Penyediaan Lebar Garis Sempit dan Faktor Debye Tinggi Sumber Foton Tunggal Laser Femtosaat dalam Kristal AlN

Penyediaan Lebar Garis Sempit dan Faktor Debye Tinggi Sumber Foton Tunggal Laser Femtosaat dalam Kristal AlN

Bahan kristal tunggal AlN tersedia, sila rujuk spesifikasi produk:https://www.powerwaywafer.com/aln-substrate.html. Untuk maklumat lanjut produk atau pertanyaan, sila hubungi pasukan jualan kami denganvictorchan@powerwaywafer.com.

Pada masa ini, orang ramai telah menggunakan AlN untuk menyediakan rongga resonan bernilai Q tinggi dan pandu gelombang kehilangan rendah. Ia juga telah dilaporkan sebagai sumber foton tunggal yang boleh beroperasi pada suhu bilik dalam kristal AlN. Walau bagaimanapun, sebagai sumber cahaya dalam litar optik bersepadu kuantum, masih terdapat cabaran: pertama, sifat optik sumber foton tunggal dalam AlN adalah lemah, mempamerkan pendarfluor latar belakang yang tinggi, dengan garis fonon sifar menyumbang bahagian yang rendah daripada keseluruhan spektrum. pelepasan (faktor Debye sangat rendah, hanya 3%), dan lebar garis pelepasan juga agak besar. Untuk mencapai gandingan dengan rongga resonan dan pandu gelombang optik, adalah perlu untuk mengawal kedudukan sumber foton tunggal dengan tepat. Cara untuk mencapai sumber foton tunggal dengan lebar talian yang sempit, faktor Debye yang tinggi, dan kedudukan yang tepat dan boleh dikawal dalam AlN adalah isu mendesak dalam pembangunan platform penyepaduan kuantum optik untuk AlN.

1. Kajian tentang Sumber Foton Tunggal Berprestasi Tinggi Disediakan dalam AlN oleh Laser Femtosecond

Baru-baru ini, pasukan penyelidik telah menggunakan laser femtosecond untuk menyediakan sumber cahaya pusat warna untuk pancaran foton tunggal. Dalam kristal tunggal AlN berkualiti tinggi, interaksi tak linear antara denyutan laser femtosaat dan bahan digunakan untuk mencapai pemprosesan melebihi had optik difraksi. Mendorong pembentukan kecacatan kuantum pada titik fokus laser, menjana pusat warna, dan memperkenalkan tahap tenaga pusat warna bercahaya baharu ke dalam celah jalur.

Rajah 1 Gambar rajah skematik dan ujian ciri pelepasan spektrum dan kuantum bagi sumber foton tunggal dalam penyediaan laser femtosaat bagi aluminium nitrida

Rajah 1 Gambar rajah skematik dan ujian ciri pelepasan spektrum dan kuantum bagi sumber foton tunggal dalam penyediaan laser femtosaat bagi aluminium nitrida

Eksperimen telah menunjukkan bahawa penyetempatan sumber foton tunggal boleh dicapai pada substrat kristal tunggal AlN, dan hasil pemprosesan pusat warna bercahaya boleh mencapai lebih 50%. Menariknya, talian sumber foton tunggal yang disediakan oleh laser femtosecond mempunyai lebar yang sempit, spektrum yang sangat tulen, dan pendarfluor latar belakang yang sangat rendah, mempamerkan satu puncak pelepasan tajam dan jalur sisi phonon yang sangat lemah. Selepas pengiraan, faktor Debye bagi sumber foton tunggal boleh mencapai lebih 65%. Dengan memantau perubahan spektrumnya dan pengiraan foton tunggal, didapati bahawa sumber foton tunggal yang disediakan laser mengekalkan kestabilan yang tinggi di bawah pengujaan optik jangka panjang. Di samping itu, pasukan penyelidik juga menjalankan pengiraan prinsip pertama mengenai jenis pusat warna yang disediakan dan mencadangkan bahawa kecacatan berkaitan oksigen mungkin jenis sumber foton tunggal yang dipancarkan oleh pusat warna ini.

Rajah 2 Ciri-ciri optik sumber foton tunggal yang diproses oleh laser femtosaat

Rajah 2 Ciri-ciri optik sumber foton tunggal yang diproses oleh laser femtosaat

2. ProspectSumber Foton Tunggal dalam Kristal Tunggal AlN

Pasukan penyelidik menggunakan laser femtosaat untuk meletakkan dan menyediakan sumber foton tunggal berprestasi tinggi (lebar garis sempit, faktor Debye tinggi, kestabilan tinggi pada suhu bilik) pada substrat kristal tunggal AlN, dengan hasil melebihi 50%. Kajian menunjukkan bahawa kristal AlN boleh mencapai pelepasan foton tunggal suhu bilik yang stabil dan berkualiti tinggi, menunjukkan potensi besar cip foton kuantum generasi akan datang dan menyediakan teknologi penyediaan yang boleh dipercayai untuk sumber foton tunggal untuk pembangunan platform kuantum bersepadu berdasarkan aluminium nitrida.

powerwaywafer

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi siaran ini