We demonstrate a one-sided cavity on an optical nanofiber (ONF) using a composite method. The one-sided composite cavity is created by mounting an asymmetric defect mode grating on an ONF. We design the one-sided composite cavity on an ONF to enhance channeling efficiency into one side of ONF while operating from under- to critical- and over-coupling regimes using numerical simulations. Experimentally, we demonstrate coupling characteristics of the one-sided composite cavity, showing good correspondence with simulation results.
References
1.
S.
Ritter
, C.
Nölleke
, C.
Hahn
, A.
Reiserer
, A.
Neuzner
, M.
Uphoff
, M.
Mücke
, E.
Figueroa
, J.
Bochmann
, and G.
Rempe
, Nature
484
, 195
(2012
).2.
H. J.
Kimble
, Nature
453
, 1023
(2008
).3.
R. R.
Yalla
, M.
Sadgrove
, K. P.
Nayak
, and K.
Hakuta
, Phys. Rev. Lett.
113
, 143601
(2014
).4.
K. P.
Nayak
, J.
Wang
, and J.
Keloth
, Phys. Rev. Lett.
123
, 213602
(2019
).5.
D.
Yang
, B.
Duan
, X.
Liu
, A.
Wang
, X.
Li
, and Y.
Ji
, Micromachines
11
, 72
(2020
).6.
T. G.
Tiecke
, J. D.
Thompson
, N. P.
de Leon
, L. R.
Liu
, V.
Vuletić
, and M. D.
Lukin
, Nature
508
, 241
(2014
).7.
J. D.
Thompson
, T. G.
Tiecke
, N. P.
de Leon
, J.
Feist
, A. V.
Akimov
, M.
Gullans
, A. S.
Zibrov
, V.
Vuletic
, and M. D.
Lukin
, Science
340
, 1202
(2013
).8.
J. M.
Raimond
, M.
Brune
, and S.
Haroche
, Rev. Mod. Phys.
73
, 565
(2001
).9.
D.
Englund
, A.
Faraon
, I.
Fushman
, N.
Stoltz
, P.
Petroff
, and J.
Vučković
, Nature
450
, 857
–861
(2007
).10.
I.
Fushman
, D.
Englund
, A.
Faraon
, N.
Stoltz
, P.
Petroff
, and J.
Vučković
, Science
320
, 769
(2008
).11.
D. F.
Walls
and G. J.
Milburn
, Quantum Optics
(Springer
, Berlin
, 2008
).12.
K.
Vahala
, Nature
424
, 839
–846
(2003
).13.
A.
Reiserer
and G.
Rempe
, Rev. Mod. Phys.
87
, 1379
(2015
).14.
C.
Liu
, Y.
Sun
, L.
Zhao
, S.
Zhang
, M. M. T.
Loy
, and S.
Du
, Phys. Rev. Lett.
113
, 133601
(2014
).15.
S.
Kato
and T.
Aoki
, Phys. Rev. Lett.
115
, 093603
(2015
).16.
J.
Gallego
, W.
Alt
, T.
Macha
, M.
Martinez-Dorantes
, D.
Pandey
, and D.
Meschede
, Phys. Rev. Lett.
121
, 173603
(2018
).17.
T.
Aoki
, B.
Dayan
, E.
Wilcut
, W. P.
Bowen
, A. S.
Parkins
, T. J.
Kippenberg
, K. J.
Vahala
, and H. J.
Kimble
, Nature
443
, 671
–674
(2006
).18.
C.
Junge
, D.
O'Shea
, J.
Volz
, and A.
Rauschenbeutel
, Phys. Rev. Lett.
110
, 213604
(2013
).19.
S.-P.
Yu
, J. D.
Hood
, J. A.
Muniz
, M. J.
Martin
, R.
Norte
, C.-L.
Hung
, S. M.
Meenehan
, J. D.
Cohen
, O.
Painter
, and H. J.
Kimble
, Appl. Phys. Lett.
104
, 111103
(2014
).20.
M.
Sumetskya
, Y.
Dulashko
, J. M.
Fini
, and A.
Hale
, Appl. Phys. Lett.
86
, 161108
(2005
).21.
K. P.
Nayak
, F. L.
Kien
, Y.
Kawai
, K.
Hakuta
, K.
Nakajima
, H. T.
Miyazaki
, and Y.
Sugimoto
, Opt. Express
19
, 14040
–14050
(2011
).22.
K. P.
Nayak
and K.
Hakuta
, Opt. Express
21
, 2480
(2013
).23.
A. W.
Schell
, H.
Takashima
, S.
Kamioka
, Y.
Oe
, M.
Fujiwara
, O.
Benson
, and S.
Takeuchi
, Sci. Rep.
5
, 9619
(2015
).24.
W.
Li
, J.
Du
, V. G.
Truong
, and S.
Nic Chormaic
, Appl. Phys. Lett.
110
, 253102
(2017
).25.
P.
Schneeweiss
, S.
Zeiger
, T.
Hoinkes
, A.
Rauschenbeutel
, and J.
Volz
, Opt. Lett.
42
, 85
–88
(2017
).26.
P.
Qing
, J.
Gong
, X.
Lin
, N.
Yao
, W.
Shen
, A.
Rahimi-Iman
, W.
Fang
, and L.
Tong
, Appl. Phys. Lett.
114
, 021106
(2019
).27.
K. P.
Nayak
, M.
Sadgrove
, R. R.
Yalla
, F. L.
Kien
, and K.
Hakuta
, J. Opt.
20
, 073001
(2018
).28.
R. R.
Yalla
, F. L.
Kien
, M.
Morinaga
, and K.
Hakuta
, Phys. Rev. Lett.
109
, 063602
(2012
).29.
M.
Sadgrove
, R. R.
Yalla
, K. P.
Nayak
, and K.
Hakuta
, Opt. Lett.
14
, 2542
(2013
).30.
J.
Keloth
, M.
Sadgrove
, R. R.
Yalla
, and K.
Hakuta
, Opt. Lett.
40
, 4122
(2015
).31.
H.
Takashima
, M.
Fujiwara
, A. W.
Schell
, and S.
Takeuchi
, Opt. Express
24
, 15050
–15058
(2016
).32.
W.
Li
, J.
Du
, and S. N.
Chormaic
, Opt. Lett.
43
, 1674
–1677
(2018
).33.
T.
Tashima
, H.
Takashima
, and S.
Takeuchi
, Opt. Express
27
, 27009
–27016
(2019
).34.
P.
Romagnoli
, M.
Maeda
, J. M.
Ward
, V. G.
Truong
, and S. N.
Chormaic
, Appl. Phys. B
126
, 111
(2020
).35.
R. R.
Yalla
and K.
Hakuta
, Appl. Phys. B
126
, 187
(2020
).36.
K. M.
Shafi
, W.
Luo
, R. R.
Yalla
, K.
Iida
, E.
Tsutsumi
, A.
Miyanaga
, and K.
Hakuta
, Sci. Rep.
8
, 13494
(2018
).37.
J.
Keloth
, K. P.
Nayak
, and K.
Hakuta
, Opt. Lett.
42
, 1003
(2017
).38.
Q.
Quan
, P. B.
Deotare
, and M.
Loncar
, Appl. Phys. Lett.
96
, 203102
(2010
).39.
P.
Lodahl
, S.
Mahmoodian
, S.
Stobbe
, A.
Rauschenbeutel
, P.
Schneeweiss
, J.
Volz
, H.
Pichler
, and P.
Zoller
, Nature
541
, 473
–480
(2017
).40.
M.
Sadgrove
and K. P.
Nayak
, New J. Phys.
19
, 063003
(2017
).41.
K. M.
Shafi
, K. P.
Nayak
, A.
Miyanaga
, and K.
Hakuta
, Appl. Phys. B
126
, 58
(2020
).42.
E.
Neu
, D.
Steinmetz
, J.
Riedrich-Moller
, S.
Gsell
, M.
Fischer
, M.
Schreck
, and C.
Becher
, New J. Phys.
13
, 025012
(2011
).© 2022 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.
2022
Author(s)
You do not currently have access to this content.
