Frequenzsynchronisation für mikromechanische Oszillatoren

Wir demonstrieren die Synchronisation laserinduzierter selbstunterhaltender Schwingungen von Hochfrequenz-mikromechanischen Resonatoren, indem wir ein kleines Steuersignal entweder als inertialen Antrieb bei der Eigenfrequenz des Resonators oder durch Modulation der Steifigkeit des Oszillators bei der doppelten Eigenfrequenz anwenden. Durch das Sweepen der Frequenz des Steuersignals zeigen wir, dass die Synchronisationszone hysteretisch ist und bis zu 4 % der Eigenfrequenz des Resonators betragen kann, was 400-mal der Halbwertsbreite des resonanten Peaks von 1/Q∼10−4 entspricht. Mögliche Anwendungen werden diskuttiert, basierend auf dem breiten Bereich der Frequenzabstimmung und der Leistungssteigerung, die durch die große Amplitude der Selbstoszillationen (kontrolliert durch ein kleines Steuersignal) bereitgestellt wird.