基于圆形布拉格光栅腔中W中心的全硅单光子源

《Nature Communications》：Bright and pure single-photon source in silicon by nanoscale positioning of a color center in a microcavity

　　硅是光子量子技术的领先材料平台。然而，关键挑战在于近红外波段高性能单光子源的高效集成。本文展示了一种工作在1217 nm波长的全硅单光子源，通过将单个W中心纳米级定位在圆形布拉格光栅腔中制备而成。该工作波长对应于W中心的零声子线，并由腔体增强。在超带隙连续波激发下，我们获得了饱和光子计数率为1.29 × 10^6 counts/s，并具有显著的光子反群聚效应（g^(2)(0) = 0.06 ± 0.02）。在弱脉冲激发下的触发运行产生了纯度为93 ± 2%的单光子。在饱和状态下，我们揭示了由再抽运过程引起的纯度退化，未来可采用选择性激发方案予以缓解。这些结果代表了硅光子学中按需产生不可区分单光子源的重要进展。