[发明专利]一种对背向散射免疫的频率复用单光子循环器

权利要求书

1.一种对背向散射免疫的频率复用单光子循环器，其特征在于，包括：第一线性波导、第二线性波导、周期性耦合共振光学波导；

所述第一线性波导与第二线性波导并行设置；所述周期性耦合共振光学波导位于第一线性波导和第二线性波导之间；

所述周期性耦合共振光学波导包括至少一个耦合共振光学单元，每个耦合共振光学单元包括第一环形腔、第二环形腔、量子点，所述第一环形腔和第二环形腔结构相同且直接耦合；所述第一环形腔与量子点手性耦合；

所述量子点的共振频率与第一环形腔、第二环形腔的共振频率相同。

2.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述第一环形腔与量子点的手性耦合通过如下步骤实现：

S1.1、将量子点初始化在右旋圆偏振基态或左旋圆偏振基态；

S1.2、通过第一环形腔外腔壁上具有完全右旋圆偏振或左旋圆偏振的强倏逝场实现接近单位一的光学手性耦合。

3.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述第一环形腔与量子点的手性耦合通过如下步骤实现：

S2.1、利用光学斯塔克效应，使量子点产生右旋圆偏振或左旋圆偏振的跃迁；

S2.2、通过与量子点具有相同圆偏振的强倏逝场实现接近单位一的光学手性耦合。

4.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述耦合共振光学单元的个数为透射峰个数的

5.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述量子点的共振频率与第一环形腔、第二环形腔的共振频率均为195THz。

6.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述耦合共振光学单元中的第一环形腔、第二环形腔为氧氮化硅、高分子聚合物、或基于光子晶体的纳米腔制造而成。

7.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述量子点为二能级原子；或为在所述第一环形腔上长出的纳米柱，所述纳米柱上覆盖有单分子层。

8.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述量子点为在所述第一环形腔上长出的纳米柱，所述纳米柱上覆盖有单分子层。

9.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述周期性耦合共振光学波导中相邻环形腔之间的耦合强度为60GHz。

10.根据权利要求1所述的单光子循环器，其特征在于，所述耦合共振光学单元中的第一环形腔、第二环形腔的半径均为40μm，有效折射率均为2，外部衰减均为19.4GHz，内部衰减均为3.9GHz。