参量共振在氮化硅薄膜系统中的应用

发布时间：2021-10-23 05:58

　　腔光力学是利用光场与宏观机械振子运动之间的耦合,实现对机械振子运动的光学探测以及对机械振子在量子区域进行控制。氮化硅薄膜具有高品质因子、低光学吸收率,已成为光力学研究的一个重要分支。本论文中实验所使用的是基于氮化硅薄膜的光机电系统,通过研究参量共振现象,包括微弱振动信号放大、热噪声压缩、薄膜有效品质因子的增强以及非线性振子效应等,测试了系统的性能。该系统是将氮化硅薄膜的基质直接粘接在环形压电陶瓷上,我们不仅可以电学地调控薄膜的振动,更重要的是,通过压电效应,薄膜振子的应力和弹性常数可以被动态调制。这样一个简单的系统,不需要复杂的纳米/微米制造技术,并且可以结合光学相互作用和量子极限探测,为研究腔光力学提供了一个有用的平台。理论上通过在振动方程中加入参量驱动项进行推导,将实验现象与理论相结合。同时计算了驻波腔和行波腔与氮化硅薄膜结合的情况,以及实验系统对位移测量的灵敏度,为精密测量中提高位移测量精度提供了理论指导。 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

氮化硅薄膜实物图[66]

（2.15）当我们考虑简并情况时，即泵浦场的频率总是信号场的频率的二倍。由图2.1 可知：0 DD， （2.16）PPDD 2 2 2 2 00 ， （2.17）图 2.1 泵浦频率、信号频率、薄膜本征频率示意图即简并情况下，PD 2 ，方程的解可以写成：iTDAae ， （2.18）其中a是不含时的复振幅，即薄膜的机械响应振幅。将试探解（2.18）代入振动方程（2.14）中可得：

三章 氮化硅薄膜系统中的参量共振膜振子模中使用的氮化硅薄膜是正方形的，这种特殊的几模和本征频率的难度。薄膜的本征模之前，需要对薄膜的运动做一些简但是波在薄膜的表面（ x, y）传播，我们可以只为z 方向上的位移是关于 x和 y 的函数，这样就维问题。可以这样做的原因是多数情况下我们只。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Cavity optomechanics: Manipulating photons and phonons towards the single-photon strong coupling[J]. 刘玉龙,王冲,张靖,刘玉玺.  Chinese Physics B. 2018(02)



本文编号：3452606