論文の概要: Direct laser-written optomechanical double membranes in an optical microcavity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.01145v1
• Date: Tue, 01 Sep 2026 12:20:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-02 16:31:36.64371
• Title: Direct laser-written optomechanical double membranes in an optical microcavity
• Title（参考訳）: 光マイクロキャビティにおける直接レーザーによる光力学的二重膜
• Authors: Lukas Tenbrake, Daniel Stachanow, Florian Giefer, Jana Blechmann, Wolfgang Alt, Sebastian Hofferberth, Hannes Pfeifer,
• Abstract要約: オプトメカニカル膜・イン・ザ・ミドルシステムは、拡張されたオプトメニカルカップリングと集合力学を提供する。 3次元直接レーザーによるモノリシック集積二重膜共振器を用いたファイバベースファブリペロマイクロキャビティを提案する。
• 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: Optomechanical membrane-in-the-middle systems that comprise several coupled compliant membranes offer enhanced optomechanical coupling and collective dynamics. Recent realizations were fundamentally restricted to two membranes and to limited structural optimization of the involved membranes due to their intricate fabrication and experimental integration. Here, we present a fiber-based Fabry-Perot microcavity incorporating monolithically integrated double-membrane resonators fabricated by 3D direct laser writing. We realize controllable mechanical mode hybridization of membranes with coupling rates of up to $J_{\mathrm{mech}}/2π= 0.16$ MHz, exceeding the mechanical linewidths. We demonstrate enhanced collective optomechanical coupling of the membrane stack's breathing mode, reaching collective coupling strengths of up to $g_{\mathrm{col}}^{(-)}/2π\approx 0.1$ MHz. Our transfer-matrix calculations predict further substantial enhancements with realistic reductions of membrane thickness and spacing, and a larger number of membranes. Our results establish direct laser-written membrane arrays as a scalable platform for multimode cavity optomechanics, combining tunable mechanical interactions, enhanced collective optomechanical coupling, and scalability towards larger mechanically coupled resonator systems.
• Abstract（参考訳）: 複数の結合した共役膜を構成する光力学的膜-中間体系は、拡張された光力学的カップリングと集合力学を提供する。 最近の実現は、基本的に2つの膜に制限され、複雑な製造と実験的な統合のために、関連する膜の構造的最適化が制限された。 本稿では3次元直接レーザーによるモノリシック集積二重膜共振器を用いたファイバベースFabry-Perotマイクロキャビティを提案する。 我々は,最大$J_{\mathrm{mech}}/2π= 0.16$MHzの結合速度を持つ膜の制御可能なメカニカルモードハイブリダイゼーションを実現する。 我々は,膜スタックの呼吸モードの集合的オプトメカニカルカップリングを向上し,最大$g_{\mathrm{col}}^{(-)}/2π\approx 0.1$ MHzの集合的カップリング強度に達した。 我々の移動行列計算は、膜厚と間隔を現実的に減らし、より多くの膜を減らし、さらなる実質的な拡張を予測している。 本研究は,多モード共振器用多モード共振器のための拡張プラットフォームとして,可変機械的相互作用,集合光学的結合の強化,より大きな機械的結合共振器システムへの拡張性を備えたレーザ直振膜アレイを構築した。

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