Nanomechanics interacting with light:Dynamics of coupled multimodeoptomechanical systemsGeorg HeinrichJuly 2011Nanomechanics interacting with light:Dynamics of coupled multimodeoptomechanical systemsGeorg HeinrichDer Naturwissenschaftlichen Fakult atder Friedrich-Alexander-Universit atErlangen-Nurn bergzurErlangung des Doktorgrades Dr. rer. nat.vorgelegt vonGeorg Heinrichaus HeidelbergAls Dissertation genehmigtvon der Naturwissenschaftlichen Fakult atder Friedrich-Alexander-Universit at Erlangen-Nurn bergTag der mundlic hen Prufung: 27. Oktober 2011Vorsitzender der Promotionskommission: Prof. Dr. Rainer FinkErstgutachter: Prof. Dr. Florian MarquardtZweitgutachter: Prof. Dr. Tania MonteiroContentsAbstract xi1 Introduction 11.1 Standard optomechanical systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.1 The basic optomechanical setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.1.2 A universal model applicable to a wide range of experiments . . . . . 41.1.3 Displacement measurements: a universal mechanical transducer . . . . 51.2 Classical dynamics of the standard optomechanical system . . . . . . . . . . . 51.2.1 Modi cation of mechanical properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2.2 Optical retardation: dynamical back-action . . . . . . . . . . . . . . . 71.2.3 The nonlinear regime: Dynamical multistability . . . . . . . . . . . . . 91.3 Quantum optomechanics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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