Nano-optische Mechanik: Vom Lichtdruck zur Casimirkraft

Die rasante Entwicklung mikro- und nanoskalarer optomechanischer und optoelektrischer Komponenten erfordert es, dass solch geringe Kräfte wie der Lichtdruck und die Casimirkraft in Betracht gezogen werden müssen. Auf der andern Seite können diese Kräfte auch Komponenten wie Nanomotoren, galvanikfreie Aktuatoren, bistabile Elemente, o. Ä. betreiben. In unseren Untersuchungen haben wir sowohl den Lichtdruck als auch die Casimirkraft in einem weiten Parameterbereich vermessen. Hierfür wurde ein hochempfindliches adaptives Interferometer verwendet, das in der Lage ist, Änderungen in der Amplitude einer periodischen mechanischen Schwingung von 10 pm in einem Frequenzbereich von 0,5 Hz – 10 kHz aufzulösen. In unserem Beitrag werden die Theorie und experimentelle Untersuchungsergebnisse vorgestellt und mögliche Anwendungen der Technologie als super-breitbandige Strahlungsdetektoren, als bistabile nano-optische Elemente oder als natürliche Quellen für eine absolute Kalibrierung diskutiert.