[신희득 교수] 고차 로렌츠 혼합에 의한 음향 공진 조정

고차 로렌츠 혼합에 의한 음향 공진 조정

Acoustic Resonance Tuning by High-Order Lorentzian Mixing

나노 구조에서 매우 높은 Q-factor를 갖는 음향 공진기(acoustic cavity)의 발전은 다양한 물리적 시스템 간의 강력한 상호 작용을 가능하게 하기에 신호 처리, 센서 및 양자 응용에서 많은 주목을 받고 있다. 이러한 음향 공진기는 외부 교란에 매우 민감하며, 해당 응답이 기하학적 구조와 재료에 의해 결정되기 때문에 공진 특성을 제어하기 어렵다. 

신희득 교수의 연구실에서 광-기계 시스템(optomechanical system)에서 고차 로렌츠 응답을 혼합하여 음향 공진을 조정하는 방법을 시연하였다. 약하게 결합된 음향 공진기를 사용하여 두 번째 및 세 번째 로렌츠 응답의 혼합을 달성하였고, 이를 통해 공진의 대역폭과 피크 주파수의 미세 조정이 가능함을 보였다.

이 새로운 공진 조정 방법은 로렌츠 응답을 갖는 시스템에 널리 적용될 수 있으며, 특히 외부 환경 변동 및 제조 시 발생한 오류에 대한 능동 보상에 유용하다. 이 연구는 Nano Letters에 게재되었고, Front Cover로 선정되었다.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c00335