論文の概要: Noise-resilient nanophotonic gyroscope with sub-prad phase resolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.00459v1
• Date: Wed, 01 Apr 2026 04:11:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-09 14:46:05.674475
• Title: Noise-resilient nanophotonic gyroscope with sub-prad phase resolution
• Title（参考訳）: サブプラド位相分解能を有する耐雑音性ナノフォトニックジャイロ
• Authors: Yu Tao, Xinhang Li, Jingzheng Huang, Zidi Lin, Yuyao Guo, Hongjing Li, Linjie Zhou, Guihua Zeng,
• Abstract要約: 3mm2の受動窒化ケイ素チップ上での耐雑音性ナノフォトニックジャイロを実証した。 バイアス不安定度 1.42 deg/h と角度ランダムウォーク 0.001 deg/sqrth をそれぞれ4等級と6等級の改善度で達成する。 統合光学ジャイロスコープのより広い文脈において、我々のアプローチは長期にわたる大きさと性能のギャップを2～3桁に橋渡しする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.74688971248891
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Optical gyroscopes based on the Sagnac effect are the cornerstone of precision orientation and navigation. However, their bulky form factors prevent deployment in emerging mobile and autonomous systems. On nanophotonic platforms, the Sagnac signal plummets under aggressive miniaturization. Consequently, the signal is easily swamped by refractive-index fluctuations, rendering navigation-grade sensitivity within just a few square millimeters a notoriously elusive goal. Here, we demonstrate a noise-resilient nanophotonic optical gyroscope by exploiting a two-chain decoupling architecture to effectively isolate the rotation signal from channel noise. Implemented on a 3 mm^2 passive silicon nitride chip, the proof-of-concept device achieves a bias instability of 1.42 deg/h and an angle random walk of 0.001 deg/\sqrt{h}, representing improvements of 4 and 6 orders of magnitude, respectively, over the representative nanophotonic gyroscope of similar footprint (ref. 27). In the broader context of integrated optical gyroscopes, our approach bridges the long-standing size-performance gap by two to three orders of magnitude, moving chip-scale devices into a previously inaccessible regime and pointing toward navigation-relevant precision for monolithic microsystems. This architecture further enables sub-prad phase resolution with general applicability, establishing a foundational framework for the next generation of robust, monolithically integrated photonic sensing systems.
• Abstract（参考訳）: サニャック効果に基づく光学ジャイロスコープは、精密配向と航法の基礎である。 しかし、その大きなフォームファクターは、新興のモバイルおよび自律システムへのデプロイを妨げている。 ナノフォトニックプラットフォームでは、サニャック信号はアグレッシブな小型化の下で急降下する。 その結果、信号は屈折率の変動によって簡単に湿らされ、ナビゲーショングレードの感度はわずか数ミリメートル以内で悪名高い目標を達成できる。 ここでは, チャネルノイズから回転信号を効果的に分離するために, 2鎖デカップリングアーキテクチャを活用することで, 耐雑音性ナノフォトニックジャイロを実証する。 3mm^2のシリコン窒化ケイ素チップに実装され、同様のフットプリントの代表的なナノフォトニックジャイロスコープ(27参照)に対して、それぞれ4桁と6桁の改善を示す1.42deg/hのバイアス不安定と0.001deg/\sqrt{h}の角度ランダムウォークを実現する。 集積型ジャイロスコープのより広い文脈において、我々のアプローチは長期にわたるサイズと性能のギャップを2～3桁に橋渡しし、チップスケールのデバイスを以前はアクセス不能な状態に移動させ、モノリシックなマイクロシステムのナビゲーション関連精度を目指しています。 このアーキテクチャにより、一般に適用可能なサブプラド位相分解が可能となり、次世代のロバストでモノリシックに集積されたフォトニックセンシングシステムの基礎となる枠組みが確立される。

関連論文リスト

• A 10 Megahertz Spatial Light Modulator [4.469758751844986]
  2次元画素形状と高速の両方を提供する空間光変調器を新たに導入する。 この装置は、ブロードバンド光位相変調器を介して周波数ビン内の空間情報を符号化し、高分解能2D分光計を介して復号する。 我々は,毎秒1000万フレームを超えるフレームレートに対応する44(1)nsのアップタイムを持つサイト分解光パルスを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-13T19:00:00Z)
• Integrated polarization-entangled photon source for wavelength-multiplexed quantum networks [49.82426139329382]
  薄膜ニオブ酸リチウム(TFLN)上における簡易だが高効率なオンチップ偏光共役光子対光源について述べる。 本装置では, 単一ナノフォトニック導波路におけるタイプ0とタイプIの自発的パラメトリックダウンコンバージョンを逐次サポートする2つの準位相マッチング(D-QPM)を用いる。 最大50kmの大都市ファイバリンク上に展開する4ユーザ量子ネットワークにおいて,波長多重絡み合い分布を実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-27T18:30:01Z)
• Photonic crystal cavities based on suspended yttrium iron garnet nanobeams [0.15393457051344295]
  我々はイットリウム-鉄-ガーネット(YIG)におけるエアサスペンション型フォトニック結晶ナノビームキャビティの作製と光学的特性を報告した。 YIGの低光損失とフェライト性の組み合わせは、量子技術にとって非常に魅力的である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-12-06T19:00:02Z)
• Universal on-chip polarization handling with deep photonic networks [0.0]
  我々は、カスケードされたマッハ・ツェンダー干渉計の任意の機能を持つディープフォトニックネットワークのための新しい設計パラダイムを提案する。 広帯域な動作帯域で両偏光に対する干渉計アーム間の位相差を修正・訓練する。 ソフトウェア定義の物理インフォームドニューラルネットワークを用いて、3つの概念偏光処理装置を図示する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-10T18:28:30Z)
• Scaling on-chip photonic neural processors using arbitrarily programmable wave propagation [4.026285531740364]
  ニューラルネットワーク用のオンチップフォトニックプロセッサは、速度とエネルギー効率の両方に潜在的な利点があるが、電子プロセッサを上回るスケールには達していない。 空間の関数としての屈折率を$n(x,z)$とすることで、デバイス内の波動伝搬を任意に制御できる装置を提案する。 これは、離散的なコンポーネントに依存した以前のフォトニックチップを超えるスケールであり、連続波のパラダイムの利点を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-27T18:37:22Z)
• Optimal baseline exploitation in vertical dark-matter detectors based on atom interferometry [50.06952271801328]
  長基線原子干渉計に基づく重力波やダークマターの地上検出器は、現在、最終計画段階にあるか、既に建設中である。 マルチダイアモンド噴水グレーディメータを用いた共振モード検出器は,その高さが利用可能なベースラインの20%を占める場合,最適なショットノイズ制限を達成できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-08T08:38:24Z)
• Spectrally multimode integrated SU(1,1) interferometer [50.591267188664666]
  提示された干渉計は、2つの光子源間の偏光変換器を含み、連続波(CW)ポンプを使用する。 この構成は、古典的限界以下の出力領域と超感度領域において、ほぼ完全な破壊的干渉をもたらすことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-07T14:42:54Z)
• An integrated magnetometry platform with stackable waveguide-assisted detection channels for sensing arrays [45.82374977939355]
  ダイヤモンド表面下数ナノメートルのNV$-$-centerを作成できる新しいアーキテクチャを提案する。 我々は結合効率を実験的に検証し、導波路を通した磁気共鳴信号の検出を示し、磁場と温度センサの第一原理実証実験を行う。 今後,空間的,時間的相関の強い2次元センサアレイの開発が期待できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-12-04T12:59:29Z)
• Rapid characterisation of linear-optical networks via PhaseLift [51.03305009278831]
  集積フォトニクスは優れた位相安定性を提供し、半導体産業によって提供される大規模な製造性に依存することができる。 このような光回路に基づく新しいデバイスは、機械学習アプリケーションにおいて高速でエネルギー効率の高い計算を約束する。 線形光ネットワークの転送行列を再構成する新しい手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-01T16:04:22Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。