論文の概要: High-performance designs for fiber-pigtailed quantum-light sources based
on quantum dots in electrically-controlled circular Bragg gratings
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.04883v1
- Date: Fri, 9 Dec 2022 14:37:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 18:24:17.176665
- Title: High-performance designs for fiber-pigtailed quantum-light sources based
on quantum dots in electrically-controlled circular Bragg gratings
- Title（参考訳）: 電気制御円ブラッググレーティングにおける量子ドットを用いたファイバピグテール量子光源の高性能設計
- Authors: Lucas Rickert, Fridtjof Betz, Matthias Plock, Sven Burger, and Tobias
Heindel
- Abstract要約: 直接繊維結合型ハイブリッドブラッググレーティング(CBG)の動作制御に関する数値的検討を行った。
提案した高性能設計は、hCBGと誘電体平面化と透明接触材料を組み合わせたものである。
特に、提案されたテレコムレンジの設計は堅牢であり、予想される繊維効率を(82.2pm4.1)+2.2_-5.5$%以上維持することができる。
- 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: We present a numerical investigation of directly fiber-coupled hybrid
circular Bragg gratings (CBGs) featuring electrical control for operation in
the application relevant wavelength regimes around 930 nm as well as the
telecom O- and C-band. We use a surrogate model combined with a Bayesian
optimization approach to perform numerical optimization of the device
performance which takes into account robustness with respect to fabrication
tolerances. The proposed high-performance designs combine hCBGs with a
dielectric planarization and a transparent contact material, enabling >86%
direct fiber coupling efficiency (up to >93% efficiency into NA 0.8) while
exhibiting Purcell Factors >20. Especially the proposed designs for the telecom
range prove robust and can sustain expected fiber efficiencies of more than
$(82.2\pm4.1)^{+2.2}_{-5.5}$% and expected average Purcell Factors of up to
$(23.2\pm2.3)^{+3.2}_{-3.0}$ assuming conservative fabrication accuracies. The
wavelength of maximum Purcell enhancement proves to be the most affected
performance parameter by the deviations. Finally, we show that electrical field
strengths suitable for Stark-tuning of an embedded quantum dot can be reached
in the identified designs.
- Abstract（参考訳）: 本報告では,930nmの波長帯および通信用Oバンド,Cバンドの動作に電気的制御を施した直接繊維結合型ハイブリッドブラッググレーティング(CBG)について数値解析を行った。
本研究では,ベイズ最適化手法と組み合わせたサロゲートモデルを用いて,製造耐性のロバスト性を考慮したデバイス性能の数値最適化を行う。
提案した高性能設計は、hCBGと誘電体平面化と透明接触材料を組み合わせて、86%の直接繊維結合効率(NA 0.8への93%の効率)を実現し、Purcell Factors >20を示す。
特に、提案されたテレコムレンジの設計は堅牢で、(82.2\pm4.1)^{+2.2}_{-5.5}$%と期待平均パーセル係数が(23.2\pm2.3)^{+3.2}_{-3.0}$以上の繊維効率を維持できる。
最大パーセルエンハンスメントの波長は、偏差により最も影響を受ける性能パラメータであることが証明された。
最後に, 量子ドットのスタークチューニングに適した電界強度が同定された設計において到達可能であることを示す。
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