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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
IPC: G02B1/00
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。
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公开(公告)号：CN110737033B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN201910939115.X
申请日：2019-09-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于超表面实现偏振干涉的结构、方法及其应用，涉及微纳光学技术领域。由顶层‑银纳米砖阵列，中层‑二氧化硅透明基底以及底层‑银反射层三层结构构成。由于具有极厚的二氧化硅透明基底，该结构可使两个偏振方向正交的偏振光之间产生极大的相位差，从而获得对工作波长和入射光角度非常灵敏的响应。本发明可应用与波长选择和光束准直，其极高的灵敏度可灵敏的检测到波长和入射光角度的微小变化，可应用于入射光准直，波长选择等，具有极高的灵敏度和精度。
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公开(公告)号：CN110989286B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201911092866.9
申请日：2019-11-11
Applicant: 武汉大学
IPC: G03F1/38
Abstract: 本发明公开了一种超表面信息复用掩模板系统及其制备方法。本发明的超表面信息复用掩模板系统，包括石英玻璃；纳米砖阵列结构，形成在该石英玻璃的一侧表面，用以对反射(或透射)光的强度进行调制；透镜，用以对超表面材料掩模板放大成像；涂有光刻胶的SOI成像面，用来制作集成光路。纳米砖阵列由纳米砖单元周期性排列形成，并且纳米砖为长方体形，长宽高均为亚波长尺寸。本发明能够有效将超表面材料表面图案放大并作为掩模板来制作集成光路，并且通过适当地旋转入射线偏光的偏振角度，一个超表面样片可以形成两幅不同的图像从而当做两个掩模板来使用，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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公开(公告)号：CN110927858B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201911291185.5
申请日：2019-12-16
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供一种实现近场双色图像显示与远场全息复用的超表面及其设计方法，超表面材料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，当对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)，当入射光为红色(或绿色)单色圆偏光时，在远场实现傅里叶全息。且两种图像显示方式互相独立。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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公开(公告)号：CN112564814A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011452331.0
申请日：2020-12-10
Applicant: 武汉大学
IPC: H04B10/548 , H04B10/70 , H04L9/14 , H04N1/32
Abstract: 本发明属于信息光学技术领域，公开了一种基于超表面的近场双密钥加密方法，将超表面作为公钥，将入射光的相位分布作为私钥；包括选择入射光的工作波长，优化纳米砖的尺寸参数，使得工作波长下的入射光入射至纳米砖时，纳米砖的交叉偏振转化效率最高、同向偏振转化效率最低；计算获得记录公钥图像的超表面的相位分布信息；确定纳米砖阵列中若干个纳米砖的方向角排布信息并在基底上进行排布，完成公钥的设计；计算获得入射光的相位分布信息，完成私钥的设计。本发明设计的算法简单，设计的自由度更高，安全性极强，且双密钥加密模式更加灵活。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112286028A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011257077.9
申请日：2020-11-11
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电介质超表面的相位型像全息设计与制备方法，所述基于电介质超表面的相位型像全息包括一基底、一反射式纳米砖阵列；基底上排布有周期性排列的纳米砖阵列单元，衍射距离为0.1～1um；所述电介质纳米砖阵列纳米砖单元数目与目标图像像素数相等，各纳米砖单元大小相同，转角各异；本发明所提出的基于电介质超表面的相位型像全息设计与制备方法，与传统的全息迭代设计算法相比，其优势在于设计算法简单，可实施性极强，且设计制备出来的像全息图效率高、成像质量优异，相较于表面浮雕型全息图，本发明具有体积小，质量轻便，以及可以批量复制的优势，可广泛的应用于图像显示、信息加密等领域。
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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。
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公开(公告)号：CN112147721A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010951978.1
申请日：2020-09-11
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供一种偏振阶数可调且可连续变焦的柱矢量光束透镜，包括两片级联的超表面阵列，每片超表面阵列包括多个纳米砖结构单元，纳米砖结构单元包括工作面以及设置在工作面上的纳米砖；用线偏振光入射级联的两片超表面阵列时产生柱矢量光束；以线偏振光入射时，固定第一片超表面阵列，绕光轴旋转第二片超表面阵列，实现出射柱矢量光束的偏振阶数连续调节和连续变焦；本发明还提供上述柱矢量光束透镜的构造方法，该方法根据偏振阶数调节范围确定纳米砖转向角排布，根据焦距调节范围和精度确定纳米砖尺寸参数的排布。本发明可以实现任意阶数柱矢量光束的产生和连续变焦，解决目前柱矢量光束生成中光学系统复杂、难以连续变焦等问题。
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公开(公告)号：CN110794661B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201911157336.8
申请日：2019-11-22
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于叠层超表面实现双通道纳米印刷和双通道全息的方法，包括：构建超表面单元结构，超表面单元结构包括基底、设置在基底上的第一纳米砖以及嵌于基底中的第二纳米砖；优化得到第一纳米砖和第二纳米砖的结构参数；构建超表面结构阵列，其包括多个超表面单元结构；根据入射光先后经过第一纳米砖和第二纳米砖以及先入射至第二纳米砖再入射到第一纳米砖两种模式下的近场图案和远场图案的成像要求，从中找出能同时满足近场成像的强度分布又在远场能形成相位型傅里叶全息图的第一纳米砖转向角θ1和第二纳米砖转向角θ2的排布，获得能实现双通道纳米印刷和双通道全息的超表面材料。本发明可以在一片超表面材料上编码四幅完全无关的图像。
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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。
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