一种深亚波长立体表征光子器件光学辐射信号的方法

    公开(公告)号:CN117007565A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310732878.3

    申请日:2023-06-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种深亚波长立体表征光子器件光学辐射信号的方法,利用电子束在不同加速电压下穿透深度不同和主要作用区域不同的特点,使用不同能量的电子束入射光子器件样品,并通过扫描电子显微镜进行x‑y平面扫描,收集阴极发光信号,在深亚波长尺度表征光子器件样品不同深度(z)不同区域(x‑y)的光学辐射信号。该方法利用电子‑物质‑光子之间相互作用的不同机制,助力纳米级光子器件光学辐射信号的立体表征,促进光子器件及光电混合器件的发展。

    一种利用电子束实现二维材料能谷发射方向分离的方法

    公开(公告)号:CN116125573B

    公开(公告)日:2025-01-17

    申请号:CN202310166505.4

    申请日:2023-02-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用电子束实现二维材料能谷发射方向分离的方法,利用聚焦电子束控制纳米金属结构等离激元共振模式与二维材料内部谷激子之间的耦合,实现对不同谷激子发出的具有不同自旋的光子的选择性引导,使与不同能谷自由度关联的光信号沿着不同的方向传播。本发明构建起连接远场光学信号与材料内部能谷信息的桥梁,具有实现简单、设计灵活、高精细度、高密度集成的特点,可以用于二维材料与光自旋轨道耦合的前沿研究和能谷光电器件、纳米光电芯片、量子通信器件等新型信息技术工程,具有广阔的发展前景。

    一种手性纳米光源的实现方法、手性光的激发方法及手性光信号的控制方法

    公开(公告)号:CN116827442A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202210299855.3

    申请日:2022-03-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种手性纳米光源的实现方法、手性光的激发方法及手性光信号的控制方法,本发明利用电子束入射在正方形纳米光阱结构中产生手性光发射,通过固定相位差的叠加关系,获得手性辐射信号。同时有别于传统研究手性光源的远场光学激发方式,凭借电子束纳米尺度束斑的优势,激发纳米光阱结构中史密斯‑珀塞尔辐射的不同叠加状态,在百纳米电子束移动范围内实现对手性纳米光源手性度的有效操控,对其今后的发展具有极强的支持动力和参考价值。

    一种偏振调制纳米光子学器件的设计或优化方法

    公开(公告)号:CN116070583A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202310147391.9

    申请日:2023-02-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种偏振调制纳米光子学器件的设计或优化方法,根据偏振转化需求,利用深度神经网络和贝叶斯优化等算法推荐生成纳米光子学器件(如波片)的结构参数,完成所需偏振调制器件的设计。该方法利用深度神经网络与贝叶斯优化高效的并行计算能力,在有限的计算资源下推荐生成大量具有高效偏振转化能力的波片,并构建结构数据库,可进一步支撑各种偏振依赖光学器件的开发。与基于预设物理规则或先验设计经验的传统设计策略相比,本发明方法具备更高的设计优化效率与设计自由度,减少了计算资源的消耗,为纳米光子学器件的设计与优化提供了一种新的范式。

    一种利用电子束激发光自旋霍尔效应的方法及其操控

    公开(公告)号:CN114910177B

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202110174564.7

    申请日:2021-02-07

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用电子束激发光自旋霍尔效应的方法及其操控,通过电子束轰击金属纳米结构产生等离激元共振,使左右旋圆偏振分量的辐射方向分离,激发光自旋霍尔效应,并且移动电子束改变激发区域即可实现光自旋霍尔效应有‑无以及左右旋圆偏振光辐射方向的切换,实现光自旋角动量的操控。本发明首次利用电子束入射产生光自旋霍尔效应,通过电子束超高空间分辨突破光学衍射极限,实现亚波长尺度下光自旋霍尔效应的探测,极大地降低了光子自旋角动量自由度的操控尺度,具有尺度小、灵敏度高、鲁棒性强等特点,可运用于光自旋与轨道耦合研究、纳米光子学信息载体研究以及量子信息器件集成等领域。

    基于强化学习的高灵敏生物手性分子探测器件的设计方法

    公开(公告)号:CN116153441A

    公开(公告)日:2023-05-23

    申请号:CN202310065556.8

    申请日:2023-02-06

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于强化学习的高灵敏生物手性分子探测器件的设计方法。所述探测器件将金属纳米结构加工在微流道底部,通过表征金属纳米结构与生物手性分子的耦合信号来实现对生物手性分子的传感。为获得与目标手性分子匹配的金属纳米结构,本发明利用强化学习技术搜索金属纳米结构几何构形的参数空间,获得具备高手性的金属纳米结构。这一设计方法充分实现了纳米光子学器件的智能优化,并且具有自由度高、鲁棒性强、适用范围广、计算速度快等优点,对于其他多功能光学器件设计具有重要的指导意义。本发明设计的基于微流道芯片的生物手性分子探测器件具备实时监测、可重复使用、灵敏度高等多种优势,具有极高的使用价值。

    一种利用电子束实现二维材料能谷发射方向分离的方法

    公开(公告)号:CN116125573A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310166505.4

    申请日:2023-02-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用电子束实现二维材料能谷发射方向分离的方法,利用聚焦电子束控制纳米金属结构等离激元共振模式与二维材料内部谷激子之间的耦合,实现对不同谷激子发出的具有不同自旋的光子的选择性引导,使与不同能谷自由度关联的光信号沿着不同的方向传播。本发明构建起连接远场光学信号与材料内部能谷信息的桥梁,具有实现简单、设计灵活、高精细度、高密度集成的特点,可以用于二维材料与光自旋轨道耦合的前沿研究和能谷光电器件、纳米光电芯片、量子通信器件等新型信息技术工程,具有广阔的发展前景。

    一种利用电子束激发光自旋霍尔效应的方法及其操控

    公开(公告)号:CN114910177A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202110174564.7

    申请日:2021-02-07

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用电子束激发光自旋霍尔效应的方法及其操控,通过电子束轰击金属纳米结构产生等离激元共振,使左右旋圆偏振分量的辐射方向分离,激发光自旋霍尔效应,并且移动电子束改变激发区域即可实现光自旋霍尔效应有‑无以及左右旋圆偏振光辐射方向的切换,实现光自旋角动量的操控。本发明首次利用电子束入射产生光自旋霍尔效应,通过电子束超高空间分辨突破光学衍射极限,实现亚波长尺度下光自旋霍尔效应的探测,极大地降低了光子自旋角动量自由度的操控尺度,具有尺度小、灵敏度高、鲁棒性强等特点,可运用于光自旋与轨道耦合研究、纳米光子学信息载体研究以及量子信息器件集成等领域。

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