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公开(公告)号：CN113138435B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202011511939.6
申请日：2020-12-18
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全介质超表面结构的振幅型光学器件。该光学器件包括基底和纳米结构单元，基底采用无损耗低折射率介质材料，纳米结构单元采用无损耗高折射率介质材料或者半导体材料；纳米结构单元按照特定的相位分布排列在基底上，形成纳米单元阵列；上述特定的相位分布满足以下公式：本发明可以实现对光波的振幅调控，并且分为偏振相关和偏振无关两种类型的器件。对于偏振相关型器件，任意的两种正交偏振态可以独立地操控两种不同的振幅，增加了超表面的可调控自由度，可以实现宽带的二色性光学器件，有潜力应用于光学加密、防伪等领域。
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公开(公告)号：CN110927993B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN201911333177.2
申请日：2019-12-23
Applicant: 南京大学
IPC: G02F1/01
Abstract: 本发明公开了一种基于全介质超表面结构的退偏器，包括：基底和全介质超表面纳米结构单元，所述基底采用介质材料，所述全介质超表面纳米结构单元为各向异性结构，全介质超表面纳米结构单元以快轴与x轴夹角角度随机分布在基底上，形成纳米单元阵列，当波长为250nm‑20μm的光波入射到表面时，经过纳米单元阵列的相位调制，透射光波将以随机偏振角度的集合射出，整体表现为非偏振光。本发明设计的光学退偏器具有超薄的厚度(纳米量级)，有利于器件与纳米光子学系统相结合，可以实现小体积、对入射角度不敏感、对入射线偏光方向不敏感以及宽带宽光退偏等。
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公开(公告)号：CN114518654B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202210126830.3
申请日：2022-02-11
Applicant: 南京大学
IPC: G02B27/00 , G06F18/214 , G06N3/0464 , G06N3/084 , G06F17/14 , G06F17/16
Abstract: 本发明公开了一种高分辨大景深成像方法。该方法包括如下步骤：(1)针对目标工作场景，仿真参数空间下的成像系统的点扩散函数，以确定成像系统的参数；(2)设计并制备光学波前调制器件，搭建成像系统；(3)标定成像系统的点扩散函数，利用标定数据进一步生成训练数据集；(4)构建并训练解耦重建算法，对实际拍摄得到的图像进行重建。本发明基于光谱偏振复用的思路，通过前端设计的波前调制器件，将大景深范围内空间信息耦合编码至光谱偏振通道，光学系统将近景到远景的信息通过一次拍摄全部采集后，由解耦重建算法恢复出清晰图像数据，最终实现了超大景深成像。
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公开(公告)号：CN114518171B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210126835.6
申请日：2022-02-11
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种集成式的全斯托克斯偏振成像方法，具体步骤包括：(1)设计像素化偏振敏感光子器件，每个像素包括两种或者两种以上的各向异性纳米单元，使得两种正交的偏振光传播通过单个像素之后的归一化振幅差在0.02以上；(2)使用不同波长的单色光入射到所述像素化偏振敏感光子器件，同时改变入射光的偏振态，表征得到不同偏振态下光子器件每个像素的光谱，获取先验知识；(3)搭建成像系统，对成像场景进行光学采集；(4)构建并训练重建算法，重建全斯托克斯参量。本发明构建的偏振敏感的像素化光学器件可完成全偏振的光学调制，而且结合压缩感知理论与深度学习，可以通过一次采集，实现全斯托克斯的偏振成像。
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公开(公告)号：CN114518171A
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202210126835.6
申请日：2022-02-11
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种集成式的全斯托克斯偏振成像方法，具体步骤包括：(1)设计像素化偏振敏感光子器件，每个像素包括两种或者两种以上的各向异性纳米单元，使得两种正交的偏振光传播通过单个像素之后的归一化振幅差在0.02以上；(2)使用不同波长的单色光入射到所述像素化偏振敏感光子器件，同时改变入射光的偏振态，表征得到不同偏振态下光子器件每个像素的光谱，获取先验知识；(3)搭建成像系统，对成像场景进行光学采集；(4)构建并训练重建算法，重建全斯托克斯参量。本发明构建的偏振敏感的像素化光学器件可完成全偏振的光学调制，而且结合压缩感知理论与深度学习，可以通过一次采集，实现全斯托克斯的偏振成像。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114518654A
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202210126830.3
申请日：2022-02-11
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种高分辨大景深成像方法。该方法包括如下步骤：(1)针对目标工作场景，仿真参数空间下的成像系统的点扩散函数，以确定成像系统的参数；(2)设计并制备光学波前调制器件，搭建成像系统；(3)标定成像系统的点扩散函数，利用标定数据进一步生成训练数据集；(4)构建并训练解耦重建算法，对实际拍摄得到的图像进行重建。本发明基于光谱偏振复用的思路，通过前端设计的波前调制器件，将大景深范围内空间信息耦合编码至光谱偏振通道，光学系统将近景到远景的信息通过一次拍摄全部采集后，由解耦重建算法恢复出清晰图像数据，最终实现了超大景深成像。
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公开(公告)号：CN111158070B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010115091.9
申请日：2020-02-25
Applicant: 南京大学
IPC: G02B3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于全介质超表面的消色差透镜，包括：基底和基底上的双层超表面；所述基底上覆盖一层低介电常数材料层，第一纳米结构单元分布在基底表面并填充在低介电常数材料层中，第二纳米结构单元分布在低介电常数材料层表面，第一纳米结构单元和第二纳米结构单元采用不同的相位分布，形成双层超表面。本发明提出的双层消色差透镜解决了消色差光学器件满足所需的相位色散与效率之间的相互制约问题，有利于实现高性能的宽带消色差器件，同时有利于器件集成光学系统的结合。
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公开(公告)号：CN113138435A
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202011511939.6
申请日：2020-12-18
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全介质超表面结构的振幅型光学器件。该光学器件包括基底和纳米结构单元，基底采用无损耗低折射率介质材料，纳米结构单元采用无损耗高折射率介质材料或者半导体材料；纳米结构单元按照特定的相位分布排列在基底上，形成纳米单元阵列；上述特定的相位分布满足以下公式：本发明可以实现对光波的振幅调控，并且分为偏振相关和偏振无关两种类型的器件。对于偏振相关型器件，任意的两种正交偏振态可以独立地操控两种不同的振幅，增加了超表面的可调控自由度，可以实现宽带的二色性光学器件，有潜力应用于光学加密、防伪等领域。
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公开(公告)号：CN111158070A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN202010115091.9
申请日：2020-02-25
Applicant: 南京大学
IPC: G02B3/00
Abstract: 本发明公开了一种基于全介质超表面的消色差透镜，包括：基底和基底上的双层超表面；所述基底上覆盖一层低介电常数材料层，第一纳米结构单元分布在基底表面并填充在低介电常数材料层中，第二纳米结构单元分布在低介电常数材料层表面，第一纳米结构单元和第二纳米结构单元采用不同的相位分布，形成双层超表面。本发明提出的双层消色差透镜解决了消色差光学器件满足所需的相位色散与效率之间的相互制约问题，有利于实现高性能的宽带消色差器件，同时有利于器件集成光学系统的结合。
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公开(公告)号：CN110927993A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911333177.2
申请日：2019-12-23
Applicant: 南京大学
IPC: G02F1/01
Abstract: 本发明公开了一种基于全介质超表面结构的退偏器，包括：基底和全介质超表面纳米结构单元，所述基底采用介质材料，所述全介质超表面纳米结构单元为各向异性结构，全介质超表面纳米结构单元以快轴与x轴夹角角度随机分布在基底上，形成纳米单元阵列，当波长为250nm-20μm的光波入射到表面时，经过纳米单元阵列的相位调制，透射光波将以随机偏振角度的集合射出，整体表现为非偏振光。本发明设计的光学退偏器具有超薄的厚度(纳米量级)，有利于器件与纳米光子学系统相结合，可以实现小体积、对入射角度不敏感、对入射线偏光方向不敏感以及宽带宽光退偏等。
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