論文の概要: Slow Light Augmented Fabry-Perot Cavity for Enhanced Sensitivity in Measuring Frequency Shift

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.15885v1
• Date: Wed, 18 Jun 2025 21:23:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-23 19:00:04.859082
• Title: Slow Light Augmented Fabry-Perot Cavity for Enhanced Sensitivity in Measuring Frequency Shift
• Title（参考訳）: 周波数シフト測定における感度向上のためのスローライト強化ファブリペロキャビティ
• Authors: Ruoxi Zhu, Zifan Zhou, Dustin Greenwood, Jason Bonacum, David D. Smith, Selim M. Shahriar,
• Abstract要約: レーザーの周波数シフトを測定する感度を高めるために、緩やかに拡張されたマッハ・ツェンダー干渉計を使用することができる。 感度向上の程度がレーザーのスペクトル幅とFPCの微細度に依存することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recently, it has been shown that a slow-light augmented unbalanced Mach-Zehnder interferometer (SLAUMZI) can be used to enhance significantly the sensitivity of measuring the frequency shift of a laser, compared to the conventional technique of heterodyning with a reference laser. Here, we show that a similar enhancement can be realized using a slow-light augmented Fabry-Perot Cavity (SLAFPC), due to the fact that an FPC is inherently unbalanced, since different bounces of the field traverse different path lengths before interfering with the other bounces. We show how the degree of enhancement in sensitivity depends on the spectral width of the laser and the finesse of the FPC. We also show how the sensitivity enhancement factor (SEF) for the SLAFPC is much larger than the same for the SLAUMZI for comparable conditions and the same group index, under lossless conditions. In general, the effect of the loss caused by the medium that produces the slow-light process is more prominent for the SLAFPC than the SLAUMZI. However, if the attenuation per pass can be kept low enough while producing a high group index, using cold atoms for generating the slow-light effect, for example, then the SEF for the SLAFPC can be much higher than that for the SLAUMZI. For potentially realizable conditions, we show that an SEF of ~1.4*10^5 can be achieved using a SLAFPC.
• Abstract（参考訳）: 近年,レーザーを用いたヘテロダイニング法と比較して,レーザーの周波数シフトを測定する感度を著しく高めるために,低照度拡張型マッハ・ツェンダー干渉計(SLAUMZI)が用いられている。 本稿では、FPCが本質的に不均衡であるという事実から、低照度で拡張されたFabry-Perot Cavity(SLAFPC)を用いて同様の拡張を実現することができることを示す。 感度向上の程度がレーザーのスペクトル幅とFPCの微細度に依存することを示す。 また, SLAFPCの感度向上因子 (SEF) が, SLAUMZI と同等条件と同一群指数において, 損失のない条件下での感度向上因子 (SEF) が, SLAUMZI の感度向上因子 (SEF) よりもはるかに大きいことを示す。 一般に, SLAUMZIよりもSLAFPCにおいて, スローライト過程を発生させる媒体による損失の影響が顕著である。 しかし、例えば、遅い光効果を発生させる冷原子を用いて、高いグループ指数を生成しながらパス毎の減衰を十分に低く保つことができれば、SLAUMZIのSEFはSLAUMZIよりもはるかに高い。 潜在的に実現可能な条件に対しては,SLAFPCを用いて ~1.4*10^5 のSEFを実現できることを示す。

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