基于对微波光的动力学反作用制成的微波激射器

Braginsky 的工作引入了辐射压动力学反作用，其中与电磁模式参数耦合的机械振子会经历其刚度和阻尼率的变化。有限的腔电磁衰减率可导致机械振子的放大或冷却，并特别引发参数振荡不稳定性，这与机械振子的再生振荡相关，该效应限制了激光引力波干涉仪中的循环功率。这些效应隐含地依赖于一个电磁腔，其耗散率远超过机械振子的耗散率，这一条件在大多数光机械系统中自然满足。本文考虑相反的极限，即通过设计使机械耗散主导电磁耗散，本质上反转了电磁与机械自由度的角色。结果是，电磁场现在受到动力学反作用：机械振子提供了一种反馈机制，修改了电磁腔的阻尼率。我们沿用 Braginsky 的原始描述来阐释这一现象，引入有限的腔延迟并强调耗散的作用。基于先前的实验工作，我们在超导微波光机械电路中演示了光上的这种动力学反作用。特别地，我们将系统驱动至微波模式的参数不稳定性阈值之上，从而引发微波激射作用，并演示了该微波激射器的注入锁定，以稳定其频率并降低其噪声。