بررسي پديده دوپايايي اپتيكي در سامانه‌هاي اپتومكانيك

Investigation of Optical Bistability phenomenon in Optomechanical Systems

در اين مقاله به بررسي پديده دوپايايي اپتيكي در سامانه‌هاي اپتومكانيك مي‌پردازيم كه ناشي از برهمكنش غيرخطي بين فشار تابشي ميدان اپتيكي درون كاواك و مد ارتعاشي آينه متحرك است. در پديده دوپايايي اپتيكي به ازاي يك شدت فرودي خاص ليزر رانشي بيروني و مقدار ناكوكي معين بين ليزر بيروني و بسامد تشديد كاواك، دو شدت خروجي از كاواك قابل مشاهده مي‌شود. در بررسي انجام شده، ما نه تنها به مطالعه رفتار دوپايايي ميدان اپتيكي كاواك در شرايط پايا مي‌پردازيم بلكه رفتار زماني (ديناميكي) ميدان اپتيكي كاواك را نيز تا قبل از رسيدن به شرايط پايا بررسي مي‌كنيم. به عنوان يكي از كاربردهاي مهم پديده دوپايايي در اپتومكانيك مي‌توان به طراحي سوييچ‌هاي اپتيكي اشاره نمود.

In the present article, we investigate the phenomenon of optical bistability in the optomechanical systems which is due to the nonlinear interaction between the cavity radiation pressure and the moving mirror vibrational mode. In the optical bistability, two values for the cavity output intensity are observable for a fixed intensity of the external driving laser and a specified detuning between the cavity resonance and the driving laser frequency. In the present investigation, we not only study the optical bistability behavior in the steadystate of the system but also investigate the temporal (dynamical) behavior of the cavity optical field before reaching to the steady-state. As an important applications of the optical bistability in optomechanics, one can allude to the design of optical switches.