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首页> 外文期刊>Physical review >Integrated nanoplasmonic quantum interfaces for room-temperature single-photon sources
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Integrated nanoplasmonic quantum interfaces for room-temperature single-photon sources

机译：适用于室温单光子源的集成纳米等离子体量子接口

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摘要

We describe a general analytical framework of a nanoplasmonic cavity-emitter system interacting with a dielectric photonic waveguide. Taking into account emitter quenching and dephasing, our model directly reveals the single-photon extraction efficiency η as well as the indistinguishability I of photons coupled into the waveguide mode. Rather than minimizing the cavity modal volume, our analysis predicts an optimum modal volume to maximize η that balances waveguide coupling and spontaneous emission rate enhancement. Surprisingly, our model predicts that near-unity indistinguishability is possible, but this requires a much smaller modal volume, implying a fundamental performance trade-off between high η and I at room temperature. Finally, we show that maximizing ηI requires that the system has to be driven in the weak coupling regime because quenching effects and decreased waveguide coupling drastically reduce η in the strong coupling regime.
机译：我们描述了与电介质光子波导相互作用的纳米等离子体腔-发射极系统的一般分析框架。考虑到发射极的淬灭和移相，我们的模型直接揭示了单光子提取效率η以及耦合到波导模式的光子的不可分辨性I。我们的分析不是将腔模量最小化，而是预测最佳模量以最大化η，从而平衡波导耦合和自发发射率增强。出乎意料的是，我们的模型预测可能实现近统一的不可区分性，但这需要较小的模态体积，这意味着在室温下高η与I之间存在基本的性能折衷。最后，我们表明，要使ηI最大化，就必须在弱耦合状态下驱动系统，因为在强耦合状态下，猝灭效应和减小的波导耦合会大大降低η。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2017年第23期|235151.1-235151.6|共6页
  • 作者

    Frederic Peyskens; Darrick Chang; Dirk Englund;

  • 作者单位

    Quantum Photonics Group, RLE, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA;

    ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology, 08860 Castelldefels, Barcelona, Spain;

    Quantum Photonics Group, RLE, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA;

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