Pure single-photon emission from In(Ga)As QDs in a tunable fiber-based external mirror microcavity
Pure single-photon emission from In(Ga)As QDs in a tunable fiber-based external mirror microcavity
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可调谐光纤外镜微腔中 In(Ga)As 量子点的纯单光子发射
DOI：
10.1088/2058-9565/aac64d
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发表时间：
2018
影响因子：
6.7
通讯作者：
P. Michler
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Herzog;M. Sartison;S. Kolatschek;S. Hepp;A.Bommer;C. Pauly;F. Mücklich;C. Becher;M. Jetter;S.L. Portalupi;P. Michler
腔量子电动力学被广泛应用于许多固态系统中，以改善量子发射器性能或进入特定的物理机制。为了这些目的，基本的是非经典发射器，如量子点或NV中心，在空间和光谱上都匹配腔模式。在目前的工作中，我们耦合来自In（Ga）As量子点的单光子到一个开放的基于光纤的Fabry-Pérot腔。这样的系统允许通过精确地调谐腔几何形状来达到针对每个当前发射器和每个光学转变的最佳空间和光谱匹配。除此之外，确定性地和重复地定位单个量子点的能力使得能够将量子发射器在腔内的行为与其被放置在腔内之前的行为进行比较。所提出的开放腔系统通过精确调谐不同的量子点跃迁，即激子，双激子和三重子，显示出充分的灵活性。在腔精细度约为140的情况下，获得了4.4±0.5的测量珀塞尔增强，同时仍然证明了具有消失的多光子发射概率的单光子源。
Cavity quantum electrodynamics is widely used in many solid-state systems for improving quantum emitter performances or accessing specific physical regimes. For these purposes it is fundamental that the non-classical emitter, like a quantum dot or an NV center, matches the cavity mode, both spatially and spectrally. In the present work, we couple single photons stemming from In (Ga) As quantum dots into an open fiber-based Fabry–Pérot cavity. Such a system allows for reaching an optimal spatial and spectral matching for every present emitter and every optical transition, by precisely tuning the cavity geometry. In addition to that, the capability of deterministically and repeatedly locating a single quantum dot enables to compare the behavior of the quantum emitter inside the cavity with respect to before it is placed inside. The presented open-cavity system shows full flexibility by precisely tuning in resonance different QD transitions, namely excitons, biexcitons and trions. A measured Purcell enhancement of 4.4±0.5 is obtained with a cavity finesse of about 140, while still demonstrating a single-photon source with vanishing multi-photon emission probability.
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