RU2171482C1

RU2171482C1 - Gravitation-wave detector

Info

Publication number: RU2171482C1
Application number: RU2000102836A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Балакин; Р.А. Даишев; З.Г. Мурзаханов; А.Ф. Скочилов
Original assignee: Научный центр гравитационно-волновых исследований "Дулкын" АН Республики Татарстан; ЗАО "Оптические технологии"
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-07-27

Abstract

FIELD: gravitation-wave astronomy, detection of low-frequency periodic gravitation-wave signals from binary relativistic astrophysical objects. SUBSTANCE: salient feature of invention lies in employment of double-resonator laser gyroscope of pentagon configuration with geometrically nonequivalent circuits with common reflecting elements operating in the capacity of gravitation-wave detector of low- frequency periodic radiation from binary relativistic astrophysical objects under condition of synchronization of opposite waves. EFFECT: increased noise immunity. 1 dwg _

Description

Изобретение относится к лазерно-интерферометрическим гравитационно-волновым (ГВ) детекторам и может быть использовано, например, в гравитационно-волновой астрономии для обнаружения периодических низкочастотных гpaвитaционно-волновых сигналов от двойных релятивистских астрофизических объектов. The invention relates to laser-interferometric gravitational-wave (GW) detectors and can be used, for example, in gravitational-wave astronomy to detect periodic low-frequency gravitational-wave signals from double relativistic astrophysical objects.

Известно, что существуют теоретические предсказанья о формировании эластодинамического отклика твердотельных ГВ-антенн - детекторов Веберовского типа [1] , электродинамического отклика длиннобазовых лазерно-интерферометрических антенн Майкельсоновского типа [1] и компактных [2] лазерно-интерферометрических антенн на воздействие поля гравитационного излучения (ГИ). ГВ-антенны Веберовского типа и длиннобазовые лазерно-интерферометрические антенны предназначены для обнаружения коротких импульсных ГВ-сигналов от вспышечных источников, пространственно-временные характеристики которых неизвестны. Это уменьшает достоверность обнаружения ГВ-сигналов, поскольку требуемое мгновенное отношение сигнал/шум для уверенного обнаружения ГВ-сигнала от вспышечного источника ГИ такими детекторами должно быть больше единицы. It is known that there are theoretical predictions about the formation of the elastodynamic response of solid-state GW antennas - Weber type detectors [1], the electrodynamic response of long-base Michelson type laser interferometric antennas [1] and compact [2] laser interferometric antennas to the effect of the gravitational radiation field (GI ) Weber-type GW antennas and long-base laser interferometric antennas are designed to detect short pulsed GW signals from flare sources whose spatial and temporal characteristics are unknown. This reduces the reliability of the detection of GV signals, since the required instantaneous signal-to-noise ratio for reliable detection of the GV signal from a flash source of GI by such detectors should be more than unity.

Теоретически разработан [3] двухплечевой ГВ-детектор для обнаружения периодических низкочастотных ГВ-сигналов от двойных астрофизических объектов. В отличие от детекторов как Веберовского типа, так и лазерно-интерферометрических антенн Майкельсоновского типа, в этом детекторе чувствительным к гравитационному воздействию элементом является оптическое излучение. При этом используется новое физическое явление гравитационно-индуцированного набега фазы оптического излучения, сущность которого заключается в непосредственном воздействии гравитационного поля на электромагнитное излучение. Детектор содержит основной кольцевой резонатор с активной средой для накачки оптического излучения в оптически связанные с резонатором и удлиненные вдоль ортогональных осей рециркуляторы. Рециркуляторы образуют два резонатора (контура), которые обеспечивают когерентную обратную связь. Принцип действия такого ГВ-детектора заключается в том, что [2, 3] в результате прямого воздействия детектируемого ГВ-сигнала на встречно pacпpocтpaняющиеся оптические излучения резонаторов происходит набег фаз в оптических излучениях по закону изменения ГВ-сигнала. Происходит это потому, что ГВ-сигнал изменяет эффективный показатель преломления вдоль оптических путей распространения лазерного излучения, а это в свою очередь приводит к изменению фазы электромагнитной волны. A two-arm GV detector has been theoretically developed [3] for detecting periodic low-frequency GV signals from binary astrophysical objects. Unlike the detectors of both the Weber type and the laser-interferometric antennas of the Michelson type, optical radiation is a sensitive element to the gravitational effect in this detector. In this case, a new physical phenomenon of the gravitationally induced incursion of the phase of optical radiation is used, the essence of which is the direct influence of the gravitational field on electromagnetic radiation. The detector contains a main ring resonator with an active medium for pumping optical radiation into recirculators optically coupled to the resonator and elongated along orthogonal axes. Recirculators form two resonators (circuits) that provide coherent feedback. The principle of operation of such a GW detector is that [2, 3], as a result of the direct action of the detected GW signal on counterpropagating optical radiation of resonators, a phase incursion in optical radiation occurs according to the law of change of the GW signal. This happens because the GW signal changes the effective refractive index along the optical propagation paths of laser radiation, and this in turn leads to a change in the phase of the electromagnetic wave.

В силу геометрической или пространственной неэквивалентности конфигурации первого и второго резонаторов ГВ-воздействие приводит к различным изменениям показателей преломления вдоль оптических путей, а следовательно, и к различным набегам фаз в этих оптических излучениях. По величине индуцированной разности фаз в оптических излучениях резонаторов и судят о воздействии ГВ-сигнала на оптические излучения резонаторов. Наличие ненулевой разности фаз (фазовых модуляций) для оптических излучений гарантируется именно геометрической и (или) пространственной неэквивалентностью резонаторов (контуров). Необходимым условием работоспособности вышеупомянутого ГВ-детектора является работа в режиме синхронизации, когда оптические излучения в разных контурах распространяются в противоположных направлениях и имеют одинаковую частоту. Due to the geometric or spatial nonequivalence of the configuration of the first and second resonators, the GW action leads to various changes in the refractive indices along the optical paths and, consequently, to different phase incursions in these optical radiation. The magnitude of the induced phase difference in the optical radiation of the resonators and judge the effect of the GW signal on the optical radiation of the resonators. The presence of a nonzero phase difference (phase modulation) for optical emissions is guaranteed precisely by the geometric and (or) spatial nonequivalence of the resonators (circuits). A necessary condition for the operability of the aforementioned GW detector is to work in synchronization mode, when optical radiation in different circuits propagate in opposite directions and have the same frequency.

Таким образом, основными условиями обеспечения детектирования ГВ-сигнала при использовании двухрезонаторной лазерной системы являются два условия: геометрическая или пространственная неэквивалентность резонаторов (контуров) и генерация в резонаторах встречных оптических излучений в зоне синхронизации. Thus, the main conditions for ensuring the detection of the GW signal when using a two-cavity laser system are two conditions: geometric or spatial nonequivalence of the resonators (circuits) and generation of counterpropagating optical radiation in the resonators in the synchronization zone.

Практически такой ГВ-детектор не может быть реализован, поскольку у него есть два существенных недостатка. Первым существенным недостатком является его низкая помехозащищенность в условиях воздействия внешних помех. Это - все виды механических воздействий на отражатели (вибрационные, сейсмические, акустические, тепловые). In practice, such a GW detector cannot be implemented, since it has two significant drawbacks. The first significant drawback is its low noise immunity under conditions of external interference. These are all kinds of mechanical effects on reflectors (vibrational, seismic, acoustic, thermal).

Механические колебания отражателей приводят к изменению оптических длин резонаторов, а следовательно, и к изменению частот (фаз) оптических излучений в резонаторах. Это, в свою очередь, выводит генерацию оптического излучения в резонаторах из зоны синхронизации и делает невозможным регистрацию изменения интерференционного поля на входе фотоприемной системы фазоразностным методом. Другим существенным недостатком является то, что каждый резонатор имеет свои (не общие) отражатели. Поэтому помеховые воздействия будут некоррелированными, что исключает возможность компенсации некоррелированных помех методами их корреляционной автокомпенсации. The mechanical vibrations of the reflectors lead to a change in the optical lengths of the resonators and, consequently, to a change in the frequencies (phases) of optical radiation in the resonators. This, in turn, removes the generation of optical radiation in the resonators from the synchronization zone and makes it impossible to detect changes in the interference field at the input of the photodetector system using the phase difference method. Another significant drawback is that each resonator has its own (not common) reflectors. Therefore, the interference effects will be uncorrelated, which excludes the possibility of compensating for uncorrelated interference methods of their correlation auto-compensation.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в разработке лазерно-интерферометрического ГВ-детектора, обеспечивающего генерацию встречных оптических излучений в резонаторах в зоне захвата частот и позволяющего измерять малые разности фазовых модуляций, возникающих в результате ГВ-воздействия, в условиях наличия мощных внешних помех, то есть достижение технического результата - повышение помехозащищенности устройства. The problem to which the claimed invention is directed is to develop a laser interferometric GW detector that provides the generation of counterpropagating optical radiation in the resonators in the frequency capture zone and makes it possible to measure small differences in phase modulations resulting from GW exposure under the conditions of powerful external interference, that is, achieving a technical result is to increase the noise immunity of the device.

В то же время в технике известен [4] лазерный гироскоп для измерения угловой скорости вращения. Он содержит активную среду для генерации оптического излучения, первое и второе глухие зеркала, выходное полупрозрачное зеркало с плоской дифракционной решеткой на внешней стороне, первую и вторую дифракционные решетки с возможностью отражения падающих лучей под углом, отличным от угла падения, первый и второй поляризаторы с взаимно ортогональными плоскостями пропускания, фотоприемную систему и преобразователь поляризации, расположенный между выходным полупрозрачным зеркалом и фотоприемной системой. Первая отражательная дифракционная решетка расположена между глухими зеркалами, а вторая отражательная дифракционная решетка - между вторым глухим и выходным полупрозрачным зеркалом. Первый поляризатор расположен между первой отражательной дифракционной решеткой и вторым глухим зеркалом, а второй поляризатор - между первой отражательной дифракционной решеткой и выходным полупрозрачным зеркалом. Оба глухих зеркала, выходное полупрозрачное зеркало и обе отражательные дифракционные решетки размещены в вершинах правильного пятиугольника, а активная среда расположена между первым глухим и выходным полупрозрачным зеркалом. Плоскости пропускания первого и второго поляризаторов взаимно ортогональны. At the same time, a laser gyroscope for measuring the angular velocity of rotation is known in the art [4]. It contains an active medium for generating optical radiation, the first and second blind mirrors, the output translucent mirror with a flat diffraction grating on the outside, the first and second diffraction gratings with the possibility of reflecting incident rays at an angle different from the angle of incidence, the first and second polarizers with mutually orthogonal transmission planes, a photodetector system and a polarization converter located between the output translucent mirror and the photodetector system. The first reflective diffraction grating is located between the blind mirrors, and the second reflective diffraction grating is between the second blind and output translucent mirror. The first polarizer is located between the first reflective diffraction grating and the second blind mirror, and the second polarizer is between the first reflective diffraction grating and the output translucent mirror. Both deaf mirrors, the exit translucent mirror and both reflective diffraction gratings are located at the vertices of the regular pentagon, and the active medium is located between the first deaf and exit translucent mirror. The transmission planes of the first and second polarizers are mutually orthogonal.

В гироскопе образованы два резонансных контура. Первый резонансный контур - активная среда, первое глухое зеркало, первая дифракционная решетка, первый поляризатор, второе глухое зеркало, вторая дифракционная решетка и выходное полупрозрачное зеркало. Второй резонансный контур - активная среда, первое глухое зеркало, первая дифракционная решетка, второй поляризатор, выходное полупрозрачное зеркало, второе глухое зеркало, первое глухое зеркало, вторая дифракционная решетка и выходное полупрозрачное зеркало. В каждом контуре в одном направлении распространяется по световому лучу, которые имеют ортогональные поляризации и разные частоты генерации, что обеспечивает узкую полосу синхронизации (т.е. возможность работы вне зоны захвата частот) и приводит к повышению чувствительности гироскопа. Оба луча собираются дифракционной решеткой, установленной на внешней стороне выходного полупрозрачного зеркала, проходят через преобразователь поляризации, который совмещает плоскости поляризации обоих лучей, и затем подаются на фотоприемную систему. При этом на входе фотоприемной системы образуется интерференционное поле, характеризуемое последовательностью интерференционных полос, число и скорость перемещения которых определяется разносностью частот световых волн. С помощью фотоприемной системы измеряется скорость прохождения максимумов интенсивности интерференционной картины, по которой и судят о скорости углового вращения лазерного гироскопа и ее вариаций. Таким образом, лазерный гироскоп [4] , работающий вне зоны захвата частот, обеспечивает частотно-разностный метод измерения угловой скорости вращения. Two resonant circuits are formed in the gyroscope. The first resonant circuit is the active medium, the first dull mirror, the first diffraction grating, the first polarizer, the second dull mirror, the second diffraction grating, and the output translucent mirror. The second resonant circuit is the active medium, the first blind mirror, the first diffraction grating, the second polarizer, the output translucent mirror, the second blind mirror, the first blind mirror, the second diffraction grating and the output translucent mirror. In each circuit in one direction it propagates along a light beam that has orthogonal polarizations and different generation frequencies, which provides a narrow synchronization band (i.e. the ability to work outside the frequency capture zone) and leads to an increase in the sensitivity of the gyroscope. Both beams are collected by a diffraction grating mounted on the outside of the output translucent mirror, pass through a polarization transducer that combines the polarization planes of both beams, and then fed to the photodetector system. In this case, an interference field is formed at the input of the photodetector system, characterized by a sequence of interference fringes, the number and speed of which are determined by the frequency difference of the light waves. Using a photodetector system, the speed of passage of the maxima of the intensity of the interference pattern is measured, which is used to judge the speed of the angular rotation of the laser gyroscope and its variations. Thus, a laser gyroscope [4] operating outside the frequency capture zone provides a frequency-difference method for measuring the angular velocity of rotation.

Любой лазерный гироскоп, в том числе и рассматриваемый нами, позволяет измерять угловую скорость вращения или вариацию угловой скорости только при условии, что сам лазерный гироскоп принимает участие в этом вращении. Если он во вращении не участвует, то его угловая скорость равна нулю и интерференционная картина будет неподвижной [5]. В случае же использования лазерного гироскопа как ГВ-детектора устройство обязано быть неподвижным, поскольку в этом случае сдвиг интерференционных полос, вызванный вращением, будет маскировать основной эффект - сдвиг интерференционных полос, вызванный ГВ-воздействием. Any laser gyroscope, including the one we are considering, can measure the angular velocity of rotation or a variation of the angular velocity only under the condition that the laser gyroscope takes part in this rotation. If he does not participate in rotation, then his angular velocity is equal to zero and the interference pattern will be motionless [5]. In the case of using a laser gyroscope as a GV detector, the device must be stationary, since in this case the shift of the interference fringes caused by rotation will mask the main effect - the shift of the interference fringes caused by the GW-exposure.

Анализ работы лазерного гироскопа [4], проведенный нами, показал, что, во-первых, его резонаторы по отношению к обнаруживаемому ГВ-сигналу имеют как геометрическую, так и пространственную неэквивалентность, а, во-вторых, что возможен режим работы лазерного гироскопа внутри зоны синхронизации при встречном распространении генерируемых в резонаторах волн. Первое обстоятельство дает возможность в предлагаемом ГВ-детекторе использовать новое физическое явление непосредственного воздействия гравитационного поля на лазерный луч, о котором было упомянуто раньше. Прямое воздействие ГВ-сигнала на встречно распространяющиеся оптические излучения обоих резонаторов через изменение показателей преломления вдоль оптических путей распространения излучения приводит к ненулевой разности фаз в оптических излучениях по закону изменения ГВ-сигнала. То обстоятельство, что лазерный гироскоп имеет не только общую активную среду для генерации оптического излучения в обоих резонаторах, но и общие отражатели в резонаторах, позволяет обеспечить генерацию внутри зоны захвата частот, т.е. равенство частот встречно распространяющихся оптических излучений, что, свою очередь, обеспечивает фазоразностный метод регистрации, необходимый при детектировании ГВ-сигнала. An analysis of the operation of the laser gyroscope [4], performed by us, showed that, firstly, its resonators with respect to the detected HV signal have both geometric and spatial nonequivalence, and secondly, the operating mode of the laser gyroscope inside is possible synchronization zones in the counterpropagation of the waves generated in the resonators. The first circumstance makes it possible in the proposed GV detector to use a new physical phenomenon of the direct influence of the gravitational field on the laser beam, which was mentioned earlier. The direct influence of the GW signal on the counterpropagating optical radiation of both resonators through a change in the refractive indices along the optical paths of radiation propagation leads to a nonzero phase difference in the optical radiation according to the law of the change of the GV signal. The fact that the laser gyro has not only a common active medium for generating optical radiation in both resonators, but also common reflectors in the resonators, makes it possible to ensure generation within the frequency capture zone, i.e. the equality of the frequencies of counterpropagating optical radiation, which, in turn, provides a phase-difference registration method necessary for the detection of a GW signal.

Крайне важно, что в отличие от двухплечевого детектора [3] для обнаружения периодических низкочастотных ГВ-сигналов от двойных астрофизических объектов в данном ГВ-детекторе наличие общих отражателей в резонаторах приводит к коррелированности внешних помеховых воздействий, а следовательно, к возможности использования методов корреляционной автокомпенсациии этих помеховых воздействий. Тем самым, в предлагаемом ГВ-детекторе устранены оба существенных недостатка двухплечового ГВ-детектора [3]. It is extremely important that, in contrast to the two-arm detector [3], for the detection of periodic low-frequency GV signals from binary astrophysical objects in this GV detector, the presence of common reflectors in the resonators leads to a correlation of external interference effects, and, therefore, to the possibility of using correlation auto-compensation methods for these interference effects. Thus, in the proposed GV detector, both significant disadvantages of the two-arm GV detector were eliminated [3].

Таким образом, сущность изобретения заключается в применении двухрезонаторного с геометрически неэквивалентными контурами с общими отражательными элементами лазерного гироскопа пятиугольной конфигурации при его работе в режиме синхронизации встречных волн в качестве гравитационно-волнового детектора низкочастотного периодического излучения от двойных релятивистских астрофизических объектов. Thus, the invention consists in the use of a two-resonator with geometrically nonequivalent contours with common reflective elements of a pentagonal configuration laser gyroscope when it is operating in the mode of synchronization of counterpropagating waves as a gravitational-wave detector of low-frequency periodic radiation from double relativistic astrophysical objects.

Оптическая схема устройства приведена на чертеже. Активная среда 1, служащая для генерации лазерного излучения, расположена между первым глухим зеркалом 2 и выходным полупрозрачным зеркалом 8, на внешней (обратной) стороне которого нанесена плоская дифракционная решетка. Первая отражательная дифракционная решетка 3 расположена между первым глухим зеркалом 2 и вторым глухим зеркалом 6. Вторая отражательная дифракционная решетка 7 расположена между вторым глухим зеркалом 6 и выходным полупрозрачным зеркалом 8. Между первой отражательной дифракционной решеткой 3 и вторым глухим зеркалом 6 расположен поляризатор 4, а между первой отражательной дифракционной решеткой 3 и внутренней поверхностью выходного полупрозрачного зеркала 8, расположен поляризатор 5, при этом зеркала 2, 6 и 8, отражательные дифракционные решетки 3 и 7 расположены в вершинах правильного пятиугольника. Между внешней поверхностью выходного полупрозрачного зеркала 8 и фотоприемной системой 10 расположен поляризатор 9. Ход оптических лучей в устройстве показан на чертеже стрелками. Выходом устройства является выход фотоприемной системы. The optical diagram of the device is shown in the drawing. The active medium 1, which serves to generate laser radiation, is located between the first deaf mirror 2 and the output translucent mirror 8, on the outer (back) side of which a plane diffraction grating is deposited. The first reflective diffraction grating 3 is located between the first deaf mirror 2 and the second deaf mirror 6. The second reflection diffraction grating 7 is located between the second deaf mirror 6 and the output translucent mirror 8. Between the first reflection diffraction grating 3 and the second deaf mirror 6, a polarizer 4 is located, and between the first reflective diffraction grating 3 and the inner surface of the output translucent mirror 8, there is a polarizer 5, while mirrors 2, 6 and 8, reflective diffraction the lattices 3 and 7 are located at the vertices of a regular pentagon. Between the outer surface of the output translucent mirror 8 and the photodetector system 10 is a polarizer 9. The course of the optical rays in the device is shown in the drawing by arrows. The output of the device is the output of the photodetector system.

Устройство работает следующим образом. Оптическое излучение с полным набором поляризаций, выходя из активной среды 1, отражается от зеркала 2, попадает на отражательную дифракционную решетку 3, которая разделяет оптическое излучение по поляризациям и часть его с ТМ поляризацией, для которой угол падения равен углу отражения, направляет во внешний контур составного резонатора, образованного из элементов 1, 2, 3, 4, 6, 7 и 8. Другая часть излучения с ТЕ поляризацией, ортогональной ТМ поляризации, для которой угол отражения от дифракционной решетки 3 не равен углу падения на нее, циркулирует по внутреннему контуру составного резонатора, образованного элементами 1, 2, 3, 5, 8, 6, 2, 7, 8. При этом отражательная дифракционная решетка 7 имеет те же свойства, что и решетка 3. The device operates as follows. Optical radiation with a full set of polarizations, coming out of the active medium 1, is reflected from the mirror 2, hits the reflective diffraction grating 3, which separates the optical radiation by polarization and part of it with TM polarization, for which the angle of incidence is equal to the angle of reflection, directs to the external circuit a composite resonator formed from elements 1, 2, 3, 4, 6, 7 and 8. Another part of the radiation with TE polarization orthogonal to the TM polarization, for which the angle of reflection from the grating 3 is not equal to the angle of incidence on it, circular an inner contour of the composite resonator formed by the elements 1, 2, 3, 5, 8, 6, 2, 7, 8. In this case, the reflective diffraction grating 7 has the same properties as the grille 3.

Поляризатор 4 внешнего контура и поляризатор 5 внутреннего контура "вычищают" оптическое излучение во внешнем и внутреннем контурах от излучения с "неправильной" поляризацией и пропускают далее себя только то излучение, которое обладает строго требуемой поляризацией. Поляризатор 9 совмещает плоскости поляризации излучений, генерируемых в резонаторах, для образования интерференционного поля на входе фотоприемной системы. Несмотря на то, что оптическая длина светового пути в двух контурах резонатора разная, принадлежность активной среды 1 обоим резонаторам позволяет при настройке оптической части схемы (лазерной системы) путем, например, перемещения зеркала 6 или подбирая оптическую толщину поляризаторов 4 или 5, обеспечить работу в зоне захвата (равенства генерируемых частот в резонаторах), а следовательно, и работу в режиме встречных оптических излучений. Разность фаз встречных оптических излучений в резонаторах в режиме синхронизации, оцененная по методике [3], равна

где k_гвд= 0,236 - коэффициент детектирования, обусловленный геометрической конфигурацией внешнего и внутреннего резона торов;
h, ω_g, Φ_o - безразмерная амплитуда, частота и начальная фаза детектируемого ГВ-сигнала;
Φ₁= arccos(ω_g/M) - сдвиг фазы ГВ-сигнала в лазерной системе.The polarizer 4 of the external circuit and the polarizer 5 of the internal circuit "clean" the optical radiation in the external and internal circuits from radiation with the "wrong" polarization and then pass only the radiation that has the strictly required polarization. The polarizer 9 combines the plane of polarization of the radiation generated in the resonators to form an interference field at the input of the photodetector system. Despite the fact that the optical path length in two resonator circuits is different, the active medium 1 belongs to both resonators when adjusting the optical part of the circuit (laser system) by, for example, moving mirror 6 or selecting the optical thickness of polarizers 4 or 5, to ensure operation the capture zone (equality of the generated frequencies in the resonators), and, consequently, the operation in the oncoming optical radiation mode. The phase difference of counterpropagating optical radiation in the resonators in the synchronization mode, estimated by the method of [3], is equal to

where k _gvd = 0.236 is the detection coefficient due to the geometric configuration of the external and internal resonators;
h, ω _g , Φ _o - dimensionless amplitude, frequency, and initial phase of the detected GW signal;
Φ ₁ = arccos (ω _g / M) is the phase shift of the GW signal in the laser system.

ω_o - частота оптического излучения;

- собственные частоты внешнего и внутреннего резонаторов соответственно,
ν_o - ширина полосы синхронизации.ω _o is the frequency of optical radiation;

- natural frequencies of the external and internal resonators, respectively,
ν _o - the width of the synchronization band.

Полезный детектируемый ГВ-сигнал на выходе фотоприемной системы 10 будет определяться выражением:
u_вых(t) = k_фс•ΔΦ(t),
где k_фс - коэффициент преобразования оптического излучения на входе фотоприемной системы 10 в выходное напряжение u_вых(t).A useful detectable GW signal at the output of the photodetector system 10 will be determined by the expression:
u _o (t) = k _fs • ΔΦ (t),
where k _fs is the conversion coefficient of optical radiation at the input of the photodetector system 10 into the output voltage u _o (t).

Таким образом, лазерный гироскоп [3] , предназначенный для измерения угловой скорости вращения, в силу геометрической неэквивалентности его резонаторов, обусловленной поляризационной развязкой их оптических излучений при его работе в режиме синхронизации встречных волн, обеспечивает наличие ненулевой разности фаз, вызванной воздействием ГВ-сигнала на встречно распространяющиеся оптические излучения и, следовательно, может быть применен в качестве ГВ-детектора. Thus, a laser gyroscope [3], designed to measure the angular velocity of rotation, due to the geometric nonequivalence of its resonators, due to the polarization isolation of their optical radiation during its operation in the mode of counterpropagating waves, ensures the presence of a nonzero phase difference caused by the action of the GW signal on counterpropagating optical radiation and, therefore, can be used as a GW detector.

Источники информации
1. Милюков В. К. , Руденко В.Н.// Итоги науки и техник ВИНИТИ АН СССР, серия Астрономия, 1991, т. 41, с. 147-193.Sources of information
1. Milyukov V.K., Rudenko V.N.// Results of science and technology VINITI USSR Academy of Sciences, series Astronomy, 1991, v. 41, p. 147-193.

2. Балакин А.Б., Кисунько Г.В., Мурзаханов З.Г., Русяев Н.Н.// ДАН СССР, 1991, т. 316, N 5, с. 1122-1125. 2. Balakin A.B., Kisunko G.V., Murzakhanov Z.G., Rusyaev N.N.// DAN SSSR, 1991, v. 316, No. 5, p. 1122-1125.

3. Балакин А. Б. , Кисунько Г.В., Мурзаханов 3.Г.// ДАН СССР, 1991, т. 319, N 5, с 1137-1140. 3. Balakin A. B., Kisunko G. V., Murzakhanov 3. G. // DAN USSR, 1991, v. 319, No. 5, pp. 1137-1140.

4. Балакин А. Б., Даишев Р.А., Мурзаханов 3.Г., Скочилов А.Ф. Лазерный гироскоп. Патент N 2117251 по заявке N 97107217 от 6 мая 1997 г. 4. Balakin A. B., Daishev R. A., Murzakhanov 3. G., Skochilov A. F. Laser gyroscope. Patent No. 2117251 to application N 97107217 of May 6, 1997

5. Бычков С. И., Лукьянов Д.П., Бакаляр А.И., Лазерный гироскоп, - М.: Сов.радио, 1975, 425 с. 5. Bychkov S.I., Lukyanov D.P., Bakalyar A.I., Laser gyroscope, - M .: Sov.radio, 1975, 425 p.

Claims

The use of a pentagonal laser gyroscope based on a two-cavity with geometrically nonequivalent contours with common reflective elements of the laser system as a gravitational-wave detector of low-frequency periodic gravitational radiation from double relativistic astrophysical objects.