Emisión Espontánea de un Solo Cuántico en un Guiador de Onda de Cristal Fotónico de Tamaño Finito: Propuesta para una Eficiente "Pistola de Fotones Individuales en Chip"

Se investigan las mejoras en la tasa de emisión espontánea de un solo punto cuántico incrustado en un guiador de onda de cristal fotónico plano de tamaño finito. Se encuentra que longitudes cortas de guiador de onda de solo 10 a 20 celdas unitarias producen factores de Purcell muy grandes asociados con una característica de resonancia aguda similar a un guiador en la densidad local de estados de fotones. Con la ayuda de información teórica y cálculos computacionales rigurosos, explicamos la física detrás de estas notables mejoras en la emisión y proponemos posteriormente una "pistola de fotones individuales" con eficiencias de recolección unidireccionales en chip superiores al 60% en un guiador de onda de salida. Se destacan las ventajas sobre propuestas recientes para guiadores de onda de cristal fotónico de longitud infinita.