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公开(公告)号：CN115097568A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210626701.0
申请日：2022-06-05
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于微纳光学与片上光学技术领域，具体为一种基于超表面的片上光自旋控制型双波导耦合系统。本发明由复合相位超表面和两个SPP波导集合组成；复合相位超表面是由人工原子组成的二维阵列，人工原子是反射式MIM三层构型，上层金属结构层为一圆工字型开口环；两个自由度构造两套相互独立的超表面相位分布，使得超表面在左旋光与右旋光自旋的圆偏振光入射下，激发SPP，并把它们聚焦到左右两个不同位置的焦点上；本发明以复合相位超表面作为桥梁，将入射光高效地转化为聚焦的SPP并耦合进入光波导，并通过切换入射光的自旋，实现耦合波导的切换；本发明为片上光学器件的耦合与激发提供了一种高效率、可调节、易集成的实现方案。
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公开(公告)号：CN105161858B
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201510654641.3
申请日：2015-10-10
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于反射体系技术领域，具体为一种基于可调超表面的圆极化旋向调控器及其设计方法。本发明的圆极化旋向调控器主要由上层微带导带层、中层电介质板和下层金属接地板组成；上层微带导带层为电刷结构，主要由圆形电谐振（ELC）结构、偏置电路和PIN二级管组成，圆形ELC结构由上下半圆弧臂、圆弧中间开口、中心垂直臂和缝隙组成。本发明通过控制PIN管的通、断，圆极化旋向调控器实现旋向转换到旋向保持功能的切换，旋向杂化到旋向保持功能的切换。本发明将两种或多种功能器件集成在一个板子上，降低了制作成本，提高了效率和复用性，且不需要多层扭转手性结构即可实现，具有结构简单、体积小、损耗低、频带宽和重量轻等优良特性。
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公开(公告)号：CN108649341A
公开(公告)日：2018-10-12
申请号：CN201810329235.3
申请日：2018-04-13
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电磁调控技术领域，具体为基于几何贝尔相位透射超表面的贝塞尔光束激发装置。包括入射装置、转换装置及接收装置；初始光激发使用的是时域门技术，由其产生脉冲信号，通过圆极化天线喇叭向外辐射得到左旋/右旋圆偏振平面光完成激发。初始圆偏光垂直入射到几何贝尔相位超表面转换装置上，通过旋转单元结构使透射模值和相位解锁，在保持完美透射的情况下独立的调控透射相位使其径向呈现线性梯度分布，从而产生高效贝塞尔光束。本发明相比传统的贝塞尔光激发器具有透射效率更高，偏振更纯净，厚度更薄的优点，适用于未来光路的集成、微粒的精确操控、结构表面形貌成像以及样品加工等光学领域。
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公开(公告)号：CN104569622B
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201410813315.8
申请日：2014-12-24
Applicant: 复旦大学
IPC: G01R29/08
Abstract: 本发明属于电磁波偏振检测技术领域，具体为一种基于光子自旋霍尔效应的高效微波偏振检测装置。本发明检测装置通过高效的“光子自旋霍尔效应”将待检测电磁波分解成左旋和右旋圆偏振光，然后分别测量其模值和相位，反推得到待检测电磁波的偏振。“光子自旋霍尔效应”是通过全反射式“旋转结构”电磁特异介质超表面的线性几何贝尔相位梯度实现。本发明相比传统的偏振检测方式（用正对着的线极化喇叭直接测量电磁波的和分量）具有更方便快捷，而且误差更少，稳定性更好的优点。本发明工作频段在，通过等比列缩放或重新设计特异介质单元结构常数，可以推广到其他工作频段。
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公开(公告)号：CN105785601A
公开(公告)日：2016-07-20
申请号：CN201610211830.8
申请日：2016-04-07
Applicant: 复旦大学
IPC: G02F1/01
CPC classification number: G02F1/01 , G02F1/0136
Abstract: 本发明属于电磁调控技术领域，具体为一种基于超表面透射几何贝尔相位的高效微波涡旋光激发装置。本发明包括入射模块、转换模块和接收模块；其中：入射模块使用时域门技术，由圆极化喇叭以脉冲形式将右旋（左旋）圆偏振平面光垂直入射到超表面；转换模块为具有完美透射频率窗口的“旋转结构”电磁特异介质超表面，通过“旋转结构”的几何贝尔相位，实现透射模值和透射相位解锁，在保持高效透射模值的情况下，对透射相位进行纯调控，设计超表面的几何贝尔相位宏观序为螺旋梯度，并嵌入到透射光中，从而产生高效涡旋光。本发明相比传统的涡旋光激发装置具有透射效率更高、厚度更薄的优点，适用于未来的集成光学领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104638329A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201510032231.5
申请日：2015-01-22
Applicant: 复旦大学
IPC: H01P5/18
Abstract: 本发明属于电子器件技术领域，具体为一种基于特异界面的表面等离激元的耦合器。本发明耦合器包括：一特异界面，一传播板；所述特异界面用于调控平面波的透射相位，其相位随空间坐标变化；并把平面波转化为表面波；该特异界面是由超晶格阵列组合而成的电磁共振ABA体系，每个超晶格包括按顺序排列的特定设计的五个共振单元，五个共振单元覆盖0度到360度的相位周期；所述传播板是一块支持spoof-SPP传播的介质板，传播板通过近场耦合，把特异界面上的表面波转化为传播板上的表面等离激元。该耦合器工作频率为9.2GHz，其能量转化率理论预期值为94%，实验测量值为78%。整个耦合器空间占用小，转化效率高，能为SPP的各种进阶应用提供巨大的方便。
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公开(公告)号：CN105785601B
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201610211830.8
申请日：2016-04-07
Applicant: 复旦大学
IPC: G02F1/01
Abstract: 本发明属于电磁调控技术领域，具体为一种基于超表面透射几何贝尔相位的高效微波涡旋光激发装置。本发明包括入射模块、转换模块和接收模块；其中：入射模块使用时域门技术，由圆极化喇叭以脉冲形式将右旋（左旋）圆偏振平面光垂直入射到超表面；转换模块为具有完美透射频率窗口的“旋转结构”电磁特异介质超表面，通过“旋转结构”的几何贝尔相位，实现透射模值和透射相位解锁，在保持高效透射模值的情况下，对透射相位进行纯调控，设计超表面的几何贝尔相位宏观序为螺旋梯度，并嵌入到透射光中，从而产生高效涡旋光。本发明相比传统的涡旋光激发装置具有透射效率更高、厚度更薄的优点，适用于未来的集成光学领域。
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公开(公告)号：CN105305091B
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201510658064.5
申请日：2015-10-13
Applicant: 复旦大学
IPC: H01Q15/23
Abstract: 本发明属于反射体系技术领域，具体为一种基于宽带可调梯度超表面的反射电磁波调制器及其设计方法。本发明的反射电磁波调制器（宽带TGMS）由超单元在二维平面内周期延拓构成；超单元则由6个具有不同结构参数、相位的TGMS单元按按尺寸大小顺序排列组成，具有宽带相位梯度；而TGMS单元主要由上层主谐振器和副谐振器、中间介质板和下层金属接地板三部分组成；本发明通过在梯度超表面单元中引入变容二极管和双谐振结构，实现了对相位色散的补偿和相位的连续调控；表面波转换到波束偏折功能的切换且波束偏折在很宽的频带范围内具有非常高的转换效率。
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公开(公告)号：CN104638329B
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201510032231.5
申请日：2015-01-22
Applicant: 复旦大学
IPC: H01P5/18
Abstract: 本发明属于电子器件技术领域，具体为一种基于特异界面的表面等离激元的耦合器。本发明耦合器包括：一特异界面，一传播板；所述特异界面用于调控平面波的透射相位，其相位随空间坐标变化；并把平面波转化为表面波；该特异界面是由超晶格阵列组合而成的电磁共振ABA体系，每个超晶格包括按顺序排列的特定设计的五个共振单元，五个共振单元覆盖0度到360度的相位周期；所述传播板是一块支持spoof‑SPP传播的介质板，传播板通过近场耦合，把特异界面上的表面波转化为传播板上的表面等离激元。该耦合器工作频率为9.2GHz，其能量转化率理论预期值为94%，实验测量值为78%。整个耦合器空间占用小，转化效率高，能为SPP的各种进阶应用提供巨大的方便。
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公开(公告)号：CN118671981A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202410691779.X
申请日：2024-05-30
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于电磁超表面技术领域，具体为一种基于超表面的近场表面波远场辐射空间矢量演化光束耦合器。该耦合器由电磁几何相位超表面和表面波本征区域拼接组成；超表面区域是由I字型金属微结构‑介质薄膜‑金属薄膜的三明治结构单元二维延拓构成的阵列，其中奇数行设计为产生左旋圆偏振态的贝塞尔光束，偶数行设计为产生右旋圆偏振态的贝塞尔光束，且在径向方向上两者的相位分布满足梯度相位差变化。本征结构为介质薄膜‑金属薄膜的双层结构。本发明利用几何相位实现对横磁表面波至圆偏振电磁波辐射的波前及偏振态的灵活调控。与传统耦合器相比，本发明耦合器解决了多模式、低效率和单一偏振态光场分布等问题，可显著提升系统性能。
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