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公开(公告)号：CN116599468A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310528201.8
申请日：2023-05-11
Applicant: 清华大学
IPC: H03B19/14
Abstract: 本发明涉及一种基于超表面的太赫兹二倍频器件及方法，包括设置有太赫兹二倍频器件；基频太赫兹波垂直入射太赫兹二倍频器件，超表面结构单元在超表面谐振频率处产生谐振；介质环结构由于谐振引起局域电场的增强，在基频太赫兹波电场的激发下，中心介质结构位置处电场强度增强，中心介质结构通过碰撞电离产生动态载流子；介质环结构通过谐振在环内获得局域磁场的增强，动态载流子在磁场力的驱动下做非对称加速运动，产生二阶极化进而辐射太赫兹二倍频。本发明具有超高的设计自由度，能够根据实际需要设计超表面结构，实现基频在0.1THz‑10THz范围内的高效太赫兹二次谐波产生。
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公开(公告)号：CN116300229A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211100526.8
申请日：2022-09-09
Applicant: 清华大学
IPC: G02F1/139 , G02F1/1333 , G02F1/1335
Abstract: 本发明涉及一种基于楔形液晶结构产生结构光的方法，包括：选择具有双折射效应的液晶分子，利用取向层将液晶分子进行取向；使得取向后液晶的上下表面具有一定夹角形成楔形液晶层，并确保制作的楔形液晶层中含有各向异性液晶结构；入射光入射至各向异性液晶结构，使入射光斑中心与各向异性液晶结构的液晶中心重合，透过各向异性液晶结构液晶中心的出射光为结构光。本发明提出了基于锲形液晶结构双折射的原理，实现了使用各向异性取向液晶分子作为结构光的产生器，并实现分离复杂光场的正交偏振分量(如径向偏振、切向偏振)及其携带的轨道角动量。
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公开(公告)号：CN113703247B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202111030250.6
申请日：2021-09-03
Applicant: 北京索通新动能科技有限公司 , 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种基于非对称超表面的载流子色散型全光开关。该全光开关的基本结构为周期排列的二维非对称半导体颗粒结构单元组成的超表面阵列。在泵浦光的照射下，半导体颗粒材料内部发生载流子色散效应，光生载流子密度的大幅增加使全光开关器件的谐振波长发生偏移，在信号光工作波长附近发生特征频谱的峰‑谷(或谷‑峰)转换。通过该过程，泵浦光束完成了对信号光束的通/断操控，实现了以光控光的全光开关。同时，本发明还提供了一种有效降低全光开关泵浦光强的方法。
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公开(公告)号：CN113391469B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202011398813.2
申请日：2020-12-02
Applicant: 北京索通新动能科技有限公司 , 清华大学
IPC: G02F1/01
Abstract: 本发明公开了一种基于线性耦合的介质基超表面全光开关。其基本结构为衬底上周期排列的二维介质多聚体超表面阵列。当信号电磁波(光)单独入射时，透过样品的光强较大，光开关处于导通状态；当控制电磁波(光)同时入射时，透过样品的光强极小，光开关由导通状态转换为阻断状态，实现了全光开关。通过改变多聚体超表面结构，可以调整目标电磁波的响应波长，可调范围能够覆盖射频到可见光波段。
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公开(公告)号：CN115826103A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211100507.5
申请日：2022-09-09
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种基于散射消光二向色球晶产生结构光的方法，包括：以选定的有机分子为原材料使其结晶为球晶结构，球晶结构应当显示出强消光各向异性，强消光方向的消光机制为散射消光；采用圆偏振光入射到球晶结构，且保证入射光斑中心与球晶结构中心重合，则经球晶结构的出射光为矢量偏振的结构光。相对于目前常用的结构光产生方法，本发明不涉及任何微纳加工手段，可以广泛应用于产生结构光。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114593818B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202210294473.1
申请日：2022-03-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超材料的芯片式光谱仪。所述芯片式光谱仪包含至少一个超材料探测单元，且超材料探测单元数越多，所能分析的频点越多。超材料探测单元包括频率选择结构和光电转换结构。在进行光谱分析时，各超材料探测单元中的频率选择结构对于目标信号中特定频率发生响应，并产生局域电场和磁场；置于局域场中的光电转换结构中的自由载流子因受到洛伦兹力作用而发生定向偏转，从而在其边界形成直流电势差。各超材料探测单元对应于各自的频率，如此便实现了特定光频与特定电信号的对应，完成了频谱分析。本发明芯片式光谱仪实现频率分辨和光电探测一体化，具有结构简单、响应速度快、体积小易集成、响应波段范围大等优点。
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公开(公告)号：CN116642581A
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202310351754.0
申请日：2023-04-04
Applicant: 清华大学
IPC: G01J1/04
Abstract: 本发明涉及一种超材料基集成式偏振功率计及其测试方法，该偏振功率计包括：衬底；探测器件，衬底上设置有至少一组探测器件，每一组探测器件包括三个探测基元，三个探测基元在衬底平面内满足三重旋转对称，其中：每一探测基元均包括超材料结构和光电转换模块，超材料结构用于对入射光束产生响应，光电转换模块处于超材料结构产生的动态局域电场和动态局域磁场之中，用于实现光信号到直流电压信号的转换。本发明能够同时测量线偏振角度和功率密度信息，无需额外的偏振分辨器件和光电测量器件，极大缩小检测器件尺寸，便于集成，对于工程应用和科学研究都具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113036445B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202110276301.7
申请日：2021-03-15
Applicant: 北京索通新动能科技有限公司 , 清华大学
IPC: H01Q15/00
Abstract: 本发明公开了一种基于超材料结构的高频电磁能量采集器。所述基于超材料的高频电磁能量采集器具体组成单元为超材料响应基元，可以单个工作，也可多个级联工作。所述超材料响应基元具体包括电磁谐振结构和能量转换结构。在采集能量时，电磁谐振结构与电磁波作用产生所需的局域电场和磁场，电、磁场共同作用于该区域的能量转换结构，使得其中的自由载流子受到洛伦兹力直流分量作用而发生定向偏转，从而使得在能量转换结构两端边界形成电势差。通过在能量转换结构两端接入储能模块，便可以利用该电势差实现能量储存，从而完成高频电磁能量采集。本发明提出的高频电磁能量采集器具有频段通用、结构简单、无需整流电路、便于集成、室温工作等优点。
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公开(公告)号：CN116070300A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310060298.4
申请日：2023-01-16
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及一种基于神经网络的超表面透镜的设计方法、系统及介质，包括：获取超表面透镜的各向异性结构单元基本参数；基于所述各向异性结构单元基本参数通过预先训练的深度神经网络预测得到偏振转换透射系数，得到加密的偏振转换透射系数库；利用优化算法从加密的偏振转换透射系数库中筛选得到满足预设误差的目标结构单元，完成超表面透镜的设计。本发明提出的基于神经网络的设计方法，不限制所使用的材料、各向异性结构、设计自由度高、设计耗时短、超表面透镜器件效率高。
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公开(公告)号：CN114675437A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210331669.3
申请日：2022-03-31
Applicant: 北京索通新动能科技有限公司 , 清华大学
Abstract: 本发明公开了一种基于载流子色散效应的谐振超表面全光调制器，涉及全光信息技术领域，特别是基于半导体材料的光泵浦载流子色散效应，把控制光所携带的信息加载到载波光的振幅之上，实现了控制光对载波光光强的调制。全光调制器的基本结构由二维排列的谐振器、光生载流子功能层、衬底层三个部分组成。在控制光的照射下，光生载流子功能层产生光泵浦载流子色散效应，使谐振超表面的谐振谱线发生偏移，不同光强的控制光产生不同的谐振谱线偏移量，对应于谐振超表面对载波光的不同透射率，从而实现了控制光对透过载波光强度的调制。同时，本发明还提供了一种有效降低全光调制器控制光驱动光强的方法。
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