通过转动模式对光囚禁纳米粒子的平动模式进行合成冷却

我们系统研究了光悬浮非球形纳米粒子的转动模式与平动模式的多稳态行为及冷却。通过将囚禁势展开至平动与转动自由度的四阶，我们推导了二者的非线性及其非线性耦合。通过稳定性分析，我们发现当转动或平动驱动为红失谐时，系统呈现多稳态。当且仅当这两个驱动均为蓝失谐时，系统才稳定。在稳态区域，我们研究了利用转动模式对平动模式进行合成冷却的方案。我们发现匹配两模式的驱动振幅与适当的气压可优化合成冷却。若我们将反馈冷却与合成冷却结合，合成冷却极限可大幅改善。