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納米光子學材料
一種全新的光熱轉換全介質材料（all-dielectric materials）即碲（Te）納米顆粒，它不僅可以實現全太陽光譜吸收而且具有極高的光熱轉換效率。他們采用自己發展的液相激光熔蝕（laser ablation in liquids, LAL）技術制備出多晶碲納米顆粒，粒徑分布范圍10到300納米，并且發現由碲納米顆粒自組裝形成的吸收層具有強烈的寬譜吸收屬性，在整個太陽光譜范圍內的吸收率超過85%（紫外區接近100%）。在太陽光照射下，該吸收層的溫度從29°C上升到85°C只需要100秒的時間。此外，通過將所制備碲納米顆粒均勻分散到水中，在太陽光照射下水的蒸發速率提升了3倍，這種表現超越了所有已經報道的用于太陽能光熱轉換水蒸發的納米光子學材料，包括等離激元（plasmonic）和全介質材料。
中山大學
2021-04-13
硅光子平臺開發
已有樣品/n成功開發了系列硅光子流片工藝模塊和初版PDK，其中標準單元庫主要包括單模波導、Y-分支、光交叉器、耦合光柵等無源器件，而最近有源工藝的成功開發，將向標準單元庫中添加加熱電極、調制器和Ge 光電探測器等有源器件。此次有源器件流片的成功，加上先導中心2016年上半年開發成功的硅光子無源工藝及器件（圖3），使微電子所硅光子平臺已具有為業界提供基于180nm工藝的硅光子流片服務的能力，成為國內首個基于8英寸CMOS工藝線向用戶
中國科學院大學
2021-01-12
光子晶體液相芯片
液相芯片在多元生物分析中具有重要應用，而與該技術相關的知識產權都被國外的公司壟斷，因此我國有必要開發原創性的液相芯片技術。本課題組即以此為目標，進行具有自主知識產權的“光子晶體編碼液相芯片技術”研究和開發。在該研究領域，我們對微流控乳化技術及納米粒子有序組裝進行了系統的研究，確立了光子晶體編碼微球的制備方法；提出了微載體解碼及檢測的圖像分析方法，構建了用于光子晶體微球液相芯片技術的檢測平臺；開發了腫瘤等疾病的診斷試劑盒，證明了光子晶體液相芯片技術的應用能力。
東南大學
2021-04-10
硅基拓撲光子學
研究團隊利用能谷-贗自旋耦合原理，在絕緣層硅（SOI，silicon-on-insulator）上制備出能谷光子晶體平板。該拓撲光學結構具有~40nm的特征尺寸，其光子模式（因工作于光錐以下）能夠較好地局域在平板內，抑制了平板外損耗。他們制備了直線形、Z形和Ω形等三種拓撲光學通道，測量出高透平頂透射光譜帶，證實了近紅外波段下拓撲保護的寬帶抗散射傳輸。采用硅微盤技術產生相位渦旋源，無需低溫和強磁等極端環境，實現了拓撲界面態的選擇性激發，實現了亞微米量級耦合長度的寬帶光子路由行為，驗證了能谷-贗自旋耦合等拓撲光學原理。?在硅基平臺上證實拓撲光子學原理，是目前國際學術前沿的聚焦度較高的領域之一。研究團隊過去在拓撲光子學原理方面的工作，多次引起國際同行關注，論文入選ESI高被引。該工作中，他們深入系統地發展出硅基拓撲光學等關鍵理論，攻克了數十納米加工工藝等關鍵技術，率先在硅基光子平臺與拓撲光子學之間建立了聯系，突破了單一自由度調控的傳統框架，提出了硅基中多自由度耦合的多維調控新機制，為微納光學與光子學、光二極管等關鍵光子芯片器件、混合集成光子學、高保真光量子信息光學、非線性光學等領域，提供了新方法和新思路。
中山大學
2021-04-13
新型能谷光子晶體
一種新型能谷光子晶體。利用其內稟的能谷自由度，在不依賴自旋軌道耦合效應前提下，實現了能谷附近的能帶劈裂，從而提出了類比電子能谷霍爾效應的光學贗自旋-路徑關聯傳輸，即光子能谷霍爾效應。通過分析該普通光子晶體內的手征量，實現了贗自旋能流的單向傳輸。更為有趣的是，文章還在單一體系中，對能谷和拓撲兩個自由度進行獨立調控，實現了全新的拓撲光子界面態。研究表明，實現有效的拓撲光場調控，將有利于更多基本量子物理問題的實驗證實；同時，也為下一代光信息傳輸和處理，尤其是在光自旋和軌道角動量運用等方面，帶來了新的有益啟示。
中山大學
2021-04-13
二階拓撲光子晶體
基于這一新型光子晶體平板結構，研究團隊完成了零維拐角模式的實驗驗證。零維拐角模式是二階拓撲光子晶體與拓撲平庸光子晶體形成拐角時支持的本征模式，其中由偶極極化的一維邊界態構建的零維拐角模式因其實驗難度大還仍未被實驗證實。團隊利用高精度微波近場掃描平臺對該零維拐角模式進行了直接成像，實驗測量結果與數值模擬結果高度吻合，提供了強有力的實驗證據。零維拐角模式為諸如高品質因子腔模等新型光場調控提供了設計新思路，同時在增強光學非線性效應、片上激光光源和光學傳感等方面也具有潛在的應用前景。
中山大學
2021-04-13
高速相干光子保密機
已有樣品/n高速率光信息傳輸安全性問題未得到很好解決。一方面光信號截獲技術在國內外都取得重大進展，國內外已經研究成功多種光通信信號的截獲裝置。另一方面，量子計算等高性能計算技術的快速發展，嚴重威脅基于密碼學的傳統加解密通信技術的安全性。已有的抗截獲光通信技術，或者是安全性受到高性能計算挑戰（電域數據加密）；或者是受色散及信道噪聲影響，難以實現長距離傳輸（光混沌）；或者是受光器件限制，難以實現高安全性；或者是雖然安全性
華中科技大學
2021-01-12
光子微球生物芯片技術
本技術利用光子晶體微球的顏色對待測生物分子進行編碼，一種顏色的微球可以檢測一種分子，與微孔板或者微流控芯片相結合，通過自動化的流體控制和光學檢測完成樣品中多個組分的同時檢測，獲得2011教育部自然科學一等獎和2014瑞士國際發明展特別金獎，同時獲專利授權10余項。本技術成果包括了光子微球、微流控芯片和自動化芯片分析檢測儀三部分，可以用于腫瘤、感染性疾病（HIV、SARS、肝炎、禽流感等）、心血管疾病（高血壓、心臟病）檢測等。希望合作研發和生產，投資規模在200萬人民幣左右。
東南大學
2021-04-13
光子-激子強耦合相互作用
構建了多激子與單個表面等離激元模式耦合相互作用的全量子理論，給出了簡潔的實現強耦合作用的“量子光學極限條件”。依據該理論，研究團隊精心設計和制備出方形銀包金納米棒結構，實現了將光子局域在71 nm3 的超小模體積內，同時，巧妙地實現了單激子偶聯以及小于0.9 nm的超短作用距離的精確控制，最終實現了單個J-aggregate激子與單根納米方棒之間高達～41.6 meV的耦合作用強度，在室溫下成功觀測到1-7個激子與單個等離激元納米方棒的強耦合相互作用。
中山大學
2021-04-13
單像素光子計數成像教學機
單像素光子計數成像以一個像素的點探測器利用空間光調制實現二維空間分辨測量，可以在二維空間的分布中節約一個維度，相比面陣列探測器節約了成本，并能用于更多的譜段成像，同時由于大幅提高了測量光通量，在極弱光條件下具有獨特的優勢。基于壓縮感知理論發展出的光子計數單像素相機，采用統計模型進行隨機調制，進而實現光子計數成像，該成像技術在太赫茲成像、顯微成像、機器視覺等諸多應用領域得到了廣泛應用。目前缺少能夠幫助學生深刻地理解單像素光子計數成像的基礎知識以及壓縮感知理論的用于教學的單像素光子計數成像設備，故此設計本設備，以幫助大學生理解光子計數成像的基本原理與應用。
圖1.單像素光子計數成像設備樣機
北京理工大學
2023-05-12