Các đặc điểm quang phổ và động học thời gian của các cộng hưởng âm thanh có thể điều chỉnh trong chế độ tương tác mạnh

Pleiades Publishing Ltd - Tập 113 - Trang 547-553 - 2021
M. A. Miroliubov1,2, A. K. Samusev2, I. D. Toftul2, M. I. Petrov2
1Academic Lyceum Physical-Technical High School named after Zh. I. Alfyorov, St. Petersburg National Research Academic University, Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia
2School of Physics and Engineering, ITMO University, St. Petersburg, Russia

Tóm tắt

Sự tương tác mạnh giữa các hệ cộng hưởng là một trong những hiện tượng đáng chú ý trong nhiều lĩnh vực vật lý như vật lý chất đặc, quang học lượng tử, quang học nano và plasmonics. Tuy nhiên, chế độ tương tác mạnh thường rất khó đạt được vì nó đòi hỏi các điều kiện thí nghiệm đặc biệt, đảm bảo tăng cường độ tương tác và giảm thiểu tổn thất trong các hệ tương tác. Một sự chuyển tiếp từ chế độ tương tác yếu sang chế độ tương tác mạnh được chứng minh trong nghiên cứu này trong hệ thống các cộng hưởng âm thanh Fabry–Pérot được ghép nối, nơi độ mạnh tương tác lớn hơn các tổn thất đặc trưng trong các cộng hưởng với hệ số 3.5. Chế độ tương tác mạnh được chứng minh cả trong miền quang phổ và miền thời gian. Các kết quả này có ý nghĩa quan trọng cho sự phát triển của các hệ thống âm thanh hiện đại, thực hiện, trong đó, chế độ âm thanh chậm hoặc các chế độ phục vụ cho việc lọc tần số chất lượng cao (Q-factor) và phát hiện âm thanh nhạy cảm.

Từ khóa

#tương tác mạnh #cộng hưởng âm thanh #hệ thống Fabry-Pérot #động học thời gian #quang phổ

Tài liệu tham khảo

D. G. Lidzey, D. D. C. Bradley, M. S. Skolnick, T. Virgili, S. Walker, and D. M. Whittaker, Nature (London, U.K.) 395, 53 (1998). S. S. Demirchyan, I. Yu. Chestnov, S. M. Arakelyan, A. P. Alodzhants, and A. V. Kavokin, JETP Lett. 103, 51 (2016). V. D. Kulakovskii, S. S. Gavrilov, and N. A. Gippius, JETP Lett. 106, 686 (2017). M. Aspelmeyer, T. J. Kippenberg, and F. Marquardt, Rev. Mod. Phys. 86, 1391 (2014). J. J. Baumberg, J. Aizpurua, M. H. Mikkelsen, and D. R. Smith, Nat. Mater. 18, 668 (2019). S. Assawaworrarit, X. Yu, and S. Fan, Nature (London, U.K.) 546, 387 (2017). X. Yu, Y. Yuan, J. Xu, K. T. Yong, J. Qu, and J. Song, Laser Photon. Rev. 13, 1 (2018). D. S. Dovzhenko, I. S. Vaskan, K. E. Mochalov, Yu. P. Rakovich, and I. R. Nabiev, JETP Lett. 109, 12 (2019). L. Novotny, Am. J. Phys. 78, 1199 (2010). I. I. Rabi, Phys. Rev. 51, 652 (1937). M. Frimmer and L. Novotny, Am. J. Phys. 82, 947 (2014). A. V. Kozlovskii, JETP Lett. 73, 323 (2001). M. O. Scully and M. S. Zubairy, Quantum Optics (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1997). A. F. Kockum, A. Miranowicz, S. de Liberato, S. Savasta, and F. Nori, Nat. Rev. Phys. 1, 19 (2019). L. Lamata, E. Rico, J. Kono, and E. Solano, Rev. Mod. Phys. 91, 25005 (2019). S. Huang, T. Liu, Z. Zhou, X. Wang, J. Zhu, and Y. Li, Phys. Rev. Appl. 14, 1 (2020). M. H. Lu, L. Feng, and Y. F. Chen, Mater. Today 12, 34 (2009). F. Zangeneh-Nejad and R. Fleury, Rev. Phys. 4, 100031 (2019). X. Ni, X. P. Liu, Z. G. Chen, L. Y. Zheng, Y. L. Xu, M. H. Lu, and Y. F. Chen, New J. Phys. 16, 043006 (2014). T. T. Koutserimpas and R. Fleury, Wave Motion 89, 221 (2019). H. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics (Prentice-Hall, New Jersey, 1984). M. A. Isakovich, General Acoustics (Nauka, Moscow, 1973) [in Russian]. https://github.com/miroliubovmark/AcousticSpectroscopy.