利用集成纳米等离激元腔-发射极系统产生非经典光的量子光子学模型

非经典光源的实现对于各种量子应用日益重要。一种特别有趣的方法是将此类功能集成在单个芯片上，因为这可能为完全可扩展的量子光子器件铺平道路。过去已经研究了多种使用介电系统的方法。然而，与单个量子发射极相互作用的片上纳米等离激元天线如何影响波导导模中反射或透射光子的量子统计，目前仍不清楚。在此，我们研究了一个由渐逝耦合的纳米等离激元腔-发射极系统组成的量子光子学平台，并讨论了产生非经典光的要求。我们开发了一个解析模型，该模型结合了纳米等离激元腔引起的猝灭，以预测在弱相干泵浦下透射和反射的导波导光的量子统计。解析预测与基于主方程方法的数值模拟相吻合。此外还表明，对于共振激发，透射中的反聚束度在最佳的腔模体积 $V_{c}$ 和腔-发射极距离 $s$ 下达到最大。在反射中，完全反聚束光只能在特定的 $(V_{c},s)$ 组合下获得。最后，我们的模型也适用于介电腔，因此可以指导未来使用介电和纳米等离激元腔-发射极系统设计和开发片上非经典光源的工作。