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Wiring up pre-characterized single-photon emitters by laser lithography

Shi, Q. 1; Sontheimer, B.; Nikolay, N.; Schell, A. W.; Fischer, J. 2; Naber, A. ORCID iD icon 1; Benson, O.; Wegener, M. 1,2
1 Institut für Angewandte Physik (APH), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract (englisch):

Future quantum optical chips will likely be hybrid in nature and include many single-photon emitters, waveguides, filters, as well as single-photon detectors. Here, we introduce a scalable optical localization-selection-lithography procedure for wiring up a large number of single-photon emitters via polymeric photonic wire bonds in three dimensions. First, we localize and characterize nitrogen vacancies in nanodiamonds inside a solid photoresist exhibiting low background fluorescence. Next, without intermediate steps and using the same optical instrument, we perform aligned three-dimensional laser lithography. As a proof of concept, we design, fabricate, and characterize three-dimensional functional waveguide elements on an optical chip. Each element consists of one single-photon emitter centered in a crossed-arc waveguide configuration, allowing for integrated optical excitation and efficient background suppression at the same time.

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Physik (APH)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Universität Karlsruhe (TH) – Interfakultative Einrichtungen (Interfakultative Einrichtungen)
Karlsruhe School of Optics & Photonics (KSOP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2016
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0068-1261
urn:nbn:de:swb:90-588868
KITopen-ID: 1000058886
HGF-Programm 43.23.01 (POF III, LK 01) Advanced Optical Lithography+Microscopy
Erschienen in Scientific reports
Verlag Natural Environment Research Council
Band 6
Seiten 31135
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Nachgewiesen in Web of Science
Dimensions
Scopus
OpenAlex

Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000058886
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1038/srep31135
Scopus
Zitationen: 41
Web of Science
Zitationen: 35
Dimensions
Zitationen: 43
Seitenaufrufe: 265
seit 07.05.2018
Downloads: 257
seit 30.09.2016
Cover der Publikation
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