腔光机械系统利用高品质光学腔模式来增强光场与机械振子之间的相互作用，在引力波的高精度探测以及量子信息处理等方面有着十分重要的应用。近几年来，腔光机械相互作用诱导的光学非线性效应成为腔光机械学的研究前沿之一。研究表明，腔光机械非线性可以导致光频梳、光机械混沌效应以及二阶边带产生。

　　武汉光电国家实验室、物理学院吴颖教授小组开展对多光束驱动的腔光机械系统中的非线性频谱效应的研究，与光在非线性介质中的和频产生相比，多光束驱动的腔光机械系统会出现和边带频谱成分。与和频产生不同的是，和边带产生于多声子光机械相互作用。通过理论解析求解该系统的光场演化，他们分析了不同参数配置下的多声子光机械相互作用过程。结果表明，和边带频谱成分包含丰富的多声子光机械相互作用信息。这些信息有助于加深对光机械非线性的理解，在腔光机械系统参数测量方面也有潜在应用。基于目前的实验参数，可以实现对和边带频谱成分的有效调控：一方面，通过调节控制光强度，和边带产生的效率可以得到很大地提高；另一方面，通过调节控制光频率，和边带产生的效率可以进一步提升。值得强调的是，如果腔光机械系统参数满足匹配条件，和边带产生将得到极大地加强。

　　2016年3月21日，该研究成果“Optomechanically induced sum sideband generation”发表在OSA旗下期刊Optics Express(Vol.24, no.6, PP.5773-5783, 2016) 杂志。该项研究得到国家自然科学基金(11405061，11574104)的资助。

图1. 和边带产生示意图(a)和腔光机械系统输出频谱图(b)

图2. 和边带产生的匹配条件计算结果