Una cavidad optomecánica de cristal fotónico a escala de picograma y nanómetro

Área de la Ciencia:

• Óptica y Fotónica.
• La mecánica cuántica es la mecánica cuántica.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Las fuerzas electromagnéticas, específicamente la presión de radiación, son cruciales en las cavidades ópticas y de microondas.
• El enfriamiento de retroacción tiene como objetivo alcanzar el estado fundamental cuántico de los osciladores mecánicos macroscópicos.
• Los sistemas ópticos actuales utilizan escalas milimétricas / micrométricas, mientras que los sistemas de microondas utilizan estructuras superconductoras para el acoplamiento nanomecánico.

Objetivo del estudio:

• Para describir las mediciones de un nuevo sistema óptico a nanoescala.
• Para explorar regímenes optomecánicos de cavidad con grandes fuerzas de gradiente óptico por fotón.
• Para investigar sistemas donde los campos de luz internos proporcionan rigidez mecánica.

Principales métodos:

• Utilizando un par de haces de nanoescala especialmente diseñados.
• Localizando simultáneamente las energías óptica y mecánica en un volumen a escala de micrones cúbicos.
• Medición de grandes fuerzas de gradiente óptico por fotón en el sistema de nanoescala.

Principales resultados:

• Demostró un sistema óptico a nanoescala con significativas fuerzas de gradiente óptico por fotón.
• Se logró la localización simultánea de las energías óptica y mecánica en un volumen de micrones cúbicos.
• Permitió la exploración de regímenes optomecánicos donde el campo de luz domina la rigidez mecánica.

Conclusiones:

• El sistema nano-optomecánico desarrollado abre vías para explorar nuevas físicas en la optomecánica de cavidades.
• Las aplicaciones potenciales incluyen medición de precisión, detección de fuerza sensible y sistemas fotónicos reconfigurables.
• El sistema también puede avanzar en la comunicación de radiofrecuencia basada en la luz y generar no linealidades ópticas gigantes.