微型单光子光源

摘要

本发明公开了一种激发光源和量子点发光光源集成的、灵巧的、便携式微型单光子光源。激发光源为激光二极管，发光光源为量子点嵌埋的三维光学微腔。以激光二极管的芯片作为衬底，在衬底上依次排列量子点嵌埋的三维光学微腔和滤光片。三维光学微腔是由微腔膜系和膜系四周刻蚀呈三角格子周期性分布的圆柱形空气柱构成的。这种结构的优点是：在微腔膜系的垂直方向上形成一维光子晶体，同时微腔膜系又与空气柱形成二维光子晶体，整个结构构成一个三维光子晶体微腔，当嵌埋在微腔中的量子点被激光二极管激发时，由于三维光学微腔的选模作用，可以获得性能优良的单光子输出，形成单光子源。

主权项

1.一种微型单光子光源，包括：激发光部分、发光部分和滤光片；其特征在于：激发光部分为激光二极管(1)，发光部分为量子点嵌埋的三维光学微腔(2)；以激光二极管的芯片作为衬底(101)，在衬底上置有通过镀膜和刻蚀方法形成的量子点嵌埋的三维光学微腔(2)，在微腔(2)上置有滤光片(3)；所说的量子点嵌埋的三维光学微腔(2)由微腔膜系(201)，嵌埋在微腔中的量子点(202)，靠近腔体四周刻有呈三角格子周期性分布的圆柱形空气柱(203)构成；空气柱(203)的深度为微腔膜系(201)的厚度；所说的微腔膜系(201)结构为：(LH)mnL(HL)m，其中(LH)m为微腔的下反射膜系(2011)，nL为微腔的谐振腔层(2012)，(HL)m为微腔的上反射膜系(2013)，L为低折射率膜层，H为高折射率膜层，m为L与H的交替叠层次数，m≥6，n为2的整数倍，n≥2，L和H膜层的厚度为λ0/4，λ0为量子点的荧光峰位；所说的量子点(202)嵌埋在谐振腔层(2012)的中间；所说的滤光片(3)是一块单光子可以透过的带通滤光片，或者是短波截止滤光片。