基于弱值放大的皮米每秒灵敏度线性速度测量新型光纤传感器设计

我们提出了一种基于广义 Sagnac 效应 [Phys. Rev. Lett. \textbf{93}, 143901(2004)]、利用弱值放大测量皮米/秒灵敏度线性速度的新型光纤传感器。广义 Sagnac 效应由 Yao 等人首次提出，其包含旋转 Sagnac 效应作为特例，并提出了一种以纳米级灵敏度测量线性运动的新型光纤传感器。通过使用不同方案在动量空间中对探针执行 Sagnac 干涉仪，我们展示了通过放大广义 Sagnac 效应的相移来检测线性速度的新弱测量协议。给定初始光谱的最大入射强度和光谱仪的强度检测极限，我们可在实验前从理论上给出合适的预选择、后选择及其他光学结构。我们的数值结果表明，我们的弱值放大方案对于以皮米/秒灵敏度检测线性速度是有效且可行的，该灵敏度比相同光纤长度下广义 Sagnac 效应所得结果 $\nu$=4.8 $\times$ $10^{-9}$ m/s 小三个数量级。