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[发明专利]一种单频激光频率测量系统及方法-CN202310257288.X在审
发明人： 杨登才;冯凌阁;杨锋;王云新;何铮 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01J11/00 文献下载
摘要：一种单频激光频率测量系统及方法，属于光谱测量领域。待测光信号进入马赫‑曾德尔调制器，将细步进射频源发出的射频信号加载到马赫‑曾德尔调制器上，通过调节加载到马赫‑曾德尔调制器的偏置电压，使马赫‑增德尔调制器工作在正交偏置点；该光信号经过50：50保偏耦合器后分成两路完全相同的光信号，上路光信号直接进入第一光电探测器，将光信号转换为电信号，下路光信号经过色散光纤后进入第二光电探测器转化为电信号；两路电信号进入鉴相器进行鉴相，控制与信号采集电路将接收鉴相器检测的相位信息，完成探测；控制细步进射频源输出电信号的频率，得到待测光信号经过色散光纤的时间延迟，结合已知的色散系数，得到待测光信号的频率。
一种激光频率测量系统方法

[发明专利]一种具有相移功能的集成可重构微波光子混频方法-CN202310212628.7在审
发明人： 杨登才;王卓;杨锋;宝剑锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H04B10/516 文献下载
摘要：一种具有相移功能的集成可重构微波光子混频方法属于集成光学和微波光子学领域，用于降低微波信号的发射与接收对带宽的需求以及传统分立器件存在链路系统体积大，稳定性差等问题。由外部激光器产生的线偏振光载波输入到基于铌酸锂薄膜的集成芯片中，经过波导分区成上下两支路，每条支路包括一个双平行马赫‑曾德尔调制器，通过调整各自偏置电压实现对射频和本振信号的载波抑制单边带调制。两个支路中的单边带信号为相同的偏振态，在上臂DPMZM输出加一个相位调制，可以实现混频移相功能，通过波导的Y分支合束送入光电探测器(PD)中进行拍频得到纯净混频信号，实现变频后相位的调节。本发明更有利于大规模光电器件集成。
一种具有相移功能集成可重构微波光子混频方法

[发明专利]一种与单模光纤直接耦合的LNOI基模斑转换器-CN202110695762.8有效
发明人： 杨登才;李德阳;王云新;向美华;李颖;宋紫禁 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-06-22 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：本发明公开了一种与单模光纤直接耦合的LNOI基模斑转换器及方法，涉及集成光学领域，用于解决光纤与LNOI芯片间的高效耦合问题。本发明结构自下而上由衬底、缓冲层和波导层三部分组成，其中波导层沿光场传输方向可分为两部分，第一部分为由低折射率波导制成的双层正向锥形区，用于输入光场与反向锥形区之间的模场变换，第二部分为由顶层铌酸锂刻蚀而成的反向锥形区，用于与LNOI芯片波导最终的模场变换。本发明双层正向锥形区的设计，不仅起到反向锥形区与外界输入光场的过渡作用，可实现与更大输入模场间的耦合，进一步提升了转换效率，还使整个结构更为紧凑、高效，更有利于实现大规模光路集成。
一种单模光纤直接耦合 lnoi 基模斑转换器

[发明专利]一种基于阳极氧化法制备加载条型光波导的系统及方法-CN202310543137.0在审
发明人：王智勇;向美华;张旭涛;杨登才;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： C25D11/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阳极氧化法制备加载条型光波导的系统及方法，包括：制作有Ti图案的芯片、惰性阴极、直流电源和电解液；芯片与惰性阴极置于电解液内，芯片连接在直流电源的正极上，惰性阴极连接在直流电源的负极上；开启直流电源，将Ti氧化成TiO2，完成加载条型光波导的制备。本发明基于阳极氧化法制备的TiO2加载条具有效果好、速度快、成本低等优点。
一种基于阳极氧化法制加载条型光波导系统方法

[发明专利]一种薄膜铌酸锂器件的耦合装置及耦合方法-CN202310543007.7在审
发明人：王智勇;申鹏飞;杨登才 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G02B6/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄膜铌酸锂器件的耦合装置及耦合方法，包括：沿激光器的激光出射方向依次设置的第一准直透镜、第一汇聚透镜、薄膜铌酸锂器件、第二准直透镜、第二汇聚透镜和光纤；激光器出射的激光经第一准直透镜准直成第一平行光；第一平行光经第一汇聚透镜汇聚，并耦合进入薄膜铌酸锂器件；薄膜铌酸锂器件的出射光经第二准直透镜准直成第二平行光；第二平行光经第二汇聚透镜汇聚，并耦合进入光纤，实现薄膜铌酸锂器件与光纤的耦合。相比于传统在薄膜铌酸锂器件上制作模斑转换器，本发明的工艺更简单、且大大提升光纤到波导的耦合效率，而且良率也得到了明显的提升。
一种薄膜铌酸锂器件耦合装置方法

[发明专利]一种薄膜铌酸锂器件的功率监控系统及方法-CN202310570552.5在审
发明人：王智勇;申鹏飞;杨登才 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-05-19 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种薄膜铌酸锂器件的功率监控系统及方法，包括：光源组件发出的光耦合到薄膜铌酸锂器件；薄膜铌酸锂器件输出的光进入到准直透镜；准直透镜将光准直成平行光，然后进入滤光片；一部分平行光经滤光片反射到接收器件，被接收器件转换为电信号用于监控功率；另一部分平行光穿过滤光片进入到汇聚透镜；汇聚透镜将平行光汇聚成汇聚光，并耦合进入接收组件。本发明可可以实现更好的监控功率，实现输入与输出功率之比作为反馈参量，能更好的输出功率工作在线性工作点且可以精准的控制输出功率，进而摆脱外界因素的干扰以及器件的老化影响而产生的功率漂移。
一种薄膜铌酸锂器件功率监控系统方法

[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜波导的旋光晶体耦合偏振无关双向相位调制器-CN202310060171.2在审
发明人： 杨登才;李子琰;王智勇;杨锋;张旭涛;宝剑锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于铌酸锂薄膜波导的旋光晶体耦合偏振无关双向相位调制器，属于光量子集成器件技术、光学微纳加工和量子通讯领域。为了解决量子密钥成码速率受偏振无关调制器的双向调制速率以及不等臂干涉延时的限制，本发明在铌酸锂薄膜材料上集成双向相位调制器、片上延时波导、光场变换器以及偏振旋转器。在延时波导输出端的波导端面贴合光场变换器，并集成偏振旋转器实现光偏振态的旋转。光信号通过光纤传入波导，首先经过双向相位调制器完成一次调制后进入延时波导，再进入光场变换器中，扩大光模场后进入偏振旋转器，到达高反射膜再反射回波导，光信号完成偏振态旋转90°实现低延时大带宽偏振无关双向相位调制，提升量子密钥成码率。
一种基于铌酸锂薄膜波导晶体耦合偏振无关双向相位调制器

[发明专利]一种片上集成的微波光子相位编码信号生成系统-CN202310145456.6在审
发明人：赵艳;尹晶;杨登才;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-02-21 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01S13/88 文献下载
摘要：一种片上集成的微波光子相位编码信号生成系统涉及微波光子技术领域。系统包含激光器、功分器、射频RF开关、90°混合耦合器HC、双平行双偏振马赫‑曾德尔调制器DP‑DPMZM、偏振相关级联相位调制器PDC‑PM、偏振光片、掺铒光纤放大器和光电探测器。本方法将本振LO信号通过功分器分成两部分，其中一部分输入到X‑DPMZM中，获得LO信号的载波抑制+1阶边带。另一部分由RF开关控制，当RF开关断开时，Y‑DPMZM仅输出光载波；当RF开关闭合时，Y‑DPMZM输出LO信号的‑1阶边带。然后，两路偏振正交信号输入到PDC‑PM，该PDC‑PM由两个独立的编码信号驱动，当改变编码信号振幅和模式时，经过光电探测器可获得载波频率等于或两倍于LO信号频率的二元或四元相位编码信号。
一种集成微波光子相位编码信号生成系统

[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜的集成光频梳芯片结构及制备方法-CN202310212629.1在审
发明人： 杨登才;王卓;杨锋;宝剑锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：一种基于铌酸锂薄膜的集成光频梳芯片结构及制备方法，涉及集成光学和微波光子领域。本发明结构自下而上由LN衬底、SiO2缓冲层和铌酸锂薄膜波导层三部分组成，其中波导层包括输入输出波导、马赫‑曾德尔强度调制器和相位调制器的波导结构。当外部半导体激光器发射的激光进入强度调制器时，调节射频信号电压和直流偏置电压产生频梳光源，再利用相位调制器来对光频梳进行光谱展宽。同时针对制备工艺中直接刻蚀的波导结构损耗过大问题，本发明提出一种电子束曝光结合化学机械抛光工艺降低侧壁粗糙度的方法，使整个结构更为紧凑、高效，更有利于实现大规模光电器件集成。
一种基于铌酸锂薄膜集成光频梳芯片结构制备方法

[发明专利]微波光子单天线雷达的射频环形器泄露信号消除方法-CN202211671989.X在审
发明人： 杨登才;张垭;杨峰;王智勇;曹银花 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01S7/495 文献下载
摘要：一微波光子单天线雷达的射频环形器泄露信号消除方法属于微波光子技术领域，该方法所用系统包括激光器、马赫‑曾德尔调制器、任意波形发生器、光耦合器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、电功率放大器、雷达天线、低噪声放大器、双平行马赫‑曾德尔调制器、电衰减器、电延时线、射频环形器第一光电探测器和第二光电探测器、低通滤波器和信号采集与处理模块。本发明应用微波光子雷达克服了传统电子学在带宽、体积、重量、电磁干扰方面的劣势，并克服了单天线连续波雷达系统中泄漏信号的干扰问题。
微波光子天线雷达射频环形泄露信号消除方法

[发明专利]一种基于薄膜铌酸锂的多路不等臂马赫-曾德尔干涉仪-CN202211486079.4在审
发明人： 杨登才;张旭涛;宝剑锋;王智勇;李子琰;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于薄膜铌酸锂的多路不等臂马赫‑曾德尔干涉仪，用于解决量子密钥系统中随着成码率需求越来越大，不等臂光纤延时越来越小而无法通过光纤熔接的方式实现的问题。将量子密钥分发系统中的马赫‑曾德尔调制器、不等臂干涉环在集成波导上实现。包括Y分支、DC耦合器、下参考臂波导、上左延时波导，上右延时波导、相位调制区。上左延时波导和上右延时波导结构相同且空间位置对称。上路信号经过一段延时调制之后到达DC耦合器上臂，下路信号直接到达DC耦合器下臂，通过调制下参考臂两端电极使得输出分束比可调，实现与上臂相对信息干涉相位精细可调，从而改变光传感、通信系统的性能，有利于提升量子密钥分发系统的成码率和小型化发展。
一种基于薄膜铌酸锂不等马赫曾德尔干涉仪

[发明专利]一种直喷式薄膜铌酸锂脊波导侧壁的抛光方法-CN202211481164.1在审
发明人：王智勇;向美华;张旭涛;杨登才 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-11-24 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： B24C1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种直喷式薄膜铌酸锂脊波导侧壁的抛光方法，用于解决薄膜铌酸锂脊波导侧壁倾角不陡直，抛光难，散射损耗大，磨料无法回收的问题。该系统包括旋转台、喷嘴、送料管、增压泵、磨料槽和磨料液。将磨料液采用直喷式的方法喷射到芯片脊波导的侧壁，旋转台可以灵活调整喷射角度以达到对侧壁陡直度的修正，磨料粉及抛光液直接喷射更容易进入到微纳缝隙结构中完成抛光提高侧壁光滑程度，减少了脊波导侧壁的散射损耗，磨料顺着旋转台回流到磨料槽中，并利用循环系统进行回收，可做到循环利用，解决了目前磨料只能一次使用造成的浪费。该方法也可以应用到具有同样微纳结构的其他脊波导或者加载条波导上。
一种直喷薄膜铌酸锂脊波导侧壁抛光方法

[发明专利]双耳助听器中基于双耳声源定位和深度学习的语音增强方法-CN201811292475.7有效
发明人：李如玮;李涛;孙晓月;杨登才;潘冬梅;张永亚 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-11-01 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G10L21/0208 文献下载
摘要：双耳数字助听器中基于双耳声源定位和深度学习的语音增强方法，属于语音信号处理领域。首先使用两级的深度神经网络对目标语音给予精确的定位，j结合空间滤波去除与目标语音方向不同的噪声。使用搭建的延时控制双向长短时记忆深度神经网络与分类器相结合的深度学习模型，以提取的多分辨率听觉倒谱系数为特征输入，经过深度学习的非线性处理能力，将每个含噪语音的时频单元分类为语音时频单元或噪声的时频单元，最后利用语音波形合成算法去除与目标语音相同方向的噪声。该算法不仅去除与目标语音不同方向上的噪声也去除与目标语音方向相同的噪声，最终获得满足耳障者的言可懂度和舒适度的增强语音。所有的深度学习模型都采用线下训练，满足实时性。
助听器基于声源定位深度学习语音增强方法

[实用新型]一种宽带高分辨率光谱响应测量仪-CN202221912938.7有效
发明人： 杨登才;冯凌阁;杨锋;王云新;王智勇;王卓 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本实用新型设计了一种宽带高分辨率光谱响应测量仪，主要应用于窄线宽光学滤波器的测量，可测得光学器件在不同频率下的插入损耗，包括可调谐光源发出波长连续可调的光信号，光信号作为载波进入电光调制器，可调频率源发射出射频信号输入电桥得到相位相差90°的两路射频信号作为调制信号输入到电光调制器；通过IQ调制器控制电光调制器的偏置电压，调制出载波抑制单边带信号。单边带信号被光分束器分成两路信号强度相等的光信号，一路经过待测光器件进入光电平衡探测器，另一路直接进入光电平衡探测器，数据与信号采集系统采集光电平衡探测器的输出信号，并进行处理，最终得到待测器件的光谱响应。
一种宽带高分辨率光谱响应测量仪

[发明专利]一种测量光波导模场直径的系统-CN202111427747.1有效
发明人： 杨登才;宝剑锋;王云新 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-11-26 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G01B11/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种测量光波导模场直径的系统，属于光学测量领域。包括光路系统、位移系统和计算方法三部分，光路系统包括激光器、标准光纤探针、传输光纤和光功率计，其中激光器作为系统的光源，提供稳定的光输入，标准光纤探针作为系统的扫描探头，实现对于波导输出光面能量的扫描，光功率计用于接收光纤探针扫描波导端面时进入探针的功率；位移系统主要包括波导支架、位移平台和压电控制器三部分，其中波导支架用于夹持待测波导，位移平台用于夹持标准光纤探针，压电控制器则是实现对位移平台夹持的标准光纤探针扫描路径的控制，是系统的扫描控制核心。而计算方法则主要包含四个参数的测量与一个计算公式，测量参数为光纤探针直径、光波导Z方向上、下半部分卷积模场直径和Y方向模场直径，而计算公式则是测量得到上述参数与光波导原模场直径之间的函数，可通过推导给出的公式计算得到光波导原模场直径。本发明可实现传统光波导模场直径的高精度测量。
一种测量波导直径系统

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