一种共振型SOI超表面及其在纳米印刷术中的应用

    公开(公告)号:CN110568527A

    公开(公告)日:2019-12-13

    申请号:CN201910808465.2

    申请日:2019-08-29

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种共振型SOI超表面及其在纳米印刷术中的应用。SOI超表面由多个单元结构周期性阵列于一平面形成,该单元结构共三层结构:纳米砖阵列(晶体硅材料)、中间介质层(熔融石英材料)以及硅衬底(晶体硅材料)。纳米印刷术以SOI超表面为基础,实现高分辨率、灰度信息无损的纳米印刷功能,不仅所设计的超表面体积小、结构紧凑,并且与半导体工艺完全兼容,可广泛应用于高密度光信息存储、高端产品防伪等领域。

    基于超表面闪耀光栅的光路单向导通元件结构及其应用

    公开(公告)号:CN108828717B

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201810586231.3

    申请日:2018-06-08

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了基于超表面闪耀光栅的光路单向导通元件结构及其应用,所述光路单向导通元件结构包括一衬底、分别位于衬底一侧上部和下部的第一超表面闪耀光栅和第二超表面闪耀光栅、以及位于衬底另一侧中部的第三超表面闪耀光栅;第一超表面闪耀光栅、第二超表面闪耀光栅、第三超表面闪耀光栅均为尺寸相同的电介质纳米砖等间距排列构成的电介质纳米砖阵列,所构成的电介质纳米砖阵列中电介质纳米砖的朝向周期性变化;其中,第三超表面闪耀光栅中电介质纳米砖的朝向与第一超表面闪耀光栅、第二超表面闪耀光栅的相反。本发明结构简单,仅需三个超表面闪耀光栅即可独立实现光路单向导通,可用于光纤通信、激光光学系统点等中来实现光路的非互易控制。

    基于双超表面的组合加密设计方法

    公开(公告)号:CN114996777B

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202210462358.0

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 武汉大学

    Inventor: 付娆 郑国兴

    Abstract: 本发明公开了一种基于双超表面的组合加密设计方法,由两片超表面共同完成信息的存储、加密和解密过程。具体而言,当自然光分别入射至超表面#1或超表面#2时,其表面呈现均匀的光强分布,无法显示出所存储的光学信息,只有将超表面#1和超表面#2组合使用,才可以显示出所存储的光学图像信息。该设计方法巧妙,双超表面的组合使用大大提高了光学信息存储的安全性,也提高了伪造难度,使之难以复制和仿制,因此也可用于防伪领域。

    一种红外双波长双焦点聚焦超透镜及其构建方法

    公开(公告)号:CN117111295A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311037697.5

    申请日:2023-08-16

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域,公开了一种红外双波长双焦点聚焦超透镜及其构建方法。本发明首先构建单元结构,单元结构包括基底和中心对称结构的纳米砖;然后设计两个工作波长,分别属于中波红外、长波红外波段;之后优化设计多个组类的单元结构;每个组类的单元结构对单一工作波长的不同入射偏振光附加相同的相位,对不同工作波长附加不同的相位;在同一工作波长下,不同组类的单元结构附加不同的相位;设计超透镜在两个工作波长下的两个焦距,并确定超透镜的相位分布;最后针对每个像素点,从多个组类的单元结构中挑选出附加的相位与超透镜的相位分布最接近的一个组类的单元结构进行排布。本发明得到的超透镜能够实现红外波段双波长双档变焦。

    基于超表面实现带有水印的双色双通道防伪的设计方法

    公开(公告)号:CN111179147B

    公开(公告)日:2023-04-18

    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。

    一种可实现双基色显示的超表面及其应用

    公开(公告)号:CN110879429B

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN201911106454.6

    申请日:2019-11-13

    Applicant: 武汉大学

    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。该超表面由多个结构单元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。

    基于超表面实现单色随机防伪图案与双色防伪图案复用的设计方法

    公开(公告)号:CN111009181B

    公开(公告)日:2021-01-01

    申请号:CN201911309879.7

    申请日:2019-12-18

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于超表面实现单色随机防伪图案与双色防伪图案复用的设计方法,在单波长线偏振光入射的情况下,通过旋转超表面可以在生成一幅随机防伪图案。在双波长线偏振光入射的情况下,通过旋转检偏器可以生成一幅双色防伪图案,最终实现单色随机防伪图案与双色防伪图案复用。该设计方法巧妙,防伪图案的随机性选择和双波长实现双色防伪图案提高了伪造难度,使之难以复制和仿制,大大提高了防伪安全性。超表面结构简单紧凑,体积小、重量轻,便于集成到高端芯片、手表、钻戒等体积较小的贵重商品,基于本发明设计方法的防伪标签不易被发觉、获取和仿造。

    一种共振型SOI超表面及其在纳米印刷术中的应用

    公开(公告)号:CN110568527B

    公开(公告)日:2020-10-13

    申请号:CN201910808465.2

    申请日:2019-08-29

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种共振型SOI超表面及其在纳米印刷术中的应用。SOI超表面由多个单元结构周期性阵列于一平面形成,该单元结构共三层结构:纳米砖(晶体硅材料)、中间介质层(熔融石英材料)以及基底(晶体硅材料)。纳米印刷术以SOI超表面为基础,实现高分辨率、灰度信息无损的纳米印刷功能,不仅所设计的超表面体积小、结构紧凑,并且与半导体工艺完全兼容,可广泛应用于高密度光信息存储、高端产品防伪等领域。

    一种多重信息复用超表面及其设计方法

    公开(公告)号:CN111175855A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN202010059990.1

    申请日:2020-01-19

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域,公开了一种多重信息复用超表面及其设计方法,复用超表面包括基底、纳米砖阵列,纳米砖阵列沉积在基底上,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纳米砖,每个单元结构的工作面上设有一个纳米砖;第一线偏振光入射时,复用超表面在近场显示第一二维码;第二线偏振光入射时,复用超表面在近场显示第二二维码;圆偏振光入射时,复用超表面在远场形成全息图案。本发明能够进一步增加记录的信息容量。

    一种实现三维显示的叠层超表面及其设计方法

    公开(公告)号:CN111158076A

    公开(公告)日:2020-05-15

    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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