セミナー～RSEの制御法について7月31日宗宮健太郎.pptVIP

目次 モチベーション 最適なアスペクト比 (計算結果) 論文は意外と好評 熱雑音のレビュー いろいろな熱雑音 3種類の熱雑音 (BR,TE,TR) 計算方法 計算方法 計算方法 熱雑音計算の歴史 計算結果 Brownian熱雑音 ~アスペクト比依存性 Brownian熱雑音 ~ビーム径依存性 水平方向と垂直方向の損失 Multi-layer calculation 自乗和するのが正解 Thermoelastic雑音 Fejer (2004) との違い Thermoelastic雑音 (スペクトル) Th.elastic＋Th.refractive＝Thermo-optic 増えるのか減るのか 増えるのか減るのか Thermo-optic雑音 （スペクトル） Thermo-optic雑音 （スペクトル） 有限大鏡の熱雑音のまとめ おまけ その１ ~ GEOのBS透過雑音 おまけ その１ ~ GEOのBS透過雑音 おまけ その2 ~ 裏側コーティング 第二世代熱雑音解析 発端はKimbleの論文 第二世代熱雑音解析のポイントは２つ 現在のモデル : 単層膜近似 もっと正確なモデル Brownian雑音キャンセレーション 全部を計算する まとめ Brownian熱雑音キャンセレーションの先駆けと言われている （１） 鏡のさまざまな点に仮想力を加える （２） 歪みと応力、温度とエントロピー、だけではなく 複数の共役ペアを考える より正確な熱雑音の見積もり 雑音を相殺させるコーティングデザイン 光は最初の膜で全反射する TR雑音に関しては実効的な反射率変化が まとめてデルタ関数的に加えられる R=100% N=1 N=2 N=19 tantala silica 100% light R=22% 34% light R=7% 5ppm light R=7% tantala silica N=1 N=2 N=19 一部の光はコーティングを透過する 境界条件が増える z方向のみのキャンセレーション Yanbei Chenの学生が計算中 dLj nj nj+dnj BR = njdLj + Ljdnj Lj dnとdLとに相関はあるのか? [Y.Chen 2008] “Clausius-Mossotti relation” for silica… * 熱雑音計算の現状 ～第一世代解析計算から第二世代解析計算へ 研究者交流会 April 2009 カリフォルニア工科大 宗宮健太郎 マックスプランク研究所 山元一広 なぜ私が熱雑音の計算をしているか ３種類の熱雑音 これまでに計算されたもの 今回我々が計算したもの 第二世代熱雑音解析への道 ～Hannover sub-SQL measurement 実験のデザイン 常温で古典雑音が ＳＱＬの４分の１以下 マスの最適化 フィネスの最適化 アーム長の最適化 鏡のアスペクト比の最適化 コーティング熱雑音のアスペクト比依存性を計算した例がなかった →自分でやることに マスは１００ｇに固定、ビーム径はミラー径/2.5に固定 鏡を薄くしすぎると熱雑音は増える 各熱雑音の最適点はほぼ同じだった (a=~h) gr-qc 0903.2902 AdLやAdVにとっては… 量子計測やETにとっては… ブラウニアンは従来モデルより５～６％減 論文提出後にFEMモデルが完成 → 一致 Thermo-optic noiseは低周波で顕著な差 ビーム径を広げるために鏡を薄くしようとしていた → デザインの変更へ 例：AdLIGOのETM 無限大鏡で計算 BR=Brownian, TE=thermoelastic TR=thermorefractive, TO=thermo-optic (=TE+TR) Brownian熱雑音 温度は一定 Brown運動で鏡表面が揺れる Thermo-optic雑音 温度が揺らぐ (dT T) (i) 熱膨張率経由で複素反射率が変わる [TE] (ii) 屈折率の温度依存性経由で複素反射率が変わる [TR] 温度変化dTはコモンなのでTEとTRはコヒーレントに足す 弾性方程式を解く ガウシアンのストレスを鏡表面に与える（境界条件） Bonduが求めた円筒