Resonance fluorescence of a cold atom in a high-finesse resonator
研究了由原子组成的系统在激光驱动下，处于激光和腔场诱导的冷却动力学稳态时，在高精细度谐振腔中原子的发射光谱。通常，共振荧光光谱和腔输出处的光谱包含关于系统所经历的动力学的互补信息。在一定的参数范围内，腔场和激光场诱导的散射过程之间的量子干涉效应导致共振荧光光谱特征的选择性抑制，这些特征在自由空间中的激光冷却原子的光谱中是可见的。
2007-05-10 cond-mat.other physics.atom-ph quant-ph
Demonstration of Ultra Low Dissipation Optomechanical Resonators on a Chip
腔增强的辐射压力耦合的光学和机械自由度引起一系列的光机械现象，特别是提供了一个途径的介观机械振荡器的量子制度。然而，腔光学力学的主要挑战是实现同时最大化光学精细度和机械质量的系统。在这里，我们证明了第一次独立控制的机械和光学自由度内的一个和相同的片上谐振器。第一次直接观察到的机械正常模式耦合在微机械系统允许定量的机械耗散的理解。谐振器几何形状的后续优化实现了固有材料损耗限制的机械Q因子，与高MHz频率范围内报告的最佳值相媲美，同时保持谐振器的超高光学精细度。我们的结果不仅对基于微谐振腔的光机系统中的机械损耗有了全面的了解，而且为腔光机学提供了一个理想的环境。
2008-07-18 quant-ph
Nanofiber-segment ring resonator
我们描述了一种光纤环形谐振器，它由一个相对较长的标准单模光纤环和一个较短的环形段组成。的倏逝模式的的双折射段允许腔增强场与原子的相互作用，在靠近双折射表面。我们报告的实验中使用一个温暖的原子蒸气和低精细腔，并简要讨论了潜在的实现强耦合制度的腔QED通过使用囚禁原子和这种高精细腔。
2016-05-28 physics.optics quant-ph
Optically accessible high-finesse millimeter-wave resonator for cavity quantum electrodynamics with atom arrays
本文提出一种光学可及的高精细度毫米波法布里-珀罗腔，通过建模傍轴后修正规避近共焦几何引起的横模简并损耗，在1 K下实现精细度5.8×10^7，为囚禁原子阵列的强耦合腔QED实验铺平道路。
2025-06-06 physics.atom-ph quant-ph
Detecting magnetically guided atoms with an optical cavity
我们表明，低精细腔可以有效地检测中性原子。这种低精细度可以通过减小腔体的模腰来补偿。我们用一个束腰直径为12 $μ$ m、精细度仅为1100的近同心谐振腔探测了磁导引Rb原子，探测灵敏度为模体积内的0.1个原子。在未来的单原子探测和腔QED应用的实验中，使用集成在原子芯片上的小型化光学谐振腔将是非常有益的。
2005-10-18 physics.atom-ph quant-ph
Integrating cavity quantum electrodynamics and ultracold-atom chips with on-chip dielectric mirrors and temperature stabilization
我们制作了一个原子芯片器件，它结合了冷原子磁捕获电路和适用于单原子强耦合腔QED的高精细度光学谐振腔。在横向尺寸< 100 μ m的微图案化片上平面镜和悬置在芯片上方的曲面镜之间形成精细度F > 2 × 10^5的法布里-珀罗光学谐振器。在原子芯片的模拟操作期间，利用片上电元件和光学元件之间的强且快速的热耦合来稳定伺服带宽超过100 kHz的腔镜分离。
2007-07-02 quant-ph
High-sensitivity optical monitoring of a micro-mechanical resonator with a quantum-limited optomechanical sensor
我们实验证明了高灵敏度的光学监测的微机械谐振器和它的冷却的主动控制。在谐振腔上镀上一层低损耗的反射镜，我们制作了一个基于极高精细度腔（30000）的光机传感器。我们测量了谐振腔的热噪声，其量子极限灵敏度为10^-19 m/rootHz，并通过冷阻尼技术将谐振腔冷却到5 K。我们的设置的应用范围从量子光学实验到宏观机械谐振器的量子基态的实验演示。
2006-05-19 quant-ph
Classical signature of ponderomotive squeezing in a suspended mirror resonator
实验研究了高精细度法布里-珀罗腔中小质量运动反射镜与入射光场的辐射压耦合。使用经典强度噪声来模拟辐射压力量子涨落，有质动力压缩的物理学作为场求积之间的光-机关联的结果而发挥作用。同样的方案可以用来探测量子水平上的有质动力压缩，从而为量子光学和高灵敏度测量实验开辟了新的途径。
2010-02-01 quant-ph
Collective Atomic Motion in an Optical Lattice formed inside a High Finesse Cavity
我们报告的集体非线性动力学在一个高精细度环形腔内形成的光晶格在一个迄今为止尚未探索的制度，其中每个光子的光位移倍的数量被困原子超过腔共振线宽。我们观察到了原子对光学势阱的反作用所引起的双稳态和自诱导压缩振荡。在假定原子运动为绝热的简化模型中，我们可以很好地理解我们的大部分观测结果。非绝热方面的原子运动的再现通过解决完整的系统耦合的非线性运动方程的数百个原子。
2003-09-05 quant-ph
Cavity-induced damping and level shifts in a wide aperture spherical resonator
我们明确计算的空间依赖性的辐射弛豫率和相关的水平位移的偶极子放置在一个大的数值孔径和一个相对较低的精细度的球形腔的中心附近。特别是，我们给出了这些量的简单而有用的解析公式，可以用于任意反射镜传输。在腔中心附近的真空场实际上是等效的一个在微腔中获得的，这个计划允许一个预测显着的腔QED效应。
2005-01-04 quant-ph
High-sensitivity optical measurement of mechanical Brownian motion
我们描述了一个实验，其中激光束被发送到一个高精细光学腔与反射镜涂在机械谐振器。我们表明，反射光是非常敏感的小镜位移。我们以很高的灵敏度观察到了谐振腔的布朗运动。
1999-09-03 quant-ph
Silicon microcavity arrays with open access and a finesse of half a million
光学谐振腔是科学技术中越来越重要的工具。它们的应用范围从激光物理、原子钟、分子光谱学和单光子产生到原子或纳米尺度物体的检测、捕获和冷却。这些应用中的许多受益于强模式限制和高光学品质因数，使得高表面质量的小反射镜是理想的。在硅中构建这样的设备在电信波长处产生超低吸收，并使微结构与机械，电气和其他功能集成。在这里，我们通过制造具有超光滑表面、小且良好控制的曲率半径、超低损耗和高反射率的光刻对准硅镜，将光学谐振器技术推向新的极限。我们建立大型阵列的微腔的精细度大于F = 500，000和330毫微微升的模式体积在1550 nm附近的波长。这种高质量的微镜开辟了一个新的光学领域，使人们能够对光与物质之间的强耦合进行前所未有的探索。
2019-01-16 physics.app-ph physics.optics quant-ph
High finesse microcavities in the optical telecom O-band
光学微腔允许将光强烈地限制在小的模体积中并且具有长的光子寿命。这种限制显著增强了腔内光与物质之间的相互作用，其应用包括纳米颗粒的光学捕获和冷却、单光子发射增强、量子信息处理和传感。对于许多应用，直接进入模式体积的开放式谐振器是必要的。在这里，我们报告了一个可扩展的，开放式访问的光学微腔平台，模式体积< 30 $λ^3$和精细度接近$5x10^5$。这一结果大大超过了迄今为止法布里-珀罗腔所达到的最高光学增强因子。该平台为依赖于强光-物质相互作用的高性能量子设备提供了构建模块。
2021-04-06 physics.optics quant-ph
High-sensitivity monitoring of micromechanical vibration using optical whispering gallery mode resonators
高精细度光学微谐振器中光学和机械模式的固有耦合为微机械振动提供了自然的、高灵敏度的换能机制。使用零差和偏振光谱技术，我们实现了10^（-19）m Hz^（-1/2）的散粒噪声限制的位移灵敏度。以前所未有的方式，这使得能够检测和研究各种机械模式，这些模式被识别为径向呼吸，弯曲和扭转模式，使用三维有限元建模。此外，宽带等效位移噪声的测量和发现同意与二氧化硅介质腔中的热折射噪声模型。基态冷却，位移传感和克尔压缩的影响进行了讨论。
2008-05-12 quant-ph
Optical mode conversion in coupled Fabry-Pérot resonators
光的空间特性的相干控制是从高带宽量子和经典通信到高功率光纤激光器的各种应用的核心。在一组完整的正交模式之间进行低损耗转换对于鲁棒的模式复用通信特别重要。在这里，我们引入耦合法布里-珀罗谐振器之间的可调阻抗失配作为一个强大的工具，操纵的空间和时间特性的光场。在单模状态下，与频率相关的阻抗匹配可以实现可调谐的精细光学谐振器，在量子科学和传感领域具有潜在的应用。引入阻抗失配的空间依赖性作为附加成分使得能够以接近1的效率实现光学光子的相干空间模式转换。我们实现这些想法，实验证明了一个近红外谐振器，其精细度是可调的十年以上，和一个光学模式转换器的效率$>\!\!75\%$的前六个厄米高斯模式。我们预计，这种新的角度对耦合多模谐振器将有令人兴奋的应用在微米和纳米光子学和计算机辅助逆向设计。特别是，与腔内电光的结合将为激光器、谐振器和光学滤波器的空间光谱特性的实时控制开辟新的视野。
2020-05-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
High Finesse Fiber Fabry-Perot Cavities: Stabilization and Mode Matching Analysis
由光纤端面上的微加工反射镜形成的光纤法布里-珀罗腔用于越来越多的技术和科学应用中，其中它们通常需要精确稳定其光学谐振。在这里，我们研究了两种不同的方法来构建光纤法布里-珀罗谐振腔和稳定的长度在腔量子电动力学实验与中性原子。一个压电机械致动腔与反馈的Pound-Drever-Hall锁定技术的基础上相比，一种新的刚性腔的设计，利用高的被动稳定性的单片腔间隔，并采用热自锁和外部温度调谐。此外，我们提出了一个一般的分析模式匹配问题的光纤法布里-珀罗腔，这解释了它们的反射线形状的不对称性，并具有重要的意义，光纤谐振器的最佳对准。最后，我们讨论了光纤产生的背景光子的问题。我们希望我们的研究结果有助于在未来将高精细光纤法布里-珀罗腔集成到紧凑和强大的量子器件中。
2016-03-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Etude du couplage optomecanique dans une cavite de grande finesse. Observation du mouvement Brownien d'un miroir
本论文的主题是对高精细度光学谐振腔中的光机耦合效应进行理论分析，并对高精细度光学谐振腔进行实验实现。由光施加的辐射压力限制了高精度光学测量的灵敏度。特别是，引力波的干涉测量的灵敏度受到所谓的标准量子极限的限制。一个可移动的镜子。这种腔中存储的内场可以比输入场大几个数量级，其辐射压力可以改变腔的物理长度。反过来，镜子位置的任何变化都会改变输出场的相位。这种光机械耦合导致光的强度依赖性相移，相当于光学克尔效应。这样的装置可以用于压缩产生或量子非破坏测量。在我们的实验中，我们发送一束激光到一个高精细光学腔，该腔具有一个可移动的反射镜，该反射镜涂在一个高Q因子的机械谐振器上。因此，在低温下，辐射压力的量子效应在实验上是可以观察到的。然而，我们已经表明，反射场的相位对小的反射镜位移非常敏感，这表明这种类型的设备的其他可能的应用，如高精度位移测量。我们已经能够观察到运动镜子的布朗运动。我们还使用了一个辅助的强度调制激光束来光学激发声学模式。我们最终获得了2 × 10 ^（-19）m/sqrt（Hz）的灵敏度，与理论预测一致。
2004-02-19 quant-ph
Photons Squeezing Model in a Nonlinear Micro-ring Resonator
粒子（光子）在微环谐振腔中运动时，产生的耦合能主要有两种形式，一种是由扰动中心非线性微环谐振腔的建能（产生），另一种是由扰动中心非线性微环谐振腔的破坏能（湮灭）产生的，使系统因简谐运动而不稳定，从而产生粒子的压缩态。探测到的电子及其自旋或光子的输出可以用于电子器件和电路的新时代，其中经典电子学，等离子体电子学，自旋电子学和量子电子学可以组合和实现。
2016-12-19 quant-ph
Coherent coupling of single molecules to on-chip ring resonators
我们报告的低温耦合的有机分子环微谐振器通过循环亚波长波导（纳米波导）。我们讨论了基于芯片的纳米光子元件的制造和表征，该元件在被分子晶体覆盖时产生约20的谐振器精细度。我们观察到的单分子消光下降达到22%，与预期的Purcell增强高达11倍一致。未来的努力将致力于通过与环形微谐振器模式的相互作用有效地耦合少数分子，为实现量子光学合作效应奠定基础。
2019-02-15 physics.app-ph quant-ph
Optical Single Photons on Demand Teleported from Microwave Cavities
我们提出了一个方案，通过使用微机械谐振器纠缠的光和微波输出模式的相应的腔。微机械谐振器在一侧上电容耦合到微波腔，并且在另一侧上耦合到高精细度光学腔。然后，我们展示了如何利用这种连续变量纠缠来传送非高斯数态|1）与叠加（|联系我们|1>）/ \surd 2从微波腔输出模转换到光腔输出模，保真度远大于不可克隆极限。
2012-05-29 quant-ph
Time-bin entangled photon pair generation from Si micro-ring resonator
利用连续激光泵浦的7 μm半径硅微环谐振腔，实现了通信波段时间仓纠缠的产生。该谐振腔结构可以增强自发四波混频，导致约90-100 Hz的光子对产生速率，激光泵浦功率低至-3.92 dBm（0.41 mW）。我们成功地观察到了时间仓纠缠，可见度超过92%。此外，通过改变工作温度证明了纠缠光子对的波长可调谐性。
2015-01-23 quant-ph
Shortwave DPS-QKD Employing a SiN Micro-Ring Resonator as Compact Quantum State Analyser
提出一种采用SiN微环谐振器作为紧凑量子态分析器的简化短波DPS-QKD方案，在852 nm波长下实现了25.3 kb/s的原始密钥率，并支持C波段电信光纤的免触控短距离安全通信。
2024-11-13 quant-ph
Bandwidth-Limited Control and Ringdown Suppression in High-Q Resonators
我们描述了如何调谐和匹配的谐振器电路和振铃抑制脉冲的瞬态行为可以被集成到最优控制理论（OCT）脉冲设计算法中，以获得具有有限振铃的控制序列，该控制序列在理想波形的谐振器失真的存在下执行所需的量子操作。当使用高品质因数（高Q）谐振器时，在数值脉冲优化中包括衰荡抑制显著减少了光谱仪死区时间，从而导致增加的信噪比（SNR）和感应测量的灵敏度。为了证明这种方法，我们在实验上测量了高Q值下非均匀加宽的固态自由基自旋系统的自由感应衰减。测量是通过使用一个数字优化的带宽限制的OCT脉冲，包括振铃抑制，稳定的静态和微波场强的变化。我们还讨论了脉冲设计在高Q谐振器中的应用，即使当谐振器的带宽明显小于超精细耦合强度时，也可以通过仅电子调制对各向异性超精细耦合电子-核自旋系统进行通用控制。这些结果表明，当使用足够精确的系统模型来优化高复杂性的脉冲时，线性响应理论所施加的限制可能会大大超过。
2013-01-21 quant-ph
On-chip quantum interference with heralded photons from two independent micro-ring resonator sources in silicon photonics
多源单光子之间的高可见度片上量子干涉是集成线性光学量子计算的关键前提。微环谐振器中的谐振增强自然能够在没有任何紧密光谱滤波的情况下产生更亮、更纯和更不可区分的单光子。来自多个微环谐振器的预示单光子的不可分辨性尚未在任何光子平台中测量。在这里，我们报告的芯片上的不可分辨性测量预示着单光子产生的独立的微环谐振器通过使用芯片上的马赫-曾德尔干涉仪和光谱解复用器。我们测得的原始预告双光子干涉条纹的可见度为72 +/-3%。这一结果与我们的模型一致，该模型包括器件缺陷、光谱杂质和多对发射。我们确定多对排放的主要因素限制的非经典干涉的可见性，并在未来的实验中实现接近统一的可见性的路线。
2018-08-07 quant-ph
Self-cooling of a micro-mirror by radiation pressure
我们展示了被动反馈冷却的机械谐振器的辐射压力的基础上，并在高精细光学腔光热力的辅助。谐振腔是一个独立的高反射率微镜（质量m= 400 ng，机械品质因数Q= 10 ^4），用作光学精细度F=500的失谐法布里-珀罗腔中的后镜。我们观察到的机械振荡器的动力学的阻尼增加了30倍，并从室温开始低于10 K的振荡器模式的相应冷却。这种效应是最近提出的制备宏观力学振子的量子纠缠的方案的重要组成部分。
2006-11-08 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quantum light by atomic arrays in optical resonators
研究了原子与高精细光学谐振腔模式耦合并受激光驱动时，原子阵列的光散射。当von-Laue条件不满足时，腔模中没有相干辐射，后者是通过非弹性散射过程泵浦的。我们考虑这种情况，并确定不同的非线性光学过程可能发生的条件。我们表明，这些过程可以通过适当地调整激光和腔耦合的强度，激光和腔轴之间的角度，和阵列的周期性来控制。当系统既可以作为简并参量放大器工作，又可以作为反聚束光源工作时，我们描述了光的相干特性。我们的研究使我们能够识别的原子阵列和相应的参数制度的非线性光学响应的各个多光子组件，从而在原则上允许一个控制介质的非线性光学响应。
2011-08-22 quant-ph
Continuous collective strong coupling between atoms and a high finesse optical cavity
我们演示了连续加载的锶原子到一个高精细环形腔，观察到连续的强集体耦合的形式的真空拉比分裂原子和腔之间的7.5 kHz的过渡$^1{\rm S}_0$到$^3{\rm P}_1$。原子从3D窄线宽糖蜜加载到腔中，从而避免了大的磁场梯度和相关的跃迁频率的加宽。环形腔使我们能够实现一个确定性的传送带传输原子远离加载区域的激光冷却光束导致加宽的锶时钟跃迁。我们在腔内813 nm的晶格中捕获了$10^6$原子，并沿腔轴输运原子。这项工作开辟了创建具有毫赫兹线宽的连续波超辐射激光器的道路，从而能够在低振动实验室环境之外搜索新的物理和使用高精度光学频率参考。
2022-10-31 physics.atom-ph quant-ph
Quantum dynamics of a high-finesse optical cavity coupled with a thin semi-transparent membrane
本文研究了由中心带有振动薄膜的法布里-珀罗腔构成的腔光机系统的量子动力学。我们首先推导出描述腔模与薄膜振动模之间辐射压相互作用的一般多模哈密顿量。然后，我们限制分析的标准情况下，一个单一的腔模式与一个单一的机械谐振器相互作用，我们确定在何种程度上光吸收膜阻碍达到量子制度的腔膜系统。我们表明，膜吸收并不构成严重的限制，可以同时实现基态冷却的振动模式的膜和静态的光机纠缠与国家的最先进的设备。
2011-08-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Fiber ring resonator with nanofiber section for chiral cavity quantum electrodynamics and multimode strong coupling
我们实验上实现了一个光纤环形腔，包括一个锥形部分与亚波长直径腰部。在该部分中，被引导的光表现出显著的渐逝场，其允许与光学发射器的有效接口。一个商业可调谐光纤分束器提供了简单和强大的耦合到谐振器。谐振腔的关键参数，如其输出耦合率，自由光谱范围和双折射率可以调整。由于低锥度和耦合损耗，谐振器表现出F=75+/-1的无载精细度，足以达到用于放置在倏逝场中的发射器的强耦合的状态。该系统非常适合于沿超导截面捕获激光冷却的原子系综。基于测量的参数，我们估计该系统可以作为一个平台，光学多模强耦合实验。最后，我们讨论了基于手征量子光学应用的谐振腔的可能性。
2016-11-04 physics.optics quant-ph
Nested Trampoline Resonators for Optomechanics
光学机械设备开发中的两个主要挑战是实现低机械和光学损耗率以及与环境的振动隔离。我们解决了这两个问题，制造蹦床谐振器由低压化学气相沉积（LPCVD）硅$_3$ N $_4$与分布式布拉格反射镜（DBR）的镜子。我们设计了一个嵌套的双谐振器结构，在内部谐振器频率与安装表面的机械隔离为80 dB，我们证明了高达45 dB的隔离在较低的频率与设计一致。我们可靠地制造出室温下机械品质因数约为400，000的器件。此外，这些器件还用于形成精细度高达181，000 $\pm$ 1，000的光学腔。这些有前途的参数将使实验在量子制度与宏观机械谐振器。
2016-01-06 physics.optics quant-ph
Ion chains in high-finesse cavities
我们分析了一个链的单电荷离子限制在一个线性的保罗陷阱，并与高精细光学谐振腔的模式耦合的动力学。在这些设置中，离子通过库仑排斥相互作用，并且由于腔光子的散射而受到机械力的影响。我们发现，这些相互作用的相互作用可以引起的的链的平衡配置，可以通过腔增强的光子散射冷却。我们通过确定腔场和晶体运动的半经典极限中的定态来表征所得到的平衡结构。在稳态下的振动模式的平均占领进行评估，显示耦合到腔的振动模式可以同时冷却到低占领数。在稳态时，振动与腔场涨落纠缠在一起。利用对数负性对纠缠进行了量化。在腔输出的光的光谱进行评估，并在这里确定的功能信令纠缠。
2013-02-08 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Precise and extensive characterization of an optical resonator for cavity-based quantum networks
基于腔体的量子节点是分布式量子网络的一个有竞争力的平台。在这里，我们描述了一个高精细度的法布里-珀罗光学谐振腔耦合单个或几个原子量子寄存器。我们的腔由两个反射率不同的镜子组成：一个具有最小的光损耗，另一个具有高传输损耗，其中90%以上的腔内光子将被发射。使用780、782和795 nm的激光测量腔精细度、双折射效应和机械共振。为了获得腔的几何参数，我们用两个激光器同时驱动相邻的纵模或横模，并使用精密波长计（WLM）测量这些频率。该方法的一个主要创新之处在于，参数的不确定性完全由WLM的分辨率决定，消除了所有的时间环境波动。我们的方案使得有可能量化的原子-腔耦合常数高达四个有效数字，最精确和准确的估计到目前为止，这将成为基准的基于腔的量子节点的关键成分。此外，偏振光子量子比特的失真将被最小化，由于小的双折射分裂，低于4.9%的腔线宽。我们的系统应该在中间原子-腔耦合机制下运行，这将使我们能够实现各种量子网络协议。
2022-03-17 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Backscatter and Spontaneous Four-Wave Mixing in Micro-Ring Resonators
我们模型的后向散射电场传播通过光学微环谐振器，发生在环和耦合器。这些提供了有用的工具，在这些光学设备中的传输和环场建模。然后，我们讨论了自发四波混频和使用的模型，以获得预示的效率和速率。我们观察到这些之间的权衡，这变得更加极端的环变得更加强烈的反向散射。
2021-04-09 physics.optics quant-ph
High gain squeezing in lossy resonators: an asymptotic field approach
本文提出一种基于渐近输入/输出场形式的方法，用于非微扰地描述集成光子器件中任意脉冲输入的非线性电磁相互作用，并以微环谐振腔中的压缩相互作用为例验证了其有效性。
2025-05-28 physics.optics quant-ph
Modulated Ringdown Comb Interferometry for next-generation high complexity trace gas sensing
本文提出调制衰荡梳干涉测量技术，通过解析长度调制腔内并行梳齿的衰荡动力学并结合多普勒频移，突破高浓度背景限制，首次在中红外实现20种分子万亿分之一灵敏度、浓度跨7个数量级的呼出气同时定量检测。
2024-06-05 physics.chem-ph physics.optics quant-ph
Advantage of Coherent States in Ring Resonators over Any Quantum Probe Single-Pass Absorption Estimation Strategy
光的量子态已经被证明可以提高吸收估计的精度。通过利用干涉和共振增强效应，我们表明，相干态探针在全通环形谐振器可以优于任何量子探针单通策略，即使归一化的平均输入光子数。我们还发现，在最佳条件下，相干态探针等于任意明亮的纯单模压缩探针的性能在全通环形谐振器。
2022-06-07 physics.optics quant-ph
Compact Differential Phase-Shift Quantum Receiver Assisted by a SOI / BiCMOS Micro-Ring Resonator
我们展示了一个相位选择和无色的量子接收机辅助下的硅绝缘体上的microns，使一个低的1.3%的QBER在5.3kb/s的安全密钥速率。与延迟干涉仪相比，不会产生任何损失。BiCMOS 3D集成被证明是可行的。
2020-04-27 physics.optics quant-ph
High-finesse Fabry-Perot cavities with bidimensional Si$_3$N$_4$ photonic-crystal slabs
二维光子晶体平板（PCS）的光散射会导致与Fano共振相关的显著干涉效应。这种器件为各种应用提供了分布式布拉格反射器或滤波器的有吸引力的替代方案，例如光波长和偏振滤波器、反射器、半导体激光器、光电探测器、生物传感器或非线性光学部件。悬置的PCS还在光学机械领域中找到自然的应用，其中悬置板的机械模式经由辐射压力与高精细度腔的光场相互作用。无缺陷悬浮PCS在垂直入射附近的反射率和透射率特性可用于通过将其集成在自由空间腔中来将平面外机械模式耦合到光场。在这里，我们证明了成功实现的PCS反射器上的高拉伸应力Si $_3$ N $_4$纳米膜。通过对光子晶体能带图的测量，解释了高反射率的物理过程。此外，我们引入了一个明确的理论描述的膜散射特性的存在下的光学损失。通过将PCS嵌入到高精细度腔中，我们充分表征了其光学特性。光谱、角分辨和偏振分辨的测量结果表明，薄膜的反射率具有很宽的可调谐性，从0到99.9470~ $\pm$ 0.0025%，材料吸收不是光损耗的主要来源。此外，在这项工作中证明的空腔存储时间超过了低阶机械鼓模式的机械周期。这种所谓的分辨边带条件是实现用光对机械谐振器的量子控制的先决条件。
2016-06-13 physics.optics quant-ph
On-Chip Quantum Interference from a Single Silicon Ring Resonator Source
在这里，我们展示了量子干涉的光子在硅芯片上产生的单环谐振腔光子源。该光源与马赫-曾德尔干涉仪无缝集成，其路径纠缠通过硅环形谐振腔中的自发四波混频产生的简并双光子。通过改变集成马赫-曾德尔干涉仪的相对相位来控制所得到的双光子N 00 N态，从而得到V~ 96%的高双光子干涉活力。此外，我们表明，可以使用泵波长调谐到我们的可调谐激光器（C+L波段）访问的所有环共振产生的干扰。这项工作是对多个光子源和量子线路在单片芯片上的简化集成的关键演示，反过来，使量子信息芯片具有更大的复杂性和功能。
2015-04-16 physics.optics quant-ph
Coupling a thermal atomic vapor to an integrated ring resonator
在具有许多节点的网络内的强相互作用的原子-腔系统构成了量子互联网的可能实现，该量子互联网允许在同一平台上进行量子通信和计算。为了实现这种大规模的量子网络，纳米光子谐振器是有希望的候选者，因为它们可以可扩展地制造并与波导和光纤互连。通过将环形谐振器阵列集成到一个蒸汽室中，我们发现室温以上的热铷原子可以耦合到光子腔中，作为芯片级混合电路的构建模块。虽然在第一次实现中还没有实现强耦合，但我们的方法为原子-腔系统的小型化和可扩展性迈出了关键一步。
2016-05-19 physics.atom-ph quant-ph
Characterization of photon pairs generated by a silicon ring resonator under electrical self-pumping
本文报道了在硅环形谐振腔中利用自泵浦产生非经典光场。该环被插入到激光腔中，对于该激光腔，该环充当滤波器，使得激光总是发生在选定的环谐振内，而不主动稳定谐振频率。我们通过重建受激发射的测量结果，展示了符合光子对的发射，并研究了它们的相关性质。
2020-11-06 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Ultra-low power generation of twin photons in a compact silicon ring resonator
在1550 nm附近的电信波段，我们在半径为5 μm的硅环形谐振腔中通过自发四波混频有效地产生了相关光子对。通过用200 μW连续波激光器光泵浦我们的器件，我们获得了0.2 MHz的对产生速率，并证明了光子时间相关性，符合与偶然比高达250。结果与理论预测吻合良好，并显示出硅微环谐振器作为集成量子光学应用的室温源的潜力。
2012-09-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
A Semiconductor Topological Photonic Ring Resonator
在两个拓扑结构不同的光子晶体之间的界面处产生单向光子边缘态。在这里，我们展示了一个微米级的GaAs光子环形谐振器，使用自旋霍尔型拓扑光子晶体波导。嵌入式InGaAs量子点用于探测器件的模式结构。我们绘制了谐振腔模式的空间分布图，并通过调整光子晶体晶格参数来控制模式限制。边缘态的固有手性使它们对集成量子光子学中的应用感兴趣，并且谐振器代表了开发具有嵌入式量子发射器的此类设备的重要构建块。
2020-02-10 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Controllable chaotic dynamics in a nonlinear fiber ring resonators with balanced gain and loss
我们展示了控制单光纤环（SFR）谐振器系统的动力学行为的可能性，其中光纤是放大（增益）通道，环是衰减（损耗）非线性介质。我们的模型是基于最近提出的宇称时间对称合成耦合器结构的简单改变[A。Regensburger等人，Nature 488，167（2012）]。该系统已被建模使用的传递矩阵形式主义。我们发现，这将导致在一个动态可控的算法在系统中固有的混沌动力学。我们还显示了倍周期点的输入振幅的依赖关系，强调在动力学方面。此外，由于输入光的恒定流入，谐振器本质上起到阻尼谐振器的作用的事实已经用谐振器内部的非零强度来阐明。
2016-09-05 nlin.CD physics.optics quant-ph
Cross-Phase Modulation Enhancement Via a Resonating Cavity: Semiclassical Description
我们评估的优势，执行交叉相位调制（XPM）上的一个非常远的偏离共振原子系统。研究了具有弱（少光子能级）控制相干光场的梯形系统对探测光的非线性相移。我们发现，通过耦合到一个光学谐振腔的最佳XPM的增强成正比的谐振腔的精细度的一个因素的$F/4π$。我们提出了一个半经典的描述系统，并表明这种现象是最佳的自定义条件下的非共振有效合作等于一。
2016-05-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Laser stabilization to a cryogenic fiber ring resonator
激光器的频率稳定性受到最先进的频率基准中的热噪声的限制。进一步的改进需要在低温下操作。在这方面，我们研究了基于光纤的环形谐振器。我们的系统在$3.55$ K附近表现出一阶温度不敏感点，远低于晶体硅。所观察到的低灵敏度相对于振动（$<5\cdot{10^{-11}}\,\text{m}^{-1} \text{s}^{2}$），温度（$-22(1)\cdot{10^{-9}}\,\text{K}^{-2}$）和压力变化（$4.2(2)\cdot{10^{-11}}\,\text{mbar}^{-2}$），使我们的方法有希望在未来的精密实验。
2020-12-16 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
