集成声波振荡器中非线性例外点的应用用于长波红外感测
光学
2026-05-01 v1
摘要
例外点 (EP) 具有增强灵敏度和丰富动力学特性，已引起广泛关注用于器件开发和感测应用。然而，是否在实际感测应用中利用 EP 系统具有优势仍有争议。我们在本工作中演示了非线性 EP 在我们的微波频率声波振荡器中改善长波红外 (LWIR) 检测。通过相位调节非线性增益，我们的探测器可在不同于非线性 EP 的条件下运行。相较于远离 EP 的操作，处于 EP 状态的探测器灵敏度提高 33 倍，3-dB 带宽延长 8.75 倍。我们在输入调制频率为 6.2 kHz 时观察到信噪比提升 6 倍。在入射 LWIR 波长为 9.6 um 时，处于 EP 状态的探测器在 10 kHz 输入频率下的噪声等效功率 (NEP) 为 310 pW*Hz^-1/2，导致性能指标 NEP 与时间常数之积为 9.87*10^-3 pW*Hz^-3/2，这比远离 EP 的操作提高 10 倍。我们的集成声学器件为探索噪声动力学并开发利用非厄米非线性特性的实用传感器提供了 versatile platform。
引用
@article{arxiv.2604.27371,
title = {Nonlinear exceptional points in an integrated acoustic-wave oscillator for longwave infrared sensing},
author = {Linbo Shao and Zichen Xi and Zengyu Cen and Joseph G. Thomas and Dongyao Wang and Tanmay Singh and Liyan Zhu and Honghu Liu and Jun Ji and Yu Yao and Yizheng Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27371},
year = {2026}
}