Optomekaniske egenskaber af nanomembraner
Tynde (~100 nm) SiN vinduer har fantastiske mekaniske og optiske egenskaber, som gør det muligt at køle deres vibrationer til lave temperature ved at bruge laser lys. Ideen med dette projekt er at karakterisere både de mekaniske (vibrationelle egenfrekvenser, mekaniske Q-faktorer) og optiske (reflektivitet, absorption) egenskaber af nanofabrikeret periodiske sæt af disse membraner. Dette gøres ved hjælp interferometriske optiske målinger med de forskellige lasersystemer vi benytter ved vores forskning med optomekaniske resonatorer.
Konstruktion og karakterisering af en høj-finesse optiske kavitet
For at forstærke strålingstryks effekter på nanomekaniske resonatorer vil vi benytte en såkaldt optisk kavitet. Sådan en kavitet, som du sikkert har stiftet bekendtskab med ved A5-øvelserne, består af to højtreflekterende spejle placeret i en bestemt afstand fra hinanden. Ideen med dette projekt er at opbygge en høj ”finesse” kavitet, hvor fotoner kan rejse frem og tilbage mellem spejlene ~105 gange før de kommer ud. Kavitetens optiske egenskaber vil blive testet med de forskellige lasersystemer vi benytter ved vores forskning med optomekaniske resonatorer.
Membraner med integreret optisk gitter
For at øge den optomekaniske kobling mellem lys og vibrationer af tynde (~200 nm) silicon nitride membraner kan man med fordel ændre membranens reflektivitet ved en bestemt bølgelængde ved at fabrikere en periodisk gitter struktur. Når gitterens periode er mindre end det indkommende lys bølgelængde, kan helt lys blive reflekteret pga. destruktive interferenser. Formålet med dette projekt er at finde de optimale gitter parametre ved numeriske simuleringer baseret på den såkaldte RCWA model (Rigorous Coupled-Wave Analysis) og deltage i fabrikationen og karakterisering af disse højt-reflekterende membraner.
Vejleder Aurelien Dantan