We present a generic microcavity platform for cavity experiments on optically active nanostructures, such as quantum dots, nanocrystals, color centers, and carbon nanotubes. The cavity is of the Fabry-Pérot type with a planar back mirror and a miniature concave top mirror with radius of curvature ∼ 100 μm. Optical access is achieved by free beam coupling, allowing good mode-matching to the cavity mode. The cavity has a high Q-factor, reasonably small mode volume, open access, spatial and spectral tunability, and operates at cryogenic temperatures. Spectral and spatial tuning of the Purcell effect (weak coupling regime) on a single InGaAs quantum dot is demonstrated.
REFERENCES
1.
2.
J. M.
Gérard
, B.
Sermage
, B.
Gayral
, B.
Legrand
, E.
Costard
, and V.
Thierry-Mieg
, Phys. Rev. Lett.
81
, 1110
(1998
).3.
M.
Bayer
, T. L.
Reinecke
, F.
Weidner
, A.
Larionov
, A.
McDonald
, and A.
Forchel
, Phys. Rev. Lett.
86
, 3168
(2001
).4.
S.
Strauf
, N. G.
Stoltz
, M. T.
Rakher
, L. A.
Coldren
, P. M.
Petroff
, and D.
Bouwmeester
, Nature Photonics
1
, 704
(2007
).5.
J. P.
Reithmaier
, G.
Sek
, A.
Löffler
, C.
Hofmann
, S.
Kuhn
, S.
Reitzenstein
, L. V.
Keldysh
, V. D.
Kulakovskil
, T. L.
Reinecke
, and A.
Forchel
, Nature
432
, 197
(2004
).6.
T.
Yoshie
, A.
Scherer
, J.
Hendrickson
, G.
Khitrova
, H. M.
Gibbs
, G.
Rupper
, C.
Ell
, O. B.
Shchekin
, and D. G.
Deppe
, Nature
432
, 200
(2004
).7.
E.
Peter
, P.
Senellart
, D.
Martrou
, A.
Lemaître
, J.
Hours
, J. M.
Gerard
, and J.
Bloch
, Phys. Rev. Lett.
95
, 067401
(2005
).8.
K.
Hennessy
, A.
Badolato
, M.
Winger
, D.
Gerace
, M.
Atatüre
, S.
Gulde
, S.
Fält
, E. L.
Hu
, and A.
Imamoglu
, Nature
445
, 896
(2007
).9.
K.
Srinivasan
and O.
Painter
, Nature
450
, 862
(2007
).10.
Y. S.
Park
, A. K.
Cook
, and H.
Wang
, Nano Lett.
6
, 2075
(2006
).11.
A.
Imamoglu
, D. D.
Awschalom
, G.
Burkard
, D. P.
DiVincenzo
, D.
Loss
, M.
Sherwin
, and A.
Small
, Phys. Rev. Lett.
83
, 4204
(1999
).12.
M.
Larsson
, K. N.
Dinyari
, and H.
Wang
, Nano Lett.
9
, 1447
(2009
).13.
C. H.
Su
, A. D.
Greentree
, and L. C. L.
Hollenberg
, Opt. Express
16
, 6240
(2007
).14.
A.
Young
, C. Y.
Hu
, L.
Marseglia
, J. P.
Harrison
, J. L.
O’Brien
, and J. G.
Rarity
, New J. Phys.
11
, 013007
(2009
).15.
F. N.
Xia
, M.
Steiner
, Y. M.
Lin
, and P.
Avouris
, Nat. Nanotechnol.
3
, 609
(2008
).16.
M.
Kahl
, T.
Thomay
, V.
Kohnle
, K.
Beha
, J.
Merlein
, M.
Hagner
, A.
Halm
, J.
Ziegler
, T.
Nann
, Y.
Fedutik
, U.
Woggon
, M.
Artemyev
, F.
Pérez-Willard
, A.
Leitenstorfer
, and R.
Bratschitsch
, Nano Lett.
7
, 2897
(2007
).17.
A.
Badolato
, K.
Hennessy
, M.
Atature
, J.
Dreiser
, E.
Hu
, P. M.
Petroff
, and A.
Imamoglu
, Science
308
, 5725
(2005
).18.
A.
Dousse
, L.
Lanco
, J.
Suffczynski
, E.
Semenova
, A.
Miard
, A.
Lemaître
, I.
Sagnes
, C.
Roblin
, J.
Bloch
, and P.
Senellart
, Phys. Rev. Lett.
101
, 267404
(2008
).19.
C.
Kistner
, T.
Heindel
, C.
Schneider
, A.
Rahimi-Iman
, S.
Reitzenstein
, S.
Höfling
, and A.
Forchel
, Optics Express
16
, 15006
(2008
).20.
A.
Laucht
, F.
Hofbauer
, N.
Hauke
, A.
Angele
, S.
Stobbe
, M.
Kaniber
, G.
Böhm
, P.
Lodahl
, M.-C.
Amann
, and J. J.
Finley
, New J. Physics
11
, 023034
(2009
).21.
M. T.
Rakher
, N.
Stoltz
, L. A.
Coldren
, P. M.
Petroff
, and D.
Bouwmeester
, Phys. Rev. Lett.
102
, 097403
(2009
).22.
M.
Trupke
, E. A.
Hinds
, S.
Eriksson
, E. A.
Curtis
, Z.
Moktadir
, E.
Kukharenka
, and M.
Kraft
, Appl. Phys. Lett.
87
, 211106
(2005
).23.
G.
Cui
, J. M.
Hannigan
, R.
Loeckenhoff
, F. M.
Matinaga
, M. G.
Raymer
, S.
Bhongale
, M.
Holland
, S.
Mosor
, S.
Chatterjee
, H. M.
Gibbs
, and G.
Khitrova
, Optics Express
14
, 2289
(2006
).24.
T.
Steinmetz
, Y.
Colombe
, D.
Hunger
, T. W.
Hänsch
, A.
Balocchi
, R. J.
Warburton
, and J.
Reichel
, Appl. Phys. Lett.
89
, 111110
(2006
).25.
Y.
Colombe
, T.
Steinmetz
, G.
Dubois
, F.
Linke
, D.
Hunger
, and J.
Reichel
, Nature
450
, 272
(2007
).26.
A.
Muller
, E. B.
Flagg
, M.
Metcalfe
, J.
Lawall
, and G. S.
Solomon
, Appl. Phys. Lett.
95
, 173101
(2009
).27.
A.
Yariv
, Optical Electronics in Modern Communications
(Oxford University Press
, Oxford
, 1997
).28.
D.
Press
, S.
Götzinger
, S.
Reitzenstein
, C.
Hofmann
, A.
Löffler
, M.
Kamp
, A.
Forchel
, Y.
Yamamoto
, Phys. Rev. Lett.
98
, 117402
(2007
).29.
P. A.
Dalgarno
, J. M.
Smith
, J.
McFarlane
, B. D.
Gerardot
, K.
Karrai
, A.
Badolato
, P. M.
Petroff
, and R. J.
Warburton
, Phys. Rev. B
77
, 245311
(2008
).30.
C. J.
Hood
, T. W.
Lynn
, A. C.
Doherty
, A. S.
Parkins
, and H. J.
Kimble
, Science
287
, 1447
(2000
).31.
A.
Högele
, S.
Seidl
, M.
Kroner
, K.
Karrai
, R. J.
Warburton
, B. D.
Gerardot
, and P. M.
Petroff
, Phys. Rev. Lett.
93
, 217401
(2004
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.