更加同質化的激光束

目前使用的所有激光係統的引力波探測器的光束，其中心的強度比邊緣處的強度要高。這將導致一個(ge) 不希望由於(yu) 鏡麵表麵的波動所引起的引力波探測器的測量精度問題。這種所謂的熱噪聲可以由一個(ge) 更均勻的激光強度分布來改善。

在2013年，該研究小組演示了如何獲得更均勻的高功率激光光束，創造出所謂的LG33模式。現在，Andreas Noack已完成了自己的碩士論文，Benno Willke的團隊正在嚐試如何將這些激光束應用到未來的引力波探測器中。

進入探測器的第一步是一個(ge) 被稱為(wei) 預測模式清潔器的裝置，它優(you) 化了光束輪廓並減少了光束抖動。Willke的團隊發現新的LG33光束兼容了當前所使用的預測清潔模式。研究人員還展示了如何解決(jue) 這個(ge) 問題。他們(men) 開發了一種新的預先清潔模式，這與(yu) LG33激光模式兼容。

“下一代引力波探測器的設計還未完成，”Willke說。“因此，我們(men) 正在測試不同類型的激光器，發現盡可能多的選項，盡可能實現新的引力波探測器。有了LG33激光束，我們(men) 現在進步了一大步。”

提高激光發射功率的穩定性用於(yu) 新型引力波的探測

所有的幹涉引力波探測器，像LIGO、VIRGO和GEO600等都是依靠激光係統，並需要保持他們(men) 的高輸出功率在一年內(nei) 穩定，其功率在時間尺度上的波動非常小。Benno Willke的研究小組在這一研究領域具有世界領先的地位。他們(men) 建立了激光係統GEO600和高級LIGO，沒有這種設備，2015九月份的首次直接探測引力波是不可能實現的。

現在，Jonas Junker在Willke的團隊中的碩士研究中已經進一步完善了現有的電力穩定係統。激光光束的一部分被去除，實現探測器的多個(ge) 分布式，從(cong) 而精確確定總功率。如果變化，主激光功率相應地進行校正。在他們(men) 的實驗中，科學家們(men) 擴展了當前的係統，除此之外，另一個(ge) 光電探測器還可以控製和校正激光束的指向。

在愛因斯坦研究所內(nei) ，改進後的功率穩定方案已成功應用於(yu) 35瓦的激光係統的10米原型幹涉儀(yi) 。該原型是由漢諾威的研究人員為(wei) 第三代探測器的技術的示範和測試，並在這些儀(yi) 器中進行了量子力學效應的研究。功率穩定度達到五倍，高於(yu) 其他組的可比實驗。這個(ge) 結果與(yu) 獨立的桌麵實驗的結果吻合度非常好。

“在隔離外界環境之外的光學實驗室中進行的實驗與(yu) 10米原型複雜的大型實驗完全不同。我們(men) 第一次發現它是可以從(cong) 一個(ge) 桌麵實驗穩定性優(you) 良的水平進行轉移出來的，”Willke說。“我們(men) 發現，這些光電二極管陣列像預期那樣工作，這意味著它也應該能夠用於(yu) 相同的多探測器陣列，應用於(yu) 先進的LIGO，且達到這種高穩定性。”