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用于室温量子光力学的氮化硅 MOMS 振荡器

应用物理 2018-11-28 v1 光学 量子物理

摘要

高精细度法布里-珀罗腔中的光机械 SiN 纳米振荡器可用于研究机械与光学自由度之间的相互作用,以进行超灵敏计量与基础量子力学研究。在本工作中,我们展示了一种由高应力圆形 SiN 膜制成的纳米振荡器,其集成了片上三维隔震滤波器,经专门设计以降低机械损耗。该振荡器工作于 200 kHz–5 MHz 范围,在室温下具有机械品质因数 Q107Q\simeq10^7 以及超过 6.2×10126.2 \times 10^{12} Hz 的 Q-频率乘积,满足光机械腔中振荡器量子基态冷却的最低要求。该器件通过 MEMS DRIE 体微加工在绝缘体上硅(SOI)晶圆上双侧硅工艺制得。该微加工工艺相当灵活,若传感应用需要,可在 DRIE 步骤前于 SiN 膜上沉积附加层。因此,此类振荡器是量子技术新兴领域中量子传感应用的有力候选者。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.11513,
  title  = {Silicon Nitride MOMS Oscillator for Room Temperature Quantum Optomechanics},
  author = {Enrico Serra and Bruno Morana and Antonio Borrielli and Francesco Marin and Gregory Pandraud and Antonio Pontin and Giovanni Andrea Prodi and Pasqualina M. Sarro and Michele Bonaldi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.11513},
  year   = {2018}
}