嵌入SPP波导中的纳米金刚石单个锗空位的片上激发
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在纳米级等离激元光子学器件中,实现量子发射器(quantum emitters)的单片集成需要能够将光限制在远低于衍射极限的低损耗等离子体元件内。表面等离激元(Surface Plasmon Polariton)波导具有亚波长限制特征,在衍射限制上优于介电体光子波导,有助于实现量子发射器的自发辐射产率的Purcell增强,符合目前的集成化和小型化的发展趋势。最近,来自南丹麦大学的Hamidreza Siampour博士和Sergey I. Bozhevolnyi教授等人通过胶质银晶体(colloidal silver crystal)上的介电脊(dielectric ridge)等离子体模式,展示了纳米金刚石嵌入(nanodiamond-embedded)单量子发射器的片上远程激发(on-chip remote excitation)。纳米金刚石内包含有单个中心,能够提供适用于高度集成光子器件的窄带、明亮且稳定的单光子源(single-photon source)。低损耗的等离子体器件使得532 nm的泵浦激光能够在SPP波导中传播,到达嵌入了单个“锗-空位”中心的纳米金刚石,从而导致了该量子发射器的Purcell增强约6倍,耦合效率约56%,传输长度约33μm,并且其品质因子达到出色的180,开辟了用于实现纳米级功能量子器件的新途径。
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