論文の概要: Fiber-taper collected emission from NV centers in high-$Q/V$ diamond
microdisks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.04487v1
- Date: Fri, 6 Oct 2023 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-12 18:11:01.038939
- Title: Fiber-taper collected emission from NV centers in high-$Q/V$ diamond
microdisks
- Title(参考訳): 高Q/V価ダイヤモンドマイクロディスクにおけるNV中心からのファイバテーパ収集放出
- Authors: Tamiko Masuda, J.P.E. Hadden, David P. Lake, Matthew Mitchell, Sigurd
Fl{\aa}gan and Paul E. Barclay
- Abstract要約: 繊維結合型マイクロディスクはダイヤモンドの発色中心からの自然放出を高めるための有望なプラットフォームである。
コヒーレントモード分光法はQsim 1times105$を測るために用いられる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Fiber-coupled microdisks are a promising platform for enhancing the
spontaneous emission from color centers in diamond. The measured
cavity-enhanced emission from the microdisk is governed by the effective volume
($V$) of each cavity mode, the cavity quality factor ($Q$), and the coupling
between the microdisk and the fiber. Here we observe photoluminescence from an
ensemble of nitrogen-vacancy centers into high $Q/V$ microdisk modes, which
when combined with coherent spectroscopy of the microdisk modes, allows us to
elucidate the relative contributions of these factors. The broad emission
spectrum acts as an internal light source facilitating mode identification over
several cavity free spectral ranges. Analysis of the fiber-taper collected
microdisk emission reveals spectral filtering both by the cavity and the
fiber-taper, the latter of which we find preferentially couples to higher-order
microdisk modes. Coherent mode spectroscopy is used to measure $Q\sim
1\times10^{5}$ -- the highest reported values for diamond microcavities
operating at visible wavelengths. With realistic optimization of the microdisk
dimensions, we predict that Purcell factors of $\sim 50$ are within reach.
- Abstract(参考訳): ファイバ結合型マイクロディスクは、ダイヤモンドのカラーセンターからの自発的な放出を促進する有望なプラットフォームである。
各キャビティモードの有効体積(V$)、キャビティ品質係数(Q$)、マイクロディスクとファイバのカップリングにより、マイクロディスクから測定されたキャビティ強調放出を制御する。
ここでは、窒素空孔中心のアンサンブルから高Q/V$マイクロディスクモードへの光ルミネッセンスを観察し、マイクロディスクモードのコヒーレント分光と組み合わせることで、これらの要因の相対的寄与を解明する。
広帯域発光スペクトルは、いくつかのキャビティフリースペクトル範囲のモード識別を容易にする内部光源として機能する。
ファイバテーパのマイクロディスク放射の解析により、キャビティとファイバテーパの両方によるスペクトルフィルタリングが明らかになり、後者はより高次なマイクロディスクモードと優先的に結合する。
コヒーレントモード分光法(coherent mode spectroscopy)は、可視波長で動作するダイヤモンドマイクロキャビティの最大値である$q\sim 1\times10^{5}$を測定するために用いられる。
マイクロディスク次元の現実的な最適化により、$\sim 50$のパーセル因子が到達範囲内にあると予測する。
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