論文の概要: High frequency torsional motion transduction using optomechanical
coupled oscillators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.07454v2
- Date: Wed, 2 Nov 2022 02:07:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-31 01:21:44.043044
- Title: High frequency torsional motion transduction using optomechanical
coupled oscillators
- Title（参考訳）: 振動子を用いた高周波ねじり振動変換
- Authors: Hamidreza Kaviani, Bishnupada Behera, Ghazal Hajisalem, Gustavo de
Oliveira Luiz, David P. Lake, and Paul E. Barclay
- Abstract要約: ナノディスクをフォトニック結晶空洞の振動に変換することで,ナノディスクの高周波ねじれ運動を測定することの課題を克服するシステムを示す。
ナノディスクは、キャビティの光学的特性に影響を与えることなく、磁性ナノ構造や準曲面に配置することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Using light to measure an object's motion is central to operating mechanical
sensors that probe forces and fields. Cavity optomechanical systems embed
mechanical resonators inside optical resonators. This enhances the sensitivity
of optomechanical measurements, but only if the mechanical resonator does not
spoil the properties of the optical cavity. For example, cavity optomechanical
detection of resonators made from optically absorbing materials, or whose
geometry does not possess suitable spatial symmetry, is challenging. Here we
demonstrate a system that overcomes challenges in measuring high-frequency
twisting motion of a nanodisk by converting them to vibrations of a photonic
crystal cavity. Optomechanical readout of the cavity then enables measurement
of the nanodisk's torsional resonances with sensitivity $5.1\times
10^{-21}-1.2\times 10^{-19}\,\text{Nm}/\sqrt{\text{Hz}}$ for a mechanical
frequency range of 5--800 MHz. The nanodisk can be outfitted with magnetic
nanostructures or metasurfaces without affecting the optical properties of the
cavity, making the system suitable for torque magnetometry and structured light
sensing.
- Abstract（参考訳）: 光を使って物体の動きを測定することは、力や磁場を探査する機械的センサーの操作の中心である。
キャビティオプティメカニクスシステムは、光学共振器の中に機械的共振器を埋め込む。
これにより光学的測定の感度は向上するが、機械的共振器が光学的キャビティの特性を損なわない場合に限る。
例えば、光学吸収材料から作られた共振器のキャビティ光学的検出、あるいは適切な空間対称性を持たない幾何学は困難である。
本稿では,ナノディスクの高周波ねじれ運動をフォトニック結晶キャビティの振動に変換することで測定する課題を克服するシステムを示す。
キャビティの光学的読み出しにより、ナノディスクのねじり共鳴の感度を5.1\times 10^{-21}-1.2\times 10^{-19}\,\text{nm}/\sqrt{\text{hz}}$で測定することができる。
ナノディスクは、キャビティの光学特性に影響を与えることなく、磁気ナノ構造やメタサーフェスを備えており、トルク磁気測定や構造光センシングに適している。
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