論文の概要: Enhanced sensing of optomechanically induced nonlinearity by linewidth
suppression and optical bistability in cavity-waveguide systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.11310v1
- Date: Mon, 21 Nov 2022 09:50:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-17 23:35:06.857538
- Title: Enhanced sensing of optomechanically induced nonlinearity by linewidth
suppression and optical bistability in cavity-waveguide systems
- Title（参考訳）: キャビティ導波路系における線幅抑制と光ビスタビリティによる光機械的非線形性の高感度化
- Authors: Chun-Wang Liu, Ye Liu, Lei Du, Wan-Jun Su, Huaizhi Wu, and Yong Li
- Abstract要約: 共振器-導波管結合系における光学的非線形性(OMIN)の高感度化について検討した。
統合オプティメカルキャビティ-導波管系に基づいて、このスキームは単一光子結合強度に関連する様々な物理量を検出するのに使用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.091167436865527
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We study enhanced sensing of optomechanically induced nonlinearity (OMIN) in
a cavity-waveguide coupled system. The Hamiltonian of the system is anti-PT
symmetric with the two involved cavities being dissipatively coupled via the
waveguide. When a weak waveguide-mediated coherent coupling is introduced, the
anti-PT symmetry may break down. However, we find a strong bistable response of
the cavity intensity to the OMIN near the cavity resonance, benefiting from
linewidth suppression caused by the vacuum induced coherence. The joint effect
of optical bistability and the linewidth suppression is inaccessible by the
anti-PT symmetric system involving only dissipative coupling. Due to that, the
sensitivity is greatly enhanced by two orders of magnitude compared to that for
the anti-PT symmetric model. Moreover, the sensitivity shows resistances to a
reasonably large cavity decay and robustness to fluctuations in the
cavity-waveguide detuning. Based on the integrated optomechanical
cavity-waveguide systems, the scheme can be used for sensing different physical
quantities related to the single-photon coupling strength, and has potential
applications in high-precision measurements with physical systems involving
Kerr-type nonlinearity.
- Abstract（参考訳）: 共振器導波路結合系における光機械的非線形性(omin)の高感度化について検討した。
系のハミルトニアンは反PT対称であり、2つの関連する空洞は導波路を介して散逸的に結合している。
弱い導波路を介するコヒーレントカップリングを導入すると、反PT対称性が崩壊する。
しかし, 真空誘起コヒーレンスによる直線幅抑制の恩恵を受け, 空洞共鳴近傍のOMINに対するキャビティ強度の強いバイスタブル応答が得られた。
光ビスタビリティと線幅抑制のジョイント効果は、散逸結合のみを含む反pt対称系では利用できない。
このため、感度は反PT対称モデルに比べて2桁の精度で大幅に向上する。
さらに, この感度は, 適度に大きなキャビティ崩壊に対する抵抗を示し, キャビティ導波路デチューニングにおける揺らぎに対するロバスト性を示す。
統合オプティメカルキャビティ-導波管系に基づいて、このスキームは単光子結合強度に関連する様々な物理量を検出するために使用することができ、カー型非線形性を含む物理系を用いた高精度測定に潜在的に応用できる。
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