Betrieb von LISA als Sagnac-Interferometer

Eine Phasenverriegelungskonfiguration für LISA wird vorgeschlagen, die einen erheblich einfacheren Betriebsmodus bietet. Das Schema liefert eine Sagnac-Signalablesung, die von Natur aus unempfindlich gegenüber laserfrequenzbedingtem Rauschen und der Bewegung der optischen Bank für ein nicht rotierendes LISA-Array ist. Diese Sagnac-Ausgabe ist auch unempfindlich gegenüber Uhrenrauschen, erfordert keine zeitliche Verschiebung der Daten und benötigt kein absolutes Wissen über die Armlängen. Da alle Messungen an einem Raumfahrzeug durchgeführt werden, sind weder Uhren-Synchronisation noch der Austausch von Phaseinformation zwischen den Raumfahrzeugen erforderlich. Die Phasenverriegelungskonfiguration bietet diese Vorteile für nur eine Sagnac-Variable, behält aber die Vereinbarkeit mit dem Basismittel zur Erzielung der anderen TDI-Kombinationen bei. Die orbitalen Bewegungen der LISA-Konstellation zeigen, dass sie einen Unterschied der Weglängen von 14 km zwischen den gegenläufigen Strahlen im Sagnac-Interferometer erzeugt. Mit diesem Längenunterschied würde eine laserfrequenzbedingte Rauschspektraldichte von 1 Hz/Hz das gesamte optische Rauschbudget der Sagnac-Variablen aufbrauchen. Eine signifikante Verbesserung der Laserfrequenzstabilität (derzeit bei 30 Hz/Hz) wäre erforderlich für einen operation mit voller Sensitivität von LISA im Sagnac-Modus. Alternativ könnte eine zusätzliche Ebene der Zeitverzögerungsbearbeitung angewendet werden, um das Laserfrequenzrauschen zu beseitigen. Die neuen zeitverzögerten Kombinationen der Phasenmessungen werden vorgestellt.