論文の概要: Simultaneous ponderomotive squeezing of light by two mechanical modes in an optomechanical system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.03303v1
- Date: Wed, 04 Dec 2024 13:24:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-05 15:06:57.512316
- Title: Simultaneous ponderomotive squeezing of light by two mechanical modes in an optomechanical system
- Title（参考訳）: 光学系における2つのメカニカルモードによる光の同時観測
- Authors: Peyman Malekzadeh, Emil Zeuthen, Eric Langman, Albert Schliesser, Eugene Polzik,
- Abstract要約: スクイージング光は、SiN膜と光力学的相互作用の波長に対する感度が相対的に低いため、幅広い波長で達成できる。
我々は,複数のメカニカルモードを活用することで,1オクターブ以上の光を1オクターブに拡張できることを実証した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We experimentally demonstrate a source of squeezed light featuring simultaneous ponderomotive squeezing from two mechanical modes of an optomechanical system. We use ultra-coherent vibrational modes ($Q$ factors on the order of $10^{8}$) of a soft-clamped membrane placed in a Fabry-P\'erot optical cavity at cryogenic conditions ($T=11\,\mathrm{K}$) and driven by quantum fluctuations in the intensity of light to create correlations between amplitude and phase quadratures of the intra-cavity light field. Continuous optical monitoring was conducted on two different mechanical modes with a frequency separation of around $1\,\mathrm{MHz}$. As a result of the interaction between the membrane position and the light, we generated ponderomotive squeezing of $4.8\,\mathrm{dB}$ for the first localized mechanical mode at $1.32\,\mathrm{MHz}$ and $4.2\,\mathrm{dB}$ for the second localized mode at $2.43\,\mathrm{MHz}$, as observed in direct detection when correcting for the detection inefficiency. Thus, we have demonstrated how squeezed light generation can be extended beyond a single octave in an optomechanical system by leveraging more than one mechanical mode. Utilizing homodyne detection to detect squeezing in an optimal quadrature would lead to squeezing levels at the output of the cavity of $7.3\,\mathrm{dB}$ and $6.8\,\mathrm{dB}$, in the two modes respectively. Squeezing of light demonstrated here for near-infrared light can be achieved in a broad range of wavelengths due to the relative insensitivity of optomechanical interaction with SiN membranes to the wavelength.
- Abstract（参考訳）: 光学系の2つのメカニカルモードから同時に発振する石けんを特徴とする圧縮光源を実験的に実証した。
我々は、低温条件(T=11\,\mathrm{K}$)でFabry-P\erot光学キャビティに配置された軟質クランプ膜の超コヒーレント振動モード(Q$=10^{8}$の次数)を用い、光強度の量子揺らぎによりキャビティ内光場の振幅と位相の四角形の間に相関を生じさせる。
連続的な光学モニタリングは2種類のメカニカルモードで行われ、周波数分離は約1,\mathrm{MHz}$である。
膜位置と光の相互作用の結果,第1局所化力学モードが1.32\,\mathrm{dB}$,第2局所化モードが2.43\,\mathrm{dB}$,第1局所化モードが4.8\,\mathrm{dB}$,第2局所化モードが2.2\,\mathrm{dB}$,第2局所化モードが2.43\,\mathrm{1/2}$,第2局所化モードが検出された。
そこで本研究では,複数のメカニカルモードを活用することで,1オクターブ以上の光を1オクターブに拡張できることを実証した。
2つのモードでそれぞれ7.3\,\mathrm{dB}$と6.8\,\mathrm{dB}$の共振器の出力のスクイーズレベルが生じる。
ここで示される近赤外光に対する光のスクイーズは、SiN膜と光力学的相互作用の波長に対する感度が相対的に低いため、幅広い波長で達成できる。
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