Cavity optomechanics with photonic bound states in the continuum
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021

We propose a versatile, free-space cavity optomechanics platform built from two photonic crystal membranes, one of which is freely suspended, and designed to form a microcavity less than one wavelength long. This cavity features a series of photonic bound states in the continuum that, in principle, trap light forever and can be favorably used together with evanescent coupling for realizing various types of optomechanical couplings, such as linear or quadratic coupling of either dispersive or dissipative type, by tuning the photonic crystal patterning and cavity length. Crucially, this platform allows for a quantum cooperativity exceeding unity in the ultrastrong single-photon coupling regime, surpassing the performance of conventional Fabry-Perot-based cavity optomechanical devices in the nonresolved sideband regime. This platform allows for exploring new regimes of the optomechanical interaction, in particular in the framework of pulsed and single-photon optomechanics.

Författare

Jamie Fitzgerald

Chalmers, Fysik, Kondenserad materie- och materialteori

Sushanth Kini

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Witlef Wieczorek

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap (MC2), Kvantteknologi

Philippe Tassin

Chalmers, Fysik, Kondenserad materie- och materialteori

PHYSICAL REVIEW RESEARCH

2643-1564 (eISSN)

Vol. 3 1 013131

Hybridmetamaterial som innehåller metaller, dielektrika och grafen: Vetenskap och applikationer

Vetenskapsrådet (VR), 2017-01-01 -- 2020-12-31.

Ickelinjär koppling mellan ljus och mekaniska vibrationer för experiment inom kvantoptik och kvantsensorer

Vetenskapsrådet (VR), 2020-01-01 -- 2023-12-31.

Ämneskategorier

Acceleratorfysik och instrumentering

Atom- och molekylfysik och optik

Annan fysik

Styrkeområden

Nanovetenskap och nanoteknik (SO 2010-2017, EI 2018-)

DOI

10.1103/PhysRevResearch.3.013131

Mer information

Senast uppdaterat

2021-03-09