弱測(cè)量在光學(xué)精密測(cè)量領(lǐng)域已經(jīng)展示了其優(yōu)越性。通常通過弱測(cè)量可以得到比本征值大很多的弱值,因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微小物理量的測(cè)量,但代價(jià)是弱測(cè)量中的后選擇過程會(huì)丟失大部分的光信號(hào),使得出射光的光強(qiáng)變得很小,從而降低了測(cè)量系統(tǒng)的信噪比。因此提高經(jīng)典弱測(cè)量系統(tǒng)的信噪比是當(dāng)前急需解決的問題。經(jīng)典弱測(cè)量系統(tǒng)信噪比降低的原因是由于后選擇過程的存在,弱測(cè)量在獲得較大弱值放大效應(yīng)的同時(shí)會(huì)造成大部分?jǐn)?shù)據(jù)的丟失,從而造成探測(cè)光子數(shù)的大幅度減少。針對(duì)這一情況,本文以微小速度測(cè)量系統(tǒng)為研究對(duì)象,將LIGO中的信號(hào)循環(huán)技術(shù)應(yīng)用于這一弱測(cè)量系統(tǒng),在保留顯著放大效應(yīng)的同時(shí),使得經(jīng)典弱測(cè)量系統(tǒng)中微弱的光信號(hào)得以增強(qiáng),從而提高了測(cè)量系統(tǒng)的信噪比。本研究為精密光學(xué)測(cè)量提供新的思路和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 

【文章來(lái)源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：34 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【圖文】：

圖２．１微小速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)圖Ｍ??下面我們按照弱測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)步驟來(lái)汁算測(cè)量?jī)x器探測(cè)的到的態(tài)，在超低速測(cè)量??■

下面我們構(gòu)造一個(gè)諧振腔模型去解釋為什么信號(hào)循環(huán)方案的出射光的光強(qiáng)會(huì)??被放大，我們構(gòu)造的諧振腔由兩個(gè)相同反射率和相同透射率／?＝?的兩個(gè)部分??透射鏡組成，在圖３．４中己給出，假設(shè)初始的入射光的振幅為＆，若光束在諧振腔??內(nèi)每循環(huán)一次相位增加量為０，則腔內(nèi)光的振幅可以看作是腔內(nèi)各光束在腔內(nèi)循環(huán)??多次后振幅的疊加，即：??Ｋａｙ?＝?Ｉ?＋?ｒｒｅｌ／）?＋?（ｒｒｅ＂）?＋?？?？?？??１３??

／?＼?［１?ｐ??ｃ?ｍ?１??Ｍ丨??圖３．１信號(hào)循環(huán)方案實(shí)驗(yàn)圖??３．２信號(hào)循環(huán)技術(shù)??３．２．１信號(hào)循環(huán)的諧振腔模型??下面我們構(gòu)造一個(gè)諧振腔模型去解釋為什么信號(hào)循環(huán)方案的出射光的光強(qiáng)會(huì)??被放大，我們構(gòu)造的諧振腔由兩個(gè)相同反射率和相同透射率／?＝?的兩個(gè)部分??透射鏡組成，在圖３．４中己給出，假設(shè)初始的入射光的振幅為＆，若光束在諧振腔??內(nèi)每循環(huán)一次相位增加量為０，則腔內(nèi)光的振幅可以看作是腔內(nèi)各光束在腔內(nèi)循環(huán)??多次后振幅的疊加，即：??Ｋａｙ?＝?Ｉ?＋?ｒｒｅｌ／）?＋?（ｒｒｅ＂


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