Ein hochsymmetrisches Heterodyninterferometer zur Demonstration ...

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Der Gravitationswellendetektor LISA 5
2.1 Historisches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Gravitationswellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Nachweis von Gravitationswellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.4 LISA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4.1 Aufbau des Satelliten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4.2 DFACS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4.3 Kapazitive Positionsbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.4 Optische Positionsbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.4.5 Strap-Down Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3 Theoretisches Konzept der Interferometrie 21
3.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.1.1 Interferenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.1.2 Phasenauslese in Quadratur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.1.3 Heterodyne Phasenauslese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1.4 Zeitliches Mittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.2 Interferometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2.1 Erzeugung von Teilwellen durch Wellenfrontteilung . . . . . . 28
3.2.2 Erzeugung der Teilwellen durch Amplitudenteilung . . . . . . 29
3.3 Spezielle Michelson-Interferometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.3.1 Heterodynes Michelson-Interferometer . . . . . . . . . . . . . 34
3.3.2 Räumlich getrennte Frequenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3.3 Interferometer nach Wu et al. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.4 Winkelmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
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