利用金刚石-空气界面作为固态发射器的高效光子天线
从缺陷中心提取光子具有挑战性,这源于常见基底材料的高折射率特性。对于金刚石中的氮空位色心而言,要实现超过2.5×10^5计数/秒的饱和计数率,目前仍需依赖纳米加工光学元件(如金刚石波导或固态浸浸透镜)。本研究通过定量背焦平面成像与解析建模,对未经修饰的平面介质表面缺陷中心发光进行了实验与理论研究。结果表明:采用油浸物镜同样注的油浸ROI镜同样能实现接近纳米加工光学元件的光子计数率,这得益于介质天线效应将大部分发射光限制在适合背面收集的窄角度窗口内。通过量化背面检测的收集效率,该工作还提出出一种新型测量浅层缺陷中心量子效率的方法,其测量结果对行业既定值形成了挑战,文中就差异产生俄的可能原因进行了探讨。