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公开(公告)号：CN119335730A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411458036.4
申请日：2024-10-18
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域，公开了一种基于偏振复用型超透镜组的光束扫描系统及其设计方法。本发明包括偏振调节单元、第一超透镜、第二超透镜和位移调节单元，偏振调节单元用于调节入射光的偏振态，第一超透镜用于对垂直入射的x偏振平行光和y偏振平行光产生相对于光轴对称的离轴聚焦相位，第二超透镜用于对x偏振光和y偏振光产生相同的相位调制，并将经过第一超透镜聚焦的光束调制为平行光束后出射，位移调节单元用于调节第二超透镜的位置；本发明提到的光束扫描系统在半个扫描周期内实现出射光束角度为0～θ的扫描，在另外半个扫描周期内实现出射光束角度为0～‑θ的扫描。本发明能够在不牺牲扫描频率的情况下扩大光束扫描角度。
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公开(公告)号：CN118573288A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410828920.6
申请日：2024-06-25
Applicant: 武汉大学
IPC: H04B10/532 , H04B10/54 , H04B10/548 , H04B10/516 , H04B10/25
Abstract: 本发明属于微纳光学和模式识别技术领域，公开了一种基于超表面的双偏振模式识别方法。本发明所述方法利用偏振敏感的超表面器件，将光纤中的多种偏振模式分别聚焦于透射空间中同一远场平面上的不同区域，实现对光纤中各个模式类型及其偏振状态的识别。本发明所述方法拓展了光纤模式识别器件的功能自由度，降低了光纤模式识别平台的设计复杂度，促进了光纤模式复用及解复用系统的小型化和集成化。本发明在光纤通信、模式识别、物体分类以及信息加密等领域有着深刻的研究价值和广阔的工业前景。
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公开(公告)号：CN117434720A
公开(公告)日：2024-01-23
申请号：CN202311396180.5
申请日：2023-10-24
Applicant: 武汉大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域，公开了一种完美涡旋光束复用生成器件及其设计方法。本发明设计了具有各向异性的单元结构，根据选取的工作波长和设定的目标参数信息确定完美涡旋光束复用生成器件的相位分布，根据相位分布对每个纳米砖的转向角进行排布，完成完美涡旋光束复用生成器件的设计。本发明采用上述设计方法得到的非叠加式的完美涡旋光束复用生成器件可以在工作波长、左旋或右旋圆偏振光的入射下在所设计的位置处产生拓扑荷数逐次变化的完美涡旋光束。本发明提出了一种新的完美涡旋光束复用生成器件的设计方法，构造了一片的超表面器件，在光通信、粒子捕获、成像等领域有着极大的产业化前景。
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公开(公告)号：CN114942527B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202210558767.0
申请日：2022-05-20
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面的一阶二阶复用光场微分器件及其设计方法。超表面由基底，介质层及排布在介质层上的纳米砖组成。每个纳米砖的大小相同，转角各异。当一束线偏振光依次通过起偏器、超表面以及检偏器时，出射光的强度会受到调制。通过转动检偏器和起偏器，巧妙的构建出射光的强度函数，可以实现空域一阶微分和二阶微分的功能转换。两种功能相互独立，互不影响。本发明具有体积小、质量轻、可批量生产等优点，可广泛应用于光学图像处理、生物成像、自动驾驶等方面。
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公开(公告)号：CN114895543B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210560984.3
申请日：2022-05-23
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全息零级和超表面几何相位的灰度纳米印刷设计方法，灰度纳米印刷术的信息通道为全息零级，灰度图像信息被编码进超表面上纳米砖阵列的转角排布中；超表面由两层基底、一层反射式纳米砖阵列构成；硅基底上方为二氧化硅基底，二氧化硅基底上排布有周期性排列的硅纳米砖阵列单元，各纳米砖单元大小相同，转角各异；本发明所提出的基于全息零级和超表面几何相位的灰度纳米印刷设计方法，与传统的灰度纳米印刷术相比，几何相位设计模式更加灵活，填补了灰度纳米印刷术在相位领域的空白，其优势在于设计算法简单，集成度极高，无需任何光学器件的协助，能够用肉眼直观观察，可广泛的应用于图像显示等领域，具有广阔的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113568099B
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202110773560.0
申请日：2021-07-08
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开一种基于纳米微腔的可见光分束滤波薄膜及其设计方法，可见光分束滤波薄膜由电介质‑金属‑电介质‑银薄膜堆叠构成；可见光分束滤波薄膜为亚波长尺度；电介质层材料和上层金属材料可根据需求替换，电介质‑金属‑电介质‑银薄膜结构中的中间层电介质的厚度可以调控滤波的中心波长。本发明在亚波长尺度下，将光分束器与光滤波器的功能集成为一个基于纳米微腔的薄膜结构，可以实现透射和反射相同颜色的光波，同时薄膜的结构优势，使得其易于加工，并且可以镀膜在其他光学器件上，实现功能的多重集成，因此可广泛用于光学器件、数码显示等实际应用场景。
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公开(公告)号：CN114942527A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210558767.0
申请日：2022-05-20
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面的一阶二阶复用光场微分器件及其设计方法。超表面由基底，介质层及排布在介质层上的纳米砖组成。每个纳米砖的大小相同，转角各异。当一束线偏振光依次通过起偏器、超表面以及检偏器时，出射光的强度会受到调制。通过转动检偏器和起偏器，巧妙的构建出射光的强度函数，可以实现空域一阶微分和二阶微分的功能转换。两种功能相互独立，互不影响。本发明具有体积小、质量轻、可批量生产等优点，可广泛应用于光学图像处理、生物成像、自动驾驶等方面。
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公开(公告)号：CN112733343B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011611400.8
申请日：2020-12-30
Applicant: 武汉大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06T1/00 , G06F111/14
Abstract: 本发明提供一种实现可重构水印的超表面彩色纳米印刷器件的设计方法，包括：构建超表面阵列；优化仿真获得多组尺寸参数的纳米砖结构单元的反射光谱，并计算得到其结构色；设计目标彩色图像，根据目标彩色图像的颜色分布选择结构色符合要求的几组尺寸参数作为备选尺寸参数；根据目标彩色图像各像素点的颜色从备选尺寸参数中找到各像素点对应的纳米砖结构单元对应的尺寸参数；设计待叠加的水印图像，在上述步骤基础上将无水印叠加的像素点对应的纳米砖结构单元的纳米砖转向角设为α，将有水印叠加的像素点对应的纳米砖结构单元的纳米砖转向角设为α±90°。本发明加工误差容忍度高，降低了设计和加工难度，有着很好的发展前景。
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公开(公告)号：CN113433606B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202110693283.2
申请日：2021-06-22
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供实现片上波前整形的类金属线结构和非对称传输的应用。所述一维等离激元类金属线结构，由底层金属膜、中间层电介质和上层金属梯形纳米天线三层堆叠构成；所述金属梯形纳米天线周期性纵向一维排列于中间层电介质上。所述一维等离激元类金属线结构可以对宽带可见光区域的波长响应，实现宽带可见光中的平面内SPP波偏转。在该结构基础上，设置阵列光栅以构成级联双层结构，该结构可实现面内SPP的非对称偏折的传输功能，再通过进一步设计实现面内非对称透镜的功能。本发明所述的一维等离激元类金属线结构及级联结构具有结构简单、尺度小易于片上集成等优点，可广泛应用于片上转换光学器件、波导器件、信息处理、光谱仪和传感等重要领域。
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公开(公告)号：CN113311526B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202110581961.6
申请日：2021-05-24
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本申请涉及一种基于超表面光栅的光整流元件的设计方法，其包括步骤：选定目标工作波段以及目标入射角和出射角以确定超表面光栅的初始结构参数；对所述初始结构参数进行二值编码以获得对应的初始二值参数；基于多目标优化算法对所述初始二值参数进行优化以获得初步优化结构参数；根据制造工艺需求对所述初步优化结构参数进行边界优化以获得最优结构参数。实现了两束相同偏振和波长的平面波从不同角度入射到元件上，使两束平面波可以耦合为一束平面波出射以实现更好的光整流。
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