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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.06096v2
• Date: Thu, 14 Mar 2024 18:24:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-18 22:33:38.339397
• 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評価
• Authors: Marcel Krumrein, Oliver von Berg, Raphael Nold, Flavie Davidson-Marquis, Arthur Bourama, Lukas Niechziol, Timo Steidl, Ruoming Peng, Jonathan Körber, Rainer Stöhr, Nils Gross, Jurgen Smet, Jawad Ul-Hassan, Péter Udvarhelyi, Adam Gali, Florian Kaiser, Jörg 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. 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、光子の放出を適切に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、光子検出効率を著しく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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