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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：CN109031660B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201811025893.X
申请日：2018-09-04
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明提供提供一种消单色像差大视场双级联变焦透镜及其设计方法，能够有效消除大视场下的单色像差。本发明所涉及的消单色像差的大视场双级联变焦透镜，其特征在于，包括：石英玻璃；第一纳米砖阵列结构，形成在该石英玻璃的一侧表面，用以校正透镜在大视场下的像差；以及第二纳米砖阵列结构，形成在该石英玻璃的另一侧表面，用以实现平行光束的聚焦，其中，第一纳米砖阵列结构和第二纳米砖阵列结构均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。本发明所提供的大视场双级联变焦透镜，具有体积小、成本低、重量小、设计思路简单的优点，非常适宜于在微型光电体系中应用。
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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：CN110908040B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201911065637.8
申请日：2019-11-04
Applicant: 武汉大学
IPC: G02B6/293
Abstract: 本发明属于光通信技术领域，公开了一种基于反射镜的多芯光纤复用和解复用的装置及方法，包括透镜、反射镜组件、光纤准直器组件，通过透镜对多芯光纤的出射光束进行扩束和准直，通过反射镜组件改变光束的传播方向，并拉开所述多芯光纤的不同纤芯的出射光束之间的距离，通过光纤准直器组件包括的多个单芯光纤准直器分别接收来自所述多芯光纤的不同纤芯的出射光束，并耦合至多个单芯光纤，实现空分解复用功能；多个单芯光纤的出射光束分别通过对应的多个所述单芯光纤准直器后，经反射镜组件改变光束的传播方向，并通过透镜进行聚焦，耦合至多芯光纤，实现空分复用功能。本发明解决了现有技术中空分复用/解复用的耦合封装成本较高的问题。
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公开(公告)号：CN110850601B
公开(公告)日：2020-10-13
申请号：CN201911196763.7
申请日：2019-11-29
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种利用超表面实现图像相加和相减运算的方法，包括如下步骤：确定工作波长，优化纳米砖单元结构的尺寸参数；根据纳米砖单元对线偏振光波的调控效果，周期性排列纳米砖单元结构，构成超表面阵列结构，加工超表面；搭建4f系统实际光路，将需要进行处理的两幅图像放在输入平面上沿光轴对称的位置上，超表面放置在频谱面上，在超表面前、后分别放置起偏器与检偏器，通过调整起偏与检偏的角度来实现图像相加与相减运算及其转换。组成超表面的纳米砖单元结构的基本尺寸都是亚波长量级，可对大尺寸的图像进行相加或相减运算处理，提高了光能利用效率，操作更加简单，切换更加便捷，可控性也更强，且易于加工实现。
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Patent Agency Ranking
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：CN110568557B
公开(公告)日：2020-09-22
申请号：CN201910743361.8
申请日：2019-08-13
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种基于偏振控制的信息复用方法，利用蕴含在Malus定律中的出射光强的简并性，借助于各向异性微纳结构，通过改变入射光和检偏器的偏振态，实现不同图像的转换，包括如下步骤：构建微纳结构单元并确定其结构参数；构建微纳结构阵列，根据在微纳结构阵列的表面设定以偏振方向为α1的线偏振光入射而显示的第一图像，得出所有转向角组合，基于蕴含在Malus定律中的出射光强的简并性和在微纳结构阵列的表面设定以偏振方向为的线偏振光入射而显示的第二图像，最终确定每个微纳结构的转向角θ。本发明操作简单，仅仅利用一种纳米砖结构即可以实现图像转换功能，且产生的两幅图像没有任何相关性，也无法相互推断，应用领域广泛。
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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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公开(公告)号：CN110335533B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201910532545.X
申请日：2019-06-19
Applicant: 武汉大学
IPC: G09F3/02
Abstract: 本发明属于微纳光学技术领域，公开了一种基于超表面阵列结构的光学信息隐藏方法，包括：确定工作波长，优化纳米砖单元结构的尺寸参数，使工作波长下任意偏振态的偏振光正入射至纳米砖单元结构时，沿纳米砖单元结构的长轴方向振动的线偏振光分量反射率最大，沿短轴方向振动的线偏振光分量透过率最大；将M×N个像素组成的灰度图像的灰度信息编码为M×N个纳米砖单元结构的方向角信息，生成第一方向角矩阵；改变随机选出的n个纳米砖单元结构的方向角，生成第二方向角矩阵；将M×N个尺寸一致、方向角按照第二方向角矩阵排列的纳米砖单元结构等间隔排列，构成超表面阵列结构。本发明通过超表面阵列结构能够实现光学信息的隐藏。
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