| 序号 | 专利名 | 申请号 | 申请日 | 公开（公告）号 | 公开（公告）日 | 发明人 |
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| 1 | 一种通过匹配层协助调控实现的宽带高效率利特罗光栅结构 | CN202410348641.X | 2024-03-26 | CN118011545A | 2024-05-10 | 周健宇 |
| 本发明公开了一种通过匹配层协助调控实现的宽带高效率利特罗光栅结构，包括从下到上依次相接的基底层、高反膜堆、双层匹配层和光栅层；其中，基底层所用材料为K9玻璃；双层匹配层包括高折射率匹配层和低折射率匹配层；高反膜堆的高折射率层和高折射率匹配层所用材料均为Ta2O5，高反膜堆的低折射率层和低折射率匹配层所用材料均为SiO2；光栅层为一维矩形光栅，所用材料为HfO2。本发明通过匹配层协助调控实现的宽带高效率利特罗光栅结构，在保证消偏振特性的同时，能在较宽范围内实现99％以上的衍射效率；结构得到了简化，且参数容差满足制备工艺的要求，制备难度显著降低；兼顾了高效率、消偏振、制备可行性等综合性能。 | ||||||
| 2 | 利特罗结构光栅外腔半导体激光器和准同步调谐方法 | CN200810127037.5 | 2008-06-18 | CN101609959A | 2009-12-23 | 臧二军; 曹建平; 李烨; 方占军 |
| 本发明公开一种利特罗(Littrow)结构光栅外腔半导体激光器和准同步调谐方法，在半导体激光器中，半导体激光管发出的光经准直透镜准直后入射到光栅，其中，θ为半导体激光管发出的光经准直透镜准直后在光栅上的入射角或衍射角，xq为光栅调谐转动中心到等效外腔半导体激光器反射面的距离，uq为光栅调谐转动中心到光栅衍射表面所在平面的距离；如果从半导体激光管发出到光栅的光线与调谐转动中心位于所述等效外腔半导体激光器反射面的同侧，则xq为正，反之为负，如果从半导体激光管发出到光栅的光线与调谐转动中心位于在光栅表面所在平面的同侧，则uq为正，反之为负。本发明更易于设计实现激光的同步转动频率或波长调谐。 | ||||||
| 3 | 用于光学器件结构测量的干涉非敏感利特罗系统 | CN202180093916.4 | 2021-12-20 | CN116888448A | 2023-10-13 | 孙阳阳; 傅晋欣; 卢多维克·葛德特 |
| 本文所述的实施方式提供了测量光学器件结构的节距P和光学器件结构的取向角的设备和方法。该系统的一个实施方式包括臂耦接至臂致动器的光学臂。该光学臂包括光源。光源发射可操作以衍射至载物台的光路。该光学臂进一步包括定位在光路中的第一分束器和第二分束器。第一分束器引导光路通过第一透镜，并且第二分束器引导光路通过第一达夫棱镜和第二透镜。该光学臂进一步包括可操作来检测来自第一透镜的光路的第一检测器和可操作来检测来自第二透镜的光路的第二检测器。 | ||||||
| 4 | 利特罗结构光栅外腔半导体激光器和准同步调谐方法 | CN200810127037.5 | 2008-06-18 | CN101609959B | 2013-01-16 | 臧二军; 曹建平; 李烨; 方占军 |
| 本发明公开一种利特罗(Littrow)结构光栅外腔半导体激光器和准同步调谐方法，在半导体激光器中，半导体激光管发出的光经准直透镜准直后入射到光栅，其中，θ为半导体激光管发出的光经准直透镜准直后在光栅上的入射角或衍射角，xq为光栅调谐转动中心到等效外腔半导体激光器反射面的距离，uq为光栅调谐转动中心到光栅衍射表面所在平面的距离；如果从半导体激光管发出到光栅的光线与调谐转动中心位于所述等效外腔半导体激光器反射面的同侧，则xq为正，反之为负，如果从半导体激光管发出到光栅的光线与调谐转动中心位于在光栅表面所在平面的同侧，则uq为正，反之为负。本发明更易于设计实现激光的同步转动频率或波长调谐。 | ||||||
| 5 | 一种光栅衍射效率测量装置 | CN202210257503.1 | 2022-03-16 | CN116804588A | 2023-09-26 | 徐继涛; 刘广义; 江锐; 徐向宇; 赵江山 |
| 本申请公开一种光栅衍射效率测量装置，包括：激光光源，利特罗准直单元，探测装置；所述利特罗准直单元包括：偏振分束组件、对准光阑、准直镜、光反射衍射组件、转台；所述光反射衍射组件包括待测光栅和参考平面镜；所述转台用于承载所述待测光栅或参考平面镜；所述偏振分束组件设置于所述激光光源的出射光束的光路中，所述对准光阑、准直镜和光反射衍射组件依次设置于所述偏振分束组件的透射光路中。本申请实现了光栅衍射效率测量中完全利特罗角度入射的光路结构，解决了入射光束与衍射光束不重合的问题，可准确测量光栅在利特罗结构应用中的衍射效率测量问题。 | ||||||
| 6 | 基于超精细调谐滤波器的扫频激光光源 | CN201010108236.9 | 2010-02-09 | CN101777728A | 2010-07-14 | 丁志华; 陈明惠; 吴彤; 沈龙飞; 王川; 陶渊浩; 王玲 |
| 本发明公开了一种基于超精细调谐滤波器的扫频激光光源，由半导体光放大器、两个偏振控制器、色散控制延迟线、循环器、超精细调谐滤波器和光纤耦合器组成环形激光振荡腔。超精细调谐滤波器主要由基于利特曼-利特罗结构的扩束光栅-自准直光栅的双光栅组合色散系统和旋转多面镜组成。基于利特曼-利特罗结构的双光栅布局利用扩束光栅的色散与扩束能力，提高自准直光栅入射光的口径，同时形成不同色光对自准直光栅自准直条件的不同偏离，提高双光栅组合色散系统的角色散能力；容易实现光栅参数、入射角度和衍射效率的合理匹配。基于双光栅和旋转多面镜的调谐滤波器，可以同时确保调谐的超精细和整个调谐范围的高透过率。 | ||||||
| 7 | 自准直光栅干涉仪的高光学细分结构 | CN201510216014.1 | 2015-04-30 | CN105180800B | 2017-12-12 | 卢炎聪; 周常河; 韦春龙; 余俊杰; 李树斌; 李民康; 李燕阳; 邱巨成 |
| 一种自准直光栅干涉仪的高光学细分结构，包括：标尺光栅、第一反射镜和第二反射镜；测量光束以近利特罗角首次入射到所述的标尺光栅，经标尺光栅衍射，衍射级次为‑1的衍射光在第一平面内，该‑1级次衍射光入射到所述的第一反射镜，经第一反射镜反射后依然在第一平面内，并再次以近利特罗角入射到标尺光栅上，如此使测量光束在标尺光栅和第一反射镜之间往返反射，最终垂直入射到第二反射镜后，测量光束沿原光路返回，整个结构形成自准直结构。本发明使光学细分倍数提高至N倍，采用近利特罗角入射，可使标尺光栅设计制作更为简便，增加测量光束经标尺光栅衍射的次数，即增加光栅干涉仪光学细分的倍数。 | ||||||
| 8 | 自准直光栅干涉仪的高光学细分结构 | CN201510216014.1 | 2015-04-30 | CN105180800A | 2015-12-23 | 卢炎聪; 周常河; 韦春龙; 余俊杰; 李树斌; 李民康; 李燕阳; 邱巨成 |
| 一种自准直光栅干涉仪的高光学细分结构，包括：标尺光栅、第一反射镜和第二反射镜；测量光束以近利特罗角首次入射到所述的标尺光栅，经标尺光栅衍射，衍射级次为-1的衍射光在第一平面内，该-1级次衍射光入射到所述的第一反射镜，经第一反射镜反射后依然在第一平面内，并再次以近利特罗角入射到标尺光栅上，如此使测量光束在标尺光栅和第一反射镜之间往返反射，最终垂直入射到第二反射镜后，测量光束沿原光路返回，整个结构形成自准直结构。本发明使光学细分倍数提高至N倍，采用近利特罗角入射，可使标尺光栅设计制作更为简便，增加测量光束经标尺光栅衍射的次数，即增加光栅干涉仪光学细分的倍数。 | ||||||
| 9 | 一种基于超精细调谐滤波器的扫频激光光源 | CN201020111077.3 | 2010-02-09 | CN201623363U | 2010-11-03 | 丁志华; 陈明惠; 吴彤; 沈龙飞; 王川; 陶渊浩; 王玲 |
| 本实用新型公开了一种基于超精细调谐滤波器的扫频激光光源，由半导体光放大器、两个偏振控制器、色散控制延迟线、循环器、超精细调谐滤波器和光纤耦合器组成环形激光振荡腔。超精细调谐滤波器主要由基于利特曼-利特罗结构的扩束光栅-自准直光栅的双光栅组合色散系统和旋转多面镜组成。基于利特曼-利特罗结构的双光栅布局利用扩束光栅的色散与扩束能力，提高自准直光栅入射光的口径，同时形成不同色光对自准直光栅自准直条件的不同偏离，提高双光栅组合色散系统的角色散能力；容易实现光栅参数、入射角度和衍射效率的合理匹配。基于双光栅和旋转多面镜的调谐滤波器，可以同时确保调谐的超精细和整个调谐范围的高透过率。 | ||||||
| 10 | 一种二维孔洞阵列光栅及光栅尺位移测量系统 | CN202011045243.9 | 2020-09-29 | CN112034545B | 2022-07-26 | 周斌; 贾伟; 孙鹏; 王津; 刘炜程; 周常河 |
| 本发明公开了一种二维孔洞阵列光栅及光栅尺位移测量系统，该光栅由上至下由顶层Ta2O5介质材料构成二维圆形孔洞结构光栅层、SiO2介质缓冲层、Ag金属层和基底构成光栅结构；所述的顶层二维结构介质光栅层为对称排放的二维圆柱形孔洞或圆台孔洞型阵列结构。本发明的偏振无关多层金属介质二维孔洞阵列光栅可以使TE和TM两种偏振模式的入射光以利特罗角(Littrow)入射时，(‑1，0)级反射衍射效率在中心波长780纳米波长高于98％，且两个偏振态之间的效率差异小于0.3％，衍射效率平衡达到99.74％，实现对偏振无关入射光的高效率衍射，同时制作容宽大，方便制作。 | ||||||
| 11 | 一种二维孔洞阵列光栅及光栅尺位移测量系统 | CN202011045243.9 | 2020-09-29 | CN112034545A | 2020-12-04 | 周斌; 贾伟; 孙鹏; 王津; 刘炜程; 周常河 |
| 本发明公开了一种二维孔洞阵列光栅及光栅尺位移测量系统，该光栅由上至下由顶层Ta2O5介质材料构成二维圆形孔洞结构光栅层、SiO2介质缓冲层、Ag金属层和基底构成光栅结构；所述的顶层二维结构介质光栅层为对称排放的二维圆柱形孔洞或圆台孔洞型阵列结构。本发明的偏振无关多层金属介质二维孔洞阵列光栅可以使TE和TM两种偏振模式的入射光以利特罗角(Littrow)入射时，(-1，0)级反射衍射效率在中心波长780纳米波长高于98％，且两个偏振态之间的效率差异小于0.3％，衍射效率平衡达到99.74％，实现对偏振无关入射光的高效率衍射，同时制作容宽大，方便制作。 | ||||||
| 12 | 宽带高衍射效率非对称形貌反射型光栅 | CN201710000720.1 | 2017-01-03 | CN106772734A | 2017-05-31 | 晋云霞; 陈俊明; 邵建达; 孔钒宇; 黄昊鹏; 陈鹏; 王磊磊; 李林欣; 徐姣 |
| 一种宽带高衍射效率非对称形貌反射型光栅，其特点在于由顶部光栅脊结构、中间高反射率薄膜层和底部基底构成光栅结构，其中顶部光栅脊结构为非对称形貌，所述的非对称形貌为四边形的底角α和β不相等。本发明的非对称形貌反射型光栅在入射角度为‑1级利特罗角时，在80纳米带宽范围内可获得‑1级衍射效率高于95％，波段内最高衍射效率超过99％，且在较宽角谱内具有高于95％的‑1级衍射效率，实现在较宽的带宽和较宽的入射角范围内工作。本发明性能优越，结构简单，可大批量生产，在高功率激光领域具有重要的实用前景。 | ||||||
| 13 | 用于1053nm波段的偏振无关的高效宽带金属介电双层光栅 | CN202111420982.6 | 2021-11-26 | CN116184545A | 2023-05-30 | 周常河; 金戈 |
| 本发明公开了一种用于1053nm波段的偏振无关的高效宽带金属介电双层光栅，由上至下分别是：由两层高折射率介质层组成的光栅脊、光栅匹配层、金属反射镜和光栅基底，金属介电双层光栅的任意层均为长方体结构。该介电双层光栅的周期为：700‑750nm，占空比为：0.4‑0.48。金属反射镜的厚度大于金属的趋肤深度。当TE或者TM偏振光以利特罗角入射时，其‑1级平均衍射效率在1000‑1100nm波段超过98％，且偏振相关损耗在整个波段上的平均值为0.016dB。本发明可以由电子束直写装置与微电子深刻蚀加工而成，结构简易，容差大，适合大规模制造，可适用于光谱合束和脉冲压缩系统。 | ||||||
| 14 | 基于衍射光栅列阵的窄线宽外腔半导体激光线阵 | CN202011601590.5 | 2020-12-30 | CN112600068A | 2021-04-02 | 杨明来 |
| 本发明公开了基于衍射光栅列阵的窄线宽外腔半导体激光线阵，包括半导体激光线阵，所述半导体激光线阵由增益波导、快轴准直镜和波导光栅组成，沿半导体激光线阵激光输出方向依次设有小透镜、半波片、大透镜、衍射光栅列阵，小透镜距离半导体激光线阵的距离为小透镜的焦距f1，小透镜和大透镜共焦点放置组成倒置望远系统，大透镜距离衍射光栅列阵为大透镜的焦距f2，半波片位于小透镜与大透镜焦点处，衍射光栅列阵由不同旋转角度的衍射光栅单元胶合而成，每个衍射光栅单元均为利特罗结构放置，本发明减小整体光谱线宽，同时简化光路结构，提高器件稳定性。 | ||||||
| 15 | 光谱合束装置及方法 | CN202210845058.0 | 2022-07-19 | CN115327788A | 2022-11-11 | 张俊; 彭航宇; 刘云; 秦莉; 王立军 |
| 本发明涉及激光技术领域，具体提供一种光谱合束装置及方法，所述光谱合束装置包括激光单元、变换透镜、反射光栅、透射光栅以及外腔镜；所述光谱合束装置以所述透射光栅的法线的利特罗角为光轴，所述激光单元为两个或两个以上，两个或两个以上所述激光单元分别位于所述光轴的两侧；所述外腔镜与所述光轴垂直。本发明的光谱合束装置在不劣化光谱合束光源的前提下，减小光谱合束光源的外形尺寸，使其结构更加紧凑并于实际应用，同时通过结构特点，将外腔镜设计到光谱合束光源中心位置，增加外腔镜的稳定性，进而提升光谱合束光源的可靠性和稳定性。 | ||||||
| 16 | 宽带金属介电反射光栅 | CN201110297954.X | 2011-09-30 | CN102360090A | 2012-02-22 | 周常河; 胡安铎 |
| 一种适用于中心波长800纳米波段的宽带金属介电反射光栅，其结构为熔融石英基底上依次镀上铬膜、金膜和熔融石英膜，在熔融石英膜层上刻蚀矩形槽光栅。光栅周期为800～855纳米，占空比为0.3～0.4，光栅深度为575～595纳米，连接层厚度为10～30纳米。TE偏振光以利特罗角入射时，可以实现200纳米波长带宽内(700～900纳米)-1级衍射效率高于90％。本发明可以由光学全息记录技术或电子束直写装置结合微电子深刻蚀工艺以及镀膜技术加工而成，取材方便，造价小，具有重要的实用前景。 | ||||||
| 17 | 光谱合束装置及方法 | CN202210845058.0 | 2022-07-19 | CN115327788B | 2024-05-14 | 张俊; 彭航宇; 刘云; 秦莉; 王立军 |
| 本发明涉及激光技术领域，具体提供一种光谱合束装置及方法，所述光谱合束装置包括激光单元、变换透镜、反射光栅、透射光栅以及外腔镜；所述光谱合束装置以所述透射光栅的法线的利特罗角为光轴，所述激光单元为两个或两个以上，两个或两个以上所述激光单元分别位于所述光轴的两侧；所述外腔镜与所述光轴垂直。本发明的光谱合束装置在不劣化光谱合束光源的前提下，减小光谱合束光源的外形尺寸，使其结构更加紧凑并于实际应用，同时通过结构特点，将外腔镜设计到光谱合束光源中心位置，增加外腔镜的稳定性，进而提升光谱合束光源的可靠性和稳定性。 | ||||||
| 18 | 一种棱镜分光成像光谱仪的光学系统 | CN200910197304.0 | 2009-10-16 | CN101672694A | 2010-03-17 | 王欣; 刘银年; 丁学专; 杨波; 王跃明; 于茂华; 刘成林; 王建宇 |
| 本发明公开了一种棱镜分光短波红外成像光谱仪的光学系统。它采用离轴透镜来校正大视场像差，同时校正了狭缝弯曲和畸变，避免了采用大口径同心透镜，降低了大口径透镜获取难度和加工要求；采用一个色散棱镜来修正非线性色散，满足了光谱分辨率要求，在棱镜背面镀反射膜，光束直接从棱镜发生反射，取消了利特罗反射镜，简化了结构，减轻了重量；采用两个离轴非球面反射镜作为准直和会聚光学元件，通过调节离轴角和光谱仪的焦距控制了畸变，从而补偿了与波长相关的狭缝弯曲，并减小了残余像差。 | ||||||
| 19 | 光谱合束装置及方法 | CN202210844982.7 | 2022-07-19 | CN115079426A | 2022-09-20 | 张俊; 彭航宇; 王立军; 秦莉; 王靖博; 张继业; 刘云 |
| 本发明涉及激光技术领域，具体提供一种光谱合束装置及方法，光谱合束装置包括激光单元、变换透镜、透射光栅、平移棱镜以及外腔镜；透射光栅位于变换透镜的一倍焦距范围之内，激光单元的前腔面和外腔镜均位于变换透镜的前焦平面上；光谱合束装置以透射光栅的法线的利特罗角为光轴，外腔镜与光轴垂直。本发明的光谱合束装置通过光谱合束方向和非光谱合束方向的协作，二次经过衍射元件，并使外腔镜到与中心激光单元的腔面重合，实现猫眼结构的外腔反馈，且合束光路与激光单元出射光路在光谱合束方向上重叠，使得该结构具有高效率光谱合束、高光束质量调节、高稳定性外腔谐振、高稳定性结构、高色散能力提升以及结构小型化等系列优势。 | ||||||
| 20 | 透射型衍射光栅及相关设备 | CN202010844161.4 | 2020-08-20 | CN114077002A | 2022-02-22 | 朱海; 胡邦红; 翟玉山; 王华; 李刚 |
| 本申请提供一种偏振无关的透射型衍射光栅及相关设备。透射型衍射光栅包括层叠设置的透明衬底及光栅结构，光栅结构包括至少两层光栅层，光栅结构中设于透明衬底上的最底层的光栅层由高折射率材料制成，除最底层的光栅层以外的每层光栅层由高折射率材料或低折射率材料制成，且相邻的两层光栅层的制成材料不同，低折射率材料的折射率范围为[1.30,1.80]，高折射率材料的折射率范围为[1.90,2.50]，由低折射率材料制成的光栅层的厚度范围为[100,400]nm，光栅结构的总厚度范围为[1000,1450]nm。透射型光栅在利特罗角附近、宽入射角度范围内均具备高衍射效率和偏振无关性质。 | ||||||
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