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Bibliographic Metadata

Title
Polariton parametric scattering in planar microcavities
AuthorMai, Patrick
CensorWeihs, Gregor
Thesis advisorWeihs, Gregor
Published2016
Institutional NoteInnsbruck, Univ., Diss., 2016
Annotation
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Date of SubmissionMay 2016
LanguageEnglish
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Mikrokavität / Polariton / Parametrische Streuung / Einzelphotonen Korrelation / Verschränkung / GaAs
Keywords (EN)Microcavity / Polariton / parametric scattering / single photon correlation / entanglement / GaAs
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-4685 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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Polariton parametric scattering in planar microcavities [4.49 mb]
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Classification
Abstract (German)

Die Arbeit beschäftigt sich mit der experimentellen Untersuchung von Exziton-Polariton-Streuung in planaren optischen Mikrokavitäten.

Der Fokus liegt dabei auf der Bewertung des Potentials von Mikrokavitäten zur Erzeugung von Verschränkung.

Es werden zwei unterschiedliche Kavitäten untersucht: Eine GaAs Einzelkavität und eine GaAs gekoppelte Doppelkavität.

In der Einzelkavität wird parametrische Streuung auf dem unteren Polariton Zweig untersucht. Dieser Prozess ist die Grundlage für verschiedene Verschränkungschemata, die bereits in unterschiedlichen theoretischen Arbeiten vorgeschlagen wurden. Im Rahmen der Arbeit wurden Einzelphotonen Messungen an den Signal und Idler Moden, die durch parametrische Streuung entstehen, durchgeführt. Die Ergebnisse erlauben einen Einblick in den Prozess der parametrischen Streuung auf Einzelphotonen Niveau und bieten tieferen Einblick in die Rolle von Hintergrundmechanismen.

Eine gekoppelte Kavität erlaubt parametrische Streuung zwischen zwei unteren Polariton-Zweigen. Diese Konfiguration kann die Anzahl der Velustkanäle erheblich verringern und ist daher möglicherweise besser zur Erzeugung von Verschränkung geeignet.

In der Arbeit werden Design und Charakterisierung, sowie Experimente zur resonanten Rayleigh-Streuung, ein Prozess, der wesentlich zum Hintergrund beiträgt, diskutiert. Die Ergebnisse ermöglichen zu bewerten, wie verschiedene Verschränkungsschemata in der Doppelkavität durch Hintergrund beeinflusst werden.

Abstract (English)

In this thesis an experimental study of polariton scattering in semiconductor microcavities is presented. The main focus of the experiments is on evaluating the potential of microcavites for entanglement generation. Two systems are investigated, a GaAs single cavity and a GaAs coupled double cavity.

In the single cavity parametric scattering on the lower polariton branch is studied. This scattering process is the basis for entanglement schemes proposed in several theoretical studies. Single photon temporal correlation measurements are performed on the signal and idler mode produced by parametric scattering. The results gain further insight into the nature of the parametric scattering process on the single photon level and allow to study the role of different background mechanisms.

A coupled double cavity allows to realize parametric scattering schemes involving scattering on two lower polariton branches. This configuration can significantly reduce the number of loss channels in inter-branch parametric scattering schemes and therefore might be more suitable for a number of entanglement schemes. The first part of the double cavity study presented in this thesis focuses on design, characterization of a GaAs double cavity sample. In the second part an experimental study of resonant Rayleigh scattering, a main source of background in semiconductor micro cavities, is presented. The results gained from these experiments allow investigating how certain double cavity entanglement schemes would be affected by resonant Rayleigh scattering.