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公开(公告)号：CN114626023B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202210136029.7
申请日：2022-02-15
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于微纳光学及光学图像防伪技术领域，公开了一种实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统及其设计方法。本发明提供的超构表面系统包括作为携带图像信息的解码光学密钥的第一马吕斯超构表面、作为隐藏图像的防伪超构表面的第二马吕斯超构表面。只有在具有特定编码信息的光学密钥的辅助下，入射的线偏振光才能正确解开防伪超构表面中所隐藏的光学图像信息。本发明将经特殊设计的马吕斯超构表面作为唯一一个能够解码隐藏图像信息的光学钥匙，且该光学密钥本身也携带一幅光学图像信息，功能强大，能够极大提升光学图像防伪技术的安全性。
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公开(公告)号：CN111399088B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202010217595.1
申请日：2020-03-25
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微纳起偏器阵列超表面的三通道图像显示方法。该超表面由多个单元结构周期性阵列于一平面形成，结构单元包括纳米砖。该方法通过设计单元结构参数以构建超表面，可实现三通道图像显示：两种具有不同尺寸的纳米砖在白光光源下具有不同颜色，实现双色图案显示；且两种纳米砖在特定波长下可作用为相同的微纳起偏器，利用其偏振分光特性，可实现对线偏振光的光强调制以及对圆偏振光的相位调制，优化后同时在近远场分别实现连续灰度图案显示及全息图案显示。该超表面可由电介质或金属进行构造，通过特定光路对其进行解码，分别生成三种具有不同的图像，且具有较高的存储安全性，可广泛应用于信息加密、光学防伪、量子通信等领域。
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公开(公告)号：CN111007585B
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN201911242469.5
申请日：2019-12-06
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种消除零级的超表面正弦光栅及其设计方法，首先优化出可实现半波片功能的纳米砖单元结构，再利用纳米砖单元结构的偏振态调节功能，通过改变纳米砖的方向角对入射的线偏振光进行偏振态调制，结合检偏器，即可实现连续的振幅调制。通过该方法设计得到的超表面正弦光栅不仅可以对入射线偏光实现连续的振幅调制，而且还可以实现负的振幅调节，真正实现了振幅按余弦或正弦函数变化规律调制。由于超表面正弦光栅的复振幅透射系数不含有常数项，因此衍射时只有±1级衍射光，没有零级，即实现了消除零级的正弦光栅。
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公开(公告)号：CN111399086B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202010217084.X
申请日：2020-03-25
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面材料的叉形光栅复用方法，通过优化设计纳米砖单元结构参数，使纳米砖作用为微纳半波片，实现两种叉形光栅的信息存储及两种不同涡旋光的重建。该超表面可由电介质或金属进行构造，利用其微纳半波片特性，可构建基于起偏器、超表面、检偏器的特定光路，对超表面进行双通道振幅调制的设计，对两种二进制叉形光栅的信息进行编码，转化为纳米砖阵列的旋向角分布，并通过特定光路对其进行解码，分别生成两种具有不同涡旋光信息的全息图像，这种复用方法可应用于量子通信等领域。
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公开(公告)号：CN110568540B
公开(公告)日：2020-12-18
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111045274B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010000628.7
申请日：2020-01-02
Applicant: 武汉大学
IPC: G02F3/00
Abstract: 本发明属于微纳光学及偏振光学技术领域，公开了一种基于超表面的光学逻辑门，包括起偏器、超表面、检偏器；入射光依次经过起偏器、超表面、检偏器后出射，起偏器的起偏方向和检偏器的检偏方向作为逻辑门的输入，出射光的光强作为逻辑门的输出。本发明解决了现有技术中光学逻辑门结构复杂、难以集成的问题，本发明提供的光学逻辑门设计灵活、易于集成，有望实现大规模并行计算，在全光网络、光学计算等方面具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN109581551B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201811554250.4
申请日：2018-12-19
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供了一种基于超表面材料的超表面朗伯器件，能够将入射激光投射成覆盖360°全空间的朗伯光强分布，其特征在于，包括：由纳米砖单元排列而成、将任意偏振的垂直入射激光整形为光强满足余弦分布、并且满足米氏共振原理、共振波长适当偏离设计波长使得透射光与反射光的能量比相同的超表面阵列结构，其中，超表面阵列结构作为超表面朗伯器件的相位板，纳米砖单元由透明的介质基底和形成在该介质基底上的纳米砖构成，并且介质基底和纳米砖均为亚波长尺寸。
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公开(公告)号：CN110488589B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201910690195.X
申请日：2019-07-29
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种同时实现振幅型全息与相位型全息的超表面。该超表面由多个结构单元周期性阵列于一平面上构成；所述结构单元包括透明基底和纳米砖；透明基底放置于该平面上，纳米砖沉积于透明基底上。该超表面利用结合马吕斯定律及几何相位原理通过对光波的振幅调制和相位调制产生振幅型全息及相位型全息图像，可以同时在远场实现振幅型全息与相位型全息。两种全息实现方式相互独立，互不影响。本发明可应用于偏振显示、加密、防伪等领域。
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公开(公告)号：CN110597022B
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN201910903840.1
申请日：2019-09-24
Applicant: 武汉大学
IPC: G03F7/20
Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域及光学元件加工制造领域，公开了一种基于超表面阵列结构的灰度掩模复用技术，首先设计像素单元二值掩模，每个像素单元包含N×N个纳米砖单元结构，纳米砖单元结构只有0和1两种透过率，然后保持像素单元内的纳米砖单元结构个数不变，通过改变像素单元二值掩模透过部分的纳米砖单元结构的个数来控制像素单元的透射率，从而实现像素单元的灰度调制。此外，通过改变入射线偏振光的偏振状态，灰度掩模的像素单元透射率发生改变，实现灰度掩模复用。
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公开(公告)号：CN111399088A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010217595.1
申请日：2020-03-25
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于微纳起偏器阵列超表面的三通道图像显示方法。该超表面由多个单元结构周期性阵列于一平面形成，结构单元包括纳米砖。该方法通过设计单元结构参数以构建超表面，可实现三通道图像显示：两种具有不同尺寸的纳米砖在白光光源下具有不同颜色，实现双色图案显示；且两种纳米砖在特定波长下可作用为相同的微纳起偏器，利用其偏振分光特性，可实现对线偏振光的光强调制以及对圆偏振光的相位调制，优化后同时在近远场分别实现连续灰度图案显示及全息图案显示。该超表面可由电介质或金属进行构造，通过特定光路对其进行解码，分别生成三种具有不同的图像，且具有较高的存储安全性，可广泛应用于信息加密、光学防伪、量子通信等领域。
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