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相干驱动半导体光学腔 QED 系统的研究

量子物理 2009-11-13 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

基于芯片的腔量子电动力学 (QED) 器件由自组装 InAs 量子点 (QD) 耦合至高品质因子 GaAs 微盘腔构成,并通过光纤锥形波导利用其光学通道进行相干探测。我们强调了这种全光纤测量装置的一个特别重要的方面,即相对于典型的自由空间激发技术,其对光学耦合水平和光学损耗的知晓精度。这使得能够精确知晓腔内光子数并测量绝对透射和反射信号。文中展示了该系统在弱驱动和强驱动条件下的共振光学光谱,通过与系统的量子主方程模型进行比较,可以确定 QD 激子与光学腔模之间的相干耦合速率、激子态的不同弹性和非弹性退相干水平,以及 QD 在腔内的位置和取向。还进行了泵浦 - 探测测量,其中一束远失谐红失谐控制激光束被引入腔内。我们发现,该控制束并未在 QD 的激子线中产生可测量的交流斯塔克 (ac-Stark) 位移,而是导致了共振系统响应的饱和。控制束存在于腔内所产生的宽光致发光光谱表明,半导体中的带隙下吸收及其导致的自由载流子生成是系统饱和的可能来源。

关键词

引用

@article{arxiv.0806.4162,
  title  = {Investigations of a coherently driven semiconductor optical cavity QED system},
  author = {Kartik Srinivasan and Christopher P. Michael and Raviv Perahia and Oskar Painter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0806.4162},
  year   = {2009}
}

备注

18 pages, 17 figures