Керровские нелинейности в оптомеханической системе с несимметричным ангармоническим механическим резонатором

В рамках несекулярной теории возмущений, основанной на методе усреднения Боголюбова, исследуется оптомеханическая система с несимметричным ангармоническим механическим резонатором. Построенный эффективный гамильтониан содержит кросс-керровское взаимодействие и керровское самодействие фотонов и вибрационных квантов. Эти взаимодействия вызваны как кубической, так и квартетной нелинейностями колебаний механического резонатора, и оптомеханической связью, линейной по механическим смещениям. Продемонстрировано бистабильное поведение среднего числа вибрационных квантов, которое управляется кросс-керровским взаимодействием. Показано, что в отсутствие возбуждения и диссипации построенные суперпозиционные состояния типа Юрке–Столера оптического (или механического) резонатора в определенные моменты времени распутывают запутанные моды системы. Полученные результаты открывают новые возможности управления оптомеханическими системами с несимметричными механическими колебаниями.