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[发明专利]一种实现单向自旋圆偏振态转换的太赫兹超构聚焦透镜-CN202110075717.2有效
发明人：李继涛;李杰;郑程龙 -专利权人：成都第三象限未来科技有限公司;成都能太科技有限公司
申请日： 2021-01-20 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G02B5/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现单向自旋圆偏振态转换的太赫兹超构聚焦透镜，将具有偏振转换功能的硅长条按照设定的相位分布规律进行排列，构成超构透镜的超表面，只使用动力学相位转配的全硅太赫兹超构聚焦透镜，所有0‑2π的相位只通过改变基本超表面单元的结构参数来实现，规避了Pancharatnam‑Berry相位的固有缺陷，在太赫兹波段成功实现任意线偏振态到任意单向自旋圆偏振态的干净彻底地转换和聚焦，在切换不同自旋方向圆偏振态时，只需将透镜整体旋转±90°，不需额外设计，操作简单、实用。本发明彻底解决了以往在THz波段内没有实现单向自旋圆偏振波转换的超构聚焦透镜的难题，发明成果有望应用于先进THz相机。
一种实现单向自旋偏振转换赫兹聚焦透镜

[发明专利]一种可调谐太赫兹吸收器-CN202210238536.1在审
发明人：姚建铨;郑程龙;李杰;李继涛;岳震;张雅婷 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-03-11 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H01Q17/00 文献下载
摘要：本发明提出一种可调谐太赫兹吸收器，包括从上往下依次叠合设置的硅表面结构、硅介质层和衬底，所述硅表面结构包括若干个硅柱，硅柱成正方形阵列平铺在硅介质层上；采用1064nm连续激光入射至硅表面结构上，在1064nm连续激光的泵浦下，可调谐太赫兹吸收器进行波反射或波吸收。本发明提出的可调谐太赫兹吸收器，表面结构由高阻硅制成的正方形阵列组成，可以实现太赫兹波的反射和吸收之间的切换；避免了复杂的掺杂操作，可以很容易地使用标准蚀刻技术对吸收器的结构进行处理；通过改变1064nm连续激光的泵浦功率，实现太赫兹波的完美反射和完美吸收之间的切换。本发明使得太赫兹波吸收器的设计更加灵活，器件的制作也更加容易。
一种调谐赫兹吸收

[发明专利]一种基于自旋解耦超表面波带片的矢量波束产生方法-CN202210471724.9在审
发明人：姚建铨;岳震;李继涛;李杰;郑程龙;张雅婷 -专利权人：南方科技大学
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于自旋解耦超表面波带片的矢量波束产生方法，其步骤如下：设计多个基本结构，基本结构在圆偏振波入射下仅产生交叉偏振波；将超表面波带片分成n个同心圆环；将设计的基本结构按照相位分布规则排列构成超平面波带片；利用线偏振入射波入射到设计的超平面波带片上，能产生聚焦的矢量光束。本发明可以在圆偏振波入射下产生携带特定拓扑荷数的交叉偏振波。本发明在太赫兹频段内可以在线偏振波入射下产生聚焦的矢量光束。本发明可以在宽频范围内实现良好的光束聚焦，这为成像领域提供了良好的平台。且本发明均由全硅材料构成，显著降低了加工难度和节约了制作成本。
一种基于自旋解耦超表面波带片矢量波束产生方法

[发明专利]一种多功能涡旋叠加态发生器-CN202110075727.6有效
发明人： 郑程龙;李杰;李继涛 -专利权人：成都第三象限未来科技有限公司;成都能太科技有限公司
申请日： 2021-01-20 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多功能涡旋叠加态发生器，属于新型人工电磁材料和太赫兹科学技术领域。该器件采用全硅结构，包含若干个透射阵列单元，每个单元应该满足：对于不同的圆偏振电磁波入射到超表面时，超表面阵列会产生特定的相位响应，从而产生多种涡旋态和涡旋叠加态。本发明通过将十字形单元和正方形单元空间交织排列分别对入射电磁波的同偏振和交叉偏振分量实现独立的相位调控，可以在不同的出射偏振态进行多种功能设计，具有高效、透射式、多功能等优点。
一种多功能涡旋叠加发生器

[发明专利]一种超窄频带电磁波不对称传输超构器件-CN202210147329.5在审
发明人：李继涛;李杰;岳震;郑程龙 -专利权人：成都第三象限未来科技有限公司;成都能太科技有限公司
申请日： 2022-02-17 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H01P3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种超窄频带电磁波不对称传输超构器件，涉及人工电磁材料和太赫兹科学技术领域，由N行M列周期性排列的矩形不对称开口块通过连接件连接而成；N和M均为正整数。本发明提供的矩形不对称开口块，属全介质型，由不对称开口，可产生低于超表面衍射限频率的光子束缚态，即“连续体中束缚态”；以此为基础按周期性排布，构成超表面，其工作频点位于“连续体中束缚态”所确定的频点，有利于获得高品质因子，从而实现超窄线宽。本发明可近似实现单频电磁波的不对称传输；相比于现有技术也具备更高的圆二色性。
一种频带电磁波不对称传输器件

[发明专利]基于本征硅超材料的光可调宽带太赫兹吸收器及调控方法-CN202210231884.6在审
发明人：姚建铨;李杰;李继涛;郑程龙;岳震;张雅婷 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-03-10 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明提出了基于本征硅超材料的光可调宽带太赫兹吸收器及调控方法，用以解决掺杂硅吸收器的制备复杂、光调谐效率低和反射作用较强的技术问题，包括减反射层和衬底层，所述减反射层为谐振单元阵列，谐振单元阵列由周期型排列的十字柱状谐振单元构成，十字柱状谐振单元由水平柱和垂直柱的中点垂直相交构成；所述减反射层和衬底层均为本征硅。本发明通过全新的太赫兹吸收方案及超材料减反射结构设计，获得了基于本征硅超材料的光可调宽带太赫兹吸收器，在1064nm连续激光照射下，实现了0到99%的超大范围峰值吸收率调节及大于1.3THz的宽带吸收；此器件制备只需要单次硅刻蚀工艺，具有结构简单、制作成本低、稳定性好等优点。
基于征硅超材料可调宽带赫兹吸收调控方法

[发明专利]一种波前可控的太赫兹线偏振超构起偏器件-CN202210099913.8在审
发明人：李继涛;李杰;郑程龙;岳震 -专利权人：成都第三象限未来科技有限公司;成都能太科技有限公司
申请日： 2022-01-27 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H01P1/213 文献下载
摘要：本发明公开了一种波前可控的太赫兹线偏振超构起偏器件，涉及新型人工电磁材料和太赫兹科学技术领域，包括：衬底层和与衬底层的一表面固定连接的结构层。在线偏振波起偏的同时实施波前操控，结构简单，尺寸小，解决了现有太赫兹波段的线偏振起偏器制造工艺复杂、价格昂贵、体积大且不易集成的问题。
一种可控赫兹偏振超构起偏器件

[发明专利]一种将非偏振波直接转换成圆偏振波的太赫兹超构透镜-CN202210220000.7在审
发明人：姚建铨;李继涛;李杰;郑程龙;岳震;张雅婷 -专利权人：天津大学
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G02B5/30 文献下载
摘要：本发明提出了一种将非偏振波直接转换成圆偏振波的太赫兹超构透镜，设计两个不同超构原子以组成一个超构分子作为基本单元；将超构分子旋转不同角度，以获得构成一个超构透镜所需的所有基本单元；将几个基本单元按照一定的相位轮廓排列，则构成最终的超构透镜。本发明在聚焦的同时将非偏振或任意偏振太赫兹波均直接转换为特定的圆偏振太赫兹并聚焦，完全摆脱对额外太赫兹起偏器的依赖，因此比现有太赫兹超构透镜有更高的集成特性。
一种偏振接转换成赫兹透镜

[发明专利]一种基于波前控制的畸变图像校正方法-CN202111622690.0在审
发明人：姚建铨;谭琪;王思磊;郑程龙;郝璇若;张海建;张雅婷 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于波前控制的畸变图像校正方法，步骤如下：搭建校正光学系统；光路上不设置畸变透镜时，波形传感器测量的光斑为参考波前；当光路中设置畸变透镜时，波形传感器测量的光斑为波前信息；根据参考波前与波前信息获得波前畸变信息；根据实时计算的光斑偏移信息构造畸变波前的倾斜角矩阵；根据倾斜角矩阵计算校正矩阵；根据校正矩阵实时控制变形镜的倾斜角使变形镜获得形变；相机在与波前传感器等像面处实时成像，得到的图像为畸变校正后的图像。本发明通过使用波前传感器获得目标成像时的波前信息并重构，降低图像质量的畸变波前，依据波前信息完成对变形镜的有效控制，使其产生相应形变，使得成像光路能够清晰完整成像。
一种基于控制畸变图像校正方法

[发明专利]一种双频带自旋选择透射超表面器件设计方法-CN202110594993.X在审
发明人：岳震;李继涛;李杰;郑程龙 -专利权人：成都第三象限未来科技有限公司;成都能太科技有限公司
申请日： 2021-05-28 - 公布日： 2021-10-19 - 主分类号： H01Q15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种双频带自旋选择透射超表面器件设计方法，包括S1、基于高阻硅，设计基本结构，基本结构为H型介质柱；S2、步骤S1中的基本结构按周期性排布，结构周期排布所组成的超表面实现双频段的自旋选择透射。本发明公开了一种实现双频带自旋选择透射太赫兹超表面器件，本发明提出的超表面是由单层全硅材料构成，显著降低了加工难度并节约了制作成本，本发明可以实现两种频段内的自旋选择透射性，并在两种频段内实现两种相反的手性效应，这为太赫兹自旋选择透射性器件的设计提供了新思路。
一种双频自旋选择透射表面器件设计方法

[发明专利]一种太赫兹自旋选择性传输全硅超构器件设计方法-CN202110593048.8在审
发明人：李继涛;岳震;李杰;郑程龙 -专利权人：成都第三象限未来科技有限公司;成都能太科技有限公司
申请日： 2021-05-28 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： H01L43/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种太赫兹自旋选择性传输全硅超构器件设计方法，包括S1、基于全硅有损材料构建基本结构，基本结构包括三个几何分布的椭圆条；S2、将S1中的基本结构进行周期延伸形成超表面。本发明强化太赫兹波与硅的相互作用，设计了自旋选择性透射全硅超表面，在太赫兹波段获得了优良的自旋选择性传输特性，圆二色性可达0.4，相比现有技术，本发明将自旋选择透射全硅超表面的圆二色性提高了30％左右。
一种赫兹自旋选择性传输全硅超构器件设计方法

[发明专利]一种增强太赫兹波的参量振荡器-CN202010724905.9有效
发明人：姚建铨;王思磊;张雅婷;郑程龙;李继涛;李梦瑶 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-07-24 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： H01S1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种增强太赫兹波的参量振荡器，包括泵浦源、第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜和第八反射镜。本发明中从泵浦源出射的泵浦光经过分光棱镜变为透射泵浦光和反射泵浦光两个部分，透射泵浦光垂直入射至LiNbO3晶体，满足相位匹配条件时，泵浦光在LiNbO3晶体内部通过参量过程产生信号光，信号光分别在两个谐振腔中振荡放大，在分光棱镜和反射镜的作用下，泵浦光在晶体周围形成振荡，同时泵浦光与信号光基于光学参量作用在晶体的内部产生多束太赫兹波，实现了泵浦光到太赫兹波转换效率的提高。
一种增强赫兹参量振荡器

[发明专利]一种可高效光控的太赫兹法诺谐振超构器件-CN202011010654.4在审
发明人：李继涛;李杰;郑程龙;张明;张凤林;金丹丹 -专利权人：成都能太科技有限公司
申请日： 2020-09-23 - 公布日： 2020-12-08 - 主分类号： H01L31/0352 文献下载
摘要：本发明设计了一种具有强法诺谐振的太赫兹超构器件，且其强度可受低功率连续光调制。本发明器件结构简单，使用背边刻蚀高阻硅和SOI（绝缘衬底上的硅）的技术来获得薄的硅衬底，所用衬底其自身就用做光活性层，不需要额外的光活性材料，整体制备工艺匹配现有加工技术，可流程化，不受操作人员技术影响，良品率高。由于硅衬底内部的载流子可被高于其禁带宽度的光子激发，使得法诺谐振强度可以采用低功率连续光调制，不需要昂贵的飞秒脉冲源，可以容易获得90%的调制深度和0.6‑0.85的调制幅度，调制幅度是以往报道2‑3倍，本发明给有更高灵敏度追求的生化传感器开辟了新道路。
一种高效光控赫兹谐振器件

[发明专利]一种振幅型分形螺旋波带片-CN201710233325.8有效
发明人：臧华平;郑程龙;吉子雯 -专利权人：郑州大学
申请日： 2017-04-11 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种振幅型分形螺旋波带片，所述振幅型分形螺旋波带片是对螺旋波带片的幅角应用cantor集分形而得的一系列透光螺旋状环带，所述透光螺旋状环带的坐标满足或者本发明通过在螺旋波带片的基础上，结合分形的自相似性，对其幅角应用cantor集分形得到的。相当于从幅角方向挑选出一系列具有自相似性的透明半波带和不透明半波带。与具有相同数值孔径的普通螺旋波带片相比，可以得到一系列带状的涡旋结构。通过调节N和S可以控制分形的周期，得到不同的分形螺旋波带片。在极紫外光刻、微电力系统等研究领域具有广泛的应用前景，并扩展了在可见光、极紫外、X射线等多个波段三维捕获粒子的应用。
一种振幅型分形螺旋波带片

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