No abstract

Представлены результаты численного моделирования и исследования гибридного микрорезонатора на основе полупроводникового брэгговского отражателя и селективно позиционированной над одиночной (111) In(Ga)As-квантовой точкой микролинзы. Излучатели на основе гибридного микрорезонатора демонстрируют эффективную накачку одиночной квантовой точки и высокую эффективность вывода излучения. Дизайн микрорезонатора может быть использован для реализации излучателей фотонных пар, запутанных по поляризации, на основе одиночных полупроводниковых квантовых точек. DOI: 10.21883/FTP.2017.11.45089.03 ВведениеНеклассические источники света, такие как излуча-тели одиночных фотонов (ИОФ) и излучатели фотон-ных пар (ИФП), запутанных по поляризации, являются ключевыми элементами квантовых оптических информа-ционных систем [1]. Полупроводниковые структуры на основе самоорганизации квантовых точек (КТ) являются одними из кандидатов для практической реализации источников неклассического света. На основе одиночных самоорганизованных полупроводниковых КТ реализова-ны эффективные полностью твердотельные ИОФ как с оптической, так и с токовой накачкой [2,3]. Оди-ночная КТ может быть источником " запутанных" пар фотонов в процессе каскадной рекомбинации биэкси-тона и экситона в случае, если экситонные состояния вырождены по энергии или их расщепление E FS не превышает естественной ширины экситонных уровней Ŵ X = /τ X , где τ X -время жизни экситона. В этом случае излучается пара фотонов, запутанных по поляри-зации [4][5][6]. В КТ, синтезированных на подложках (001) GaAs, расщепление экситонных состояний E FS , как правило, превышает естественную ширину экситонных уровней Ŵ X . Это обусловлено отклонением формы КТ от идеальной, наличием пьезопотенциала, индуцированного встроенными механическими напряжениями, образова-нием твердых растворов в интерфейсных областях [7,8]. Для уменьшения величины сверхтонкого расщепления экситонных состояний в In(Ga)As КТ, синтезирован-ных на (001) GaAs подложках, различными группами исследователей использовались термический отжиг [9], внешние напряжения и внешнее электрическое или маг-нитное поля [9][10][11][12]. Все эти подходы являются комплекс-ными и должны решаться для каждой КТ отдельно, по-этому они неэффективны для практической реализации источников пар запутанных фотонов. В отличие от КТ, синтезированных на (001) GaAs подложках, пьезоэлек-трический потенциал для КТ, выращенных на (111) GaAs подложках, направлен вдоль направления роста [13] и не понижает симметрию ниже C 3v вдоль основания КТ. В этом случае образуются КТ симметрии C 3v , в которых, согласно [13,14], расщепление экситонных состояний E FS может быть подавлено до нулевых значений, и такие КТ являются источниками пар " запутанных" фо-тонов [15,16].При разработке неклассических источников света на основе самоорганизованных КТ особое внимание сле-дует уделять обеспечению высокой внешней квантовой эффективности излучателей. Квантовая эффективность излучателя может быть существенно увеличена при ис-пользовании микрорезонаторов. При этом одиночная КТ ...