論文の概要: Bright Semiconductor Single-Photon Sources Pumped by Heterogeneously
Integrated Micropillar lasers with Electrical Injections
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01782v1
- Date: Fri, 3 Feb 2023 14:37:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 16:01:02.380757
- Title: Bright Semiconductor Single-Photon Sources Pumped by Heterogeneously
Integrated Micropillar lasers with Electrical Injections
- Title（参考訳）: 不均質集積マイクロピラーレーザーと電気注入により励起されるブライト半導体単一光子源
- Authors: Xueshi Li, Shunfa Liu, Yuming Wei, Jiantao Ma, Changkun Song, Ying Yu,
Rongbin Su, Wei Geng, Haiqiao Ni, Hanqing Liu, Xiangbin Su, Zhichuan Niu,
Youling Chen and Jin Liu
- Abstract要約: ハイブリッド集積量子フォトニクスは、異なる機能成分の利点を1つのチップに統合し、量子情報処理の厳密な要求を満たす。
オンチップ電気注入マイクロレーザと不均一に統合された明るい半導体Singe- Photon光源の実現について述べる。
電気的に注入されたマイクロレーザーで励起された純粋な単一光子は、カウントレート3.8M/s、抽出効率25.44%の高輝度で生成される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9357257911639945
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The emerging hybrid integrated quantum photonics combines advantages of
different functional components into a single chip to meet the stringent
requirements for quantum information processing. Despite the tremendous
progress in hybrid integrations of III-V quantum emitters with silicon-based
photonic circuits and superconducting single-photon detectors, on-chip optical
excitations of quantum emitters via miniaturized lasers towards single-photon
sources (SPSs) with low power consumptions, small device footprints and
excellent coherence properties is highly desirable yet illusive. In this work,
we present realizations of bright semiconductor singe-photon sources
heterogeneously integrated with on-chip electrically-injected microlasers.
Different from previous one-by-one transfer printing technique implemented in
hybrid quantum dot (QD) photonic devices, multiple deterministically coupled
QD-circular Bragg Grating (CBG) SPSs were integrated with electrically-injected
micropillar lasers at one time via a potentially scalable transfer printing
process assisted by the wide-field photoluminescence (PL) imaging technique.
Optically pumped by electrically-injected microlasers, pure single photons are
generated with a high-brightness of a count rate of 3.8 M/s and an extraction
efficiency of 25.44%. Such a high-brightness is due to the enhancement by the
cavity mode of the CBG, which is confirmed by a Purcell factor of 2.5. Our work
provides a powerful tool for advancing hybrid integrated quantum photonics in
general and boosts the developments for realizing highly-compact,
energy-efficient and coherent SPSs in particular.
- Abstract（参考訳）: 新たなハイブリッド集積量子フォトニクスは、異なる機能コンポーネントの利点を1つのチップに統合し、量子情報処理の厳しい要件を満たす。
iii-v量子エミッタとシリコンベースのフォトニック回路と超伝導単一光子検出器のハイブリッド結合の著しい進歩にもかかわらず、小型レーザーによる量子エミッタの低消費電力、小型デバイスフットプリント、優れたコヒーレンス特性を持つ単一光子源(spss)へのオンチップ光励起は、非常に望ましい。
本研究では,オンチップ電気インジェクトマイクロレーザーと不均一に結合した明るい半導体sing-photon源の実現について述べる。
ハイブリッド量子ドット(QD)フォトニックデバイスで実装された1対1の転写印刷技術とは異なり、複数の決定論的に結合されたQD循環ブラッググレーティング(CBG)SPSは、広視野フォトルミネッセンス(PL)イメージング技術によって補助される潜在的にスケーラブルな転写印刷プロセスを介して、電気的に注入されたマイクロピラーレーザと一度に統合された。
電気インジェクションマイクロレーザーにより光励起された純単一光子を、カウントレート3.8m/s、抽出効率25.44%の高輝度で生成する。
このような高輝度はCBGのキャビティモードによる増強によるもので、Purcell factor 2.5によって確認される。
我々の研究は、ハイブリッド集積量子フォトニクスを一般化するための強力なツールを提供し、特に高コンパクトでエネルギー効率でコヒーレントなSPSを実現するための開発を促進する。
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