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公开(公告)号：CN117408114A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311464014.4
申请日：2023-11-06
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种超表面形状参数优化方法和装置，所述方法包括：获取待优化超表面的各超原子的初始形状参数，将所述初始形状参数输入预先训练的拟合模型，以得到所述拟合模型输出的拟合结果，所述拟合结果为各超原子的尺寸与振动响应之间的可导函数关系；随机初始化各超原子的形状参数，并根据所述拟合结果计算所述待优化超表面的复振幅响应；基于预设的输入光场和所述复振幅，通过梯度下降法对所述初始形状参数进行优化，以得到优化形状参数；其中，所述拟合模型是利用样本超原子的尺寸，以及尺寸与振动响应的可导函数关系进行训练得到的。解决了现有技术中存在的超表面形状参数无法进行梯度法优化的问题，实现了超表面形状参数的有效优化。
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公开(公告)号：CN116954304A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202210396986.3
申请日：2022-04-15
IPC: G06E3/00
Abstract: 本申请提供了一种光计算装置和方法，该装置包括：第一角态调制器，用于根据第一信息调制该第一光信号，输出第二光信号，该第一信息用于指示第一矩阵在角态编码基上的分量；空间模式分类器，用于将该第二光信号按照轨道角动量进行空间变换，输出第三光信号；轨道角动量调制器，用于根据第二信息调制该第三光信号，输出第四光信号，该第二信息用于指示该第一矩阵在轨道角动量编码基上的分量；空间模式合束器，用于将该第四光信号合束，输出第五信号；第二角态调制器，用于根据第三信息调制该第五光信号，输出第六光信号，该第三信息用于指示该第一矩阵在该角态编码基上的分量。本申请提供的光计算装置，具有更高的通用性和灵活性。
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公开(公告)号：CN114779373A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210247969.3
申请日：2022-03-14
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及分束器技术领域，提供一种光功率分束器及其制备方法。其中，光功率分束器包括衬底和设置于衬底表面的多个呈柱状的超原子结构；其中，各个超原子结构的横截面积均基于超原子结构在衬底的位置r、子光束个数n、子光束幅度比An、子光束相对于入射光的横向波矢偏转量kn及子光束在衬底的投影位置Rn确定，且多个超原子结构的横截面积的范围能够使入射光的相位延迟覆盖0‑2π的变化范围。如此形成的光功率分束器能够按照预设功率分束比和预设子光束空间排布结构对入射光进行分束。同时，衬底和超原子结构形成的超表面具有平面化小型化的优点，可方便地集成于光路系统中。
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公开(公告)号：CN116338973A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310153912.1
申请日：2023-02-17
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种基于超表面偏振分束调制的裸眼双目立体显示系统和方法，其中的系统包括：光源器件，用于根据三维图像，通过光线追踪计算得到目标图像，并基于目标图像确定第一出射光线；偏振调制器件，用于对第一出射光线进行偏振态调制，得到第二出射光线；超表面器件，用于对第二出射光线进行偏振分束，得到三维图像对应的裸眼可视的双目立体影像。该系统基于超表面器件的偏振分束功能，能够将准直的平面光源分束为有两倍信息的定向光线，产生双目视差，相较于传统的双目立体显示技术，该系统能够不损失平面分辨率，且系统具有体积小、重量轻、结构稳定以及观看者无需额外佩戴设备的优势，实现了裸眼双目立体视差的三维显示。
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公开(公告)号：CN103708417A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310690269.2
申请日：2013-12-16
Applicant: 清华大学
IPC: C01B3/22
CPC classification number: Y02P20/129
Abstract: 一种利用高温水蒸气气化生物质制取氢气的方法及装置，属于生物质气化技术领域。它高温气化反应器、多流体热交换器、H2分离器装置、燃气燃烧器、氢氧燃烧器等构成。气化需要的高温水蒸气来自纯O2和H2的燃烧，在反应器加热夹套中通入燃气燃烧维持反应器内的温度。氢氧燃烧器喷出的高温水蒸气的温度高于1600℃，高温气化反应器中的温度为1300～1500℃。排放烟气和合成气的废热通过多流体热交换器回收用于加热H2和O2，通过分离器装置将气化合成气分离为H2和燃气两部分。本气化装置具有：产氢率高、不需要催化剂、直接输出纯H2等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114779373B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202210247969.3
申请日：2022-03-14
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及分束器技术领域，提供一种光功率分束器及其制备方法。其中，光功率分束器包括衬底和设置于衬底表面的多个呈柱状的超原子结构；其中，各个超原子结构的横截面积均基于超原子结构在衬底的位置r、子光束个数n、子光束幅度比An、子光束相对于入射光的横向波矢偏转量kn及子光束在衬底的投影位置Rn确定，且多个超原子结构的横截面积的范围能够使入射光的相位延迟覆盖0‑2π的变化范围。如此形成的光功率分束器能够按照预设功率分束比和预设子光束空间排布结构对入射光进行分束。同时，衬底和超原子结构形成的超表面具有平面化小型化的优点，可方便地集成于光路系统中。
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公开(公告)号：CN103708417B
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201310690269.2
申请日：2013-12-16
Applicant: 清华大学
IPC: C01B3/22
CPC classification number: Y02P20/129
Abstract: 一种利用高温水蒸气气化生物质制取氢气的方法及装置，属于生物质气化技术领域。它高温气化反应器、多流体热交换器、H2分离器装置、燃气燃烧器、氢氧燃烧器等构成。气化需要的高温水蒸气来自纯O2和H2的燃烧，在反应器加热夹套中通入燃气燃烧维持反应器内的温度。氢氧燃烧器喷出的高温水蒸气的温度高于1600℃，高温气化反应器中的温度为1300～1500℃。排放烟气和合成气的废热通过多流体热交换器回收用于加热H2和O2，通过分离器装置将气化合成气分离为H2和燃气两部分。本气化装置具有：产氢率高、不需要催化剂、直接输出纯H2等特点。
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公开(公告)号：CN117574696A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311331473.5
申请日：2023-10-13
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及微纳光学及超表面技术领域，提供一种基于矩形柱超原子组合的超表面设计方法及系统，其中方法包括：基于待设计超表面和预设超像素的尺寸信息，将待设计超表面划分为若干预设超像素，预设超像素为由预设数量的预选矩形柱超原子排列成的结构；基于目标琼斯矩阵和预设超像素的琼斯矩阵计算函数，确定组成待设计超表面的各预设超像素的预选矩形柱超原子的设计参数，目标琼斯矩阵为基于待设计超表面的功能需求确定的与各预设超像素对应的待设计超表面的不同位置处的琼斯矩阵，琼斯矩阵计算函数为对预设超像素的各预选矩形柱超原子的琼斯矩阵取平均的计算公式。本发明用以解决现有技术中无法对琼斯矩阵为非酉矩阵的超表面进行设计的缺陷。
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公开(公告)号：CN116500802A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310131328.6
申请日：2023-02-17
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明提供一种基于超表面的光场显示系统和方法，基于超表面的光场显示系统包括：光源器件，光源器件用于发出出射光线，出射光线的光线强度由计算机根据待显示的三维光场模型，通过光线追踪计算得到；其中，出射光线的光线强度携带有不同强度的RGB信息；超表面器件，超表面器件用于对出射光线进行自由立体显示的光场调制，以还原待显示三维光场模型，得到裸眼可见的待显示三维光场模型；超表面器件是基于超原子以及相位模板通过电子束曝光和反应离子刻蚀制备得到的；其中，光源器件、超表面器件在出射光线的光路上依次排列；出射光线为准直光线。本发明具有体积小、重量轻、结构稳定的优势，实现对视角限制更小、显示效果可控的裸眼三维显示。
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公开(公告)号：CN119596566A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411785159.9
申请日：2024-12-06
Abstract: 本申请公开了一种基于超表面芯片的三维磁光阱的光机装置及其系统，涉及激光冷却和原子捕获技术领域，该装置包括光纤分束模块、超表面模块和原子气室；光纤分束模块包括激光器、保偏光纤耦合器和光纤准直器；激光器输出第一出射光，并输入至保偏光纤耦合器进行分束操作，将形成的第二出射光输入至光纤准直器进行准直操作，以及将形成的第三出射光输入至超表面模块；超表面模块包括若干个利用纳米加工技术制造而成的多功能的超表面芯片，对第三出射光进行分束操作、偏振转换操作和扩束操作，并将形成的超表面出射光汇聚于原子气室的中心位置，以对原子进行冷却和囚禁。通过利用集成化设计的超表面芯片，实现了装置的小型化、集成化及低成本。
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