Fabrication of polymeric microresonators doped with nanodiamonds for quantum information technologies (2024)
- Authors:
- Autor USP: COUTO, FILIPE ASSIS - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2024.tde-20082024-093927
- Subjects: POLIMERIZAÇÃO; ABSORÇÃO DA LUZ; FOTÔNICA; INFORMAÇÃO QUÂNTICA
- Keywords: Centros de cor; Color centers; Fotopolimerização por absorção de dois fótons; Modos de galeria sussurrante; Two-photon polymerization; Whispering gallery modes
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Centros de cor têm recebido significativa atenção devido ao seu uso em aplicações de tecnologia quântica, tornando importante pesquisas envolvendo sua integração em estruturas fotônicas. Em particular, cavidades fotônicas são uma promissora plataforma para aumentar a interação da radiação com a matéria usando centros de cor. Neste trabalho, exploramos a fabricação de microcavidades dopadas com nanodiamantes fluorescentes usando fotopolimerização por absorção de dois fótons (A2F). Investigamos o compromisso entre a concentração de nanodiamantes no fotoresiste e a qualidade das estruturas fabricadas. Os resultados demonstram a integração bem-sucedida de nanodiamantes em cavidades cilíndricas dopadas com 0,002% em peso de nanodiamantes, mantendo fatores de qualidade na ordem de 10^[5]. A posição dos nanodiamantes fluorescentes dentro das microcavidades foi confirmada por meio de espectroscopia de fluorescência, microscopia confocal e espectroscopia Raman. Além disso, utilizando simulações via o método de Diferenças Finitas no Domínio do Tempo, exploramos novas estruturas para promover o acoplamento eficiente entre centros de cor em Carbeto de Silício (SiC) e nanocavidades fotônicas. O design de uma dupla cavidade de cristal fotônico que suporta duas ressonâncias com alto fator de qualidade foi otimizada, e o design de uma nova geometria (cavidade do tipo sawfish) foi explorado com o intuito de facilitar a fabricação e melhorar a interação emissor-cavidade. Utilizando osconhecimentos adquiridos, foram propostos caminhos futuros para empregar a técnica de A2F para a integração de nanodiamantes em novas cavidades fotônicas que suportam modos de galeria sussurrante, com o objetivo de produzir estruturas com pequeno volume modal para explorar o engrandecimento Purcell. Portanto, este trabalho abre caminho para o desenvolvimento de estruturas fotônicas integradas contendo nanodiamantes, bem como cavidades fotônicas para aplicações em tecnologias quânticas
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2024
- Data da defesa: 17.06.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
COUTO, Filipe Assis. Fabrication of polymeric microresonators doped with nanodiamonds for quantum information technologies. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-20082024-093927/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Couto, F. A. (2024). Fabrication of polymeric microresonators doped with nanodiamonds for quantum information technologies (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-20082024-093927/ -
NLM
Couto FA. Fabrication of polymeric microresonators doped with nanodiamonds for quantum information technologies [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-20082024-093927/ -
Vancouver
Couto FA. Fabrication of polymeric microresonators doped with nanodiamonds for quantum information technologies [Internet]. 2024 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-20082024-093927/ - Simulação de metasuperfícies fabricadas via transferência direta a laser
- Fabricação de estruturas periódicas via transferência direta à laser
- Coupling efficiency of radial whispering gallery modes via finite-element simulation
- Mode-cleaning effects in graphene oxide-doped microresonators fabricated via two-photon polymerization: a finite-element simulation analysis
- Fabricação de estruturas periódicas via transferência direta a laser
- Femtosecond laser micromachining study with multiple wavelengths in CVD diamond
- Two-photon polymerization fabrication and characterization of polymeric photonic devices
- Direct laser writing fabrication and thermo-optic characterization of polymeric microresonators
- Fabricação de microrressonadores poliméricos dopados com nanodiamantes via fotopolimerização por absorção de dois fótons
- Preparation of fluorescent nanodiamond doped photoresist for fabrication via two-photon polymerization technique
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2024.tde-20082024-093927 (Fonte: oaDOI API)
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