Поляризационный преобразователь на квантовой точке в оптомеханическом резонаторе

Аннотация: Предложена схема квантового преобразователя поляризации фотонов, которая базируется на управляемых электронфотон-фононных переходах в гибридной полупроводниковой наноструктуре. Данная структура состоит из квантовой точки (КТ) GaAs/InAs, имеющей форму параллелепипеда и содержащей один электрон, и оптомеханического микрорезонатора (МР) на основе фотонного кристалла (ФК), поддерживающего две фотонные моды с ортогональными поляризациями и одну механическую (фононную) моду. В рамках микроскопической теории найдены рабочие характеристики КТ и МР. Вычислены населенности состояний системы как функции времени и ее параметров. Показана принципиальная возможность конверсии поляризации фотонов с использованием переходов в пятиуровневой резонансной схеме для когерентного (однофотонного) и установившегося (субфотонного) режимов. Проведено моделирование оптического и механического спектров МР и подобраны параметры структуры ФК, обеспечивающие эффективную работу преобразователя.

Ключевые слова: квантовая точка, микрорезонатор, поляризация, фотонный кристалл, оптические фононы, оптомеханика