Некоторые оптико-механические взаимодействия в высокодобротных оптических резонаторах, и их применение в физических измерениях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Основные результаты диссертационного исследования (Защищаемые положения).

1. Создана установка для исследования оптико-механических взаимодействий (эффекта оптической жесткости) на основе резонатора Фабри-Перо с легким подвижным зеркалом.

2. Измерена зависимость изменения резонансной частоты высокодобротного механического осциллятора от мощности оптической накачки резонатора Фабри-Перо, одно из зеркал которого нанесено на осциллятор.

3. Обнаружен эффект аномальной деформации тонких зеркал с многослойным диэлектрическим покрытием. Проведены измерения зависимости величины деформации от температуры для зеркал с многослойным диэлектрическим покрытием (толщина зеркала — 100 /Ш1, покрытие — Таг О5). По величине этой деформации измерен коэффициент температурного расширения Таг О5 в оптических покрытиях.

4. Разработана оригинальная методика измерения флуктуаций натяжения кварцевых нитей на основе высокодобротного оптического резонатора.

5. Проведены измерения флуктуаций натяжения в нитях из чистого плавленного кварца 0100¿яп при натяжениях от 30% от разрывного до натяжений близких к натяжению разрыва, в диапазоне частот от 10 до 100 kHz. На уровне Sa = 3 х 10~2 N/(m2\/Hz) возникновения собственных флуктуаций натяжения, вызванных внутренними процессами в материале, не обнаружено.

1. Лебедев П.Н., Избранные сочинения, М.—JL, 1949.

2. Брагинский В.Б., Кузнецов В.А., Руденко В.Н. Механический осциллятор в световом потоке. Вестник МУ, 1971, по.2, с. 192-196

3. Брагинский В.Б., Манукин А.Б., Тихонов М.Ю. Исследование дис-сипативных пондеромоторных эффектов электромагнитного излучения. ЖЭТФ 1970, т.58, с. 1548-1552

4. Брагинский В.Б., Манукин А.Б. Измерение малых сил в физических экспериментах. М. Наука, 1974

5. Брагинский В.Б., Манукин А.Б. ЖЭТФ, 52, 986, 1967г.

6. Эшкин А., Давление лазерного излучения, "УФН", 1973, т. 110, в. 1

7. Ashkin A. Acceleration and trapping of particles by radiation pressure. Phys. Rev. Lett., 1970, v.24, p.156-159

8. Ashkin A., Dziedzic J.M., Bjorkholm J.E., Chu S. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles. 1986 v.ll, no.5, p.288-290

9. Braginsky V.B., Khalili F.Ya., Volikov P.S. The analysis of table-top quantum measurement with macroscopic masses. Phys. Lett. A, 287 (2001), 31-38

10. Braginsky V.B., Khalili F.Ya. Low noise rigidity in quantum measurements. Phys. Lett. A, 257, 241-246 (1999)

11. Брагинский В.Б., Митрофанов В.П., Токмаков К.В., Изв. РАН, 64, 9, 1671-1674 (2000)

12. К. Tokmakov, V. Mitrofanov, V. Braginsky, S. Rowan, J. Hough, in S. Meshkov (Ed.), Proc. of the Third Eduardo Amaldi Conference, American Institute of Physics, Melville, NY, 2000

13. Abramovici A.A. et al., LIGO: The laser interferometer gravitational-wave observatory. Science, v. 252, 1992, p. 325

14. Meshkov S> (Ed.), Proceedings of Third Edoardo Amaldi Conference, 1999.

15. Braginsky V.B., Gorodetsky M.L., Khalili F.Ya., 1997, Phys. Lett. A, 232, 340.

16. Drever R.W.P., 1991, The Detection of Gravitational Waves, ed. D.G. Blair (Cambridge: Cambridge University Press).

17. Buonanno A., Chen Y., Class, and Quantum Grav., 19 (2002), 15691574.

18. Buonanno A., Chen Y., Phys. Rev. D, 64, 042006.

19. Braginsky V.B., Vyatchanin S.P., Thermodynamical fluctuation in optical mirror coatings., Phys. Lett. A 312 (2003), 3-4, p.244-255.

20. V.B. Braginsky, M.L. Gorodetsky, S.P. Vyatchanin, Phys. Lett. A, A264 (1999), p.1-10.

21. Tien C.L. et al., Simultaneous determination of the thermal expansion coefficient and the elastic modulus of ТагОб thin film using phase shifting interferometry., J. of Mod. Opt., 2000, v. 47, no. 10, 1681-1691.

22. Inci M.N. Simultaneous measurements of thermal optical and linear thermal expansion coefficients of ТагОб films, ICO 19, 25-30 August 2002, Firenze, Italy.

23. Martin P.J. et al., Mechanical and optical properties of thin films of tantalum oxide deposited by ion-assisted deposition, Mat. Res. Soc. Symp. Proc., v. 308, (1993) p.583-588.

24. Stoney G.G., Proc. R. Soc. London Ser. A 82, 172 (1909).

25. Timoshenko S., J. Opt. Soc. Am. 11, 23 (1925).

26. Brenner A., Senderoff S., J. Res. Natl. Bur. Stand. 42, 105 (1949).

27. Davidenkov N.N., Sov. Phys. — Solid State 2, 2595 (1961).

28. Hoffman R.W., Phys. Thin Films 3, 211 (1966).

29. Townsend P.H. et al., Elastic relationship in layered composite media • with approximation for case of thin films on a thick substrate. J. Appl.

30. Phys., v.62 (11), 1987, p.4438-4444.

31. Ageev A.Yu., Bilenko I.A., Braginsky V.B., Vyatchanin S.P. Measurement of the Excess Noise in the Suspension Fiber for the Gravitational Wave Detector. Phys. Lett. A, 1996, v. 227, p. 159.

32. Bilenko I.A., Lourie S.L., Mesurement of effective noise temperature in fused silica fiber violin modes., Phys. Lett. A, v.305 (2002), p.31-36.

33. G. Cagnoli, L. Gammaitoni, Л. Kovalik, F. Marchesoni, M. Punturo, Phys. Lett. A, v. 237, 1997, p. 21.

34. LIGO: Progress Report of Stanford University research team. 1998.

35. Гусев О. В. Акустическая эмиссия при деформировании монокристаллов тугоплавких металлов. М., 1976.

36. Иоффе А. Ф. Физика кристаллов. М. JL, Госиздат., 1929, 192с.

37. Стрижало В.А. и др. Прочность и акустическая эмиссия материалов и элементов конструкций. Киев, 1991.

38. Кузнецов Н.С. Теория и практика неразрушающего контроля изделий с помощью акустической эмиссии. М., Машиностроение, 1998.

39. Zachariazen W.H. J. Chem. Phys. 3, 162, 1935

40. Warren B.E. Phys.rev. 46, 368, 1934.

41. Братенев Г.М. Строение и механические свойства неорганических стекол. М. 1966.

42. Bruckner R. Glastech. Ber., 37, 500, 1964.

43. Mie G. Beitrage zur Optik trüber Medien. Ann. Phys. (Leipzig), 1908, v.25, p.377-445.

44. Debye P. Der Lichtdruck auf Kugeln von beliebigen Material.-Ann. Phys. (Leipzig), 1909, v.30, p.57-136.

45. Хюлст Г. Ван де Рассеяние света малыми частицами. М. ИЛ., 1961

46. Richtmyer R.D. Dielectric resonators. J. Appl. Phys. 1939, v.10, p.391-398.

47. Стреттон Дж.А. Теория электромагнетизма. М. - Л.:ГИТТЛ., 1948.

48. Braginsky V.B., Gorodetsky M.L., Ilchenko V.S. Quality-factor and nonlinear properties of optical whispering-gallery modes. Phys. Lett. A5, 1989, v.137, p.393-397.

49. Брагинский В.Б., Ильченко B.C., Городецкий М.Л. Оптические микрорезонаторы с модами типа шепчущей галереи. УФН 1990, т.160, с.157-159.

50. Gorodetsky M.L., Ilchenko V.S. High-Q optical whispering-gallery microresonators: precession approach for spherical mode analysis and emission patterns with prism couplers. Optics Communications v.113 (1994), p.133-143.

51. Braginsky V.B., Gorodetsky M.L., Ilchenko V.S. Optical whispering-gallery microresonators. Proc. SPIE 1993, v.2097, p.283.

52. X. Хаус, Волны и поля в оптоэлектронике. M., "Мир", 1988.

53. Физические велечины. Справочник, под ред. И.С. Григорьева, Б.З. Мейлихова, Москва, Энергоатомиздат 1991.

54. Day Т. Frequency Stabilized Solid State Lasers for Coherent Optical Communications. Ph.D. dissertation, Stanford University, 1990.

55. Ilchenko V.S., Gorodetsky M.L. Thermal Nonlinear Effects in Optical Whispering Gallery Microresonators. Laser Physics, v.2, No.6, 1992, p.1004.

56. Braginsky V.B., Gorodetsky M.L., Ilchenko V.S. Quality-factor and nonlinear properties of optical whispering-gallery modes. Phys. Lett. A5, 1989, v.137, p.393-397