論文の概要: A table-top high-sensitivity gyroscope based on slow light and cavity enhanced photon drag

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.01944v1
• Date: Tue, 4 Jun 2024 03:56:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-05 20:03:30.961600
• Title: A table-top high-sensitivity gyroscope based on slow light and cavity enhanced photon drag
• Title（参考訳）: スロー光とキャビティ強化光子ドラッグに基づくテーブルトップ高感度ジャイロスコープ
• Authors: Min She, Jiangshan Tang, Keyu Xia,
• Abstract要約: 高感度ジャイロスコープは、基礎物理学の研究と地球の振舞いの微妙な変化のモニタリングの両方に不可欠である。 本稿では,光子ドラッグに基づく卓上ジャイロスコープの高感度実装法を理論的に提案する。 この研究は、地球の自転速度と向きの小さな変化を正確に検出する方法を練り上げ、少量の機器で一般相対性理論によって予測される測地的およびフレーム描画効果をテストできる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A high-sensitivity gyroscope is vital for both investigation of the fundamental physics and monitor of the subtle variation of Earth's behaviors. However, it is challenge to realize a portable gyroscope with sensitivity approaching a small fraction of the Earth's rotation rate. Here, we theoretically propose a method for implementing a table-top gyroscope with remarkably high sensitivity based on photon drag in a rotating dielectric object. By inserting an $\text{Er}^{3+}$-doped glass rod in a Fabry-P\'{e}rot optical cavity with only 20 cm length, we theoretically show that the giant group refractive index and the narrowing cavity linewidth due to slow light can essentially increase the nonreciprocal phase shift due to the photon drag to achieve a rotation sensitivity of $26$ frad/s/$\sqrt{Hz}$. This work paves the way to accurately detect tiny variations of the Earth's rotation rate and orientation, and even can test the geodetic and frame-dragging effects predicted by the general relativity with a small-volume equipment.
• Abstract（参考訳）: 高感度ジャイロスコープは、基礎物理学の研究と地球の振舞いの微妙な変化のモニタリングの両方に不可欠である。 しかし、地球の自転速度のごく一部に近づく感度を持つポータブルジャイロスコープを実現することは困難である。 本稿では, 回転誘電体物体の光子抵抗に基づく卓上ジャイロスコープの高感度化を理論的に提案する。 有限長20cmのFabry-P\'{e}rot光学キャビティに$\text{Er}^{3+}$ドープガラスロッドを挿入することにより、遅い光による巨大群屈折率と細いキャビティ線幅が本質的に光子ドラッグによる非相互位相シフトを増大させ、26$ frad/s/$\sqrt{Hz}$の回転感度を達成できることを理論的に示す。 この研究は、地球の自転速度と向きの小さな変化を正確に検出する方法を練り上げ、少量の機器で一般相対性理論によって予測される測地的およびフレーム描画効果をテストできる。

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