中国科学技术大学研究人员利用光学和机械模式实现了非对等的频率转换
发布时间：2023-03-07 08:00:00 阅读数： 748
最近，由中国科学技术大学郭光灿教授领导的研究小组利用微谐振器中的两个光学模式和两个机械模式，通过辐射压力力证明了任何两个不同频率的模式之间的非互易路由。他们的工作发表在《物理评论快报》上。
光学和声学非互易设备是基于光子和声子的信息处理和传感系统的重要组成部分。磁诱导的非互易性在光学设备中被广泛采用，但在设备集成方面仍然面临挑战。由于磁诱导声学非互易性的效果很弱，因此很难集成声学非互易性器件。为了实现无磁非互易性，光机械系统作为最有前途的方法之一脱颖而出。
在这项工作中，该团队研究了微谐振器中光子和声子之间的非互易性转换。该团队使用两个光学模式和两个机械模式形成了一个四模式斑块的闭环，其频率分别为388 THz、309 THz、117 MHz和79 MHz。该团队展示了这四种模式中任意两个节点之间的非互易路由，包括声子-光子（MHz-MHz）、光子-光子（THz-THz）和光子-光子（THz-MHz）的路由。
这些非互易转换的机制被用来构建一个使用光学机械微谐振器中的多种模式的合成规整场，这是该团队之前进行的一项研究。非互易的路由是通过调整规整场的相位来控制的，而规整场是由光的相位控制的。然后，通过在斑块中引入第三种机械模式，研究人员进一步实现了一个声子循环器，其方向由两个独立的控制相位控制。
该团队的成果可以推广到微谐振器中的其他光学和机械模式，以建立具有更多节点的混合网络。这项工作在通信和信息处理方面有很大的应用潜力，特别是在光波分复用网络和连接频率不兼容的分离系统的量子接口方面。
