在纳米结构硅薄膜光机腔中产生 10 GHz 声子
光学
2021-03-29 v1
摘要
在硅纳米光子波导中灵活调控光子与声子是通信、传感及量子技术等新兴应用的关键特征。在绝缘体上硅中，向二氧化硅下包层的强声子泄漏削弱了光机相互作用。该限制已通过完全或部分去除二氧化硅下包层以形成基座或硅薄膜波导而得以规避。在硅中利用基座条、薄膜肋以及光子/声子晶体薄膜波导已展示出显著的光机相互作用。然而，其机械频率仍局限于 1–5 GHz 范围。在此，我们利用硅薄膜光栅中的周期性纳米结构来塑造 GHz 声子模式与近红外光子模式，同时实现超高机械频率（10 GHz）与强光子-声子重叠（61.5%）。基于该概念，我们实验演示了一种具有 10 GHz 高机械频率与 1000 品质因数的一维光机微谐振腔。这些结果在室温与环境条件下、腔内光功率低于 1 mW 时获得，说明了所提方法实现机械模式高效光学驱动的能⼒。
引用
@article{arxiv.2103.14578,
title = {Generating 10-GHz phonons in nanostructured silicon membrane optomechanical cavity},
author = {Jianhao Zhang and Xavier Le Roux and Miguel Montesinos-Ballester and Omar Ortiz and Delphine Marris-Morini and Eric Cassan and Laurent Vivien and Norberto Daniel Lanzillotti-Kimura and Carlos Alonso-Ramos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.14578},
year = {2021}
}