論文の概要: Out-of-equilibrium optomechanical resonance self-excitation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.11390v1
• Date: Wed, 24 Aug 2022 09:27:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 00:05:48.707029
• Title: Out-of-equilibrium optomechanical resonance self-excitation
• Title（参考訳）: 平衡外光共鳴自己励起
• Authors: P. Milde, M. Langenhorst, H. H\"olscher, J. Rottmann-Matthes, D. Hundertmark, L. M. Eng, and R. Hoffmann-Vogel
• Abstract要約: レーザーパワーのチューニングは非線形光学効果をもたらし、カンチレバーの有効品質係数を劇的に増加させ、非平衡ノイズをもたらす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The fundamental sensitivity limit of atomic force microscopy is strongly correlated to the thermal noise of the cantilever oscillation. A method to suppress this unwanted noise is to reduce the bandwidth of the measurement, but this approach is limited by the speed of the measurement and the width of the cantilever resonance, commonly defined through the quality factor Q. However, it has been shown that optomechanical resonances in interferometers might affect the cantilever oscillations resulting in an effective quality factor Q$_{eff}$ . When the laser power is sufficiently increased the cantilever oscillations might even reach the regime of self-oscillation. In this self-oscillation state, the noise of the system is partially determined by the interaction with the laser light far from equilibrium. Here, we show and discuss how tuning of the laser power leads to nonlinear optomechanical effects that can dramatically increase the effective quality factor of the cantilever leading to out-of-equilibrium noise. We model the effects using a fourth order nonlinearity of the damping coefficient.
• Abstract（参考訳）: 原子間力顕微鏡の基本感度限界はカンチレバー振動の熱雑音と強く相関している。 この不必要なノイズを抑える方法は測定の帯域幅を減らすことであるが、この手法は測定速度と品質係数Qで定義されるカンチレバー共鳴の幅によって制限されている。 レーザーパワーが十分に増加すると、カンチレバーの振動は自励状態に達するかもしれない。 この自己振動状態において、系のノイズは平衡から遠いレーザー光との相互作用によって部分的に決定される。 本稿では, レーザーパワーのチューニングが非線形光力学効果にどのようにつながり, カンチレバーの有効品質係数を劇的に増加させ, 平衡外ノイズを発生させるかを示し, 考察する。 減衰係数の4次非線形性を用いて効果をモデル化する。

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