集成宽带光子晶体反射器的碳化硅波导色心,用于高效读出
4H碳化硅中的自旋活性色心是量子信息应用领域极具潜力的基础构建单元。为提升低温环境下发射器的光子计数率,需将色心集成至纳米光子结构并在低温条件下进行表征。该研究团队设计并制备了单侧集成高效恐龙光子晶体反射镜的波导结构,该器件在60太赫兹带宽范围内实现宽带反射,峰值反射率超过80%。研究人员还将色心集成至这些结构中,并在低温环境下完成性能表征,通过锥形波导-锥形光纤接口收集发射光。虽然发射器在高激发功率下的光谱稳定性仍需改进,但标准光致发光激发测量中的饱和强度可达约104千计数/秒。采用电荷共振检测测量方案,计数率可进一步提升至约125千计数/秒。为突显该器件的实用价值,该工作通过理论模拟证明:上述计数率可实现保真度超过98%的光学单次读出。

