論文の概要: Electro-mechanically tunable, waveguide-coupled photonic-crystal cavities with embedded quantum dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.09482v1
• Date: Wed, 12 Mar 2025 15:37:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-13 15:38:14.081717
• Title: Electro-mechanically tunable, waveguide-coupled photonic-crystal cavities with embedded quantum dots
• Title（参考訳）: 埋め込み量子ドットを用いた電気機械的可変導波路結合フォトニック結晶キャビティ
• Authors: Luke A. F. Brunswick, Luke Hallacy, René Dost, Edmund Clarke, Maurice S. Skolnick, Luke R. Wilson,
• Abstract要約: 量子ドットを埋め込んだ1次元フォトニック結晶キャビティをベースとした完全チューニング可能なシステムを提案する。 キャビティモード波長を調整するためにマイクロエレクトロメカニカルカンチレバーが使用される。 量子ドットはキャビティモードと共振するように調整され、エミッションレートが向上する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: On-chip micro-cavities with embedded quantum emitters provide an excellent platform for high-performance quantum technologies. A major difficulty for such devices is overcoming the detrimental effects of fluctuations in the device dimensions caused by the limitations of the fabrication processes. We present a fully tunable system based on a 1D photonic-crystal cavity with an embedded quantum dot, which enables tuning of both the quantum dot emission energy and the cavity mode wavelength. A micro-electromechanical cantilever is used to tune the cavity mode wavelength via index modulation and the quantum-confined Stark effect is used to tune the quantum dot emission energy, mitigating the effect of fabrication imperfections. To demonstrate the operation of the device, a maximum, voltage-controllable cavity tuning range of $\Delta \lambda = 1.8$ nm is observed. This signal is measured at the end of a bus waveguide which side-couples to the cavity, enabling the coupling of multiple cavities to a common waveguide, a key requirement for scale-up in these systems. Additionally, a quantum dot is tuned into resonance with the cavity mode, exhibiting an enhanced emission rate with a resolution limited Purcell factor of $F_P = 3.5$.
• Abstract（参考訳）: 組み込み量子エミッタを用いたオンチップマイクロキャビティは、高性能量子技術のための優れたプラットフォームを提供する。 このような装置にとって大きな困難は、製造プロセスの限界に起因する装置寸法の変動による有害な効果を克服することである。 量子ドットを埋め込んだ1次元フォトニック結晶キャビティをベースとした,量子ドット放出エネルギーとキャビティモード波長の両方を調整可能なシステムを提案する。 マイクロエレクトロメカニカルカンチレバーは、指数変調によるキャビティモード波長の調整に使用され、量子化されたスターク効果は量子ドット放出エネルギーの調整に用いられ、製造不完全な効果を緩和する。 装置の動作を示すために、最大で電圧制御可能なキャビティチューニング範囲を$\Delta \lambda = 1.8$ nm で観測する。 この信号は、複数のキャビティを共用導波路に結合させるバス導波路の端で測定される。 さらに、量子ドットはキャビティモードと共振するように調整され、分解能限定パーセル係数が$F_P = 3.5$のエミッションレートが向上する。

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