Raman arrefecimento a laser de sólidos A capacidade de refrigerar a laser qualquer sólido transparente, e especificamente o refrigeração a laser de semicondutores de bandgap indiretos, ambos permanecem desafios não resolvidos. Nosso trabalho mostra que a densidade fotônica de engenharia de estados pode resolver os requisitos fundamentais para alcançar o resfriamento líquido através de espalhamento Raman em qualquer sólido. A possibilidade atrativa de silício cristalino refrigerante Raman com uma única bomba de comprimento de onda de telecomunicações é elucidada pela primeira vez. Saiba mais Y. Chen, G. Bahl, Raman Refrigeração de Sólidos através da Densidade Fotônica de Engenharia de Estados, Optica, 2 (10), p.893-899, 2015. Ligação óptica arXiv preprint Brillouin Dispersão Induzida Transparência BSIT ocorre devido ao acoplamento Entre som e luz em ambientes de ressonadores, resultando essencialmente numa transmissão de luz inibida que pode ser controlada por uma fonte de luz secundária. Exclusivamente, este processo permite a transmissão de luz não recíproca e o isolamento óptico sem quaisquer materiais magnéticos ou magneto-ópticos. Além disso, a velocidade do grupo de luz pode ser aumentada ou diminuída conforme desejado para aplicações de luz lenta e rápida. Saiba mais J. Kim, S. Kim, G. Bahl contribuição igual, isolamento óptico linear completo na microescala com perda ultralow, em revisão, 2017. link arXiv J. Kim, M. Kuzyk, K. Han, H. Wang, G. Bahl, Transparência induzida por dispersão Brillouin não recíproca, Nature Physics, 11, pp. 275-280, doi: 10.1038nphys3236, 2015. Ligação natural Informação suplementar OptoMechanoFluidic Sensors Clique aqui para obter o resumo do vídeo (sem áudio) - Optica 2016 Optomechanofluidic Os sistemas nos permitem desenvolver sensores acústicos altamente sensíveis para fluidos, partículas, bioanálises, analitos químicos e gases, usando apenas interfaces ópticas remotas. Esses dispositivos de alta freqüência são promissores para uma variedade de aplicações de detecção de alto rendimento. J. Suh, K. Han, CW Peterson, G. Bahl, detecção em tempo real de nanopartículas fluidas com eletro-opto-mecânica, APL Photonics 2, 010801, doi: 10.10631.4972299, 2017. AIP Open Access Link K. Han , J. Kim, G. Bahl, Detecção de alto débito de partículas que fluem livremente com OptoMechanoFluidics, Optica, vol.3, no.6, pp. 585-591, 2016. Link Optica Informações complementares Vídeo suplementar K. Han, K. Zhu, G. Bahl, Viscometer Opto-Mechano-Fluidic, Applied Physics Letters, 105, 014103, 2014. Ligação AIP link arXiv K. Han, J. Kim, G. Bahl Osciladores optomecânicos ajustáveis aerostaticamente, Optics Express, Vol. 22, Issue 2, pp. 1267-1276, 2014. OE link K. Zhu, K. Han, T. Carmon, X. Fan, G. Bahl, Biossensão opto-acústica com ressonadores optomecanofluídicos, European Physical Journal Special Topics, 223 , 1937-1947, 2014. Ligação EPJ Optomecânica em sistemas microfluídicos Clique aqui para resumo de vídeo (sem áudio) Este trabalho constitui a primeira demonstração experimental de modos vibratórios excitados opatoricamente de um microdispositivo na presença de água e fluídos viscosa. Através de uma série de experiências e análises teóricas, demonstramos os mecanismos de atuação optomecânicos e as formas de modo mecânico desses ressoadores ultra-alto-Q cheios de fluidos. G. Bahl, KH Kim, W. Lee, J. Liu, X. Fan, T. Carmon, optomecânica da cavidade Brillouin com dispositivos microfluídicos, Nature Communications, 4: 1994, doi: 10.1038ncomms2994, 2013. Nature Link KH Kim, G Bahl, W. Lee, J. Liu, M. Tomes, X. Fan, T. Carmon contribuição igual, optomecânica da cavidade em um ressonador microfluídico com água e líquidos viscosos, Light: Science amp Applications, 2, e110 doi: 10.1038lsa .2013.66, 2013. Nature Link K. Han, KH Kim, J. Kim, W. Lee, J. Liu, X. Fan, T. Carmon, G. Bahl, Fabricação e ensaio de osciladores optomecânicos microfluídicos, Journal of Visualized Experiments, vol. 87, e51497, doi: 10.3791.51497, 2014. JoVE link G. Bahl, X. Fan, T. Carmon, modos acústicos de sussurro-galeria em conchas optomecânicas, New Journal of Physics, Vol. 14, 115026, 2012. NJP link de acesso aberto doi link Brillouin Cooling Leon Brillouin relatou pela primeira vez sobre a dispersão da luz do som em 1922. Durante a maior parte de um século desde a sua descoberta, tem sido conhecimento de livros didáticos que a distribuição de Brillouin é principalmente uma Processo de amplificação acústico-óptico. Nosso trabalho tenta mudar essa noção, fornecendo a primeira evidência experimental do resfriamento de um modo mecânico de um sólido através da dispersão de Brillouin. S. Kim, G. Bahl, Papel da densidade óptica de estados em resfriamento optomecânico de dois modos, Optics Express 25 (2), pp. 776-784, 2017. OSA Link Y.-C. Chen, S. Kim, G. Bahl, Brillouin Refrigerando em um guia de ondas linear, New Journal of Physics, 18, 115004, 2016. Link de acesso aberto do NJP G. Bahl, M. Tomes, F. Marquardt, T. Carmon, Observação de Refresco espontâneo de Brillouin, Nature Physics, Vol. 8, No. 3, pp. 203-207 (2012). Doi: 10.1038nphys2206 Nature Link Informações complementares M. Tomes, F. Marquardt, G. Bahl, T. Carmon, Teoria mecânica quântica do resfriamento optomecânico Brillouin, Phys. Rev. A 84, 063806, 2011. PRAAPS Link Surface Acoustic Waves via forward SBS As ressonâncias mecânicas excitadas pela interação de Brillouin entre o som e a luz em microsistemas fotônicos possuem possíveis aplicações de detecção, mas não foram previamente estudadas. Aqui a excitação experimental de ressonâncias mecânicas variando de 49 a 1400 MHz é mostrada usando espalhamento Brillouin. Os modos mecânicos que geramos são ondas superficiais acústicas que sussurram ressonâncias de galeria do dispositivo de microsferas. G. Bahl, J. Zehnpfennig, M. Tomes, T. Carmon, excitação optomecânica estimulada de ondas acústicas de superfície em um microdispositivo, Nature Communications, 2: 403, doi: 10.1038ncomms1412 (2011). PDF Link Nature Link O espalhamento Brillouin estimulado permite a excitação experimental de ressonâncias acústicas de superfície em microdispositivos, permitindo a vibração a taxas na faixa de 50 MHz a 12 GHz. A disponibilidade experimental desses modos mecânicos de galeria de sussurros em MEMS fotônicos levanta questões sobre sua estrutura e distribuição espectral. Aqui nós calculamos a forma e a freqüência de tais modos vibratórios de galeria sussurrando da superfície, revelando diversos tipos de vibrações de superfície que incluem deformações longitudinais, transversais, e do tipo de Rayleigh. J. Zehnpfennig, G. Bahl, M. Tomes, T. Carmon, optomecânica de superfície: calculando modos de galeria de sussurro acústico com excitação óptica em microsferas, Optics Express, Vol. 19, pp.14240-8, 2011. OE Link arXiv Link Relatamos as medidas iniciais de ruído de fase e sintonização de freqüência contínua de osciladores optomecânicos de onda acústica de superfície. G. Bahl, J. Zehnpfennig, M. Tomes e T. Carmon, Caracterização de osciladores optomecânicos de onda acústica de superfície, no Simpósio internacional de controle de freqüência (IFCS 2011), São Francisco, CA, maio de 2011. PDF Link Controle de carga em O MEMS We resonant (Stanford) desenvolveu um esquema de atuação totalmente AC para ressonadores eletrostáticos, juntamente com uma arquitetura de oscilador que contorna a questão do carregamento dielétrico eliminando quaisquer campos DC envolvidos na atuação do dispositivo. Esta técnica de atuação é amplamente aplicável aos MEMS eletrostáticos ressonantes, como giroscópios, acelerômetros, posicionadores e micromirores. G. Bahl, J. Salvia, R. Melamud, B. Kim, R. T. Howe e T. W. Kenny, Polarização AC para Eliminação de Carga-Deriva em MEMS e Osciladores Eletrostáticos Ressonantes, Journal of Microelectromechanical Systems, Vol. 20, nº 2, abril de 2011. Link PDF IEEE Link Os dielétricos, como o nitreto de silício e o dióxido de silício, são materiais estruturais comuns em microsistemas. Nosso grupo (Stanford) mostrou que os ressonadores de silício revestidos com óxido têm grande potencial como referências de freqüência de alta estabilidade (substituições de quartzo em sistemas de temporização) devido ao seu baixo coeficiente de freqüência de temperatura. No entanto, uma vez que os dielétricos são suscetíveis ao carregamento, observou-se a derivação induzida por carga da freqüência de ressonância em alguns desses ressonadores. Meu trabalho se concentrou em caracterizar e modelar essa carga dielétrica no contexto de seus efeitos eletromecânicos em MEMS ressonantes. G. Bahl, R. Melamud, B. Kim, S. A. Chandorkar, J. Salvia, M. A. Hopcroft, D. Elata, R. G. Hennessy, R. N. Candler, R. T. Howe e T. W. Kenny, modelo e observações de carga dielétrica em ressonadores de silício oxidados termicamente, Journal of Microelectromechanical Systems, Vol. 19, No. 1, fevereiro de 2010. Link em PDF IEEE Link Dados adicionais Afiliações Thomas J. Watson, Sr, Laboratório de Física Aplicada, Instituto de Tecnologia da Califórnia, Pasadena, Califórnia 91125, EUA Jasper Chan, TP Mayer Alegre, Amir H. Safavi Naeini, Jeff T. Hill, Alex Krause, Simon Grx000F6blacher amp Oskar Painter Viena Centro de Ciência e Tecnologia Quântica (VCQ), Faculdade de Física da Universidade de Viena, Boltzmanngasse 5, A-1090 Viena, Áustria Endereço actual: Instituto de Fx000EDsica X0201CGleb Wataghinx0201D, Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP, 13083-859, Campinas, SP, Brasil. Contribuições J. C. T. P.M. A. E A. H.S.-N. Projetou o dispositivo, e J. C. fabricou-o com o apoio de J. T.H. J. C. T. P.M. A. A. H.S.-N. J. T.H. A. K. E S. G. realizaram as medidas e analisaram os dados medidos. O. P. e M. A. supervisionaram as medições e a análise dos dados. Todos os autores contribuíram para a redação do manuscrito. Interesses financeiros concorrentes Os autores não declaram interesses financeiros concorrentes.
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