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.

1.
K. J.
Vahala
,
Nature
424
,
839
(
2003
).
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
).
You do not currently have access to this content.