4. Difficultés techniques de la détection
La détection interférométrique repose sur le principe suivant : à l'aide d'une lame séparatrice, on partage en deux ondes le faisceau émis par un laser puis on analyse la recombinaison de ces deux ondes après un trajet de l'ordre de la longueur d'onde du signal recherché, soit typiquement une centaine de kilomètres. En pratique (cf. figure), on obtient un tel trajet optique à partir d'une longueur physique de 3 kilomètres par réflexions répétées sur un miroir d'entrée de très grande qualité (c'est ce que l'on appelle une cavité Fabry-Pérot résonante). Le laser utilisé doit être puissant, monomode et stable : on s'oriente vers un laser de type néodyme-YAG d'une dizaine de watts, pompé par diode et stabilisé.
Extraire un signal faible implique de maîtriser les différents bruits qui pourraient le masquer. On pense évidemment au bruit sismique : si la plaine de l'Arno, choisie comme site de l'observatoire franco-italien Virgo, est de faible activité sismique, celle-ci reste néanmoins beaucoup trop importante, et il a fallu concevoir des « superatténuateurs », suite de n pendules identiques de fréquence propre d'oscillation f0 bien inférieure à la fréquence f des phénomènes recherchés. La loi d'atténuation pour un tel montage est de la forme (f0/f)2n, soit 10—14 pour une suite de sept pendules de fréquence propre dix fois inférieure à celle de l'onde gravitationnelle. Le bruit résiduel le plus gênant demeure alors le bruit thermique, qui affecte miroirs et fils de suspension.
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