Quetschlicht in höheren Moden

Wir untersuchen ob es möglich ist, Vakuumzustände in räumlichen Moden höherer Ordnung für zukünftige Gravitationswellen-Detektoren zu erzeugen.

Laserstrahl einer höherer räumlichen Mode.

Zwei der prominentesten Rauschquellen in Gravitationswellen-Detektoren sind das Quantenrauschen und das thermische Rauschen der Spiegelbeschichtungen. Während das Quantenrauschen durch das Einspeisen von gequetschten Vakuumzuständen in die Detektoren bereits stark auf oder sogar unter das thermische Rausch-Niveau reduziert werden kann, befinden sich Techniken zur Verringerung des thermische Rauschen der Spiegelbeschichtungen noch in der Entwicklung.

Eine vorgeschlagene Methode ist, die derzeit verwendete fundamentale Gaußsche Lasermode durch eine räumliche Mode höherer Ordnung zu ersetzen. Diese Moden weisen eine gleichmäßigere Intensitätsverteilung auf und können daher besser über die thermischen Fluktuationen der Spiegel mitteln.

Ein Wechsel der Lasermode würde jedoch die effiziente Erzeugung von gequetschten Vakuumzuständen in der gewählten Mode höherer Ordnung erfordern, um das Quantenrauschen auf einem niedrigen Niveau zu halten. Wir wollen daher untersuchen, wie effizient verschiedene Hermite- und Laguerre-Gauß'sche Moden höherer Ordnung gequetscht werden können.

Veröffentlichungen

1.
Heinze, J.; Vahlbruch, H.; Willke, B.: Numerical analysis of LG3,3 second harmonic generation in comparison to the LG0,0 case. Optics Express 28 (24), S. 35816 - 35832 (2020)
2.
Heinze, J.; Vahlbruch, H.; Willke, B.: Frequency-doubling of continuous laser light in Laguerre–Gaussian modes LG0,0 and LG3,3. Optics Letters 45 (18), S. 5262 - 5265 (2020)
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