論文の概要: Wavelength-tunable open double-microcavity to enhance two closely spaced optical transitions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.14790v2
• Date: Thu, 1 Sep 2022 12:49:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-28 09:17:22.983736
• Title: Wavelength-tunable open double-microcavity to enhance two closely spaced optical transitions
• Title（参考訳）: 2つの近接した光遷移を増強する波長可変オープンダブルキャビティ
• Authors: Simon Seyfferle, Thomas Herzog, Robert Sittig, Michael Jetter, Simone Luca Portalupi, Peter Michler
• Abstract要約: マイクロキャビティは長い間、量子フォトニクス研究において欠かせない要素として認識されてきた。 より高度な二重キャビティ構造は、新しく興味深い可能性をもたらす。 半導体量子ドットの励起子とバイエクシトン遷移の同時共振チューニングについて報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Microcavities have long been recognized as indispensable elements in quantum photonic research due to their usefulness for enhanced light extraction and light-matter interaction. A conventional high-Q cavity structure typically allows only a single optical transition to be tuned into resonance with a specific mode. The transition to a more advanced double-cavity structure, however, introduces new and interesting possibilities such as enhancing two spectrally close optical transitions at the same time with two distinct cavity modes. Here, we investigate a cavity structure composed of a monolithic planar cavity enclosed between two semiconductor distributed Bragg reflectors (DBR) and a top dielectric mirror deposited on a fiber tip. While the bottom cavity is formed by the two DBRs, the mirror on the fiber tip and the top DBR of the semiconductor chip create a second tunable cavity. These coupled cavities exhibit mode hybridization when tuned into resonance and their splitting can be adjusted to match with the spectral separation of closely spaced optical transitions by a suitable sample design. Furthermore, we report on the simultaneous resonance tuning of the exciton and biexciton transition of a semiconductor quantum dot, each to a separate mode of the open fiber-based double cavity. Decay time measurements at simultaneous resonance showed a Purcell-factor of $F_P^X$=1.9$\pm$0.4 for the exciton transition.
• Abstract（参考訳）: マイクロキャビティは、光抽出と光-物質相互作用の強化に有用であるため、量子フォトニクス研究において欠かせない要素として長年認識されてきた。 従来の高qキャビティ構造は、1つの光遷移のみを特定のモードと共鳴させることができる。 しかし、より高度な二重共振器構造への遷移は、2つの異なる共振器モードで2つのスペクトル閉光遷移を同時に拡張するといった新しい興味深い可能性をもたらす。 本稿では,2つの半導体分散ブラッグ反射体(DBR)とファイバ先端に堆積したトップ誘電体ミラーとの間に,モノリシックな平面空洞からなる空洞構造について検討する。 底空洞は2つのDBRによって形成されるが、半導体チップのファイバ先端とトップDBRのミラーは第2の調整可能な空洞を形成する。 これらの結合キャビティは共振に調整されたときモードハイブリダイゼーションを示し、その分割は適切な試料設計により密接な空間の光学遷移のスペクトル分離と一致するように調整することができる。 さらに, 半導体量子ドットの励起子とバイエクシトン遷移の共振共振を, オープンファイバベースの二重キャビティの分離モードにそれぞれ適用した。 同時共鳴における減衰時間測定は、エキシトン転移に対するPurcell-factorの$F_P^X$=1.9$\pm$0.4を示した。

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