単一量子ドット-フォ卜ニック結晶ナノ共振器レーザ

摘要

単一半導体量子ドット－ナノ共振器結合系では光子と励起子が極めて強く相互作用し、共振器量子電気力学で記述される非常に興味深い現象が実現される。単一量子ドット－フォトニック結晶ナノ共振器系は、光子を波長程度の大きさに強く閉じ込めることができることから、固体共振器量子電気力学の良きテストベッドであり、究極的な微小利得媒質である量子ドットをたったひとつだけ用いるため究極的微小レーザを実現できる。我々は、弱結合および強結合を示す本系においてレーザ発振を実現したので報告する。特に後者においては、電子系－光子場間で量子がコヒーレントにやりとりされる強結合状態においてレーザ発振領域へ遷移するという大変興味深い物理状態が実現されており、固体系において初めて観測された現象である。