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通过光学捕获增强机械品质因子

介观与纳米尺度物理 2012-05-29 v1 光学

摘要

机械谐振器的品质因子是各种传感应用和观察量子行为的重要品质因数。在这里,我们展示了一种技术,通过使用光场来硬化或“捕获”特定的运动模式,将微机械谐振器的品质因子推至传统材料和制造极限之上。光学力通过将大部分机械能存储在无损耗的光学势中,从而强烈稀释材料耗散效应,提高了振荡频率。通过使用130 nm厚的SiO2_2圆盘作为悬挂摆,我们实现了摆的质心频率从6.2 kHz增加到145 kHz。相应的品质因子从其本征值增加了50倍,最终达到Q=5.8(1.1)×105Q=5.8(1.1)\times 10^5,比这种几何形状下SiO2_2的传统极限提高了超过一个数量级。我们的技术可能为机械传感带来新的机遇,并促进在这类机械系统中观察量子行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.1864,
  title  = {Enhancement of mechanical Q-factors by optical trapping},
  author = {K. -K. Ni and R. Norte and D. J. Wilson and J. D. Hood and D. E. Chang and O. Painter and H. J. Kimble},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.1864},
  year   = {2012}
}

备注

14 pages, 4 figures