芯片上的GHz螺旋声学鼓膜模式
光学
2025-03-03 v1 其他凝聚态物理
摘要
具有可调螺旋度的片上横向受限 GHz 声学模式为先进的光机械功能开辟了道路。在此，我们展示了一种通过电激发 GHz 膜状鼓膜模式来实现这些功能的新概念。我们的概念依赖于 Lamb 声学模式的频谱对传播介质厚度的强依赖性。由压电谐振器在较厚（或较薄）基板区域中产生的 Lamb 模式，通过与较薄（或较厚）基板区域的横向边界反射，被限制在该区域内。如果产生区域呈圆盘状，横向反射便形成鼓膜状模式，我们通过射频光谱以及表面位移图在实验上证实了这一点。此外，我们表明，由具有适当射频相位的扇形压电换能器阵列供电，可以产生具有可调螺旋度的螺旋模式，随后该模式可转移到光束上。我们的解析模型和有限元模型为体模式和表面模式的声学耦合提供了有用的见解，可指导其适应其他材料系统。因此，声学鼓膜模式为 GHz 频率范围内的声光手性功能提供了一个灵活的平台。
引用
@article{arxiv.2502.20899,
title = {GHz helical acoustic drum modes on a chip},
author = {N. Ashurbekov and I. dePedro-Embid and A. Pitanti and M. Msall and P. V. Santos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.20899},
year = {2025}
}