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公开(公告)号：CN111028660B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201911182178.1
申请日：2019-11-27
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种带有水印的双通道超表面防伪图案设计方法及其应用。通过巧妙的构建出射光强度函数，可以实现双通道的超表面图像显示，其中一种信息通道记录连续灰度图像，另一个信息通道记录带有水印的连续灰度图像。且两者之间可以通过转动检偏器，实现转换。本发明可应用于高端防伪、图像显示等领域。
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公开(公告)号：CN111007583B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201911338483.5
申请日：2019-12-23
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及微纳光学及光学防伪技术领域，公开了一种三通道防伪超表面的设计方法，包括如下步骤：纳米砖阵列，纳米砖阵列包括多个纳米砖结构单元，优化获得纳米砖结构单元具有不同光谱响应的至少两组备选尺寸参数；确定三通道防伪超表面在三个通道需要进行复用的连续灰度图像、防伪的第一双色图像以及第二双色图像；由三个通道的图像，依据纳米砖单元结构的光谱响应特性以及偏振响应特性来排列纳米砖单元结构的尺寸和纳米砖转向角，构成三通道防伪超表面阵列结构。本发明设计的超表面在线偏振光波照明下能够显示通道一、通道二的图像，在白光照明下能够展现第二双色图像，其具有设计灵活、结构紧凑、安全性高、多通道显示以及隐蔽性强等优点。
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公开(公告)号：CN110727039B
公开(公告)日：2020-10-30
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：CN110609345B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201910907529.4
申请日：2019-09-24
Applicant: 武汉大学
IPC: G02B5/18
Abstract: 本发明涉及一种基于微纳半波片的振幅型光栅的制作方法，属于微纳光学及衍射光学领域，该微纳半波片由多个纳米砖结构阵列构成，纳米砖结构阵列包括多个纳米砖结构单元，以偏振方向沿x轴或y轴的线偏振光垂直入射所述纳米砖结构阵列后，其透射光偏振方向会发生改变，透射光再经过一检偏方向与入射线偏振光方向平行的检偏器后，由马吕斯定律可知其振幅会发生变化，振幅变化量与微纳半波片转角相关，通过合理设计多个纳米砖结构阵列中的微纳半波片转角分布，可以得到振幅型光栅。本发明制得的振幅型光栅的振幅可连续调制，且只需一次光刻，加工容易，设计灵活。
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公开(公告)号：CN110647024B
公开(公告)日：2020-10-09
申请号：CN201911043883.3
申请日：2019-10-30
Applicant: 武汉大学
IPC: G03H1/26
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面阵列结构实现迂回相位编码复用的方法，该方法包括以下步骤：步骤1、优化设计可等效为微型起偏器的纳米砖单元结构；步骤2、纳米砖单元结构对应的透过率编码；步骤3、设计抽样单元实现复振幅调制；步骤4、复振幅全息复用设计；步骤5、生成透过率编码信息，求出包含四种方向角信息的方向角矩阵；步骤6、将纳米砖单元结构等间隔排列，构成超表面阵列结构。本发明提供的迂回相位编码复用设计方法简单、设计灵活、易于操作，可以实现复振幅全息，并且通过改变入射线偏振光的偏振状态可以产生两个完全不同的全息片，实现复振幅全息复用；超表面阵列结构的结构简单、体积小、重量轻、结构紧凑，具有极大的产业化前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110456439B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201910706738.2
申请日：2019-08-01
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供了一种同时实现彩色纳米印刷与彩色相位型全息的超表面材料及其设计方法，所述超表面材料由对红光响应的纳米单元结构和对绿光响应的纳米单元结构交错排列而成的纳米单元阵列，相邻对红光响应的纳米单元结构和相邻对绿光响应的纳米单元结构的间隔均为C为纳米单元结构的周期；所述纳米单元阵列中每个纳米单元结构均等效为一个半波片。当入射光为线偏光时，在近场实现即调灰度又调颜色的彩色纳米印刷，当入射光为圆偏光时，在远场实现彩色相位型傅里叶全息，且两种图像显示方式相互独立，互不影响。本发明可应用于彩色显示、加密、防伪等领域，为实现新型的，高安全性的光学安全设备提供一种新的方法和途径。
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公开(公告)号：CN111413754A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010147224.0
申请日：2020-03-05
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面的广角散射和定向散射的元件结构及设计方法。本发明的设计方法针对工作波长，优化设计单元结构，通过改变硅纳米砖转向角可以调控相位，将所需的散射光场输入算法，计算相位排布，根据算法给出的相位梯度排布硅纳米砖的转向角，用工作波长垂直照射即可得到所需的广角散射或定向散射光场。本发明方法设计流程简单且设计的相位梯度通用；提高了对光散射方向的控制能力，使光散射到设计的角度范围；散射元件为超表面，更轻薄以及便于集成化；可广泛应用于光学照明、光学成像等领域。
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公开(公告)号：CN111399086A
公开(公告)日：2020-07-10
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：CN108663740B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201810575094.3
申请日：2018-06-06
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了基于电介质纳米砖超材料的线偏振光起偏器及制备方法，包括一基底和三透射式纳米砖阵列；基底的一侧面设有第一透射式纳米砖阵列，与该一侧面相对的另一侧面设有第二透射式纳米砖阵列和第三透射式纳米砖阵列；第一透射式纳米砖阵列和第二透射式纳米砖阵列均由若干纳米砖阵列单元在基底上按阵列形式排列构成；纳米砖阵列单元又由基底上等间距排列成一行的方位角为零、但尺寸不一的若干电介质纳米砖构成；第三透射式纳米砖阵列由若干方位角为45°且尺寸一致的电介质纳米砖按阵列形式排列构成。本发明可将一束随机偏振态入射光，高效地转换为振动方向相同且传播方向不变的两束线偏光；同时，本发明还具有低损耗、制造简单等优点。
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公开(公告)号：CN111158075A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN202010015232.X
申请日：2020-01-07
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供一种水印防伪超表面及其设计方法。该超表面由能够同时对红光和绿光响应的纳米砖单元结构组成。纳米砖单元结构对入射红绿线偏光等效为一个起偏器，能够有效调节入射线偏光中的红绿分量比例从而在近场形成一幅彩色图案(颜色在红绿之间)；另外，巧妙利用马吕斯定律及其变式，当入射光为单色光时，通过旋转光路中的起偏器，能够在原单色图上叠加亮或暗的水印。本发明可应用于高分辨率图像显示、光学防伪、信息复用，且体积小、成本低、重量小、设计思路简单，非常适宜于在微型光电体系中应用。
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