Étude expérimentale des propriétés optiques et acoustiques de cavités planaires et en micro-piliers de GaAs/AlAs pour l'optomécanique en micro-cavité
Institution:
Sorbonne universitéDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Here, we experimentally characterize acoustic and optical modes of GaAs/AlAs Bragg mirror planar and micropillar cavities. The goal is to study the optomecanical coupling of such sys- tem with optomecanically induced transparency experiments. To characterize the high frequency acoustic modes (20 GHz) of the cavity, we use picosecond acoustic experiments, along with a subharmonic excitation technique, at low temperature. It allows to overcome the frequency resolution limitation of the experiment. Thanks to this technique, we measure acoustic quality factors as high as 3 · 10 ^4 , which gives a quality factor frequency product Q m f m of 5 × 10 ^14 Hz at 20 K. The optical mode characterization is performed with a reflectometric setup, which is also used for the induced transparency measurements. We did not experimentally observed any induced transparency signal. From calculation realized to simulate the result we expected, we were able to estimate an upper bound of the optomecanical coupling of the studied GaAs/AlAs Bragg mirror planar cavity at low temperature, g 0<2π·60 kHz.
Abstract FR:
Dans cette thèse, nous caractérisons expérimentalement les modes acoustiques et op- tiques de cavités à miroirs de Bragg de GaAs/AlAs, planaires et en micro-piliers. L’objectif est d’étudier le couplage optomécanique de ce type de système avec des expériences de transpa- rence induite optomécaniquement. La caractérisation des modes acoustiques de haute fréquence (20 GHz) est effectuée par expériences d’acoustique pico-seconde, à basse température. On utilise la technique d’excitation sous-harmonique résonante afin de contourner la limite de résolution fréquentielle de l’expérience. Grâce à cette technique, nous avons mesuré des facteurs de qua- lité acoustiques jusqu’à 3 · 10 ^4 , ce qui donne un produit facteur de qualité-fréquence Q m f m de 5 × 10 ^14 Hz à 20 K. La caractérisation des modes optiques s’effectue avec un montage de mesure de réflectivité qui est également utilisé pour les expériences de transparence induite optomécaniquement. Nous n’avons pas observé expérimentalement de signal de transparence induite. À partir de calculs réalisés pour simuler les résultats attendus, nous avons pu estimer une borne supérieure du couplage optomécanique à basse température de ces cavités à miroirs de Bragg de GaAs/AlAs planaires, g 0 < 2π·60 kHz.