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公开(公告)号：CN117031599A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310926982.6
申请日：2023-07-26
IPC: G02B5/18
Abstract: 本发明公开了一种超构光栅，包括基底和电介质光栅层，所述电介质光栅层是在z方向上具有不同深度的光栅凹槽；还公开了一种主动调控准BIC的方法，将所述超构光栅浸润在水溶液中，准BIC模式关闭；将所述超构光栅干燥，准BIC模式被激发；还公开了一种光学信息加密的方法，通过所述超构光栅进行编码设计，在干燥状态下，显现编码图像；在水溶液浸润状态下，编码图像消失；本发明利用水溶液作为调控手段，不需要将超构光栅与其它主动材料进行集成就能够主动调控准BIC，调控手段非常简单并且易于获取，基于具有深度差的超构光栅激发的准BIC的工作波段是在可见光波段；通过对超构光栅结构进行编码，可以实现光学信息加密的主动调控。
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公开(公告)号：CN116931145A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310921032.4
申请日：2023-07-26
IPC: G02B5/18
Abstract: 本发明公开了一种水凝胶超构光栅，包括基底和光栅层；所述基底为金属材料反射层；所述光栅层由水凝胶和水溶性量子点材料复合而成；利用泵浦光在所述水凝胶超构光栅结构的左侧照射激发量子点，产生以正向面内动量经过超构光栅的波导模式荧光，超构光栅将波导模式荧光单向辐射到设计的角度；通过改变环境湿度使水凝胶超构光栅发生形变，实现波导模式荧光单向辐射强度的调控；形变越大强度越低；通过光栅周期的加工设计实现对单向荧光辐射角度的调控；本发明通过在水凝胶薄膜表面加工出超构光栅结构，单向耦合出水凝胶结构中以波导模式传播的量子点荧光，利用水凝胶材料随环境湿度增加而膨胀的特性，实现湿度驱动的单向荧光辐射能量的主动调控。
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公开(公告)号：CN118859369A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410776789.3
申请日：2024-06-17
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于水凝胶波导的片上超表面及实现动态彩色全息的方法。本发明利用单步电子束曝光直写技术，直接在水凝胶波导层表面打印出矩形纳米孔，无需额外的加工流程；利用水凝胶的光学可调特性，片上超表面通过简单的呼气过程实现了光学隐藏和动态双通道全息显示的切换功能；利用水凝胶波导层的色散以及湿度驱动的动态提取效率，集成的片上超表面可实现彩色全息的动态加密功能，并成功展示了在特定湿度条件下的彩色全息图像。本发明的片上超表面，超越了传统的静态片上单色全息显示技术，具有高集成度和无零阶衍射干扰等特点，可以实现微纳光学器件的集成，有望应用于主动光学信息隐藏/加密、全彩全息显示技术和下一代可穿戴AR设备。
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公开(公告)号：CN115903429B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202211435262.1
申请日：2022-11-16
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于直接打印结构色技术的动态彩色全息方法，该直接打印结构色技术，是利用电子束曝光直接灰度曝光三层薄膜结构，以打印出阶梯式三层薄膜结构，无需额外的加工步骤，可以直接生成不同色彩的结构色。三层薄膜结构由金属层‑聚乙烯醇层‑金属层组成；聚乙烯醇层对电子束曝光剂量敏感，在不同曝光剂量下，发生不同程度的坍缩；聚乙烯醇层能够吸收环境中的水分子发生膨胀行为。通过将传输相位编码到直接打印的结构中，本发明可实现近场图案的彩色打印，同时可以在远场投影出彩色的全息图案，其图案颜色可以随环境湿度变化动态调控。本发明可广泛应用于光学滤波，主动式光学器件，以及新型光学显示平台等实际应用领域。
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公开(公告)号：CN113391443B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202110719467.1
申请日：2021-06-28
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了基于纳米微腔的光学调制器、超表面及信息加密方法。该光学调制器包括五层结构，至下而上依次为金属反射层‑下电介质层‑金属中间层‑上电介质层‑金属层；所述光学调制器的工作波长由上电介质层的厚度决定，通过改变下电介质层的厚度以实现工作波长下反射光强的控制。所述超表面由多个光学调制器阵列于一平面构成，可实现灰度图像的加密隐藏和显示。本发明将反射强度连续控制和工作波长可定制的优势集成为一个纳米微腔的薄膜结构，通过优化调制，可以实现灰度图像信息加密的功能，同时具有结构简单，微纳尺寸以及易于集成等优点，可广泛用于光学调制，信息加密，完美吸收等光学领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116125774A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310137613.9
申请日：2023-02-20
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明涉及一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法及全息元件，其包括以下步骤：选定目标的多个自由曲面及其对应的多个目标全息图像；基于目标的自由曲面计算出由光程差带来的反射相位差Φ自由曲面；将多个目标全息图像和多个反射相位差Φ自由曲面代入全息优化算法，解算超构表面相位分布Φ超构表面或者超构表面电场分布Ε超构表面。由于基于多个自由曲面可计算出由光程差带来的多个反射相位差，并与多个目标全息图像结合通过优化算法可解算出超构表面相位分布或电场分布，使一个确定的超构表面在与多个不同的自由曲面结合时，可产生多个不同的全息图像，进而通过改变自由曲面的形状能呈现出不同的全息图像，可以实现更多数量的全息通道。
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公开(公告)号：CN114236680B
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202111429402.X
申请日：2021-11-29
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明属于微纳光学、集成光子学和增强现实显示技术领域，公开了一种可实现多功能的片上超表面及其设计方法和应用。本发明基于片上超表面可设计实现不同的功能，包括片外光束偏折、片外光束聚焦、双通道全息、三通道全息；同时基于片上超表面的优势，实现双通道或者三通道全息的AR显示。本发明工艺简单，设备小型化，多功能化，易于片上集成，不同通道之间的全息图没有串扰，在可穿戴设备集成以及下一代显示技术方面展示出巨大的应用潜力。
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公开(公告)号：CN113406729B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110732897.7
申请日：2021-06-30
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了基于宽带可见光纳米超表面的双向全息调制方法及应用。所述超表面是由多个单元结构周期性排列而成，单元结构包括基底和设置于其上的纳米砖。该方法通过设计单元结构的尺寸参数以构建超表面，可实现宽带可见光范围内单层纳米结构的双向全息图像显示。单个纳米砖在长宽上具有各自独立的自由度，分别对两种不同的线偏振光具有不同的响应，实现不同偏振下两幅不同图像的显示。本发明结构尺度小易于集成，可以作为非互易信息处理、光学计量和加密/解密安全性增强防伪应用的器件。
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公开(公告)号：CN114137752A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111366158.7
申请日：2021-11-18
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种电驱动的近远场同时多路复用的动态显示方法与应用。电驱动动态显示超表面由底部液晶层与顶部超表面层构成。底部液晶层为电驱动的偏振旋转器，在不施加外部电压的时候可以将入射光的偏振旋转90°，施加电压之后不旋转偏振。顶部超表面是由多个单元结构周期性排列而成，单元结构包括基底和置于其上的纳米砖。该方法通过设计单元结构的尺寸参数以构建超表面，可实现宽带可见光范围内同时偏振复用型近场显示与远场全息图像的切换显示。单个纳米砖分别对两种不同的线偏振光具有不同的振幅与相位的响应，以同时实现不同偏振下两幅近场与两幅远场图像的显示。本发明可以作为智能动态显示、成像复用以及信息加密/安全的器件等。
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公开(公告)号：CN111624692B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202010428752.3
申请日：2020-05-20
Applicant: 武汉大学
Abstract: 本发明公开了一种基于纳米微腔的光学滤波透镜设计及多波长消色差技术。具有滤波功能的波带片由银反射层和银‑二氧化硅‑银透射层构成，银‑二氧化硅‑银透射层对单一波长响应，滤波的中心波长由银‑二氧化硅‑银透射层的厚度决定。利用其实现多波长消色差聚焦的方法为：确定多波长消色差聚焦的波长；将透射层中二氧化硅层的厚度与选取波长对应；根据波带片设计公式完成对多波长消色差聚焦的共同设计；将不同的结构与各个环带需要的透射效果相对应，实现多波长消色差聚焦。本发明将滤波和聚焦功能集成在一个波带片上，可实现多波长消色差聚焦的设计，同时具有结构简单、尺度小易于集成等优点，可广泛应用于滤波、聚集、消色差成像等光学领域。
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