奇异点增强光机质量传感器的灵敏度

我们提出了一种工作在奇异点（EPs）的高效光机质量传感器，奇异点是一种非厄米简并，系统的本征值及其对应本征矢同时合并。基准系统由两个机械耦合的光机腔（OMCs）组成，其中我们通过用蓝（红）失谐激光驱动腔来构造机械增益（损耗）。系统在增益与损耗平衡处呈现EP，此时任何微扰都会引起频率分裂，其标度关系为微扰强度的平方根，相较于传统光机传感器产生了巨大的灵敏度因子增强。对于非简并机械谐振器，利用二次光机耦合来调节失谐频率以更接近EP，从而将我们传感方案的有效性扩展到失配谐振器。该工作为光机传感器灵敏度的新高度铺平了道路，并可在包括纳米颗粒检测、精密测量和量子计量在内的许多其他领域找到应用。