論文の概要: Circular photonic crystal grating design for charge-tunable quantum light sources in the telecom C-band

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01447v2
• Date: Fri, 12 Jan 2024 14:46:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-15 23:41:24.060899
• Title: Circular photonic crystal grating design for charge-tunable quantum light sources in the telecom C-band
• Title（参考訳）: 電気通信Cバンドにおける電荷可変量子光源の円形フォトニック結晶格子設計
• Authors: Chenxi Ma, Jingzhong Yang, Pengji Li, Eddy P. Rugeramigabo, Michael Zopf, Fei Ding
• Abstract要約: テレコム波長における絡み合った光子対の効率的な生成は、長距離量子ネットワークの鍵となる要素である。 本研究では, 荷電担体輸送を容易にするために, 気孔を組み込んだハイブリッド円形フォトニック結晶格子を提案し, 解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.239150403933964
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Efficient generation of entangled photon pairs at telecom wavelengths is a key ingredient for long-range quantum networks. While embedding semiconductor quantum dots into hybrid circular Bragg gratings has proven effective, it conflicts with $p$-$i$-$n$ diode heterostructures which offer superior coherence. We propose and analyze hybrid circular photonic crystal gratings, incorporating air holes to facilitate charge carrier transport without compromising optical properties. Through numerical simulations, a broad cavity mode with a Purcell factor of 23 enhancing both exciton and biexciton transitions, and exceptional collection efficiency of 92.4% into an objective with numerical aperture of 0.7 are achieved. Furthermore, our design demonstrates direct coupling efficiency over 90% into a single-mode fiber over the entire telecom C-band. The hybrid circular photonic crystal grating thereby emerges as a promising solution for the efficient generation of highly coherent, polarization-entangled photon pairs.
• Abstract（参考訳）: テレコム波長における絡み合った光子対の効率的な生成は、長距離量子ネットワークの鍵となる要素である。 半導体量子ドットをハイブリッドな円形ブラッググレーティングに埋め込むことは効果的であることが証明されているが、より優れたコヒーレンスを提供するp$-$i$-n$ダイオードヘテロ構造と相反する。 光特性を損なうことなく, 荷電担体輸送を容易にするために, 空気孔を取り入れたハイブリッド円形フォトニック結晶格子を提案し, 解析する。 数値シミュレーションにより、エキシトンとバイエクシトンの両方の遷移が23のパーセル係数を持つ広いキャビティモードと、数値開口が0.7の目的に対して92.4%の例外的な収集効率を達成する。 さらに, 直結効率90%以上の直接結合効率を, テレコムCバンド全体に対する単モードファイバに示す。 これにより、ハイコヒーレントな偏光子対を効率的に生成するための有望な解として、ハイブリッド円形フォトニック結晶格子が出現する。

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