引力波的探测是现代物理学中最重要的成就之一。2017年，首次探测到一颗双星中子星合并产生的引力波，揭示了关于我们宇宙的关键信息，从短伽马射线爆发的起源到重元素的形成。然而，探测合并后残余物产生的引力波仍然难以捉摸，因为它们的频率范围超出了现代引力波探测器的范围。这些难以捉摸的波对中子星的内部结构有着重要的见解，由于现代GWD每几十年就能观测到一次这些波，因此迫切需要下一代GWD。
提高GWD灵敏度的一种方法是使用光学弹簧进行信号放大。与机械弹簧不同，光学弹簧利用来自光的辐射压力来模拟弹簧状行为。光学弹簧(如GWD)的刚度由光学腔内的光功率决定。因此，提高光学弹簧的谐振频率需要增加腔内光功率，然而，这可能导致热有害效应并阻止检测器正常工作。
为了解决这个问题，由东京理工大学物理系的Somiya Kentaro副教授和Otabe Sotatsu博士领导的日本研究小组开发了一个突破性的解决方案：Kerr增强光学弹簧。Somiya教授解释道：“在不增加腔内功率的情况下增强光学弹簧冲击力的一个很有前途的方法是腔内信号放大。这项技术通过使用非线性光学效应来提高腔的信号放大率，并提高光学弹簧常数。我们的研究表明，光学Kerr效应是成功利用这项技术的一种很有前景的方法。”。他们的研究结果发表在《物理评论快报》杂志上。此外，这封信还被选为编辑建议，这是一项旨在促进跨学科参与的每周表彰。
这一突破性的设计涉及通过插入克尔介质在Fabry-Perot型光机械腔中产生腔内信号放大效应。克尔介质在腔中引起光学克尔效应，其中光场改变介质的折射率。这在腔中引入了辐射压力的急剧梯度，在不增加腔内功率的情况下提高了光学弹簧常数。
实验表明，光学克尔效应成功地将光学弹簧常数提高了1.6倍。光学弹簧的谐振频率从53Hz增加到67Hz。研究人员预计，随着技术问题的改进，信号放大率会更大。
Otabe博士强调了这项研究的重要性，他说：“所提出的设计易于实施，并为光学机械系统提供了一种新的可调谐参数。我们相信，所证明的技术不仅在GWD中，而且在其他光学机械系统中，如将宏观振荡器冷却到量子基态中，都将发挥关键作用。”
总的来说，这种新颖的光学弹簧设计代表着朝着充分利用光学机械系统的潜力以及能够解开我们宇宙奥秘的增强型GWD迈出了重要一步。
