論文の概要: Cavity-enhanced zero-phonon emission from an ensemble of G centers in a
silicon-on-insulator microring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.05485v1
- Date: Tue, 11 Oct 2022 14:38:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-22 22:19:52.955485
- Title: Cavity-enhanced zero-phonon emission from an ensemble of G centers in a
silicon-on-insulator microring
- Title（参考訳）: シリコンオン絶縁体マイクロリングにおけるg中心アンサンブルからのキャビティ強化ゼロフォノン放出
- Authors: B. Lefaucher (1), J.-B. Jager (1), V. Calvo (1), A. Durand (2), Y.
Baron (2), F. Cache (2), V. Jacques (2), I. Robert-Philip (2), G. Cassabois
(2), T. Herzig (3), J. Meijer (3), S. Pezzagna (3), M. Khoury (4), M.
Abbarchi (4), A. Dr\'eau (2) and J.-M. G\'erard (1) ((1) PHELIQS-Universit\'e
Grenoble Alpes-CEA Grenoble France, (2) Laboratoire Charles
Coulomb-Universit\'e de Montpellier-CNRS Montpellier France, (3) Felix-Bloch
Institute for Solid-State Physics-University Leipzig- Germany, (4)
IM2NP-CNRS-Aix Marseille Universit\'e- Centrale Marseille- France)
- Abstract要約: シリコンイオン注入および従来のナノファブリケーションを用いたシリコンオン絶縁体(SOI)マイクロリングのG中心のアンサンブル化に成功したことを報告した。
マイクロリングのエミッタと共振モードのカップリングについて,連続波および時間分解マイクロフォトルミネッセンス(PL)実験を用いて検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We report successful incorporation of an ensemble of G centers in
silicon-on-insulator (SOI) microrings using ion implantation and conventional
nanofabrication. The coupling between the emitters and the resonant modes of
the microrings is studied using continuous-wave and time-resolved
microphotoluminescence (PL) experiments. We observe the resonant modes of the
microrings on PL spectra, on the wide spectral range that is covered by G
centers emission. By finely tuning the size of the microrings, we match their
zero-phonon line at 1278 nm with a resonant mode of quality factor around 3000
and volume 7.2 (lambda over n)^3. The zero-phonon line intensity is enhanced by
a factor of 5, both in continuous-wave and time-resolved measurements. This is
attributed to the Purcell enhancement of zero-phonon spontaneous emission into
the resonant mode and quantitatively understood considering the distribution of
the G centers dipoles. Despite the enhancement of the zero-phonon emission, we
do not observe any sizeable decrease of the average lifetime of the G centers,
which points at a low radiative yield (<10%). We reveal the detrimental impact
of parasitic defects in heavily implanted silicon, and discuss the perspectives
for quantum electrodynamics experiments with individual color centers in
lightly implanted SOI rings. Our results provide key information for the
development of deterministic single photon sources for integrated quantum
photonics.
- Abstract（参考訳）: シリコンイオン注入および従来のナノファブリケーションを用いたシリコンオン絶縁体(SOI)マイクロリングのG中心のアンサンブル化に成功したことを報告した。
エミッタとマイクロリングの共振モードのカップリングを連続波および時間分解型マイクロフォトルミネッセンス(pl)実験を用いて検討した。
我々は、plスペクトル上のマイクロリングの共鳴モードを、g中心の放射によってカバーされる広いスペクトル範囲で観察する。
マイクロリングのサイズを微調整することにより、それらのゼロフォノン線を1278nmとし、約3000の共振モードと7.2(ラムダ over n)^3とする。
ゼロフォノン線強度は連続波と時間分解の測定の両方において5の係数で増強される。
これは、ゼロフォノン自発的放出を共鳴モードに増強し、g中心双極子の分布を考慮して定量的に理解することに起因する。
ゼロフォノン放射の増大にもかかわらず、g中心の平均寿命は小さくなり、放射率 (<10%) は低い。
重埋込シリコンにおける寄生欠陥の有害な影響を明らかにし,軽埋込soiリングにおける個々の色中心を用いた量子電気力学実験の展望について考察した。
本結果は,量子フォトニクス統合のための決定論的単一光子源の開発に重要な情報を提供する。
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