用于腔量子光力学的声子屏蔽光子晶体镜膜

我们展示了一种高反射、亚波长厚度的膜谐振器，其具备高机械品质因子，并讨论了其在腔光力学中的适用性。该$88.5~\text{nm}$厚的化学计量氮化硅膜，经设计与制备结合了二维光子与声子晶体图案，在室温下达到高达$99.89~\%$的反射率与$2.9 \times 10^7$的机械品质因子。我们构建了一个法布里-珀罗型光学腔，以该膜作为一端终止镜。腔透射中的光束形状显示出与简单高斯模形的显著偏离，与理论预测一致。我们展示了从室温起始的光力学边带冷却至mK级模温度。在更高腔内功率下，我们观察到光力学诱导的光学双稳态。所演示器件有潜力在低光水平下达到高协作度，这对于光力学传感、压缩应用或腔量子光力学中的基础研究等颇为理想，并满足从室温冷却至机械运动量子基态的要求。