基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图制造技术

本发明专利技术涉及一种基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图，属于激光应用技术领域。该图案化全息图由位于透明材料表面的微坑结构阵列和位于材料内部的空腔结构阵列构成。在不同角度入射自然光照射下，图案化全息图呈现具有明暗动态变化特性的图案；而在激光照射下，全息图则呈现由表层微坑结构和内部空腔结构分别记录的全息成像。同时，在图案化全息图上滴加与透明材料折射率相近的液体，可擦除微坑结构阵列所对应的全息成像，从而实现全息成像的转变。该图案化全息图兼具图案印刷的美观性、易辨识性以及全息投影的隐蔽性、仿制难度高等特点，同时通过滴加液体便可改变全息成像，具有多重防伪功能，可用于产品防伪和信息加密。信息加密。信息加密。

【技术实现步骤摘要】
基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图


[0001]本专利技术涉及一种基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图，属于激光应用


技术介绍

[0002]光学防伪作为一种防伪技术已被广泛应用于生产生活的多个方面，包括各种商品包装、证件、文件及钞票等。光学防伪主要利用具有特殊视觉效果的图案来达到鉴别物品真伪的目的，其防伪标识主要分为图案印刷和全息投影两类。图案印刷可分为彩色图案及灰度图案，彩色图案主要利用微纳结构的频谱调制能力，在自然光等非相干光源照射下显示不同的颜色，由具有不同频谱调制特性的结构组成图案。灰度图案则利用光学反射率或者透光率的差异形成振幅调制，产生明暗对比，由具有不同振幅调制特性的材料或者结构组成图案。图案印刷标识用肉眼便能识别，具有美观度高，易于鉴别等特点。而全息投影则基于相位调制或者振幅调制的原理，由具有不同相位调制或者振幅调制特性的材料或结构构成计算机全息图，计算机全息图在激光相干光源的照射下能形成特定的全息成像图案，全息成像图案可由产品序列号、商标、二维码构成，由此来达到鉴别真伪或产品溯源的目的。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图，其特征在于：所述图案化全息图为经过表层加工和内部加工的透明材料；所述表层加工为飞秒激光在透明材料表面加工微坑结构；所述内部加工为飞秒激光在透明材料内部加工空腔结构；微坑结构和空腔结构排布成一张灰度图案，结构的层数与图案的灰度阶数相同，从上到下对应的图案灰度值依次递增；在不同角度入射自然光照射下，图案化全息图呈现具有明暗动态变化特性的图案；在激光照射下，图案化全息图呈现由表层微坑结构和内部空腔结构分别记录的全息成像。2.如权利要求1所述基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图，其特征在于：在表面滴加与透明材料折射率相近的液体，擦除微坑结构阵列对应的全息成像，实现全息成像的转变。3.如权利要求1所述基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图，其特征在于：所述微坑结构和空腔结构空间位置上不重叠。4.如权利要求1所述基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图，其特征在于：所述空腔结构根据灰度图案的阶数位于同一平面层(2阶)或不同平面层(大于2阶)。5.制备如权利要求1或2或3或4所述基于三维空间整形飞秒激光制备的图案化计算机全息图的方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、选定任意灰度图案，定义为矩阵I，图案的灰度阶数定义为K；I由M
×
N个元素构成，其元素值定义为k，取值范围为{0、1/(K
‑
1)、2/(K
‑
1)、
……
、(K
‑
2)/(K
‑
1)、1}；将矩阵I根据元素值拆分成K个矩阵P
k
，每个矩阵对应一个元素值；矩阵P
k
由M
×
N个元素构成，元素取值1或0，取值为1的点对应矩阵I中的元素值k所在的像素点；定义P0为材料表面微坑结构构成图案对应的矩阵，P
1/(K
‑
1)
～P1为位于材料内部空腔结构构成图案对应的矩阵；步骤二、选定任意两个全息成像图案，基于全息图迭代算法，计算两个全息成像图案对应的二元计...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜澜，王志鹏，李晓炜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：