研究目的
为了展示一种利用倏逝波耦合将基于纳米线的量子点单光子源集成于芯片上的方法，从而实现量子点发射光高效转移至硅基脊形波导。
研究成果
该研究成功展示了一种混合集成方法，可在硅基集成光子电路中放置单量子点，实现高耦合效率与单光子纯度。该方法为构建复杂量子光子电路的可扩展量子光源迈出了重要一步。
研究不足
该研究受限于纳米线精确定位的需求以及邻近量子点可能造成的光谱污染。此外，该方法效率取决于纳米线锥形几何结构及量子点的位置与取向。
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通过锥形纳米线与氮化硅波导的倏逝耦合实现单光子源的片上集成
DOI：10.1002/qute.201900021
期刊：Advanced Quantum Technologies
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
演示了一种利用倏逝波耦合将基于纳米线的量子点单光子源集成到芯片上的方法。通过将含有单量子点的适当锥形III-V族纳米线确定性放置在硅基脊形波导上方，可将朝向锥形区域的量子点发射以接近100%的计算效率转移至脊形波导。由于倏逝耦合具有双向性，该光源既可通过自由空间光学泵浦，也可通过脊形波导泵浦。后一种配置为需要明亮按需单光子源的应用铺平了自包含、全光纤即插即用解决方案的道路。采用嵌入InP纳米线波导中的InAsP量子点，实现了与SiN脊形波导74%的耦合效率及97%的单光子纯度。该方法展示了将单量子发射体确定性放置于预制波导的技术，是迈向复杂量子光子电路制备的重要一步。
作者：
Khaled Mnaymneh，Dan Dalacu，Joseph McKee，Jean Lapointe，So?ane Ha?ouz，John F. Weber，David B. Northeast，Philip J. Poole，Geof C. Aers，Robin L. Williams
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