光学谐振腔与引力波探测
作 者： 方洪烈 著
出版时间： 2014
丛编项： 光学与光子学丛书
内容简介
本书详细地阐述了研究光学谐振腔的几何分析，衍射理论和正则理论.以正则理论为基本工具系统地研究了各种类型光学谐振腔的模式结构;分析了各种扰动引起的模式畸变;介绍了各种选模技术.本书也详细地介绍了几种用于引力波探测的光学干涉仪.阐述了光学谐振腔在激光干涉法引力波探测中的重要作用.详细地研究了它们的传递函数;比较了各种干涉仪的性能;深入介绍了几种恰当使用光学谐振腔以提高探测灵敏度的措施：如干涉仪有效臂长增长技术;有效输入功率增强技术;有效减小背景噪声的模式匹配技术;分析了一种新的噪声机制.
目录
目 录序言符号表上篇光学谐振腔第1章典型光束 31.1电磁波概述 31.2平行光束 51.3 中心光束 71.4高斯光束 10第2章光学谐振腔 162.1结构特点 162.2模的概念 172.3 基本参量 19第3章几何理论 233.1光线传输 233!2 243.3特征光束 293.4 再现方式 333.5典型谐振腔 353.6透镜序列 43第4章衍射理论 474. 1 标量衍射 474.2数学描述 484.3场分布与角分布 524.4衍射损失及频谱 554.5 腔的公式化 574.6 腔的相似性 60第5章几何衍射理论 665.1多元件谐振腔 665 .2几何衍射积分 68.3腔的正则表述 71第6章积分方程解法 731.4 .1解的存在性 736.2数值迭代方法 746.3等价微分方程 742.4 .4若干微扰方法 776.5 分 法 824.7 6 变分方法简介 86第7章平行光束谐振腔 897.1矩形平行平面腔 897.2矩形腔的角分布 957.3圆形平行平面腔 997.4直角棱镜腔的模 1044.8 5 棱镜腔的偏振态 106第8章高斯光束谐振腔 1086 面谐振腔 1088.2高斯腔的衍射损失 1138.3高斯腔的发散角 1158.4对称共焦谐振腔 117第9章中心光束谐振腔 1219.1不稳定腔的特点 1219.2 几何分析 124,.3 分 程 1259. 4 本征模式 126,.5 数值分析 12,9 .6衍射损失 1319 .7放大倍数的影响 1339 .8镜面边缘的影响 134,., 不 性的 响 1369 .10 与稳定腔的联系 139,.11 不 腔 140第10章特殊结构谐振腔 14210.1 光 谐振腔 14210.2 腔的 分 程 14510.3扭曲像散光束腔 14910.4小反射镜谐振腔 15010.5模自滤不稳定腔 15410.6有耦合输出孔谐振腔 156 10.7梯度反射谐振腔 1571.5 .8高斯反射谐振腔 1612.5 .9超高斯不稳定腔 1654.9 .10抛物反射共焦腔 1677 .11衍射光栅谐振腔 1709.3 .12衍射光栅的运用 17410!13 谐振腔 178第11章环形光学谐振腔 18310 环形腔的特点 18311 倒向波的抑制 18412 光陀螺的拍频 187第12章真实光学谐振腔 19112.1谐振腔的模畸变 19112.2不敏感谐振腔 197第13章模式选择技术 20213.1激光束的发散角 20213.2横模选择方法 20313.3角分布选择器 20613!4 模 21013!5 模选 法 21213.6三镜纵模选择 21413.7干涉仪纵模选择 21713.8金属薄膜选模 220第14章谐振腔的应用 22414.1谐振腔与干涉仪 22414!2 高 光 的 228下篇引力波探测第15章引力波探测简介 23715.1引力波概述 23715.2 几种干涉仪 24010 .3引力波探测 246第16章影响探测的噪声 25016.1 噪声的种类 25016!2 光 25211 .3镜子的运动 25516!4 光 256 i6.5气体阻尼摆 258i6. 6气阻热噪声 259i6. 7 内阻热噪声 260i6. 8 地动噪声 2621.6 9 残存气体噪声 262第17章选择探测工作点 2641.7 i探测工作点 264i7. 2 预调制技术 2652.6 3 内调制技术 267第18章提高探测灵敏度 2692.7 i臂长折叠技术 269i8.2动力再生技术 275i8.3信号增强技术 2771.8 %其他措 施 278第19章干涉仪瞬态特性 2801.9 i 迈克耳孙型 280i9. 2 萨奈克型 284i9. 3 弗克一史密斯型 2872.8 % 各型的比较 289第20章系统的模式匹配 29i2.9 i迈克耳孙干涉仪 29i20.2动力再生谐振腔 29420.3 模式失配噪声 298第21章几种信号提取术 3022.10 i 普通二极管 30210.4 正位四瓣管 30310.5 斜置四瓣管 305第22章自动调整与信号提取 3082.11 i 腔长的锁定 30822.2腔镜的准直 31022.3引力波信号的提取 313M寸录 315参考文献 317”弓I 329 331
