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[发明专利]多波长拓扑腔面发射激光器阵列-CN202111283095.9在审
发明人：陆凌;李广睿;杨乐臣;高晓梅 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H01S5/11 文献下载
摘要：本申请涉及单片集成的多波长拓扑腔面发射激光器阵列。根据一实施例，一种单片集成的拓扑腔面发射激光器阵列包括由相同的半导体层形成的多个拓扑腔面发射激光器，激光器的至少一个层形成为光子晶体层，或者激光器还包括单独的光子晶体层。光子晶体层包括多个超胞结构，超胞结构的子结构具有多个独立一维参数，一个或多个子结构的至少两个独立一维参数被调制为大于或小于其平衡位置以打开在平衡位置时超胞结构能带的狄拉克点。绕光子晶体层的某一点任意一圈，超胞结构的两个独立一维参数的调制形成涡旋结构，其在参数空间中对应于围绕平衡位置的一圈或多圈。两个激光器的超胞结构晶格常数可以不同以发射不同波长的激光。
波长拓扑发射激光器阵列

[实用新型]拓扑腔面发射激光器及包括其的单片集成激光器阵列和电子设备-CN202122645165.2有效
发明人：陆凌;杨乐臣;李广睿;高晓梅 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H01S5/183 文献下载
摘要：本申请涉及拓扑腔面发射激光器及包括其的单片集成激光器阵列和电子设备。根据一实施例，一种拓扑腔面发射激光器包括第一半导体层、有源层、第二半导体层、以及第一和第二电极，这些层中的至少一个形成为光子晶体层，或者拓扑腔面发射激光器还包括单独的光子晶体层。光子晶体层包括多个超胞结构，超胞结构具有一个或多个子结构，超胞结构的一个或多个子结构的物理结构在至少两个独立维度上被调制。绕所述光子晶体层上的一点任意一圈，所述一个或多个子结构的物理结构在至少两个独立维度上的调制周期性变化一个或多个周期，以形成涡旋结构。
拓扑发射激光器包括单片集成阵列电子设备

[发明专利]二维拓扑光子晶体腔及其设计方法和在激光器中的应用-CN201911035379.9有效
发明人：陆凌;杨乐臣;高晓梅 -专利权人：中国科学院物理研究所
申请日： 2019-10-28 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：一种二维拓扑光子晶体腔及其设计方法和在激光器中的应用。该二维拓扑光子晶体腔包括多个光子晶体超胞，所述多个光子晶体超胞围绕着该二维拓扑光子晶体腔的腔中心有涡旋型结构变化，并且所述多个光子晶体超胞的能带在涡旋型结构变化的平衡位置具有狄拉克点。该二维拓扑光子晶体腔，也称作狄拉克涡旋腔，具有大模场面积、大自由光谱范围、窄光束发散角、任意模式简并度、和多种衬底材料兼容等特点，可应用于面发射半导体激光器中，保证激光器在大面积、高能量输出时依然可以稳定地以单横模且单纵模工作。
二维拓扑光子晶体及其设计方法激光器中的应用

[发明专利]一种提高激光输出稳定性的装置和方法-CN201310669383.7有效
发明人：刘长明;史学舜;杨乐臣;刘玉龙;赵坤;周茜 -专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所
申请日： 2013-12-10 - 公布日： 2014-05-28 - 主分类号： H01S3/13 文献下载
摘要：本发明提供一种提高激光输出稳定性的装置和方法，包括入射激光单元、激光功率稳定系统、非线性晶体单元和分光单元；入射激光单元激光入射非线性晶体；激光功率稳定系统用于稳定入射激光；非线性晶体单元包括非线性晶体和温控装置，置于激光功率稳定系统内部，非线性晶体用以参量转换过程，温控装置可对非线性晶体的温度进行精确控制；分光单元包括分光棱镜、分光片和光收集器。本案的目的是通过对入射光的反馈控制，达到稳定由参量转换过程产生的激光的效果。
一种提高激光输出稳定性装置方法

[发明专利]一种中波红外激光功率稳定装置及稳定方法-CN201310687652.2有效
发明人：刘玉龙;史学舜;孙权社;杨乐臣;刘长明;赵坤 -专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所
申请日： 2013-12-16 - 公布日： 2014-05-07 - 主分类号： H01S3/13 文献下载
摘要：本发明提供一种中波红外激光功率稳定装置及稳定方法，其中装置包括光参量振荡激光器、声光调制器、分束器、光学斩波器、红外探测器、前置放大器、锁相放大器、调理电路、A/D转换器、FPGA程序控制单元及D/A转换器，所述声光调制器及所述分束器设置在真空屏蔽仓中；光参量振荡激光器产生可调谐的中红外激光通过声光调制器产生布拉格衍射，衍射光经过分束器分光，一路光输出，另外一路光分别经过光学斩波器、红外探测器、前置放大器和锁相放大器完成光电转换。采用上述方案，实现了在中红外波段激光功率的稳定控制，填补了国内在中波红外激光功率稳定控制研究的空白。
一种中波红外激光功率稳定装置方法

[发明专利]一种高精度中红外波段绝对光谱响应度校准装置-CN201310684304.X在审
发明人：赵坤;史学舜;杨乐臣;刘长明;刘玉龙 -专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所
申请日： 2013-12-16 - 公布日： 2014-03-26 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明提供一种高精度中红外波段绝对光谱响应度校准装置，包括中红外可调谐光参量振荡器、声光调制器、空间滤波器、中红外激光功率稳定系统、光电探测器真空仓和低温辐射计系统和真空机组；中红外可调谐光参量振荡器的输出激光经过声光调制器后，进入空间滤波器对激光的光束质量进行优化后，经过分束片分成两束，一束激光进入激光功率稳定系统，用于输出电压信号控制声光调制器上的驱动信号；另一束激光进入光电探测器真空仓和低温辐射计系统，用于对光电探测器的绝对光谱响应度进行校准。采用上述方案，激光器的输出波长可以在1.3μm～2μm和2.2μm～4.7μm范围内连续可调，可以任意增加绝对光谱响应度的校准波长点，增加测量精度。
一种高精度红外波段绝对光谱响应校准装置

[实用新型]一种光辐射校准装置-CN201320304574.9有效
发明人：史学舜;陈坤峰;杨乐臣;李立功;刘玉龙 -专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所
申请日： 2013-05-30 - 公布日： 2013-11-06 - 主分类号： G01J1/00 文献下载
摘要：本实用新型提出了一种光辐射校准装置，包括：主光路单元、激光辐射稳定系统、真空系统和低温辐射计；所述主光路单元包括光源、光纤波分复用器和光束整形器，光源输出的光信号经过光纤波分复用器和光束整形器后输入到所述激光辐射稳定系统；所述激光辐射稳定系统包括第一平移导轨、紫外功率稳定系统、可见功率稳定系统和中红外功率稳定系统；所述激光辐射稳定系统和真空系统之间设置有空间滤波器；所述真空系统包括探测器真空仓和预备真空仓。本实用新型的光辐射校准装置反映探测器在真空环境下的响应度，大大提高低温辐射计对空间应用中光谱辐射校准结果的精度，使得在紫外到红外很宽的波段范围内直接利用低温辐射计进行高精度的校准成为现实。
一种光辐射校准装置

[发明专利]一种光辐射校准装置及方法-CN201310208289.1有效
发明人：陈坤峰;史学舜;杨乐臣;刘玉龙;李健军 -专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所;中国科学院安徽光学精密机械研究所
申请日： 2013-05-30 - 公布日： 2013-09-04 - 主分类号： G01J1/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种光辐射校准装置和方法，包括：主光路单元、激光辐射稳定系统、真空系统和低温辐射计；所述主光路单元包括光源、光纤波分复用器和光束整形器，光源输出的光信号经过光纤波分复用器和光束整形器后输入到所述激光辐射稳定系统；所述激光辐射稳定系统包括第一平移导轨、紫外功率稳定系统、可见功率稳定系统和中红外功率稳定系统；所述激光辐射稳定系统和真空系统之间设置有空间滤波器；所述真空系统包括探测器真空仓和预备真空仓。本发明的光辐射校准装置反映探测器在真空环境下的响应度，大大提高低温辐射计对空间应用中光谱辐射校准结果的精度，使得在紫外到红外很宽的波段范围内直接利用低温辐射计进行高精度的校准成为现实。
一种光辐射校准装置方法

[发明专利]一种宽波段可见光和近红外辐射同时测量的方法-CN201210594258.X有效
发明人：史学舜;杨乐臣;陈坤峰;曾和平;李健军;刘玉龙 -专利权人：中国电子科技集团公司第四十一研究所
申请日： 2012-12-31 - 公布日： 2013-05-01 - 主分类号： G01J1/00 文献下载
摘要：本发明提供一种宽波段可见光和近红外辐射同时测量的方法，利用周期极化晶体作为非线性介质，通过共线相位匹配产生非简并相关光子（可见光和短波红外波段），同时利用非线性晶体的温度调谐技术，产生宽光谱的相关光子对，利用Si单光子探测器和InGaAs单光子探测器实现了可见光和近红外波段光辐射的同时绝对测量，测量不确定度优于1%（k=2）。
一种波段可见光和红外辐射同时测量方法

[发明专利]电压调制的紫外双色光电响应的探测器的制备方法-CN201210161725.X有效
发明人：王荣新;杨乐臣;张晓东 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2012-05-23 - 公布日： 2012-09-26 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明揭示了一种电压调制的紫外双色光电响应的探测器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)采用耐高温材料作为衬底片；2)在所述衬底片上沉积一层掺杂氧化锌薄膜以作为光的探测材料；3)在所述掺杂氧化锌薄膜上沉积金属接触材料，形成具有图形结构的接触电极；而后对通过上述步骤所获得的样品进行高温处理，温度范围为200℃～1200℃；以及4)在所述接触电极上沉积加厚电极。本发明的制备工艺简单，器件成本低，同时不仅提高了器件的紫外探测灵敏度，而且还可通过控制电压选择测试波长，适于紫外探测器的工业化推广。
电压调制紫外色光响应探测器制备方法

[发明专利]增强日盲光电响应的紫外探测器的制备方法-CN201210115218.2无效
发明人：王荣新;付凯;杨乐臣 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2012-04-19 - 公布日： 2012-08-22 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明揭示了一种增强日盲光电响应的紫外探测器的制备方法，其包括如下步骤：1)采用GaN外延片作为衬底材料；2)在所述GaN外延片上沉积一层掺镓氧化锌(GZO)薄膜；3)将所述一层掺镓氧化锌(GZO)薄膜与GaN外延片的表面之间形成肖特基接触；以及4)在所述一层掺镓氧化锌(GZO)薄膜的表面上沉积Ti/Au，作为加厚电极。本发明的制备工艺简单，器件成本低，同时还提高了器件的紫外探测灵敏度，适于日盲紫外探测器的工业化推广。
增强光电响应紫外探测器制备方法

[发明专利]具有改良结构的MSM光探测器及其制备方法-CN201110282941.5无效
发明人：李海军;杨乐臣;付凯;刘冬;熊敏;张宝顺 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2011-09-22 - 公布日： 2012-01-18 - 主分类号： H01L31/11 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有改良结构的MSM光探测器及其制备方法。该探测器包括自上而下依次设置的有源层、缓冲层及绝缘衬底，该有源层上还设有电极，并且至少所述电极的局部被掩埋设置于有源层中；其制备方法为：在叠设于绝缘衬底上的有源层表面掩模刻蚀形成掩埋电极沟道，并在掩埋电极沟道内填充导电材料，形成设定形态的电极。本发明用掩埋在半导体材料内的电极结构代替原有的表面电极结构，掩埋型电极可以在材料内部形成水平方向的电场，获得比表面电极结构更强的电场场强，电子在较强的场强作用下，沿着近似直线的轨迹运动，加速了光生载流子的漂移，有效的缩短了器件的响应时间，提高了器件的响应度，且其制备工艺简单可控。
具有改良结构 msm 探测器及其制备方法

[发明专利]一种高灵敏度紫外探测器的制备方法-CN201110279092.8有效
发明人：付凯;李海军;杨乐臣;刘冬;刘帆;熊敏;张宝顺 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2011-09-20 - 公布日： 2012-01-11 - 主分类号： H01L31/18 文献下载
摘要：本发明揭示了一种高灵敏度紫外探测器的制备方法，该方法以调节宽禁带半导体的材料组分来实现对紫外波段的选择性探测。特别通过在该宽禁带半导体制备表面柱阵列结构，再采用紫外透光导电材料沉积并覆盖表面柱阵列结构区域作为肖特基接触电极，对入射光信号进行筛选，提高探测的信噪比。采用本发明制备方法制造的紫外探测器，极大地增大了探测器的比表面积，从而显著提高了紫外探测器的探测灵敏度，进而促进紫外探测器系统向小型化、便携式和高灵敏兼具的目标发展；同时，该制备方法具有简化工艺，降低成本的显著特效。
一种灵敏度紫外探测器制备方法

[发明专利]透射式金属光栅耦合SPR检测芯片及检测仪-CN201110198240.3无效
发明人：张宝顺;刘帆;李海军;付凯;刘冬;杨乐臣 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2011-07-15 - 公布日： 2011-12-21 - 主分类号： G01N21/59 文献下载
摘要：本发明公开了一种透射式金属光栅耦合SPR检测芯片及检测仪，用于检测微流体中目标分析物。该检测芯片包括：透光性基底；形成于基底上的、具有光栅结构的金属膜层；以及覆设于金属膜层表面的微流体层，所述微流体层中分布有微流体通道，且所述微流体通道与金属膜表面接触。该检测仪包括光源、光谱仪及前述检测芯片。本发明利用表面等离子体激元的局域特性和光栅的选频特性，实现了信号的增强和滤波，并通过入射光经过光栅耦合后，测得透射率峰值的变化，来检测被测物体的生物信息或者浓度的变化。本发明检测时无需改变入射角的角度，具有可实时监控、灵敏度高、稳定快速、仪器体积小、携带与操作方便等优点。
透射金属光栅耦合 spr 检测芯片

[发明专利]基于Plasmon增强的量子阱红外探测器及其制备方法-CN201110080969.0有效
发明人：李海军;刘冬;杨乐臣;付凯;王逸群 -专利权人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
申请日： 2011-04-01 - 公布日： 2011-09-14 - 主分类号： H01L31/101 文献下载
摘要：本发明公开了基于Plasmon增强的量子阱红外探测器及其制备方法，其包括：一SI-GaAs衬底；一位于所述衬底上的AlAs缓冲层；一位于所述缓冲层上的AlAs:Si下接触层；一位于所述下接触层上的多量子阱层；一位于所述多量子阱层上的AlAs:Si上接触层；一位于所述上接触层上的金属薄膜和上电极，所述的金属薄膜具有光栅结构，所述的上电极镶嵌于金属光栅中；一位于所述下接触层上并环绕整个所述的金属薄膜、上接触层和多量子阱层的环形下电极。本发明公开的探测器利用Plasmon的局域特性和光栅的选频特性，实现了信号的增强和滤波，提高了量子阱的吸收效率，增强了量子阱红外探测器的灵敏度。
基于 plasmon 增强量子红外探测器及其制备方法

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