論文の概要: Demonstration of atom interrogation using photonic integrated circuits anodically bonded to ultra-high vacuum envelopes for epoxy-free scalable quantum sensors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.05254v1
• Date: Mon, 9 Sep 2024 00:06:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-10 16:22:22.956341
• Title: Demonstration of atom interrogation using photonic integrated circuits anodically bonded to ultra-high vacuum envelopes for epoxy-free scalable quantum sensors
• Title（参考訳）: エポキシフリースケーラブル量子センサ用超高真空エンベロープに陽極結合したフォトニック集積回路を用いた原子尋問の実証
• Authors: Sterling E. McBride, Cale M. Gentry, Christopher Holland, Colby Bellew, Kaitlin R. Moore, Alan Braun,
• Abstract要約: 従来の量子センサーの集合では、自由空間光学は不正確な点と温度依存的な不整合が生じる。 本稿では,PICと真空封筒のアノード結合によるヘメティック結合について述べる。
• 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: Reliable integration of photonic integrated circuits (PICs) into quantum sensors has the potential to drastically reduce sensor size, ease manufacturing scalability, and improve performance in applications where the sensor is subject to high accelerations, vibrations, and temperature changes. In a traditional quantum sensor assembly, free-space optics are subject to pointing inaccuracies and temperature-dependent misalignment. Moreover, the use of epoxy or sealants for affixing either free-space optics or PICs within a sensor vacuum envelope leads to sensor vacuum degradation and is difficult to scale. In this paper, we describe the hermetic integration of a PIC with a vacuum envelope via anodic bonding. We demonstrate utility of this assembly with two proof-of-concept atom-interrogation experiments: (1) spectroscopy of a cold-atom sample using a grating-emitted probe; (2) spectroscopy of alkali atoms using an evanescent field from an exposed ridge waveguide. This work shows a key process step on a path to quantum sensor manufacturing scalability
• Abstract（参考訳）: 量子センサへのフォトニック集積回路(PIC)の信頼性の高い統合は、センサーのサイズを大幅に削減し、製造のスケーラビリティを緩和し、センサーが高加速度、振動、温度変化を受けるアプリケーションの性能を向上させる可能性がある。 従来の量子センサーの集合では、自由空間光学は不正確な点と温度依存的な不整合が生じる。 さらに、センサ真空封筒内の自由空間光学またはPICの接点にエポキシまたはシール剤を用いると、センサ真空劣化が生じ、スケールが困難になる。 本稿では,PICと真空封筒のアノード結合によるヘメティック結合について述べる。 本研究では,(1)格子放出プローブを用いた冷原子試料の分光法,(2)露光した隆起導波管からのエバネッセンス場を用いたアルカリ原子の分光法,の2つの実験により,この組立の有用性を実証する。 この研究は量子センサー製造のスケーラビリティへの道の鍵となる過程を示している

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