저자는 샘플이 연구되고 제공하기 위해 해군 연구소에서 앨런 BRACKER 다니엘 훈제 햄을 인정하고 싶습니다. 이 작품은 캘리포니아 머 시드 대학에 국방 위협 감소 기관, 기초 연구 상 # HDTRA1-15-1-0011에 의해 (부분적으로) 지원되었다.

참고 : 다른 소프트웨어 패키지 대신에 사용될 수 있지만 설명하는 방법은, 특정 소프트웨어에 따라 다릅니다. 1. 샘플 준비 및 쿨 다운 <ol><li> 샘플을 제조. <ol><li> 전술 한 바와 같이 4 내지 터널 장벽에 의해 분리되는 두 개의 수직으로 적층 된 자기 조립의 InAs / GaAs로 양자점을 생성 분자선 통해 Stranski-Krastanov 성장 법을 이용하여 샘플을 성장한다. 16 퍼가 양자점을 전계 효과 형 구조 (즉, 쇼트 키 다이오드) 전계 허용은 QDMs에 적용된다. 17 참고 QDMs의 사용 방법에 대한 요구 사항이 아니다. 또한,의 InAs / 갈륨 비소가 필요하지 않습니다 반도체는 기술은 반도체 조합에서 만든 QDMs 또는 양자점을 위해 작동합니다. </li><li> 개별 양자점 광학적으로 어드레싱 될 수 있도록 시료를 제작. 어느 샘플 또는 m의 상단에 개구 마스크를 추가함으로써이를 수행108 양자점 / cm 2 이하 초점 스팟 사이즈에 따라 가진 저밀도 샘플 aking. 18 </li></ol></li><li> 칩 헤더에 샘플을 탑재합니다. <ol><li> 세라믹 칩 헤더에 50 %의 비스무트, 26.7 %의 납, 13.3 %의 주석, 10 % 카드뮴으로 구성된 합금을 적용합니다. 합금이 액화 될 때까지, 핫 플레이트를 이용하여 칩을 가열한다. 칩 헤더에 부착 액화 합금 상에 샘플의 바닥을 놓는다. 주의 : 샘플의 하단에 핀에 연결되는 쇼트 키 다이오드 칩 헤더 솔더 포인트의 한쪽의 전극이다. 시료를 장착하기위한 또 다른 대안은 전도성은 에폭시이다. </li></ol></li><li> 칩의 핀에 샘플의 포인트 (상단)에서 40 G 골드 와이어를 준수합니다. <ol><li> 상단 샘플의 코너 칩의 핀 패드 중 하나에 하나의 액적 실버 에폭시의 방울을 놓습니다. </li><li> 조심스럽게 두 방울의 골드 와이어를하다. 참고 : t의 상단을그 샘플은 전계의인가를 허용 쇼트 키 다이오드의 다른 쪽의 전극이다. </li></ol></li><li> 그라 이오 스탯에 칩 및 샘플을 탑재하고 샘플은 구리 샘플 홀더에 좋은 열 접촉이 확인합니다. <ol><li> 칩과 저온 유지 장치의 차가운 손가락 사이에 인듐 포일을 적용합니다. </li><li> 압력은 차가운 손가락에 칩을 탑재합니다. 세탁기와 두 개의 나사를 사용하고 저온 ​​유지 장치의 구리 차가운 손가락으로 좋은 열 접촉을 보장하기 위해 단단히 조입니다. </li></ol></li><li> 샘플의 상부 및 하부 전극들 모두에 접속되어 상기 칩 핀에 전선을 연결. 소스 미터에 저온 유지를 통해이 와이어를 실행합니다. 참고 : 소스 미터는 외부 전기장에 양자점을 노출, 샘플의 전극에 바이어스를 적용합니다. </li><li> 대피 및 진공에 저온 유지 및 샘플 챔버를 가지고. 샘의 아래로 시원한에 대비하여 약 10 -6 토르로 대피, 터보 펌프를 시작합니다PLE. 주 : 실험 냉각 온도 제어는 밀폐형 냉장고 부착 현미경의 샘플 챔버로 구성되는 저온 유지 장치로 달성된다. </li><li> 그라 이오 스탯의 압축기를 시작합니다. 그라 이오 스탯이 원하는 온도에 도달 할 때까지 시스템을 냉각시킵니다. 주 : 제시된 결과 온도는 샘플이 냉각되면, 설치가 수행 할 수있는 광학 측정 있도록 광학의 설치 준비가 약 18 K.이었다. </li></ol> 2. 광학 설치 참고 : 모든 절차를 설정 한 경우, 제조업체 또는 다른 사용자 지정 프로그램에서 제공하는 소프트웨어를 사용하거나하여 레이저, 소스 미터, 분광기와 CCD를 실행합니다. <ol><li> PL 컬렉션의 경우, 분광계 상에 PL 신호를 초점 렌즈에 맞춰 긴 작동 거리 50X 현미경 목표와 시준 렌즈를 배치합니다. 0.75 mm 통해 스펙트럼을 수집신호가 1,100mm -1 격자에 의해 분산 및 액체 질소를 사용하여 검출된다 onochromator 1340 × 100 화소의 CCD 카메라를 냉각시켰다. </li><li> 백색 광원을 이용하여 시료를 조명. <ol><li> 제대로 분광계 CCD에 샘플의 깨끗한 초점을 맞춘 이미지를 얻을 검출 측의 모든 광학 (즉, 시준 및 초점 렌즈) 및 제로 파장을 정렬하여 외부 카메라와 분광계를 통해 샘플의 이미지에 초점을 맞 춥니 다. 참고 : 정렬 및 샘플의 선명한 이미지를 얻기에 도움이 다른 외부 영상 카메라를 가지고하는 것이 도움이된다. </li></ol></li><li> 검출 측이 설정되면, 샘플 상에 레이저를 집중한다. 렌즈를 이용하여 샘​​플을 가능한 가장 작은 크기로 빔 스폿을 집중. 기저 상태 전이 에너지를 포함하는 여진 범위를 갖는 가변 파장 레이저 다이오드를 사용한다. 비스듬한 각도로 샘플에 레이저 사건을 설정합니다. 경사 입사의 장점은이것은 산란 레이저 광의 상당 부분을 제거하는 데 도움이. </li><li> 높은 비 공명 에너지에서 샘플을 자극. 최적의 습윤 층 아래 에너지에 흥분하여이 작업을 수행. 인듐 비소 / GaAs로 QDMs이 연구에서이 접지 상태 전이 상기 75 meV 인 이상에 상당한다. </li><li> 초점 모드에서 스펙트럼 수집 소프트웨어를 실행합니다. 그라 이오 스탯 현미경 샘플 하우징에 부착되는 XY 변환 단계를 이용하여 레이저 스폿에 걸쳐 샘플을 검사한다. 분광계 CCD는 접지 상태 전환의 구분 줄을 캡처 할 때까지이 작업을 수행합니다. QDMs 중 하나를 검출 중심. 참고 : QDM가 발견되면, 광 설치가 완료됩니다. 기저 상태의 에너지를 사용하는 샘플은 약 1,300 meV 인이다. </li><li> 바이어스 맵을 생성한다. <ol><li> 샘플에 전극에 연결된 소스 미터 (단계 1.5)를 통해 잠재력을 적용; 이것은 QDM에 전계를 발생 차례로 전극간에 바이어스를인가에스. 주의 : 샘플에인가되는 바이어스의 범위는 쇼트 키 다이오드 구조에 걸쳐 0-2 V이다. 장치가 역 바이어스에있을 때, 그리고 전계가 볼 수 있도록 각 충전 상태에 대한 허용 QDM의 전하량을 제한한다. </li><li> 일반적으로 볼트의 수천에 백분의 범위이 원하는 해상도에 따라 다른 증가 전압 값에서 각각의 스펙트럼을 가져 가라. 사용자 지정 프로그램 (예를 들어, LabVIEW를) 사용하여 함께 이러한 개별 스펙트럼을 결합합니다. 주 :이 프로그램은 쉽게 제시 실험이 함께 실시간 데이터 스티치 첨가되어 매트릭스로 각각의 스펙트럼의 벡터 열을 조합하는 다른 다양한 프로그램을 이용하여 코딩 될 수있다. <ol><li> 바이어스 맵을 적용하려면 실행 버튼을 클릭합니다. 이 세트 바이어스에서 스펙트럼을 받아 그것을 열 벡터를 확인하고 다른 열 각 증가 바이어스 스펙트럼을 추가합니다. 참고 :이 데이터 마트를 생성X 강도 값이 PL 강도에 해당하는 경우, 열은 에너지 / 파장을 나타내며, 열 전압에 대응한다. 따라서이 데이터의 품질에 대한 실시간 피드백을 가능하게 실행되고, 상기 바이어스 맵을 볼 수있게한다. 참고 : 바이어스지도가 서로 다른 전하 구성을 식별하는 데 도움이 여기 및 검출 경로 모두의 설치를 완료 할 수있는 적절한 정보를 제공합니다. </li></ol></li></ol></li><li> 흥분 될 것이다 전환을 확인합니다. 전이의 에너지와 명소 바이어스 범위를 참고. <ol><li> 이때 레이저 여기의 전이를 통해 조정되는 방법을 결정한다. 바닥 상태 전이에 흥분하는 레이저를 얻을 수있는 세 가지 옵션이 있습니다 : <ol><li> 조정 온도에 의한 전이 에너지. (18) </li><li> 레이저 에너지를 공진을 달성하기 위해 전환 탁 시프트를 사용한다. (19) 참고 : 내가 위에서 언급 한 두 가지 방법의 좋은 기능을QDM 전이는 일정한 레이저 에너지를 통해 조정되어 있으므로 가변 레이저 광원이 필요하지 않은 S. </li><li> 대안 적으로, 전이를 통해 상기 레이저 에너지를 스테핑 동조 가능한 레이저 소스를 사용한다. 레이저 천이 공진 때의 검출 신호가 존재할 것이며, 이는 측정을 레이저의 제한 스펙트럼 해상도를 제공한다. 이 프로토콜의 나머지 부분에 대한 초점이 될 것입니다. </li></ol></li></ol></li><li> 전환이 확인되고 실험 매개 변수를 설정하면, 측정에 모두 여기 및 탐지 에너지를 선택합니다. <ol><li> 트랜지션과 여기 에너지를 선택한다. 여기 된 전이 에너지 뺀 반도체 합금과 관련된 광학 길이 (LO) 포논 에너지로서 검출을 선택한다. 이러한 값을 사용하여, 측정에 적합한 에지 패스 필터를 선택; 그들은 여기 및 검출 에너지 사이에 단절이 있어야합니다. 참고 : experim 들어ental 결과 종동 전환 1,301.7 meV 인 관찰,도 3에 도시 된 중립 상태 엑시톤이었다 제시하고 -1 LO의 포논 발광은 각각 952.5 nm에서 979.3 nm의 대응, 1266 meV 인 위치한다. 따라서 우리는 여기에 대한 960 nm의 짧은 통과 필터 및 상기 검출에 대한 960 nm의 롱 패스 필터를 사용한다. 그들은 각도를 조절하여 튜닝 될 수 있기 때문에 간섭 차단 필터가 이러한 목적에 적합하다. </li></ol></li><li> 레이저 제어 소프트웨어의 전면 패널의 해당 입력 필드에 원하는 레이저 파장 값을 입력하는 것만으로 행해진 주목 전이 에너지로 자극하기 위해 레이저를 설정한다. </li><li> 분광계 제어 소프트웨어의 전면 패널의 해당 입력 필드에 원하는 중심 파장의 값을 입력하여 -1 LO 광자 방출을 모니터링하는 소정의 값에 중심 파장을 설정한다. 참고 :의 InAs / 갈륨 비소의 -1 LO 광자 방출 appr입니다흥분 될 것 여기자 전이 아래 oximately 36 meV 인. </li><li> 카메라 소프트웨어를 사용하여 포커스 모드 버튼을 클릭하여 연속 모드 스펙트럼 획득 소프트웨어를 실행하여 CCD로 수집을 시작. 신호가 표시되어야합니다 또는 정지 레이저 산란에 의해 숨겨 질 수 있습니다. </li><li> 신호를 극대화 할 수 있습니다. 중요한 단계 : 조정 여기 짧은 패스 필터, 그것은 적절한 파장 차단을 갖도록 약간의 각도를 조정하여. 주 : 최적의 각도는 짧은 패스 필터의 각도를 조정하는 동안 신호를 모니터링하여 성립된다. 필터의 각도를 변경함으로써이 컷오프 파장을 변경한다. 핵심은 가능한 한 많은 레이저 빛이 컬렉션에서 억제되고 있는지 확인하는 것입니다. </li></ol> 3. 준 공명 측정 설정 <ol><li> 사용자 정의 소프트웨어의 메인 화면을 사용하여 컴퓨터 제어에 실험 매개 변수를 설정합니다. 이렇게하려면 수집 프로그램을 시작하고 일을 클릭전자 단계의 양극화, 온도, 또는 WL 탭을 선택합니다. 이 모든 실험 값을 설정하고 실행하면, 다양한 매개 변수를 통해 데이터를 수집합니다. 참고 : 우리의 실험 데이터는 모든 컴퓨터 컨트롤이 사용자 정의 프로그램되었다 복용하십시오. 키는 소프트웨어가 있거나, 분광기의 중심 파장을 설정 CCD 소스 미터를 제어하고, 다른 바이어스에서 스펙트럼의 범위를 수집하는 동안의 전이를 통해 레이저 에너지 스텝 수 프로그래밍하는 것이다. <ol><li> 입력 레이저를 통해 스캔 기존의 레이저 에너지 범위 : 1,301.7 meV 인의 중립 여기자 전이 에너지보다 약 50 μeV에서, 아래 50 μeV에. 은 &quot;요구 수량 WL (㎚)&quot;필드를 사용하여 스캔을 시작하는 초기 파장을 설정합니다. ( &quot;최종 모터 장치&quot;)를 통해 스캔 레이저의 끝 범위를 설정합니다. </li><li> 소스 미터는 &quot;전압 설정&quot;탭을 클릭하여 통해 스캔 바이어스 범위를 설정합니다. 시작 바이어스 발을 설정UE ( &quot;시작 전압 (V)&quot;), 최종 바이어스 값 &quot;최종 전압 (V)&quot;바이어스 스텝 사이즈 &quot;승압 (V)&quot;. 여기서, 주사 바이어스 범위는 1.82 V로 1.68이었다 </li><li> 입력 통합 시간은 &quot;카메라 설정&quot;탭을 클릭하여 선택. &quot;노출 (들)&quot;의 CCD의 통합 시간을 설정 (3.3 단계를 참조하십시오). CCD에 대한 합리적인 통합 시간을 선택합니다. 통합 시간이 실험은 좋은 신호를 얻을 수 있습니다. 통합 시간을 얻을 수있는 더 나은 신호 평균화 큰. (20) 참고 : 실험에 사용되는 통합 시간은 10 초였다. 그러나, 적분 시간은 PL 신호의 세기에 따라 0.5 초 정도로 낮을 수있다. 때때로 개별 검사뿐만 함께 스펙트럼 데이터의 합계를 더한 광 발광 여기 (PLE) 맵의 전환을 발표 할 예정 보간하는 눈의 능력을 바느질시 신호를보고도 필요하지 않습니다. </li&gt; </ol></li></ol> 4. 데이터 수집 <ol><li> 실험 매개 변수가 설정되면 실험을 시작한다. 실행 버튼을 클릭하여 수집을 시작합니다. 참고 : 각각의 레이저 에너지에 소프트웨어는 스펙트럼 배경 스펙트럼을 고려하여 바이어스를 변화한다. 이는 각 바이어스 단계에서 수행됩니다. 그런 다음, 레이저 에너지가 변화하고 선택된 전체 범위가 완료 될 때까지 처리는 계속된다. </li><li> 후 처리 데이터. <ol><li> 모든 바이어스지도의 끝에 촬영 추가 배경 스캔을 가지고 바이어스 각 열에서 평균을 뺍니다. 배경 빼기 프로그램을 사용하거나 함께 배경 열, 평균을 취하는 프로그램을 작성하고이 데이터 매트릭스의 각 바이어스 열에서 배경 스펙트럼을 평균 뺍니다. 참고 : 우리의 실험실에서 사용되는 프로그램에 대한 보충 코드 파일을 참조하십시오. 참고 :이 남아 흩어져 레이저 빛으로 인한 다른 스퓨리어스 신호를 제거 크게 메신저바이어스 맵 증명. </li></ol></li><li> 데이터를 분석 할 수 있습니다. <ol><li> 예를 들어, 상기 스펙트럼 라인의 특성 파라미터는 PL 맵의 각 바이어스 슬라이스에 피팅 로렌츠를 실행하는 수학 피팅 소프트웨어를 사용하여 추출한다. (21)을 끼워 맞춤 절차는 모든 정보가 부속 등의 계수에있을 것이다 완료되면 최대 강도 스펙트럼 위치 및 FWHM있다. </li></ol></li></ol>

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저자는 공개 아무것도 없어.

The above instructions demonstrate the phonon-assisted quasi-resonance spectroscopy method. By exciting into a QD discrete state, one can monitor the phonon emission line, achieving high resolutions. In the example provided, by using phonons it is even possible to resolve the lifetime-limited linewidth of the neutral exciton visible in experiments. The method is easy to incorporate into existing PL spectroscopy setups. As mentioned, once the energy of the desired transition line is identified via non-resonant spectroscop...

고해상도 새로운 지식을 잠금 해제의 열쇠입니다. 이 지식으로, 새로운 기술은보다 센서보다 정밀한 제조 툴, 더 효율적인 연산 장치 등이 개발 될 수있다. 이 키를 생성하지만, 종종 자원, 시간 또는 이들의 높은 비용으로 온다. 이 문제는 전자 작은 스펙트럼 변화는 다음 먼 별에 행성의 검출 될 수 있습니다 천문학에 회전의 해제 degeneracies 해결의 원자 물리학에서 모든 규모에 걸쳐 편재. 1,2,3 이 작품의 초점은 표준 분광계 설정을 사용하고, 특히 반도체 광학 분야와 관련하여, 자사의 해상도 한계 이하 스펙트럼 기능을 해결하는 방법을 보여주는 것입니다. 제시된 예는 몇 μeV 정도이다의 InAs / GaAs로 양자점 (양자점)의 이방성 전자 - 정공의 (EH) 과거 분할된다. 4 분광계 (C)의 분해능 한계표준 PL 레이저 분광 기술을 조합함으로써 극복 될 수있다. 유사 공진 형광이 방법은 흔히 단일 단계 분광계를 사용하여 레이저 제한된 분해능을 달성하는 추가적인 장점을 갖는다. 단일 QD PL 스펙트럼에 대한 표준 분광 광학 시스템은 단일 스테이지 0.3-0.75 m 단색화 및 여기 레이저 광원과 함께 광학 장치 (CCD) 검출기 전하 결합 구성된다. 이러한 시스템은 기껏해야 약 950 nm의 근적외선 스펙트럼에서 50 μeV를 해결할 수있다. 비록 통계적 디콘 볼 루션 기술을 사용하여 이러한 단일 단색화 설정이 PL 측정에서 20 미만 μeV를 해결할 수 없다. 스펙트럼이고 5이 해상도 또한, 트리플 첨가제 모드에서 삼중 분광계를 사용하여 향상시킬 수있다 연속적으로 세 개의 격자에 의해 분산. 트리플 분광계 해결 가능한 해상도 증가하는 장점을 갖는다약 10 μeV. 다른 구성 트리플 감산 모드에서는, 첫 번째 두 격자들은 0.5 미만 meV 인에 의해 여진 및 검출을 분리 할 수​​ 있다는 추가 된 기능을 제공하는 대역 통과 필터로서 동작. 트리플 분광계의 단점은 고가의 시스템이라는 것이다. 관심있는 방법을 제시하기 전에, 우리는 간단하게 추가 된 복잡성, 더 나은 스펙트럼 해상도를 달성하고 단일 양자점의 미세 구조를 해결할 수 있으며, 다른 실험 방법을 설명합니다. 이러한 방법의 요소는 제시된 방법에 적합하다. 하나의 이러한 방법은 단일 분석 장치 설치의 검출 경로의 패브리 - 페로 간섭 현상 (FPI)를 첨가한다. (6)의 해상도는 FPI의 기교에 의해 설정되어이 방법을 사용. 따라서, 분광기의 분해능은 낮은 복잡성 및 신호 강도의 비용 1 μeV으로 향상된다. 7 간섭계 방법은 또한 일반 operati 변경CCD 카메라와 분광계에 효과적으로 단일 포인트 검출기되고, 다양한 에너지를 통해 튜닝은 FPI 공동 자체를 조정함으로써 달성된다. 공명 형광 (RF) 스펙트럼은 단일 광학 전이 모두 흥분 및 모니터링 또한 고해상도 스펙트럼의 가능성을 제공하는 다른 방법. 스펙트럼 해상도는 레이저 선폭에 의해 한정되지 한 센서 신호 그러나 CCD의 픽셀 수를 검출하는 멀티 채널 검출기로서 CCD를 유지한다. 이 채널 감지 신호 평균화의 관점에서 유리하다. 단일 QD 수준에서 측정 할 때 RF 스펙트럼의 문제는 특히, 산란 된 레이저 광의 큰 배경에서 PL 신호를 분리한다. 수많은 기술 중 하나를 포함 편광 8 산란 레이저 광, 9 공간 또는 시간 간격 (10) 신호의 비율을 낮추기 위해 사용될 수있다여진 및 검출. 첫 번째는 산란광을 억제하는 높은 흡광 편광기를 사용하는 것이지만,이 방법은 PL에서 편광 정보 손실의 바람직하지 않은 결과를 갖는다. (8) 또 다른 가능한 방법은, 광 공동에 결합되는 반도체 시스템 엔지니어 공명 형광을 구하는 곳 여기 및 검출 경로가 공간적으로 분리된다. 이 큰 레이저 배경에서 PL 신호를 해결해야하는 문제를 제거한다. 그러나,이 방법은 집중 일반 자원에 복잡한 샘플 제조로 제한됩니다. (9) 또한 분 에너지 차이를 해결할 수있는 방법의 또 다른 클래스는 완전한 편광 정보 레이저 제한된 해상도를 달성하는 장점이 차동 전송, 순수한 레이저 스펙트럼의 그 것이다. 이 방법은 일반적으로 트랜스에 조금만 변화를 관찰하기 위해 잠금에서 검출이 필요합니다큰 레이저 배경에 비해 임무 신호. 11 최근 사용하거나하여, 20 %까지의 값으로 QD (들)와 상호 작용하는 레이저 광의 일부를 높일 주도 나노 진보 인덱스 매칭 고체 침지 렌즈 혹은 포토 닉 결정 도파로의 점 매립. 12 이 방법은 높은 에너지 분해능을 달성하는 능력을 가질지라도, 이들은 고가의 장비 복잡한 샘플 제조 및 정보 손실의 비용에서 온다. 이 작업의 방법은 일반적인 PL 설치에 장비 또는 샘플의 제조에 복잡성을 추가하지 않고이 세 가지 방법의 요소를 결합합니다. 최근 연구는 감산 모드 삼중 분광계 시스템으로는 양자점 분자 (QDM)의 2 광자 전이 주파수에서 단일 - 삼중 미세 구조를 시각화 할 수 있음을 보여준다.도 13의 순서에 관련 에너지 분할μeV 수십 약간의 전이로 공진을 여기하고 meV 인 미만 이내에 감지 할 수 삼중 차감 모드를 사용하여 해결 하였다. 스펙트럼 정보는 음향 포논과 다른 저지대 여기자 전환하여 전이 이하 모니터링하여 추출 하였다. 도 1에서 볼 수 있듯이이 방법은 또한 각각 8 μeV 4 μeV의 여기자 천이 이방성 EH 과거 분할 심지어 수명 한정 선폭을 해결하기 위해 적용될 수있다.이 결과와 유사하게,이 논문은 간단한에 초점 다른 방법은 고해상도 소유 많은 장점을 통합하는 것이다 분광계 설정. 추가적으로, CCD는 멀티 채널 검출기로서 남아있을 것이다. 실험 셋업은 다른 고해상도 분광법 상당히 저렴 대하여 유지하고 용이 한 점 상관 측정을 달성하기 위해 변형되는 추가 이익을 갖는다 할 수있다. 결과 날기 달리g 음향 포논과 트리플 분광계, 기본 키는 반도체 시료를 구성하는 반도체 및 관련 합금과 관련된 LO-포논 위​​성을 사용하는 것이다. LO-포논 위성 제로 포논 선 (ZPL) 사이의 에너지 간격은 1 단 분광기의 사용을 허용하는 그러한 샘플 meV 인 수십 정도이다. (14)이 에너지 분리 제안 의약의 사용을 허용 로 공진 천이를 구동하고 하나의 LO 포논 동등한 에너지에 의해 여기 아래 모니터링함으로써 -resonance 분광 방법. 하나는 여기 전이에 자극과 접지 상태 천이를 감시 여기서이 방법. 전이 사이의 분리가 기대되는 15 PL 여기의 것과 유사하고, LO-포논 위성 즉 억제하는 에지 통과 필터의 사용을 허용 탄성 빛을 산란. 포논 위성을 사용하는이 방법은 레이저 선폭 제한된 해상도를 허용흥미로 공진하기 때문에, 전이는 LO-포논 위​​성 방출 표시하게하는 유일한 시간이 일반적이다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1542">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Tunable Diode Laser DL pro</td>
			<td style="width:399px;">Toptica Photonics</td>
			<td style="width:459px;">DL Pro</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Closed Cycle Cryogen Free Refrigerator System for Microscopy</td>
			<td style="width:399px;">Cryo Industries of America Inc.</td>
			<td style="width:459px;">Cryocool G2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Sourcemeter</td>
			<td style="width:399px;">Keithley&#160;</td>
			<td style="width:459px;">2611a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">50x Mitutoyo Plan Apo NIR Infinity-Corrected Objective</td>
			<td style="width:399px;">Mitutoyo America Corporation</td>
			<td style="width:459px;">378-825-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Turbo pump</td>
			<td style="width:399px;">Pfeiffer Vacuum</td>
			<td style="width:459px;">HiPace 80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">NIR coated Mirrors&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thor labs</td>
			<td style="width:459px;">BB1-E03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Polarizers&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">LPNIR050-MP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">200mm AR coated Achromatic lens&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">AC254-200-B-ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">100mm AR coated Achromatic lens&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">AC254-100-B-ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">960 Long pass filter</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">960aelp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">960 Short pass filter</td>
			<td style="width:399px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:459px;">960aesp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Liquid Crystal Variable Retarder</td>
			<td style="width:399px;">Meadowlark Optics</td>
			<td style="width:459px;">LVR-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">0.75m Spectrometer Acton SpectraPro</td>
			<td style="width:399px;">Princeton Instruments</td>
			<td style="width:459px;">Trivista</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Liquid Nitrogen Cooled Camera&#160;</td>
			<td style="width:399px;">Princeton Instruments</td>
			<td style="width:459px;">7508-0002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">External Camera</td>
			<td style="width:399px;">Watec</td>
			<td style="width:459px;">Wat-902H Ultimate</td>
			<td>Optional</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Ostoalloy</td>
			<td style="width:399px;">Lake Shore Cryotronics</td>
			<td style="width:459px;">Ostalloy 158</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Gold wire (40 gauge)</td>
			<td style="width:399px;">Surepure Chemetals</td>
			<td style="width:459px;">Au-Wire-03-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Silver Epoxy</td>
			<td style="width:399px;">A.I. Technology</td>
			<td style="width:459px;">Prima-Solder EG8020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:517px;">Program Software&#160;</td>
			<td style="width:399px;">National Instruments&#160;</td>
			<td style="width:459px;">LabView</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high resolution phonon-assisted quasi-resonance fluorescence spectroscopy

고해상도 광 분광 방법은 하나의 기술 장비, 복잡성, 시간 또는 이들의 조합의 관점에서 요구된다. 여기에서 우리는 스핀 미세 구조와 단일 양자 도트 (양자점)의 균일 한 선폭의 이상으로 스펙트럼 기능을 해결하는 표준, 사용하기 쉬운 분석기 설정을 사용 할 수있는 광 분광 방법을 보여줍니다. 이 방법은 멀티 - 채널 광 발광 감지와 레이저 선폭 제한된 해상도의 이점을 결합하여 레이저 광 발광 스펙트럼을 모두 포함한다. 이러한 방식은 일반적인 단일 단계 분광계의 이상 해상도의 상당한 개선 할 수 있습니다. 상기 방법은 기저 상태 전이의 공진 여진 후 단일 양자 도트의 광 발광 측정을 돕기 위해 포논을 사용한다. 포논의 에너지 차이는 하나 분리하고 흥미로운 양자점을 레이저 광을 필터링 할 수 있습니다. 유리한 철이 방법의 ature은 대부분의 연구자에 액세스 할 수있는 표준 분광 설정,로 그 곧장 앞으로 통합이다.

도면에 제시된 결과는 PL 측정을 돕기 위해 포논을 이용한 고해상도 기능을 나타낸다. 회로도 (도 2)의 여기 및 검출 모두 에지 통과 필터를 제외하고, 실험 장치는 편광 제어를 선택적으로 또한 표준 분광법 설치 남아 있음을 보여준다. 하나의 트리플 분광계 (그림. 3)과의 비교는 해상도에 포논를 이용한 방법의 큰 개선을 묘사한다. 이방성 어 분?...

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High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup.

높은 해상도 포논 도움을 준 공명 형광 분광학

High resolution optical spectroscopy methods are demanding in terms of either technology, equipment, complexity, time or a combination of these. Here we ...

high-resolution-phonon-assisted-quasi-resonance-fluorescence

Research

JoVE Journal

Engineering

7.4K 조회수.  University of California, Merced. The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup. 

비디오: High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses triangulation between matching points in two views of the same scene at different angles to compute depth.&#160;However, unlike a stereo-based method, DFP uses a digital video projector to replace one of the cameras1. The projector rapidly projects a known sinusoidal pattern onto the subject, and the surface of the subject distorts these patterns in the camera&#8217;s field of view. Three distorted patterns (fringe images) from the camera can be used to compute the depth using triangulation.
Unlike other 3D measurement methods, DFP techniques lead to systems that tend to be faster, lower in equipment cost, more flexible, and easier to develop.&#160;DFP systems can also achieve the same measurement resolution as the camera.&#160;For this reason, DFP and other digital structured light techniques have recently been the focus of intense research (as summarized in1-5). Taking advantage of DFP, the graphics processing unit, and optimized algorithms, we have developed a system capable of 30&#160;Hz 3D video data acquisition, reconstruction, and display for over 300,000 measurement points per frame6,7.&#160;Binary defocusing DFP methods can achieve even greater speeds8.
Diverse applications can benefit from DFP techniques. Our collaborators have used our systems for facial function analysis9, facial animation10, cardiac mechanics studies11, and fluid surface measurements, but many other potential applications exist.&#160;This video will teach the fundamentals of DFP techniques and illustrate the design and operation of a binary defocusing DFP system.

This video describes the fundamentals of digital fringe projection techniques, which provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;It also demonstrates the design and operation of a high-speed binary defocusing system based on these techniques.

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

연구

공학

Construction of a High Resolution Microscope with Conventional and Holographic Optical Trapping Capabilities

High resolution microscope systems with optical traps allow for precise manipulation of various refractive objects, such as dielectric beads 1 or cellular organelles 2,3, as well as for high spatial and temporal resolution readout of their position relative to the center of the trap. The system described herein has one such "traditional" trap operating at 980 nm. It additionally provides a second optical trapping system that uses a commercially available holographic package to simultaneously create and manipulate complex trapping patterns in the field of view of the microscope 4,5 at a wavelength of 1,064 nm. The combination of the two systems allows for the manipulation of multiple refractive objects at the same time while simultaneously conducting high speed and high resolution measurements of motion and force production at nanometer and piconewton scale.

The system described herein employs a traditional optical trap as well as an independent holographic optical trapping line, capable of creating and manipulating multiple traps. This allows for the creation of complex geometric arrangements of refractive particles while also permitting simultaneous high-speed, high-resolution measurements of the activity of biological enzymes.

기존 및 홀로 그래픽 광학 트래핑 기능과 고해상도 현미경의 구조

High resolution microscope systems with optical traps allow for precise manipulation of various refractive objects, such as dielectric beads 1 or cellular ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

극단적 인 압력과 온도에서 합성 부위 회절

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Scanning-probe Single-electron Capacitance Spectroscopy

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the electronic quantum structure of small systems - including individual atomic dopants in semiconductors. Here we present a capacitance-based method, known as Subsurface Charge Accumulation (SCA) imaging, which is capable of resolving single-electron charging while achieving sufficient spatial resolution to image individual atomic dopants. The use of a capacitance technique enables observation of subsurface features, such as dopants buried many nanometers beneath the surface of a semiconductor material1,2,3. In principle, this technique can be applied to any system to resolve electron motion below an insulating surface.
As in other electric-field-sensitive scanned-probe techniques4, the lateral spatial resolution of the measurement depends in part on the radius of curvature of the probe tip. Using tips with a small radius of curvature can enable spatial resolution of a few tens of nanometers. This fine spatial resolution allows investigations of small numbers (down to one) of subsurface dopants1,2. The charge resolution depends greatly on the sensitivity of the charge detection circuitry; using high electron mobility transistors (HEMT) in such circuits at cryogenic temperatures enables a sensitivity of approximately 0.01 electrons/Hz&frac12; at 0.3 K 5.

Scanning-probe single-electron capacitance spectroscopy facilitates the study of single-electron motion in localized subsurface regions. A sensitive charge-detection circuit is incorporated into a cryogenic scanning probe microscope to investigate small systems of dopant atoms beneath the surface of semiconductor samples.

스캐닝 프로브 단일 전자 용량 분광학

The integration of low-temperature scanning-probe techniques and single-electron capacitance spectroscopy represents a powerful tool to study the ...

Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states are indeed the resources for implementing various protocols, ranging from enhanced metrology to quantum communication and computing. A variety of devices can be used to generate non-classical states, such as single emitters, light-matter interfaces or non-linear systems3. We focus here on the use of a continuous-wave optical parametric oscillator3,4. This system is based on a non-linear &#967;2 crystal inserted inside an optical cavity and it is now well-known as a very efficient source of non-classical light, such as single-mode or two-mode squeezed vacuum depending on the crystal phase matching. 
Squeezed vacuum is a Gaussian state as its quadrature distributions follow a Gaussian statistics. However, it has been shown that number of protocols require non-Gaussian states5. Generating directly such states is a difficult task and would require strong &#967;3 non-linearities. Another procedure, probabilistic but heralded, consists in using a measurement-induced non-linearity via a conditional preparation technique operated on Gaussian states. Here, we detail this generation protocol for two non-Gaussian states, the single-photon state and a superposition of coherent states, using two differently phase-matched parametric oscillators as primary resources. This technique enables achievement of a high fidelity with the targeted state and generation of the state in a well-controlled spatiotemporal mode.

We describe the reliable generation of non-Gaussian states of traveling optical fields, including single-photon states and coherent state superpositions, using a conditional preparation method operated on the non-classical light emitted by optical parametric oscillators. Type-I and type-II phase-matched oscillators are considered and common procedures, such as the required frequency filtering or the high-efficiency quantum state characterization by homodyning, are detailed.

연속파 광 파라 메트릭 발진기와 빛의 양자 상태 공학

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted researchers&#39; attention in many fields. Most of the studies focused on macroscopic LCE structures (films, fibers) and their miniaturization is still in its infancy. Recently developed lithography techniques, e.g., mask exposure and replica molding, only allow for creating 2D structures on LCE thin films. Direct laser writing (DLW) opens access to truly 3D fabrication in the microscopic scale. However, controlling the actuation topology and dynamics at the same length scale remains a challenge.
In this paper we report on a method to control the liquid crystal (LC) molecular alignment in the LCE microstructures of arbitrary three-dimensional shape. This was made possible by a combination of direct laser writing for both the LCE structures as well as for micrograting patterns inducing local LC alignment. Several types of grating patterns were used to introduce different LC alignments, which can be subsequently patterned into the LCE structures. This protocol allows one to obtain LCE microstructures with engineered alignments able to perform multiple opto-mechanical actuation, thus being capable of multiple functionalities. Applications can be foreseen in the fields of tunable photonics, micro-robotics, lab-on-chip technology and others.

Here, we fabricate 3D polymeric micro/nano structures in which both the shape and the molecular alignment can be engineered with nanometer scale accuracy by the use of direct laser writing. Light induced deformation of several types of liquid crystalline elastomer microstructures can be controlled in the microscopic scale.

자유 형식 등 엑츄에이터 - 현미경 규모의 제조 및 개폐 제어

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

High-resolution Thermal Micro-imaging Using Europium Chelate Luminescent Coatings

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient optical micro-imaging technique which can be used to map and quantify such behavior. Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has a 612 nm luminescence line whose activation efficiency drops strongly with increasing temperature, due to T-dependent interactions between the Eu3+ ion and the organic chelating compound. This material may be readily coated on to a sample surface by thermal sublimation in vacuum. When the coating is excited with ultraviolet light (337 nm) an optical micro-image of the 612 nm luminescent response can be converted directly into a map of the sample surface temperature. This technique offers spatial resolution limited only by the microscope optics (about 1 micron) and time resolution limited by the speed of the camera employed. It offers the additional advantages of only requiring comparatively simple and non-specialized equipment, and giving a quantitative probe of sample temperature.

Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has an optical luminescence line at 612 nm, whose activation efficiency decreases strongly with temperature. If a sample coated with a thin film of this material is micro-imaged, the 612 nm luminescent response intensity may be converted into a direct map of sample surface temperature.

유로퓸 킬레이트 발광 코팅을 사용하여 고해상도 열 마이크로 이미징

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

고해상도 온도 필드 매핑을위한 광섬유 분산 센서

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Applying X-ray Imaging Crystal Spectroscopy for Use as a High Temperature Plasma Diagnostic

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line intensity ratios. By using a Johann spectrometer viewing the plasma, it is possible to construct profiles of plasma parameters such as density, temperature, and velocity with good spatial and time resolution. However, benchmarking atomic code modeling of X-ray spectra obtained from well-diagnosed laboratory plasmas is important to justify use of such spectra to determine plasma parameters when other independent diagnostics are not available. This manuscript presents the operation of the High Resolution X-ray Crystal Imaging Spectrometer with Spatial Resolution (HIREXSR), a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma. In addition, this manuscript covers a laser blow-off system that can introduce such ions to the plasma with precise timing to allow for perturbative studies of transport in the plasma.

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas. This manuscript presents the operation of a high wavelength resolution spatially imaging X-ray spectrometer used to view hydrogen- and helium-like ions of medium atomic number elements in a tokamak plasma.

하이 온도 플라즈마 진단으로 사용하기 위해 X 선 영상 크리스탈 분광학 적용

X-ray spectra provide a wealth of information on high temperature plasmas; for example electron temperature and density can be inferred from line ...

Detecting the Water-soluble Chloride Distribution of Cement Paste in a High-precision Way

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a high-precision chloride profile. Firstly, paste specimens are molded, cured, and exposed to cyclic wet-dry conditions. Then, powder samples at different specimen depths are grinded when the exposure age is reached. Finally, the water-soluble chloride content is detected using a silver nitrate titration method, and chloride profiles are plotted. The key to improving the accuracy of the chloride distribution along the depth is to exclude the error in the powderization, which is the most critical step for testing the distribution of chloride. Based on the above concept, the grinding method in this protocol can be used to grind powder samples automatically layer by layer from the surface inward, and it should be noted that a very thin grinding thickness (less than 0.5 mm) with a minimum error less than 0.04 mm can be obtained. The chloride profile obtained by this method better reflects the chloride distribution in specimens, which helps researchers to capture the distribution features that are often overlooked. Furthermore, this method can be applied to studies in the field of cement-based materials, which require high chloride distribution accuracy.

A protocol for obtaining a water-soluble chloride profile by using a high precision milling method is presented.

To improve the accuracy of the chloride distribution along the depth of cement paste under cyclic wet-dry conditions, a new method is proposed to obtain a ...