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公开(公告)号：CN114791667B
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202210383510.6
申请日：2022-04-12
Applicant: 北京理工大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开的基于达曼涡旋超颖表面的光束微分运算方法，属于涡旋光束、结构光束，光学通信领域。本发明实现方法为：设计广义涡旋光束，利用达曼涡旋光栅特有的各个衍射级次拓扑荷加减变化以及倍乘关系，结合广义涡旋光束具有的相位微分计算特点，在超颖表面上产生不同形状的广义涡旋光束阵列，通过构建光栅阵列并赋予广义涡旋光束阵列微分运算功能，将广义涡旋光束阵列针对各个衍射级次的单一拓扑电荷数定义方式改变为函数形式的相位微分梯度变化，利用不同衍射级次呈现的形态特征与定义函数之间的关联，建立关于广义涡旋光束阵列各个衍射级次的微分运算关系，实现微分运算的光学可视化呈现，使广义涡旋光束阵列具有更丰富光学结构自由。
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公开(公告)号：CN117855857A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311808538.0
申请日：2023-12-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开一种异质集成太赫兹超颖表面实现动态可调几何相位的装置，并在此基础上提一种实现几何相位动态可调的方法，属于微纳光学领域。超颖表面上的复合天线由金和可调谐材料氧化钒异质集成的双层分裂圆环组成，通过调节二者之间的相对旋转位置，能够像素级赋予透射光场特定复振幅，继而根据全息编码实现在室温和高于氧化钒阈值温度下的可定制化动态功能组合。本发明无需前期遍历天线所有结构参数的庞大工作量，且动态功能的切换无需任何机械移动，仅通过全局加热超颖表面便能实现动态可调超颖表面。本发明得益于透射型超颖表面调制效率高、轻薄紧凑的特点，能够灵活调制多种复振幅波前，尤其适用于动态显示与投影、温变光学加密与防伪等领域。
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公开(公告)号：CN113591357B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202110918582.1
申请日：2021-08-11
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于介质超颖表面的灰度及矢量全息图像的同时存储方法，属于微纳光学、图像存储和全息成像应用技术领域。本发明所设计的超颖表面由具有矩形横截面的不同尺寸、不同方位角的介质纳米柱阵列构成。通过偏振旋转矩阵结合介质超颖表面的双折射特性，定制每个单元的琼斯矩阵，实现对出射光束相位和偏振的同时调控。在特定偏振态的入射光照射下，能实现在时空间和动量空间分别存储灰度图像和矢量全息图像的功能。本发明所提出的方法有助于提高全息图的信息容量，可应用于矢量全息、动态全息显示、信息存储以及光学防伪和光学加密等应用场合。
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公开(公告)号：CN113899704B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202111159335.4
申请日：2021-09-30
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种基于光学条形码直接测量湿度的方法，属于湿度直接识别相关技术领域。本发明实现方法为：预先获取由多个确定湿度情况下的反射光谱组成的光谱数据库，获取未知湿度情况下光纤传感器的光谱作为样本光谱，通过使用数据处理模块获取样本光谱和光谱数据库各个元素之间的规整路径距离组成序列，将规整路径距离序列转换为光学条形码，即根据样本光谱与光谱数据库中各个元素的规整路径距离序列构建光学条形码，基于规整路径距离序列构建的光学条形码，通过人眼识别条形码的最小路径距离位置来确定湿度值，实现湿度的直接测量。本发明具有可人眼直接识别、重复性好、应用广泛等优点，有效克服单谐振峰波长跟踪具有的非线性和拐点等缺点。
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公开(公告)号：CN113884468B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202111159334.X
申请日：2021-09-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N21/41 , G01N21/552 , F16B11/00
Abstract: 本发明公开的一种基于超颖表面的光纤湿度传感器及其制作方法，属于传感和测量应用技术领域。本发明公开的光纤传感器主要由光纤、粘接剂、超颖表面和增敏物质组成。通过粘接剂将光纤端面和超颖表面固定在一起。增敏物质涂覆在超颖表面上。超颖表面由具有长方形横截面的不同尺寸、不同方位角的纳米孔阵列构成。所述光纤传感器采用具有不同旋转角度的金属微纳结构产生多个具有不同折射率灵敏度的谐振峰，通过监测谐振峰特征参数的变化能够实现多个传感参数的测量。本发明的制作方法有助于降低纤端光纤传感器的制作成本和制作周期。本发明具有小有效传感面积、多谐振峰、高鲁棒性的优点，应用于工业、农业、医疗和化学生物等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115225770A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210729591.0
申请日：2022-06-24
Applicant: 北京理工大学
IPC: H04N1/32 , G03H1/00 , H04B10/54 , H04B10/548
Abstract: 本发明公开的基于超颖表面的单像素成像密匙的全息加密方法，属于微纳光学、全息复用和光学加密应用技术领域。为了获得再现图像所对应的计算机生成的振幅全息图，本发明使用相位恢复算法来获得物体在全息图上的光场相位分布，再对生成的相位分布进行二值化得到相对应的振幅分布。另外，为了获得单像素成像中目标物体的重建图像，将计算机生成的振幅全息图作为单像素成像系统中的调制掩膜，通过平移迭代的方式产生满足重建条件的掩膜图案，并收集调制后对应光场的总振幅强度，再使用单像素成像算法来获得目标物体的重建图像。并将单像素成像的重建图像作为超颖表面全息术的寻址密匙，以实现具备防伪功能、高安全性和大明文覆盖范围的光学加密。
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公开(公告)号：CN114397761A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210054080.3
申请日：2022-01-18
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的基于超颖表面对衍射级次相位分布与偏振的同时调控方法，属于微纳光学、衍射光学和光场调控应用技术领域。本发明将双相位编码方式引入超颖表面的设计过程中，通过超像素结构实现对出射光束正交偏振通道的复振幅分布进行任意调控；利用梯度下降优化算法生成全息图，结合不同衍射级次所需的琼斯矢量计算得到相应的复振幅分布；根据需要编码的复振幅分布，确定纳米柱单元的几何尺寸，从而生成相应超颖表面结构的加工文件；采用电子束刻蚀的微纳加工工艺加工透射型介质超颖表面；在45°线偏振光入射到超颖表面时，出射光束具有多个衍射级次，并且，不同衍射级次能够携带不同的相位分布与偏振态信息。
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公开(公告)号：CN113156792B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202110212584.9
申请日：2021-02-09
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于级联超颖表面的平移全息复用方法，属于微纳光学、全息显示和信道复用应用技术领域。该方法使用一种迭代的梯度下降优化算法获得多张超颖表面全息图的相位分布，并将其通过沉积、光刻、剥离和蚀刻等过程用非晶硅纳米棒天线编码于不同的玻璃基底上。使用该方法进行全息加密时，只有将两张单层超颖表面全息图按照正确的相对平移位置进行堆叠时，才能读取加密信息，能够应用于需要隐藏保密数据的信息安全，加密和防伪等领域。此外，平移全全息复用级联超颖表面系统的全息再现像可以被编码于离散且等距的空间位置之上，这使其具有了用作光学标尺的潜力。
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公开(公告)号：CN113900262A
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN202111349306.4
申请日：2021-11-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G02B27/09
Abstract: 本发明公开的一种基于广义涡旋光束的超颖表面设计方法及制备方法，属于微纳光学、结构光束领域。本发明实现方法为：基于广义涡旋光束设计并制备超颖表面，使超颖表面的多通道相位加减特征设计不再仅依赖于全息优化，而是利用涡旋光束的相位加减具有正交特性的优点，能够在超颖表面不同偏振通道上产生不同形状的广义涡旋光束，进而能够使超颖表面的偏振设计结合广义涡旋光束的正交相位特征，从而使超颖表面获得更丰富自由度的光学调控能力。根据实际应用制备基于广义涡旋光束的超颖表面，解决超颖表面相关工程技术问题。所述更丰富自由度的光学调控能力包括由超颖表面的偏振调控特征实现的调控能力、由广义涡旋光束的正交相位特征实现的调控能力。
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公开(公告)号：CN112799291A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110225595.0
申请日：2021-03-01
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于超颖表面全息技术的光学加密方法，属于微纳光学与信息加密领域。本发明集成液晶与超颖表面的微型全息显示器由液晶与改良后的空间光调制器组合而成，可在二维平面上实现区域性电控且轻薄小巧。三图关联算法可以生成在数学上具有包含关系的三张二值相位全息图，三张全息图与三张电压分布图一一对应。在集成液晶与超颖表面的微型全息显示器上先后加载三张电压分布图，能够远场再现出用于后续破译的三张基础图。进一步参照密文和密文查询表便可还原出明文信息。该光学加密方法具备一定的安全性并能够覆盖多类型的明文内容，可用于特定场合和特定对象的信息加密和安全传送过程。
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