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公开(公告)号：CN114578587B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202210300557.1
申请日：2022-03-25
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于拓扑光子晶体边界态拼接的片上光学神经网络及方法。本发明利用拓扑光子晶体的边界态作为光学信号传输的载体，提出了一种对加工缺陷和意外损坏有一定容忍度的片上集成光学神经网络；能够减小加工缺陷或意外损坏对神经网络中光信号传输的影响，增强了网络的稳定性，为大规模光子神经网络的实现奠定了基础，并为光子神经网络提供了更宽阔应用场景；多个周期的拓扑光子晶体产生的集体性效应，这一性质使得结构中某一单元的损坏不会直接导致边界态性质发生显著改变；另外，拓扑光子晶体边界态的另一个性质是其上传播的光信号具有两种赝自旋，两种赝自旋光信号的传播方向与拓扑光子晶体的拼接方式相关。
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公开(公告)号：CN118867028A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410983136.2
申请日：2024-07-22
Applicant: 北京大学 , 安徽省太微量子科技有限公司
IPC: H01L31/09 , H01L31/0352 , H01L31/18 , H10N60/01
Abstract: 本公开涉及一种半导体叠层结构及其制备方法、探测器、电子设备，半导体叠层结构包括衬底、超导材料层及反外延生长缓冲层，反外延生长缓冲层位于衬底与超导材料层之间，用于阻止超导材料层的外延生长，至少能够提高制备探测器的内量子效率。
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公开(公告)号：CN117133825A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310952838.X
申请日：2023-07-31
Applicant: 北京大学
IPC: H01L31/18 , H01L31/109 , H01L31/0232 , H01L31/0224
Abstract: 本发明涉及一种波导光电探测器及其制备方法。其制备方法包括：在基底上生长低维材料，得到低维材料薄膜；在低维材料薄膜上覆盖第一光刻胶，保留与设计版图的大小相同的第一光刻胶；刻蚀掉未覆盖第一光刻胶的低维材料薄膜，沉积氧化铝，以生成氧化铝薄膜；在氧化铝薄膜的表面生长波导材料；写出波导结构后，刻蚀出波导结构；在波导结构上覆盖第二光刻胶后，去除氧化铝薄膜上的第二光刻胶；湿法刻蚀氧化铝薄膜；沉积金属电极材料，得到电极层；去除波导结构和氧化铝薄膜上的第二光刻胶，以剥离第二光刻胶上的电极层，保留用于制备电极的位置的电极层，得到波导光电探测器。本发明的目的是解决现有技术对波导光电探测器的制备效率低的问题。
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公开(公告)号：CN115480430A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202110665968.6
申请日：2021-06-16
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种拓扑保护的量子纠缠光源及光子纠缠态生成方法。本发明的量子纠缠光源包括由多个波导谐振环排成二维阵列、马赫曾德尔干涉仪；二维阵列中的波导谐振环称为主环，其中任意两相邻主环之间均通过一个连接环进行倏逝波耦合连接，使得二维阵列满足反常弗洛凯拓扑绝缘体，连接环为波导谐振环；马赫曾德尔干涉仪与二维阵列的边缘上任一主环通过倏逝波耦合连接，用于对输入的泵浦光的分束比和相位进行调制后输入反常弗洛凯拓扑绝缘体，对反常弗洛凯拓扑绝缘体上下两个边界态同时泵浦；其中泵浦光的波长位于反常弗洛凯拓扑绝缘体的拓扑边界态存在的区间内。本发明能够抵抗一定程度的耦合强度误差与相位噪声，保证纠缠态的高保真度与高纯度。
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公开(公告)号：CN114819131A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210512926.3
申请日：2022-05-12
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光学片上超表面的光子衍射神经元及其实现方法。本发明在介质基板上紧贴靠近输入波导的位置设置多个优化区域，在优化区域内形成各个散射元，采用优化器以梯度下降的优化方式对神经元构成的神经网络在计算机上进行训练，采用拓扑优化的密度惩罚算法对优化区域内的材料的折射率分布进行计算，通过反向设计方法得到优化区域内的散射元的位置和形状，从而在介质基板上的优化区域内形成散射元构成光学片上超表面结构；本发明通过将片上波导与光学片上超表面结构相结合，实现了高度集成的多输入多输出新型光子衍射神经元结构，解决了光学神经网络中参数密度低的问题，扩展了光学神经网络的功能，为大规模光学神经网络提供了可能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114755869A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210275444.0
申请日：2022-03-21
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于拓扑边界态的全光数字逻辑器件及其实现方法。本发明采用一维的α构型拓扑光子晶体和β构型拓扑光子晶体，实现局域边界态，具有整体的拓扑保护特性，并对杂质或缺陷的不敏感性，即鲁棒性，这将大大提升器件的传输性能；利用超快响应的非线性材料形成缺陷腔，以泵浦光的有无作为输入，改变α构型和β构型拓扑光子晶体的等效折射率，从而改变α构型和β构型拓扑光子晶体的状态，以二者拼接处有无光场作为输出信号，从而实现全光数字逻辑器件的运算功能；本发明通过拓扑边界态实现了具有鲁棒性的逻辑转化，具有拓扑保护的功能，大大降低了光损耗；通过非线性全光效应大大减少了逻辑运算的时间，有利于大规模的片上集成。
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公开(公告)号：CN113098630B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110268702.8
申请日：2021-03-12
Applicant: 北京大学
IPC: H04B15/00
Abstract: 本发明提供一种基于频率变换和数字滤波的1/f噪声抑制系统及方法，该系统包括：光域射频整形模块，用于形成带有待测信息且具有射频包络的光信号；电域变频模块，用于将所述光信号转换为电信号，并将所述电信号变频处理并采样得到采样信号；数字滤波模块，用于对所述采样信号进行数字余平方和及均值滤波得到电强度信息，通过将原始信号光学混频后，被整形为射频包络，并且本身的信号将会被放大，电学频率变换后，具有射频包络的光信号经过电学混频的方式被转换到中频进行采样，以降低1/f噪声以及远离本身1/f噪声的干扰，能够更好的在实际应用中实现纳微信息传感，提升性能和拓展应用。
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公开(公告)号：CN112799259B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201911104340.8
申请日：2019-11-13
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种激子谷极化与光子拓扑态间的信息转换器件及其方法。本发明通过将单层TMD材料与拓扑光子晶体体系结合构成异质结复合体系，实现了激子的谷极化信息与光子拓扑态之间的信息转换，解决了谷极化信息寿命过短难以直接利用的问题，降低了对单层TMD材料中电子的谷极化信息的利用要求；本发明提出的对于电子的谷极化信息与光子拓扑态信息的转换体系，能够用于集成光电子芯片，作为光电信息转换的平台；针对不同的单层TMD材料的荧光发射波长不同，选择相应禁带的二维拓扑光子晶体，并对二维拓扑光子晶体的结构进行线性的缩放即可完成调整，节省了同类型器件的设计优化时间。
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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。
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公开(公告)号：CN112834039B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110022257.7
申请日：2021-01-08
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明公开了一种紧凑型固体高次谐波产生和谐波谱探测装置及其方法。本发明采用全反射结构增强高阶谐波探测效率，减少信号损耗，扩展了谐波探测波段，有效抑制了环境散射光、基频光、材料荧光和强低阶谐波等的散射，增强谐波探测效率的同时一定程度上加强了对灵敏探测器的保护；在密闭真空管道内以真空环境中运行，有效降低了空气对谐波信号的吸收和干扰，在相当范围的中红外波段，空气都将能产生较强的三阶乃至更高阶次谐波，同时避免了环境中的光对探测的影响；本发明通过改变激光入射谐波产生腔的位置和五维位移台的角度，能实现透射谐波测量和反射谐波测量的灵活切换，二者互为补充，为揭示固体谐波产生物理机制提供更为精确的实验数据。
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