Предел чувствительности факторa Петермана вблизи исключительной точки в кольцевом лазерном гироскопе на эффекте Бриллюэна

Исключительные точки являются особенностями открытых систем и, среди многих их замечательных свойств, предоставляют способ повысить чувствительность датчиков. Здесь мы показываем, что улучшенная чувствительность лазерного гироскопа при работе вблизи исключительной точки точно компенсируется увеличением шума лазера. Шум фундаментального происхождения усиливается потому, что спектр мод лазера теряет часто предполагаемое свойство ортогональности. Это происходит по мере схождения собственных векторов системы рядом с исключительной точкой, и биортогональный анализ подтверждает экспериментальные наблюдения. Хотя результаты не исключают других возможных преимуществ повышенной чувствительности за счёт исключительной точки, они показывают, что фундаментальный предел чувствительности гироскопа не улучшается при таком режиме работы. Помимо важности для физики микрорезонаторов и неэрмитовой фотоники, эти результаты помогают прояснить фундаментальные пределы чувствительности в конкретном классе сенсоров, использующих исключительные точки.