金刚石中氮-空位中心的伴随优化纳米尺度光提取器
光学
2020-10-09 v2 应用物理
量子物理
摘要
我们设计了一种纳米尺度光提取器（NLE），用于高效耦合输出并定向传输体金刚石中浅层带负电的氮-空位（NV）中心发射的宽带光。该 NLE 由金刚石上的图案化硅层组成，无需刻蚀金刚石表面。我们的设计过程基于使用宽带时域仿真的伴随优化，所得结构对定位和制造误差具有固有的鲁棒性。我们的 NLE 功能类似于 NV 中心的传输天线，将位于金刚石表面以下 10 nm 处的 NV 中心提取的 optical power 增强了 35 倍以上，并将光束投射到远场中 +/-30{\deg} 的圆锥内。这种光提取方法可以很容易地适用于其他固态色心。
引用
@article{arxiv.2007.04545,
title = {Adjoint-optimized nanoscale light extractor for nitrogen-vacancy centers in diamond},
author = {Raymond A. Wambold and Zhaoning Yu and Yuzhe Xiao and Benjamin Bachman and Gabriel Jaffe and Shimon Kolkowitz and Jennifer T. Choy and Mark A. Eriksson and Robert J. Hamers and Mikhail A. Kats},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04545},
year = {2020}
}
备注
Main text + supplementary