引力波探测电子书
以下页面介绍了一些与引力波探测相关的基本理论和用于探测的相关仪器。
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目前，所有地面引力波探测器都如上图所示的GEO 600一样，是‘L’型的大型激光干涉仪。此类干涉仪可以用来测量微小的时空扭曲。‘L’表示激光干涉仪的垂直的两臂，是由稳定的激光束形成的两条光路。其中激光光束以及各种构成干涉仪的透镜均置于真空管道中，从而与周围环境相隔离而降低各种环境噪声。干涉仪中的激光信号由光电探测器检测。根据相干原理，如果干涉仪的两臂的相对长度发生变化时（即使变化量很小），光电探测器可以检测到不同的信号。
引力波是由天体之间的相互作用产生时空曲率的扰动，比如：星体的的碰撞；我们还可以把引力波想像成以光速在宇宙中传播的时空涟漪。当引力波传播到地球上的时候，会造成地球上各处物体相对距离的变动。根据此特性，通过探测地球上某物体相对位置的变化，可以实现引力波的探测。而‘L’型的激光干涉仪正是利用引力波的这种特性，通过检测引力波导致的微小臂长的改变来探测引力波。由于其极高的灵敏度，激光干涉仪是一个十分理想的引力波探测器。
当遥远星体发射的引力波传到地球上时，振幅通常非常微小，这对探测器的稳定性和灵敏度提出了很高的要求，而且我们还得隔离各种非引力波产生的相对位置变化的影响。因此，引力波探测器是一个包含了超高真空，多级隔震，大功率稳定激光以及特别设计的各类精密透镜组成的复杂系统。在此电子书中，分别对其进行了简要的介绍。