MEMS中的局域面内腔光力学
光学
2025-09-19 v1 斑图形成与孤子
摘要
本研究展示了在静电MEMS架构中嵌入的局域面内光机械微腔的实现。该系统由一个弯曲的两端固定微梁组成，在硅绝缘体（SOI）晶圆上制造。来自激光多普勒测振仪（LDV）的绿激光在7 mTorr真空压力下垂直照射到器件上，光束对准以填充可移动微梁与其相邻侧固定镜之间的间隙。该配置形成了局域腔光机械谐振器，能够在无电激励的情况下通过声子激光产生光机械孤子频率梳。通过实验和数值模拟研究了光机械谐振器的动力学。首先，实验结果揭示了在静电MEMS结构中，形成电容间隙的两个反射电极可能无意中形成局域腔。这些腔显著影响光学读数，因为光电检测信号编码了多普勒频移电磁波和腔内光场散射光的双重贡献。这种双重贡献会扭曲机械响应解释，除非进行适当滤波。其次，实验表明沿微梁不同位置的光学泵浦会诱导具有不同自由光谱范围（FSR）的周期脉冲串，每个对应不同的机械模式。我们的结果展示了利用MEMS器件中面内局域法布里-珀罗微腔生成孤子光波包。结果指向了芯片尺度孤子频率梳发生器的发展方向，其频率间距在千赫兹量级，且不依赖集成光纤光学。
引用
@article{arxiv.2509.15203,
title = {Localized In-Plane Cavity Optomechanics in MEMS},
author = {Sasan Rahmanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15203},
year = {2025}
}