脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

程木田; 周慧君; 刘绍鼎; 王取泉; 李耀义; 薛其坤

doi:10.7498/aps.55.1781

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脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

程木田 , 周慧君 , 刘绍鼎 , 王取泉 , 李耀义 , 薛其坤

唯象论的经典领域

脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

程木田, 周慧君, 刘绍鼎, 王取泉, 李耀义, 薛其坤

物理学报. 2006, 55(4): 1781-1786.

doi: 10.7498/aps.55.1781.

摘要
研究了脉冲激发下单个半导体量子点中单光子发射的统计特性.在旋转波近似条件下，由系统粒子数演化主方程并结合量子回归理论推导了二阶相关函数的运动方程，利用此方程讨论了二阶相关函数随输入脉冲面积的关系.在窄脉冲宽度的脉冲激发下，单光子的发射概率p和效率η都随着强度的增强而产生振荡.研究表明，采用窄脉冲宽度，当输入脉冲面积在π附近时可以得到较高的单光子发射效率.

关键词:
半导体量子点 /

单光子发射 /

三能级系统
作者及机构信息
程木田¹,

周慧君¹,

刘绍鼎¹,

王取泉¹,

李耀义²,

薛其坤³

(1)武汉大学物理系,武汉 430072; (2)武汉大学物理系,武汉 430072;中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10534030，10474075)资助的课题.
参考文献

施引文献

[1]	张志伟, 赵翠兰, 孙宝权. InAs/GaAs量子点1.3 μm单光子发射特性. 物理学报, 2018, 67(23): 237802. doi: 10.7498/aps.67.20181592
[2]	李天信, 翁钱春, 鹿建, 夏辉, 安正华, 陈张海, 陈平平, 陆卫. 量子点操控的光子探测和圆偏振光子发射. 物理学报, 2018, 67(22): 227301. doi: 10.7498/aps.67.20182049
[3]	周慧君, 程木田, 刘绍鼎, 王取泉, 詹明生, 薛其坤. 各向异性量子点单光子发射的高偏振度特性. 物理学报, 2005, 54(9): 4141-4145. doi: 10.7498/aps.54.4141
[4]	陈秋成. 半导体三量子点电磁感应透明介质中的非线性法拉第偏转. 物理学报, 2016, 65(24): 247801. doi: 10.7498/aps.65.247801
[5]	刘玉敏, 俞重远, 任晓敏. 隔离层厚度和盖层厚度对InAs/GaAs量子点应变分布和发射波长的影响. 物理学报, 2009, 58(1): 66-72. doi: 10.7498/aps.58.66
[6]	曾宽宏, 王登龙, 佘彦超, 张蔚曦. 计及激子-双激子相干下半导体单量子点中的空间光孤子对 . 物理学报, 2013, 62(14): 147801. doi: 10.7498/aps.62.147801
[7]	刘绍鼎, 程木田, 王霞, 王取泉. 激子自旋弛豫对简并量子点发射光子对纠缠度的影响. 物理学报, 2007, 56(8): 4924-4929. doi: 10.7498/aps.56.4924
[8]	周慧君, 刘绍鼎, 王取泉, 詹明生, 薛其坤. 两个正交子能级的V型三能级系统的粒子数振荡特性. 物理学报, 2005, 54(2): 710-714. doi: 10.7498/aps.54.710
[9]	刘绍鼎, 程木田, 周慧君, 王取泉, 李耀义, 薛其坤. 双激子和浸润层泄漏以及俄歇俘获对量子点Rabi振荡衰减的影响. 物理学报, 2006, 55(5): 2122-2127. doi: 10.7498/aps.55.2122
[10]	田芃, 黄黎蓉, 费淑萍, 余奕, 潘彬, 徐巍, 黄德修. 不同盖层对InAs/GaAs量子点结构和光学性质的影响. 物理学报, 2010, 59(8): 5738-5742. doi: 10.7498/aps.59.5738
[11]	刘玉敏, 俞重远, 杨红波, 黄永箴. InAs/GaAs透镜形量子点超晶格材料的纵向和横向周期对应变场分布的影响. 物理学报, 2006, 55(10): 5023-5029. doi: 10.7498/aps.55.5023
[12]	Pepper M, Anderson D, Jones G, Ritchie D A, Giblin S, Janssen T J B M, Blumenthal M D, Kaestner B, 高洁, 李玲. 一种新型的高频半导体量子点单电子泵. 物理学报, 2008, 57(3): 1878-1885. doi: 10.7498/aps.57.1878
[13]	李淑静, 常宏, 武海斌, 谢常德, 王波, 王海. 三能级原子系统中单光子频率失谐对光减速的影响. 物理学报, 2005, 54(9): 4136-4140. doi: 10.7498/aps.54.4136
[14]	石永强, 孔维龙, 吴仁存, 张文轩, 谭磊. 耗散耦合腔阵列耦合量子化腔场驱动三能级体系中的单光子输运. 物理学报, 2017, 66(5): 054204. doi: 10.7498/aps.66.054204
[15]	S. R. HARTMANN, 陈天杰. 三能级原子系统对光脉冲的响应及双光子三能级光子回波. 物理学报, 1985, 34(8): 1034-1039. doi: 10.7498/aps.34.1034
[16]	林志新, 谢双媛, 羊亚平, 冯伟国, 吴翔. 光子晶体中三能级原子的自发发射. 物理学报, 1999, 48(4): 603-610. doi: 10.7498/aps.48.603
[17]	柏江湘, 米贤武, 李德俊. 光学微盘腔与三能级量子点系统中的模耦合研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6205-6212. doi: 10.7498/aps.59.6205
[18]	海莲, 张莎, 李维银, 谭磊. 耦合腔阵列与-型三能级原子非局域耦合系统中单光子的传输特性研究. 物理学报, 2017, 66(15): 154203. doi: 10.7498/aps.66.154203
[19]	李宏, 王鹿霞, 张永强, 程杰, 刘德胜. 飞秒激光控制的量子分子动力学研究——多维三能级系统. 物理学报, 2007, 56(6): 3589-3595. doi: 10.7498/aps.56.3589
[20]	许兴胜, 孙增辉, 杜伟, 鲁琳, 陈弘达, 熊志刚, 金爱子, 张道中. 半导体量子阱材料微加工光子晶体的光学特性. 物理学报, 2006, 55(3): 1248-1252. doi: 10.7498/aps.55.1248

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物理学报. 2006, 55(4): 1781-1786.

doi: 10.7498/aps.55.1781.

脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

1. (1)武汉大学物理系,武汉 430072; (2)武汉大学物理系,武汉 430072;中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080

基金项目:

国家自然科学基金(批准号：10534030，10474075)资助的课题.

收稿日期: 2005-08-26
修回日期: 2005-11-29
刊出日期: 2006-04-20

摘要: 研究了脉冲激发下单个半导体量子点中单光子发射的统计特性.在旋转波近似条件下，由系统粒子数演化主方程并结合量子回归理论推导了二阶相关函数的运动方程，利用此方程讨论了二阶相关函数随输入脉冲面积的关系.在窄脉冲宽度的脉冲激发下，单光子的发射概率p和效率η都随着强度的增强而产生振荡.研究表明，采用窄脉冲宽度，当输入脉冲面积在π附近时可以得到较高的单光子发射效率.

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(1)武汉大学物理系,武汉 430072; (2)武汉大学物理系,武汉 430072;中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080

参考文献

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脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

English Abstract

Efficiency of single photon emission in three-level system of semiconductor quantum dots with pulsed excitation

1.
(1)武汉大学物理系,武汉 430072; (2)武汉大学物理系,武汉 430072;中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080

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(1)武汉大学物理系,武汉 430072; (2)武汉大学物理系,武汉 430072;中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080

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脉冲激发三能级体系半导体量子点的单光子发射效率

English Abstract

Efficiency of single photon emission in three-level system of semiconductor quantum dots with pulsed excitation

1. (1)武汉大学物理系,武汉 430072; (2)武汉大学物理系,武汉 430072;中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080; (3)中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室,北京 100080

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