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Université Paris-Diderot - Paris VII Università degli Studi di Roma Tor Vergata (29/09/2011), Matteo Barsuglia, Viviana Fafone (Dir.)
Développements optiques pour les détecteurs d'ondes gravitationnelles de deuxième et troisième génération: cavités de recyclage pour Advanced Virgo et modes de Laguerre-Gauss d'ordre supérieur
Massimo Granata1
VIRGO Collaboration(s)
(29/09/2011)

Les ondes gravitationnelles sont des perturbations de l'espace-temps qui pourraient être détectées par un interféromètre de Michelson avec cavités Fabry-Perot. Plusieurs interféromètres sont à présent en opération: LIGO, Virgo, GEO. Ces instruments ont atteint leur sensibilité nominale et ont accompli plusieurs acquisitions de données scientifiques. Aucune détection n'a été reportée. Advanced Virgo, Advanced LIGO et LCGT sont les projets d'amélioration de sensibilité des détecteurs actuels d'un ordre de grandeur. Ces instruments, dont la construction est en cours, permettront la première détection directe des ondes gravitationnelles. Une ultérieure troisième génération d'instrument offrant une encore plus grande sensibilité est à l'étude. La sensibilité des détecteurs futurs sera limitée par le bruit thermique des miroirs. Cette thèse porte sur deux thèmes liés à la réduction de ce bruit. Le premier concerne la conception optique des cavités stable de Advanced Virgo. Leurs propriétés sont présentées, les arguments en faveur de leur utilisation sont discutés. Une procédure est établie pour achever leur conception optique. Plusieurs configurations sont examinées, conduisant à la sélection de l'une d'entre elles dont on discute les performances optiques. Le deuxième thème concerne l'utilisation des modes de Laguerre-Gauss (LG). On présente les résultats d'une expérience testant la génération d'un mode LG33 avec une optique diffractive et une cavité Fabry-Perot. Ce mode est utilisé dans un interféromètre de Michelson pour démontrer la faisabilité de mesures interférométriques avec des faisceaux non-Gaussiens. L'utilisation des modes LG dans les détecteurs futurs est discutée.
1 :  APC - UMR 7164 - AstroParticule et Cosmologie
APC - Cosmologie et Gravitation
Physique/Physique/Optique

Physique/Astrophysique/Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique

Planète et Univers/Astrophysique/Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique
cavités optiques – faisceaux Gaussiens – modes de Laguerre-Gauss – ondes gravitationnelles
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