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单片集成氮化硅微环谐振器中的发射工程

材料科学 2024-01-11 v1 光学

摘要

将固态色心与同种材料的光子元件进行单片集成,是一种有望克服传统混合集成方法中制造复杂性和耦合损耗限制的有前景的方法。宽带隙、低损耗的氮化硅(SiN)平台是一项成熟技术,具有 CMOS 兼容性,广泛应用于混合集成光子学和光电子学。然而,已有研究表明,特定的生长条件能使 SiN 材料承载色心,其起源目前正在研究中。在这项工作中,我们设计了一种新技术,用于将这些本征发射体高效耦合到 SiN 微环腔的回音壁模式(WGMs)中——这在之前尚未被探索过。我们在 SiN 微环结构的边缘设计了一个亚波长尺寸的缺口,以优化室温下腔耦合增强光致发光(PL)光谱的收集效率。本工作所展示的平台将推动色心与纳米光子元件的单片集成发展,以应用于量子光子技术。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.04963,
  title  = {Emission engineering in monolithically integrated silicon nitride microring resonators},
  author = {Kishor Kumar Mandal and Anuj Kumar Singh and Brijesh Kumar and Amit P. Shah and Rishabh Vij and Amrita Majumder and Janhavi Jayawant Khunte and Venu Gopal Achanta and Anshuman Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04963},
  year   = {2024}
}