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Medição da força de batimento em um sistema de guias de onda acoplados

Processo: 17/14920-5
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de março de 2018
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Geral
Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Valor Concedido/Desembolsado (R$): 28.205,64 / 28.205,64
Pesquisador responsável:Pierre Louis de Assis
Beneficiário:Cauê Moreno Kersul de Castro Carvalho
Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Assunto(s):Optomecânica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Optomechanics | Optomecânica

Resumo

Pares de guias de onda nanométricos formam um sistema ótico acoplado, no qual a energia dos modos normais, ou eigenmodes, propagantes se encontra distrubuída nos dois guias. Quando a luz se propaga em um destes eigenmodes, surgem forças óticas sobre o material dielétrico que compõe os guias de onda. O caráter atrativo ou repulsivo da força ótica dependerá da paridade do campo elétrico e da separação entre eles.Devido à sua dependência quadrática com o campo eletromagnético, a força ótica esperada para um sistema excitado em uma superposição de modos apresentará termos de batimento, que não são observados quando apenas um modo é excitado. Recentemente, mostramos teoricamente que os termos adicionais da força ótica estão relacionados à oscilação do centro de energia do campo propagante. Previmos uma componente transversal para a força de batimento, que age sobre ambos os guias de onda com a mesma direção e sentido, diferentemente das forças atrativas e repulsivas dos eigenmodes.O objetivo deste projeto de mestrado é utilizar as técnicas de nanofabricação e medição optomecânica já estabelecidas no Departamento de Física Aplicada para fabricar um par de guias de onda suspenso e medir a amplitude da oscilação destes em uma configuração na qual a força de batimento é modulada na frequência de ressonância de um modo mecânico do par de guias. A partir dessa medição, o mestrando Cauê Kersul poderá confirmar a previsão teórica de que a força de batimento age sobre os dois guias de onda com o mesmo sentido, se acoplando eficientemente a um modo par de oscilação mecânica que as forças de eigenmode deveriam excitar com intensidade duas ordens de magnitude menor, de acordo com simulações de elementos finitos. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PRIMO, ANDRE G.; KERSUL, CAUE M.; BENEVIDES, RODRIGO; CARVALHO, NATALIA C.; MENARD, MICHAEL; FRATESCHI, NEWTON C.; DE ASSIS, PIERRE-LOUIS; WIEDERHECKER, GUSTAVO S.; MAYER ALEGRE, THIAGO P.. Accurate modeling and characterization of photothermal forces in optomechanics. APL PHOTONICS, v. 6, n. 8, . (17/14920-5, 17/19770-1, 18/15577-5, 18/25339-4, 20/06348-2, 19/09738-9, 18/15580-6, 16/18308-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
CARVALHO, Cauê Moreno Kersul de Castro. Design, fabrication and characterization of coupled waveguide optomecanical devices for the measurement of the beating force. 2019. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin Campinas, SP.

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