基于混合圆布拉格光栅的电信波长量子光源优化设计
应用物理
2019-12-06 v2 介观与纳米尺度物理
光学
摘要
我们展示了一项针对电信 O 波段发射波长的基于混合圆布拉格光栅 (CBG) 的量子光源设计研究。评估的 CBG 设计显示出 > 95% 的光子提取效率及接近 30 的 Purcell 因子。通过基于有限元方法的仿真，并考虑可能的制造缺陷的影响，我们确定了针对结构像差具有鲁棒性的优化高性能 CBG 设计。特别是，完整的三维仿真揭示，这些设计对器件中发射极位置的偏差表现出鲁棒性，且偏差完全在已报道的确定性制造技术的定位精度范围内。此外，我们研究了所评估的混合 CBG 设计与单模光纤的耦合，这对开发实用量子光源尤为重要。我们获得了使用市售光纤时高达 77% 的耦合效率，并再次证明了其对制造缺陷的鲁棒性。我们的结果展示了制造接近理想的光纤耦合量子光源以用于长距离量子通信的前景。
引用
@article{arxiv.1908.08408,
title = {Optimized Designs for Telecom-Wavelength Quantum Light Sources Based on Hybrid Circular Bragg Gratings},
author = {Lucas Rickert and Timm Kupko and Sven Rodt and Stephan Reitzenstein and Tobias Heindel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08408},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 8 figures, including Supplemental Material, added additional simulations in full 3D setting accounting for finite displacement of dipole emitter