研究領域

量子研究，PL光譜，單光子源，光子集成電路

現(xiàn)階段，光子器件越來越小型化并逐步應用于光子集成電路中，其可以與晶圓規(guī)模的硅制造技術兼容。該技術優(yōu)勢明顯，規(guī)模大，成本低，然而，仍有許多挑戰(zhàn)有待解決，因此世界各地的研究者都在積極研究。例如，集成用于通信、計算、信息處理和量子增強傳感的量子測量協(xié)議需要有源單光子量子光源，其中，發(fā)射器需嵌入在固態(tài)材料中。一些性能最高的單光子源候選產(chǎn)品，如鉆石色中心在實驗室的小尺度測量中工作良好，但似乎很難集成到大型晶圓片規(guī)模的制造過程中。

麻省理工學院的Dirk Englund和紐約城市大學(City University of New York) 的Gabriele Gross等研究人員正在探索可以應用在晶圓片尺度上的量子發(fā)射的新主體材料，并通過包括光譜測量等方法來表征其特性。他們最近發(fā)表的研究文章中描述了在氮化鋁中注入氦離子并在1000℃高溫退火后形成的量子發(fā)射器。

用光學測量表征所研究器件的光致發(fā)光發(fā)射(Photo-luminescence，PL)光譜。它們表征了發(fā)射體的壽命和光子統(tǒng)計量，以表明它們具有單個光子源的特征。光譜測量方面，該小組使用Isoplane 320光譜儀測量從室溫到5K低溫間不同溫度下的PL光譜。由于發(fā)射體嵌入在固態(tài)晶體中，其與晶體晶格的相互作用對光學器件的光學特性和性能有著重要的影響。PL光譜的溫度依賴性可以表征晶格與發(fā)射體的相互作用以及光發(fā)射(退相)的量子力學相干性的影響。

研究人員總結說，他們的工作“顯示了將高質(zhì)量量子發(fā)射體集成到由氮化鎵鋁家族材料組成的廣泛技術中的潛力”，并可能促進將量子發(fā)射器集成到片上光子器件中。

使用儀器

IsoPlane

儀器特征

IsoPlane?是現(xiàn)今市面上性能理想的成像光譜儀。IsoPlane利用TPI高效光學涂層技術，可以確保其大的吞吐量和信噪比。憑借其獨特的光路設計，它完全消除了焦平面上的散光，可實現(xiàn)優(yōu)越的多通道功能。

無散光Schmidt-Czerny-Turner設計

高光譜分辨率

優(yōu)越的信噪比

智能波長和強度校準

審核編輯 黃宇