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公开(公告)号：CN103236643B
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201310135296.3
申请日：2013-04-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种宽带表面等离激元单向激发器。本发明的宽带表面等离激元单向激发器包括：金属薄膜；以及设置在金属薄膜的表面的第一纳米沟槽和第二纳米沟槽；第一纳米沟槽和第二纳米沟槽的尺寸不同。通过操控两个纳米沟槽激发SPP相对强度和相位差，实现了SPP单向激发，而且通过将两个纳米沟槽的间距降低到激发的表面等离激元的波长的四分之三，使两个纳米沟槽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200nm左右的宽带SPP单向激发器。本发明的SPP单向激发器同时还具有高SPP激发效率、高消光比等高性能，和亚微米的超小尺寸，有利于高度集成，因此在超高集成度SPP光子回路中将获得广泛应用。
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公开(公告)号：CN102707342B
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201210211252.X
申请日：2012-06-20
Applicant: 北京大学
IPC: G02B3/00
Abstract: 本发明公开了一种集成金属纳米腔的表面等离激元透镜。本发明的表面等离激元透镜包括：衬底、金膜、纳米缝圆环和金属纳米腔；其中，金膜镀在衬底的上表面；纳米缝圆环位于金膜上并穿透金膜；以及金属纳米腔为矩形浅槽，位于纳米缝圆环的中心，从金膜的上表面开始刻到金膜内一定深度但没有刻透。本发明的表面等离激元透镜在金属纳米腔共振的情况下，可以将光场局域到小至6.0×10-3λ02（λ0是入射光的自由空间波长）的一个光斑，同时透镜中心的光强相比无腔的情况增强了5500倍。光源避免了径向偏振光的使用，也不要求光束中心和透镜中心的精确对准，应用范围更大，使用更方便。而且，本发明的表面等离激元透镜便于加工，易于高质量的制备。
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公开(公告)号：CN103236643A
公开(公告)日：2013-08-07
申请号：CN201310135296.3
申请日：2013-04-18
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种宽带表面等离激元单向激发器。本发明的宽带表面等离激元单向激发器包括：金属薄膜；以及设置在金属薄膜的表面的第一纳米沟槽和第二纳米沟槽；第一纳米沟槽和第二纳米沟槽的尺寸不同。通过操控两个纳米沟槽激发SPP相对强度和相位差，实现了SPP单向激发，而且通过将两个纳米沟槽的间距降低到激发的表面等离激元的波长的四分之三，使两个纳米沟槽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200nm左右的宽带SPP单向激发器。本发明的SPP单向激发器同时还具有高SPP激发效率、高消光比等高性能，和亚微米的超小尺寸，有利于高度集成，因此在超高集成度SPP光子回路中将获得广泛应用。
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公开(公告)号：CN102707342A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210211252.X
申请日：2012-06-20
Applicant: 北京大学
IPC: G02B3/00
Abstract: 本发明公开了一种集成金属纳米腔的表面等离激元透镜。本发明的表面等离激元透镜包括：衬底、金膜、纳米缝圆环和金属纳米腔；其中，金膜镀在衬底的上表面；纳米缝圆环位于金膜上并穿透金膜；以及金属纳米腔为矩形浅槽，位于纳米缝圆环的中心，从金膜的上表面开始刻到金膜内一定深度但没有刻透。本发明的表面等离激元透镜在金属纳米腔共振的情况下，可以将光场局域到小至6.0×10-3λ02（λ0是入射光的自由空间波长）的一个光斑，同时透镜中心的光强相比无腔的情况增强了5500倍。光源避免了径向偏振光的使用，也不要求光束中心和透镜中心的精确对准，应用范围更大，使用更方便。而且，本发明的表面等离激元透镜便于加工，易于高质量的制备。
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公开(公告)号：CN116300072A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310271423.6
申请日：2023-03-17
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种自旋角动量和动量方向可控的单光子发射器及其方法。本发明包括金属衬底、纳米散射单元、介质间隔层和单光子源；本发明通过各个纳米散射单元的内部结构来独立地控制发射光子的自旋角动量，方案与散射光相位无关；通过各个纳米散射单元的位置来控制发射光子的动量方向，方案与散射光相位有关，由于这两种方案互不影响，发射光子的自旋角动量和动量方向的控制能够独立设计，实现自旋角动量和动量方向同时独立可控的单光子发射器；发射角最大可达53°，并且相位无关方案使自旋角动量对单光子源相对于超表面的精确位置不敏感，不再需要高精度的单光子源定位和对准技术。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104730625B
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201510157698.2
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的SPPs模式转换器及其转换方法。本发明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％。本发明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；同时该表面等离激元模式转换器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。
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公开(公告)号：CN104733998A
公开(公告)日：2015-06-24
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。
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公开(公告)号：CN107976855B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN201711364107.4
申请日：2017-12-18
Applicant: 北京大学
IPC: G02F3/00
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。
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公开(公告)号：CN116381933A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310259895.X
申请日：2023-03-17
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种双路自旋角动量和动量方向可控的单光子发射器及其方法。本发明通过各个纳米散射单元的内部结构来独立地控制发射光子的自旋角动量，与散射光相位无关；通过各个纳米散射单元的位置来控制发射光子的动量方向，与散射光相位有关，两种控制互不影响，发射光子的自旋角动量和动量方向的控制能够独立设计；将两套分别对应于两路发射光子的超表面结构进行结构组合构成双路单光子发射器，实现双路的单光子发射，每一路发射光子的自旋角动量和动量方向都可以通过各自对应的超表面结构进行独立控制；发射角最大可达53°，并且相位无关方案使自旋角动量对单光子源相对于超表面的精确位置不敏感，不再需要高精度的单光子源定位和对准技术。
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公开(公告)号：CN114895391A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210451590.4
申请日：2022-04-27
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种无需量子点精确定位的单光子圆偏振光准直发射器及方法，属于纳米光子学领域。本发明采用在金属衬底的上表面刻上中心排列在阿基米德螺线上的多个手性散射单元；每个手性散射单元能够将入射的量子点单光子源激发的SPP以相同手性的圆偏振态散射到远场，并且与最终期望的远场散射光的圆偏振态相同；当具有相同圆偏振态的所有散射光在远场干涉时，叠加过程被简化为标量叠加，保证了远场散射光斑的偏振态几乎不发生改变，而由量子点单光子源位置偏移引起的不同手性散射单元之间的额外相位差只会造成远场散射光斑的发射方向的偏转，对于位置不敏感，即表现出高度的鲁棒性；本发明能够在量子光学和量子信息等领域获得应用。
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