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中国科大在InGaAs单光子探测芯片设计制造领域取得重要进展
研究团队通过设计金属—分布式布拉格反射器优化单光子探测器芯片的光学性能，完成低本征暗计数的单光子探测器芯片的全自主化设计与制备，实现了单光子探测器芯片的全国产化，为解决国家亟需的前沿科技问题迈进了重要一步。
中国科学技术大学
2022-06-02
多通道GHz近红外单光子探测器
基于InGaAs-APD的超灵敏高速光电探测模块，探测波段覆盖900 -1700 nm，探测效率最高可达25%。采用先进的正弦频谱滤波技术，支持GHz以上的单光子探测。此外，得益于先进的噪声抑制和弱信号处理技术，GHz 单光子探测器在如此高的工作频率下依然可以保持5×10-6/pulse的暗计数水平，以及小于5%的后脉冲概率。而多通道GHz单光子探测器的集成，可实现高速的光子数可分辨探测，拓展量子探测器的动态范围。
相关技术指标：
通道数： ≥4
工作频率：1-2.5GHz
探测效率：1-25% 连续可调
暗计数： 工作频率1-1.5GHz：≤ 5×10-6/pulse
工作频率2-2.5GHz：≤ 1×10-5/pulse
后脉冲： ≤ 5%
死时间： 3 ~ 10 ns
(暗计数后脉冲指标均在10%探测效率下测得)
技术创新点：
国际上首次提出“一种低时间抖动低噪的吉赫兹单光子探测方法”，通过频谱分析的方法将低通滤波和平衡相结合，实现了高速高性能InGaAs APD单光子探测，被国内外单光子探测领域的专家同行广泛引用。基于该技术所研制的GHz单光子探测器通过华东电子测量仪器研究所光电计量校准中心（国防科技工业光电子一级计量站）鉴定检测，性能指标达到国际同类仪器先进水平。“单光子探测关键技术与仪器开发”获2012年上海市科技发明二等奖（第十完成人）此外，在此基础上，将室温单光子探测的速率提升到GHz以上，与国际水平相对比，工作频率提升到了1.5GHz，后脉冲误计数概率亦有所下降，探测效率为21%时，后脉冲概率仅为1.4%。
上海理工大学
2023-08-08
单芯片高光束质量光子晶体激光器
可以量产/n波长范围905-1064nm、水平、垂直发散角<10度；直流输出功率>5W;窄脉冲输出功率>20W;光子晶体激光器模块窄脉冲输出功率>130W；并与传统半导体激光器工艺相兼容。此外还开展了808nm、980nm和1064nm等波段光子晶体激光器研究。“先进半导体光子晶体激光器技术研究”获得2013年度北京市科学技术奖二等奖，光子晶体高功率高亮度激光器被评为“2014中国光学重要成果”。市场预期：半导体激光器的应用范围覆盖了整个光电子学领域，已成为当今光电子科学的核
中国科学院大学
2021-01-12
高性能非制冷红外探测器芯片
技术成熟度：技术突破
研发团队以设计制备宽光谱超材料吸收器和像元级集成红外探测器为研究主线，在超薄宽带高吸收原理与策略、材料/器件设计与制备方面取得了突破性进展。围绕器件吸收率低、噪声等效温差（NETD）大、集成兼容性差的难题，提出了无损与损耗型介质结合、多模谐振耦合光吸收的思路，获得超薄宽带高吸收率材料；提出将超薄宽带高吸收率材料与非制冷红外探测器像元级集成新思路，获得了宽谱、NETD小、多色探测的非制冷红外探测器，NETD降低3倍，研究成果已在中国兵器北方夜视广微科技应用转化。
意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持
东北师范大学
2025-05-16
光子晶体液相芯片
液相芯片在多元生物分析中具有重要应用，而与该技术相关的知识产权都被国外的公司垄断，因此我国有必要开发原创性的液相芯片技术。本课题组即以此为目标，进行具有自主知识产权的“光子晶体编码液相芯片技术”研究和开发。在该研究领域，我们对微流控乳化技术及纳米粒子有序组装进行了系统的研究，确立了光子晶体编码微球的制备方法；提出了微载体解码及检测的图像分析方法，构建了用于光子晶体微球液相芯片技术的检测平台；开发了肿瘤等疾病的诊断试剂盒，证明了光子晶体液相芯片技术的应用能力。
东南大学
2021-04-10
光子微球生物芯片技术
本技术利用光子晶体微球的颜色对待测生物分子进行编码，一种颜色的微球可以检测一种分子，与微孔板或者微流控芯片相结合，通过自动化的流体控制和光学检测完成样品中多个组分的同时检测，获得2011教育部自然科学一等奖和2014瑞士国际发明展特别金奖，同时获专利授权10余项。本技术成果包括了光子微球、微流控芯片和自动化芯片分析检测仪三部分，可以用于肿瘤、感染性疾病（HIV、SARS、肝炎、禽流感等）、心血管疾病（高血压、心脏病）检测等。希望合作研发和生产，投资规模在200万人民币左右。
东南大学
2021-04-13
单像素光子计数成像教学机
单像素光子计数成像以一个像素的点探测器利用空间光调制实现二维空间分辨测量，可以在二维空间的分布中节约一个维度，相比面阵列探测器节约了成本，并能用于更多的谱段成像，同时由于大幅提高了测量光通量，在极弱光条件下具有独特的优势。基于压缩感知理论发展出的光子计数单像素相机，采用统计模型进行随机调制，进而实现光子计数成像，该成像技术在太赫兹成像、显微成像、机器视觉等诸多应用领域得到了广泛应用。目前缺少能够帮助学生深刻地理解单像素光子计数成像的基础知识以及压缩感知理论的用于教学的单像素光子计数成像设备，故此设计本设备，以帮助大学生理解光子计数成像的基本原理与应用。
图1.单像素光子计数成像设备样机
北京理工大学
2023-05-12
单双光子路径染料@MOF白光材料
同时利用紫外光激发的单光子过程和近红外光激发的双光子过程，成功获得了双路径光子转换的染料@MOF白光材料。该MOF结构设计中的四苯乙烯骨架配体和所吸附的有机染料分子，均同时具有单光子吸收(OPA)和双光子吸收(TPA)激发荧光的特性。经过对材料组成、激发波长、双光子吸收截面等诸多因素的精准调控，最终成功获得了不同含量的RhB+@LIFM-WZ-6、BR-2+@LIFM-WZ-6和APFG+@LIFM-WZ-6的染料@MOF白光材料体系，而后分别在365 nm紫外光和730~800 nm近红外光的激发下，经由单光子路径和双光子路径过程，成功实现了能量下转换和上转换的白光发射。上述研究将不同路径的光子转换机制成功运用于白光发射材料的设计，并为光化学和光物理的其他相关领域提供了新的研究思路。
中山大学
2021-04-13
光电探测量子芯片产业化
用于量子保密通信、近红外探测成像、高速量子光通信、激光雷达探测。 针对单光子探测需求，提取关键技术参数，通过多次半导体器件仿真优化，最终得到外延结构设计。结合 13 所 自主外延生长技术与精准的锌扩散方案，最终实现较为成功的 GM-APD 芯片。该芯片已经成功达到量子保密通信中单光子探测需求，并在安徽问天量子技术有限公司的产品中得到应用。
中国科学技术大学
2021-04-14
一种广谱成像探测芯片
本发明公开了一种广谱成像探测芯片。包括热辐射结构和光敏阵列。广谱入射光波进入热辐射结构后，在纳尖表面激励产生等离激元，驱动图形化金属膜中的自由电子向纳尖产生振荡性集聚，纳尖收集的自由电子与等离激元驱控下涌入的自由电子相叠合，产生压缩性脉动，使电子急剧升温并向周围空域发射主要成分为可见光的热电磁辐射，光敏阵列将热电磁辐射转换为电信号，经预处理后得到电子图像数据并输出。本发明能将广谱入射光波基于压缩在纳空间中的高温
华中科技大学
2021-04-14