Физическая оптика

Способ увеличения используемой доли излучения центров окраски в алмазе

В. А. Кукушкин^ab, Ю. В. Кукушкин<sup>b

a</sup> Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
^b Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия

Аннотация: Предложен способ увеличения выводимой из алмаза и собираемой оптической системой доли излучения центров окраски. Способ основан на концентрации этого излучения в модах, формируемых в плоском волноводе, образованном верхней поверхностью алмазного образца (от которой они отражаются за счёт эффекта полного внутреннего отражения) и расположенной ниже периодической последовательностью низко- и высоколегированных бором слоёв с немного различающимися показателями преломления (от которой они отражаются за счёт эффекта Брэгга). Содержащееся в этих модах излучение частично выводится во внешнее пространство через верхнюю поверхность алмазного образца с помощью метода нарушенного полного внутреннего отражения. Для конкретного примера NV-центров с помощью численного моделирования показано, что предлагаемый способ позволяет увеличить выводимую из алмаза долю излучения более чем вдвое. При этом он не приводит к ухудшению важных для приложений параметров NV-центров и остаётся эффективным при любых их координатах в плоскости алмазного образца и высоких концентрациях.

Ключевые слова: NV-центр, алмаз, эффект Брэгга.

Поступила в редакцию: 12.03.2024
Исправленный вариант: 25.05.2024
Принята в печать: 28.06.2024

DOI: 10.61011/OS.2024.06.58640.6136-24

Реферативные базы данных:

•