We report the efficient coherent photon scattering from a semiconductor quantum dot embedded in a pillar microcavity. We show that a surface acoustic wave can periodically modulate the energy levels of the quantum dot but has a negligible effect on the cavity mode. The scattered narrow-band laser is converted into a pulsed single-photon stream, displaying an anti-bunching dip characteristic of single-photon emission. Multiple phonon sidebands are resolved in the emission spectrum, due to the absorption and emission of vibrational quanta in each scattering event.
References
1.
N.
Gisin
, G.
Ribordy
, W.
Tittel
, and H.
Zbinden
, Rev. Mod. Phys.
74
, 145
(2002
).2.
E.
Waks
, K.
Inoue
, C.
Santori
, D.
Fattal
, J.
Vuckovic
, G. S.
Solomon
, and Y.
Yamamoto
, Nature
420
, 762
(2002
).3.
A. J.
Shields
, Nat. Photonics
1
, 215
(2007
).4.
I.
Aharonovich
, D.
Englund
, and M.
Toth
, Nat. Photonics
10
, 631
(2016
).5.
A. V.
Kuhlmann
, J. H.
Prechtel
, J.
Houel
, A.
Ludwig
, D.
Reuter
, A. D.
Wieck
, and R. J.
Warburton
, Nat. Commun.
6
, 8204
(2015
).6.
A. J.
Bennett
, J. P.
Lee
, D. J. P.
Ellis
, T.
Meany
, E.
Murray
, F. F.
Floether
, J. P.
Griffths
, I.
Farrer
, D. A.
Ritchie
, and A. J.
Shields
, Sci. Adv.
2
, e1501256
(2016
).7.
P.
Lodahl
, S.
Mahmoodian
, and S.
Stobbe
, Rev. Mod. Phys.
87
, 347
(2015
).8.
J.
Claudon
, J.
Bleuse
, N. S.
Malik
, M.
Bazin
, P.
Jaffrennou
, N.
Gregersen
, C.
Sauvan
, P.
Lalanne
, and J.-M.
Gérard
, Nat. Photonics
4
, 174
(2010
).9.
D.
Englund
, D.
Fattal
, E.
Waks
, G.
Solomon
, B.
Zhang
, T.
Nakaoka
, Y.
Arakawa
, Y.
Yamamoto
, and J.
Vučković
, Phys. Rev. Lett.
95
, 013904
(2005
).10.
Y.-M.
He
, Y.
He
, Y.-J.
Wei
, D.
Wu
, M.
Atatüre
, C.
Schneider
, S.
Höfling
, M.
Kamp
, C.-Y.
Lu
, and J.-W.
Pan
, Nat. Nanotechnol.
8
, 213
(2013
).11.
H.
Wang
, Z.-C.
Duan
, Y.-H.
Li
, S.
Chen
, J.-P.
Li
, Y.-M.
He
, M.-C.
Chen
, Y.
He
, X.
Ding
, C.-Z.
Peng
, C.
Schneider
, M.
Kamp
, S.
Höfling
, C.-Y.
Lu
, and J.-W.
Pan
, Phys. Rev. Lett.
116
, 213601
(2016
).12.
N.
Somaschi
, V.
Giesz
, L.
De Santis
, J. C.
Loredo
, M. P.
Almeida
, G.
Hornecker
, S. L.
Portalupi
, T.
Grange
, C.
Antón
, J.
Demory
, C.
Gómez
, I.
Sagnes
, N. D.
Lanzillotti-Kimura
, A.
Lemaítre
, A.
Auffeves
, A. G.
White
, L.
Lanco
, and P.
Senellart
, Nat. Photonics
10
, 340
–345
(2016
).13.
K. C.
Balram
, M. I.
Davanço
, J. D.
Song
, and K.
Srinivasan
, Nat. Photonics
10
, 346
–352
(2016
).14.
R. M.
White
, Proc. IEEE
58
, 1238
(1970
).15.
M. M d.
Lima
and P. V.
Santos
, Rep. Prog. Phys.
68
, 1639
(2005
).16.
S. A.
Tadesse
, H.
Li
, Q.
Liu
, and M.
Li
, Appl. Phys. Lett.
107
, 201113
(2015
).17.
S.
Kapfinger
, T.
Reichert
, S.
Lichtmannecker
, K.
Müller
, J. J.
Finley
, A.
Wixforth
, M.
Kaniber
, and H. J.
Krenner
, Nat. Commun.
6
, 8540
(2015
).18.
D. A.
Fuhrmann
, S. M.
Thon
, H.
Kim
, D.
Bouwmeester
, P. M.
Petroff
, A.
Wixforth
, and H. J.
Krenner
, Nat. Photonics
5
, 605
(2011
).19.
H.
Li
, S. A.
Tadesse
, Q.
Liu
, and M.
Li
, Optica
2
, 826
(2015
).20.
J. R.
Gell
, M. B.
Ward
, R. J.
Young
, R. M.
Stevenson
, P.
Atkinson
, D.
Anderson
, G. A. C.
Jones
, D. A.
Ritchie
, and A. J.
Shields
, Appl. Phys. Lett.
93
, 081115
(2008
).21.
O. D. D.
Couto
, S.
Lazic
, F.
Iikawa
, J. A. H.
Stotz
, U.
Jahn
, R.
Hey
, and P. V.
Santos
, Nat. Photonics
3
, 645
(2009
).22.
M.
Metcalfe
, S. M.
Carr
, A.
Muller
, G. S.
Solomon
, and J.
Lawall
, Phys. Rev. Lett.
105
, 037401
(2010
).23.
M.
Wei
, S.
Kapfinger
, T.
Reichert
, J. J.
Finley
, A.
Wixforth
, M.
Kaniber
, and H. J.
Krenner
, Appl. Phys. Lett.
109
, 033105
(2016
).24.
D.
Morgan
, Surface Acoustic Wave Filters: With Applications to Electronic Communications and Signal Processing
, Studies in Electrical and Electronic Engineering (Elsevier Science
, 2010
).25.
26.
D. A.
Golter
, T.
Oo
, M.
Amezcua
, K. A.
Stewart
, and H.
Wang
, Phys. Rev. Lett.
116
, 143602
(2016
).27.
M.
Schuetz
, E.
Kessler
, G.
Giedke
, L.
Vandersypen
, M.
Lukin
, and J.
Cirac
, Phys. Rev. X
5
, 031031
(2015
).© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.
