論文の概要: Enhanced second-order sideband generation and slow-fast light via coupled opto- and magnomechanical microspheres

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14514v1
• Date: Thu, 19 Dec 2024 04:26:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-20 13:30:02.689419
• Title: Enhanced second-order sideband generation and slow-fast light via coupled opto- and magnomechanical microspheres
• Title（参考訳）: 光と磁気メカニカルの結合による2階サイドバンド生成と低速光の増強
• Authors: Abdul Wahab, Muqaddar Abbas, Xiaosen Yang, Yuee Xie, Yuanping Chen,
• Abstract要約: 2つの結合したオプト・メカニカル・マイクロスフィアとマグノメカニカル・マイクロスフィアからなるハイブリッドシステムを用いて,2階サイドバンド生成(SSG)と低速光について検討した。 伝送速度とSSGは、2つのマイクロスフィア間の磁気力学、光学力学、機械力学結合強度(MMCS)に強く依存する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.7402752981143218
• License:
• Abstract: In this research, we investigate second-order sideband generation (SSG) and slow-fast light using a hybrid system comprised of two coupled opto- and magnomechanical microspheres, namely a YIG sphere and a silica sphere. The YIG sphere hosts a magnon mode and a vibration mode induced by magnetostriction, whereas the silica sphere has an optical whispering gallery mode and a mechanical mode coupled via optomechanical interaction. The mechanical modes of both spheres are close in frequency and are coherently coupled by the straightway physical contact between the two microspheres. We use a perturbation approach to solve the Heisenberg-Langevin equations, offering an analytical framework for transmission rate and SSG. Using experimentally feasible settings, we demonstrate that the transmission rate and SSG are strongly dependent on the magnomechanical, optomechanical, and mechanics mechanics coupling strengths (MMCS) between the two microspheres. The numerical results show that increasing the MMCS can enhance both the transmission rate and SSG efficiency, resulting in gain within our system. Our findings, in particular, reveal that the efficiency of the SSG can be effectively controlled by cavity detuning, decay rate, and pump power. Notably, our findings suggest that modifying the system parameters can alter the group delay, thereby regulating the transition between fast and slow light propagation, and vice versa. Our protocol provides guidelines for manipulating nonlinear optical properties and controlling light propagation, with applications including optical switching, information storage, and precise measurement of weak signals.
• Abstract（参考訳）: 本研究では、YIG球体とシリカ球体という2つの結合したオプトメカニカル・マイクロスフィアとマグノメカニカル・マイクロスフィアからなるハイブリッド・システムを用いて、二階サイドバンド生成(SSG)と低速光(SSG)について検討する。 YIG球は磁歪によって誘導されるマグノンモードと振動モードを、シリカ球は光学的ささやかなギャラリーモードと光学的相互作用を介して結合される機械的モードを持つ。 両球のメカニカルモードは周波数が近いため、2つのマイクロ球間の直線的な物理的接触によってコヒーレントに結合される。 我々は、ハイゼンベルク・ランゲヴィン方程式を解くために摂動法を用い、伝達速度とSSGの解析的枠組みを提供する。 実験により, 伝送速度とSSGは, 2つのマイクロスフィア間の磁気機械的, 光学的, 力学的結合強度(MMCS)に強く依存していることが実証された。 その結果,MMCSの増加は伝送速度とSSG効率の両面で向上し,システム内での利得が得られることがわかった。 特に, SSGの効率は, キャビティ劣化, 崩壊速度, ポンプパワーによって効果的に制御できることが明らかとなった。 特に, システムパラメータの変更は, グループ遅延を変化させる可能性があり, 高速な光伝搬と遅い光伝搬の遷移を制御し, その逆も可能であることが示唆された。 本プロトコルは、非線形光学特性の操作と光伝搬制御のためのガイドラインを提供し、光スイッチング、情報記憶、弱い信号の精密測定などの応用を行っている。

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