Unifying Brillouin scattering and cavity optomechanics
到目前为止，布里渊散射和腔光学力学大多是不相关的研究分支-尽管两者都涉及光子-声子耦合。这就要求发展一个包含这两个领域的更广泛的理论。在这里，我们从布里渊有源波导的动力学推导出光机械腔的动力学。这种明确的转变阐明了布里渊放大和电磁感应透明等现象之间的联系。证明了腔光力学中常见的效应都有行波伴，但反之则不然。我们揭示了在这些领域中的两个重要参数之间的密切联系：布里渊增益系数和零点光机耦合率。这使得不同的系统之间的比较超冷原子云，等离子体拉曼腔和纳米硅波导。此外，信封背面的计算表明，未观察到的效果，如光子辅助放大的旅行声子，现在可以在现有的系统。最后，我们制定电路和腔面向光学力学的真空耦合率，合作和增益系数，从而反映了在基础物理的相似性。
2016-05-22 cond-mat.mes-hall physics.optics
Superfluid Optomechanics: Coupling of a Superfluid to a Superconducting Condensate
我们研究了超流$^4$ He的低损耗声学运动，参数耦合到一个非常低损耗的超导Nb，TE $_{011}$微波谐振器，形成一个克级，边带分辨，光机系统。我们证明了一系列的声学模式的检测与品质因数高达$7\cdot 10^6$。在较高的温度下，最低的耗散模式是由一个固有的三声子过程的限制。在低于10 mK的温度下，同位素纯化的样品中可能存在接近$10^{11}$的声学品质因数。这种类型的系统可用于研究宏观量化运动，并作为极弱位移和力的超灵敏传感器，例如连续重力波源。
2013-08-09 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Brillouin Optomechanics in Coupled Silicon Microcavities
光学和机械波的同时控制使得一系列基础和技术突破成为可能，从超稳定频率参考装置的演示到激光冷却实验中量子经典边界的探索。最近，已经在布里渊区的集成纳米波导和微腔中观察到这种光-机械相互作用，其中短波长机械模式在几GHz处散射光。在这里，我们工程师耦合光学微腔光谱，使低阈值激发的机械行波模式，通过后向受激布里渊散射。探索后向散射，我们提出了支持超高频模式（$\sim25$ GHz）和大的光机械耦合率（$g_0/2π\sim 50$ kHz）的微腔设计。
2016-09-29 physics.optics
Strong optical coupling through superfluid Brillouin lasing
布里渊散射的应用范围从信号处理、传感和显微镜到量子信息和基础科学。这些应用大多依赖于光与声子之间的电致伸缩相互作用。在这里，我们表明，在液体中，光致表面变形可以提供一种替代和更强的相互作用。这使得超低阈值布里渊激光和强声子介导的光学耦合的演示第一次。这种形式的强耦合是布里渊可重构光开关和电路、光子量子接口以及产生合成电磁场的关键能力。虽然适用于液体相当普遍，我们的演示使用超流氦。配置为布里渊陀螺仪，这提供了前所未有的精度测量超流体循环的前景，并探索量子流体动力学的丰富物理，从量子涡量到量子湍流。
2019-07-16 physics.optics quant-ph
Brillouin cavity optomechanics with microfluidic devices
腔光力学允许在微谐振器中的声子和光子模式的参数耦合，并且目前在各种各样的固态系统中进行研究。超流体光学力学被认为是实现超低光学和机械损耗的一条途径。然而，还没有关于非固相物质的光学力学实验的报道。光力学实验的直接液体浸没是具有挑战性的，因为声能简单地泄漏到设备周围的高阻抗液体。相反，在这里，我们将液体限制在中空谐振器内，从而能够在2 MHz至11，000 MHz的频率范围内光学激发机械回音壁模式（例如，在99 MHz时机械Q = 4700）。即使我们将流体粘度增加到高于血液粘度，振动也会持续。我们的设备能够利用液体进行光机械研究，而光通常从毛细管的外部干燥侧耦合，并且液体通过标准微流体入口提供。
2013-02-08 physics.optics
Observation of Brillouin optomechanical strong coupling with an 11 GHz mechanical mode
实现与高频声子的腔-光机强耦合为量子技术的发展提供了丰富的途径，包括量子态转移、存储和转导，以及使宏观声子自由度的几个基础研究成为可能。然而，实现这种与GHz机械模式的耦合已被证明是具有挑战性的，其中一个突出的障碍是许多材料中的材料和表面诱导的光学吸收。在这里，我们规避这些挑战，并报告观察光学机械强耦合到一个高频率（11 GHz）的熔融石英回音壁微谐振器通过电致伸缩布里渊相互作用的机械模式。使用光外差检测方案，反斯托克斯光从谐振腔背散射测量和正常模式分裂和避免交叉观察记录的光谱，提供明确的签名强耦合。通过使用辅助泵浦共振，光机械耦合率达到高达$G/2π= 39 \ \text{MHz}$的值，其中耦合主导光学（$κ/2π= 3 \ \text{MHz}$）和机械（$γ_\text{m}/2π= 21 \ \text{MHz}$）振幅衰减率。我们的发现为利用光和声进行光量子控制提供了一种很有前途的新方法。
2019-01-22 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Stimulated optomechanical excitation of surface acoustic waves in a microdevice
声与光之间的受激布里渊相互作用是所有非晶态和晶态介质中最强的非线性光学效应，在光纤和块状材料中得到了广泛的研究，但在光学微谐振器中却鲜有研究。实验扩展这一原则的可能性，激发在光子微系统中的机械共振，传感和频率参考应用，仍然在很大程度上未被探索。挑战在于，微谐振器固有地具有大的自由光谱范围，而布里渊过程的相位匹配考虑需要附近频率的光学模式，但具有不同的波矢。我们依赖于高阶横向光学模式来放宽这一限制。在这里，我们报告的实验激发的机械共振范围从49至1400兆赫，通过使用前向布里渊散射。这些自然的机械共振在~100 μ m的二氧化硅微球中被激发，并且是表面声学回音壁类型。
2011-09-12 physics.optics quant-ph
Guided acoustic and optical waves in silicon-on-insulator for Brillouin scattering and optomechanics
我们数值研究硅波导二氧化硅显示，它是可能的，同时引导光和声波在技术上重要的绝缘体上硅（SOI）材料系统。薄波导或翅片在千兆赫频率下表现出几何软化的机械模式，其相速度低于玻璃中的瑞利速度，从而消除了声辐射损失。我们提出了在玻璃上的缝隙波导，其具有电信光频率和强辐射压力，分别导致后向和前向布里渊散射的布里渊增益在500和50，000 1/（Wm）的量级。
2016-04-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Modulation of Brillouin optomechanical interactions via acoustoelectric phonon-electron coupling
光学机械布里渊非线性--由行进的光子和声子之间的耦合引起--已经成为一系列强大的光学信号处理和传感技术的基础。这种相互作用的动力学在很大程度上由主体材料的弹性、光学和光弹性性质设定和限制，这些性质通常被认为是固有的和静态的。在这里，我们第一次表明，它是可行的，通过声电声子-电子耦合的透明半导体中的布里渊非线性极化率的动态重新配置。声电相互作用允许声子耗散率和速度的宽范围的可调谐性，这可能是布里渊非线性极化率中最有影响力的参数。我们开发了一个基于哈密顿的分析，产生自洽的动力学方程和噪声耦合，使我们能够探索这种声电增强布里渊（AEB）相互作用的物理，并表明它们会引起基于布里渊的光子技术的性能的显着增强。此外，我们表明，这些AEB效应可以驱动系统进入新的制度，完全相干散射类似的光学参量过程的动态，显着不同的非相干传统布里渊极限。我们提出并计算探讨了一种特殊的半导体异质结构，其中声电相互作用产生的压电声子-电子耦合。我们发现，该系统提供了必要的压电和载流子响应（$k^2\approx 6 \%$），有利的半导体材料的性能，和大的光机械限制和耦合（$|g_0|\approx8000$（rad/s）$\sqrt{\text{m}}$）足以证明这些新的AEB增强的光机械相互作用。
2021-11-02 physics.app-ph physics.optics
Thermal Brillouin noise observed in silicon optomechanical waveguide
受激布里渊散射是最近在纳米硅波导中观察到的。令人惊讶的是，这些结构中的热驱动光子-声子转换尚未报道。在这里，我们注入一个光学探针悬浮硅波导和测量其相位波动的输出。我们观察到的机械共振约8 GHz的散射效率为$10^{-5} \, \text{m}^{-1}$和信噪比为2。观察结果与这些波导中的噪声理论以及受激测量结果一致。我们的方案可以简化纳米级波导中的机械签名的测量，并且是朝着更好地掌握这些新的连续光机械系统中的热噪声迈出的一步。
2016-11-04 cond-mat.mes-hall physics.optics
Suspension-Free Integrated Cavity Brillouin Optomechanics on a Chip
本研究在无悬挂的铌酸锂芯片上实现腔布里渊光机械学，展示电信波段光与9.6 GHz声子的强相干耦合，支持多通道并行，为晶圆级混合量子电路提供新平台。
2025-10-23 physics.optics
Quantum optomechanics in a liquid
光机系统提供了一种研究和控制宏观物体运动中的量子效应的手段。迄今为止，量子光学力学效应已经在固体和气体制成的物体中进行了研究。在这里，我们描述的测量量子行为的振动的液体。具体来说，我们监测的波动的一个人的声学驻波在超流液氦，并发现它显示的零点运动和测量反作用的特征签名。这开启了利用一般液体（特别是超流氦）的性质来获得量子光学力学的新机制的可能性。
2017-09-08 physics.optics quant-ph
All-Optical Brillouin Random number Generator
Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究中心）；Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（杜霍夫自动仪器研究所）；Institute for Theoretical and Applied Electromagnetics（理论与应用电磁学研究所）
基于布里渊光学机械系统，提出一种全光随机数生成器，通过控制外部泵波振幅和种子波强度实现随机比特序列的生成，并通过NIST测试验证其有效性。
2026-02-24 physics.optics quant-ph
Broadband optical nonreciprocity via nonreciprocal band structure
本研究针对单腔布里渊光机系统难以同时实现宽带宽和高隔离度光学非互易性的挑战，提出利用一维光机械阵列，通过方向性光泵浦诱导的受激布里渊散射透明形成非互易能带结构，成功实现兼具宽带宽与高隔离度的光学非互易性，为探索非互易拓扑光子和声子相等集体效应提供了新途径。
2023-09-05 physics.optics quant-ph
Photothermal optomechanics in superfluid helium coupled to a fiber-based cavity
本文介绍了一种光学机械装置的测量，在该装置中，超流氦样品的各种声学模式耦合到基于光纤的光学腔。与最近的工作相比，近轴的腔镜限制的声学模式，我们专注于与氦周围的腔的声学模式。本文提供了一个框架，了解如何声学模式依赖于设备的几何形状。使用光机械诱导的透明度/放大技术观察到的声学模式。这些模式的光机耦合被发现是主要光热。
2016-09-23 physics.flu-dyn physics.optics
Loading-effect-based 3-D microfabrication empowers on-chip Brillouin optomechanics
本文提出一种悬浮纳米线结构，结合基于负载效应的三维微加工技术，实现片上布里渊光机械学，获得高增益系数，推动大规模集成。
2024-02-04 physics.app-ph physics.optics
Strong Optomechanical Interactions with Long-lived Fundamental Acoustic Waves
行波光机械相互作用，被称为布里渊相互作用，现在已经被确立为光子源，传感器和射频处理器的强大和通用的资源。然而，具有足够相互作用强度的基于布里渊的相互作用涉及短的声子寿命，这严重限制了它们在包括射频滤波和光机械存储设备的应用中的性能。在这里，我们研究了一个新的范例的光机械相互作用与基本的声学模式，相互作用的强度是从声子寿命解耦，使独特的理想的组合高光机械耦合，长声子寿命，可调谐的声子频率，和单边带放大。利用灵敏的四波混频光谱控制噪声和空间模耦合，在锥形光纤中观察到了$μs$声子寿命大于2，耦合度大于$W^{-1} m^{-1}$ 400的光-机相互作用.此外，我们展示了新颖的声子自干涉效应，从一个轴向变化的设备的几何形状与长的声子寿命的独特组合。一个广义的理论模型，在良好的协议与实验，具有广泛的适用性，非均匀光机系统的发展。
2022-06-06 physics.optics
Noise and dynamics in forward Brillouin interactions
在本文中，我们探讨了自发和受激前向布里渊散射的时空动力学。这种一般的治疗结合了由边界感应辐射压力（边界运动）和材料引起的电致伸缩力（光弹性效应）产生的光机耦合，允许直接应用到一系列新兴的微米和纳米尺度的光机系统。通过一个自洽的完全耦合的非线性处理，在一般的哈密顿框架内开发，我们建立了前向布里渊相互作用的自发散射光的功率谱密度和非线性耦合强度之间的联系。我们发现，在鲜明的对比，后向布里渊散射，噪声引发的受激前向布里渊散射是禁止在大多数实验系统。事实上，单程增益，其特征在于在背散射过程中的能量转移的阈值，是负的一个大类的前向布里渊器件。除了这种常见的实验情况下，我们探索机制色散对称性破缺，导致放大和动力学让人想起后向布里渊散射。
2015-12-23 physics.optics
Quantum Theory of Continuum Optomechanics
我们提出了连续光力学的基本成分，即适当的扩展腔光力学概念的光子和声子的相互作用在一个扩展的波导。我们介绍了一个真实的空间图片，并认为耦合项可能会出现在领先的空间导数。这幅图使我们能够讨论量子噪声、耗散和波导入口处的正确边界条件。连接到光学机械阵列以及在波导中的布里渊散射理论的突出。我们确定了“强耦合制度”的连续光力学，可能在未来的实验中访问。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Electrically interfaced Brillouin-active waveguide for multi-domain transduction
本文提出集成压电换能器的布里渊有源光力学波导，利用连续光学模式实现宽带、双向光-微波转换，并演示多通道微波光子滤波。
2023-07-15 physics.app-ph physics.optics
Vertical engineering for large stimulated Brillouin scattering in unreleased silicon-based waveguides
硅基波导中的强声光相互作用通常需要释放硅芯以避免机械泄漏到下面的二氧化硅衬底中。这使制造复杂化，限制了热化，降低了机械鲁棒性，并且阻碍了单个芯片上的大面积光机械器件。在这里，我们克服了这个限制，采用垂直光子-声子工程。具体地，在硅引导芯和二氧化硅衬底之间插入厚氮化硅层有助于减少GHz频率声子泄漏，从而在未释放平台中实现大的布里渊增益值。我们得到的值的布里渊增益约300（Wm）$^{-1}$为不同的配置，这可能会进一步增加在低温下的操作。这些值应该能够观察到厘米级波导或更紧凑的环形谐振器中的布里渊相关现象。这一发现为在硅片上实现大面积无释放腔和波导光机械铺平了道路。
2020-11-04 physics.optics
Hybrid Rotational Cavity Optomechanics Using Atomic Superfluid in a Ring
本文提出一种混合旋转腔光力学系统，将环形束缚的BEC与由LG模式驱动的光学腔结合，利用原子超流体环流与机械旋转的耦合来抑制量子涨落，并产生宏观双体和三体纠缠。
2024-07-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Proposal for a quantum traveling Brillouin resonator
近年来，布里渊系统在量子领域的研究被认为是量子信息技术和基础科学研究的重要工具。然而，达到量子制度是非常具有挑战性的，由于严格的要求相结合的低热占用与低光学和机械耗散，以及大的相干声子-光子相互作用。在这里，我们提出了一个片上基于液体的布里渊系统，预计表现出超高的相干声子-光子耦合与异常低的声耗散。该系统由一个充满超流氦的硅基“缝隙”波导组成。这种类型的波导支持光学和声学行波，将这两个场强烈地限制在亚波长尺度模式体积中。它是单光子光机耦合率超过$240$ kHz的片上行波布里渊谐振腔的基础。这样的设备可以实现从超灵敏的基于超流体的陀螺仪到非互易光学电路的应用。此外，该平台为探索强相互作用凝聚体中的量子流体动力学开辟了新的可能性。
2020-06-08 physics.optics quant-ph
Boundary-dominated optomechanics in silicon metamaterial membranes
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies, CNRS, Université Paris-Saclay（纳米科学和纳米技术中心，法国国家科学研究中心，巴黎萨克雷大学）；Telecommunication Research Institute (TELMA), Universidad de Málaga（马拉加大学电信研究所）；Photonic Systems Laboratory, École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院光子系统实验室）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）
本文提出利用垂直呼吸机械模式与横向磁光学模式耦合，实现硅膜中高频率光声学信号处理，展示出12GHz的布拉格增益与高Q因子比。
2026-05-08 physics.optics
Surface optomechanics: Calculating optically excited acoustical whispering gallery modes in microspheres
受激布里渊散射最近允许在微型器件中实验激发表面声共振，从而能够以50 MHz至12 GHz的速率振动。这种机械回音壁模式在光子MEMS中的实验可用性提出了关于其结构和光谱分布的问题。在这里，我们计算这种振动表面回音壁模式的形式和频率，揭示不同类型的表面振动，包括纵向，横向和瑞利型变形。我们参数调查这些不同的模式，通过改变它们的顺序在方位角，径向和极方向，以揭示不同的振动结构，包括机械共振，本地化的界面附近的环境，在那里他们可以感觉到周围环境的变化。
2011-06-23 physics.optics quant-ph
Polarization-controlled Brillouin scattering in elliptical optophononic resonators
研究椭圆光声微柱谐振腔中基于偏振的滤波技术，通过优化激光偏振态与微柱椭圆度实现近乎无背景的布里渊散射检测，推动纳米结构高效检测在光机械与量子通信领域的应用。
2024-06-27 physics.optics
Bulk crystalline optomechanics
布里渊过程通过光机械三波相互作用耦合光和声音。在散装固体中，这种耦合是由固有的光弹性材料响应介导的，产生高频（GHz）声学声子的相干发射。这种相互作用产生了强的光学非线性，几乎在所有固体中都超过了拉曼或克尔非线性。在本文中，我们表明，从根本上改变了布里渊相互作用的强度和性质在低温下，当声子相干长度超过系统的大小。在这个极限下，固体成为一个相干的光学机械系统，宏观（厘米尺度）声子模式拥有大（$60\ μ\rm{g}$）运动质量。通过将晶体表面成形为共焦声子谐振器而形成的这些声子模式产生可观的光机械耦合率（${\sim}100$ Hz），从而提供在高（$12$ GHz）载波频率下获得超高$Q$因子（$4.2{\times}10^7$）声子模式的途径。单通非线性光学极化率从室温值提高了四个数量级以上。通过使用体属性，而不是纳米结构控制，这种相对简单的方法是诱人的能力，工程师在高频率和高功率处理的光机耦合。与腔光学力学相反，我们表明，该系统产生了一种独特形式的色散对称性破缺，使得能够在没有光学腔的情况下选择性地加热或冷却声子（即，无腔光学机械学）。扩展这些结果，实际上任何透明的晶体材料都可以成形为光学机械系统，作为材料光谱学、激光物理学、精密计量学、量子信息处理和宏观量子相干性研究的基础。
2017-03-23 physics.optics
Mutual emergence of noncausal optical response and nonclassicality in an optomechanical system
我们表明，单模非经典的输出光机械腔和非因果线性光学响应，这种腔出现在相同的临界腔机械耦合。换句话说，当避免超光速通信的屏障（电磁学中）被解除时，就会出现单模非经典性。非因果行为出现的性质并不取决于腔的长度（边界条件）和类型。非因果行为的起源是在腔的外表面处的入射波和反射波之间的时间/频率关系。我们进一步讨论了与最近研究的关系：（i）全同粒子间纠缠与准粒子激发的非经典性的等价性，（ii）真空超流行为的必然性，（iii）纠缠-虫洞等价性。
2015-02-07 physics.optics quant-ph
All-Optical Control of Light Group Velocity with a Cavity Optomechanical System
我们从理论上证明了通过由光学腔和机械谐振器组成的腔光机系统对光群速度的完全全光控制。这种实现不依赖于腔内的特定材料，光群速度的控制源于信号光与腔内移动的光学衍射光栅之间的相互作用，类似于受激布里渊散射（SBS）。此外，我们表明，从慢光到快光的可调谐开关，可以实现只有通过简单地调整泵浦腔失谐。该方案将为光机系统中的全光光速控制开辟一条新的途径。
2010-11-23 physics.optics
Cryogenic and hermetically sealed packaging of photonic chips for optomechanics
我们展示了一个密封的封装系统，集成光子器件在低温下的即插即用功能。这种方法提供了将受控量的气体封装到光学封装中的能力，从而允许氦用作热交换气体以使光子器件热化，或者冷凝成覆盖器件的超流体。该封装系统进行了测试，使用硅绝缘槽波导谐振器填充超流$^4$他低于转变温度。为了优化光纤到芯片的光学集成690，通过热循环用一系列胶（NOA 61、NOA 68、NOA 88、NOA 86 H和强力胶）粘合到各种常见光子芯片衬底（硅、氧化硅和HSQ）的光纤来执行测试。这表明NOA 86 H（具有潜热催化剂的UV固化光学粘合剂）在低温条件下为所有测试的基材提供最佳性能。该技术与超流光力学实验以及量子光子学和量子光力学应用有关。
2022-05-11 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Stimulated Forward Brillouin Scattering in Subwavelength Silicon Membranes
National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）
本研究针对硅纳米光子波导中光机模式强交叠与紧限制的难题，提出结合两种周期晶格的双晶格策略，实现了超高布里渊增益，为片上光机相互作用调控提供了新途径。
2025-07-23 physics.optics
Cavity optomechanics with ultra-high Q crystalline micro-resonators
我们首次在超高Q晶体回音壁模（WGM）谐振器中观察到光-机耦合。晶体材料的高纯度使得光学品质因数超过10^{10}，精细度超过10^{6}。同时，获得大于10^{5}的机械品质因数，仍然受到夹持损失的限制。与先前展示的圆柱形谐振器相比，机械模式的有效质量可以通过制造CaF 2微盘谐振器而显著降低。在10^{-18} m/sqrt{Hz}级的光学位移监测揭示了频率高达20 MHz的机械径向模式，对应于前所未有的边带因子（>100）。与晶体材料中的弱固有机械阻尼一起，这种高sindeband因子使得晶体WGM微谐振器有希望用于反作用规避测量、分辨边带冷却或光机械法向模式分裂。此外，这些谐振器可以在光机械布里渊激光可以变得可访问的机制中操作。
2010-03-23 physics.optics
Strong coupling at room temperature with a centimeter-scale quartz crystal
本文报道了一种室温下厘米级石英晶体光机械系统，通过独立控制泵浦功率和频率失谐，实现了体声波谐振器的强耦合，并观测到正规模劈裂和回避交叉，为宏观量子器件应用提供新途径。
2024-05-28 physics.optics quant-ph
Simultaneous Brillouin and piezoelectric coupling to a high-frequency bulk acoustic resonator
体声波谐振器支持鲁棒的、长寿命的机械模式，能够耦合到各种量子系统。在单独的工作中，这样的设备通过压电实现了与超导量子比特的强耦合，通过布里渊相互作用实现了与光学腔的强耦合。在这项工作中，我们提出了一种新的混合微波/光学平台，能够耦合到体声波通过腔增强的压电和光弹相互作用。该模块化可调系统实现了三维微波腔、高频体声波谐振器和法布里-珀罗腔之间的完全谐振和良好模式匹配的相互作用。我们实现了这种压电布里渊相互作用的x切石英，展示了强大的光机械相互作用和高协同性，使用光学腔增强的潜力。我们进一步展示了该器件如何作为一个双向电光机械换能器，量子效率超过$10^{-8}$，和一个可行的路径单位转换效率。高的光学灵敏度和在该系统中应用大的谐振微波场的能力也提供了一个新的工具，用于探测异常的机电耦合，我们证明通过调查（名义上中心对称）CaF $_2$和揭示寄生压电83 AM/V的这样的研究是新兴的量子技术的一个重要课题，并突出了这种新的混合平台的多功能性。
2023-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Microwave generation and frequency comb in a silicon optomechanical cavity with a full phononic bandgap
腔光力学已成为利用光场控制机械运动的有力工具。当用蓝失谐激光驱动光机械腔时，机械运动被放大，最终导致声子激射。在这项工作中，我们表明，硅光机械晶体腔可以被用来作为一个光电振荡器时，驱动到声子激射条件。为此，我们使用的光机械腔设计有呼吸般的机械模式振动在$Ω_{m}/2π=$ 3.897 GHz的全声子带隙。我们的测量结果表明，一次谐波显示在100 kHz的相位噪声为-100 dBc/Hz，这是一个相当大的值为一个自由运行的振荡器。更强的蓝色失谐驱动最终导致形成光机械频率梳，其中线由机械频率间隔开。我们还测量了高阶谐波的相位噪声，并表明，与布里渊振荡器不同，噪声增加对应于经典谐波混频。最后，我们提出了实时测量的梳状波形，并表明它可以调整到最近提出的理论模型。我们的研究结果表明，硅光机械腔可能是微波光子学和光学RF处理中的相关元件，特别是在需要低重量，紧凑性和光纤互连的学科中。
2019-12-13 physics.app-ph physics.optics
Nonreciprocal vortex isolator by stimulated Brillouin scattering in chiral photonic crystal fibre
光学非互易性打破了前向和后向传播光波之间的对称性，在光子系统中变得至关重要，并使许多关键器件成为可能，如光隔离器，环行器和光路由器。大多数传统的光隔离器涉及磁光材料，但基于光学非线性、光机械诱导透明性和受激布里渊散射（SBS）的器件也已被证明。然而，到目前为止，它们只被实现为线性或随机偏振的LP01类基本模式。本文报道了一种基于手性光子晶体光纤中拓扑选择SBS的光驱动涡旋模非互易隔离器。通过调节控制信号的频率，该器件可以被重新配置为放大器或隔离器。实验结果表明，涡流隔离的22分贝，这是在国家的最先进的基模隔离器使用SBS。这种独特的器件可能会在光通信、光纤激光器、量子信息处理和光镊等方面得到应用。
2022-03-07 physics.app-ph physics.optics
Brillouin Scattering Selection Rules in Polarization-Sensitive Photonic Resonators
Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；CNRS, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies（法国国家科学研究中心，纳米科学中心）；Quandela SAS（Quandela公司）；Université Paris-Cité（巴黎西岱大学）；Institute of Physics, Carl von Ossietzky University（卡尔·冯·奥西茨基大学物理研究所）
本文通过椭圆微柱中的光学共振独立操控偏振态，提出了一种用于20-100GHz范围布拉格光谱学的偏振过滤方案，拓展了光子系统中局部化偏振敏感模式的应用。
2022-09-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
Pump-locked microcavity Brillouin laser
针对传统微腔激光器泵浦频率锁定系统复杂、成本高的问题，提出利用微腔瑞利散射的全光泵浦锁定方法，实现了超窄线宽、高长期稳定性且无需温控隔振的微腔布里渊激光器，为多领域提供低成本实验平台。
2024-04-15 physics.optics
