一种通用线性光学全光逻辑门及其实现方法

    公开(公告)号:CN107976855A

    公开(公告)日:2018-05-01

    申请号:CN201711364107.4

    申请日:2017-12-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种通用线性光学全光逻辑门及其实现方法。本发明采用第一和第二逻辑输入端口以及不变量输入端口分别通过第一至第三分支波导连接至主波导,主波导连接至输出端口,从而形成全光逻辑门结构,分别调节第一至第三激发光的光强,并调节第一至第三激发光之间的相位差,控制第一和第二逻辑输入端口以及不变量输入端口对输出端口所贡献的光场的复振幅,从而在单一的全光逻辑门结构上实现了七种不同的线性光学全光逻辑门;对于或逻辑门、非逻辑门、异或逻辑门、同或逻辑门和与非逻辑门,基于线性光学的全光逻辑门其输出状态为逻辑“1”和逻辑“0”这两种状态下理论上最大的输出信号光强比是无穷大。

    基于非对称纳米沟槽结构宽带SPPs单向激发器及控制方法

    公开(公告)号:CN104733998B

    公开(公告)日:2017-06-27

    申请号:CN201510158732.8

    申请日:2015-04-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非对称纳米沟槽结构宽带SPPs单向激发器及控制方法。本发明的宽带表面等离激元单向激发器包括:金属薄膜;在金属薄膜的表面设置有主纳米沟槽;在主纳米沟槽的底部一侧设置有附加纳米沟槽,形成非对称纳米沟槽结构;通过操控结构中主纳米沟槽和附加纳米沟槽的深度调控所激发SPPs的相对振幅和相位差,实现了SPPs的单向激发,进一步,使纳米沟槽内不同模式之间的干涉效应变得对波长的依赖不敏感,从而实现了带宽达到220nm的宽带SPPs的单向激发器。本发明的SPPs的单向激发器同时还具有高SPPs激发效率和高消光比等高性能,和几百纳米的超小尺寸,有利于高度集成,因此在超高集成度SPPs光子回路中将获得广泛应用。

    非对称纳米沟槽结构双色表面等离激元分束器及分束方法

    公开(公告)号:CN104733997B

    公开(公告)日:2017-06-27

    申请号:CN201510157697.8

    申请日:2015-04-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种非对称纳米沟槽结构双色表面等离激元分束器及分束方法。本发明的双色表面等离激元分束器包括:金属薄膜;在金属薄膜的表面设置有主纳米沟槽;在主纳米沟槽的底部一侧设置有附加纳米沟槽,形成非对称纳米沟槽结构;通过操控结构中主纳米沟槽和附加纳米沟槽的深度调控所激发SPPs的相对振幅和相位差,在第一个工作波长下实现了SPPs向一个方向上的单向激发,进一步通过利用三阶波导模式所激发的SPPs贡献,在更短的第二个工作波长下实现了SPPs向相反方向上的单向激发。本发明同时还具有高SPPs激发效率和高消光比等高性能,以及几百纳米的超小尺寸,有利于高度集成,因此在超高集成度SPPs光子回路中将获得广泛应用。

    一种多通道片上集成全光相位控制器及其控制方法

    公开(公告)号:CN108398744A

    公开(公告)日:2018-08-14

    申请号:CN201810166015.3

    申请日:2018-02-28

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G02B6/125 G02F2/004 G02F2002/006

    Abstract: 本发明公开了一种多通道片上集成全光相位控制器及其控制方法。本发明通过设计一系列亚波长的分支波导作为输出通道,并将其通过侧面耦合的方式耦合到主波导的不同位置处,在主波导中激发出的两束对向传播的波导模式相干叠加产生驻波光场,不同输出通道间光场的相位差近似以0或者π两个值存在,表现出二元相位特征,这一现象同时提供了相位差的鲁棒性和可切换性,极大方便了进一步的应用;这种纳米尺度上的多通道全光相位控制器及其全光控制方法可能在纳米光子学领域中获得广泛应用。

    非对称纳米沟槽结构双色表面等离激元分束器及分束方法

    公开(公告)号:CN104733997A

    公开(公告)日:2015-06-24

    申请号:CN201510157697.8

    申请日:2015-04-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种非对称纳米沟槽结构双色表面等离激元分束器及分束方法。本发明的双色表面等离激元分束器包括:金属薄膜;在金属薄膜的表面设置有主纳米沟槽;在主纳米沟槽的底部一侧设置有附加纳米沟槽,形成非对称纳米沟槽结构;通过操控结构中主纳米沟槽和附加纳米沟槽的深度调控所激发SPPs的相对振幅和相位差,在第一个工作波长下实现了SPPs向一个方向上的单向激发,进一步通过利用三阶波导模式所激发的SPPs贡献,在更短的第二个工作波长下实现了SPPs向相反方向上的单向激发。本发明同时还具有高SPPs激发效率和高消光比等高性能,以及几百纳米的超小尺寸,有利于高度集成,因此在超高集成度SPPs光子回路中将获得广泛应用。

    一种基于复合腔结构的亚微米表面等离激元分束器

    公开(公告)号:CN103116226A

    公开(公告)日:2013-05-22

    申请号:CN201310024346.0

    申请日:2013-01-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合腔结构的亚微米表面等离激元分束器。本发明的表面等离激元分束器包括:金属薄膜;在金属薄膜上设置有穿透金属薄膜上表面和下表面的纳米缝;在纳米缝的一侧设置有纳米沟槽,形成非对称纳米单缝;在纳米沟槽的下方集成金属-介质-金属MIM垂直腔。本发明在分束器的工作波长处,非对称纳米单缝的上半部分形成的FP谐振腔和集成于其中的MIM垂直腔可以几乎独立的操控SPPs。不仅能够实现SPPs分束,更大的优势在于允许方便地调整分束波长,同时不增加横向尺寸,有利于提高集成度,在高集成度等离激元回路中具有潜在应用。本发明结构简单,分束性能好,消光比高,也为其他的表面等离激元功能器件提供了设计思路。

    一种通用线性光学全光逻辑门

    公开(公告)号:CN207731057U

    公开(公告)日:2018-08-14

    申请号:CN201721770358.8

    申请日:2017-12-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种通用线性光学全光逻辑门。本实用新型采用第一和第二逻辑输入端口以及不变量输入端口分别通过第一至第三分支波导连接至主波导,主波导连接至输出端口,从而形成全光逻辑门结构,分别调节第一至第三激发光的光强,并调节第一至第三激发光之间的相位差,控制第一和第二逻辑输入端口以及不变量输入端口对输出端口所贡献的光场的复振幅,从而在单一的全光逻辑门结构上实现了七种不同的线性光学全光逻辑门;对于或逻辑门、非逻辑门、异或逻辑门、同或逻辑门和与非逻辑门,基于线性光学的全光逻辑门其输出状态为逻辑“1”和逻辑“0”这两种状态下理论上最大的输出信号光强比是无穷大。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

    一种高效表面等离激元模式转换器

    公开(公告)号:CN204556881U

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201520200390.7

    申请日:2015-04-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种高效表面等离激元模式转换器。本实用新型的表面等离激元模式转换器包括:金属薄膜;在金属薄膜的表面设置有主纳米沟槽;在主纳米沟槽的底部一侧设置有附加纳米沟槽,形成非对称纳米沟槽结构;通过操控共振结构的附加纳米沟槽的深度控制主纳米沟槽中一阶波导模式和二阶波导模式的相互转换系数,从而实现了不同模式表面等离激元的效率可控转换;模式转换的效率最多可以高达90%。本实用新型为进一步通过一阶和二阶波导模式的干涉实现对总的电磁场分布的操控提供了极大的便利;同时还具有几百纳米的超小尺寸,有利于高度集成,因此在超高集成度SPPs光子回路中将获得广泛应用。

    一种基于耦合谐振电路的法诺共振实验仪

    公开(公告)号:CN217034967U

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202122916188.2

    申请日:2021-11-25

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 廖慧敏 田广 李智

    Abstract: 本实用新型公开了一种基于耦合谐振电路的法诺共振实验仪。本实用新型包括:第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、交流信号源以及互感器;其中,互感器包括初级线圈和次级线圈;第一电感、第一电容、第一电阻和互感器的初级线圈依次连接构成第一振子,再连接交流信号源,形成第一回路;第二电感、第二电容、第二电阻和互感器的次级线圈依次连接构成第二振子,并形成第二回路;第一振子为具有洛伦兹线型的宽谱共振的振子,第二振子为具有洛伦兹线型的窄谱共振的振子;第一振子与第二振子通过互感器实现耦合,形成耦合谐振电路;交流信号源以正弦波作为激励信号本实用新型适合于在大学物理实验中作为高阶内容来开展。

    一种弗兰克-赫兹实验仪
    20.
    实用新型

    公开(公告)号:CN205959502U

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201620532348.X

    申请日:2016-06-02

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种弗兰克-赫兹实验仪。本实用新型的弗兰克-赫兹实验仪包括:弗兰克-赫兹管、灯丝电压电源、加速电压电源、反向减速电压电源、高压运放、高压运放电源、高精度运放、高精度运放电源、数据采集卡和计算机;本实用新型采用高压运放、高精度运放和数据采集卡,学生能够在实验中自主设计和组建实验仪,并实现自动化控制;同时,实现对输出电压的自主控制,并监控信号,在信号过大时自动切断电压输出,从而保护弗兰克-赫兹管不被击穿;另一方面可以利用自动化系统方便的对弗兰克-赫兹实验的物理内容进行深入的研究,因此在教学上有很强的推广价值。

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