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公开(公告)号：CN114706154A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210415316.1
申请日：2022-04-18
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种水凝胶纳米微腔及其实现光学图像可调控频域处理的应用，所述纳米微腔由金属‑水凝胶‑金属‑水凝胶‑金属五层薄膜堆叠而成；所述金属层为银层；所述水凝胶层为聚乙烯醇层；所述水凝胶层的聚乙烯醇可以吸水膨胀；所述纳米微腔可以对两个不同波长下的输入图像分别实现边缘增强成像和明场成像功能；所述纳米微腔可以通过湿度调控实现同一波长下，对输入图像进行边缘增强成像和明场成像的功能切换。本发明利用简单的多层膜堆叠结构设计，并引入具有湿度响应的水凝胶材料，实现了双功能可调控的新型光学频域处理器件，同时具有结构简单，调控方式简单，功能丰富以及易于集成等优点，可广泛用于图像处理，光学模拟计算等重要领域。
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公开(公告)号：CN115903095B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202211436054.3
申请日：2022-11-16
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种基于水凝胶的可编程超表面及其实现动态图像显示的方法，可编程超表面由顶层金属‑中间层水凝胶‑底层金属构成；金属层均为银；水凝胶层为聚乙烯醇；水凝胶层的聚乙烯醇可以吸收水分子膨胀；通过几何参数优化，使得单元结构在不同环境湿度下激发不同的共振模式，以产生不同的振幅响应用于独立编码；超表面可以通过湿度调控实现同一波长下，动态实时地显示出两幅纳米印刷图像和两幅全息图像；动态调控方式具有可逆性和可重复性。本发明利用具有灵敏湿度响应的水凝胶材料，实现了动态可调的可视化光学图像显示，这种调控方法具有面积大、成本低、能耗低等优点，可广泛用于信息存储及加密、湿度传感等重要领域。
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公开(公告)号：CN113391443A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110719467.1
申请日：2021-06-28
申请人： 武汉大学
摘要： 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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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
申请人： 武汉大学
摘要： 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
申请人： 武汉大学
摘要： 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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公开(公告)号：CN114326350B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202111478435.3
申请日：2021-12-06
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种基于水凝胶纳米微腔实现动态结构色及全息切换的方法，水凝胶纳米微腔由金属‑水凝胶‑金属三层薄膜堆叠而成；金属层为银层；水凝胶层为聚乙烯醇层；水凝胶层的聚乙烯醇可以吸水膨胀；水凝胶纳米微腔在不同的湿度环境下透射出不同的颜色，通过空间排布阶梯式的水凝胶纳米微腔并结合全息相位的设计，可实现动态彩色的纳米印刷图案以及全息切换的功能。本发明将水凝胶结合水分子时的膨胀特性与纳米微腔生成的结构色相结合，并加入全息相位信息，实现了多功能动态可调的新型光学显示器件，同时具有结构简单，调控方式简单，功能丰富以及易于集成等优点，可广泛用于动态彩色显示，信息复用，以及下一代显示技术。
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公开(公告)号：CN117608025A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311587447.9
申请日：2023-11-23
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种可实现光致荧光与泵浦光复用显示的超构表面；该超构表面由量子点发光材料层、微纳结构层、光波导层和基底层共同构成；该超构表面在泵浦光激发下产生单向的光致荧光发射并对泵浦光产生定向散射；该超构表面在所设定的观察角范围内，对观察到的散射光和荧光进行对立编码设计，从而实现不同的荧光发射纳米打印图像与散射泵浦光纳米打印图像。本发明所实现光致荧光与泵浦光复用显示的超构表面，能够同时控制荧光单向辐射的角度与泵浦光散射的角度；从而在特定的角度范围内观察时，能够同时编码发射的荧光和散射的泵浦光形成不同的纳米图像，这为荧光发射显示器件提供了新的范例，可广泛应用于光学显示、信息存储与光学加密等应用。
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公开(公告)号：CN114706154B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210415316.1
申请日：2022-04-18
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种水凝胶纳米微腔及其实现光学图像可调控频域处理的应用，所述纳米微腔由金属‑水凝胶‑金属‑水凝胶‑金属五层薄膜堆叠而成；所述金属层为银层；所述水凝胶层为聚乙烯醇层；所述水凝胶层的聚乙烯醇可以吸水膨胀；所述纳米微腔可以对两个不同波长下的输入图像分别实现边缘增强成像和明场成像功能；所述纳米微腔可以通过湿度调控实现同一波长下，对输入图像进行边缘增强成像和明场成像的功能切换。本发明利用简单的多层膜堆叠结构设计，并引入具有湿度响应的水凝胶材料，实现了双功能可调控的新型光学频域处理器件，同时具有结构简单，调控方式简单，功能丰富以及易于集成等优点，可广泛用于图像处理，光学模拟计算等重要领域。
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公开(公告)号：CN114326350A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111478435.3
申请日：2021-12-06
申请人： 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种基于水凝胶纳米微腔实现动态结构色及全息切换的方法，水凝胶纳米微腔由金属‑水凝胶‑金属三层薄膜堆叠而成；金属层为银层；水凝胶层为聚乙烯醇层；水凝胶层的聚乙烯醇可以吸水膨胀；水凝胶纳米微腔在不同的湿度环境下透射出不同的颜色，通过空间排布阶梯式的水凝胶纳米微腔并结合全息相位的设计，可实现动态彩色的纳米印刷图案以及全息切换的功能。本发明将水凝胶结合水分子时的膨胀特性与纳米微腔生成的结构色相结合，并加入全息相位信息，实现了多功能动态可调的新型光学显示器件，同时具有结构简单，调控方式简单，功能丰富以及易于集成等优点，可广泛用于动态彩色显示，信息复用，以及下一代显示技术。
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公开(公告)号：CN115903429A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211435262.1
申请日：2022-11-16
申请人： 武汉大学
摘要： 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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