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[2018年IEEE光子学会议(IPC) - 美国弗吉尼亚州雷斯顿(2018.9.30-2018.10.4)] 2018年IEEE光子学会议(IPC) - 利用光机械天线测量热声辐射
摘要: 我们通过光学手段探测与基底中声辐射强耦合的氮化硅薄膜纳米机械谐振器模式。利用该光力系统,通过检测来自远程热库的热激发的弹道输运来实现温度计量。
关键词: 计量学、温度传感器、光机械学、光子学、热噪声、纳米光子学
更新于2025-09-09 09:28:46
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连续系统中的光机械冷却
摘要: 辐射压力诱导的光力耦合技术能够对微观和介观机械振子实现精确调控。这种通过光场操控甚至抑制机械运动(即动态反作用冷却)的能力,已成为腔光力学这一新兴领域中多种新奇现象的基础,其应用范围涵盖耗散工程到量子态制备等领域。随着该领域向更复杂系统和动力学发展,连续光力波导中行波声子的冷却前景日益受到关注。我们首次在连续系统中实现了光力冷却:通过利用模式间布里渊散射产生的色散对称性破缺,在2.3厘米长的硅波导中实现了连续模态光力冷却,使一段行波声子带的温度从室温降低了30开尔文以上。这项工作揭示了宏观线性波导系统无需光学腔或离散声学模式即可实现光力冷却。此外,通过一种新颖的波矢分辨声子光谱技术,我们证明该系统能对连续可调谐的声子群进行光力调控,并产生新型非互易储能工程。这项研究为连续光力系统中开展经典与量子行波操作开辟了道路。
关键词: 波导、布里渊散射、光机械学、声子冷却、硅
更新于2025-09-09 09:28:46
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时间依赖光学势中原子准随机行走的实现
摘要: 我们研究双色泵浦腔中原子随时间演化的动力学过程:纵向通过侧镜泵浦,横向则直接驱动原子偶极子。两个驱动频率的拍频效应产生一个随时间变化的有效光学势,迫使原子进行非平庸运动,这种运动与晶格位点间离散随机行走行为高度相似。我们对这种准随机行走行为进行了数值和解析双重分析。
关键词: 光机械学、腔量子电动力学、随机运动
更新于2025-09-09 09:28:46
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耦合腔光力系统的高阶模间反聚束效应
摘要: 通过解析求解强耦合区(忽略耗散和环境效应)下不同场模式的海森堡运动方程的短时动力学,研究了耦合腔光力系统的高阶模间反聚束现象。同时针对不同耦合强度和光子跳跃相互作用项值,分析了该非经典效应的时间演化特性。随着阶数增加,其非经典程度也随之增强。
关键词: 高阶非经典性、反聚束、光机械学
更新于2025-09-09 09:28:46
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光机械半导体微柱中的标度规则
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。基于有限元法的数值模型确定了g0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。
关键词: 缩放规则、半导体微柱、光机械学、机械模式、泵浦-探测显微镜
更新于2025-09-09 09:28:46