Studi sperimentali sulla luce diffusa per rilevatori di Onde Gravitazionali

In the laser interferometers for gravitational waves, for example Advanced Virgo, one of the residual sources of technical noise is caused by the scattered light, that contributes to worsen the sensitivity of the detectors at low frequencies. Scattered light can originate, for example, when laser beams interact with optical elements, because of their residual roughness. For this reason it’s important to characterize the light scattering properties of the materials and components used in the detector. The Virgo group of Padova has developed a setup for the measure of the Bidirectional Scattering Distribution Function (BSDF) that describes the diffusives properties as a function of incidence and scattering angles. Furthermore the group has an integrating sphere that permits an integral measure of the scattering properties, the Total Integrated Scattering (TIS). In this thesis is presented the work that I have done to improve the setup for the BSDF measure and the characterizations in terms of BSDF and TIS of various samples of interest for Virgo.

Negli interferometri laser per le onde gravitazionali, come ad esempio Advanced Virgo, una delle sorgenti residue di rumore tecnico è dovuto alla luce diffusa, che contribuisce a peggiorare la sensibilià dei rivelatori a basse frequenze. Luce diffusa può originarsi ad esempio quando i fasci laser interagiscono con elementi ottici, a causa della loro rugosità residua. Per questo motivo è importante caratterizzare le proprietà di diffusione della luce dei materiali e componenti utilizzati nel rivelatore. Il gruppo Virgo di Padova ha sviluppato un setup di misura del Bidirectional Scattering Distribution Function (BSDF) che descrive le proprietà diffusive in funzione nell’angolo di incidenza e di scattering. Il gruppo ha inoltre in dotazione una sfera integratrice che permette una misura integrale delle proprità di scattering, il Total Integrated Scattering (TIS). In questa tesi viene presentato il lavoro che ho svolto per migliorare il setup della misura di BSDF e le caratterizzazioni in termini di BSDF e TIS che ho fatto su diversi campioni di interesse per Virgo.