Verbund: 05A2020 - 3G-GWD: Gravitationswellen-Teleskop der dritten Generation; Teilprojekt 2; Thema: Detektoren für Gravitationswellen

Abstract

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu den Technologien für die dritte Generation der Gravitationswellendetektoren haben im Laufe des Verbundprojekts "3G-GWD: Gravitationswellen-Teleskop der dritten Generation" große Fortschritte gemacht. Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) konnte als Partner in diesem Verbundprojekt wichtige, sichtbare Beiträge mit dem von ihr durchgeführten Teilprojekt machen. Die folgenden Ergebnisse wurden erreicht:

- Teilprojekt 2 (High Perfomance Phase Camera): Im Rahmen der Projektlaufzeit konnte eine Phasenkamera, basierend auf eines 64-Kanal Glasfaserbündelarrays in Verbindungen mit individuellen Photodioden und einer Digitalisierungselektronik entworfen, aufgebaut und vermessen. Dazu wurde ein Optisches Setup installiert, das die Phasensignale, wie sie im tatsächlichen Interferometer erwartet werden, erzeugt. Bei einer Laserleistung von 10 mW können wir eine Phasenauflösung von mindestens 0,03 Rad bei einer Integrationszeit von 8 μs erreichen. Die Ortsauflösung beträgt dabei 127 μm, in 1D-Anordnung (linear) und in 2D-Anordnung (8x8). Im Rahmen der nächsten Förderperiode wird die Kamera sowie die dazugehörigen Analysemethoden weiterentwickelt um die Einsetzbarkeit am Einstein-Teleskop (ET) zu erreichen. Anders als die Phasenkameras der existierenden Gravitationswellendetektoren ist unsere Kamera für den Einsatz bei 1550 nm geeignet.

Im Laufe des Verbundprojekts konnte die Voraussetzungen geschaffen werden, um die Ergebnisse auf internationaler Ebene mit den Aktivitäten in anderen Ländern zusammenzuführen. In 2021 wurde das Einstein-Teleskop als europäisches Projekt der dritten Generation auf die ESFRI Roadmap aufgenommen. Im Juni 2022 wurde dann die ET-Kollaboration formal gegründet, die nun den organisatorischen Rahmen für die F&E-Arbeiten stellt und die Kooperation mit anderen internationalen Projekten koordiniert.