Dans le tunnel de Virgo, un faisceau laser (1) est divisé en deux par un miroir semi-transparent. Les deux faisceaux se propagent le long des bras jusqu'aux miroirs (2). Une fois réfléchis (3), ils se recombinent et sont dirigés vers la photodiode (4). En temps normal, les bras sont de longueur identique et les deux faisceaux parviennent en même temps à la photodiode. Au passage d'une onde gravitationnelle, la longueur des deux bras varierait différemment. Les faisceaux parviendraient à la photodiode avec un décalage.
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