Parametrically enhancing sensor sensitivity at an exceptional point

灵敏度(控制系统) 点(几何) 心理学 工程类 数学 电子工程 几何学
作者
P. Djorwé,Muhammad Asjad,Yan Pennec,Denys Dutykh,Bahram Djafari‐Rouhani
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2312.05057
摘要

We propose a scheme to enhance the sensitivity of Non-Hermitian optomechanical mass-sensors. The benchmark system consists of two coupled optomechanical systems where the mechanical resonators are mechanically coupled. The optical cavities are driven either by a blue or red detuned laser to produce gain and loss, respectively. Moreover, the mechanical resonators are parametrically driven through the modulation of their spring constant. For a specific strength of the optical driving field and without parametric driving, the system features an Exceptional Point (EP). Any perturbation to the mechanical frequency (dissipation) induces a splitting (shifting) of the EP, which scales as the square root of the perturbation strength, resulting in a sensitivity-factor enhancement compared with conventional optomechanical sensors. The sensitivity enhancement induced by the shifting scenario is weak as compared to the one based on the splitting phenomenon. By switching on parametric driving, the sensitivity of both sensing schemes is greatly improved, yielding to a better performance of the sensor. We have also confirmed these results through an analysis of the output spectra and the transmissions of the optical cavities. In addition to enhancing EP sensitivity, our scheme also reveals nonlinear effects on sensing under splitting and shifting scenarii. This work sheds light on new mechanisms of enhancing the sensitivity of Non-Hermitian mass sensors, paving a way to improve sensors performance for better nanoparticles or pollutants detection, and for water treatment.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
John完成签到 ,获得积分10
1秒前
丨墨月丨完成签到,获得积分10
1秒前
蕉鲁诺蕉巴纳完成签到,获得积分0
2秒前
奋斗的小笼包完成签到 ,获得积分10
3秒前
忆_完成签到 ,获得积分10
6秒前
ggtry完成签到,获得积分10
7秒前
hml123完成签到,获得积分10
7秒前
叁壹粑粑完成签到,获得积分10
8秒前
啦啦啦应助月月鸟采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助月月鸟采纳,获得10
10秒前
pp完成签到,获得积分10
11秒前
bobzhang2026完成签到,获得积分10
12秒前
细心难摧完成签到 ,获得积分10
12秒前
程志强完成签到 ,获得积分10
13秒前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
谨慎纸飞机完成签到,获得积分10
14秒前
哈扎尔完成签到 ,获得积分10
17秒前
我是老大应助闪闪飞机采纳,获得10
18秒前
秋殤完成签到 ,获得积分10
21秒前
害羞映容完成签到,获得积分10
22秒前
Keyuuu30完成签到,获得积分0
22秒前
在水一方应助tcklikai采纳,获得10
22秒前
独步天下完成签到,获得积分10
23秒前
wanghao完成签到 ,获得积分10
24秒前
闪闪飞机完成签到,获得积分10
25秒前
诚诚不差事完成签到,获得积分10
25秒前
野木生花完成签到,获得积分10
25秒前
111完成签到,获得积分10
26秒前
有魅力的桐完成签到 ,获得积分10
26秒前
dashi完成签到,获得积分10
26秒前
ergatoid完成签到,获得积分10
27秒前
Nil完成签到,获得积分10
27秒前
沈括完成签到,获得积分10
30秒前
JessicaLi完成签到,获得积分10
33秒前
我独舞完成签到 ,获得积分10
33秒前
明朗完成签到 ,获得积分10
34秒前
小满完成签到,获得积分10
37秒前
单纯乘风完成签到,获得积分10
37秒前
heyseere完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6554801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8339327
关于积分的说明 17865309
捐赠科研通 5671928
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940089
邀请新用户注册赠送积分活动 1915939
关于科研通互助平台的介绍 1785694