論文の概要: Integrated optical-readout of a high-Q mechanical out-of-plane mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.06336v1
- Date: Sun, 13 Feb 2022 14:55:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-25 22:58:06.101736
- Title: Integrated optical-readout of a high-Q mechanical out-of-plane mode
- Title（参考訳）: 高qメカニカルアウトオブプレーンモードの統合光読み出し
- Authors: Jingkun Guo and Simon Gr\"oblacher
- Abstract要約: 完全統合された光学構造を構築できる多用途製造法を提案する。
メカニカル共振器の上に高Q基本外モードのフォトニック結晶空洞を配置する。
高度に制限された光学場は、機械的モードと大きな重なりがあり、強い光学的相互作用強度を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The rapid development of high-Q macroscopic mechanical resonators has enabled
great advances in optomechanics. Further improvements could allow for
quantum-limited or quantum-enhanced applications at ambient temperature. Some
of the remaining challenges include the integration of high-Q structures on a
chip, while simultaneously achieving large coupling strengths through an
optical read-out. Here, we present a versatile fabrication method, which allows
us to build fully integrated optomechanical structures. We place a photonic
crystal cavity directly above a mechanical resonator with high-Q fundamental
out-of-plane mode, separated by a small gap. The highly confined optical field
has a large overlap with the mechanical mode, enabling strong optomechanical
interaction strengths. Furthermore, we implement a novel photonic crystal
design, which allows for a very large cavity photon number, a highly important
feature for optomechanical experiments and sensor applications. Our versatile
approach is not limited to our particular design but allows for integrating an
out-of-plane optical read-out into almost any device layout. Additionally, it
can be scaled to large arrays and paves the way to realizing quantum
experiments and applications with mechanical resonators based on high-Q
out-of-plane modes alike.
- Abstract（参考訳）: 高qマクロメカニカル共振器の急速な発展は、光学の進歩をもたらした。
さらなる改良により、環境温度での量子制限または量子エンハンシング応用が可能になる。
残る課題のいくつかは、チップ上の高Q構造の統合と、光学的読み出しによる大きな結合強度の達成である。
本稿では,光機械構造を完全統合した多用途な製造手法を提案する。
高q基本面外モードのメカニカル共振器の直上にフォトニック結晶空洞を配置し,小さなギャップで分離した。
高度に閉じ込められた光学場はメカニカルモードと重なり合い、強い光学的相互作用の強さを可能にする。
さらに,光力学実験やセンサ応用において非常に重要な特徴である,非常に大きなキャビティフォトン数を可能にする新しいフォトニック結晶設計を実装した。
私たちの多用途なアプローチは、特定のデザインに限らず、ほとんどすべてのデバイスレイアウトに、平面外光読み出しを組み込むことができます。
さらに、大きな配列にスケールでき、高qの面外モードにもとづく機械的共振器による量子実験や応用を実現する方法も備えている。
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