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[发明专利]基于偏转光栅的耦合自校准装置及方法-CN202310629067.0在审
发明人：赵恒;周志远;史保森 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H04B10/07 文献下载
摘要：本发明公开了基于偏转光栅的耦合自校准装置及方法，涉及偏转光栅的耦合自校准技术领域，利用偏转光栅的偏振相关性，结合镜像光栅组的设计，通过对该组镜像光栅的功率测试，得出在垂直方向上的偏移量，进而通过电动调节架实现正向反馈，最终实现在该方向上的自校准功能。本方法可快速有效的实现垂直方向上的校准，并可排除人工操作的偶然性误差等优点，具有广泛的工程应用前景。本申请简单有效，且易于实用。
基于偏转光栅耦合校准装置方法

[发明专利]一种基于背向相位匹配的量子光源系统-CN202310605344.4在审
发明人：李银海;周志远;史保森 -专利权人：安徽鲲腾量子科技有限公司
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G02F1/35 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于背向相位匹配的量子光源系统，涉及量子光学技术领域；通过泵浦光在晶体中激发出背向出射的纠缠光子，对信号光子和闲频光光子分别光束优化、偏振补偿、投影测量之后，通过加入布儒斯特窗口片，可以得到信号光光子与闲频光光子产生即分离，并且可以在非最大纠缠态与最大纠缠态之间连续变换的纠缠光源；本发明简单有效，且易于实用。
一种基于背向相位匹配量子光源系统

[发明专利]一种用于多种量子光学实验的光源模块及装置-CN202010299281.0有效
发明人：周志远;李银海;张万斌;史保森 -专利权人：青岛鲲腾量子应用技术有限公司;合肥衡元量子技术有限公司
申请日： 2020-04-16 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G02F1/355 文献下载
摘要：本发明涉及激光技术、非线性光物理技术领域和原子物理技术领域，尤其涉及一种用于多种量子光学实验的光源模块及装置，光源模块包括依光路设置的泵浦激光器、第一偏振调制组件、第一透镜、第一晶体、第二透镜、KTP晶体、第一滤光片、第一单模光纤、密集波分复用。本发明的优点在于：光源模块中的所有光学器件都共线，有利于光纤对准及耦合操作。本装置所用波长属于通信波段，适合远距离传播。
一种用于多种量子光学实验光源模块装置

[发明专利]一种基于冷原子存储的比例可调的单光子分束器-CN202010597307.X有效
发明人：李大创;董明新;王锴;宋伟;丁冬生;史保森 -专利权人：合肥师范学院
申请日： 2020-06-28 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G02F1/09 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于冷原子存储的比例可调的单光子分束器，包括：二维磁光阱1，用于接收待分束的第一光信号2a；耦合光束3，所述耦合光束3与第一光信号2a成一定夹角入射至所述二维磁光阱1，可以通过控制所述耦合光束3的开关时间来调节所述二维磁光阱1的存储时间，进而调节第一光信号2a的存储部分光子数与泄露部分光子数的比例，也可以通过控制二维磁光阱1中囚禁的碱金属原子团的光学厚度来对分束比例进行调节；本发明的单光子分束器结构简单、易于构建、带宽宽达100MHz，且分束比例可通过多种方式根据需要进行调节。
一种基于原子存储比例可调光子分束器

[发明专利]一种基于量子频率上转换的可调谐量子拍频干涉装置-CN202211687681.4有效
发明人：李银海;周志远;史保森 -专利权人：安徽鲲腾量子科技有限公司
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G01J9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于量子频率上转换的可调谐量子拍频干涉装置，涉及激光技术、非线性光物理技术和量子光学技术领域。本发明包括：通过自发参量下转换产生宽谱简并光子对，两个光子在分束器进行干涉，干涉后的两路输出光子分别输入到和频上转换模块进行上转换后，然后进行探测。本发明通过临界相位匹配的自发参量下转换过程，结合和频上转换过程的波长和温度调谐特性，实现两个干涉光子之间的中心频率连续可调谐，从而可以实现一种简单便捷的可调谐量子拍频干涉。结构紧凑，光路系统简单，在此基础上适合进一步拓展演化为一种高质量的可调谐离散频率纠缠产生与探测系统，为基于频率纠缠的量子精密测量应用奠定基础，具备广泛的应用前景。
一种基于量子频率转换调谐拍频干涉装置

[发明专利]基于非线性光学谐波的相位放大方法、系统及测试方法-CN202211478791.X在审
发明人：李银海;周志远;史保森 -专利权人：安徽鲲腾量子科技有限公司
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G02F1/35 文献下载
摘要：基于非线性光学谐波的相位放大方法、系统及测试方法，其中基于非线性光学谐波的相位放大方法，对基准光进行偏振分束，获得具有不同偏振态的光束a和光束b，光束a和光束b均经过m次倍频后进行干涉，获得干涉光，使得干涉光的相位为基准光的2m倍。该相位放大方法打破了传统的倍频模块用于光频率调节的认知，将倍频模块应用于光干涉技术，实现了激光干涉相位的放大。本发明提供的相位放大方法为相位放大提供了新方向和思路，将会极大的促进涉及相位测量领域的科学与应用研究发展。
基于非线性光学谐波相位放大方法系统测试

[发明专利]基于里德堡原子的低频微波电场传感器及探测方法-CN202110636405.4有效
发明人：丁冬生;史保森 -专利权人：合肥衡元量子技术有限公司
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G01R29/14 文献下载
摘要：本发明属于微波电场传感器技术领域，具体涉及一种基于里德堡原子的低频微波电场传感器及探测方法，包括含有铯原子的透明玻璃泡，还包括探测光、修饰光、耦合光三束光，三束光均入射到透明玻璃泡，并激发原子到透明玻璃泡中的里德堡态；透明玻璃泡外设有一对平行电极棒，用于产生低频电场；平行电极棒连接微波耦合器，微波耦合器外接本振场和信号场；还包括光电探头，接收探测光穿过透明玻璃泡的强度，光电探头与数据采集系统连接。本发明首先利用这种超外差的探测方法，使得里德堡原子测量低频电场的灵敏度得到大大提高，拓展了里德堡原子高灵敏测量电场的频率范围，并且性能稳定，抗电磁干扰能力很强。
基于里德堡原子低频微波电场传感器探测方法

[发明专利]基于微波频率梳的里德堡原子微波电场传感器及探测方法-CN202110637542.X有效
发明人：丁冬生;史保森 -专利权人：合肥衡元量子技术有限公司
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： H04B17/318 文献下载
摘要：本发明属于微波电场传感器技术领域，具体涉及一种基于微波频率梳的里德堡原子微波电场传感器及探测方法，包括探测光、修饰光、耦合光三束光，三束光均入射并激发处于含铯玻璃泡中的原子到里德堡态；含铯玻璃泡外设有喇叭天线、微波频率梳、待测信号场，微波频率梳的微波频率梳信号和待测信号场的待测信号通过微波合路器进入喇叭天线加载到含铯玻璃泡上；还包括差分探测器，用于读取拍频信号；差分探测器与数据处理系统连接，数据处理系统分析拍频信号。本发明可以突破里德堡原子瞬时带宽对于可以实时测量的信号带宽限制，采用两组不同频率间隔的微波频率梳，实现对于微波信号的频率测量，避免了镜像频率的对确定频率的干扰。
基于微波频率里德堡原子电场传感器探测方法

[发明专利]深度学习增强的里德堡原子多频率微波接收器及探测方法-CN202110636376.1有效
发明人：丁冬生;史保森 -专利权人：合肥衡元量子技术有限公司
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： G01R29/08 文献下载
摘要：本发明提供一种深度学习增强的里德堡原子多频率微波接收器及探测方法，包括激光器，偏振分束器将激光器的入射光分为平行的两束光，一束为探测光，另一束为参考光；这两束光的偏振方向相互正交；两束光经过第一个二向色镜透射进入铷泡；探测光与参考光最终被差分光电探测器接收；还包括耦合光，光路上依次经过第二个二向色镜、铷泡、第一个二向色镜，耦合光经过第二个二向色镜反射后进入铷泡，并与探测光反向重合，然后被第二个二向色镜反射；铷泡外侧有喇叭，用于加载多频率微波信号到铷泡的原子上。本发明频分复用的信号的个数可达20个，从而提高信息传输速率，对输入信号快速响应，能够将多频率的频谱一次就全部检测出来。
深度学习增强里德堡原子频率微波接收器探测方法

[发明专利]一种传播不变结构光场的非线性全息产生方法及装置-CN202110222174.2有效
发明人：朱智涵;吴海俊;高玮;史保森 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2021-02-28 - 公布日： 2021-12-10 - 主分类号： G02B27/09 文献下载
摘要：一种传播不变结构光场的非线性全息产生方法及装置，属于光学领域，目的是为了解决基于线性过程产生的结构光场频谱带宽受限、以及基于非线性过程产生结构光场存在强度依赖性的问题。所述方法包括：使用全息调制方法将高斯型泵浦光束调制为具有与倍频阶数相关的空间模式的基频光束；使基频光束经过成像单元后单向入射至k倍频晶体中；对从k倍频晶体出射的光束进行分离，获得具有传播不变结构光场的频率上转换光束。所述装置中，调制器将高斯型泵浦光束调制成具有与倍频阶数相关的空间模式的基频光束；基频光束经过成像单元后单向入射至k倍频晶体中；分离元件对从k倍频晶体出射的光束进行分离，获得具有传播不变结构光场的频率上转换光束。
一种传播不变结构非线性全息产生方法装置

[发明专利]一种光子隔离器以及量子通信设备-CN202010332739.8在审
发明人：丁冬生;董明新;曾雷;史保森;张翔;云志强;董晓文;胡孟军 -专利权人：华为技术有限公司;中国科学技术大学
申请日： 2020-04-24 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： H04B10/70 文献下载
摘要：一种光子隔离器以及量子通信设备，用以提供一种构建难度低的光子隔离器。本申请中，该光子隔离器包括控制光模块以及热原子腔。控制光模块能够输出第一控制光，热原子腔从第二端口接收第一控制光，从第一端口接收第一单光子，在热原子腔内第一单光子的传输方向和第一控制光的传输方向相反。热原子腔在接收到第一单光子和第一控制光后，可以对第一单光子和第一控制光进行作用，从第二端口输出第一单光子。光子隔离器中仅设置控制光模块以及热原子腔就能够保证第一单光子的传输，结构相对简单，能够有效减少构建成本。
一种光子隔离器以及量子通信设备

[发明专利]一种高灵敏度-图像式自相关-FROG一体仪-CN202110425090.9在审
发明人：刘世隆;崔玉栋;周志远;史保森 -专利权人：浙江大学;青岛鲲腾量子应用技术有限公司
申请日： 2021-04-20 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种高灵敏度‑图像式自相关‑FROG一体仪，输入的超快信号光场通过光纤或者空间耦合的方式输入到干涉仪中，通过调节干涉仪一端的几何距离，实现信号场和带有延时信号场的自我干涉；之后经过一块BBO非线性晶体实现二型和频过程；上转换后的信号通过整形、滤波、准直、最终采用CCD实现信号的探测。通过修改干涉仪的延时，可以实现输入信号场的自相关、FROG等高精度测量。本发明通过采用共线型的Type‑II BBO晶体，实现信号光的自相关过程。FROG测量后的结果采用非线性约束多变量优化算法进行重构。整个光路简洁高效、硬件十分容易集成化，在保证低成本的情况下达到甚至超过目前商用主流产品的灵敏度。
一种灵敏度图像相关 frog 一体

[发明专利]用于任意矢量光场频率变换的偏振无关倍频方法及装置-CN202010211301.4有效
发明人：朱智涵;吴海俊;高玮;史保森 -专利权人：哈尔滨理工大学
申请日： 2020-03-23 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： G02F1/35 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于任意矢量光场频率变换的偏振无关倍频方法及装置。偏振无关倍频方法包括：令矢量型信号光束和平顶高斯型泵浦光束分别从偏振非线性Sagnac干涉仪的双波长偏振分光棱镜的两面输入，以使矢量型信号光束与平顶高斯型泵浦光束在干涉仪的两个方向上均发生II型倍频；通过干涉仪两个方向上的II型倍频所产生的两个频率上转换光束，经干涉仪锁相合束后再与剩余泵浦光束分离，以获得矢量型信号光束的倍频光束，即实现了与信号光偏振无关的倍频；矢量型信号光束与平顶高斯型泵浦光束具有相同的频率，并同时进入干涉仪。本发明的上述技术为任意矢量光场频率变换及偏振图像上转换探测提供了一种偏振无关的倍频装置和方法，并具有优良转换保真度。
用于任意矢量频率变换偏振无关倍频方法装置

[实用新型]一种时间-惠勒延迟选择演示装置-CN202021484730.0有效
发明人：李大创;董明新;王锴;宋伟;丁冬生;史保森 -专利权人：合肥师范学院
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： G09B23/22 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种时间‑惠勒延迟选择演示装置，将惠勒延迟选择实验的论证扩展到由大质量粒子和无质量光子组成的混合系统，主要是基于冷原子的拉曼量子存储实现了把宣布式单光子分为原子集体激发和泄漏脉冲的叠加，从而实现了分束器的作用。另外，通过改变量子随机数发生器的相对比例、第二个存储器型分束器的存储效率以及两个存储器型分束器的相对存储时间，可以实现分束器的比例可调性，从而展示了光的波粒互补性；此外，时间马赫泽德干涉可以在单模光纤中同时合并两条路径，从而极大地简化了实验配置，提供了一种结构新颖、易于构建、抗干扰性强的时间‑惠勒延迟选择演示装置。
一种时间延迟选择演示装置

[实用新型]一种非破坏涡旋光场分束装置-CN202020825189.9有效
发明人：周志远;李岩;张万斌;史保森;郭光灿 -专利权人：青岛鲲腾量子应用技术有限公司
申请日： 2020-05-18 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G02B27/10 文献下载
摘要：一种非破坏涡旋光场分束装置，包括环形腔选模模块，所述环形腔选模块，所述环形腔选模块包括组成环形腔的输入耦合镜、第一道威棱镜、第二道威棱镜、扫描锁腔组件、凹面镜、输出耦合镜；输入光束经输入耦合镜部分反射和部分透射，输入耦合镜透射的LG光束依次经过第一道威棱镜、第二道威棱镜、扫描锁腔组件、凹面镜、输出耦合镜，输出耦合镜将部分光反射和透射，反射的LG光束射入输入耦合镜后也部分反射和部分透射。使得具有相反拓扑荷的两个OAM载运光束的由简并态变成非简并态。
一种破坏涡旋光场分束装

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