基于超高反射率光子晶体膜的腔光力双稳性

以亚波长周期图案化的光子晶体（PhC）膜兼具高反射率、低质量与高机械品质因数的独特组合。我们展示了一款 PhC 膜，将其用作法布里-珀罗腔的一枚反射镜，腔精细度高达 $F=35,000(500)$，对应创纪录的高 PhC 反射率 $R=0.999835(6)$。其基频机械频率为 426 kHz，超过光学线宽两倍以上，稳居分辨边带区间。真空中的机械品质因数为 $Q=1.1(1)\times 10^6$，使我们得以实现高达 ${\cal C}_0=6.6\times10^{-3}$ 的单光子 cooperativity。我们轻易观察到腔透射中的迟滞现象所表现出的光力双稳性。当输入功率远超双稳阈值时，动态背作用诱发强机械振荡，频率高于 1~MHz，即便存在空气阻尼亦如此。该平台将推动光力学、精密传感及光力诱导双稳性应用的进展。