Accurate modeling and characterization of photothermal forces in optomechanics

Autor(es)

Primo, Andre G. ^{[1, 2]} ; Kersul, Caue M. ^{[1, 2]} ; Benevides, Rodrigo ^{[1, 2]} ; Carvalho, Natalia C. ^{[1, 2]} ; Menard, Michael ^[3] ; Frateschi, Newton C. ^{[1, 2]} ; de Assis, Pierre-Louis ^{[1, 2]} ; Wiederhecker, Gustavo S. ^{[1, 2]} ; Mayer Alegre, Thiago P. ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Photon Res Ctr, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Gleb Wataghin Inst Phys, Appl Phys Dept, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil

^[3] Univ Quebec Montreal, Dept Comp Sci, BP 8888, Montreal, PQ H3C 3P8 - Canada

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: APL PHOTONICS; v. 6, n. 8 AUG 1 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Photothermal effects have been pointed out as prominent sources of forces in optomechanical systems, competing with the standard radiation pressure interactions. In this article, we derive a novel and accurate model for the prediction of photothermal forces and establish how some previous proposals can be complemented to yield precise results. As a proof-of-concept, we perform numerical and experimental tests on GaAs microdisk cavities and obtain striking agreement with our framework, revealing the importance of considering surface photothermal forces and the effects of multiple thermal modes in microphotonic devices. (AU)

• Processo FAPESP: 17/14920-5 - Medição da força de batimento em um sistema de guias de onda acoplados
• Beneficiário: Cauê Moreno Kersul de Castro Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/19770-1 - Microcavidades ópticas passivas e ativas com alto acoplamento optomecânico
• Beneficiário: Natália Do Carmo Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/15577-5 - Circuitos nanofotônicos não-lineares: blocos fundamentais para síntese de frequências ópticas, filtragem e processamento de sinais
• Beneficiário: Gustavo Silva Wiederhecker
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 18/25339-4 - Dispositivos fotônicos integrados
• Beneficiário: Newton Cesario Frateschi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/06348-2 - Efeitos não-lineares e dissipação em cavidades optomecânicas
• Beneficiário: Cauê Moreno Kersul de Castro Carvalho
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/09738-9 - Cavidades optomecânicas em regime próximo ao acoplamento forte
• Beneficiário: André Garcia Primo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/15580-6 - Cavidades optomecânicas rumo ao acoplamento forte com fótons únicos
• Beneficiário: Thiago Pedro Mayer Alegre
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 16/18308-0 - Optomecânica quântica em microcavidades
• Beneficiário: Rodrigo da Silva Benevides
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado