論文の概要: High accuracy, high dynamic range optomechanical accelerometry enabled
by dual comb spectroscopy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.17809v2
- Date: Wed, 11 Oct 2023 00:19:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-16 03:32:53.627690
- Title: High accuracy, high dynamic range optomechanical accelerometry enabled
by dual comb spectroscopy
- Title（参考訳）: デュアルコム分光法による高精度・高ダイナミックレンジ光機械加速度計
- Authors: D. A. Long, J. R. Stroud, B. J. Reschovsky, Y. Bao, F. Zhou, S. M.
Bresler, T. W. LeBrun, D. F. Plusquellic, J. J. Gorman
- Abstract要約: マイクロファブリケードキャビティ光加速度計の読み出しには、デュアル光周波数コム分光計を用いる。
このアプローチにより,3fm/Hz$1/2$の変位感度,100kHzの測定速度,3.9$times$10$5$のダイナミックレンジを実現した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4301978502437472
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Cavity optomechanical sensors can offer exceptional sensitivity; however,
interrogating the cavity motion with high accuracy and dynamic range has proven
to be challenging. Here we employ a dual optical frequency comb spectrometer to
readout a microfabricated cavity optomechanical accelerometer, allowing for
rapid simultaneous measurements of the cavity's displacement, finesse, and
coupling at accelerations up to 24 g (236 m/s$^2$). With this approach, we have
achieved a displacement sensitivity of 3 fm/Hz$^{1/2}$, a measurement rate of
100 kHz, and a dynamic range of 3.9 $\times$ 10$^5$ which is the highest we are
aware of for a microfabricated cavity optomechanical sensor. In addition,
comparisons of our optomechanical sensor coupled directly to a commercial
reference accelerometer show agreement at the 0.5% level, a value which is
limited by the reference's reported uncertainty. Further, the methods described
herein are not limited to accelerometry but rather can be readily applied to
nearly any optomechanical sensor where the combination of high speed, dynamic
range, and sensitivity is expected to be enabling.
- Abstract（参考訳）: キャビティ光学センサは極めて感度が高いが、高い精度とダイナミックレンジでキャビティ動作を尋問することは困難であることが証明されている。
ここでは,光周波数コム分光計を用いてマイクロファブリケードキャビティの光学加速度計を読み出し,24g (236 m/s$^2$) の加速でキャビティの変位,微細化,結合の迅速同時測定を行う。
この手法により, マイクロファブリケーションキャビティ光学センサの変位感度は3 fm/hz$^{1/2}$, 測定速度は100 khz, ダイナミックレンジは3.9$\times$ 10$^5$となった。
また,市販の加速度計と直接結合した光学センサの比較では,基準の不確実性によって制限される値である0.5%の一致を示した。
さらに, この手法は加速度計に限らず, 高速, ダイナミックレンジ, 感度の組み合わせが期待できる任意の光学センサに容易に適用することができる。
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