論文の概要: Precise characterization of a silicon carbide waveguide fiber interface

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06096v1
• Date: Thu, 11 Jan 2024 18:20:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-12 13:08:25.213776
• Title: Precise characterization of a silicon carbide waveguide fiber interface
• Title（参考訳）: 炭化ケイ素導波路繊維界面の精密キャラクタリゼーション
• Authors: Marcel Krumrein, Raphael Nold, Flavie Davidson-Marquis, Arthur Bourama, Lukas Niechziol, Timo Steidl, Ruoming Peng, Jonathan K\"orber, Rainer St\"ohr, Nils Gross, Jurgen Smet, Jawad Ul-Hassan, P\'eter Udvarhelyi, Adam Gali, Florian Kaiser, J\"org Wrachtrup
• Abstract要約: 4H-SiCのような高屈折率材料中のエミッタは、内部反射による損失により光子の検出が減少する。 我々は4H-SiCにおける導波路集積V2欠陥に基づく明るい単一光子源を作成し、181,000カウント/秒の総光子カウント率を得る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Emitters in high refractive index materials like 4H-SiC suffer from reduced detection of photons because of losses caused by total internal reflection. Thus, integration into efficient nanophotonic structures which couple the emission of photons to a well defined waveguide mode can significantly enhance the photon detection efficiency. In addition, interfacing this waveguide to a classical fiber network is of similar importance to detect the photons and perform experiments. Here, we show a waveguide fiber interface in SiC. By careful measurements we determine efficiencies exceeding 93 % for the transfer of photons from SiC nanobeams to fibers. We use this interface to create a bright single photon source based on waveguide integrated V2 defects in 4H-SiC and achieve an overall photon count rate of 181,000 counts/s, the highest value so far achieved for this system. We observe and quantify the strain induced shift of the ground state spin states and demonstrate coherent control of the electron spin with a coherence time of T2=42.5 $\rm\mu$s.
• Abstract（参考訳）: 4H-SiCのような高屈折率材料中のエミッタは、内部反射による損失により光子の検出が減少する。 したがって、光子の放出をよく定義された導波路モードに結合する効率的なナノフォトニック構造への統合は、光子検出効率を大幅に向上させることができる。 さらに、この導波路を古典的なファイバーネットワークに対向させることは、光子を検出し実験を行うためにも同様に重要である。 ここではSiCの導波路繊維界面について述べる。 慎重な測定により、SiCナノビームから繊維への光子の移動効率は93%を超える。 我々はこのインタフェースを用いて4H-SiCにおける導波路集積V2欠陥に基づく明るい単一光子源を作成し、181,000カウント/秒の総光子カウント率を得る。 我々は、基底状態スピン状態のひずみ誘起シフトを観察し、T2=42.5$\rm\mu$sのコヒーレンス時間で電子スピンのコヒーレント制御を示す。

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