三路自旋角动量和动量方向可控的单光子发射器及其方法

    公开(公告)号:CN116300069A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310259892.6

    申请日:2023-03-17

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种三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,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;将两套分别对应于三路发射光子的超表面结构以设定的方式组合构成三路单光子发射器,能够实现三路的单光子发射,每一路发射光子的自旋角动量和动量方向都能够通独立控制;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。

    同时发射多个单光子圆偏振光的准直发射器及其发射方法

    公开(公告)号:CN114879288B

    公开(公告)日:2023-03-24

    申请号:CN202210451621.6

    申请日:2022-04-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种同时发射多个单光子圆偏振光的准直发射器及其发射方法。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,在远场干涉时叠加过程为标量叠加,保证了远场散射光斑的偏振态不发生改变,对于量子点单光子源的位置不敏感,使得多个量子点单光子源能够同时与同一个准直发射器进行耦合;并且能够用光斑大小为衍射极限的聚焦光斑对多个量子点单光子源进行选择性激发,实现对多个量子点单光子源的独立操控;本发明能够在量子光学、量子通信、量子计算等领域中获得应用。

    同时发射多个单光子圆偏振光的准直发射器及其发射方法

    公开(公告)号:CN114879288A

    公开(公告)日:2022-08-09

    申请号:CN202210451621.6

    申请日:2022-04-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种同时发射多个单光子圆偏振光的准直发射器及其发射方法。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,在远场干涉时叠加过程为标量叠加,保证了远场散射光斑的偏振态不发生改变,对于量子点单光子源的位置不敏感,使得多个量子点单光子源能够同时与同一个准直发射器进行耦合;并且能够用光斑大小为衍射极限的聚焦光斑对多个量子点单光子源进行选择性激发,实现对多个量子点单光子源的独立操控;本发明能够在量子光学、量子通信、量子计算等领域中获得应用。

    一种空间光磁光仪及其制作方法

    公开(公告)号:CN113176527A

    公开(公告)日:2021-07-27

    申请号:CN202110320010.3

    申请日:2021-03-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提出一种空间光磁光仪及其制作方法,涉及材料表面磁性测量领域,该空间光磁光仪包括激光器、衰减器、第一半透半反镜、格兰泰勒棱镜、电光晶体、扩束镜、四分之一波片、第一光阑、第一聚焦透镜、第二光阑、第三光阑、第二聚焦透镜、光电探测器、示波器、锁相放大器、信号发生器和带磁铁的样品槽,不需外场调制可直接测量磁光效应,可以准确地反映样品的静态磁性。

    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。

    单光子发射体与金属波导的集成结构及其制备方法、量子回路

    公开(公告)号:CN112038882B

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202010853755.1

    申请日:2020-08-21

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种单光子发射体与金属波导的集成结构。所述单光子发射体与金属波导的集成结构包括金属波导和单光子发射体。所述金属波导包括金属层、设于所述金属层上的介质层、及设于所述介质层上的介质条。所述单光子发射体设于所述介质层的表面并被所述介质条覆盖,位于介质层上的单光子发射体处于介质条下表面的中心位置。本发明的单光子发射体与金属波导的集成结构中单光子发射体的自发辐射速率可达到22~30。

    一种基于耦合谐振电路的法诺共振实验仪的实现方法

    公开(公告)号:CN114078353A

    公开(公告)日:2022-02-22

    申请号:CN202111412414.1

    申请日:2021-11-25

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 廖慧敏 田广 李智

    Abstract: 本发明公开了一种基于耦合谐振电路的法诺共振实验仪的实现方法。本发明通过构建耦合谐振电路,能够很好地在实验上展示法诺共振现象,作为其中的一种特殊情况,还能够展示类电磁感应透明EIT现象,这一简单的经典电路系统能够从普通物理的层面上给出完整理论描述,从而借助理论公式和计算结果对实验现象给出解释,理解背后的物理机制;该实验所需实验装置和测量方法都很基础,展示的现象却有着丰富的物理内涵,不仅能够展示出法诺共振现象和类EIT现象,与前沿研究建立联系,激发学生的学习兴趣;同时,对于学生理解共振现象的普遍物理规律,特别是深入理解相位在共振中的物理意义非常有帮助,适合于在大学物理实验中作为高阶内容来开展。

    一种多通道片上集成超快全光光强控制器及其控制方法

    公开(公告)号:CN108490536A

    公开(公告)日:2018-09-04

    申请号:CN201810166227.1

    申请日:2018-02-28

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G02B6/12004 G02B6/107 G02B6/1226 G02B6/125

    Abstract: 本发明公开了一种多通道片上集成超快全光光强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,通过主波导中对向传播波导模式间的初相位差 控制这些输出通道的输出光强,从而基于线性光学方法实现了一种纳米尺度的多通道全光光强控制器,原则上可以在任意低的光强下工作;并且全光光强控制器还具有飞秒级的超快响应;这种纳米尺度上的多通道全光光强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。

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