作者单位
摘要
1 中国计量大学光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018
2 中国电子科技集团有限公司第四十一研究所,山东 青岛 266555
基于N光子纠缠量子成像的分辨率优势,设计了一种通用的多光子纠缠N00N态的超分辨量子成像系统,理论上成像分辨率可实现(N-1)倍的增加,成像系统的分辨率得到大幅提升。针对N00N态探测效率过低的问题,利用光学质心测量方法,保留所有探测情况,在不需要所有光子到达空间同一点的情况下,通过光子计数和适当的后处理,实现了任意数量光子下成像分辨率的提高。相较于N光子吸收方案,该方法的理论效率增加了DN-1(假设有D个像素)。所提方案可以产生具有高保真度和高稳定性(数天内保持稳定)的N00N态,有利于拓展N00N态的应用范围。所设计的系统在超分辨量子成像领域中具有较好的应用价值。
量子光学 量子成像 超分辨率 N00N 光学质心测量 
中国激光
2024, 51(6): 0612002
作者单位
摘要
1 中国计量大学 光学与电子科技学院,杭州 310018
2 中国电子科技集团公司第四十一研究所,青岛 266555
为了加速光子晶体性能分析和全光逻辑门的设计,提出了利用神经网络设计基于带隙传输的光子晶体全光逻辑门。使用逆向神经网络,根据需要的群折射率、光子带隙和工作频率等光学性质,成功逆向预测光子晶体逻辑门的结构参数。仿真结果表明:该逻辑门能在时域实现AND和NOT运算;对比输入和运算输出的脉冲宽度,AND运算脉宽仅变化3.6%,实现稳定的包络和精确的“数字”逻辑运算。
光子晶体 光子计算机 逻辑门 神经网络 非线性光学 Photonic crystal Photon computer Logic gate Neural network Nonlinear optics 
光子学报
2023, 52(9): 0923003
林学利 1,2王子林 1,2邹艳霞 1,2刘豪 1,2[ ... ]金尚忠 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国计量大学光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018
2 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室,浙江 杭州 310018
相较于传统快照式高光谱成像技术,基于深度学习的滤光片型高光谱成像技术仅使用深度学习和极少的滤光片进行光谱采样,便能重建高光谱,且滤光片直接与图像传感器集成,具有结构简单、成像速度快等优点。但现有的研究大多直接以原高光谱成像仪拍摄的图像为数据集,而未对数据集进行预处理,忽略了原高光谱成像仪对数据集的影响。因此,通过对原高光谱成像仪成像原理进行研究来对数据集进行预处理,把高光谱图像转换为辐射功率谱,从而消除原高光谱成像仪的影响,增强了模型鲁棒性。另外,鉴于滤光片存在光谱响应函数平滑性差而难以加工的问题,将平滑性约束纳入误差函数的设计中,使优化所得的滤光片具有平滑的光谱响应函数且易于加工。
光谱学 高光谱成像 计算光谱学 光学逆向设计 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1030002
Zheng Zhen 1,2,3Chao Qian 1,2,3,5,*Yuetian Jia 1,2,3Zhixiang Fan 1,2,3[ ... ]Erping Li 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 Interdisciplinary Center for Quantum Information, State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2 ZJU-Hangzhou Global Science and Technology Innovation Center, Key Laboratory of Advanced Micro/Nano Electronic Devices & Smart Systems of Zhejiang, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
3 International Joint Innovation Center ZJU-UIUC Institute, Zhejiang University, Haining 314400, China
4 College of Optical and Electronic Technology, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China
5 e-mail: chaoqianzju@zju.edu.cn
6 e-mail: ran.hao@cjlu.edu.cn
7 e-mail: zhengbin@zju.edu.cn

Being invisible at will has been a long-standing dream for centuries, epitomized by numerous legends; humans have never stopped their exploration steps to realize this dream. Recent years have witnessed a breakthrough in this search due to the advent of transformation optics, metamaterials, and metasurfaces. However, the previous metasurface cloaks typically work in a reflection manner that relies on a high-reflection background, thus limiting the applications. Here, we propose an easy yet viable approach to realize the transmitted metasurface cloak, just composed of two planar metasurfaces to hide an object inside, such as a cat. To tackle the hard-to-converge issue caused by the nonuniqueness phenomenon, we deploy a tandem neural network (T-NN) to efficiently streamline the inverse design. Once pretrained, the T-NN can work for a customer-desired electromagnetic response in one single forward computation, saving a great amount of time. Our work opens a new avenue to realize a transparent invisibility cloak, and the tandem-NN can also inspire the inverse design of other metamaterials and photonics.

Photonics Research
2021, 9(5): 0500B229
作者单位
摘要
1 浙江大学信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310007
2 中国计量大学光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
3 中国电子科技集团第十三研究所, 河北 石家庄 050051
基于近弹道优化的方法提出了一种高性能的单行载流子光电二极管(UTC-PD)的设计方案,用该方案制备的UTC-PD具有大的响应速度、响应度和饱和输出,且可减轻负载电压摆幅效应。设计的新光电二极管采用具有渐变掺杂的部分耗尽吸收层。在收集层底部插入p型掺杂薄电荷层,对器件内部电场进行了优化设计,让光生电子以过冲速度漂移,这样可减少电子的渡越时间,并使器件具备了高偏置电压操作能力,从而增大3 dB带宽,提升饱和性能。仿真分析表明,在8 V的高反向偏置电压条件下,有源区面积为16 μm 2的该器件可以获得超过86 GHz的3 dB带宽,响应度为0.17 A/W。
光电子学 光电二极管 单行载流子光电二极管 高速 近弹道优化 
中国激光
2020, 47(10): 1006003
作者单位
摘要
1 中国计量大学 光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018
2 浙江省现代计量测试技术及仪器重点实验室,浙江 杭州 310018
3 精密测试技术及仪器国家重点实验室,清华大学 精密仪器系,北京 100084
粒子场的数字全息成像中,由一幅粒子场全息图重建出高精度的三维粒子场分布,是数字全息技术领域的经典问题之一。相比于传统反向重建算法,深度学习算法可以从单个全息图直接重建出三维粒子场来简化算法复杂度,提高计算效率和准确率。介绍国内外研究团队将深度学习算法结合数字全息技术实现粒子场数字全息成像的研究进展,从不同粒子表征方法入手,叙述了支持向量机、全连接神经网络、全卷积网络、U-Net网络、深度神经网络在粒子场数字全息成像中粒子表征及粒子场反向重建过程中的应用原理、实现途径和准确率。最后指出了深度学习算法在这一研究领域的优势及目前基于深度学习算法的不足,并对如何进一步提高该方法的准确率进行了展望。
粒子场 数字全息 深度学习 神经网络 particle field digital holography deep learning neural network 
应用光学
2020, 41(4): 662
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Advanced Micro/Nano Electronic Devices & Smart Systems and Applications, College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2 Zhejiang University—University of Illinois at Urbana—Champaign Institute, Zhejiang University, Haining 314400, China
Slow light, a technology to control the optical signal by reducing the group velocity, has been widely studied to obtain enhanced nonlinearities and increased phase shifts owing to its promoting of the light–matter interaction ability. In this work, a wideband slow light is achieved in a simple one-dimensional fishbone grating waveguide. A flat band indicating slow light with a group index of 13 and bandwidth over 10 nm is obtained by the plane wave expansion calculation, and the corresponding experimental results agree well with the theoretical prediction. A step taper is designed to compensate the coupling loss. The proposed fishbone grating waveguide is a good candidate for wideband slow light devices in light communication.
Photonics Research
2019, 7(2): 02000240
作者单位
摘要
浙江大学先进微纳电子器件智能系统及应用重点实验室, 浙江 杭州 310027
提出了一种基于石墨烯的复合波导调制器,用严格的三维数值仿真结果展示了该调制器的工作状态。利用调制器狭缝中的表面等离激元对电磁波的强约束,增强了光与石墨烯间的相互作用,提高了调制器的调制性能,调制效率可达0.197 dB·μm -1。在调制器长度为15 μm时,可实现调制深度为3 dB的开关键控效应,此时的插入损耗为0.4 dB,调制带宽可达1.85 GHz。设计了与输入波导相连接的耦合器,在耦合器总长度仅为1 μm的条件下,实现了86.6%的耦合效率。
集成光学 光通信 调制器 复合波导 石墨烯 表面等离激元 
光学学报
2018, 38(5): 0513003
作者单位
摘要
Department of Information Science and Electronics Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
dynamic control effective mode index (neff ) electro-absorption (EA) effect electro-refraction (ER) effect graphene Mach-Zehnder interferometer (MZI) optical modulators 
Frontiers of Optoelectronics
2014, 7(3): 277–292
作者单位
摘要
Institut d'Electronique Fondamentale, Universite Paris-Sud, CNRS UMR 8622, Bat. 220, 91405 Orsay Cedex, France
slow light photonic crystals silicon photonics integrated optical devices 
Frontiers of Optoelectronics
2011, 4(3): 243

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