Experimentelle Realisierung einer hoch effizienten Breitbandkopplung von einzelnen Quantenpunkten an einen photonischen Kristallwellenleiter

Wir präsentieren zeitaufgelöste spontane Emissionsmessungen von einzelnen Quantenpunkten, die in photonische Kristallwellenleiter eingebettet sind. Quantenpunkte, die an einen photonischen Kristallwellenleiter gekoppelt sind, zeigen eine bis zu 27-mal schnellere Abklingrate als nicht gekoppelte Quantenpunkte. Aus diesen Messungen werden Beta-Faktoren von bis zu 0,89 abgeleitet und eine beispiellos große Bandbreite von 20 nm wird nachgewiesen. Dies zeigt das vielversprechende Potenzial photonischer Kristallwellenleiter für effiziente Einzelphotonenquellen. Der skalierte Frequenzbereich, über den die Verstärkung beobachtet wird, stimmt hervorragend mit aktuellen theoretischen Vorschlägen überein, die berücksichtigen, dass die Licht-Materie-Kopplung aufgrund der signifikanten Verlangsamung des Lichts in den photonischen Kristallwellenleitern stark verstärkt wird.