PowerPoint プレゼンテーション

PMとSSB+PMによる信号取得 (1)
- 概要と特徴 -
PMとSSB+PMによる信号取得法
概要
キャリア光への位相変調 (f1)
 L-, L+ の信号取得
SSB光 (fSSB) への位相変調 (f2)  l-, l+, ls の信号取得
特徴
SSBに位相変調をかけるのは大した手間ではない
腕共振器部の信号と、中央干渉計部の信号の分離
 信号取得系のデザインに対する制約が少なくなる
(分かりやすい制御系)
ロックアクイジションの容易化
変調信号間のカップリングや,
MZ部起因の雑音の影響を受けない
(多段復調の必要がない)
LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日東京大学)
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PMとSSB+PMによる信号取得 (2)
- キャリア光 -
キャリア光に対する条件
キャリア光とその変調 --- L- に対して最適化
 ダークポートに変調成分が効率的に透過 : 極端に大きな変調を避ける
アシンメトリは極端に大きくしない : 極力、干渉計の対称性を保つ
変調周波数は極端に高くしない : PDでの効率を高めるため
キャリア光 :
腕共振器とPRCに共振, ダークポートで暗縞
腕側から見て, PRCは反共振, SECは共振
キャリア光への位相変調成分 (f1):
腕共振器に非共振, PRCとSECそれぞれに共振
変調周波数 f1= 15MHz, アシンメトリ 1.5mの場合
PRC長 : 5+10 x N [m] (ただし cos a >rs の場合)
SEC長 :
10 x N [m]
LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日東京大学)
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PMとSSB+PMによる信号取得 (3)
- SSB光 -
SSB光に対する条件
SSB光とその変調 --- DRMIの信号取得
 l- が十分良い散射雑音レベルで取得できる必要性
原理的に, 制御の雑音がL- に混入するため
l- と ls が制御できる程度に分離取得
SSB光 (fSSB) :
腕共振器に非共振, PRCに共振, ダークポートで暗縞
腕側から見て, PRCは反共振, SECは共振
SSB光への位相変調成分 (f2) :
腕共振器に非共振, ダークポートで明縞
PRC+SECに共振
SSB周波数 fSSB = 100+200 x N [MHz]  300MHz (cos a =-1 )
SSB光への位相変調成分 f2 : 50MHz (sin a = 1 )
PRC+SEC長 : 3 x N [m]
LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日東京大学)
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PMとSSB+PMによる信号取得 (4)
- まとめ -
手法のまとめ
キャリア光への位相変調 (f1)
 L-, L+ の信号取得
SSB光 (fSSB) への位相変調 (f2)  l-, l+, ls の信号取得
変調周波数 f1= 15MHz, アシンメトリ 0.5m
SSB周波数 fSSB = 300MHz
SSB光への位相変調成分 f2 = 50MHz
(PRC長, SEC長) : (25, 20) or (35, 40) or (55, 50) m
キャリア光と
その位相変調 (f1)
SSB光と
その位相変調 (f2)
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PMとSSB+PMによる信号取得 (5)
- 課題 -
課題
詳細な計算 :
信号混入比, 散射雑音レベル
計算のチェック
よりよい動作点, 信号取得法の検討 (3倍波復調法, 2段復調法)
干渉計パラメータや誤差に対する依存性の検討
変調モジュールの構成の検討 :
MZ部の制御
2つの偏光を利用した重ね合わせの可能性
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PMとSSB+PMによる信号取得 (6)
- 信号分離比の計算 -
詳細な計算
(宗宮氏による)
L+
Ll+
lls
PO 15M
1
0.000 -0.001 0.000 -0.000
DP 15M -0.000 1
0.000 0.001 0.000
BP 50M -0.004 -0.000
1
0.001 -0.799
DP 50M 0.000 0.002 -0.000
1
-0.000
PO 50M -0.001 -0.000 0.907 -0.004
1
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
信号量は他方法とほぼ同じにできる
信号分離良し : l-とls 86度でほぼ直交
アシンメトリは小さくすることが可能
Mach-Zehnder雑音が入らない
Double Demodulationが必要ない
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PMとSSB+PMによる信号取得 (7)
- まとめ -
SSBに別偏光を用いた場合
SSBの偏光でBS分岐比が55:45になった場合
PO 15M
DP 15M
BP 50M
DP 50M
PO 50M
L+
1
-0.000
-0.004
0.000
-0.001
L0.000
1
-0.000
0.003
-0.000
l+
-0.001
0.000
1
-0.000
0.956
l0.000
0.001
0.001
1
-0.004
ls
-0.000
0.000
-0.754
-0.000
1
(6) 信号分離に影響はほとんど無い
SSB変調法により、
信号取得が簡潔になる
信号の大きさ、分離はこれまでの手法と同様
(動作条件に関しては他にも選択肢がある)
LCGT干渉計配置ミーティング (2005年1月14日東京大学)
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