journal article·2022

From cavity optomechanics to cavity-less exciton optomechanics: a review

Haonan Chang, Jun Zhang

Nanoscale· Volume 14· Issue 45
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Abstract

Cavity optomechanical coupling based on radiation pressure, photothermal forces and the photoelastic effect has been investigated widely over the past few decades, including optical measurements of mechanical vibration, dynamic backaction damping and amplification, nonlinear dynamics, quantum state transfer and so on. However, the delicate cavity operation, including cavity stabilization, fine detuning, tapered fibre access etc., limits the integration of cavity optomechanical devices. Dynamic backaction damping and amplification based on cavity-less exciton optomechanical coupling in III-V semiconductor nanomechanical systems, semiconductor nanoribbons and monolayer transition metal dichalcogenides have been demonstrated in recent years. The cavity-less exciton optomechanical systems interconnect photons, phonons and excitons in a highly integrable platform, opening up the development of integrable optomechanics. Furthermore, the highly tunable exciton resonance enables the exciton optomechanical coupling strength to be tuned. In this review, the mechanisms of cavity optomechanical coupling, the principles of exciton optomechanical coupling and the recent progress of cavity-less exciton optomechanics are reviewed. Moreover, the perspectives for exciton optomechanical devices are described.
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Research context

OpenAlex topics: Mechanical and Optical Resonators · Photonic and Optical Devices · Advanced MEMS and NEMS Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

State Key Laboratory of Superlattices and Microstructures, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China

Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Funding

National Key Research and Development Program of China · National Natural Science Foundation of China · Chinese Academy of Sciences

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