基于蒙特卡罗方法的相干四象限探测器仿真研究

作     者：张梓祺 于笑楠 佟首峰 Zhang Ziqi;Yu Xiaonan;Tong Shoufeng

作者机构：长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心吉林长春130022 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2023年第50卷第13期

页      面：159-168页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070401[理学-天体物理] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFB3902500) 吉林省教育厅项目(JJKH20220745KJ) 吉林省教育厅科学技术研究项目(QT202102) 

主　　题：探测器 激光干涉仪 引力波探测 四象限探测器 蒙特卡罗仿真方法 位置检测精度 系统信噪比 

摘      要：引力波探测激光干涉仪对四象限探测器性能提出了较高的技术要求。为了提升四象限探测器光斑位置检测精度,搭建四象限探测器相干探测仿真系统,构建位置检测数学模型,分析位置检测精度与系统信噪比、光斑半径和光斑质心位置三个关键参数以及相干混频增益的关系。基于蒙特卡罗仿真方法并采用LabView软件搭建四象限探测器光斑位置检测计算机仿真系统,深入分析系统中高斯光斑产生、光斑质心位置解算以及误差评判三部分主要过程,分析各个关键参数对位置检测精度的影响。仿真结果表明,提升系统信噪比、减小光斑半径以及选取靠近光敏面中心的光斑质心位置可以提高位置检测精度。将仿真结果与理论计算结果进行对比,验证了数学模型的有效性,提升了蒙特卡罗仿真置信度。