扫描 MEMS 微镜中非简并三波混频诱导的自发参量下转换
介观与纳米尺度物理
2019-03-21 v2
摘要
扫描微镜致动器是基于硅的振荡微机电系统（MEMS）。它们可实现用于汽车 LIDAR 应用的激光测距以及面向消费市场的投影模块。对于 MEMS 应用，几何结构通常设计为满足若干功能需求。最重要的是，模态谱包含单一高-Q 模态，即驱动模态，按设计预期其在工作中产生唯一的谐振几何运动。然而在此，我们报道了通过称为自发参量下转换的过程观测到的谐振三模态激发。我们表明，这一在非线性光学领域被最广泛研究的现象，源于几何非线性诱导的三波耦合。结合进一步的 Duffing 型非线性，该微镜展现出从稳态分岔到可通过幅度调制观测的动力学失稳等多种非线性动力学行为。我们能用单一基本模型解释并仿真所有实验观测。特别地，我们的分析使我们理解三波下转换起始的条件，若在 MEMS 结构设计中未加考虑，可能对其功能产生剧烈影响甚至导致断裂。
引用
@article{arxiv.1810.07397,
title = {Spontaneous parametric down-conversion induced by non-degenerate three-wave mixing in a scanning MEMS micro mirror},
author = {Ulrike Nabholz and Frank Schatz and Jan E. Mehner and Peter Degenfeld-Schonburg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07397},
year = {2019}
}
备注
revised version