論文の概要: Controlling photothermal forces and backaction in nano-optomechanical resonators through strain engineering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.21197v1
• Date: Wed, 24 Dec 2025 14:21:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-25 19:43:21.795753
• Title: Controlling photothermal forces and backaction in nano-optomechanical resonators through strain engineering
• Title（参考訳）: ひずみ工学によるナノオプトメカニカル共振器の光熱力とバックアクションの制御
• Authors: Menno H. Jansen, Cauê M. Kersul, Ewold Verhagen,
• Abstract要約: ナノスケール構造設計により光熱力のサインと大きさを設計できることを示す。 ナノスケールの幾何学的変化に対応する単一の設計パラメータは、光熱バックアクションの大きさを制御する。 これらの知見は、ナノオプトメカニカルシステムにおける光熱と放射圧の複合化を可能にする。
• 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: In micro- and nanoscale optomechanical systems, radiation pressure interactions are often complemented or impeded by photothermal forces arising from thermal strain induced by optical heating. We show that the sign and magnitude of the photothermal force can be engineered through deterministic nanoscale structural design, by considering the overlap of temperature and modal strain profiles. We demonstrate this capability experimentally in a specific system: a nanobeam zipper cavity by changing the geometry of its supporting tethers. A single design parameter, corresponding to a nanoscale geometry change, controls the magnitude of the photothermal backaction and even its sign. These insights will allow engineering the combined photothermal and radiation pressure forces in nano-optomechanical systems, such that backaction-induced linewidth variations are deterministically minimized if needed, or maximized for applications that require cooling or amplification at specific laser detuning.
• Abstract（参考訳）: マイクロおよびナノスケールの光学系では、放射圧相互作用は光加熱によって引き起こされる熱ひずみによって生じる光熱力によって補完される。 温度とひずみ分布の重なりを考慮し, 決定論的ナノスケール構造設計により光熱力のサインと大きさを設計可能であることを示す。 ナノビームジッパーキャビティ(ナノビームジッパーキャビティ)において,この特性を実験的に示す。 ナノスケールの幾何学的変化に対応する単一の設計パラメータは、光熱バックアクションの大きさと、そのサインさえも制御する。 これらの知見は、ナノオプトメカニカルシステムにおいて、バックアクションによる線形幅の変動が必要に応じて決定的に最小化される、あるいは特定のレーザーデチューニングにおいて冷却や増幅を必要とするアプリケーションに対して最大化されるような、光熱と放射の複合的な圧力を工学的に得る。

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