分子光机械系统中的混沌产生与控制
混沌在安全通信和物理随机数生成中处于核心地位。然而,传统腔光机械实现通常依赖于较弱的单光子光机械耦合和低频机械模式,因此要获得确定性混沌动力学往往需要大的驱动功率并仔细抑制热噪声。该工作从理论上研究了一种由等离激元纳米腔与回音壁模式微腔耦合形成的杂化分子光机械系统。等离激元纳米腔为分子振动提供了太赫兹尺度的单光子光机械耦合,而回音壁模式谐振器则提供了一个低损耗光子通道,缓解了等离激元寿命短的问题。通过整合半经典运动方程并评估最大李雅普诺夫指数,该研究在回音壁模式失谐、等离激元-回音壁模式耦合以及等离激元-振动光机械耦合的参数空间中绘制了非线性动力学区域。研究结果表明,增加等离激元-振动耦合会使系统通过倍周期级联从自激振荡进入混沌。在中等耦合强度下,通过调节回音壁模式失谐和腔间耦合,可以打开或关闭孤立的混沌窗口。这些结果将分子光机械学确定为一种可控室温平台,用于片上混沌光生成和随机信号应用。
量科快讯
1 天前
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