Published March 6, 2017
| Version v1
Publication
Open
Brillouin Optomechanics in Coupled Silicon Microcavities
Creators
- 1. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Description
The simultaneous control of optical and mechanical waves has enabled a range of fundamental and technological breakthroughs, from the demonstration of ultra-stable frequency reference devices to the exploration of the quantum-classical boundaries in laser-cooling experiments. More recently, such an opto-mechanical interaction has been observed in integrated nano-waveguides and microcavities in the Brillouin regime, where short-wavelength mechanical modes scatters light at several GHz. Here we engineer coupled optical microcavities spectra to enable a low threshold excitation of mechanical travelling-wave modes through backward stimulated Brillouin scattering. Exploring the backward scattering we propose microcavity designs supporting super high frequency modes ($\sim25$ GHz) an large optomechanical coupling rates ($g_0/2\pi \sim 50$ kHz).
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مكّن التحكم المتزامن في الموجات البصرية والميكانيكية من تحقيق مجموعة من الاختراقات الأساسية والتكنولوجية، بدءًا من عرض الأجهزة المرجعية الترددية فائقة الاستقرار إلى استكشاف الحدود الكمومية الكلاسيكية في تجارب التبريد بالليزر. في الآونة الأخيرة، لوحظ مثل هذا التفاعل البصري الميكانيكي في موجهات الموجات النانوية المتكاملة والتجاويف الدقيقة في نظام Brillouin، حيث تشتت الأنماط الميكانيكية ذات الطول الموجي القصير الضوء عند عدة جيجاهرتز. هنا نقوم بهندسة أطياف التجاويف الدقيقة البصرية المقترنة لتمكين الإثارة العتبية المنخفضة لأوضاع الموجة المتحركة الميكانيكية من خلال تشتت Brillouin المحفز للخلف. لاستكشاف التشتت العكسي، نقترح تصميمات تجويف دقيق تدعم أوضاع التردد الفائق ($\ sim25 $ GHz) ومعدلات اقتران بصرية ميكانيكية كبيرة ($g _0/2\pi \sim 50 $ kHz).Translated Description (French)
Le contrôle simultané des ondes optiques et mécaniques a permis une série de percées fondamentales et technologiques, de la démonstration de dispositifs de référence de fréquence ultra-stables à l'exploration des limites quantiques classiques dans les expériences de refroidissement laser. Plus récemment, une telle interaction opto-mécanique a été observée dans des nano-guides d'ondes et des microcavités intégrés dans le régime Brillouin, où les modes mécaniques à courte longueur d'onde diffusent la lumière à plusieurs GHz. Ici, nous concevons des spectres de microcavités optiques couplées pour permettre une excitation à seuil bas des modes à ondes progressives mécaniques par diffusion Brillouin stimulée vers l'arrière. En explorant la diffusion vers l'arrière, nous proposons des conceptions de microcavités prenant en charge des modes hyperfréquences ($ \ sim25 $ GHz) et des taux de couplage optomécanique importants ($g_0/2\pi \sim 50 $ kHz).Translated Description (Spanish)
El control simultáneo de las ondas ópticas y mecánicas ha permitido una serie de avances fundamentales y tecnológicos, desde la demostración de dispositivos de referencia de frecuencia ultraestable hasta la exploración de los límites clásicos cuánticos en experimentos de enfriamiento láser. Más recientemente, se ha observado una interacción optomecánica de este tipo en guías de nanoondas y microcavidades integradas en el régimen de Brillouin, donde los modos mecánicos de longitud de onda corta dispersan la luz a varios GHz. Aquí diseñamos espectros de microcavidades ópticas acopladas para permitir una excitación de umbral bajo de los modos mecánicos de onda de desplazamiento a través de la dispersión de Brillouin estimulada hacia atrás. Explorando la dispersión hacia atrás, proponemos diseños de microcavidades que admiten modos de frecuencia superalta ($\ sim25 $ GHz) y grandes tasas de acoplamiento optomecánico ($g_0/2\pi \sim 50 $ kHz).Files
srep43423.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:376f1d1a89dac67f375a70b8043d4e76
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- Brillouin Optomechanics في تجاويف السيليكون الصغيرة المقترنة
- Translated title (French)
- Optomécanique Brillouin dans les microcavités en silicium couplées
- Translated title (Spanish)
- Optomecánica Brillouin en Microcavidades de Silicio Acoplado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2529154576
- DOI
- 10.1038/srep43423
References
- https://openalex.org/W1625265362
- https://openalex.org/W1671234487
- https://openalex.org/W1830725672
- https://openalex.org/W1916486813
- https://openalex.org/W1963817411
- https://openalex.org/W1969742392
- https://openalex.org/W1970735304
- https://openalex.org/W1975834240
- https://openalex.org/W1980773584
- https://openalex.org/W1982462617
- https://openalex.org/W1986349933
- https://openalex.org/W1987335183
- https://openalex.org/W1995866403
- https://openalex.org/W1997868457
- https://openalex.org/W1998325617
- https://openalex.org/W2012670066
- https://openalex.org/W2025909347
- https://openalex.org/W2030058105
- https://openalex.org/W2030784859
- https://openalex.org/W2033632707
- https://openalex.org/W2038802732
- https://openalex.org/W2055922906
- https://openalex.org/W2062148446
- https://openalex.org/W2074383155
- https://openalex.org/W2081729031
- https://openalex.org/W2093185360
- https://openalex.org/W2102489731
- https://openalex.org/W2105638972
- https://openalex.org/W2155445431
- https://openalex.org/W2156754551
- https://openalex.org/W2157646811
- https://openalex.org/W2157763436
- https://openalex.org/W2169273497
- https://openalex.org/W2407054345
- https://openalex.org/W2962725221
- https://openalex.org/W4384486088