基于法布里-珀罗干涉的二维纳米机械板谐振器校准

纳米机械板谐振器的位移校准是一项具有挑战性的任务。较大的纳米机械谐振器厚度因其增大的弹簧常数、质量及独特反射率而降低了谐振器运动的幅度。在此，我们展示可利用法布里-珀罗腔中的基本干涉现象，原位确定圆形与椭圆形鼓形谐振器的板厚、谐振器间隙高度及运动幅度。所提出的校准方案利用光学对比度揭示厚度与间隔层高度分布，并复用其结果将光电探测器信号转换为在其线性区中电动驱动鼓膜的位移。经校准的频率响应与空间模态图可提取鼓膜材料的模态半径、有效质量、有效驱动力及杨氏弹性模量。该方案适用于任何法布里-珀罗腔配置，包括板与膜谐振器。