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公开(公告)号：CN117348308A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311188412.8
申请日：2023-09-13
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域，公开了可调液晶透镜、基于可调液晶透镜的光谱成像方法及系统，本发明采用光学各向异性和电光调控特性的液晶材料构成的单透镜可以同时对被测物体进行成像和光谱探测，本发明通过记录不同电压下可调液晶透镜输出的图像再结合可调液晶透镜自身的光谱响应，可重建包含被测物体空间信息和光谱信息的数据立方体。本发明打破了传统透镜仅能实现空间信息记录的局限，可以大大提高光学探测获取的信息量，发展出了一种结构紧凑、高效的多维度平面成像器件，并提供了利用单个可调液晶透镜实现的光谱成像方法及系统。
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公开(公告)号：CN115933174A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211552212.1
申请日：2022-12-05
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相位调制的纳米印刷和全息复用的设计方法。基于相位调制的纳米印刷和全息复用的设计方法将需要复用图像信息按信息通道(即不同的观测平面)分别进行编码；其中近场图像信息会被编码进入余弦分布型相位内，远场图像信息会被编码进入复振幅全息中，再将两个相位分布相叠加得到最终的相位分布，并将之映射为超表面纳米阵列单元的转角分布；本发明所提出的一种基于相位调制的纳米印刷和全息复用的设计方法，与传统的近远场复用模式相比，几何相位设计模式更加灵活，其优势在于设计算法简单，集成度极高，可以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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公开(公告)号：CN113126465B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110484311.X
申请日：2021-04-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于双通道偏振复用的三基色彩色全息超表面及其设计方法。该超表面彩色全息利用两个正交圆偏振通道处理彩色图像R、G、B三个基色成分，且针对各成分波长进行相应的色散补偿，解决了彩色全息图三基色成分的串扰问题，兼具角度复用方式和偏振复用方式的优点。在此基础上，通过对组成超表面的每个周期性纳米单元的相位调控实现了相位型计算全息片，在正入射条件下可在远场呈现一幅彩色全息图。本发明为超表面彩色全息术提供了一种新的方式，可应用于彩色全息显示等领域。
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公开(公告)号：CN113391384B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110623037.X
申请日：2021-06-04
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于级联纳米微结构的片上定向整流超表面及其设计方法，具有定向整流功能的片上超表面能实现对多个入射角(±20°内)的表面波的整流，使其都沿法线方向(0°)传输和传播，形成类似零折射率材料的性能。这种片上整流超表面由银基底层‑二氧化硅波导层‑半椭圆形和等腰梯形银纳米结构层构成，半椭圆形结构和等腰梯形结构通过相互作用产生的表面等离子体共振及其诱导的相位梯度实现对表面波的操控。设计片上整流超表面的具体方法为：同时优化半椭圆形结构尺寸、等腰梯形结构的大小边尺寸，以及半椭圆层和等腰梯形层之间的距离，使其在尽可能大的的斜入射角度下实现整流功能。
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公开(公告)号：CN113296381B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110495788.8
申请日：2021-05-07
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现非对称传输的单层纳米结构超表面及其设计方法，超表面由介质基底及排布在上面的硅纳米砖单元结构组成。所有纳米砖的长轴、短轴长度以及高度相同，纳米砖的方向角不同，通过巧妙的设计纳米砖的方向，利用圆偏振光从纳米砖正向和反向入射时会产生相位相反的相位延迟，当左圆偏振光分别从超表面的正向和反向入射时，在超表面的菲涅尔区域会分别产生两幅不相关的全息图像，生成的全息图像具有高保真度、宽频响应和串扰低的优点。本发明可用于高端防伪、高端显示、虚拟现实、增强现实等领域，为未来的显示技术及安全技术开辟出一条新的路径。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113703239A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110886251.4
申请日：2021-08-03
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于液晶的可电控双通道显示方法。该液晶单元结构由五层材料构成，包括中间部分的向列型液晶层、上层的光控取向层和玻璃层、以及底部同样的光控取向层和玻璃层，能够在透射空间分别产生一幅平面显示灰度图像和一幅全息图像，实现双通道的信息显示，这两个通道相互独立且互不影响。另外，通过调节外部施加电压的大小，该液晶多功能器件能够实现光开关的转换和工作波长的动态选择。本发明在光学信息的存储、显示、传输以及光谱测量等领域具有潜在的应用价值。
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公开(公告)号：CN113568099A
公开(公告)日：2021-10-29
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：CN112564814B
公开(公告)日：2021-10-22
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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公开(公告)号：CN111145071B
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN201911338062.2
申请日：2019-12-23
Applicant: 武汉大学
IPC: G06T1/00
Abstract: 本发明涉及微纳光学及光学防伪技术领域，公开了一种将水印叠加在连续灰度图像中的三通道超表面复用方法，包括：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；选择三通道超表面进行复用的连续灰度图像、水印图像和二值图像；根据连续灰度图像以及水印防伪图像，设计纳米砖阵列中的纳米砖转向角；按照二值图像，从多组备选的尺寸参数中选择对应尺寸的纳米砖结构单元进行排布；根据上述的纳米砖单元结构尺寸参数和纳米砖转向角排列纳米砖单元结构，获得三通道超表面材料。本发明通过单个超表面阵列结构能够实现三通道信息的复用，具有结构紧凑、信息密度高、隐蔽性强的特点。
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公开(公告)号：CN113391384A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110623037.X
申请日：2021-06-04
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于级联纳米微结构的片上定向整流超表面及其设计方法，具有定向整流功能的片上超表面能实现对多个入射角(±20°内)的表面波的整流，使其都沿法线方向(0°)传输和传播，形成类似零折射率材料的性能。这种片上整流超表面由银基底层‑二氧化硅波导层‑半椭圆形和等腰梯形银纳米结构层构成，半椭圆形结构和等腰梯形结构通过相互作用产生的表面等离子体共振及其诱导的相位梯度实现对表面波的操控。设计片上整流超表面的具体方法为：同时优化半椭圆形结构尺寸、等腰梯形结构的大小边尺寸，以及半椭圆层和等腰梯形层之间的距离，使其在尽可能大的的斜入射角度下实现整流功能。
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