論文の概要: High-sensitivity and high-resolution collaborative determination of birefringence coefficient using weak measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.15571v1
- Date: Tue, 22 Apr 2025 03:56:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-30 22:28:13.678457
- Title: High-sensitivity and high-resolution collaborative determination of birefringence coefficient using weak measurement
- Title（参考訳）: 弱測定による複屈折係数の高感度・高分解能共同決定
- Authors: Yanqiang Guo, Jiahui Hou, Min Zhang, Ao Wang, Shuqi Gao, Qingchen Liu, Hongyu Li, Xiaomin Guo, Liantuan Xiao,
- Abstract要約: 弱測定に基づくnmレベルの膜に対する高感度・高分解能複屈折係数決定システムを提案する。
調整可能な帯域幅光源を利用して相補運動量(Pポインタ)と強度(Iポインタ)を測定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.438222098433641
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a high-sensitivity and high-resolution birefringence coefficient determination system for nm-level membrane films based on weak measurement, addressing the sensitivity-resolution trade-off. A tunable bandwidth light source is exploited to achieve complementary momentum (P-pointer) and intensity (I-pointer) measurements,enabling calibration-free operation across various bandwidths, and to realize high-precision phase difference monitoring of the measured membranes.This method maps the birefringence effect to a weak-value amplified signal of spectral shift and light intensity. The optimal resolution, achieved at a spectral width of 6 nm, is $1.5 \times 10^{-8}$ RIU, while the optimal sensitivity is achieved when the light source is a narrow-linewidth coherent laser, reaching 4710 mV/RIU. The linear range of the system covers a broad birefringence coefficient range for crystals,from $10^{-6}$ to 0.1. Furthermore, the auxiliary optical path eliminates substrate interference, achieving a detection limit of the birefringence coefficient as low as $10^{-8}$ RIU.This approach, characterized high precision, high sensitivity, and strong robustness, provides an effective solution for the detection of optical nano-thin membrane parameters.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 感度分解能トレードオフに対処するため, 弱測定に基づく高感度・高分解能複屈折係数決定システムを提案する。
調整可能な帯域幅光源を用いて、相補運動量(P-pointer)と強度(I-pointer)の測定を行い、様々な帯域にわたってキャリブレーションのない動作を誘発し、測定された膜を高精度に位相差監視し、スペクトルシフトと光強度の弱値増幅信号に複屈折効果をマッピングする。
6nmのスペクトル幅で達成される最適分解能は1.5 \times 10^{-8}$ RIUであるが、光源が狭線幅コヒーレントレーザーで4710 mV/RIUに達すると最適な感度が得られる。
系の線形範囲は、結晶の幅広い複屈折係数の範囲を 10^{-6} から 0.1 までカバーしている。
さらに、補助光路は基板干渉を排除し、複屈折係数の検出限界を10−8=RIUとする。このアプローチは、高精度、高感度、強靭性を特徴とし、光ナノ薄膜パラメータの検出に有効な解決策を提供する。
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