[发明专利]一种单光子隔离器

权利要求书

1.一种单光子隔离器，其特征在于，包括：直线波导、环形微腔以及量子点；

所述直线波导以及所述环形微腔设置在光子晶体层中，所述环形微腔位于所述直线波导的一侧；

所述直线波导用于当单光子从所述直线波导的正向端口入射时，将所述单光子引入所述环形微腔内，使所述单光子在所述环形微腔内以逆时针回音壁方式进行传播时，在所述环形微腔内的特定位置处形成右旋圆偏振光；还用于当所述单光子从直线波导的反向端口入射时，将所述单光子引入所述环形微腔内，使所述单光子在所述环形微腔内以顺时针回音壁方式进行传播时，在所述特定位置处形成左旋圆偏振光；

所述量子点设置在所述环形微腔内，位于所述特定位置处；

所述量子点的跃迁频率与所述环形微腔的共振频率一致，用于当所述单光子从所述正向端口入射时，与所述右旋圆偏振光发生耦合，且当所述单光子从所述反向端口入射时，不与所述左旋圆偏振光发生耦合。

2.根据权利要求1所述的单光子隔离器，其特征在于，所述光子晶体层为砷化镓晶体层，所述光子晶体层的厚度为0.22微米；

所述光子晶体层设置有周期性排列的空气孔柱，每一个所述空气孔柱的半径为0.16微米，高为0.22微米。

3.根据权利要求1所述的单光子隔离器，其特征在于，所述直线波导的宽度为0.442微米；

所述环形微腔的外半径为0.801微米，内半径为0.4微米；

所述直线波导的中心轴与所述环形微腔外圆之间的最近距离为0.5408微米。

4.根据权利要求1所述的单光子隔离器，其特征在于，所述环形微腔的共振频率与所述量子点的跃迁频率皆为2π×244.5THz。

5.根据权利要求4所述的单光子隔离器，其特征在于，所述量子点为砷化铟量子点；

所述量子点为只与所述右旋圆偏振光发生耦合的二能级系统。

6.根据权利要求1所述的单光子隔离器，其特征在于，所述正向端口位于所述直线波导的左端，所述反向端口位于所述直线波导的右端。