光机械桨形纳米腔的设计与实验演示

我们介绍了一种桨形纳米腔的设计、制造和初步表征，该纳米腔由悬浮的亚皮克级纳米机械谐振器组成，该谐振器与光子晶体纳米腔发生光机械耦合。桨形纳米腔的光学和机械性质可以进行系统设计和优化，并且包括机械频率在内的关键特性可以轻松定制。在环境条件下对硅桨形纳米腔的测量表明，在 1550 nm 附近具有品质因数 $Q_o$ ~ 6000 的光学模式，以及与多个机械共振的光机械耦合，这些机械共振的频率 $\omega_m/2\pi$ ~ 12-64 MHz，有效质量 $m_\text{eff}$ ~ 350-650 fg，机械品质因数 $Q_m$ ~ 44-327。桨形纳米腔在光机械传感和非线性光机械实验方面具有广阔的前景。