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Power spectral density analysis of optical substrates for gravitational-wave interferometry

机译：重力波干涉法光学基板的功率谱密度分析

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The power spectral density of surface-relief variations on polished optical surfaces across microscopic through to macroscopic spatial scales is calculated from measurements on substrates that are being produced for the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). These spectra give a guide to the scattering properties of the surface, which in turn critically influence the performance of LIGO. Measurements obtained by use of a full-aperture interferometer and an interference microscope with two different objectives are combined to produce one-dimensional power spectral density represen-tations of the surfaces across spatial frequencies ranging from 0.1 to 8000 cm~(-1). These measurements from different instruments are in good agreement with an analytic power spectrum that varies as v~(-1.5), where v is the spatial frequency. Some anomalies in the power spectral density spectra can be related to aspects of the polishing process.
机译：从激光干涉仪引力波天文台（LIGO）产生的基板上的测量值计算出从微观到宏观空间尺度的抛光光学表面上的表面起伏变化的功率谱密度。这些光谱为表面的散射特性提供了指导，而散射特性反过来又严重影响了LIGO的性能。结合使用具有两个不同物镜的全孔径干涉仪和干涉显微镜获得的测量结果，可以在空间频率范围为0.1到8000 cm〜（-1）的范围内产生表面的一维功率谱密度表示。来自不同仪器的这些测量结果与分析功率谱非常吻合，后者的变化幅度为v〜（-1.5），其中v是空间频率。功率谱密度谱中的某些异常现象可能与抛光过程有关。

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