基于片上回音壁模光學(xué)微腔及微腔耦合系統(tǒng)的光力振蕩
本文關(guān)鍵詞: 腔光力學(xué) 回音壁模式 聲子激光 出處:《南京大學(xué)》2016年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著高品質(zhì)因子光學(xué)/力學(xué)振蕩器以及納米加工技術(shù)的迅速發(fā)展,腔光力學(xué)已經(jīng)成為一項(xiàng)新的熱門研究領(lǐng)域。到目前為止,腔光力學(xué)相互作用已經(jīng)在很多平臺上得到實(shí)現(xiàn),例如氮化硅薄膜,回音壁模式光學(xué)微腔,以及光力光子晶體。這些系統(tǒng)被應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)量子基態(tài)冷卻,超高精度位移測量,光力振蕩器,以及可調(diào)光子器件等等。我們利用單個(gè)或兩個(gè)高光學(xué)/力學(xué)品質(zhì)因子的回音壁模式氧化硅光學(xué)微腔,分別實(shí)現(xiàn)了力學(xué)振蕩器和低閾值聲子激光,并且在我們的試驗(yàn)系統(tǒng)上還有更多且更加重要的光力現(xiàn)象例如多模耦合的激光冷卻,光力誘導(dǎo)透明等具有重要應(yīng)用。本論文主要包括以下幾方面的內(nèi)容:1.基于片上氧化硅微盤腔實(shí)現(xiàn)的真空中的光力驅(qū)動(dòng)力學(xué)振蕩器。氧化硅微盤腔相對于微環(huán)芯和微球能夠更好地控制幾何尺寸,從而比較精確地控制其力學(xué)頻率。另外我們還比較了在空氣和真空環(huán)境中力學(xué)振蕩閾值的變化。2.基于真空中兩個(gè)氧化硅微環(huán)芯腔實(shí)現(xiàn)的低閾值聲子激光。通過對微環(huán)芯腔的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,我們在真空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了低閾值的聲子激光。同時(shí),我們也觀察到了光力冷卻現(xiàn)象。
[Abstract]:With the rapid development of high quality factor optical / mechanical oscillator and nanofabrication technology, cavity optomechanics has become a new hot research field. Up to now, cavity optomechanical interaction has been realized on many platforms. For example, silicon nitride thin films, echo-mode optical microcavities, and photonic crystals. These systems are used for quantum ground state cooling, ultra-high precision displacement measurement, optical oscillator, We have realized mechanical oscillator and low threshold phonon laser using single or two echo wall mode silicon oxide optical microcavity with high optical / mechanical quality factor. And there are more and more important light force phenomena in our test system, such as multimode coupled laser cooling, Optically induced transparency has important applications. This thesis mainly includes the following aspects: 1. Optical drive dynamic oscillator in vacuum based on on-chip silicon oxide microdisk cavity. Microspheres can better control geometry, In addition, we compare the change of mechanical oscillation threshold between air and vacuum environment. 2. Low threshold phonon laser based on two silicon oxide microcored cavities in vacuum. The structure optimization of microring core cavity, We have realized a low threshold phonon laser in a vacuum environment. At the same time, we have observed the phenomenon of optical cooling.
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN752
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,本文編號:1543374
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