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Ångström-tunable polarization-resolved solid-state photon sources
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DOI：10.1038/s41566-025-01709-x.png)
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摘要
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高质量固态光子源的发展对于纳米光学、量子光子学及相关领域至关重要。该研究领域的一个关键目标是开发可调谐光子源，不仅提升性能，还能提供动态功能。然而，实现具有精确且宽范围调谐能力的紧凑、稳健光子源仍是一个长期挑战。此外，缺乏有效方法将纳米级光子源与动态系统集成，阻碍了调谐能力超越简单的光谱调整，例如同时的偏振控制。在此，我们提出一种基于嵌入量子发射体的超表面（QEMS）并与微机电系统（MEMS）定位的微腔集成的平台，实现了片上多自由度控制固态光子源。通过MEMS–QEMS，我们展示通常宽带的室温发射（源自含氮空位中心的纳米金刚石）可被窄化为3.7 nm，并以埃级分辨率动态调谐。此外，我们设计了一种波长–偏振复用的QEMS，并演示了在宽波长范围（650–700 nm）内MEMS–QEMS发射的偏振分辨控制，同时实现亚毫秒时间尺度的偏振切换。我们相信，所提出的MEMS–QEMS平台可适配于大多数现有量子发射体，显著扩展其室温性能，从而提升其在先进光子学应用中的潜力。一种基于嵌入量子发射体的超表面与可通过微机电系统调谐的微腔相结合的平台被演示，实现了动态光子发射，包括窄带宽、埃级波长调谐和偏振切换。
期刊
IF:
32.9
论文数:
4.3K
被引数:
6.1W
机构
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