Cavități acustice în micro-stâlpi - Institut des NanoSciences de Paris

Am explorat o nouă abordare în opto-mecanică, în care un mod mecanic de înaltă frecvență și un mod optic sunt cuplate și închise în aceeași cavitate formată din două superrețele GaAs/AlAs. Ne propunem rate de cuplare foarte mari, care să permită răcirea modului mecanic până la starea sa de bază, deschizând astfel calea către opto-mecanica neliniară.

Am studiat geometria unui micro-stâlp (a se vedea Figura 1a) în interiorul căruia se obține o cavitate cu jumătate de undă cu două oglinzi Bragg GaAs/AlAs (DBR). După cum se poate vedea în Figura 1b, acest sistem poate limita atât un mod acustic la 20 GHz, cât și un mod optic. Promovează o suprapunere foarte semnificativă între modul acustic și modul optic, care permite factori de cuplare opto-mecanici foarte mari. În plus, ne putem aștepta la factori de calitate optici și mecanici. Toate aceste calități fac din acești micro-stâlpi candidați foarte buni pentru experimente opto-mecanice în regimul de cuplare cu un singur foton.

Cu toate acestea, confinarea acustică în micro-stâlpi diferă semnificativ de cea din cavitățile plane. De fapt, reflectarea totală în marginile stâlpului modifică considerabil factorul de calitate mecanică și forma spațială a modului acustic. Am dezvoltat un nou model semi-analitic bazat pe metoda matricei de difuzie care permite prezicerea rezonanțelor mecanice ale acestor micro-stâlpi.