論文の概要: Design and Fabrication of Robust Hybrid Photonic Crystal Cavities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.16883v1
• Date: Wed, 25 Sep 2024 12:50:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-27 03:45:10.481206
• Title: Design and Fabrication of Robust Hybrid Photonic Crystal Cavities
• Title（参考訳）: ロバストハイブリッドフォトニック結晶キャビティの設計と製作
• Authors: Alex Abulnaga, Sean Karg, Sounak Mukherjee, Adbhut Gupta, Kirk W. Baldwin, Loren N. Pfeiffer, Nathalie P. de Leon,
• Abstract要約: 不均一に集積されたハイブリッドフォトニック結晶キャビティは、固体で光学的に対応可能な量子メモリとの強い光-物質相互作用を可能にする。 高品質(Q)ハイブリッドフォトニック結晶を実現するための鍵となる課題は、空気中の懸濁装置と比較して基板上の指数コントラストが減少することである。 そこで我々は,基板による損失の詳細な理解を利用したハイブリッドフォトニック結晶の設計手法を開発した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.14277663283573688
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Heterogeneously integrated hybrid photonic crystal cavities enable strong light-matter interactions with solid-state, optically addressable quantum memories. A key challenge to realizing high quality factor (Q) hybrid photonic crystals is the reduced index contrast on the substrate compared to suspended devices in air. This challenge is particularly acute for color centers in diamond because of diamond's high refractive index, which leads to increased scattering loss into the substrate. Here we develop a design methodology for hybrid photonic crystals utilizing a detailed understanding of substrate-mediated loss, which incorporates sensitivity to fabrication errors as a critical parameter. Using this methodology we design robust, high-Q, GaAs-on-diamond photonic crystal cavities, and by optimizing our fabrication procedure we experimentally realize cavities with Q approaching 30,000 at a resonance wavelength of 955 nm.
• Abstract（参考訳）: 不均一に集積されたハイブリッドフォトニック結晶キャビティは、固体で光学的に対応可能な量子メモリとの強い光-物質相互作用を可能にする。 高品質(Q)ハイブリッドフォトニック結晶を実現するための鍵となる課題は、空気中の懸濁装置と比較して基板上の指数コントラストが減少することである。 この課題は、ダイヤモンドの屈折率が高く、基板への散乱損失が増加するため、ダイヤモンドの色中心では特に深刻である。 本稿では, 基板による損失の詳細な理解を利用したハイブリッドフォトニック結晶の設計手法を開発し, 製造誤差に対する感度を重要なパラメータとする。 この手法を用いて高Q, GaAs-オン-ダイアモンドフォトニック結晶キャビティを設計し, 製造手順を最適化することにより, 955nmの共振波長でQが30,000に近づいた場合のキャビティを実験的に実現した。

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