Resumen de Optical antennas for quantum emitters

Alberto G. Curto, Marta Castro Lopez, Niek F. Van Hulst

• español

  Las antenas ópticas, equivalente nanométrico de las antenas de radiofrecuencia, se han postulado recientemente como un componente básico para futuros dispositivos nanofotónicos. Concretamente, ofrecen nuevas posibilidades para controlar y mejorar la emisión de emisores cuánticos individuales como moléculas o puntos cuánticos. La capacidad para incrementar las tasas de transición o manipular la polarización y el patrón angular de la fluorescencia de estos objetos cuánticos podría beneficiar el funcionamiento de fuentes de fotones individuales o sensores bioquímicos ultrasensibles. En este artículo, repasamos el estado de desarrollo de la tecnología de antenas ópticas, con especial atención a las actividades desarrolladas en el grupo de Nanofotónica Molecular en ICFO. Describimos los modos de resonancia de antenas formadas por nanohilos y el acoplamiento controlado de emisores individuales y nanoantenas mediante dos métodos experimentales diferentes. La realización de antenas monopolo y de Yagi-Uda permite redirigir la emisión de fotones.

• English

  Optical antennas are nanoscale versions of radio antennas and have emerged in recent years as an enabling technology for nanophotonic devices. In particular, they open interesting avenues to control and enhance the emission of single quantum emitters such as molecules and quantum dots. The ability to modify transition rates, polarization and angular radiation patterns of fluorescence could improve the performance of single-photon sources and ultrasensitive biosensors. In this contribution, we review the state of the art of optical antennas, focusing especially on the activities of the Molecular Nanophotonics group at ICFO. We describe the possible resonant modes of nanorod optical antennas, address the controlled coupling of single emitters to a nanoantenna with two different experimental approaches, and show the realization of optical monopole and Yagi-Uda antennas to direct the emission of single emitters