Letter 垂直トリプル微小共振器のパラメトリック発振 2006年4月13日 Nature 440, 7086 doi: 10.1038/nature04602 光パラメトリック発振は、ポンプ波から周波数がシフトした「シグナル」波と「アイドラー」波のコヒーレント生成が可能な非線形過程の1つである。効率よいパラメトリック変換は、量子暗号など量子光学の応用に使う光子対、あるいは量子もつれ光子を生成するほか、既存のデバイスでは到達できないスペクトル領域の新しい周波数を生成するパラダイムである。量子情報分野の急速な発展には、光ファイバーと効率よく結合し、そしてできれば電気注入が可能な、モノリシックでアラインメントフリーな光子源が必要になる。ここ10年の間、量子情報に使う集積デバイスの開発、そして、すべて半導体でできたパラメトリック発振器の実現に向けて多大な努力がなされてきた。それにもかかわらず現在でも、光パラメトリック発振器の大部分は、複雑な外部共振器中に配置して強力な外部レーザーで励起する非線形結晶を使っている。これは一般に長い相互作用長が必要であり、異なる速度で伝搬するパラメトリック波どうしが位相不整合になるため、パラメトリック変換効率が低くなる。本論文では、シグナル波、ポンプ波、そしてアイドラー波がナノ構造の垂直方向に沿って伝搬するモノリシック半導体トリプル微小共振器においてパラメトリック発振を実証した結果を報告する。また、シグナルビームとアイドラービームはある有限な角度で集めることが可能なため、量子もつれ光子対の生成が可能である。ポンプ閾値強度は十分低いため、すべて半導体でできた電流注入型マイクロパラメトリック発振器の実現が期待できる。 Full Text PDF 目次へ戻る
