OPTOMéCANIQUE DOSSIER
Figure 4 . Balance optomécanique . a ) Disque optomécanique miniature sur lequel un nano-objet individuel ( ici une nano-goutte ) atterrit , produisant un signal optique et mécanique en sortie . b ) Une dizaine de nanoparticules solides sont tombées une par une sur une balance optomécanique . c ) Différents modes mécaniques du disque peuvent être utilisés pour déconvoluer l ’ information . u est le vecteur déplacement . RBM : Radial Breathing Mode . d ) Stabilité fréquentielle mécanique de la balance pour différentes conditions d ’ opération , en fonction du temps d ’ intégration τ A .
sur la balance , afin de déconvoluer correctement l ’ information . Dans les expériences , cela peut être obtenu en visualisant in-situ chaque atterrissage en surface du capteur , ou en utilisant de multiples modes mécaniques et / ou optiques ( Figure 4c ) afin de trianguler la position de l ’ objet à partir des signaux optomécaniques . La stabilité fréquentielle de l ’ oscillation mécanique est un paramètre clé dans ces applications : tout comme la stabilité d ’ une horloge elle fixe notre capacité à mesurer de petits signaux et gagner en résolution dans la mesure des nano-objets . Cette stabilité atteint déjà un niveau de 100 ppb dans des conditions ambiantes d ’ utilisation ( Figure 4d ). Les balances optomécaniques miniatures en disque ont récemment été utilisées pour détecter les vibrations d ’ une bactérie unique [ 5 ], et sont en cours de développement sur d ’ autres sujets biophysiques , amenant ici encore la sensibilité et la bande-passante que permet l ’ approche optomécanique .
CONCLUSION Les domaines d ’ application évoqués ci-dessus couvrent l ’ imagerie de la matière à l ’ échelle atomique , la micro-rhéologie , et la mesure physique et résolue dans le temps d ’ objets
RÉFÉRENCES vivants individuels . Ces applications permettent d ’ illustrer la performance de l ’ approche optomécanique , qui offre sensibilité et bande-passante avec un compromis remarquable entre les deux . Ces exemples n ’ ont cependant rien d ’ exhaustif . Dans sa quête des effets quantiques de la lumière et de la mécanique , l ’ optomécanique a également réalisé des progrès remarquables , tels que l ’ observation des fluctuations quantiques du mouvement d ’ un résonateur , ou encore l ’ intrication entre lumière et mécanique . Une perspective naturelle sera dans un futur proche de combiner ces avancées avec des cas concrets d ’ applications comme ceux présentés ici .
[ 1 ] P . E . Allain et al . Nanoscale 12 , 2939 ( 2020 ) [ 2 ] E . Gil-Santos et al . Nature Nanotechnol . 10 , 810 ( 2015 ) [ 3 ] H . Neshasteh et al . arXiv : 2410.13467 , Nature Commun ., in press ( 2024 ) [ 4 ] S . Sbarra et al . Nature Commun . 13 , 6462 ( 2022 ) [ 5 ] E . Gil-Santos et al . Nature Nanotechnol . 15 , 469 ( 2020 )
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