确定性量子点单光子源与CMOS兼容碳化硅光子学的混合集成
光学
2022-03-24 v1 量子物理
摘要
薄膜4H-碳化硅（4H-SiC）因其高CMOS技术兼容性和大光学非线性，正成为实现大规模光学量子电路的有力竞争者。然而，在绝缘体上制备晶圆级4H-SiC薄膜（4H-SiCOI）以实现光子电路密集集成，以及高效耦合对可扩展量子光子学至关重要的确定性量子发射器方面，仍存在挑战。本文展示了基于自组装InGaAs量子点（QDs）的单光子源（SPSs）与通过离子切片技术制备的晶圆级4H-SiC光子芯片的混合集成。通过设计双层垂直耦合器，我们在混合量子光子芯片中实现了单光子发射的产生与高效路由。此外，我们通过制备具有50:50对称功率分配比的1×2多模干涉仪（MMI），实现了针对触发单光子的芯片集成分束器操作。在通过离子切片技术制备的4H-SiC光子芯片上异质集成基于QDs的SPSs的成功演示，是迈向具备确定性SPSs的CMOS兼容、快速可重构量子光子电路的重要一步。
引用
@article{arxiv.2203.12202,
title = {Hybrid integration of deterministic quantum dots-based single-photon sources with CMOS-compatible silicon carbide photonics},
author = {Yifan Zhu and Wenqi Wei and Ailun Yi and Tingting Jin and Chen Shen and Xudong Wang and Liping Zhou and Chengli Wang and Weiwen Ou and Sannian Song and Ting Wang and Jianjun Zhang and Xin Ou and Jiaxiang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12202},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 4 figures