多激发光源光电子显微镜的超高时空分辨成像系统及方法

    公开(公告)号:CN112432933A

    公开(公告)日:2021-03-02

    申请号:CN201910789110.3

    申请日:2019-08-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种多激发光源光电子显微镜的超高时空分辨成像系统及方法。本发明采用周期级泵浦探测光路、极紫外泵浦探测光路、波长可调谐泵浦探测光路、翻转镜和光电子显微镜集成系统,根据样品材料和时间分辨率的要求,三种光路之间切换,从而适用于不同样品材料和不同超快过程的超高时空分辨成像;本发明将光电子显微镜与飞秒泵浦探测相结合,使得光电子显微镜具有了超快时间分辨能力,从而能够实现超高空间分辨率和超快时间分辨的成像;同时多种激发光源系统之间的切换使得该发明适用于不同材料体系和不同超快过程的高时空分辨研究,这将帮助研究者直接记录大量纳米尺度内超快动力学过程,对于研究现象背后的物理本质有很大帮助。

    降低全光开关泵浦功率的方法、全光开关及其制备方法

    公开(公告)号:CN100447651C

    公开(公告)日:2008-12-31

    申请号:CN200710099383.2

    申请日:2007-05-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种降低全光开关泵浦功率的方法,属全光开关技术领域。该方法包括:有机共轭聚合物材料加入激光染料制得复合材料,利用该复合材料制备二维光子晶体;将探测激光耦合到上述二维光子晶体中,所述探测激光的波长位于上述二维光子晶体的光子带隙的边缘;用泵浦激光激发上述二维光子晶体实现全光开关,所述泵浦激光的波长位于上述二维光子晶体的光学染料的线性吸收带。本发明可以将泵浦功率降至几百KW/cm2到MW/cm2。本发明还提供一种全光开关及其制备方法,全光开关为一二维光子晶体,该二维光子晶体为一刻蚀有正方晶格周期性空气孔的有机物薄膜,所述有机物薄膜为有机共轭聚合物加入激光染料。

    一种基于二维拓扑光子晶体奇异点的光学器件及其方法

    公开(公告)号:CN114637074B

    公开(公告)日:2022-11-25

    申请号:CN202210247086.2

    申请日:2022-03-14

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于二维拓扑光子晶体奇异点的光学器件及其方法。本发明的光学器件包括行波模式边界态微腔、驻波模式边界态微腔、输入输出边界态波导、连接边界态波导和输入输出端口;利用二维C6v对称拓扑光子晶体的边界态波导和边界态微腔的不同模式耦合调节使整个光学器件位于奇异点,进而实现光学放大器和光学灵敏传感器的功能;光学器件全部能够通过微纳加工制备,且调节反射率和反射相位的方式简单易得,不需要额外不可集成的结构和实验装置,在片上集成光子器件领域具有巨大的应用前景;由于拓扑光子能带的保护性,该器件具有抗来源于微纳加工精度限制造成的结构局部缺陷和晶格无序影响的鲁棒性。

    一种光学神经网络全光非线性激活层及其实现方法

    公开(公告)号:CN112882307B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202110313253.4

    申请日:2021-03-24

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光学神经网络全光非线性激活层及其实现方法。本发明通过将MZI波导构型与石墨烯异质增强的Bi2Te3非线性材料相结合,利用片上波导结构设计进一步放大石墨烯异质增强的Bi2Te3材料的非线性响应,完成了片上集成非线性激活层的设计,实现了片上集成波导中进行光学非线性计算,解决了光学非线性材料非线性程度较弱的问题,扩展了光学神经网络的功能,为多层纯光学神经网络的使用提供了可能;本发明提出的光学非线性激活层不仅能够用于片上集成光学神经网络,还能够用于其他集成光学信号处理平台中需要使用非线性计算的场景,且响应速度极快,能够满足低能耗高速计算的需求。

    一种基于非厄米效应的二维可控拓扑态器件及其实现方法

    公开(公告)号:CN113204130B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202110458676.5

    申请日:2021-04-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非厄米效应的二维可控拓扑态器件及其实现方法。本发明包括:衬底和微盘;其中,多个全同的微盘排列成一排,使得相邻微盘之间的耦合强度满足余弦调制,从而形成一维AAH阵列,满足这种余弦调制的耦合强度关系的一维AAH阵列,在合成维度上具有规范场,一维AAH阵列总是拓扑的,一维AAH阵列总有零维边界态的存在;将多排一维AAH阵列排列成二维阵列,相邻的行和相邻的列之间同样满足余弦调制的耦合强度关系,从而得到二维AAH阵列;本发明通过非厄米导致的破缺,在二维AAH构型内部构建出新的拓扑通道,提高了拓扑态的可调控性,丰富了产生拓扑态的手段。

    一种基于非厄米效应的二维可控拓扑态器件及其实现方法

    公开(公告)号:CN113204130A

    公开(公告)日:2021-08-03

    申请号:CN202110458676.5

    申请日:2021-04-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于非厄米效应的二维可控拓扑态器件及其实现方法。本发明包括:衬底和微盘;其中,多个全同的微盘排列成一排,使得相邻微盘之间的耦合强度满足余弦调制,从而形成一维AAH阵列,满足这种余弦调制的耦合强度关系的一维AAH阵列,在合成维度上具有规范场,一维AAH阵列总是拓扑的,一维AAH阵列总有零维边界态的存在;将多排一维AAH阵列排列成二维阵列,相邻的行和相邻的列之间同样满足余弦调制的耦合强度关系,从而得到二维AAH阵列;本发明通过非厄米导致的破缺,在二维AAH构型内部构建出新的拓扑通道,提高了拓扑态的可调控性,丰富了产生拓扑态的手段。

    一种超材料-微腔复合结构及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN105093777B

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201510438094.5

    申请日:2015-07-23

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种超材料‑微腔复合结构及其制备方法和用途。本发明的复合结构从上至下依次包括:从上至下依次为超材料、二维材料和光学微腔的三层复合结构,上层的超材料具有多个周期性排布的共振单元;泵浦光从超材料入射,引起中间层的二维材料的非线性折射率改变,并且泵浦光激发的超材料的局域场增强效应和光学微腔的局域场增强效应共同作用,提高二维材料的非线性折射率,使得超材料周围的有效折射率改变,从而改变探测光透过复合结构的透射状态。本发明提高了材料的非线性折射率,减小响应时间,增强全光可调性;并且制作工艺简单,可用材料广泛;本发明的复合结构可用于全光开关或传感器。

    一种光子晶体微腔结构及其制作方法

    公开(公告)号:CN101718939B

    公开(公告)日:2011-08-24

    申请号:CN200910235973.2

    申请日:2009-11-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光子晶体微腔结构及其制作方法,属于光电子技术领域。本发明的光子晶体微腔结构,包括有机覆盖层、衬底和位于所述有机覆盖层与所述衬底之间的半导体光子晶体微腔;所述有机覆盖层为非线性有机共轭聚合物;本发明的方法为:1)在衬底上生长一层半导体薄膜;2)在半导体薄膜上刻蚀光子晶体微腔结构;3)在光子晶体微腔结构上制备一层有机覆盖层;所述有机覆盖层为非线性有机共轭聚合物。与现有技术相比,本发明的光子晶体微腔制备的光开关具有高Q值、低泵浦功率低功率、开关时间响应快的特点,同时加工和制备方便,非常利于集成。

    一种全光二极管超透射器件及其制作方法

    公开(公告)号:CN101692148B

    公开(公告)日:2011-02-16

    申请号:CN200910235522.9

    申请日:2009-09-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种全光二极管超透射器件及其制作方法,属于通信技术领域。本发明的超透射器件包括介质层I、介质层II和位于所述介质层I与所述介质层II之间的金属层;所述金属层中刻有周期性狭缝,所述介质层I、介质层II为非线性光学材料;本发明超透射器件的制作方法为:首先根据全光二极管的工作波长确定金属层狭缝周期,以及介质层I和介质层II的厚度;然后利用数值计算方法计算来获得所有参数的准确结果;最后依次在基底材料上制备介质层II、金属层、介质层I,其中金属层中刻有周期性狭缝,介质层I、介质层II为非线性光学材料。本发明可以实现从可见光到光通讯波段的全光二极管,具有响应速度快、结构简单、易于制作、使用方便的特点。

    一种光子晶体微腔结构及其制作方法

    公开(公告)号:CN101718939A

    公开(公告)日:2010-06-02

    申请号:CN200910235973.2

    申请日:2009-11-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光子晶体微腔结构及其制作方法,属于光电子技术领域。本发明的光子晶体微腔结构,包括有机覆盖层、衬底和位于所述有机覆盖层与所述衬底之间的半导体光子晶体微腔;所述有机覆盖层为非线性有机共轭聚合物;本发明的方法为:1)在衬底上生长一层半导体薄膜;2)在半导体薄膜上刻蚀光子晶体微腔结构;3)在光子晶体微腔结构上制备一层有机覆盖层;所述有机覆盖层为非线性有机共轭聚合物。与现有技术相比,本发明的光子晶体微腔制备的光开关具有高Q值、低泵浦功率低功率、开关时间响应快的特点,同时加工和制备方便,非常利于集成。

Patent Agency Ranking