p De cordas tensas vibrando em instrumentos musicais a sistemas microeletromecânicos para optoeletrônica, as vibrações cobrem uma ampla gama de aplicações. Na nanoescala, o estudo de vibrações mecânicas apresenta vários desafios e abre um playground virtualmente infinito para nanotecnologias. Os benefícios potenciais emocionantes de vibrações controladas na faixa de frequência GHz-THz incluem melhor gerenciamento de transporte térmico, novas tecnologias acústicas quânticas, dispositivos optoeletrônicos aprimorados, e o desenvolvimento de novos sensores em nanoescala. p Contudo, as técnicas ópticas padrão usadas para gerar, detectar e manipular essas vibrações sofrem de problemas de estabilidade mecânica, reprodutibilidade limitada dos resultados experimentais, e geralmente requerem grandes densidades de potência óptica que muitas amostras não suportam. Pesquisadores do Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies — C2N (CNRS / University Paris Saclay) e Quandela SAS, propuseram uma nova estratégia que simultaneamente resolve esses problemas, integrando sistemas de fibra em experimentos de bomba-sonda, substituir protocolos de alinhamentos ópticos complexos por um dispositivo plug-and-play.

p Os pesquisadores testaram a nova abordagem com uma fibra monomodo colada em um micropilar opto-fonônico. Eles realizaram experimentos com sondas de bomba sem a necessidade de qualquer alinhamento óptico adicional além de conectar conectores de fibra, sobrepondo espacialmente o modo óptico da micropilar com o núcleo da fibra e colando-os. Um requisito crítico em experimentos com bomba-sonda é detectar o feixe da sonda exclusivamente e rejeitar qualquer contribuição do feixe da bomba no detector óptico. A maneira usual de atingir essa condição é usar bomba polarizada cruzada e feixes de sonda. Para superar a rotação de polarização devido à fibra monomodo, os pesquisadores combinaram sua abordagem de fibra com controle de polarização óptica, resultando em um esquema de polarização cruzada com fibra. O dispositivo de fibra permite sinais de bomba-sonda estáveis ​​por mais de quarenta horas e pode operar em potências de excitação muito baixas abaixo de 1mW para detectar vibrações em nanoescala. O trabalho foi publicado em Cartas de Física Aplicada .

p O micropilar oftofonônico de fibra constitui uma plataforma muito aprimorada para experimentos de sonda de bomba plug-and-play reproduzíveis em microestruturas individuais. Ele levanta a necessidade de configurações ópticas complexas para se acoplar às microestruturas. Além disso, a estabilidade demonstrada e a conveniência de um conector de fibra como o único elemento necessário para fazer a interface de uma amostra com uma configuração experimental existente a torna transportável e permite a obtenção de medições consistentes do mesmo dispositivo em qualquer laboratório do mundo. Esses resultados demonstram a sinergia presente no C2N, onde esforços unidos de instalações de nanofabricação líderes internacionais, grupos de pesquisa e empresas privadas criam um impacto notável no mundo da ciência.