Summary
עירור התהודה של נקודה קוונטית עצמית שהורכב יחיד יכולה להיות מושגת באמצעות מצב עירור אורתוגונלית למצב אוסף זריחה. נדגים שיטה באמצעות גלבו מצבי פאברי-פרו microcavity מישורי המקיפים את הנקודות קוונטית. השיטה מאפשרת חופש מוחלט קיטוב זיהוי.
Abstract
היכולת לבצע בו זמנית תהודה זיהוי עירור, קרינה פלואורסצנטית חשוב קוונטית אופטי מדידות של נקודות קוונטיות (QDs). עירור תהודה ללא קרינה פלואורסצנטית גילוי – לדוגמה, מדידה שידור דיפרנציאלית – ניתן לקבוע מאפיינים מסוימים של מערכת פולטות, אך אינו מאפשר ליישומים או במדידות המבוססות על חלקיקי האור הנפלט. למשל, מדידת מתאמים פוטון, התבוננות שלישיה ופרחים לבנים, בצל, מימוש כל פוטון יחיד מקורות דורשים אוסף זריחה. עירור מבולבלת עם פלורסצנטיות זיהוי – לדוגמה, מעל עירור תזמורת-gap – יכול לשמש כדי ליצור מקורות פוטון יחיד, אך ההפרעה של הסביבה עירור מקטין את indistinguishability של חלקיקי האור. מקורות פוטון יחיד המבוססת על QDs יהיה חייב להיות resonantly נרגשים לקבל פוטון גבוהות indistinguishability, אוסף בו-זמני של חלקיקי האור יהיה צורך לעשות בהם שימוש. נדגים שיטה לגרות resonantly QD יחיד מוטבע בתוך חלל מישורי על ידי צימוד קרן עירור לתוך חלל זה מעל פני cleaved הדגימה תוך איסוף על ידי קרינה פלואורסצנטית לאורך כיוון נורמלי משטח של המדגם. על ידי התאמת בקפידה את קרן עירור למצב גלבו של החלל, האור עירור יכול הזוג לתוך החלל ולקיים אינטראקציה עם QD. פוטונים מפוזר יכול הזוג למצב פאברי-פרו של חלל, לברוח לכיוון משטח רגיל. שיטה זו מאפשרת חופש מוחלט קיטוב זיהוי, אך קיטוב עירור מוגבלת על ידי כיוון התפשטות של הקורה עירור. ידי קרינה פלואורסצנטית מהשכבה הרטבה מספק מדריך כדי ליישר את הנתיב אוסף לגבי הקורה עירור. אורתוגונליות עירור וזיהוי מצבי מאפשר עירור התהודה של QD יחיד עם רקע פיזור לייזר זניח.
Introduction
עירור התהודה של פולט קוונטית בודדת בשילוב עם פלורסצנטיות זיהוי היה אתגר ניסיוני לטווח ארוך בעיקר בשל חוסר היכולת spectrally להפלות את קרינה פלואורסצנטית חלש של פיזור עירור חזק. התסבוכת הזו, עם זאת, יש כבר בהצלחה להתגבר בעשור האחרון על ידי שתי גישות שונות: עירור קונאפוקלית כהה-שדה בהתבסס על קיטוב אפליה1,2,3,4 ,5וזיהוי עירור אורתוגונלית בהתבסס על מצב מרחבי אפליה6,7,8,9,10,11, 12,13,14. שתי הגישות להפגין יכולת חזקה לדכא באופן משמעותי את פיזור לייזר, ובכך הם אימצו אותו באופן נרחב בניסויים שונים, לדוגמה, התבוננות ספין-פוטון שזירה5,15, 16, הפגנה של הברית לבוש2,7,12,17,18,19,20,21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26, מניפולציה קוהרנטי של ספינים מוגבלת3,27,28,29,30. גם הגישה יכול להיות מיושם אוניברסלית במצב; כל מוגבל יש תנאים מסוימים. הטכניקה כהה-שדה מנצל את החופש של תואר קיטוב של הפוטונים לדכא עירור לייזר הפיזור. טכניקה זו יש מספר יתרונות. לדוגמה, יש ללא דרישה עבור מצב גלבו מוגדרים היטב, המאפשרת יישום קונאפוקלית בלבד. יישום קונאפוקלית מאפשר עירור מקוטב באופן מעגלי המוקד יכול להיות הדוק יותר של הקורה עירור על פולט קוונטית, וכתוצאה מכך בעוצמה עירור גבוהה יותר. עם זאת, שיטה זו בררני-קיטוב מגבילה את קיטוב זיהוי להיות אורתוגונלית כדי קיטוב עירור, וכך מונע אפיון המלאה של המאפיינים קיטוב של זריחה. לשם השוואה, מצב מרחבי אפליה משמר את חופש מוחלט של קיטוב זיהוי על-ידי ניצול של אורתוגונליות בין דרכי הפצת קורות עירור וזיהוי לדכא את פיזור לייזר4. האילוצים של שיטה זו הינם בצורך של מבנה גלבו במדגם לספק מצב עירור אורתוגונלית למצב גילוי, ההגבלה על קיטוב עירור להיות בניצב לכיוון התפשטות של קרן .
. הנה, נדגים פרוטוקול עבור בניית התקנה חינם-שטח מבוססי אורתוגונלית עירור לזיהוי לניסויים פלורסצנטיות תהודה. לעומת העבודה החלוצית על אפליה מצב מרחבי שם סיב אופטי שימשה כמה אור לתוך חלל6, פרוטוקול זה מספק פתרון בחלל חינם, ואין צורך קינטי רכיבים כדי לטעון גם את הדגימה או סיבים cryostat. שליטה טובה של ההוראות של קרן עירור ואת הנתיב זיהוי הם המניפולציה אופטיקה חיצוניים ל cryostat, בעוד עדשות גופיה אספריים לשמש מיקוד מטרות בתוך האזור הקר של cryostat. אנו מספקים להחליפן בתמונות של שלבים יישור מפתח בתהליך השגת עירור תהודה וזיהוי של זריחה של נקודה קוונטית בודדת.
המדגם המשמש לצורך ההדגמה הוא גדל על ידי קרן מולקולרית epitaxy (בין). נקודות קוונטיות InGaAs (QDs) נעוצים כרווח GaAs הנקשר באמצעות שני מבוזרת בראג מחזירי אור (DBRs), כפי שמוצג התצוגה זום-אין של הדוגמה באיור1. מרווח GaAs בין DBRs פועל גלבו, איפה קרן עירור מוגבל על ידי החזרה גמורה. DBRs משמשים גם מראות גבוהה-השתקפות wavevectors כי הם כמעט נורמלי למטוס מדגם. זה יוצר מצב פאברי-פרו שאליו QDs הזוג כאשר פולטות קרינה פלואורסצנטית. מצב פאברי-פרו בטח הניזונה מאוטוביוגרפיה ומהדהדת פליטת גל λ של QDs, המחייב את מרווח GaAs להיות שלם כפולה של λ/n, כאשר n הוא אינדקס השבירה של GaAs. לצורך ההדגמה, עובי מרווח GaAs נבחר להיות 4λ/n, אשר הוא כ 1 מיקרומטר, כדי להיות קרוב עקיפה מוגבל לגודל ספוט קרן עירור התקרית. ליעילות נמוכה צימוד של הקורה עירור למצב גלבו כתוצאה כרווח צר יותר.
הגדרת הניסוי מוצג באיור1. כדי למקסם את היעילות צימוד, יחיד-עדשה אספריים המטרה Eobj עם מפתח נומרי NA = 0.5, אורך מוקד של 8 מ"מ נבחר למקד את הקרן עירור על הפנים cleaved המדגם. הפונקציה של הטלסקופ Keplerian (מורכבת זוג עדשות E1, E2) בנתיב עירור היא כפולה: (1) כדי למלא את הצמצם של המטרה E עירורobj אז קרן עירור בחוזקה ממוקד עבור יותר התאמת מצב גלבו (ב זה מימוש קרן מקבילות הקוטר הוא 2.5 מ מ), ו- (2) כדי לספק שלוש דרגות חופש תמרון נקודת המוקד של קרן עירור את פני cleaved המדגם. עדשה E1 הוא רכוב על הר של translational X-Y המספק את שתי דרגות חופש לנוע במקום עירור בחופשיות בתוך המטוס מדגם cleaved הפנים. עדשה E2, מותקן על זום לא מסתובב הדיור אשר מספק את החופש לבחור את עומק נקודת המוקד במדגם. אלה שלוש דרגות חופש מאפשרים לנו לייעל את עירור התהודה של QD יחיד ללא צורך התנועה של הדגימה עצמה.
בנתיב אוסף פלורסצנטיות, תצורה עדשות דומות (Lobj, L1, L2) משמש כדי לאפשר זיהוי של קרינה פלואורסצנטית מחלקים שונים של המדגם. . האור מדגם ממוקד על ידי אחד שתי עדשות צינור אל או רגיש IR מצלמת (Lקאם) או בכניסה חריץ של ספקטרומטר (Lspec). תנועה של L1 לאורך ציר z מתאימה את המיקוד של התמונה, וגורם תרגום לרוחב של L2 התמונה לסריקה על פני המטוס של המדגם. אורכי מוקד של L1, L2 שווים אז ההגדלה שלהם הוא האחדות. זה נעשה כדי להגדיל את טווח שיכול להיות מתורגם L2 לפני פינות כהות מתרחשת.
כדי להקל על היישור ומיקום QD, המאייר בנוי הבית מבוסס על קולר תאורה הוא שולב חלק מהתכנית, כפי שמוצג באיור1. מטרת קולר תאורה היא לספק תאורה אחידה לדגימת, להבטיח כי חיהקוסם מקור האור תאורה אינה מוצגת בתמונה. התצורות עדשה של המאיר והן את הנתיב אוסף מתוכננים בקפידה כדי להפריד את המטוסים תרכיב תמונה של המדגם, מקור האור. כל עדשה בנתיב אוסף מופרד שכנותיה בסכום של אורכי מוקד שלהם. הדבר מבטיח היכן התמונה לדוגמה נמצא בפוקוס – כגון-החיישן של המצלמה – תמונת מקור האור לחלוטין defocused. באופן דומה, תמונת מקור אור איפה מתמקדים-כמו על המטוס חזרה מוקד של המטרה – התמונה לדוגמה הוא defocused לגמרי. מקור האור הוא אור מסחרי פולטות נורית led פולט-940 ננומטר. הסרעפת הצמצם מאפשרת התאמת עוצמת תאורה, וקובעת הסרעפת שדה שדה הראייה כדי להיות מואר. המפתחות להגשמת תאורה אחידה נמצאים כדי להגדיר את המרחק בין העדשה K4, L2 ולהיות סכום אורכי המוקד של שתי עדשות, כדי להבטיח את הצמצם של Lobj הוא לא יתר על המידה על-ידי ההארה. ב פרוטוקול זה, ההארה משמש גם כדי לייעל את המרחק בין Lobj המדגם.
את המטרה Lobj ולעדשה צינור גם מספק את ההגדלה של 20 x את המצלמה או את ספקטרומטר. זוג עדשות L3 ו L4 בין Lobj Lspec טפסים טלסקופ Keplerian אחר המספק של תוספת 4 x הגדלה של התמונה על תשלום מצמידים מכשיר (CCD) של ספקטרומטר. התוספת של עדשות L3 ו L4 בתוצאות ההגדלה סך של 80 x, אשר יש צורך במרחב הבחנה קרינה פלואורסצנטית מן הסמוך QDs. L3 L4 הם רכובים על היפוך טעינות כדי להקל על המעבר של ההגדלה מאחר 20 x הגדלה מספק תצוגה של שדה גדולה על הדגימה.
לחפוף את שדה הראיה של הנתיב אוסף בנתיב של קרן עירור דרך גלבו הפליטה של הרצף של הנקודה הקוונטית להרטיב שכבה שימושי. ניתן לקבוע את אורך הגל של פליטה של השכבה הרטבה על ידי מדידת ספקטרום הפליטה של הדגימה תחת מעל עירור תזמורת-gap. למדגם שלנו, להרטיב שכבה פליטה מתרחשת כ 880 ננומטר-4.2 K... על ידי צימוד קרן לייזר cw -880 ננומטר לתוך גלבו המדגם, אחד יכול לצפות דפוס פס הנוצרת על-ידי השחקן מהשכבה הרטבה, אשר מוצג בסרטון המלווה. הרצף השלילי חושף את הנתיב הפצת האור עירור כבר זיווג לתוך גלבו. הנוכחות של פסים בשילוב עם היכולת תמונה השטח של המדגם עושה יישור פשוטה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
שים לב: עליך להיות מודע על סכנות אפשריות של פיזור לייזר במהלך היישור. ללבוש משקפי בטיחות נאותים להגנה. כדי להקל על תהליך יישור, הכרחי הצופה אינפרא-אדום (IR-הצופה). כרטיס פלורסנט רגיש IR הוא גם מועיל, אבל לא הכרחי.
1. הכנת הדוגמא
- שימוש יהלום הסופר לעשות שריטה זעיר בקצה המשטח העליון של המדגם במיקום הרצוי של קליב. השתמש שני זוגות הסתיימה שטוח פינצטה כדי להחזיק את הדגימה בשני הצדדים של השריטה. להחיל מומנט סיבוב כלפי חוץ עם הפינצטה, המדגם קליב.
הערה: שריטה ארוכה אינה נחוצה לקדם את ביקוע, זה סביר להניח לחתוך דרך השכבה גלבו עושה אור זיווגים בלתי אפשרי. הפנים cleaved הוא עדין מספיק כי כל מגע על פני השטח שלו עשוי נזק הפנים גלבו. - לצרף היצירה מדגם cleaved על צלחת נחושת לדוגמה באמצעות מוליך חום צבע כסף או אפוקסי כסוף.
הערה: הפנים cleaved צריך להיות מיושר עם הקצה של צלחת הרכבה כך הלייזר עירור יכו הפנים דגימה ללא הפרעה. - הר הציפוי ב cryostat כך את הפנים cleaved והן על פני השטח מדגם נגישים אופטית דרך החלונות cryostat.
2. יישור של נתיב עירור תהודה
הערה: כדי למקסם את היעילות צימוד לתוך גלבו, הפרופיל של קרן עירור התקרית חייב להתאים עם זה של דמיוני הפוך הפצת קרן היציאה גלבו.
- יישור גס של עירור קרן לייזר על הפנים cleaved המדגם.
- מראה M0 כדי לכוון את קרן עירור על הפנים cleaved המדגם לפני עדשות עירור מותקנים ולהשתמש את דרגות החופש של סיבים אופטיים מצמד FC0.
- רמה קרן עירור אופקית ביחס השולחן האופטי והן ביחס למישור המדגם.
- התקנה של עירור המטרה E obj
- הכניס את עדשה אספריים E obj הר translational עם שלוש דרגות חופש translational. מרכז E obj על הלייזר ולהגדיר את הגובה של E obj להיות זהה לזו של המרכז המדגם.
- להגדיר את מסך נייר לבן מאחורי המדגם לאורך השביל עירור. השתמש של IR-הצופה להתבונן כתם בהיר על הנייר עקב אור הלייזר עובר את הדגימה.
- E שקופית obj לכיוון המדגם לאט עד ניתן לראות תמונה ברורה צללית של המדגם על הנייר. להתאים את מיקום גובה ' לרוחב ' E obj כדי למרכז את הצללית במרכז למזלנו.
- תמשיך הזזה E obj לכיוון המדגם לאט, תמונת צללית על המסך חוויות של ההגדלה. בינתיים, להתאים את מיקום לרוחב E obj (ימין/שמאל) כדי לפצות על כך תזוזת אופקי של התמונה צללית.
הערה: במהלך תנועתה האיטית של E obj לדגימת, עקיפה בשוליים יתחילו להופיע בשלב כלשהו. זה מספק הפניה חדשה לשים במקום מרוכז על שכבת פני השטח של המדגם- - תמשיך הזזה E obj לכיוון המדגם לאט. בכל מקום של E obj shift E obj שמאלה/ימינה להגדיל את שוליים, ריווח עד יש שוליים אחת בלבד גלוי לחפש בשולי על המסך.
הערה: יהיו שתי קבוצות בשולי, אחד מימין ואחד בצד ימין של פני השטח דגימה. - אתר E שקופית obj Eobj במיקום זה ממזער את מספר בשולי גלוי.
- היישור של טלסקופ עדשות E1, E2
- להוסיף עדשות E1, E2 לתוך הנתיב עירור שבמרכזה קרן הלייזר. מיקום E2 הופרדו E obj בסכום של אורכי מוקד שלהם. הגדר את ההפרדה בין E1, E2 להיות סכום שלהם אורכי מוקד, למשל, f 1 + f 2 = 150 מ מ.
- לבחון את דפוס צללית ואת עקיפה על הנייר עם IR-מציג. להתאים את הגובה של E1 כדי למרכז את הצללית במרכז ספוט תאורה לייזר בהיר.
- שקופית E2 לקראת או הרחק E1 תוך התאמת המיקום לרוחב של E1. מאובטח E1, E2-עמדות שניהם שולי קבוצות או להיעלם או הלובש מספר מינימלי של בשולי התצוגה.
- הכנס מקטב שכיוונו אנכי של פול פוט לפני E1 ולאחר מרכז זה קרן עירור.
הערה: יש כמה polarizers זווית טריז קלה, שבו במקרה קרן עירור יחוו של סטיית זוויתי. השתמש E1, E2 לפיצוי סטייה זו.
3. יישור של נתיב אוסף פוטולומיניסנציה
הערה: הביצועים של מערכת ההדמייה נבנה בנתיב אוסף בעיקר נקבע לפי הדיוק של המיקום של L obj בגלל שלה (אורך מוקד קצר f obj = 10 מ"מ, NA = 0.55). שני שלבים כלליים שבהם מעורבים היישור של L obj: יישור גס באמצעות לייזר הנה ולאחר מגרסאות בסדר על-ידי שימוש המאיר את פליטת אקסיטון בצובר GaAs. שלבים יישור אלה מבוצעות באמצעות המדגם בטמפרטורת החדר.
- היישור של נתיב עירור תזמורת-gap (הנה) לעיל, התקנה של המצלמה:
- זוג של קרן לייזר לעיל לפער-הלהקה (הנה) לתוך בד סינגל מוד.
- לכוון הקרן פלט מן קולימטור סיבים FC1 על המדגם באמצעות מראה M3. ספוט
- הטיה FC1 אופקית כדי למרכז את הלייזר על הדגימה על 1 מ מ מהקצה cleaved. להטות M3 אופקית לנוע ההשתקפות האחורי של קרן הלייזר מעל או מתחת קרן התקרית. חזור על תהליך זה מספר פעמים עד מפגש שני הקריטריונים.
- הטיה FC1 וכדי M3 אנכית בגובה הקרן הנה שולחן אופטי, לשמור אותו ביים הדגימה.
- השתמש לצופה IR כדי לאתר את הלייזר תהודה והן המקומות לייזר הנה על הדגימה. בדוק כי המרכז נקודת לייזר הנה הוא באותו גובה כמו נקודת לייזר תהודה. אם לא, השימוש FC1 M3 כדי להתאים לגבהים קרן תוך שמירה על הקרן הנה ברמה עם השולחן.
- מכניס ללא קיטוב קרן ספליטר הקוביה (90:10), NPBS, בדרך הנה. מרכז את הקוביה באמצעות הקרן הנה האירוע.
- לאתר שתי הקורות הפלט ספליטר קרן הנתיב אוסף, אחד מהשתקפות מדגם, ואחד מן השתקפות פנימית בתוך הקוביה.
- לסובב את הקוביה על-ידי זווית קטנה (~ 5 מעלות) כך ניתן להפריד בקלות שתי הקורות ביציאה. האור המשתקף מהמשטח מדגם יכול לשמש כמדריך גולמי כדי ליישר את המצלמה.
הערה: כיוון הקורה משתקף פנימי לא ישתנה כאשר הקוביה מסובבת סביב הציר האנכי. - רמה הקוביה ביחס הכרטיסיה אופטיle על-ידי הבטחת הקרן הנה המתאים השתקפות פנימית בתוך הקוביה נמצאת באותו גובה כמו קרן נכנסות. מצלמה
- put IR רגיש בנתיב של הגב משתקף הנה קרן. להשתמש עדשות L שפופרת של מצלמת עם אורך מוקד של 200 מ"מ למקד את התמונה לדוגמה על גבי המצלמה.
הערה: מערכת צינור בנוי הבית משמש כדי לשכן את עדשות L קאם, כפי שמוצג באיור 1, המונע אור תועה חדר מגילוי על ידי המצלמה. - הגדר 800 nm ארוך מסנן לעבור, F1, לפני L מצלמת לסנן את הנה אור, אשר מאפשר התבוננות PL מדגם עם המצלמה.
- התקנה של אופטימיזציה של מיקום העדשה obj
- הכניס את עדשה אספריים L obj הר translational עם שלוש דרגות חופש translational. מרכז L obj על לייזר הנה ולהגדיר את ההפרדה מדגם אורך מוקד, f obj = 10 מ מ.
- קבע את העדשה זוג L1 ו- L2 (f 1 = f 2 = 50 מ מ) על-ידי שימוש של הר translational של X-Y כאשר צד אחד הוא קבוע והצד השני הוא להזזה בתוך המטוס לרוחב בשליטת מיקרומטר.
הערה: עדשה L2 נכנס לצד להזזה של ההר. L1 הוא מוחזק על ידי צינור עדשה ומצורפת לצד קבוע של ההר. מערכת הרכבת התחתית מספקת את החופש כדי להתאים את המרחק בין שתי העדשות בכך שהתבטלה פנימה/החוצה את הצינור עדשה מחזיק L1 לאורך הציר האופטי. - להגדיר את המרחק בין שתי עדשות להיות 100 מ"מ. הגדר L2 במרכז ההר על ידי התאמת את מיקרומטר.
- הכנס את המשולבת עדשה L1 ו- L2 הנתיב הנה בין NPBS את cryostat. קבעו את המרחק בין L1 ו- L obj להיות f obj + f 1. מרכז L1 ו- L2 על התקרית אור הנה.
- להוסיף את המאייר והבעלים קרומית לתוך הנתיב אוסף כמוצג באיור 1. קבעו את המרחק בין העדשה K4, L2 להיות סכום אורכי המוקד שלהם.
- מרכז הקורה תאורה ב- L2 על-ידי התאמת זווית המאיר.
- להתאים את הזווית של קרומית מרכז הגב משתקף תאורה אור גלוי בתמונת המצלמה השחקן ספוט הנגרמת על ידי עירור הנה.
הערה: לצורך יישור, אחד יכול לסגור הסרעפת שדה כדי לאתר את המרכז של האזור מואר. - שימוש רק האור המאייר, למצוא פגם משטח או אבק על הדגימה על ידי להסתכל לתוך המצלמה. חפש חלקים אחרים של המדגם כנדרש על-ידי הזזת L2 רוחבית.
- מעט הקש L obj פנימה/החוצה לאורך ציר אופטי כדי להפוך את הקצה של פגם או אבק החדה.
- משמרת L2 חזרה למרכז של ההר.
- תצוגה השחקן להגיע הנה. נרגש ספוט על המצלמה, להזיז L obj אופקית, כך המקום PL הוא 1-2 מ מ מהקצה cleaved המדגם.
הערה: במרחק פחות מ- 1 מ מ, פיזור לייזר מהקצה cleaved המדגם יהיה שנאספו על ידי המטרה L obj. בעוד שלגבי במרחק רחוק מדי מן הפנים cleaved, קרן עירור יכולים לחוות הנחתה לפני שהגיע QD, אשר מפחית את הכוח עירור מרבי זמין. - משמרת L2 אופקית עד הקצה cleaved המדגם מוצג על המצלמה בתאורה.
- לאט shift L obj אנכית כדי לחפש ספוט בקצה cleaved המדגם, אשר נגרמת על ידי הפיזור של קרן עירור תהודה את פני cleaved המדגם לייזר בהיר.
- רמה במקום PL הנגרמת על ידי עירור הנה כדי הלייזר בהיר ספוט בקצה cleaved המדגם.
- ההתכנסות של הנתיב עירור הנה לגבי המיקום החדש של L obj .
הערה: כדי להגדיל את אזור ניתן לסריקה ולצמצם את פינות כהות, יש צורך למרכז מחדש את אופטיקה עירור או קרן עירור לגבי המיקום של L obj.- הסר L1 ו- L2. מרכז קרן עירור על L obj תוך הקפדה על הקרן נמצאת בכיוון נורמלי משטח המדגם.
- מרכז L2 בהר. מרכז L1 ו- L2 על הקורה עירור התקרית. קבעו את המרחק בין L1 ו- L obj להיות סכום שני אורכי מוקד, קרי, f 1 + f obj.
- מיקום מחדש אני מצלמת כגון זה היא מתמקדת הנה משתקף לשגר. מקם את המצלמה כך הנה מתרגשת PL (שימוש מסנן פס ארוך) ממורכזת על התמונה.
- לכוון את זווית בין המאיר את קרומית כדי למרכז את ההארה האור על L2 ועל השחקן ספוט הנגרמת על ידי עירור הנה.
- היישור של מראות M1 ו- M2.
הערה: לייזר מכוונת אחורה דרך ספקטרומטר יקל יישור.- צג הנה-נלהב PL מדגם על המצלמה. מרכז קשתית (איריס א) על השחקן בין קרומית M1.
- מרכז עדשות L spec על הקורה הפוכה ולמקם אותו אחד f אורך מוקד spec מן הסדק הכניסה של ספקטרומטר.
- לשלוח את קרן הפוך ספקטרומטר המדגם על ידי המשקף את שתי מראות, M1 ו- M2.
- להגדיר עוד איריס (איריס B) בין M2 ו- L spec ו מרכז זה על הקורה הפוך.
- M2 לכוון למרכז ההפך לשגר על איריס א לנווט M1 למרכז השחקן על איריס B. חזור על תהליך זה מספר פעמים עד שני הקריטריונים מרוצה.
- אתר שמרכז את הסדק הכניסה (רוחב μm 30) של ספקטרומטר על ה-CCD על-ידי ניטור אפס-הזמנה בשבירת קרני האור בחדר.
- פתח בכניסה חריץ של ספקטרומטר. באמצעות מסנן פס ארוך 800 nm, השחקן מדגם תחת הנה עירור יכול להיות שנצפו על ה-CCD.
- לנווט M1 למרכז את הנקודה הזאת בכניסה לשסף את ספקטרומטר, בשיא האמצעי של ה-CCD, ולכוון M2 כדי למרכז את קרן הפוך על איריס א חזור על תהליך זה מספר פעמים עד שני הקריטריונים הם אירוטיים
- היישור של העדשה זוג L3 ו- L4: L3 עמדה בנתיב אוסף PL במיקום זה f 2 + f 3 מן העדשה L2. המקום L4 לתוך הנתיב אוסף הופרדו L3 בסכום של אורכי מוקד שלהם, f 3 + f 4. להתאים את מיקום לרוחב L4 לנקודת מרכז השחקן על ה-CCD.
4. חפיפה של הנתיב אוסף PL ביחס הנתיב עירור תהודה
- מגניב לדגימה ל 4.2 ק... באמצעות עירור מעל-band, להשתמש את ספקטרומטר כדי לאתר במדויק את אורך הגל של פליטה של השכבה הרטבה (בדרך כלל בסביבות 880 ננומטר).
- להגדיר 800 nm ארוך מסנן לעבור F1 מול L מצלמת כדי לחסום את האור הנה. עם העזרה של האור להאיר, משמרת L2 אופקית כדי לאתר קצה cleaved מדגם על המצלמה.
- להגדיר את אורך הגל של הצד עירור להיות מהדהדות עם השכבה הרטבה. לאתר כתם בהיר פיזור בקצה cleaved המדגם על המצלמה.
- להתבונן " פס דפוס " של פוטולומיניסנציה על המצלמה באמצעות התאמת המיקום לרוחב של E1. הגדל את עוצמת הרצף השלילי על-ידי הסטה E1 רוחבית.
הערה: " פס " הוא הפליטה שכבה הרטבה, ממנה משתמע כי הקרן עירור זה משולב לתוך גלבו המדגם. - E1 להתאים בצורה אנכית כדי להזיז את פס כדי חפיפה עם המקום PL הנגרמת על ידי עירור הנה.
- להקליט את העוצמה של השכבה הרטבה PL. להתאים E2 בכיוון אחד, ואז מחדש לייעל את המיקום של E1; שוב להקליט את האינטנסיביות של השחקן, להשוות לערך קודמות.
- אם עוצמת גדל, חזור על ההתאמה של E2 באותו כיוון. אם עוצמת הצטמצמה, ואז להפוך את ההתאמה של E2. חזור על הליך זה כדי למצוא את מיקומי אופטימום הן E1, E2-
5. עירור התהודה של נקודה קוונטית בודדת
< p class = "jove_content"> הערה: ישנן שתי גישות אפשריות לממש עירור התהודה של QD יחיד: (1) המנגינה התדירות עירור של הלייזר כדי להתאים של תהודה QD ספציפיים; או (2) לסרוק את תדירות לייזר על פני האנרגיות תהודה של ההרכב QD עד תהודה פלורסצנטיות מ- QD יחיד הוא ציין.- עירור שיטה (1) - מטרה:
- להגדיר את ספקטרומטר לפקח עקיפה מסדר ראשון במרכז של אורך הגל פליטה של ההרכב QD תחת מעל עירור תזמורת-gap. פתח בכניסה חריץ של ספקטרומטר.
- התאם בכוח עירור מעל-הלהקה עד רקע זוהר מופיעה עקב עירור של הזנב הרצף של המדינות שכבה הרטבה. לסגור את הכניסה לשסף את 30 μm.
- משמרת L2 רוחבית כדי למצוא QD המתאים - לדוגמה, האחד המבריקים בתצוגה. להקליט את אורך הגל של λ QD QD כפי שהיא נמדדת על ספקטרומטר.
- לכוון את אורך הגל של הלייזר עירור תהודה להיות זהה לערך λ QD.
הערה: לעתים קרובות, ספקטרומטר יכולה לאסוף את האות חלש פיזור של הלייזר עירור התהודה של אופטיקה. אם לא, ישיר פיצול-off של הקורה עירור לתוך ספקטרומטר. - למקסם את QD ' עוצמת s PL-על ה-CCD על ידי פיין טיונינג התדירות של הלייזר עירור.
הערה: עבור כמה QDs, כמות קטנה של אור הנה נדרש כדי לאפשר את QD להיות נרגשת resonantly 10 , 31 , 32. עוצמת הלייזר הנה נדרש בדרך כלל כך נמוך - כמה מאות nanowatts - אין קרינה פלואורסצנטית גרם אך ורק על ידי קרן זו הנה יכול יזוהו על-ידי ה-CCD. - למקסם את עוצמת PL QD על-ידי התאמת הגובה ואת המיקום לרוחב של העדשה E1 ואת המיקום צירית של העדשה E2. במשותף למטב את העמדות של עדשות E1, E2 כדי למקסם את עוצמת קרינה פלואורסצנטית התהודה מ- QD.
- (2) - שיטת חיפוש ספקטרלי:
- להגדיר את ספקטרומטר לפקח עקיפה מסדר ראשון במרכז של הגל פליטה של ההרכב QD. פתח בכניסה חריץ של ספקטרומטר.
- לכוון את התדירות של הלייזר עירור על-פני הטווח אנרגיה של ההרכב QD. מתרגש resonantly QD יופיעו ה-CCD כנקודה מוקף על ידי כמה טבעות אוורירי. לבחור QD זה בהיר.
- הגדל עוצמה PL שלו על-ידי פיין טיונינג אורך הגל של הלייזר עירור.
- להגדיל את עוצמת PL של הנקודה על-ידי התאמת הגובה והצב לרוחב של E1and המיקום צירית של העדשה E2. במשותף למטב את העמדות של עדשות E1, E2 כדי למקסם את עוצמת קרינה פלואורסצנטית התהודה מ- QD.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
איור 1 מציג את מימוש מסוים אחד כל הציוד הדרוש כדי להשיג תהודה עירור של נקודה קוונטית בודדת. מימושים אחרים אפשריים, אך המרכיבים הקריטיים: נתיב עירור זוג גלבו; נתיב אוסף להנחות פלורסצנטיות גלאי; נתיב עירור קונאפוקלית כדי לרגש לאורך השביל אוסף; ונתיב תאורה כדי לאפשר הדמיה של פני השטח הדגימה.
שני ספקטרה RPLE נציג מוצגים באיור2. הם נאספים מן QD נייטרלי [איור 2(א) ו- (ב)] QD טעון [איור 2(ג) ו- (ד)]. המדינה תשלום המדויק של QD טעונה לא יכול להיקבע על ידי בחינת הספקטרום. כדי להשיג את יחס אות לרעש הטוב ביותר, פיזור לייזר חייב להישמר עד למינימום. התמונות הימניות באיור2(א) ו- (ג) להציג את הרקע פיזור כאשר הלייזר עירור הוא רחוק-detuned מתהודה. פיזור לייזר היא הרבה יותר חלשה מאשר ידי קרינה פלואורסצנטית QD, אבל כדי להמחיש את הדפוסים טיפוסי של פיזור, הדימויים שופרו פי 284 ו 23, בהתאמה. אם התמונות האלה הן ביישור, זה מרמז כי קיים פיזור לייזר חזק. גורמים מרובים יכול להוביל לתוצאה זו, כגון אי-התאמות של צימוד לתוך גלבו, השריטות על פני cleaved גלבו, מבט שדה קרוב מדי לקצה cleaved לדוגמה, וכו '. דיוני מפורט על כל נקודה ניתנים בחלק דיון של פרוטוקול זה.
דימוי QD מתרגש resonantly ב microcavity מישורי יהיה בדרך כלל דיסק מרכזי עם טבעות סביבו כפי שמוצג באיור3. דפוס זה נובע זיווג QD כדי eigenmodes המטוס-גל של החלל, הפצת אשר הם תלויים באורך גל33. לפיכך, זריחה של אורך גל יחיד מגיח החלל בתוך קונוס חלול זווית איפקס אשר נקבע לפי אורך הגל של הפליטה. כאשר האור הזה הוא ממוקדת על ידי המטרה, ממוקד על ידי העדשה שפופרת, התמונה הנוצרת יש מבנה טבעתי ניכר איור 2 , איור 3. רדיוס של טבעות, דיסק ייקבעו על-ידי הזווית איפקס ובכך הגל פליטה. קטן יותר הגל פליטה גדול יותר הזווית איפקס, קטן יותר את רדיוס. הזווית איפקס האפשרי הקטן ביותר היא אפס, כלומר יש ניתוק ארוך באורך הגל עבור פליטת יכול לברוח את החלל. הזווית הגדולה איפקס אפשרי נקבעת על ידי NA של העדשה אובייקטיבי, כלומר יש ניתוק קצר באורך הגל עבור פליטת זה יכול להיות שנאספו על ידי המערכת האופטית. אובייקטיבית של נה גדול יותר - או התוספת של עדשה טבילה מוצק - להרחיב הזה סוף נמוך של הלהקה אוסף באורכי גל קצרים יותר. מצד שני, הסוף אורך גל ארוך של הלהקה אוסף לא ניתן לשנות אלא על-ידי שינוי המבנה מדגם. איור 3 מציג תמונות של קרינה פלואורסצנטית QDs עם אורכי גל שונים פליטה החל המינימום עד הגל הקיצוץ.
איור 1. תיאור סכמטי של הניסוי.
עירור התהודה של QD יחיד ממומש על ידי צימוד קרן לייזר cw linewidth צר (1 MHz) לתוך גלבו המדגם, כמו שתוארו על ידי השביל הכתום. פוטולומיניסנציה של המדגם נאסף מצב פאברי-פרו, בעקבות השביל האדום. לייזר הליום-ניאון (הנה) מספק את עירור תזמורת-gap לעיל confocally, בעקבות הדרך הירוקה. המאייר שנבנה הבית מספק תאורה אחיד של פני השטח מדגם עם אור ננומטר 940, כמו שתוארו על ידי השביל הצהוב. שימו לב: התרשים אינו לקנה המידה. FC: מצמד סיבים; מודעה: צמצם דיאפרגמה; FD: שדה דיאפרגמה; פול פוט: מקטב; F: מסנן זמן לעבור; NPBS: הלא-קיטוב קרן קוביה הפיצול; DBR: רפלקטור בראג מבוזרות; CCD: תשלום מצמידים מכשיר; LED: דיודה פולטת אור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
באיור 2. זריחה תהודה של נקודה קוונטית בודדת.
(א) תמונות של זריחה של נקודה קוונטית נייטרלי-detunings שונים, המצוין תדירות ליניארי על כל תמונה. אפס detuning מקביל 927.8597 ננומטר. (ב) RPLE הספקטרום של אותו QD נייטרלי, בהכניסו את עוצמת PL באזור עגול בקוטר של 8 פיקסלים מסביב למרכז. (ג) תמונות של זריחה של QD טעון ב detunings שונים, שצוינו תדירות ליניארי בתחתית כל תמונה. אפס detuning מקביל 927.653 ננומטר. (ד) RPLE ספקטרום של אותו בתשלום QD, בהכניסו את עוצמת PL באזור עגול בקוטר של 12 פיקסלים מסביב למרכז. (e) קורלציה מסדר מדידה של QD נייטרלי ב (א) תחת עירור תהודה בשיא אנרגיה נמוכה. המסגרות הימני ביותר ב () ו- (ג) הם הדימויים עירור רחוק detuned, עם עוצמת מוכפל 284 ו- 23, בהתאמה, כדי להציג את הרקע פיזור נמוך לייזר. שימו לב: הצבע גודל עבור (א) ו- (ג) הם שונים אך המשותף בין החלקות משנה בודדים. עוצמת RPLE מנורמל (ב') ו- (ד) מתוארת על-ידי נקודות תפוז, בעוד ריבועים כחול מציינים את הנתונים המתאימים הראו ב תמונות (א) ו- (ב), בהתאמה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3. קרינה פלואורסצנטית של שמונה נקודות שונות באורכי גל שונים במצב חלל תהודה.
אורך הגל תהודה מסומן על כל תמונה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
השלבים הקריטיים בפרוטוקול הם: התאמת מצב ויישור של הקורה עירור למצב גלבו; יישור תקין, תוך התמקדות של אופטיקה האוסף. החלקים הקשים ביותר השלבים האלה הם היישור הראשוני; אופטימיזציה של צימוד של התקנה כבר מיושר היא פשוטה יחסית. חופפים את אזורי איסוף של עירור היא צעד זה פשוט עם היכולת תמונה המדגם על המצלמה, אבל קשה מאוד ללא יכולת זו. על מנת לקבל הדמיה באיכות גבוהה, תאורה קולר נכונה היא קריטית. הנושא של תאורה קולר מההיקף של פרוטוקול זה, אבל הוא מושג ידוע מיקרוסקופ, באופן מקיף הנדונה שפורסמו בספרות34,35.
אורכי מוקד העדשה ציין כאן הם טיפוסי, אך אינם הכרחיים. Cryostats שונים וגורמים אחרים עשויים להטיל דרישות נוספות או אחרות על הסידור אופטיקה. במקרה כזה, בחירות נכונה של אורכי מוקד העדשה במהלך העיצוב הוא מפתח כדי לספק את הדרישות של התאמת מצב נתיב עירור, קולר תאורה בנתיב אוסף. קולר תאורה תהיה מרוצה אם עדשות מופרדים באמצעות סכום אורכי המוקד שלהם. נאות התאמת מצב לתוך גלבו דורש כמו גבוהה של נה ככל האפשר, מה שאומר שהקרן עליך למלא את הצמצם של Eobj. המטרה יושב הר XYZ רכבת dovetail תוצרת בית זה הוא מטלטלין רק בטמפרטורת החדר, כי הוא ממוקם בתוך המרחב קוד של cryostat. עמדה זו קרוב-כדי-sample מאפשר השימוש של עדשה נה גדול תוך מזעור וריאציית תרמי ב שנותן עדשה, אשר מגביר את יציבות מכנית. המטרות במקרה זה הן עדשות aspherical גופיה בשל מגבלות מקום. אם יש יותר שטח פנוי, מטרות עדשה רב מסחרי יכול לשמש במקום כדי לשפר את איכות הדמיה, נה ו ההגדלה. אפשרות להאריך את הגדרת הניסוי כדי לאפשר קונאפוקלית עירור תהודה או ליד-תהודה על ידי החלפת M3 עם מראה ודיקרואיק זוהר ובימוי של קרן עירור דרך את ודיקרואיק זוהר והן המפצל קרן NPBS.
אם רקע לייזר חזק מדי, צימוד המסכן של הקורה עירור לתוך גלבו הוא גורם אפשרי. צימוד יכול להיות מופחת על ידי חספוס, שריטות או זיהום על פני cleaved עקב טיפול לקוי. הפנים להיות מצמידים לא חייב להיות נגע על ידי משהו. זה אפשרי אבל קשה לניקוי הפנים cleaved של זיהום, אך חספוס ושריטות קבוע. אם באיכות פני השטח היא נושא, מיקום שונה על פני cleaved יכול להישפט, אך קליב טריים ייתכן שיהיה צורך. רקע פיזור לייזר חזק יכול להיגרם גם על ידי החלק חשיפות של אור עירור פיזור אבק על פני השטח של המדגם. אפשרות נוספת היא כי שדה הראייה הוא קרוב מדי שלקצה של המדגם, פיזור אור מקצה הוא הזנת הנתיב אוסף. לבסוף, יתכן כי עוצמת הלייזר הוא פשוט גבוה מדי. בדרך כלל, עוצמת הלייזר עירור הוא בטווח של 0.5 עד 10 µW נמדד במד צריכת החשמל המוצג באיור1. מלבד הפחתת מקורות של פיזור לייזר, הפיזור וניתן לסנן על-ידי הוספת מקטב אופקי בנתיב אוסף. עם זאת, כדי לראות את QD פלורסצנטיות במצב זה דורש QD מומנט דיפול של מי לא מיושרת לכיוון האנכי.
קיטוב עירור מוגבלת רק ברירה אחת; במקרה הזה זה קיטוב אנכי. זאת בשל אילוצים שלוש. ראשית, כיוון התפשטות של הקורה עירור מוגבלת להיות בתוך המטוס מדגם. שנית, קיטוב חייב להיות בניצב לכיוון התפשטות. שלישית, הרגעים דיפול QD לשקר במטוס מדגם. אם, כמו במקרה זה, הקרן עירור מפיצה אופקית, אז האפשרות היחידה של קיטוב זה יכולים להלהיב את QDs הוא אנכי. לעומת זאת, קיטוב זיהוי יש אילוצים להניח עליו בגלל הדיכוי של פיזור לייזר מושגת בעיקר על ידי כליאה של הלייזר בתוך מצב גלבו11. מגבלה נוספת היא כי ערכה עירור זו דורשת גלבו להנחות את האור הנקודה הקוונטית, מבנה זה לא יכול להיות ריאלי עבור כל הדגימות. תשוו את זה עירור קונאפוקלית כהה-שדה טכניקה1, אשר משתמשת polarizers מצטלבים לדכא את פיזור לייזר. במקרה הזה, עירור באפשרותך להשתמש קיטוב שרירותי, אך קיטוב זיהוי ודאי אורתוגונלית.
נקודות קוונטיות יחיד תחת עירור תהודה הוכחו להיות מקורות מצוינים פוטון יחיד עם בהירות גבוהה, linewidth צרה, גבוהה indistinguishability36. פרוטוקול זה מספקת גישה אפשרית לרתום מאפיינים חריגים אלה של מערכת QD עצמית שהורכב ליישומים שונים, כגון אינפורמציה קוונטית ומיחשוב קוואנט אופטי ליניארי. יתר על כן, פוטונים מסובכת עם כל אחד אחר פוטון או ספין האלקטרון ידרוש אוסף ללא קשר קיטוב, תכונה של שיטה זו.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
המחברים רוצה להכיר גלן ס שלמה למתן את הדגימה. עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדע (DMR-1452840).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Tunable external cavity diode laser | Toptica Photonics | DL-Pro | |
| Closed-cycle cryostat | Montana Instruments | Cryostation | |
| Spectrometer, 750 mm focal length | Princeton Instruments | SpectraPro 2750 | |
| Thermoelectrically cooled charge-coupled device | Princeton Instruments | Pixis 100BR-eXcelon | |
| HeNe laser | JDSU | 1125P | |
| Infrared sensitive camera | Sony | NEX-5TL | IR blocking filter removed |
| Power meter and detector | Newport | 1918-C, 918D-IR-OD3 | |
| Adjustable aspheric fiber collimator | Thorlabs | CFC-8X-A | |
| Air-Spaced Doublet Collimator | Thorlabs | F810APC-842 | |
| Protected Silver Mirrors x 5 | Thorlabs | PF10-03-P01 | |
| Flip mounts x 2 | Thorlabs | FM90 | |
| Aspheric condenser lens, f = 20 mm; K1 | Thorlabs | ACL2520-B | |
| Best form spherical lens, f = 50 mm; E2, L1, L2, K2 | Thorlabs | LBF254-050-B | |
| Best form spherical lens, f = 100 mm; E1, L4, K3, K4 | Thorlabs | LBF254-100-B | |
| Best form spherical lens, f = 200 mm; Lspec, Lcam | Thorlabs | LBF254-200-B | |
| Plano-convex lens, f = 400 mm; L3 | Thorlabs | LA1172-B | |
| Molded glass aspheric lens, f = 8 mm; Eobj | Thorlabs | C240TME-B | |
| Precision asphere, f = 10 mm; Lobj | Thorlabs | AL1210-B | |
| Longpass Filters, 800 nm, x2 | Thorlabs | FEL0800 | |
| Non-polarizing beam splitter cube (NPBS) | Thorlabs | BS029 | |
| Pellicle beam splitter | Thorlabs | BP108 | |
| Polarizer | Thorlabs | LPNIRE100-B | |
| Light emitting diode, 940 nm | Thorlabs | M940D2 |
References
- Kuhlmann, A. V., et al. A dark-field microscope for background-free detection of resonance fluorescence from single semiconductor quantum dots operating in a set-and-forget mode. Rev. Sci. Instrum. 84 (7), 073905 (2013).
- Vamivakas, N. A., Zhao, Y., Lu, C. -Y., Atatüre, M. Spin-resolved quantum-dot resonance fluorescence. Nat. Phys. 5 (3), 198-202 (2009).
- Vamivakas, A. N., et al. Observation of spin-dependent quantum jumps via quantum dot resonance fluorescence. Nature. 467 (7313), 297-300 (2010).
- Houel, J., et al. Probing Single-Charge Fluctuations at a GaAs/AlAs Interface Using Laser Spectroscopy on a Nearby InGaAs Quantum Dot. Phys. Rev. Lett. 108 (10), 107401 (2012).
- Gao, W. B., Fallahi, P., Togan, E., Miguel-Sanchez, J., Imamoglu, A. Observation of entanglement between a quantum dot spin and a single photon. Nature. 491 (7424), 426-430 (2012).
- Muller, A., et al. Resonance Fluorescence from a Coherently Driven Semiconductor Quantum Dot in a Cavity. Phys. Rev. Lett. 99 (18), 187402 (2007).
- Flagg, E. B., et al. Resonantly driven coherent oscillations in a solid-state quantum emitter. Nat. Phys. 5 (3), 203-207 (2009).
- Konthasinghe, K., et al. Coherent versus incoherent light scattering from a quantum dot. Phys. Rev. B. 85 (23), 235315 (2012).
- Peiris, M., Konthasinghe, K., Yu, Y., Niu, Z. C., Muller, A. Bichromatic resonant light scattering from a quantum dot. Phys. Rev. B. 89 (15), 155305 (2014).
- Chen, D., Lander, G. R., Krowpman, K. S., Solomon, G. S., Flagg, E. B. Characterization of the local charge environment of a single quantum dot via resonance fluorescence. Phys. Rev. B. 93 (11), 115307 (2016).
- Chen, D., Lander, G. R., Solomon, G. S., Flagg, E. B. Polarization-Dependent Interference of Coherent Scattering from Orthogonal Dipole Moments of a Resonantly Excited Quantum Dot. Phys. Rev. Lett. 118 (3), 037401 (2017).
- Ge, R. -C., et al. Mollow quintuplets from coherently excited quantum dots. Opt. Lett. 38 (10), 1691 (2013).
- Proux, R., Maragkou, M., Baudin, E., Voisin, C., Roussignol, P., Diederichs, C. Measuring the Photon Coalescence Time Window in the Continuous-Wave Regime for Resonantly Driven Semiconductor Quantum Dots. Phys. Rev. Lett. 114 (6), 067401 (2015).
- Robertson, J., et al. Polarization-resolved resonant fluorescence of a single semiconductor quantum dot. Appl. Phys. Lett. 101 (25), 251118 (2012).
- De Greve, K., et al. Quantum-dot spin-photon entanglement via frequency downconversion to telecom wavelength. Nature. 491 (7424), 421-425 (2012).
- Schaibley, J. R., et al. Demonstration of Quantum Entanglement between a Single Electron Spin Confined to an InAs Quantum Dot and a Photon. Phys. Rev. Lett. 110 (16), 167401 (2013).
- Gerardot, B. D., et al. Dressed excitonic states and quantum interference in a three-level quantum dot ladder system. New J. Phys. 11 (1), 013028 (2009).
- Hargart, F., et al. Cavity-enhanced simultaneous dressing of quantum dot exciton and biexciton states. Phys. Rev. B. 93 (11), 115308 (2016).
- Jundt, G., Robledo, L., Högele, A., Falt, S., Imamoglu, A. Observation of dressed excitonic states in a single quantum dot. Arxiv preprint cond-mat/0711.4205v1. , Available from: http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0711/0711.4205v1.pdf (2007).
- Kim, H., Shen, T. C., Roy-Choudhury, K., Solomon, G. S., Waks, E. Resonant Interactions between a Mollow Triplet Sideband and a Strongly Coupled Cavity. Phys. Rev. Lett. 113 (2), 027403 (2014).
- Unsleber, S., et al. Observation of resonance fluorescence and the Mollow triplet from a coherently driven site-controlled quantum dot. Optica. 2 (12), 1072 (2015).
- Xu, X., et al. Coherent Optical Spectroscopy of a Strongly Driven Quantum Dot. Science. 317 (5840), 929-932 (2007).
- Muller, A., Fang, W., Lawall, J., Solomon, G. S. Emission Spectrum of a Dressed Exciton-Biexciton Complex in a Semiconductor Quantum Dot. Phys. Rev. Lett. 101 (2), 027401 (2008).
- Roy-Choudhury, K., Hughes, S. Quantum theory of the emission spectrum from quantum dots coupled to structured photonic reservoirs and acoustic phonons. Phys. Rev. B. 92 (20), 205406 (2015).
- Ulhaq, A., Weiler, S., Ulrich, S. M., Roßbach, R., Jetter, M., Michler, P. Cascaded single-photon emission from the Mollow triplet sidebands of a quantum dot. Nat. Photonics. 6 (4), 238-242 (2012).
- Ulrich, S. M., et al. Dephasing of Triplet-Sideband Optical Emission of a Resonantly Driven InAs/GaAs Quantum Dot inside a Microcavity. Phys. Rev. Lett. 106 (24), 247402 (2011).
- Atature, M., Dreiser, J., Badolato, A., Hogele, A., Karrai, K., Imamoglu, A. Quantum-dot spin-state preparation with near-unity fidelity. Science. 312 (5773), 551-553 (2006).
- Kroner, M., et al. Resonant two-color high-resolution spectroscopy of a negatively charged exciton in a self-assembled quantum dot. Phys. Rev. B. 78 (7), 075429 (2008).
- Press, D., Ladd, T. D., Zhang, B., Yamamoto, Y. Complete quantum control of a single quantum dot spin using ultrafast optical pulses. Nature. 456 (7219), 218-221 (2008).
- Sun, S., Waks, E. Single-shot optical readout of a quantum bit using cavity quantum electrodynamics. Physical Review A. 94 (1), 012307 (2016).
- Metcalfe, M., Solomon, G. S., Lawall, J. Heterodyne measurement of resonant elastic scattering from epitaxial quantum dots. Appl. Phys. Lett. 102 (23), 231114 (2013).
- Nguyen, H. S., et al. Optically Gated Resonant Emission of Single Quantum Dots. Phys. Rev. Lett. 108 (5), 057401 (2012).
- Benisty, H., De Neve, H., Weisbuch, C. Impact of planar microcavity effects on light extraction-Part I: basic concepts and analytical trends. IEEE J. Quantum Elect. 34 (9), 1612-1631 (1998).
- Köhler, A. Ein neues Beleuchtungsverfahren für mikrophotographische Zwecke. Zeitschrift für wissenschaftliche Mikroskopie und für Mikroskopische Technik. 10 (4), 433-440 (1893).
- Köhler, A. New method of illumination for photomicrographical purposes. Journal Royal Microscopical Society (Great Britain). 14, 261-262 (1894).
- He, Y. -M., et al. On-demand semiconductor single-photon source with near-unity indistinguishability. Nat. Nanotechnol. 8 (3), 213-217 (2013).
