研究目的
将非线性AlGaAs波导开发为半导体量子光子学平台。
研究成果
非线性AlGaAs波导作为半导体量子光子学平台的发展已取得进展，实现了高保真纠缠光子对的制备以及电注入激光器与非线性转换的集成。未来展望包括进一步器件集成以实现完整的半导体量子光子学平台。
研究不足
在III-V族半导体中实现非线性相互作用的相位匹配是出了名的困难。
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[2019年德国慕尼黑激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 集成半导体量子光子学
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[2019年德国慕尼黑激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 集成半导体量子光子学
DOI：10.1109/CLEOE-EQEC.2019.8872626
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
对于量子物理的基础测试以及量子通信而言，非经典光态是重要工具。本次报告中，我们将展示将非线性AlGaAs波导开发为半导体量子光子学平台的研究成果。大多数III-V族半导体具有强二阶光学非线性，但实现非线性相互作用的相位匹配向来困难。作为解决方案，布拉格反射波导能通过自发参量下转换高效产生光子对，这些波导有望与芯片上的泵浦激光器及无源/有源元件实现均匀集成。我们的波导可制备高保真度偏振[1]和时间-比特纠缠[2]光子对，其覆盖低损耗通信窗口内的大频段范围，适合通过波分复用服务多用户。所有应用中，能设计所需线性和非线性特性至关重要，这也使得精确表征成为必要——为此我们开发了傅里叶变换法布里-珀罗光谱技术[3]，能以超高精度获取器件关键参数。我们还将展示电注入激光器与非线性转换集成器件的研究成果：四元量子点层作为增益介质，在法布里-珀罗波导激光器中实现室温布拉格模式激射（即产生光子对的泵浦模式）。最后我们将展望构建完整半导体量子光子学平台的器件集成方向。
作者：
Gregor Weihs，Silke Auchter，Huan Chen，Kaisa Laiho，Benedikt Pressl，Alexander Schlager，Hannah Thiel，Holger Suchomel，Christian Schneider，Martin Kamp，Sven H?fling
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