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碳化硅波导-光纤接口的精确表征

量子物理 2024-07-12 v3 光学

摘要

高折射率材料(如 4H-SiC)中的发射体因全内反射造成损耗,导致光子探测效率降低。因此,将其集成到能将光子发射耦合至特定波导模式的高效纳米光子结构中,可显著提高光子探测效率。此外,将该波导与经典光纤网络对接对于探测光子和进行实验同样重要。本文展示了一种 SiC 波导-光纤接口。通过精细测量,我们确定了从 SiC 纳米梁到光纤的光子传输效率超过 93%。我们利用该接口创建了一个基于 4H-SiC 中波导集成 V2 缺陷的明亮单光子源,并实现了每秒 181 千计数的总光子计数率。我们观测并量化了应变引起的基态自旋态位移,并展示了电子自旋的相干控制,其相干时间 T2=42.5 μ\rm\mus。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.06096,
  title  = {Precise characterization of a silicon carbide waveguide fiber interface},
  author = {Marcel Krumrein and Raphael Nold and Flavie Davidson-Marquis and Arthur Bourama and Lukas Niechziol and Timo Steidl and Ruoming Peng and Jonathan Körber and Rainer Stöhr and Nils Gross and Jurgen Smet and Jawad Ul-Hassan and Péter Udvarhelyi and Adam Gali and Florian Kaiser and Jörg Wrachtrup},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06096},
  year   = {2024}
}