Er$^{3+}$:CaWO$_4$的极化与温度依赖性——面向固态稀土离子掺杂量子存储器的探索

在量子存储器的开发过程中，Er$^{3+}$:CaWO$_4$因其长时间的光学相干时间及与1550 nm通信带的兼容性，成为一种有前景的稀土离子掺杂晶体平台。本文考察了极化和温度对$Z_1\to Y_1$和$Z_1\to Y_2$光学跃迁吸收强度、中心波长及线宽的影响，光线沿晶体的a轴和c轴入射。结果发现，在低温（约3 K）下沿c轴入射激光的$Z_1\to Y_1$跃迁（波长1532.6 nm）尤为有利。该跃迁表现出稳定的中心波长、较窄的线宽、极化无关性、较大的吸收截面积，并位于C波段——这些特性使其在量子存储器应用中具有高度适用性。