基于可调BIC超表面的CIS量子点与hBN量子发射器的放大方向性光致发光
光学
2025-10-14 v1 量子物理
摘要
集成化和可调光源是推动量子纳米芯片在量子计算、通信和传感领域的关键因素。然而，制造后有效且可调的发光放大存在重大挑战。将氮化硅铅氧化物(Nb2O5)、铜�锌硫化物(CIS)量子点或六方硼酸盐(hBN)量子发射器与铟砷硫化物(Sb2S3)作为低损耗相变材料的混合超表面，为动态控制和放大光致发光和量子光发射提供了有力解决方案。本文报告了支持可调 bound states in the continuum (BIC) 共振的活跃混合超表面，实现了可见光波段的实验 Q 因子最高达206，并实现了CIS量子点光致发光以及hBN单光子发射器量子光发射的强放大。该超表面通过Sb2S3相变实现可见光波段BIC共振位移最高达33.5 nm，通过尺寸参数调谐实现位移17 nm。我们实验证明了光致发光放大最高可达33倍，并在Sb2S3相变调制下实现宽可调放大光致发射。此外，我们提出了将hBN单光子发射器与可调BIC超表面实现放大、可调且按需强耦合的方案，以面向下一代宽带量子纳米芯片。该工作在高效量子光源集成光子系统中树立了新的基准。
引用
@article{arxiv.2510.10470,
title = {Amplified Directional Photoluminescence from CIS Quantum Dots and hBN Quantum Emitters using Tunable BIC Metasurfaces},
author = {Omar A. M. Abdelraouf},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.10470},
year = {2025}
}