[發明專利]一種單光子隔離器

在審

• 申請號: 201911184166.2
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110850608A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 尹志軍;唐磊;許志城
• 申請（專利權）人: 南京南智先進光電集成技術研究院有限公司
• 主分類號: G02F1/09
• 分類號: G02F1/09;G02F1/00;G02F1/01
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種單光子隔離器，其特征在于，包括：直線波導、環形微腔以及量子點；

所述直線波導以及所述環形微腔設置在光子晶體層中，所述環形微腔位于所述直線波導的一側；

所述直線波導用于當單光子從所述直線波導的正向端口入射時，將所述單光子引入所述環形微腔內，使所述單光子在所述環形微腔內以逆時針回音壁方式進行傳播時，在所述環形微腔內的特定位置處形成右旋圓偏振光；還用于當所述單光子從直線波導的反向端口入射時，將所述單光子引入所述環形微腔內，使所述單光子在所述環形微腔內以順時針回音壁方式進行傳播時，在所述特定位置處形成左旋圓偏振光；

所述量子點設置在所述環形微腔內，位于所述特定位置處；

所述量子點的躍遷頻率與所述環形微腔的共振頻率一致，用于當所述單光子從所述正向端口入射時，與所述右旋圓偏振光發生耦合，且當所述單光子從所述反向端口入射時，不與所述左旋圓偏振光發生耦合。

2.根據權利要求1所述的單光子隔離器，其特征在于，所述光子晶體層為砷化鎵晶體層，所述光子晶體層的厚度為0.22微米；

所述光子晶體層設置有周期性排列的空氣孔柱，每一個所述空氣孔柱的半徑為0.16微米，高為0.22微米。

3.根據權利要求1所述的單光子隔離器，其特征在于，所述直線波導的寬度為0.442微米；

所述環形微腔的外半徑為0.801微米，內半徑為0.4微米；

所述直線波導的中心軸與所述環形微腔外圓之間的最近距離為0.5408微米。

4.根據權利要求1所述的單光子隔離器，其特征在于，所述環形微腔的共振頻率與所述量子點的躍遷頻率皆為2π×244.5THz。

5.根據權利要求4所述的單光子隔離器，其特征在于，所述量子點為砷化銦量子點；

所述量子點為只與所述右旋圓偏振光發生耦合的二能級系統。

6.根據權利要求1所述的單光子隔離器，其特征在于，所述正向端口位于所述直線波導的左端，所述反向端口位于所述直線波導的右端。