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[发明专利]一种可编程可扩展光子处理核心结构-CN202310149109.0在审
发明人：胡国华;孙耀辉;周悦;吴浩宇;邓春雨;汪冬宇;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H04B10/80 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于马赫泽德干涉仪及微环谐振器单元结构的可编程可扩展光子处理核心，包括一种可调谐基本单元TBU，该TBU包括一个可调谐光耦合器以及一个微环谐振器型光开关。其中，可调谐光耦合器内部设置有移相器，通过控制电路实现耦合系数的调节；微环谐振器型光开关为双环结构，并在环波导上设置移相器，可调节其谐振波长与光开关的通带或阻带带宽。多个核心元胞连接到可调谐基本单元TBU以构成预定形状的核心元胞，根据所设置的光耦合系数、相位及波长范围将光信号以预定光路径进行传输。本发明的光子处理核心可重构为对称MZI、不对称MZI、微环谐振器、线性光计算网络、波分复用/解复用系统以及波束形成等。
一种可编程扩展光子处理核心结构

[发明专利]一种基于可调反射环辅助的光开关切换型光学延时线-CN202310161917.9在审
发明人：林曈;刘宇航;李少波;于文琦;恽斌峰;胡国华;马向;崔一平;梁晓东;刘博缘 -专利权人：东南大学;中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G02B6/28 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于可调反射环辅助的光开关切换型光学延时线，属于光通信和微波光子技术领域。本发明包括对称的马赫‑曾德尔干涉仪光开关、可调反射环以及光环行器。通过光开关切换光传输的端口和反射环反射的端口，使得光在不同长度的延时波导中传输，最后输出不同延时状态的光信号。其中光路切换部分，是通过移相器改变干涉仪两臂相位差，从而实现路径选择的功能。本发明适用于光缓存、光学真延时网络、光控相控阵技术等，具有延时量调节范围大、尺寸紧凑、结构简单等优点。
一种基于可调反射辅助开关切换光学延时

[发明专利]一种集成底部反射层的双层氮化硅光栅耦合器-CN202310161920.0在审
发明人：林曈;杨航宇;路丰盛;于文琦;恽斌峰;李少波;胡国华;马向;崔一平;梁晓东;刘博缘 -专利权人：东南大学;中国电子科技集团公司第五十四研究所
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G02B6/124 文献下载
摘要：本发明公开了一种集成底部反射层的双层氮化硅光栅耦合器，涉及光通信以及微波光子学领域。其包括自上而下设置的氧化物上包层、第二氮化硅光栅层、氧化物夹层、第一氮化硅光栅层、氧化物下包层、底部反射层以及衬底层，两层光栅都完全包埋在氧化物上下包层中，且在水平和垂直方向都有固定的间距。第一氮化硅光栅层以一定周期和填充占空比均匀排列，第二氮化硅光栅层采用了切趾处理。双层光栅设计能实现很高的指向性，抑制旁瓣。底部反射层采用多层分布式布拉格反射设计，有效防止向下耦合的光场泄露到衬底。
一种集成底部反射层双层氮化光栅耦合器

[发明专利]一种基于光开关的收发可切换波束形成芯片-CN202110632300.1有效
发明人： 恽斌峰;林冬冬;胡国华;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-06-07 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H04Q11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光开关的收发可切换波束形成芯片。所述芯片包括N个光输入端口，N个光电探测器，N个光开关，N‑1个可调光延时线，分束/合束器。本发明利用2×2光开关的路径选择性，当光载微波信号从芯片左侧第一光输入端口输入时，通过第一、第二、第三、第四、至第N光开关选择对应路径可以实现波束的发射功能；当光载微波信号从芯片右侧第二、第三、第四、至第N光输入端口输入时，通过第一、第二、第三、第四、至第N光开关选择对应路径可以实现波束的接收功能。该芯片可实现具有大带宽、避免波束斜视效应、抗电磁干扰的微波光子波束发射与波束接收。
一种基于开关收发切换波束形成芯片

[发明专利]一种基于光开关切换网络的重频大范围可调氮化硅微光梳阵列-CN202210443722.9有效
发明人：林曈;胡国华;崔一平;程威;恽斌峰;刘宇航;喻杭;张若虎 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光开关切换网络的重频大范围可调氮化硅微光梳阵列，包括基于厚Si3N4波导的对称马氏干涉仪光开关阵列、包括基于厚Si3N4波导经色散工程的具有不同尺寸的微环谐振腔。通过二叉树型与级联型两种光开关切换网络改变入射光的路径，使得入射光耦合到不同尺寸的微环谐振腔里。通过热电极快速改变干涉仪两臂相位差实现光路切换，切换时间小于60μs；通过热电极快速调谐微环的谐振峰，控制光源频率与谐振峰的失谐量，进而激发出不同重频的单孤子微光梳。本发明适用于高频微波与毫米波信号产生、微波光子滤波、多光梳测量技术、光通讯收发模块、光计算等氮化硅集成光路光学器件系统中，具有重频调节范围大、光开关切换速度快、尺寸紧凑等优点。
一种基于开关切换网络重频大范围可调氮化微光阵列

[发明专利]一种基于SOI材料制备的马赫-曾德尔干涉仪型可调分数阶光场微分器-CN202110543228.5有效
发明人：胡国华;孙耀辉;汪冬宇;邓春雨;孙彧;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G02F1/225 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SOI材料制备的马赫‑曾德尔干涉仪型可调分数阶光场微分器，包括基于SOI材料制备的2×2定向耦合器、两根长度不等的干涉臂以及2×1的多模干涉耦合器(MMI)，另外包括在定向耦合器耦合区域上方的热电极。其中定向耦合器将受调制的输入光按一定比例分成两束，长度不等的干涉臂使输入光在干涉臂的出口处形成π的相位差，之后经MMI形成相消干涉，完成对输入光的微分操作。所述的热电极加载电信号，通过改变定向耦合器输出端的分光比，以实现输入光在工作波长处的干涉强度变化，从而使得微分器微分阶数的调整。
一种基于 soi 材料制备马赫曾德尔干涉仪型可调分数阶光场微分

[发明专利]一种频率可调谐倍频三角波、方波的产生装置及方法-CN201911070392.8有效
发明人： 恽斌峰;杜敏玲;胡国华;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-11-05 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： H03L7/099 文献下载
摘要：本发明公布了一种频率可调谐倍频三角波、方波的产生装置及方法，所述装置包括激光器，第一偏振控制器，第一强度调制器（MZM1），微波源，微波功分器，第一电压源，第二偏振控制器，偏振分束器，第二强度调制器（MZM2），微波放大器，第二电压源，偏振合束器，光电探测器，90°移相器。所述方法如下：激光经MZM1调制产生±1阶光边带，此信号经偏振分束器分成两束偏振态相互垂直的光，一路进入MZM2调制后产生±3阶光边带。两路光信号经偏振合束器后送入光电探测器，分别拍频得二次、六次谐波，通过调节二者幅度比，即可产生倍频三角波、方波。本发明不需要滤波器、倍频器等复杂器件，具有系统复杂度低、成本低、可调性好、可调谐范围大、易于实现等优点。
一种频率调谐倍频三角方波产生装置方法

[发明专利]基于双共振效应实现在非共振波长处的激子谷极化方法-CN202110811775.7有效
发明人：崔一平;黄磊;胡国华;林霖霞;王均耀;恽斌峰 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： C09K11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双共振效应实现在非共振波长处的激子谷极化方法，通过入射激光激发手性微结构衬底在入射波长处的共振，实现对覆盖层的过渡金属硫化物的吸收与荧光增强，再利用过渡金属硫化物所产生的荧光激发衬底在激子共振波长处的共振，从而实现激子在非共振波长处的谷极化。其采用的基于过渡金属硫化物的准三维手性微结构可通过聚焦离子束刻蚀配合金属溅射的方法构建，且衬底所激发的表面等离子体共振能够有效的延长激子寿命，使得室温谷极化操作成为可能。
基于共振效应实现波长激子极化方法

[发明专利]一种基于悬空氮化硅薄膜增强二硫化钼荧光的方法-CN202110811932.4有效
发明人：胡国华;林霖霞;黄磊;王均耀;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-07-19 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： C09K11/68 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于悬空氮化硅薄膜增强二硫化钼荧光的方法，用二硫化钼作为发光材料，悬空氮化硅薄膜作为衬底，在氮化硅薄膜背面镀银并刻蚀纳米阵列。通过银纳米阵列激发表面等离子激元产生双共振，增加二硫化钼光的吸收效率和量子产生效率，使二硫化钼荧光增强；悬空氮化硅薄膜的应用减少了衬底对二硫化钼的影响，进一步增强了荧光。本发明增强荧光的方法所使用的结构简单且易于加工，增强荧光的效果显著。本发明中设计的结构可应用于发光器件，通过增加电极，调节背栅电压，实现二硫化钼荧光强度的调控。
一种基于悬空氮化薄膜增强二硫化钼荧光方法

[发明专利]一种基于SOI材料制备的双注入微环型可重构多频谱响应单元-CN202210454239.0在审
发明人：胡国华;孙耀辉;邓春雨;汪冬宇;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于SOI材料制备的双注入微环型可重构多频谱响应单元，包括基于SOI材料制备的三个对称马赫泽德干涉仪、两组各自等长的连接波导，其中，每个马赫泽德干涉仪包括两个2×2多模干涉仪及其连接波导，另外还包括多个波导正上方的热电极。首先，输入光信号经可调谐MZI分束器按所需功率比分为两束光；再通过一组等长波导后进入由两个可调谐MZI组成的可调谐微环谐振器，在该过程中，两束光的相位关系由热调谐器控制；两束光分别进入可调谐微环谐振器的异侧端口，并分别利用可调谐MZI控制两束光进入微环的耦合系数。通过对光功率比、相位关系以及耦合系数的控制，可以实现该单元器件多种频谱响应且频谱可重构。
一种基于 soi 材料制备注入微环型可重构多频谱响应单元

[发明专利]基于SOI材料的光栅辅助反向耦合器型粗波分复用器-CN202210711967.5在审
发明人：胡国华;李虹宇;汪冬宇;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-06-22 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SOI材料的光栅辅助反向耦合器型粗波分复用器，包括SiO2包层和内部基于硅材料制备的粗波分复用器结构。所述粗波分复用器结构是由光栅辅助反向耦合器串联而成，包括中心波导、单侧壁布拉格光栅辅助的耦合波导、螺旋损耗线、弯曲波导和输出端直波导。第一级反向耦合器的输入端连接输入端口直波导，最后一级反向耦合器的透射端连接透射端口的直波导；每级光栅辅助反向耦合器中，中心波导的输入端(左端)与上一级反向耦合器的透射端通过直波导相连接，耦合波导的反射端(左端)分别连接输出端口，耦合波导的右端连接螺旋损耗线。本发明可实现多种波段光信号的粗波分复用，具有低插损、低串扰和显著平顶响应的特点。
基于 soi 材料光栅辅助反向耦合器型粗波分复用器

[发明专利]一种基于亚波长光栅跑道型微环谐振器折射率传感器-CN202010035589.4有效
发明人：崔一平;孙彧;胡国华;恽斌峰;张若虎 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-01-14 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于亚波长光栅跑道型微环谐振器的折射率传感器，包括两条直线信道波导和五个跑道型微环谐振器。每个所述跑道型微环谐振器均包括一个上直道段和一个下直道段，其中第一个跑道型微环谐振器位于两条直线信道波导之间，上下直道段分别与两条直线信道波导耦合；另外四个跑道型微环谐振器的上直道段均与下方直线信道波导耦合，下直道段不经过耦合区域。本发明使用时，输入的光由上方直线信道波导耦合入第一个跑道型微环谐振器，而后耦合出至下方直线信道波导，再经由四个跑道型微环谐振器，最终在输出端形成尖锐且低背景噪声的单一谐振峰，实现高灵敏度，高品质因子，低误差的液体折射率检测功能。
一种基于波长光栅跑道型微环谐振器折射率传感器

[发明专利]基于波长错位的双阵列波导光栅的高分辨光谱解调系统-CN202210538826.8在审
发明人：胡国华;王启超;苏宁;孙彧;张靖雨;李虹宇;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明公开一种基于双阵列波导光栅的高分辨光谱解调系统，包括宽谱光源，光隔离器，环形器，FBG阵列，Y型分束器，AWG，光电转换电路，A/D转换电路和信号处理单元。使用时，宽谱光源输出的光经过光隔离器和环形器进入FBG阵列，入射光经过FBG后反射为窄带光，再次经过环形器和Y型分束器后分别进入两个通道中心波长交错的AWG中，接着将AWG通道输出的光接入光电转换电路输出电压信号，再经过A/D转换电路，最后将输出数字信号接入信号处理单元进行计算。当FBG受温度变化、应变变化等因素影响时，FBG的中心波长将发生偏移，使用该发明可以解调出FBG中心波长的微小偏移量，再经过信号处理，进而实现对FBG传感器所处环境的应力、温度等各种物理量的高精度测量。
基于波长错位阵列波导光栅分辨光谱解调系统

[发明专利]一种基于微环的光纤布拉格光栅光谱解调芯片-CN202210457572.7在审
发明人：胡国华;张靖雨;孙彧;李虹宇;苏宁;王启超;恽斌峰;崔一平 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于微环的光纤布拉格光栅光谱解调芯片，包括一个直线波导、四个微环谐振腔、四个直线输出波导和四个光电探测器；四个微环谐振腔交错分布在直线输入波导两侧，且分别包含一个直线输出波导。直线输入波导和四个直线输出波导分别与微环谐振腔构成带有间距的耦合区；四个微环谐振腔应保持足够的距离以避免发生耦合；每个微环所对应的自由光谱范围大于AWG的通道间隔；每个直线输出波导连接一个光电探测器。本发明使用时，通过控制开关可以选择不同波长的光输入光环路器，可以确定解调的波长所处的FSR区间，通过监测微环相邻两通道的输出光强，得到FBG中心波长的精确位置，实现更高精度的解调。
一种基于光纤布拉格光栅光谱解调芯片

[发明专利]一种光开关切换延时线中光开关控制电压的标定方法-CN202210280503.3在审
发明人： 恽斌峰;史上清;崔一平;林冬冬;刘鹏程;胡国华 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G01R31/327 文献下载
摘要：本发明公开了一种光开关切换延时线中光开关控制电压的标定方法，通过电压源阵列、波长可调谐激光器、光谱分析仪和延时测试系统标定(n+1)个光开关的(S1～Sn+1)控制电压。当宽谱光源从光开关切换延时线左侧In端口输入时，通过电压源阵列输出扫描步进电压控制光开关(S1～Sn+1)的分光比，光开关切换延时线右侧Out1端口输出干涉光谱的干涉程度会随之变化。根据干涉光谱干涉程度的变化情况可以对延时线中光开关的控制电压进行标定。本发明利用光开关切换延时线输出干涉光谱特性，在无需引入额外特殊结构的情况下对光开关切换延时线中各级光开关的控制电压进行标定。
一种开关切换延时线中光控制电压标定方法

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