悬浮纳米球的动力学：迈向强耦合区域
量子物理
2017-12-01 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
使用悬浮纳米球代表了光机械冷却小型机械振荡器的新范式，有望实现具有前所未有高品质因子的量子振荡器。我们研究了该系统的动力学，特别是在所谓的自陷区域，其中一个或多个光场同时捕获并冷却机械振荡器。该区域的决定性特征是机械频率和单光子光机械耦合强度参数都是光场强度的函数，这与通常设置中和对于给定系统为常数的情况不同。我们还测量了在简单光学驻波势中不同尺寸二氧化硅纳米球的特征横向和轴向捕获频率，对于半径 nm的球体，说明了一种将单个纳米球加载到由光学腔形成的驻波光学陷阱中的协议。我们利用这些数据确认了悬浮纳米球在光学腔中的有效光机械耦合强度对球体半径的依赖性，并讨论了达到强光-物质耦合区域的前景。理论半经典和量子位移噪声谱表明，对于 nm的较大纳米球，可以访问一系列有趣且新颖的动力学区域。这些包括两个光学模式与机械模式的同时混合以及系统双稳态的参数区域。我们表明，与典型的单光学模式光机械系统不同，这里的双稳态与腔内强度无关，并且可以在非常弱的激光驱动振幅下发生。
引用
@article{arxiv.1207.1567,
title = {Dynamics of levitated nanospheres: towards the strong coupling regime},
author = {T. S. Monteiro and J. Millen and G. A. T. Pender and Florian Marquardt and D. Chang and P. F. Barker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1207.1567},
year = {2017}
}