研究目的
研究微柱谐振器的机械频率、品质因数以及光机械耦合强度，以及这些参数如何随横向限制而变化。
研究成果
该研究展示了详细的微分微反射率实验及描述微柱腔机械行为的有效模型，推导出系统整体机械与光机械趋势的简易标度规则。结果表明，虽然减小微柱尺寸可能影响器件的机械与光学性能，但此时可实现最大的光机械相互作用。
研究不足
该研究的局限性在于机械模式受表面诱导衰减影响（这会降低机械品质因数），以及泵浦-探测技术对较大柱体（其光生载流子复合时间较长）的分辨率限制。
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光机械半导体微柱中的标度规则
DOI：10.1103/PhysRevA.98.063810
期刊：Physical Review A
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
半导体柱微腔最近成为20GHz这一前所未有的高频范围内极具前景的光力平台。然而目前建立的微柱机械行为模型依赖于完整数值模拟或半解析方法，这使其在实验应用中极为困难。我们通过有效模型克服了这一挑战——将微柱完整的杂化机械模式图景简化为能捕捉观测全局趋势的方法。通过采用室温泵浦-探测显微技术，我们研究了方形截面柱微腔机械模式的频率、振幅及寿命与横向尺寸的依赖关系，从而在实验上验证了该方法的普适性。通过建立涉及物理现象的简单唯象模型，我们发现了这些参量的通用标度律并给出解释：发现限制效应导致的模式能量偏移(Δωm)与频率ω0和横向尺寸L成反比(Δωm∝1/ω0L2)，模式寿命τ与柱体尺寸呈线性关系且与频率成反比(τ∝L/ω0)，而模式振幅则与谐振器横向尺寸成反比——这与光力耦合率(g0∝1/L)对受限电磁场与机械场空间范围的依赖性相关?；谟邢拊ǖ氖的Ｐ腿范薵0的大小及尺寸依赖性，结合实验数据后我们讨论了该体系可实现的单光子合作率。所提出的有效模型与发现的标度律，将成为微柱光力学研究及未来复杂微柱器件开发的重要工具。
作者：
S. Anguiano，P. Sesin，A. E. Bruchhausen，F. R. Lamberti，I. Favero，M. Esmann，I. Sagnes，A. Lema?tre，N. D. Lanzillotti-Kimura，P. Senellart，A. Fainstein
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