Mollow triplet emission properties and dephasing effects in semiconductor quantum dots

Abstract

The thesis presents the investigations of the emission properties of the Mollow triplet (resonance fluorescence above emitter saturation) and dephasing effects in semiconductor quantum dots.

The investigations of the Mollow triplet emission properties focus on the detuning dependent Mollow triplet emission especially the relative areas and width of the individual Mollow peaks. If both fine-structure components of the exciton are excited a Mollow quintuplet is experimentally observed, which is found to be in agreement with a theoretical model. In addition the indistinguishable photon emission from the individual Mollow sidebands is verified.

The investigations on dephasing effects focus on the phonon-assisted incoherent excitation of a quantum dot and a comprehensive study of the emission properties under these excitation conditions. A second study focuses on the non-resonant emitter mode coupling of a quantum dot coupeld to two modes of the micro pillar cavity together with the corresponding emission properties.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Emissionseigenschaften des Mollow Tripletts (Resonanzfluoreszenz oberhalb der Sättigung) und Dephasierungseffekten in Halbleiter-Quantenpunkten.

Die Studien der Emissionseigenschaften des Mollow Tripletts befassen sich mit der Verstimmungsabhängigkeit der Mollow Triplett Emission und ihrer Auswirkung auf die relativen Flächen der Mollow Triplett Seitenbanden sowie deren Breiten. Zudem wird unter resonanter Anregung beider Feinstrukturkomponenten ein sogenannten Mollow Quintuplett statt eines Tripletts beobachtet, hier werden experimentelle Daten mit einem theoretischen Modell verglichen. Mit Hilfe einer neuartigen Filterungstechnik basierend auf einem Doppelmichelsoninterferometer wurde zudem die ununterscheidbare Photonenemission der einzelnen Mollow Triplett Seitenbanden verifiziert.

Die Studien zum Thema Dephasierung in Halbleiter-Quantenpunkten befassen sich mit der sogenannten phononen-mediierten inkohärenten Anregung eines Quantenpunkten. Hier wurde eine vollständige Studie der Emissionseigenschaften durchgeführt. Eine weitere Studie befasst sich mit den Emissionseigenschaften eines nichtresonant gekoppelten Systems aus einem Quantenpunkt mit zwei Moden des umgebenden Mikroresonators.