論文の概要: Direct-Laser-Written Polymer Nanowire Waveguides for Broadband Single
Photon Collection from Epitaxial Quantum Dots into a Gaussian-like Mode
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.06333v1
- Date: Wed, 10 May 2023 17:42:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-11 11:54:17.124727
- Title: Direct-Laser-Written Polymer Nanowire Waveguides for Broadband Single
Photon Collection from Epitaxial Quantum Dots into a Gaussian-like Mode
- Title（参考訳）: エピタキシャル量子ドットからガウス様モードへの広帯域単一光子集束用直接波長ポリマーナノワイヤ導波路
- Authors: Edgar Perez, Cori Haws, Marcelo Davanco, Jindong Song, Luca Sapienza,
and Kartik Srinivasan
- Abstract要約: 単一エピタキシャル量子ドット(QD)は量子光発生の先導技術である。
しかし、この放射を単一モードファイバのように望ましい光チャネルに結合することは、しばしば困難である。
直接レーザーライティング(DLW)は、フォトレジストから3次元サブミクロンの特徴を作製することを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Single epitaxial quantum dots (QDs) are a leading technology for quantum
light generation, particularly when embedded in photonic devices that enhance
their emission. However, coupling this emission into a desirable optical
channel, like a single mode fiber, is often challenging. Direct laser writing
(DLW) enables the fabrication of three-dimensional sub-micron features out of
photoresist, supporting micro- and nano- scale devices that can address this
challenge. In this study, we use DLW to directly waveguide-couple
epitaxially-grown InAs/GaAs QDs by fabricating 1 $\mu$m diameter polymer
nanowires (PNWs) in contact with the GaAs substrate housing the QDs. The PNWs
are high index contrast cylindrical waveguides perpendicular to the GaAs device
layer, which couple the emission from an underlying QD to the HE$_{11}$ mode of
the PNW, enhancing the collection efficiency to a single-mode fiber. PNW
fabrication does not alter the QD device layer (e.g., via etching), making PNWs
well suited for augmenting existing photonic geometries that enhance QD
emission. We study PNWs as standalone devices and in conjunction with metallic
nanorings -- an already-established geometry for increasing vertical extraction
of light from embedded QDs. Since PNWs are fabricated on substrates that
abosorb and reflect at the DLW exposure wavelength, we report methods to
mitigate standing wave reflections and heat, which otherwise prevent PNW
fabrication. We observe a factor of ($3.0 \pm 0.7)\times$ improvement in a
nanoring system with a PNW compared to the same system without a PNW, in line
with numerical results, highlighting a PNW's ability to waveguide QD emission
and increase collection efficiency simultaneously. These results demonstrate a
new approach in which DLW can provide additional functionality for quantum
emitter photonics, in a manner compatible with existing top-down fabrication
approaches.
- Abstract（参考訳）: 単一エピタキシャル量子ドット(qds: single epitaxial quantum dots)は、特に発光を増強するフォトニックデバイスに埋め込まれた場合の量子光発生における主要な技術である。
しかし、この放出を単一モードファイバーのように望ましい光チャネルに結合することはしばしば困難である。
直接レーザーライティング(DLW)は、フォトレジストから3次元サブミクロン機能を作製し、この課題に対処できるマイクロおよびナノスケールデバイスをサポートする。
本研究では、DLWを用いて、QDを収容するGaAs基板に接触して直径1$\mu$mのポリマーナノワイヤ(PNW)を作製し、エピタキシャルに成長したInAs/GaAsQDを直接導波する。
PNWはGaAsデバイス層と直交する高指数コントラスト円筒導波路であり、基礎となるQDからの放射をPNWのHE$_{11}$モードに結合し、単モードファイバへの集電効率を高める。
PNWの製造はQDデバイス層を変えない(例えばエッチング)ため、PNWはQD放出を高める既存のフォトニックジオメトリを増強するのに適している。
我々は、PNWをスタンドアロンデバイスとして、および金属ナノリングとともに研究する。
PNWはDLW照射波長で吸収・反射する基板上に作製されるため, 定在波反射と熱を緩和する方法を報告する。
我々は,PNWのないナノリングシステムにおいて,PNWのない同じシステムに対して,PNWのないナノリングシステムにおいて(3.0 \pm 0.7)\times$改善の要因を数値的に観察し,QD放出を導出し,収集効率を同時に向上するPNWの能力を強調した。
これらの結果は、dlwが既存のトップダウン製造手法と互換性のある方法で量子エミッタフォトニクスに付加的な機能を提供する新しいアプローチを示している。
関連論文リスト
- Tailoring Polarization in WSe$_2$ Quantum Emitters through Deterministic Strain Engineering [0.0]
遷移金属ジアルコゲナイド(TMD)の量子エミッタは、光量子情報処理のための単一の光子を生成するための有望なプラットフォームとして登場した。
本稿では,ジセレナイド (WSe$$) 単層膜における生成量子エミッタの分極を決定論的に制御するためのアプローチを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-16T21:01:15Z) - Highly indistinguishable single photons from droplet-etched GaAs quantum
dots integrated in single-mode waveguides and beamsplitters [0.0]
液滴エッチングエピタキシーにより得られたGaAs量子ドット(QDs)は、個々のエミッタとリモートエミッタの両方に対して1に近い振動率で優れた性能を示す。
この方向の最初の実装を示し、フォトニック集積回路(PIC)に必要な鍵受動的要素を実現する。
複数のQDの励起線の波長,線幅,減衰時間の統計分布と共振励起下での個々のエミッタの量子光学特性について検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-18T11:34:11Z) - Design and simulation of a transmon qubit chip for Axion detection [103.69390312201169]
超伝導量子ビットに基づくデバイスは、量子非劣化測定(QND)による数GHz単一光子の検出に成功している。
本研究では,Qub-ITの超伝導量子ビットデバイスの実現に向けた状況を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-08T17:11:42Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - High-rate sub-GHz linewidth bichromatic entanglement source for quantum
networking [59.191830955730346]
本研究では,ダイヤモンド中の4波長混合に基づく熱的ルビジウム蒸気中の絡み合い源について検討した。
我々は、以前報告された原子源よりも桁違いに高い107, /s$以上の繊維内絡み合ったペア生成率を達成することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-11T21:19:30Z) - Quantum-limited millimeter wave to optical transduction [50.663540427505616]
量子情報の長距離伝送は、分散量子情報プロセッサの中心的な要素である。
トランスダクションへの現在のアプローチでは、電気ドメインと光ドメインの固体リンクが採用されている。
我々は、850ドルRbの低温原子をトランスデューサとして用いたミリ波光子の光子への量子制限変換を実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-07-20T18:04:26Z) - Silicon nitride waveguides with intrinsic single-photon emitters for
integrated quantum photonics [97.5153823429076]
我々は、SiN中の固有の単一光子放射体から、同じ物質からなるモノリシック集積導波路への光子の最初のカップリングに成功したことを示す。
その結果、スケーラブルでテクノロジー対応の量子フォトニック集積回路の実現に向けた道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-05-17T16:51:29Z) - Picosecond Pulsed Squeezing in Thin-Film Lithium Niobate Strip-Loaded
Waveguides at Telecommunication Wavelengths [52.77024349608834]
薄膜ニオブ酸リチウム帯電導波路におけるピコ秒パルスの4次スケズ化を示す。
この研究は、ブロードバンドシーズアプリケーションのためのストリップロードブロードバンド導波路プラットフォームの可能性を強調している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-12T10:42:19Z) - In-plane resonant excitation of quantum dots in a dual-mode
photonic-crystal waveguide with high $\beta$-factor [0.4588028371034407]
高品質な量子ドット(QD)単一光子源は、量子情報処理の鍵となる資源である。
埋め込みQDの直接共振励起を実現する2モードフォトニック結晶導波路を提案する。
小型のフットプリントは$sim 50$$mu$m$2$で、複数光子量子アプリケーションのための安定かつスケーラブルな複数のエミッターの励起を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-01T13:46:13Z) - Efficient single-photon pair generation by spontaneous parametric
down-conversion in nonlinear plasmonic metasurfaces [0.0]
自発パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)は、絡み合いと相関した単光子対を生成するための最も多目的な非線形光学技術の一つである。
本稿では,銀ナノストリップとバルクリチウムニオブ酸リチウム(LiNbO3)結晶を併用したプラズモニックな準曲面設計を提案し,新しいスケーラブルで超薄,効率的なSPDC光源を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-18T15:31:38Z) - Single-photon detection and cryogenic reconfigurability in Lithium
Niobate nanophotonic circuits [0.13854111346209866]
Lithium-Niobate-On-Insulator (LNOI)は、量子フォトニクス技術の統合のための有望なプラットフォームとして登場している。
LNOIプラットフォーム上で複雑な量子フォトニックデバイスを実装するための青写真を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-19T18:13:52Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。