論文の概要: 3D printed micro-optics for quantum technology: Optimized coupling of
single quantum dot emission into a single mode fiber
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.06369v1
- Date: Mon, 13 Jul 2020 13:29:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-10 04:38:40.423989
- Title: 3D printed micro-optics for quantum technology: Optimized coupling of
single quantum dot emission into a single mode fiber
- Title（参考訳）: 量子技術のための3Dプリントマイクロ光学:単一モードファイバへの単一量子ドット放出の最適結合
- Authors: Marc Sartison, Ksenia Weber, Simon Thiele, Lucas Bremer, Sarah
Fischbach, Thomas Herzog, Sascha Kolatschek, Stephan Reitzenstein, Alois
Herkommer, Peter Michler, Simone Luca Portalupi, and Harald Giessen
- Abstract要約: 将来の量子技術は、忠実度の高い量子ネットワークの構築に大きく依存する。
この目的を達成するために、放出された単一光子と最も高いコヒーレンス度が重なるように、単一量子系を接続することが最も重要である。
ここでは、この課題を達成するための先進的な製造手法を提案する: 半球型やワイエルシュトラスの固体没入レンズのような3Dプリントされた複雑な光学系を組み合わせる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Future quantum technology relies crucially on building quantum networks with
high fidelity. To achieve this challenging goal, it is of utmost importance to
connect single quantum systems in a way such that their emitted single-photons
overlap with the highest possible degree of coherence. This requires perfect
mode overlap of the emitted light of different emitters, which necessitates the
use of single mode fibers. Here we present an advanced manufacturing approach
to accomplish this task: we combine 3D printed complex micro-optics such as
hemispherical and Weierstrass solid immersion lenses as well as total internal
reflection solid immersion lenses on top of single InAs quantum dots with 3D
printed optics on single mode fibers and compare their key features.
Interestingly, the use of hemispherical solid immersion lenses further
increases the localization accuracy of the emitters to below 1 nm when
acquiring micro-photoluminescence maps. The system can be joined together and
permanently fixed. This integrated system can be cooled by dipping into liquid
helium, by a Stirling cryocooler or by a closed-cycle helium cryostat without
the necessity for optical windows, as all access is through the integrated
single mode fiber. We identify the ideal optical designs and present
experiments that prove excellent high-rate single-photon emission by
high-contrast Hanbury Brown and Twiss experiments.
- Abstract（参考訳）: 将来の量子技術は、忠実度の高い量子ネットワークの構築に大きく依存する。
この困難な目標を達成するために、単一量子系を放出される単一光子を最も高いコヒーレンス度で重ね合わせるように接続することが最も重要である。
これは異なるエミッタの発光光の完全なモードオーバーラップを必要とし、単一のモードファイバを使用する必要がある。
半球型およびワイエルシュトラスの固体没入レンズのような3dプリントされた複雑なマイクロ光学と、単一のinas量子ドット上に全内部反射型固体没入レンズと、単一モードファイバ上に3dプリント光学とを結合し、それらの重要な特徴を比較する。
興味深いことに、半球型固体浸漬レンズの使用により、マイクロフォトルミネッセンスマップの取得時にエミッタの局在精度はさらに1nm以下に向上する。
システムは結合して永久に固定することができる。
この統合システムは、液体ヘリウムに浸漬したり、スターリング冷凍機で冷却したり、光窓を必要とせずに閉サイクルヘリウム冷凍機で冷却することができる。
高いコントラストを持つハンベリー・ブラウン実験とtwiss実験により、優れた高速度単光子放出を示す理想的な光学設計と実験を行った。
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