Resumen
La optomecánica de cavidades aborda la interacción que tiene lugar entre la luz y las ondas mecánicas confinadas en una cavidad de
estado sólido. Cuando se controla adecuadamente, dicha interacción puede dar lugar a diversos fenómenos intrigantes como el
enfriamiento hasta estado cuántico fundamental, el láser de fonones, la transparencia inducida ópticamente o la mezcla de frecuencias.
Entre las diferentes plataformas tecnológicas que implementan cavidades optomecánicas, su realización en circuitos integrados fotónicos
planares permite diseñar con precisión las resonancias ópticas y mecánicas así como maximizar su fuerza de interacción. Esto ha llevado
a cavidades optomecánicas definidas litográficamente en capas delgadas de semiconductor suspensidas, los llamados cristales
optomecánicos, que pueden soportar frecuencias mecánicas de hasta varios GHz.
En el proyecto anterior ADAGIO, dos equipos de la Universitat Politècnica de València (UPV) y la Universitat de Barcelona han estado
colaborando en el campo de la optomecánica de cavidades. Han usado cavidades diseñadas para soportar modos mecánicos acoplados
a la luz de longitudes de onda de telecomunicaciones y definidos sobre sustratos de silicio por medios litográficos. Usando tales
cavidades, han podido demostrar diferentes fenómenos de relevancia científica tales como sincronización entre resonadores mecánicos,
enganche de frecuencia, sensado optomecánico, osciladores de microondas y conversión de frecuencia. En el nuevo proyecto,
ALLEGRO, continuarán su fructífera colaboración para desvelar fenómenos novedosos que surjan en dicha cavidad y aplicar los nuevos
conocimientos en biosensores, procesamiento de señales en sistemas inalámbricos y espectroscopía avanzada.
Para ello, se incorporará un nuevo grupo de la UPV con experiencia en teoría de fotónica no lineal y peines de frecuencia óptica. Esta
colaboración dará lugar a una sólida base teórica sobre la que construir los experimentos a desarrollar.
Además, motivados por los recientes avances en optomecánica molecular, en los que el resonador mecánico acoplado a un campo óptico
es una sola molécula, buscaremos la integración de sistemas optomecánicos moleculares en chips de silicio (aliemntados por guías de
ondas integradas) para lograr espectroscopia Raman utilizando sistemas de longitud de onda de telecomunicaciones y demostrar la
detección en chip de radiación en el infrarrojo medio.
