同时在近远场双通道生成涡旋光场的平面光学器件及其设计和制备

    公开(公告)号:CN110286429A

    公开(公告)日:2019-09-27

    申请号:CN201910521339.9

    申请日:2019-06-17

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 方哲宇 蒋瞧 朱星

    Abstract: 本发明公开了一种同时在近场和远场双通道生成涡旋光场的平面光学器件及其设计方法和制备方法。该平面光学器件利用金属超构表面材料首次实现了在近场和远场两个通道中同时生成涡旋光场,其中,在近场为聚焦型的表面等离激元涡旋光场,在远场为聚焦的自由空间涡旋光场,并且两通道中所生成的涡旋光场携带的拓扑荷可根据需求灵活搭配。利用本发明方法设计的能生成双通道涡旋光场的平面光学器件对于未来基于涡旋光场的高密度通信和多功能集成光学系统具有重要意义。

    一种低温扫描近场光学显微镜的减振结构

    公开(公告)号:CN102434621A

    公开(公告)日:2012-05-02

    申请号:CN201110255982.5

    申请日:2011-08-31

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 林峰 赵华波 朱星

    Abstract: 本发明公开了一种低温扫描近场光学显微镜的减振结构,属于近场光学仪器制造领域。在低温扫描近场光学显微镜的真空腔内设有一金属套筒,低温SNOM扫描头通过弹簧悬挂在金属套筒内的顶部,起到一次减振的作用。进一步设有磁阻尼减振装置,磁阻尼减振装置的“U”形铜框部分固定在扫描头底座下表面,相对应的磁铁固定在导热铜盘上。振动时,“U”铜框沿磁铁的一边作切割磁力线运动引起磁阻尼,起到二次减振的作用。本发明实现了低温扫描近场光学显微镜扫描头的减振。

    一种低温扫描近场光学显微镜的光学系统

    公开(公告)号:CN102426270A

    公开(公告)日:2012-04-25

    申请号:CN201110258114.2

    申请日:2011-09-02

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 赵华波 林峰 朱星

    Abstract: 本发明公开了一种低温扫描近场光学显微镜的光学系统,属于近场光学仪器制造领域。该低温SNOM的光学系统包括激光器、照明光纤、粗逼近步进马达、光学聚焦镜、音叉、针尖光纤、光谱仪和光电倍增管,粗逼近马达的移动部件为石英三棱柱,石英三棱柱的中心设有通孔,照明光纤穿过该通孔,光学聚焦镜固定在石英三棱柱的下表面,光学聚焦镜包括上下两个光学共轴的透镜,针尖光纤与音叉固定在光学聚焦镜下方,针尖光纤穿过光学聚焦镜后从镜筒侧壁开孔引出,通过光纤导入到光谱仪和光电倍增管。本发明无须再外加开放光路,使得真空腔体里光路调节简化。

    一种近远场集成平面光学调控器件及其设计和制备方法

    公开(公告)号:CN107748410A

    公开(公告)日:2018-03-02

    申请号:CN201711098497.5

    申请日:2017-11-09

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G02B6/122 G02B6/136 G02B2006/12176

    Abstract: 本发明公开了一种近远场集成平面光学调控器件及其设计和制备方法。该器件在等离激元平面光学元件中首次实现通过入射光自旋对近场表面等离激元和远场空间光的传播同时进行调控,达到近场表面等离激元波单向传播,而远场空间光形成聚焦。通过优化设计,该器件在近场或远场的调控效果可以媲美传统的单一的近场或远场调控器件,在目前光学器件小型化、多功能化以及高密度化的趋势下,该近场和远场光学调控集成器件具有广阔的应用前景。

    光热差分显微成像装置及单个粒子成像方法

    公开(公告)号:CN107084917A

    公开(公告)日:2017-08-22

    申请号:CN201710216916.4

    申请日:2017-04-05

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: G01N15/10

    Abstract: 本发明公开了一种光热差分显微成像装置及单个粒子成像方法。所述装置包括用于光学成像的照明系统,用于提取金属颗粒周围热吸收信息的泵浦‑探测双光束微弱信号探测系统,以及对样品作二维扫描的平面扫描系统,其中,光学成像照明系统用来寻找样品标记物所在的位置,泵浦‑探测双光束微弱信号探测系统利用探测光束将样品周围的热辐射微弱信号提取出来,平面扫描系统实现对样品的二维扫描,通过计算机处理将提取的微弱热信号作二维强度分布图,实现对单个粒子的光热差分显微成像。

    一种单颗粒表面等离激元电光调制器及其制备方法

    公开(公告)号:CN107608094B

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201710773062.X

    申请日:2017-08-31

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种单颗粒表面等离激元电光调制器及其制备方法。该电光调制器件在可见光波段实现对散射光光强主动调制,包括底电极、导电衬底、绝缘层、单层过渡金属硫族化合物,在单层过渡金属硫族化合物上具有相互远离的金属纳米结构和顶电极;底电极与顶电极与外部调制电压相连接,组成电光调制器的正负极,正负极之间由绝缘层隔开形成平板电容器型结构。当施加外部调制电压时,过渡金属硫族化合物费米能级发生移动进而改变其光学性质,其与金属纳米结构的耦合强度随之发生改变,从而实现对散射光场的调制。本发明是首个在纳米尺度上实现对光场调制的电光调制器,工作在可见光波段,具有稳定性高、响应速度快的特点。

    同时在近远场双通道生成涡旋光场的平面光学器件及其设计和制备

    公开(公告)号:CN110286429B

    公开(公告)日:2020-05-05

    申请号:CN201910521339.9

    申请日:2019-06-17

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 方哲宇 蒋瞧 朱星

    Abstract: 本发明公开了一种同时在近场和远场双通道生成涡旋光场的平面光学器件及其设计方法和制备方法。该平面光学器件利用金属超构表面材料首次实现了在近场和远场两个通道中同时生成涡旋光场,其中,在近场为聚焦型的表面等离激元涡旋光场,在远场为聚焦的自由空间涡旋光场,并且两通道中所生成的涡旋光场携带的拓扑荷可根据需求灵活搭配。利用本发明方法设计的能生成双通道涡旋光场的平面光学器件对于未来基于涡旋光场的高密度通信和多功能集成光学系统具有重要意义。

    一种等离激元结构衬底及其制备和应用

    公开(公告)号:CN107732017A

    公开(公告)日:2018-02-23

    申请号:CN201710933104.1

    申请日:2017-10-10

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: Y02E10/549 H01L51/447 H01L51/0001

    Abstract: 本发明公开了一种等离激元结构衬底及其制备和应用。所述等离激元结构衬底包括基底、反射层、绝缘层、金属纳米结构阵列和正负电极,首次利用等离激元场增强原理制备钙钛矿器件增强衬底,通过物理方法使钙钛矿材料实现了在红外光波段的吸收限扩展和在整个吸收区间的增强吸收,避免了由化学掺杂钙钛矿层所带来的负面影响。

    一种单颗粒表面等离激元电光调制器及其制备方法

    公开(公告)号:CN107608094A

    公开(公告)日:2018-01-19

    申请号:CN201710773062.X

    申请日:2017-08-31

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公布了一种单颗粒表面等离激元电光调制器及其制备方法。该电光调制器件在可见光波段实现对散射光光强主动调制,包括底电极、导电衬底、绝缘层、单层过渡金属硫族化合物,在单层过渡金属硫族化合物上具有相互远离的金属纳米结构和顶电极;底电极与顶电极与外部调制电压相连接,组成电光调制器的正负极,正负极之间由绝缘层隔开形成平板电容器型结构。当施加外部调制电压时,过渡金属硫族化合物费米能级发生移动进而改变其光学性质,其与金属纳米结构的耦合强度随之发生改变,从而实现对散射光场的调制。本发明是首个在纳米尺度上实现对光场调制的电光调制器,工作在可见光波段,具有稳定性高、响应速度快的特点。

    一种低温扫描近场光学显微镜的真空腔

    公开(公告)号:CN102360028B

    公开(公告)日:2013-09-18

    申请号:CN201110255657.9

    申请日:2011-08-31

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 赵华波 林峰 朱星

    Abstract: 本发明公开了一种低温扫描近场光学显微镜的真空腔,属于近场光学仪器制造领域。该真空腔室分为上下两部分,上部为扫描室,下部为低温杜瓦室。扫描室内设有扫描头,在扫描室的顶部设有顶部法兰,顶端法兰上设置了5个法兰口和升降杆。其中3个法兰口连接包括扫描台、粗逼近马达,音叉以及温度监控等部件的电子线路进出真空腔室的电极法兰;2个法兰口连接包括照明光纤和针尖光纤两路光纤转接法兰。本发明低温近场光学显微镜的扫描头部分可以从真空腔室中独立取出,使得针尖光纤可以在真空腔室外更换。

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