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/2305.06333v2
- Date: Fri, 26 May 2023 05:14:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-29 19:52:41.656064
- 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: ナノフォトニックジオメトリーに埋め込まれた単一エピタキシャル量子ドット(QD)は、量子光発生の最先端技術である。
直流レーザーライティング (DLW) を用いて, QD含有GaAs層に1μm径のポリマーナノワイヤ (PNWs) を接触型および垂直型で作製し, この問題に対処する。
- 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) embedded in nanophotonic geometries are a
leading technology for quantum light generation. However, efficiently coupling
their emission into a single mode fiber or Gaussian beam often remains
challenging. Here, we use direct laser writing (DLW) to address this challenge
by fabricating 1 $\mu$m diameter polymer nanowires (PNWs) in-contact-with and
perpendicular-to a QD-containing GaAs layer. QD emission is coupled to the
PNW's HE$_{11}$ waveguide mode, enhancing collection efficiency into a
single-mode fiber. PNW fabrication does not alter the QD device layer, making
PNWs well-suited for augmenting preexisting in-plane geometries. We study
standalone PNWs and PNWs in conjunction with metallic nanoring devices that
have been previously established for increasing extraction of QD emission. We
report methods that mitigate standing wave reflections and heat, caused by
GaAs's absorption/reflection of the lithography beam, 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 the PNW's ability to waveguide QD emission
and increase collection efficiency simultaneously. These results demonstrate
new DLW functionality in service of quantum emitter photonics that maintains
compatibility with existing top-down fabrication approaches.
- Abstract（参考訳）: ナノフォトニックジオメトリーに埋め込まれた単一エピタキシャル量子ドット(QD)は、量子光発生の最先端技術である。
しかし、放射を単一モードのファイバーやガウスビームに効率的に結合することは、しばしば困難である。
ここでは、直流レーザー書き込み(DLW)を用いて、1$\mu$mの直径のポリマーナノワイヤ(PNW)を接触型および垂直型QD含有GaAs層に作製し、この問題に対処する。
QDエミッションはPNWのHE$_{11}$導波路モードに結合され、単モードファイバへの収集効率が向上する。
PNWの製造はQDデバイス層を変えないため、PNWは既存の面内測地を拡大するのに適している。
従来,QD排出量の増加を目的として確立されていた金属ナノリング装置とともに,独立系PNWおよびPNWについて検討した。
我々は,リソグラフィービームの吸収・反射による定常波反射と熱を緩和する手法を報告し,それ以外はPNW製造を阻害する。
我々は,PNWのないナノリングシステムにおいて,PNWを使わずに,PNWを併用したナノリングシステムにおいて,QD放射を導波し,収集効率を同時に向上するPNWの能力を示す因子を観測した。
これらの結果は、既存のトップダウン加工手法との互換性を維持した量子エミッタフォトニクスを用いた新しいDLW機能を示す。
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