利用一维激子-声子耦合实现基于碳纳米管的可调高效单光子产生
介观与纳米尺度物理
2017-07-20 v1
摘要
凝聚态发射体由于与外部自由度的耦合而提供了丰富的腔量子电动力学效应。在碳纳米管的情况下，可以实现局域激子与一维声学声子模之间非常特殊的耦合，这在发光光谱中产生了显著的声子翼。通过将单个纳米管耦合到可调光学微腔，我们表明这种特殊的激子-声子耦合是一种宝贵资源，可在保持优异激子-光子耦合效率和光谱纯度的同时，扩大单光子源的调谐范围。利用我们扫描光纤腔的独特灵活性，我们能够在珀塞尔（Purcell）机制下针对若干模体积测量同一个纳米管的效率谱。当珀塞尔因子较小（大模体积）时，该效率谱看起来非常像自由空间发光谱，而我们表明在较低模体积下该光谱的形变可追溯到激子-光子耦合的强度。它显示了在红翼上增强的效率，这源于激子与腔之间非相干能量交换过程的不对称性。这使我们能够获得高达源光谱宽度数百倍的调谐范围。
引用
@article{arxiv.1707.06041,
title = {Exploiting one-dimensional exciton-phonon coupling for tunable and efficient single-photon generation with a carbon nanotube},
author = {Adrien Jeantet and Yannick Chassagneux and Théo Claude and Philippe Roussignol and Jean-Sébastien Lauret and Jakob Reichel and Christophe Voisin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.06041},
year = {2017}
}