基于光子晶体缺陷态的飞秒/阿秒级全光开关及其设计方法

    公开(公告)号:CN116609982A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310593359.3

    申请日:2023-05-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于全光信息技术领域,具体为基于光子晶体缺陷态的飞秒/阿秒级全光开关及其设计方法。本发明设计方法包括:设定带有非线性材料的含缺陷光子晶体结构作为超快全光开关的结构;当信号脉冲入射到该全光开关结构、并透射和反射的过程中,确定反射率最大的泵浦脉冲加入时间,并把这个状态记为一个标准开状态,把无泵浦脉冲情况下低反射率状态记为标准的关状态。本发明的关键特点是泵浦脉冲造成的介电常数变化持续时间极短,远小于中心频率在光子晶体中的驻留时间,而且利用缺陷态的反射率高和低状态作为判断开、关状态的依据。本发明还提供飞秒/阿秒级的、利用动态调制机制的、基于光子晶体缺陷态反射率变化的超快全光开关。

    一种非线性效应放大和探测电子超快过程的方法

    公开(公告)号:CN109782508B

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN201811539628.3

    申请日:2018-12-17

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光子晶体非线性调制技术领域,具体为一种非线性效应放大和探测电子超快过程的方法。本发明方法包括:选定包含非线性材料的光子晶体系统,选取某个低透射率的频率,选取超短的泵浦和信号脉冲,泵浦脉冲时间长度明显小于信号脉冲在光子晶体中的驻留时间,通过控制泵浦脉冲在某些特定时间到达,从而放大非线性调制效应,并且可以观察非线性材料内部电子超快过程。本发明方法所产生的透射率显著变化是一种新“动态调制机制”造成的;只有在特定时间进行泵浦,该相位会破坏透射场一阶脉冲与高阶脉冲之间的“相干相消”,从而导致透射率大幅上升。本发明方法都具有普适性,对材料参数、光子晶体或多散射体系统的组成、结构参数等并不敏感。

    一种频率敏感自准直现象的实现方法

    公开(公告)号:CN107255838B

    公开(公告)日:2019-05-31

    申请号:CN201710489115.5

    申请日:2017-06-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于电磁波技术领域,具体为频率敏感自准直现象的实现方法。本发明设计方法包括:初步选定二维光子晶体晶格结构和材料参数,计算其TM模式下各个能带的等频图;通过调节光子晶体结构参数和材料参数,寻找到敏感自准直现象,即包含敏感自准直等频线的一组“灯笼状”等频线;建立光子晶体平板结构,结构和材料参数与前述二维光子晶体相同,在平板结构上下覆盖金属板(膜);确定该平板结构的厚度,保证在厚度方向为单模。在微波段、THz波段、红外和可见光波段,如此上下覆盖金属板、有限厚度三维结构的TM模式能带特性与二维光子晶体的很相似,从而同样具有频率敏感自准直现象。由于该结构制备方法简单,其频率敏感自准直现象可广泛用于电磁波各个领域。

    一维各向异性光子晶体及多通道自旋转换器件

    公开(公告)号:CN117452529A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311234380.0

    申请日:2023-09-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光电子晶体技术领域,具体为一维各向异性光子晶体以及多通道自旋转换器件。本发明一维各向异性光子晶体是基于两个特殊的完美透射共振模式:拓扑奇异点与布拉格反射共振点对光进行完美自旋调控的器件;同时实现多通道的完美自旋转换和完美自旋保持;具体由x,y方向均匀的原胞在z方向上周期延拓叠合的各向异性光学薄膜实现;并通过相对相位差的调节实现自旋光的完美调控;对于周期原胞数为N的光子晶体,完美自旋转换和自旋保持的通道数目可达3N。本发明还包括多角度通道的完美自旋转换/保持器件和覆盖通信C‑波段的多频率通道完美自旋转换/保持器件等。本发明为研究和设计自旋轨道耦合效应器件如自旋霍尔位移提供好的平台。

    基于石墨烯的可调光致透明波导结构

    公开(公告)号:CN106033153B

    公开(公告)日:2019-02-01

    申请号:CN201510116915.3

    申请日:2015-03-17

    Inventor: 蒋寻涯 王林 李伟

    Abstract: 本发明提供一种基于石墨烯的可调光致透明波导结构,至少包括:石墨烯波导、第一石墨烯带及第二石墨烯带;第一石墨烯带及第二石墨烯带位于石墨烯波导的同一侧,且均平行于石墨烯波导;第一石墨烯带与石墨烯波导具有第一预设间距,第二石墨烯带与石墨烯波导具有第二预设间距。本发明通过采用了石墨烯波导结构,并在所述石墨烯波导同一侧设置具有预设间距的第一石墨烯带及第二石墨烯带,相对于金属结构,其能够通过调整所述第一石墨烯带及所述第二石墨烯带的费米能级动态调制光致透明的频率范围;相对于其他类型的平面结构,本发明的波导结构尺寸更小,更易于制作和集成;同时在本发明的结构中,能够同时实现对称和非对称的光致透明窗口。

    一种频率敏感自准直现象的实现方法

    公开(公告)号:CN107255838A

    公开(公告)日:2017-10-17

    申请号:CN201710489115.5

    申请日:2017-06-24

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: G02B1/005

    Abstract: 本发明属于电磁波技术领域,具体为频率敏感自准直现象的实现方法。本发明设计方法包括:初步选定二维光子晶体晶格结构和材料参数,计算其TM模式下各个能带的等频图;通过调节光子晶体结构参数和材料参数,寻找到敏感自准直现象,即包含敏感自准直等频线的一组“灯笼状”等频线;建立光子晶体平板结构,结构和材料参数与前述二维光子晶体相同,在平板结构上下覆盖金属板(膜);确定该平板结构的厚度,保证在厚度方向为单模。在微波段、THz波段、红外和可见光波段,如此上下覆盖金属板、有限厚度三维结构的TM模式能带特性与二维光子晶体的很相似,从而同样具有频率敏感自准直现象。由于该结构制备方法简单,其频率敏感自准直现象可广泛用于电磁波各个领域。

    大带宽小体积的高分辨率光子晶体分光器件及其设计方法

    公开(公告)号:CN117270195A

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202311200567.9

    申请日:2023-09-18

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光子晶体器件技术领域,具体为大带宽小体积的高分辨率光子晶体分光器件及其设计方法。本发明包括:通过光子晶体k空间的等频线(面)图获得光子晶体分光的分辨率参数分布情况,根据分光器件的目标分辨率选取符合要求的高分辨率区域,根据中心工作频率周围的高分辨率区域尽量平直的要求,选择其中心工作频率;再通过旋转光子晶体和选择入射角处理,使得入射光的等入射角线与高分辨区域在中心工作频率周围尽量宽的范围内重合,得到尽量大的工作频率带宽;根据目标分辨率,通过理论分析两个频率靠近的光束分离行为,获得最优的入射波束宽度和相对应的光子晶体尺寸;从而得到增大带宽、面积(体积)尽量小的光子晶体分光器件。

    一种非线性效应放大和探测电子超快过程的方法

    公开(公告)号:CN109782508A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201811539628.3

    申请日:2018-12-17

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于光子晶体非线性调制技术领域,具体为一种非线性效应放大和探测电子超快过程的方法。本发明方法包括:选定包含非线性材料的光子晶体系统,选取某个低透射率的频率,选取超短的泵浦和信号脉冲,泵浦脉冲时间长度明显小于信号脉冲在光子晶体中的驻留时间,通过控制泵浦脉冲在某些特定时间到达,从而放大非线性调制效应,并且可以观察非线性材料内部电子超快过程。本发明方法所产生的透射率显著变化是一种新“动态调制机制”造成的;只有在特定时间进行泵浦,该相位会破坏透射场一阶脉冲与高阶脉冲之间的“相干相消”,从而导致透射率大幅上升。本发明方法都具有普适性,对材料参数、光子晶体或多散射体系统的组成、结构参数等并不敏感。

Patent Agency Ranking