論文の概要: Visualizing Detection Efficiency in Optomechanical Scattering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.17894v1
• Date: Fri, 19 Dec 2025 18:52:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-22 19:25:54.534395
• Title: Visualizing Detection Efficiency in Optomechanical Scattering
• Title（参考訳）: 光メカニカル散乱における検出効率の可視化
• Authors: Youssef Tawfik, Shan Hao, Thomas P. Purdy,
• Abstract要約: 実測手法が散乱光で利用可能な情報をいかに効率的に捕捉するかを可視化する新しい手法を提案する。 我々は,光検出器の遮断部が感度を高めることを示し,システム内の高次機械的モードの検出において,非侵襲的に顕著な改善をもたらすことを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.2302915692528367
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Many optical measurement techniques, such as light scattering from wavelength-scale particles or detecting motion from a surface with an optical lever, encode information in a complex radiation pattern. Extracting all available information is essential for many quantum-enhanced sensing protocols but is often impractical, as it requires many channels to spatially resolve the scattered signal. We present a new method to visualize how efficiently a practical measurement scheme captures the information available in the scattered light by mapping out the local contribution to the detection efficiency on the detector surface. We use this tool to experimentally optimize the free space measurement of the amplitude of motion of an optomechanical resonator with a quadrant photodiode. We show that blocking sections of the photodetector enhances sensitivity, counterintuitively yielding a significant improvement in detecting higher-order mechanical modes in the system. We also show how our method can be applied to light scattering measurements of small particles.
• Abstract（参考訳）: 波長スケールの粒子からの光散乱や光学レバーによる表面からの運動の検出といった多くの光学的計測技術は、複雑な放射パターンで情報を符号化する。 利用可能な全ての情報を抽出することは、多くの量子化検出プロトコルにとって不可欠であるが、散乱した信号を空間的に解決するために多くのチャンネルを必要とするため、しばしば実用的ではない。 本研究では,検出器表面における検出効率に対する局所的な寄与をマッピングすることにより,散乱光で利用可能な情報を,実用的な計測手法がいかに効率的に捕捉するかを可視化する手法を提案する。 このツールを用いて、四角形フォトダイオードを用いたオプティメカル共振器の運動振幅の自由空間測定を実験的に最適化する。 我々は,光検出器の遮断部が感度を高めることを示し,システム内の高次機械的モードの検出において,非侵襲的に顕著な改善をもたらすことを示した。 また, この手法が小粒子の光散乱測定にどのように応用できるかを示す。

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