高反射率の光学被覆におけるブラウン雑音を1/10に低減

熱誘起ゆらぎは、高精度の測定に基本的な制約を課している。光干渉法では、安定性と感度に関する現在の限界は、共振器のエンドミラーを構成する高反射率被覆の過剰な機械的減衰によって決まる。この10年でこうした非晶質多層反射器の散逸はせいぜい1/2にしか低下していない。今回我々は、本質的に低い機械損失と高い光学的品質の両方を示す、直接接着した単結晶の多層膜を用いる光被覆技術の新しいパラダイムを実証する。こうした「結晶性被覆」をファブリー–ペロー共振器のエンドミラーに使うと、150,000のフィネスが得られた。さらに重要なことは、最良の誘電体多層膜と比べて機械的減衰が1/10に低下したことと一致する熱的に制限された雑音レベルが、室温で観測されたことである。これらの結果から、次世代の極めて高感度な干渉計や、新しいレベルのレーザー安定性への道が開かれる。