研究目的
研究利用单光子和共振光学腔体来创建用于测量微小力的光子量子标准的潜力。
研究成果
这些实验首次证明了在光学腔内创建校准力的概念可行性，为利用已知数量光子建立量子力标准奠定了基础。
研究不足
腔内产生的力小于1.5纳牛，需要更多数据才能对实验和建模的完整性与稳健性得出明确结论。
1：实验设计与方法选择：
该实验利用谐振光学腔使每个光子实现最大动量转移次数，从而放大总作用力。系统工作于多光子状态。
2：样本选择与数据来源：
装置包含直线平移的熔融石英柔性铰链及两个光纤基法布里-珀罗光学腔。其中一个腔体测量铰链位置，另一个施加调制辐射压力。
3：实验设备与材料清单：
熔融石英柔性铰链、光纤基法布里-珀罗光学腔、V型槽对准器、紫外固化环氧胶、压电执行器、熔融石英圆盘、隔振平台、真空腔室。
4：实验流程与操作步骤：
采用Pound-Drever-Hall方法将激光频率锁定至光学腔共振频率，通过测量铰链位移确定辐射压力。
5：数据分析方法：
根据铰链刚度、共振频率和品质因数计算作用力，利用辐射压力公式将腔内循环功率转换为作用力值。
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fused silica flexure
Used as part of the optomechanical device to measure and apply force.
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fiber based Fabry-Perot optical cavities
One measures the position of the flexure, and the other applies a modulating radiation pressure force.
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V-grooves
Used to align the coated optical fibers ends into optical cavities.
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UV-cure epoxy
Used to hold the fibers in place.
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piezoelectric actuators
Used to modulate the length of the optical cavities.
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fused silica puck
The fused silica device is frit bonded to it.
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isolation stages
Used to isolate the device from external vibrations.
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vacuum chamber
The device is placed inside it to minimize air interference.
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