High output efficiency (340 lm/W) in a one wavelength microcavity OLED with emitter layer positioned at an anti-node
描述了一种OLED架构，其中薄发射极层位于谐振微腔的波腹处。在两种实现中，模式空间由多层反射镜或由具有垂直于装置的垂直模式定向的跃迁偶极矩的发射器约束。多层反射镜器件达到315 lm/W，定向发射器器件达到340 lm/W。观察到输出电流是线性的，并且效率随着功率而增加。这与所提出的发射极位于反节点的微腔器件的理论模型一致，其中自发发射被抑制。
2022-02-03 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Analytical and FDTD design of hybrid Fabry-Perot plano-concave microcavity for hexagonal boron nitride
有效的单光子发射器（SPE）的光的发射应当具有进入良好定义的时空模式的高计数率以及可接近的数值孔径（NA），以增加有效耦合到光波导中所需的光提取效率。基于先前开发的制造混合法布里-珀罗微腔的实验方法（进一步的信息可用[F. Ortiz-Huerta等人，Opt.Express 26，33245（2018）]），我们设法找到了实验可实现的分析和时域有限差分（FDTD）值，增强自发发射的混合平凹微腔的几何参数在二维（2D）六方氮化硼（hBN）中的色心的增强（即，Purcell增强），同时限制发射器的NA。利用傍轴近似和转移矩阵模型分别计算了微腔的基模和谐振模的光斑尺寸。发现由混合平凹微腔内部的2D hBN层托管的SPE（即面内偶极子）的Purcell增强为6。
2022-05-12 physics.optics
Microcavity-engineered plasmonic resonances for radiation enhancement and strong coupling of a quantum emitter
局域表面等离子体激元共振在基础物理和应用物理中对光场的亚波长限制具有重要意义，但强耗散使量子相干过程的实现面临挑战。在这里，我们建议工程师的电磁环境的金属纳米粒子（MNP）使用光学微腔。建立了描述MNP-微腔相互作用的量子解析模型，揭示了MNP-微腔相互作用显著增强的偶极辐射和相应降低的等离子体模欧姆耗散。因此，当与量子发射器相互作用时，微腔设计的MNP将量子产率提高了40倍以上，辐射功率提高了一个数量级以上。此外，该系统可以进入腔量子电动力学的强耦合区，为等离子体量子电动力学、量子信息处理、精密传感和光谱学的研究提供了一个很有前途的平台。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tunable Intracavity Coherent Up-conversion with Giant Nonlinearity in a Polar Fluidic Medium
本文提出一种基于掺杂激光染料的极性向列相流体微腔上转换系统，利用极性流体的巨偶阶非线性同时实现倍频与受激发射，并展示电场切换和温度调谐等动态调制能力。
2024-06-09 physics.app-ph physics.optics
Optical coherence properties of planar microcavity emission
从第一性原理出发，导出了微腔和部分相干源的自相干函数的解析表达式。两个谐振腔LED（RCLED）的模型和实验测量之间的良好协议是显而易见的。该模型还描述了相干长度随数值孔径的变化。这可以通过微腔在过滤掉底层光源的统计波动时的角度灵敏度来解释。它进一步表明，可变的平面微腔的相干特性可以通过控制微腔和发射器的潜在的相干性设计，从而可以实现范围超过近一个数量级的相干长度。
2004-11-03 physics.optics
A Fabry-Perot Microcavity for Diamond-Based Photonics
开放的法布里-珀罗微腔代表了一个有前途的路线，实现量子电动力学（腔QED）平台与金刚石基发射器。特别地，它们提供了将高纯度、最少制造的材料引入到可调谐、高品质因数光学谐振器中的机会。在这里，我们展示了一个基于纤维的微腔，包含一个厚（> 10 μm）的金刚石膜，其精细度为17，000，对应于品质因数Q ~ $10^6$。这种最低限度制造的厚样品可以包含类似于块状金刚石中发现的光学稳定发射体。我们观察修改后的微腔光谱中存在的膜，并开发分析和数值模型来描述腔模式的膜的效果，包括损耗和耦合到高阶横模。我们估计，大约20的Purcell增强应该是可能的钻石在这个设备中的发射器，并提供证据表明，更好的钻石表面处理和镜面涂层可以增加这个值到200在一个现实的系统。
2015-08-26 physics.optics quant-ph
Quantitative cavity-enhanced photothermal dynamics in TMDC-integrated ultrahigh-Q microcavities
Keio University（庆应义塾大学）
该研究探究了集成TMDC的超高Q微腔的光热效应，建立了定量模型，揭示了PL特性差异，为相关混合系统的光热研究及器件热态控制提供了方法。
2026-08-04 physics.optics
Computation and optimization of the Purcell factor of an open tunable Fabry-Perot microcavity
原子的自发发射可以通过把它们放在两个形成光学腔的镜子之间来控制。在过去的10年中，材料加工技术的快速发展使得制造可以被精细地调谐到与发射器共振的微观光学腔成为可能。这使得单光子源、纳米激光器和新纳米发射体（如半导体量子点和金刚石中的氮空位中心）的光谱学方面取得了进展。在这里，我们介绍了一个逐步的方法来计算最新一代的开放式可调谐法布里-珀罗微腔用于微光致发光研究的Purcell因子。我们讨论了如何可以优化作为腔的几何形状的函数的Purcell因子，并找到与发射器的共振的条件。微妙之处，如发射器的光学特性和穿透深度的电场到腔镜也被认为是。
2022-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optics of spin-noise-induced gyrotropy of asymmetric microcavity
研究了具有嵌入量子阱（QW）的高精细度半导体布拉格微腔在光子模和QW激子共振不同失谐量下的光学陀螺噪声。我们发现，在非对称法布里-珀罗谐振腔中，光子模频率高于激子共振频率时，噪声强度受到很强的抑制，这一现象是非对称法布里-珀罗谐振腔所特有的。从我们的分析如下，在一定程度的腔内损耗，非对称谐振腔的反射率消失，而极化灵敏度的回旋变化时，跨越临界点移动。模型计算结果与单量子阱微腔中自旋噪声的实验数据符合得很好，并得到了泵浦-探测实验中光致克尔旋转谱的证实。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall physics.optics
Scalable microcavity-coupled emitters in hexagonal boron nitride
本文通过将20nm厚hBN薄膜“拾取-放置”式集成到Si3N4微盘谐振器上，利用局部应变确定性激活回音壁模式体积内的单光子发射体，实现腔介导输出耦合与Purcell增强，为可扩展量子光子电路提供发射体与谐振器独立优化的路径。
2019-06-15 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Circularly polarized electroluminescence from a single-crystal organic microcavity light-emitting diode based on photonic spin-orbit interactions
有机电致发光器件的圆偏振（CP）电致发光由于其在未来显示和光子技术中的潜力而引起了人们的广泛关注。手性发光体是CP-OLED发展的关键，但由于设计和合成的困难，手性发光体的数量很少，而且限制了其电致发光性能。当光子的极化自由度（赝自旋）与其轨道角动量相互作用时，就会产生光子自旋轨道相互作用（SOI），如Rashba-Dresselhaus（RD）效应。在这里，我们展示了一个手性无发射极微腔CP-OLED与高不对称因子（gEL）和高亮度通过嵌入薄的二维有机单晶（2D-OSC）之间的两个银层，作为两个金属镜形成一个微腔，同时也作为两个电极在OLED架构。在RD效应存在的情况下，双折射2D-OSC微腔中的SOI导致具有CP色散的可控自旋分裂。由于OSC的高发射效率和高载流子迁移率，已经证明了无手性发射极的CP-0 LED表现出1.1的高gEL和约60000 cd/m2的最大亮度，这使我们的器件成为性能最好的CP-0 LED之一。这一策略为片上微腔CP-OLED的实际应用开辟了新的途径。
2022-11-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Emission from quantum-dot high- microcavities: transition from spontaneous emission to lasing and the effects of superradiant emitter coupling
测量和计算结果的一类新的发射器在腔量子电动力学制度的发射特性。该结构基于高精细度GaAs/AlAs微柱腔，每个微柱腔具有由InGaAs量子点层组成的活性介质，并且具有将大部分自发发射引导到一个腔模式（高β因子）中的显著特征。本文表明，通常的标准与传统的（低β因子）腔，一个尖锐的非线性输入-输出曲线伴随着显着的线宽变窄，激光必须加强的时间相等的二阶光子自相关函数确认激光。它还将表明，等时间的二阶光子自相关函数对于识别超辐射是有用的，超辐射是与量子点一起工作的高微腔中可能的相关性的表现。在巩固收集到的数据和识别激光作用的物理基础方面，理论和实验都表明只依赖于腔内光子数。这一点的证据来自于我们所有关于发射相干性和波动的测量和计算数据，从LED和腔增强LED到激光器，都位于相同的两条曲线上：一条是线宽变窄与腔内光子数的关系，另一条是g（2）（0）与腔内光子数的关系。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall physics.optics
Cavity enhancement of V2 centers in 4H-SiC with a fiber-based Fabry-Pérot microcavity
本研究将4H-SiC薄膜中的V2色心集成到光纤法布里-珀罗微腔中，实现零声子线散射光子13.3倍增强，为确定性自旋-光子相互作用奠定基础。
2025-03-28 physics.optics quant-ph
The origin and influence of non-cavity modes in a micropillar Bragg microcavity
School of Engineering, Cardiff University（卡迪夫大学工程学院）；Translational Research Hub（转化研究枢纽）；School of Physics and Astronomy, Cardiff University（卡迪夫大学物理与天文学院）
研究微柱布拉格微腔中非腔模式的起源及其对光子收集效率和普尔塞尔增强的影响
2026-01-16 cond-mat.other physics.optics
Microcavity enhanced single photon emission from two-dimensional WSe2
原子级平坦的半导体材料如单层WSe $_2$对于新型光电子器件具有很大的希望。最近，已经观察到剥离的WSe $_2$中的束缚激子的量子光发射。作为开发光电子器件的一部分，控制这种发射器的辐射特性是重要的步骤。在这里，我们报告了WSe $_2$中的束缚激子与开放微腔的耦合。我们使用一系列的曲率半径的平凹腔的几何形状与模式体积在$λ^3$制度，使珀塞尔因子高达8，同时增加光子通量的五倍。此外，我们确定单光子发射体的量子效率为$η= 0.46 \pm 0.03$。我们的研究结果为基于单光子源的腔增强单层在纳米光子学和量子信息技术中的广泛应用铺平了道路。
2018-07-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
A chiral one-dimensional atom using a quantum dot in an open microcavity
在纳米结构中，光与物质的相互作用可以被设计成手性的。在全量子体系中，手征一维原子，在一个方向上传播的光子与原子相互作用;在另一个方向上传播的光子不与原子相互作用。手征量子光学可应用于制造奈米级单光子路由器、环行器、移相器及双光子闸。此外，在手性系统中的许多发射器之间的定向光子交换可以使得能够产生高度奇异的量子态。在这里，我们提出了一种新的方法来实现手征量子光学$-$，我们使用一个低噪声的量子点在一个开放的微腔。具体来说，我们证明了单光子的非互易吸收，单光子二极管。非互易性，即正向传输与反向传输的比率，高达10.7 dB，并且通过将光子-发射极耦合调谐到最佳操作条件（$β= 0.5$）来优化$\textit{in situ}$。证明非互易性产生于单个量子发射器在于随着输入激光功率增加的非线性，并且在光子统计中，在二极管的反向方向上传播的超低功率激光导致高度聚束输出（$-$），这表明单光子分量在很大程度上被去除。这一结果为单光子移相器的研制铺平了道路，并通过利用量子点自旋，为双光子门和量子非破坏单光子探测器的研制铺平了道路。
2021-10-06 physics.optics quant-ph
Overlapping two standing-waves in a microcavity for a multi-atom photon interface
我们开发了一个光-物质界面，使冷原子链和光腔光子之间的强而均匀的耦合成为可能。这个接口是一个光纤法布里-珀罗腔，双共振的原子跃迁的波长和一个几何相称的红失谐腔内捕获晶格。满足强而均匀的原子-光子耦合的条件需要优化腔中两个驻波之间的空间重叠。在强耦合腔中，当模腰和瑞利范围都很小时，我们导出了考虑Gouy相位的最佳陷波波长的表达式。控制驻波重叠的主要参数是在两个波长之间的腔镜上的反射的相对相移，我们推导出最佳值。我们已经建立了一个根据这些结果优化的微腔，采用定制的反射镜与工程反射相位的两个波长。我们提出了一种高精度测量反射时相对相移的方法，这使我们能够确定该腔中两个模式的空间重叠。
2020-03-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Purcell-enhanced single-photon emission from nitrogen-vacancy centers coupled to a tunable microcavity
光学微腔是增强单个量子发射体自发发射的有力工具。然而，在室温下固态中遇到的宽发射光谱限制了腔的影响，并且要求超小的模体积。我们展示了Purcell增强的单光子发射从纳米金刚石中的氮空位（NV）中心耦合到可调谐的基于光纤的微腔，其模式体积下降到$1.0\,λ^{3}$。我们记录了腔增强荧光图像，并研究了几个单一的发射器与一个腔。通过增强的荧光收集以及可调谐的荧光寿命修改证明了Purcell效应，并且我们推断有效的Purcell因子高达2.0。通过数值模拟，我们还表明，可以实现一种新的制度，光限制，其中法布里-珀罗模式与附加模式限制相结合的光限制本身。在这种制度下，有效的Purcell因子高达11 NV中心和63硅空位中心是可行的，保持明亮的单光子源和有效的自旋读出在环境条件下的承诺。
2016-06-02 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
A Low-Temperature Tunable Microcavity featuring High Passive Stability and Microwave Integration
本研究提出一种闭循环低温光纤基微腔，在低于10K下实现约25皮米的高被动稳定性，并集成微波控制，为自旋-光子界面提供高效平台。
2024-12-18 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Fluorescence enabled phonon counting in an erbium doped piezo-optomechanical microcavity
该研究提出利用稀土掺杂光机腔的荧光发射替代传统滤波，实现无滤波器单声子计数，实验达到93dB泵浦抑制，边带-泵浦比提升83dB。
2024-12-18 physics.optics
Cavity-enhanced single photon source based on the silicon vacancy center in diamond
单光子源是各种量子技术中不可或缺的一部分，室温下的固态量子发射器是一种很有前途的实现方式。我们将纳米金刚石中单个硅空位中心的荧光耦合到可调光学微腔中，以证明与本征发射器特性相比，单光子源具有高效率，增加的发射速率和改善的光谱纯度。我们使用一个基于光纤的微腔模式体积小$3.4~λ^3$和$1.9\times 10^4$的品质因数，并观察到有效的Purcell因子高达9.2。我们进一步研究修改的内部速率动力学，并提出一个速率模型，密切同意的测量。我们观察到寿命变化高达31%，这受到本文研究的发射体有限量子效率的限制。通过改进材料，我们获得的参数预测单光子速率超过1 GHz。
2017-03-03 physics.optics quant-ph
Superradiant Organic Light-Emitting Diodes
本文通过使操作电压随发光体浓度缩放，在法布里-珀罗微腔 OLED 中触发稳态超辐射，实现亮度超扩展性集体增强、光谱窄化，使更少发光体在更低电压下达到或超过对照器件亮度，为高效显示与照明提供新途径。
2025-07-20 physics.optics quant-ph
Analytical results from the quantum theory of a single-emitter nanolaser. II
利用Heisenberg-Langevin和密度算符两种等价方法，研究了非相干泵浦的单二能级系统与有限精细度单腔模相互作用的纳米激光的性质.我们表明，在良好的腔制度的情况下，海森伯-朗之万方法提供的线宽，振幅起伏谱，和腔内曼德尔Q参数的分析结果。在坏腔制度，我们估计的频率在弛豫振荡的峰值出现。借助用相干态表示的密度算符主方程，我们得到了Glauber-Sudarshan P函数的近似表达式。这种解决方案可以用于良好的腔制度的情况下，并允许我们更详细地调查的nanolaser的无阈值行为。所有这两种方法是在一个非常好的协议与对方和数值模拟。
2013-01-23 physics.optics quant-ph
Dissipative Quantum Feedback in Measurements Using a Parametrically Coupled Microcavity
微米和纳米级光学或微波腔用于广泛的经典应用和量子科学实验，从精密测量，激光技术到机械运动的量子控制。在任何光腔中，通过吸收的耗散光子损耗在某种程度上都会引入热光效应，从而对精确测量施加基本限制。在这里，我们从理论和实验上揭示，这种耗散光子吸收可以导致量子反馈通过在回路中的字段检测的吸收光场，导致腔内场的波动被压扁或antiquashed。引人注目的是，这修改了相干响应测量中的光学腔敏感性，并导致使用腔的非相干干涉光学机械测量中的过度噪声和相关性。我们实验观察这种意想不到的耗散动力学在低温（约8 K）和环境条件下的侧边冷却的光机械晶体cavitiess的光机械光谱。在机械运动的干涉量子测量中，耗散反馈引入了对光腔线宽和光机散射率的有效修正，并产生了过多的不精确噪声。这样的耗散反馈从根本上不同于量子非破坏反馈，例如，光学克尔压缩耗散反馈本身总是导致反压缩的环外光场，但在一定条件下，它可以增强共存的克尔压缩。我们的结果对未来的耗散工程，如耗散增强边带冷却和克尔压缩，量子频率转换，光子系统中的非互易性具有广泛的意义。
2022-05-05 physics.optics quant-ph
Free spectral range electrical tuning of a high quality on-chip microcavity
可重构光子电路的应用范围从下一代计算机架构到量子网络、相干雷达和光学超材料。然而，完全的可重构性目前仅在毫米级器件尺寸上是可行的。在这里，我们克服了这个障碍，开发了一个片上高品质的微腔谐振，可以在整个自由光谱范围（FSR）的电调谐。FSR调谐允许与任何源或发射器谐振，或在任何数量的网络微腔之间谐振。我们通过将纳米电子驱动与强大的光机械相互作用相结合来实现它，从而产生高度应变依赖的有效折射率。这允许低电压和亚千瓦功耗。我们展示了一个基本的可重构光子网络，使微腔谐振与任意模式的微环形光腔跨越电信光纤链路。我们的研究结果具有超越光子电路的应用，包括广泛可调谐的集成激光器，用于电信和天文学的可重构光学滤波器，以及片上传感器网络。
2018-06-20 physics.app-ph physics.optics quant-ph
A Compact, Robust, and Tunable Open Microcavity Platform for Solid-State Quantum Electrodynamics
JILA and Department of Physics, University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校 JILA 与物理系）；Icarus Quantum Inc.（Icarus 量子公司）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本文提出一种紧凑且可调的开放微腔平台，用于固态量子电动力学研究，实现了无振动诱导展宽和原位调谐，展示了量子点与微腔的强耦合。
2026-05-15 physics.optics quant-ph
Enhanced Directional Quantum Emission by Tunable Topological Doubly-Resonant Cavities
如何利用拓扑微腔来控制量子发射是光学界正在研究的课题之一。本文研究了双共振拓扑Tamm微腔中量子发射体的发射，根据实际应用的需要，这种微腔可以同时实现两个任意波长的双共振.为了实现这种腔中量子发射的增强，我们利用了可调谐双谐振模式，其中一个谐振模式对应于泵浦激光波长，另一个位于量子发射器的发射波长。理论和实验结果表明，量子发射体的泵浦激发和发射效率都得到了极大的提高。其主要物理机制可用双谐振腔时间耦合模理论来解释。此外，我们观察到更快的发射速率和更高的效率的单向量子发射，这在光学检测，传感，滤波和发光器件中有很好的应用前景。
2021-08-04 physics.optics
Manipulation of Quenching in Nanoantenna-Emitter Systems Enabled by External Detuned Cavities: A Path to Enhance Strong-Coupling
我们发现，宽带法布里-珀罗微腔可以协助耦合到非共振等离子体纳米天线的发射器，以抑制影响荧光淬灭的非辐射通道。我们确定的干扰机制，创造必要的增强耦合和带宽变窄的混合共振，并表明它可以帮助进入强耦合制度。我们的研究结果提供了新的可能性，提高效率的固态发射器和访问不同领域的电子物理与混合结构，可以使用现有的技术制造。
2018-03-09 physics.optics quant-ph
Post-fabrication tuning of circular Bragg resonators for enhanced emitter-cavity coupling
本文提出通过制备后重复湿法化学刻蚀校正圆形布拉格谐振器与嵌入量子点之间的光谱失配，在AlGaAs谐振器中实现约16 nm波长调谐和4倍Purcell增强，并验证该方法可推广至其他材料平台以提升器件产率。
2023-09-27 physics.optics quant-ph
Quantum correlated photons via a passive nonlinear microcavity
针对光子间相互作用难以规模化的问题，提出利用被动 InGaP 光子集成电路中的 $χ^{(2)}$ 非线性产生双光子束缚态，通过量子干涉实现非经典光子关联，为非线性光学量子信息处理和量子网络开辟了新途径。
2023-10-25 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Low-temperature tapered-fiber probing of diamond NV ensembles coupled to GaP microcavities
在这项工作中，我们提出了一个平台，用于测试腔发射器系统的设备性能，使用的合奏发射器和锥形光纤。该方法提供了腔模式的高对比度光谱，耦合到腔的发射器的选择性检测，以及在单发射器情况下的器件性能的估计。利用金刚石中的氮空位（NV）中心和GaP光学微腔，我们能够在10 K下将腔调谐到NV共振，将腔耦合发射耦合到锥形光纤，并测量光纤耦合NV自发发射衰减。从理论上讲，我们表明，光纤耦合的平均珀塞尔因子是2-3倍大于自由空间收集，虽然由于合奏平均它仍然是一个因素的3小于一个单一的，理想的中心珀塞尔因子。
2011-02-25 physics.optics quant-ph
Universal method for realization of strong light-matter coupling in hierarchical microcavity-plasmon-exciton systems
极化激元是由光学谐振腔的真空场与量子发射体中的电子激发之间的强耦合而产生的组成轻物质准粒子。达到这样的状态通常是困难的，因为它需要具有高振子强度的材料与相关的光学模式相互作用。二维过渡金属二硫属化合物（TMD）是近年来在室温下实现强耦合的理想材料。然而，这些材料通常提供10-40 meV范围内的耦合强度，这可能不足以达到与低品质因数谐振器的强耦合。在这里，我们展示了一个通用的计划，允许一个简单的实现与2D材料和超越强和超强耦合制度。通过在纳米颗粒阵列中混合等离子激元激发与激子在WS 2单层内的共振金属微腔，我们制作了一个分层系统的结合拉比分裂超过500毫电子伏在室温下。耦合系统的光致发光测量显示主导发射从较低的极化激元分支，表明在耦合过程中的激子的参与。强耦合最近被认为会影响许多光学和材料相关的性质，包括化学反应性，激子输运和光学非线性。利用这里提出的通用方案，可以轻松实现宽光谱范围内的强耦合，因此可以在更广泛的材料类别中进一步探索这些令人兴奋的现象。
2018-06-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Broad-band spectral control of single photon sources using a nonlinear photonic crystal cavity
受量子信息科学发展的启发，最近的许多努力已经指向将单个量子发射器耦合到光学微腔。这样的系统可以用于按需产生单光子，实现单光子水平的非线性光学开关，并实现量子网络的功能节点，其中发射器用作处理节点，光子用于长距离量子通信。对于这些实际应用中的许多应用，重要的是开发允许产生所需频率和带宽的传出单光子的技术，从而实现连接不同类型的发射器和通过电信波长进行长距离传输的混合网络。在这里，我们提出了一种新的方法，利用非线性光学谐振腔，其中来自原子状发射器的单光子被直接转换成所需的频率和带宽使用腔内非线性的光子。作为具体的例子，我们讨论了一个高精细度，TE-TM双模光子晶体腔的设计，允许直接产生单光子在电信波长开始从InAs/GaAs量子点与950 nm的过渡波长，和直接光耦合这样的量子点与金刚石氮空位中心在637 nm的方案。
2009-03-26 physics.optics quant-ph
Cavity optomechanics in gallium phosphide microdisks
我们制作了具有本征品质因数$ > 2.8\times10^{5}$和模体积$< 10 (λ/n)^3$的磷化镓（GaP）微盘光腔，并研究了它们的非线性和光机械特性。对于高达$8.0\times10^4$腔内光子的光强度，我们观察到微腔中的光损耗随着强度的增加而减小，这表明GaP材料中存在可饱和吸收位点，并且双光子吸收不显著。我们观察光学模式之间的光学机械耦合的微盘约1.5 $μ$米和几个机械共振，并测量光学弹簧效应与理论预测的光学机械耦合率$g_0/2π\sim 30$ kHz的基本机械径向呼吸模式在488 MHz。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Vacuum field energy and spontaneous emission in anomalously dispersive cavities
异常色散腔，特别是白光腔，可以具有比其正常色散对应物更大的带宽精细度比。部分出于这个原因，它们被提议用于类似LIGO的重力波探测器和环形激光陀螺仪。本文分析了与色散腔模有关的量子噪声。与特定腔模式相关联的真空场能量与该模式的腔平均群速度成比例。对于群折射率值在1和0之间的色散腔，这意味着与特定腔模式相关的总真空场能量必须超过$\hbar ω/2$。特别是对于白光腔，群折射率接近零，并且特定空间模式的真空场能量可以显著增强。当腔内发射体的线宽大于腔体的线宽时，我们预测了进入色散腔模的自发发射率的增强和激光线宽的加宽。
2010-12-04 physics.optics
Cavity Quantum Electrodynamics Design with Single Photon Emitters in Hexagonal Boron Nitride
六方氮化硼（h-BN）是二维（2D）纳米电子学中的电介质和封装层的普遍绝缘晶体，也是2D纳米机电系统（NEMS）中的结构材料，随着最近发现光学活性缺陷中心和相关自旋态，也迅速成为量子光子学的有前途的平台。结合测量的发射特性，在这里，我们提出并数值研究了腔量子电动力学（cavity-QED）计划，将这些缺陷使单光子发射器（SPE）在h-BN微盘谐振器。微盘的回音壁性质可以同时支持具有不同径向和方位角模式指数的多个腔谐振族，克服了在空间和光谱上使单点缺陷与光学模式的最大电场重合的挑战。h-BN SPE的优异特性，包括优异的发射速率、相当高的Debye-Waller因子和室温下傅里叶变换有限的线宽，使得耦合与衰减速率之比g/max（γ，\k{appa}）高达500。这项研究不仅提供了深入了解发射极-腔相互作用，而且有助于实现h-BN光子器件，如低阈值微腔激光器和高纯度单光子源，对线性光学量子计算和量子网络应用至关重要。
2021-06-05 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Tunable WS$_2$ Micro-Dome Open Cavity Single Photon Source
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学）；Sapienza University of Rome（罗马智慧大学）；Friedrich Schiller University Jena（耶拿弗里德里希·席勒大学）；National Institute for Materials Science（国立材料研究所）；National Research Council（国家研究委员会）
通过氢离子辐照制备WS₂微穹并集成开放腔，实现可调单光子源，验证非共振耦合特性，提升量子发射体应用潜力。
2025-11-26 physics.optics quant-ph
High-Q microcavity enhanced optical properties of CuInS$_{2}$/ZnS colloidal quantum dots towards non-photodegradation
本文报道了在不同大气条件下，滴注到SiO_2 $_{2}$ /Si衬底和高品质因数微盘上的CuInS $_{2}$ /ZnS胶体量子点的光致发光光谱的时间演化.在低激发功率下，观察到了光致发光的快速衰减、峰位蓝移和线宽展宽。随着激发功率的进一步增大，荧光峰位发生红移，线宽变窄，这归因于光致凝聚增强了不同量子点之间的F $\ddot{o}$ rster共振能量转移.氧在光致发光衰减中起着重要作用，真空中光漂白效应的减弱证实了这一点。将量子点滴注到微透镜上，由于泵浦光与腔模的耦合，极大地提高了激发效率，从而加速了微透镜的光氧化和光漂白。而当发射光子与腔模耦合时，由于MD的提取效率和Purcell效应的提高，室温下PL增强了20倍以上，20 K时增强了35倍。利用高品质因数腔的优点，可以在小激发功率下获得较强的光致发光强度，从而避免光漂白现象。CuInS $_{2}$量子点在室温下具有良好的光致发光性能，而光致降解一直是限制其应用的主要因素。
2017-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Scaling laws of the cavity enhancement for nitrogen-vacancy centers in diamond
我们采用一个高精细度光纤微腔来研究纳米金刚石中氮空位中心声子边带荧光的增强。利用谐振器的完全可调谐性和开放访问，我们明确地证明了通过在很大范围内改变模式体积和品质因数的Purcell增强的标度律。虽然在发射寿命的变化保持在一个宽带发射器的制度小，我们观察到的发射光谱密度增加了高达300倍。这给出了可以用该谐振器和线宽比腔线宽窄的发射器实现的Purcell因子的直接测量。我们的研究结果表明，波长可调谐窄带单光子源的实现方法，并展示了一个系统，有可能达到强耦合制度。
2013-11-13 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Space-compatible cavity-enhanced single-photon generation with hexagonal boron nitride
纯净且不可分辨的单光子源对于不久的将来的光量子技术至关重要。最近，由二维六方氮化硼（hBN）主办的色心已经成为高亮度室温单光子源的一个有前途的平台。尽管发射器的亮度很高，但光谱相当宽，单光子纯度不足以用于实际的量子信息处理。在这里，我们报告这样的量子发射器托管hBN集成到一个可调光学微腔。$λ^3$量级的小模体积允许我们Purcell增强荧光，同时观察到激发态寿命缩短。该腔通过抑制非共振噪声，显著地窄化了光谱并提高了单光子纯度。我们通过评估我们的单光子源在量子密钥分发和量子计算中的性能来探索实际应用。完整的设备结构紧凑，并在皮类卫星平台上实现，使未来的低成本基于卫星的长距离量子网络成为可能。
2019-02-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Waveguide coupled cavity-enhanced light emission from individual carbon nanotubes
我们展示了一个单独的单壁碳纳米管光发射器集成到一个微腔和波导在电信波长制度。来自碳纳米管的光发射在腔谐振处增强，并且从波导面有效地提取。我们已经用干法将碳纳米管转移到纳米梁腔中，确保使用单个碳纳米管。来自手性识别的单个碳纳米管的引导光发射具有小于1.3 nm的窄线宽和$\sim$ 17 dB的非共振抑制。波导耦合器件配置与完全集成的片上设计兼容，并且对于基于碳纳米管的光子学是有希望的。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall physics.optics
Micro-cavity length stabilization for fluorescence enhancement using schemes based on higher order spatial modes
该研究针对微腔荧光增强检测中稳定光束光子泄漏问题，提出基于奇数阶高阶空间模式的腔长稳定方案，实现0.5 pm RMS稳定性并抑制误差光子泄漏超100倍，为量子技术应用提供支持。
2024-11-29 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Influence of multi-electronic states on few-quantum-dot nanolasers
本文从实验和理论两方面研究了嵌入量子点的光子晶体腔纳米激光器的增益机制。在低激发功率下的时间分辨测量中，我们发现四个激子耦合到腔中。在高激发功率下，我们观察到从自发发射到激光的平滑的低阈值跃迁。然而，在激光发射开始之前，观察到激子饱和，并且激光发射所需的增益来源于多电子跃迁，这产生了宽的发射背景。我们将实验与量子点微腔激光器的模型进行比较，发现向腔体馈电的发射器的数量必须大大超过4个，这证实了增益是由多电子态提供的。我们的结果与理论预测一致。
2013-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics
Terahertz source-on-a-chip with decade-long stability using layered superconductor elliptical microcavities
本研究提出一种基于层状高温超导体椭圆微腔的片上太赫兹发射源，利用本征Josephson结阵列锁相振荡实现超11年稳定相干发射，为可扩展固态THz激光器平台奠定基础。
2025-06-28 cond-mat.supr-con cs.SY eess.SY
