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高 $Q/V$ 金刚石微盘中 NV 中心的光纤锥收集发射

光学 2025-05-12 v1 量子物理

摘要

光纤耦合微盘是一种有望增强金刚石中色心自发发射的平台。从微盘测得的腔增强发射由每种腔模的有效体积(VV)、腔品质因子(QQ)以及微盘与光纤间的耦合共同决定。此处我们观测到氮-空位中心系综向高 Q/VQ/V 微盘模中的光致发光,将其与微盘模的相干光谱结合,可阐明这些因素的相对贡献。宽发射谱充当内部光源,有助于在数个腔自由光谱范围内辨识模。对光纤锥收集的微盘发射分析揭示了腔与光纤锥两者的光谱滤波,其中我们发现后者优先耦合至高阶微盘模。相干模光谱用于测量 Q1×105Q\sim 1\times10^{5}——这是可见光波段金刚石微腔所报道的最高值。通过对微盘尺寸的实际优化,我们预测珀塞尔因子 50\sim 50 是可实现的。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.04487,
  title  = {Fiber-taper collected emission from NV centers in high-$Q/V$ diamond microdisks},
  author = {Tamiko Masuda and J. P. E. Hadden and David P. Lake and Matthew Mitchell and Sigurd Flågan and Paul E. Barclay},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.04487},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 4 figures