???????????????????

1
?????????????????????????????
?? ?, ?? ??, ?? ?? ???? ?????? ?????
2
??
??
DECIGO???????????????

• DECIGO????????????

• ??????
• 1 Hz/Hz1/2

• ?????
• 110-8 /Hz1/2

??1Hz?

• ?????????????????????????

????????????????

• ?????
• 310-7 /Hz1/2

• ??????
• 20 Hz/Hz1/2

????
????????????????????????
?????410-8/Hz1/2 _at_1kHz(??)?5Hz/Hz1/2 _at_80Hz(???)
3
1. ????????? 1.1 DECIGO 1.2 ?????????? 1.3
??????????? 2. ?? 3. ?? 4. ?????
4
1.1 DECIGO
Deci-hertz Interferometer Gravitational Wave
Observatory

• ???1 m
• ???100 kg
• ????10

• ??1000 km
• ??????10 W
• ??????532 nm

• 0.1Hz1Hz?????????????
• (LISA??????????????)
• ????BH???????????

?????????(100Hz)????????????
DECIGO?????????????????
5
1.2 ??????????
???????????????????????
?????
?????????????????????????????
FP?????? ??????????????
??????
2??FP?????????????????????
???????????????????????
??TAMA?????
TAMA??????????? p56
6
1.3 ???????????

• ?????????????????
• ?????????????

• ??????????????????
• ?????????????????????
• ???????????????????

???????????

• ??????????
• ???????
• ?????????

????????????? ?????
??????????????????
7
1. ????????? 2. ?? 3. ???? 4. ?????
2.5 ????????(??????) 2.6 ???Michelson??? 2.7
??????? 2.8 ??????
2.1 ????? 2.2 ?????? 2.3 ?????? 2.4 ??????
8
2.1 ?????

• ?????
• PD?????????
• AOM(??????)?????????
• ??????????????
• PD???????????IC(AD587)
• ????

• AOM?????????
• ???????????????
• ???0.62???????
• ??????????
• 3.710-8/Hz1/2

9
2.2 ??????

• ???Michelson???????
• ??????

• ???Michelson???????

• ??????????????????

• ??????????????
• ??????????

• ???????????????????

10
2.3 ??????

• ??????????????????????????
• ?????????

• ??????????Michelson????
• ??????????PZT???????????????

11
2.4 ??????
Laser power, 10mW Shot noise limit of IMS,
3.710-8/Hz1/2
12
2.5 ????????(??????)

• ??????????????????

??????????????????????????????????

• ??????
• ???????????
• ????????

????????
13
2.6 ???Michelson???

• ???????????????????????

• ????????????

• ???????????????????

10cm
14
2.7 ???????
???Michelson?????????????????

• ???????
• 2????
• Eddy current damping
• ???????(10Pa)

15
2.8 ??????
50cm
16
1. ????????? 2. ?? 3. ???? 4. ?????
3.1 ??????? 3.2 ??????? 3.3 ???
17
3.1 ???????
(a) Free-run (b) ??? (c) ??????? (d) 610-7/f
(e) (c)?(d)??
????

• ??310-7/Hz1/2_at_1Hz
• ????????310-7/f1/2?????????
• (310-7/f1/2??????)

• ????????????
• ????AOM driver????

???????????????
1Hz?50dB??????(???????????? )
18
3.2 ????????
(a) Free-run (b) ??? (c) ???(???)
????

• ?? 20Hz/Hz1/2_at_1Hz
• ???5Hz/Hz1/2

• 200Hz?????????
• ???????
• ?????????
• ??????
• 110Hz?????????????????
• ?????????
• ???????
• 1Hz?????????
• ???????????
• ???????????

• 1Hz?40dB??????
• ????????????????????????????????
• ???????(??)

????LISA????? 30Hz/Hz1/2 _at_1mHz1Hz
19
3.3 ????
??????

• AOM???????????
• ???????Preamp?
• ????????
• ??????????????

?????

• ??????????????
• ?????
• ???????????
• 1.1Hz(????)
• 1.6Hz(z??)
• 3.5?3.6Hz(Yaw?Pitch??)
• ???
• ??????????
• 10-2Hz/Hz1/2??

20
1. ????????? 2. ?? 3. ???? 4. ?????
21
4.1 ?????

• ??????????????????????

• ?????

• ?????
• 310-7 /Hz1/2

• ??????
• 20 Hz/Hz1/2

_at_1Hz

• ???????????

?? AOM?????????
?????????????????????????
??? ??????????

• ??

• AOM??????????
• ???Michelson????????????????????????
• ???????????
• ??????????

22
?
23
2.3 ????(1)
?? DFB????????? (KOHERAS?) ?? 10mW ??
1550nm, ?? lt23kHz ????? 30pm (PZT???)
????? 13pm/K
????? (AOM) ???????????? (BRIMROSE?) RF???
55MHz 1????? ???? 80 (?????)
????? 70 (???)
24
????(2)
Photo detector
Isolator
Beam splitter
25
2.7 ????????????

• ????????????????????????
• ?????????????????

• ???????100m???????

Before
After
26
2.7 ?????servo????????????
1?????????, DC gain55dB, UGF40kHz, ????45
??? ? ???
27
2.8 ??????servo?????
1??2???????????? DC gain85dB, UGF2.3kHz,
????45
??? ? ???
28
2.9 ??????servo????????????
1?????? DC gain70dB, UGF2.6kHz, ????90
??? ? ???
29
3.2 ?????????
Shot noise Pre amp PD
offset ????
Free run (Monitor signal)
Stabilized
???
30
3.5 ??????????
Shot noise offset 1 Pre amp
offset2 PD 1
???? PD 2
104
103
???
Free run
102
Stabilized
101
100
10-1
10-2
100
101
102
103
104
10-1
31
?????????
???????(????????)
??????
????
????
???????(??????)
5.2
Arm-length noise m/Hz
10-8
UGF??????????
10-9
1/2
10-10
10-11
10-12
??????4Hz/Hz1/2
10-13
10-14
32
?????????
Arm-length noise m/Hz
5.2
10-9
Free run
?????????
10-10
1/2
10-11
10-12
10-13
Stabilized
10-14
???
10-15
33
?????????
????
110m???
???????
104

• 10Hz100Hz???????????????
• 1Hz?????????????
• 10m?110m?????????????

103
102
101
100
10-1
10-1
100
101
102
103
104
34
3.4 ????????(2)
100Hz/Hz1/2_at_1Hz
104
Free run
103
??????????
102
Stabilized
101
???
100
??????5Hz/Hz1/2
10-1
UGF
10-2
100
101
102
103
104
10-1