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納米光子學(xué)材料

一種全新的光熱轉(zhuǎn)換全介質(zhì)材料（all-dielectric materials）即碲（Te）納米顆粒，它不僅可以實現(xiàn)全太陽光譜吸收而且具有極高的光熱轉(zhuǎn)換效率。他們采用自己發(fā)展的液相激光熔蝕（laser ablation in liquids, LAL）技術(shù)制備出多晶碲納米顆粒，粒徑分布范圍10到300納米，并且發(fā)現(xiàn)由碲納米顆粒自組裝形成的吸收層具有強(qiáng)烈的寬譜吸收屬性，在整個太陽光譜范圍內(nèi)的吸收率超過85%（紫外區(qū)接近100%）。在太陽光照射下，該吸收層的溫度從29°C上升到85°C只需要100秒的時間。此外，通過將所制備碲納米顆粒均勻分散到水中，在太陽光照射下水的蒸發(fā)速率提升了3倍，這種表現(xiàn)超越了所有已經(jīng)報道的用于太陽能光熱轉(zhuǎn)換水蒸發(fā)的納米光子學(xué)材料，包括等離激元（plasmonic）和全介質(zhì)材料。

中山大學(xué) 2021-04-13

硅光子平臺開發(fā)

已有樣品/n成功開發(fā)了系列硅光子流片工藝模塊和初版PDK，其中標(biāo)準(zhǔn)單元庫主要包括單模波導(dǎo)、Y-分支、光交叉器、耦合光柵等無源器件，而最近有源工藝的成功開發(fā)，將向標(biāo)準(zhǔn)單元庫中添加加熱電極、調(diào)制器和Ge 光電探測器等有源器件。此次有源器件流片的成功，加上先導(dǎo)中心2016年上半年開發(fā)成功的硅光子無源工藝及器件（圖3），使微電子所硅光子平臺已具有為業(yè)界提供基于180nm工藝的硅光子流片服務(wù)的能力，成為國內(nèi)首個基于8英寸CMOS工藝線向用戶

中國科學(xué)院大學(xué) 2021-01-12

光子晶體液相芯片

液相芯片在多元生物分析中具有重要應(yīng)用，而與該技術(shù)相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)都被國外的公司壟斷，因此我國有必要開發(fā)原創(chuàng)性的液相芯片技術(shù)。本課題組即以此為目標(biāo)，進(jìn)行具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“光子晶體編碼液相芯片技術(shù)”研究和開發(fā)。在該研究領(lǐng)域，我們對微流控乳化技術(shù)及納米粒子有序組裝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，確立了光子晶體編碼微球的制備方法；提出了微載體解碼及檢測的圖像分析方法，構(gòu)建了用于光子晶體微球液相芯片技術(shù)的檢測平臺；開發(fā)了腫瘤等疾病的診斷試劑盒，證明了光子晶體液相芯片技術(shù)的應(yīng)用能力。

東南大學(xué) 2021-04-10

硅基拓?fù)?em>光子學(xué)

研究團(tuán)隊利用能谷-贗自旋耦合原理，在絕緣層硅（SOI，silicon-on-insulator）上制備出能谷光子晶體平板。該拓?fù)涔鈱W(xué)結(jié)構(gòu)具有~40nm的特征尺寸，其光子模式（因工作于光錐以下）能夠較好地局域在平板內(nèi)，抑制了平板外損耗。他們制備了直線形、Z形和Ω形等三種拓?fù)涔鈱W(xué)通道，測量出高透平頂透射光譜帶，證實了近紅外波段下拓?fù)浔Ｗo(hù)的寬帶抗散射傳輸。采用硅微盤技術(shù)產(chǎn)生相位渦旋源，無需低溫和強(qiáng)磁等極端環(huán)境，實現(xiàn)了拓?fù)浣缑鎽B(tài)的選擇性激發(fā)，實現(xiàn)了亞微米量級耦合長度的寬帶光子路由行為，驗證了能谷-贗自旋耦合等拓?fù)涔鈱W(xué)原理。?在硅基平臺上證實拓?fù)涔庾訉W(xué)原理，是目前國際學(xué)術(shù)前沿的聚焦度較高的領(lǐng)域之一。研究團(tuán)隊過去在拓?fù)涔庾訉W(xué)原理方面的工作，多次引起國際同行關(guān)注，論文入選ESI高被引。該工作中，他們深入系統(tǒng)地發(fā)展出硅基拓?fù)涔鈱W(xué)等關(guān)鍵理論，攻克了數(shù)十納米加工工藝等關(guān)鍵技術(shù)，率先在硅基光子平臺與拓?fù)涔庾訉W(xué)之間建立了聯(lián)系，突破了單一自由度調(diào)控的傳統(tǒng)框架，提出了硅基中多自由度耦合的多維調(diào)控新機(jī)制，為微納光學(xué)與光子學(xué)、光二極管等關(guān)鍵光子芯片器件、混合集成光子學(xué)、高保真光量子信息光學(xué)、非線性光學(xué)等領(lǐng)域，提供了新方法和新思路。

中山大學(xué) 2021-04-13

新型能谷光子晶體

一種新型能谷光子晶體。利用其內(nèi)稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應(yīng)前提下，實現(xiàn)了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應(yīng)的光學(xué)贗自旋-路徑關(guān)聯(lián)傳輸，即光子能谷霍爾效應(yīng)。通過分析該普通光子晶體內(nèi)的手征量，實現(xiàn)了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓?fù)鋬蓚€自由度進(jìn)行獨(dú)立調(diào)控，實現(xiàn)了全新的拓?fù)涔庾咏缑鎽B(tài)。研究表明，實現(xiàn)有效的拓?fù)涔鈭稣{(diào)控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運(yùn)用等方面，帶來了新的有益啟示。

中山大學(xué) 2021-04-13

二階拓?fù)?em>光子晶體

  基于這一新型光子晶體平板結(jié)構(gòu)，研究團(tuán)隊完成了零維拐角模式的實驗驗證。零維拐角模式是二階拓?fù)涔庾泳w與拓?fù)淦接构庾泳w形成拐角時支持的本征模式，其中由偶極極化的一維邊界態(tài)構(gòu)建的零維拐角模式因其實驗難度大還仍未被實驗證實。團(tuán)隊利用高精度微波近場掃描平臺對該零維拐角模式進(jìn)行了直接成像，實驗測量結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果高度吻合，提供了強(qiáng)有力的實驗證據(jù)。零維拐角模式為諸如高品質(zhì)因子腔模等新型光場調(diào)控提供了設(shè)計新思路，同時在增強(qiáng)光學(xué)非線性效應(yīng)、片上激光光源和光學(xué)傳感等方面也具有潛在的應(yīng)用前景。

中山大學(xué) 2021-04-13

高速相干光子保密機(jī)

已有樣品/n高速率光信息傳輸安全性問題未得到很好解決。一方面光信號截獲技術(shù)在國內(nèi)外都取得重大進(jìn)展，國內(nèi)外已經(jīng)研究成功多種光通信信號的截獲裝置。另一方面，量子計算等高性能計算技術(shù)的快速發(fā)展，嚴(yán)重威脅基于密碼學(xué)的傳統(tǒng)加解密通信技術(shù)的安全性。已有的抗截獲光通信技術(shù)，或者是安全性受到高性能計算挑戰(zhàn)（電域數(shù)據(jù)加密）；或者是受色散及信道噪聲影響，難以實現(xiàn)長距離傳輸（光混沌）；或者是受光器件限制，難以實現(xiàn)高安全性；或者是雖然安全性

華中科技大學(xué) 2021-01-12

光子微球生物芯片技術(shù)

本技術(shù)利用光子晶體微球的顏色對待測生物分子進(jìn)行編碼，一種顏色的微球可以檢測一種分子，與微孔板或者微流控芯片相結(jié)合，通過自動化的流體控制和光學(xué)檢測完成樣品中多個組分的同時檢測，獲得2011教育部自然科學(xué)一等獎和2014瑞士國際發(fā)明展特別金獎，同時獲專利授權(quán)10余項。本技術(shù)成果包括了光子微球、微流控芯片和自動化芯片分析檢測儀三部分，可以用于腫瘤、感染性疾病（HIV、SARS、肝炎、禽流感等）、心血管疾病（高血壓、心臟病）檢測等。希望合作研發(fā)和生產(chǎn)，投資規(guī)模在200萬人民幣左右。

東南大學(xué) 2021-04-13

光子-激子強(qiáng)耦合相互作用

構(gòu)建了多激子與單個表面等離激元模式耦合相互作用的全量子理論，給出了簡潔的實現(xiàn)強(qiáng)耦合作用的“量子光學(xué)極限條件”。依據(jù)該理論，研究團(tuán)隊精心設(shè)計和制備出方形銀包金納米棒結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了將光子局域在71 nm3 的超小模體積內(nèi)，同時，巧妙地實現(xiàn)了單激子偶聯(lián)以及小于0.9 nm的超短作用距離的精確控制，最終實現(xiàn)了單個J-aggregate激子與單根納米方棒之間高達(dá)～41.6 meV的耦合作用強(qiáng)度，在室溫下成功觀測到1-7個激子與單個等離激元納米方棒的強(qiáng)耦合相互作用。

中山大學(xué) 2021-04-13

單像素光子計數(shù)成像教學(xué)機(jī)

單像素光子計數(shù)成像以一個像素的點(diǎn)探測器利用空間光調(diào)制實現(xiàn)二維空間分辨測量，可以在二維空間的分布中節(jié)約一個維度，相比面陣列探測器節(jié)約了成本，并能用于更多的譜段成像，同時由于大幅提高了測量光通量，在極弱光條件下具有獨(dú)特的優(yōu)勢。基于壓縮感知理論發(fā)展出的光子計數(shù)單像素相機(jī)，采用統(tǒng)計模型進(jìn)行隨機(jī)調(diào)制，進(jìn)而實現(xiàn)光子計數(shù)成像，該成像技術(shù)在太赫茲成像、顯微成像、機(jī)器視覺等諸多應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。目前缺少能夠幫助學(xué)生深刻地理解單像素光子計數(shù)成像的基礎(chǔ)知識以及壓縮感知理論的用于教學(xué)的單像素光子計數(shù)成像設(shè)備，故此設(shè)計本設(shè)備，以幫助大學(xué)生理解光子計數(shù)成像的基本原理與應(yīng)用。 圖1.單像素光子計數(shù)成像設(shè)備樣機(jī)

北京理工大學(xué) 2023-05-12