MAŇKA, Tadeáš, Martin ŠILER, Vojtěch LIŠKA, Pavel ZEMÁNEK, Mojmír ŠERÝ a Oto BRZOBOHATÝ. Simulation of optomechanical interaction of levitated nanoparticle with photonic crystal micro cavity. Optics Express. Optica Publishing Group, 2024, roč. 32, č. 5, s. 7185-7196. ISSN 1094-4087. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1364/OE.515202.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Simulation of optomechanical interaction of levitated nanoparticle with photonic crystal micro cavity
Autoři MAŇKA, Tadeáš (garant), Martin ŠILER, Vojtěch LIŠKA (203 Česká republika, domácí), Pavel ZEMÁNEK (203 Česká republika), Mojmír ŠERÝ a Oto BRZOBOHATÝ (203 Česká republika).
Vydání Optics Express, Optica Publishing Group, 2024, 1094-4087.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10306 Optics
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 3.800 v roce 2022
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1364/OE.515202
UT WoS 001201953000004
Klíčová slova anglicky optical levitation of nanoparticles; optical trapping of micro-objects; laser cooling of levitating nanoparticles; cavity cooling
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 24. 5. 2024 08:37.
Anotace
We propose and analyze theoretically a promising design of an optical trap for vacuum levitation of nanoparticles based on a one-dimensional (1D) silicon photonic crystal cavity (PhC). The considered cavity has a quadratically modulated width of the silicon wave guiding structure, leading to a calculated cavity quality factor of 8 × 105. An effective mode volume of approximately 0.16 μm3 having the optical field strongly confined outside the silicon structure enables optical confinement on nanoparticle in all three dimensions. The optical forces and particle-cavity optomechanical coupling are comprehensively analyzed for two sizes of silica nanoparticles (100 nm and 150 nm in diameter) and various mode detunings. The value of trapping stiffnesses in the microcavity is predicted to be 5 order of magnitudes higher than that reached for optimized optical tweezers, moreover the linear single photon coupling rate can reach MHz level which is 6 order magnitude larger than previously reported values for common bulk cavities. The theoretical results support optimistic prospects towards a compact chip for optical levitation in vacuum and cooling of translational mechanical degrees of motion for the silica nanoparticle of a diameter of 100 nm.
VytisknoutZobrazeno: 9. 7. 2024 05:41