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公开(公告)号：CN110673238B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201910905641.4
申请日：2019-09-24
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种微透镜阵列的制作方法，包括：设计并制备超表面掩模；提供透明基底，在基底上涂覆光刻胶，烘干固膜；将超表面掩模紧贴光刻胶面，采用紫外波段下的线偏振光入射超表面掩模，在超表面掩模下方对应的光刻胶区域上进行曝光；移动超表面掩模，在光刻胶的其他区域上进行曝光，直至在光刻胶所需区域上都完成曝光；之后对涂有光刻胶的基底进行显影，显影后在曝光过的光刻胶上形成微透镜阵列结构；以光刻胶上的微透镜阵列结构为模板对基底进行离子束刻蚀，将所述光刻胶上的微透镜阵列结构转印到所述基底上。本发明利用超表面代替传统掩模版，提高了曝光的分辨率，可以直接实现曝光剂量的连续精确调节，降低了成本，提高了加工精度。
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公开(公告)号：CN111061000B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010014118.5
申请日：2020-01-07
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于光学技术领域，公开了一种叉形光栅及其设计方法，叉形光栅包括基底、纳米砖阵列，基底划分为多个尺寸一致的单元结构，纳米砖阵列包括多个尺寸一致的纳米砖，每个单元结构的工作面上设有一个纳米砖；纳米砖阵列用于接收入射的线偏振光，并通过调节纳米砖的转向角来消除透射光的零级。本发明解决了现有技术中叉形光栅的信噪比较低的问题，本发明提供的叉形光栅可以消除透射光的零级，并在±1级衍射产生具有轨道角动量的光场，可根据拓扑荷数任意设计，设计灵活，加工容易。
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公开(公告)号：CN111158076B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010040125.2
申请日：2020-01-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于微纳光学及三维显示技术领域，公开了一种实现三维显示的叠层超表面及其设计方法，叠层超表面包括基底层、第一纳米砖阵列层、隔离层、第二纳米砖阵列层；基底层划分为多个尺寸一致的单元结构，每个单元结构的工作面上设有一个第一纳米砖，一个第二纳米砖与一个第一纳米砖对应设置，隔离层用于将第一纳米砖和第二纳米砖隔离开；圆偏振光入射至基底层，并依次通过第一纳米砖阵列层、隔离层、第二纳米砖阵列层后出射，生成第一目标全息图像和第二目标全息图像。本发明能够同时显示出人眼的左视图和右视图，利用视差效应观察到三维立体显示效果。
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公开(公告)号：CN110568525B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201910729181.4
申请日：2019-08-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微纳起偏器及F‑P腔结构的彩色纳米印刷器件，叠层超表面包括衬底、金属纳米砖阵列及F‑P腔阵列。基于金属表面等离子共振效应，通过特定的金属纳米砖尺寸可设计出偏振分离的金属纳米砖结构；基于F‑P腔的波长选择机理可设计具有窄带滤光作用的微纳F‑P阵列结构。金属纳米砖阵列在不同的工作状态下可作为蓝光、绿光及红光波段的起偏器，具有宽带的光谱响应及强度调制功能，叠加具有波长选择作用的微纳F‑P腔阵列，可构建超窄带微纳起偏器，并用于实现彩色纳米印刷功能。本发明可实现广色域、连续灰度调制及高分辨率的彩色图像印刷/显示，可广泛用于信息加密、光学防伪、复制画等领域，具有设计灵活、加工简单、结构紧凑等突出优点。
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公开(公告)号：CN111292226A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010042511.5
申请日：2020-01-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面实现结构色图像和连续灰度图像复用的设计方法，在双波长自然光入射的情况下，在超表面的表面产生一幅结构色图像；在单波长线偏振光入射的情况下，在超表面的表面产生一幅连续灰度图像，最终实现结构色图像和连续灰度图像复用。基于超表面实现结构色图像和连续灰度图像复用的设计方法巧妙，大大提高了信息存储容量和信息显示密度，在光学信息存储、光学防伪、光学信息加密等诸多领域具有潜在的应用价值。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN111179147A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201911373663.7
申请日：2019-12-27
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面实现带有水印的双色双通道防伪的设计方法，当两种波长的线偏振光同时正入射至超表面时，在其表面呈现通道一中不含有水印的双色防伪图案，旋转超表面即可切换至通道二，呈现一幅带有水印的双色防伪图案，最终实现双色双通道防伪。该设计方法巧妙，可实现两个双色防伪通道，防伪图案均为双色，相比于灰度图案人眼更易识别；通过旋转超表面进行通道切换，生成两幅不同的双色防伪图案，大大提高了防伪安全性和伪造难度，使之难以复制和仿制，因此基于本发明设计方法的防伪标签具有易识别、难伪造的优点。
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公开(公告)号：CN110879429A
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201911106454.6
申请日：2019-11-13
Applicant: 武汉大学
IPC: G02B1/00
Abstract: 本发明公开了一种可实现双基色显示的超表面及其应用。该超表面由多个单元结构周期性阵列于一平面形成，所述结构单元由衬底和设置于衬底上的纳米砖构成；通过结构单元参数的优化以实现其对入射光的偏振分离和光强调制，进而显示红绿双基色；再基于双基色结构单元的组合和排列形成具有彩色显示功能的超表面。通过优化纳米砖的长宽高，以形成红、绿两种基色，再通过改变纳米砖旋向角对光强进行调制，基于马吕斯定律，可实现超高分辨率的双基色纳米印刷。这种基于超表面的双基色图像显示技术，具有简单的设计方法，并且可实现连续灰度调制，相比传统的防伪技术具有体积小、重量轻、易于集成且能生成多种颜色等优势，可广泛应用于高端产品防伪等领域。
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公开(公告)号：CN110727039A
公开(公告)日：2020-01-24
申请号：CN201910925153.X
申请日：2019-09-27
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于超表面的双档矩形光栅的构造方法，包括如下步骤：构建纳米砖结构单元；构建双档矩形光栅，双档矩形光栅包括多个纳米砖结构单元，以偏振方向与x轴的夹角为α1的线偏振光垂直入射纳米砖结构阵列再经过检偏方向与x轴的夹角为α2的检偏器后，得到入射线偏振光经过纳米砖结构单元和检偏器后的出射光强与入射线偏振光偏振方向α1、纳米砖转向角θ和检偏器检偏方向α2之间的余弦函数关系，再通过选择合适的入射线偏振光偏振方向α1、纳米砖转向角θ以及检偏器检偏方向α2得到能够实现两种光栅周期的矩形光栅。本发明的方法制得的双档矩形光栅，其能同时实现两种光栅周期，产生不同的测量精度与量程，实现不同的分光与光谱测量能力。
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公开(公告)号：CN110568540A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910745105.2
申请日：2019-08-13
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种具有双图显示功能的微纳波片阵列及其构建方法，具有双图显示功能的微纳波片阵列，包括多个纳米结构单元，纳米结构单元包括方形的工作面和刻蚀在工作面的纳米砖，将平行于工作面相邻两条边的方向分别定义为x轴和y轴建立xoy坐标系，将纳米砖与工作面平行的面的相邻两条边分别定义为长边L和宽边W，纳米砖的转向角为纳米砖的长边L与x轴的夹角θ，多个纳米结构单元中的纳米砖以不尽相同的尺寸在多个工作面上排列形成纳米砖阵列，纳米砖阵列中每个纳米结构单元等效为一个波片，波片快慢轴相位差可以实现0到π内任意值。本发明具有两种工作模式，可分别独立调控图像灰度并互不影响，实现简单，不需要复杂的光学装置。
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