【技术实现步骤摘要】
一种实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统及其设计方法
[0001]本专利技术属于微纳光学及光学图像防伪
，尤其涉及一种实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统及其设计方法。
技术介绍
[0002]作为光学领域一个重要的分支，光学图像信息的安全性是一个非常重要的课题。基于纳米天线阵列的超构表面能够实现对入射光场振幅、相位、偏振等性能的逐点调控，逐渐成为光学图像隐藏防伪技术的一个新的研究热点。现有采用单片超构表面的图像防伪技术多需要通过外加传统偏振光学元件实现目标图片的显现。但是，由于传统光学元件仅能实现对光场偏振单一的整体调控，目标图片的信息实际上可以在多个不同角度下出现，其安全性存在一定缺陷。
技术实现思路
[0003]本专利技术通过提供一种实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统及其设计方法，解决现有技术中采用单片超构表面的图像防伪方案存在一定安全缺陷的问题。
[0004]本专利技术提供一种实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统的设计方法，所述超构表面系统包括第一马吕斯超构表面和第二马吕斯超构表面，所述第一马吕...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统的设计方法，其特征在于，所述超构表面系统包括第一马吕斯超构表面和第二马吕斯超构表面，所述第一马吕斯超构表面和所述第二马吕斯超构表面均包括多个结构相同的纳米天线单元，每个所述纳米天线单元包括基底和设置在所述基底上的纳米砖；所述基底的互相垂直的两边分别为x轴和y轴，所述纳米砖的长轴与x轴的夹角作为方向角；所述第一马吕斯超构表面中的多个纳米砖构成第一纳米砖阵列，所述第二马吕斯超构表面中的多个纳米砖构成第二纳米砖阵列；所述超构表面系统的设计方法包括以下步骤：步骤1：根据入射光波长λ0，通过电磁仿真软件优化所述纳米天线单元的尺寸参数，使其对入射线偏振光起到微纳起偏器的作用；当入射线偏振光沿所述纳米砖的长轴方向偏振时，在所述入射光波长λ0处的反射率最高；当入射线偏振光沿所述纳米砖的短轴方向偏振时，在所述入射光波长λ0处的透射率最高；步骤2：选取一幅由N
×
N个像素组成的灰度密钥图像，根据所述灰度密钥图像的灰度信息对所述第一马吕斯超构表面中的所述第一纳米砖阵列的方向角进行编码，得到第一方向角分布信息，所述第一方向角分布信息包括第一方向角分布矩阵α1；步骤3：选取一幅由N
×
N个像素组成的灰度目标图像，根据所述灰度目标图像的灰度信息和所述第一方向角分布信息对所述第二马吕斯超构表面中的所述第二纳米砖阵列的方向角进行编码，得到第二方向角分布信息，所述第二方向角分布信息包括第二方向角分布矩阵α2；步骤4：根据所述第一方向角分布矩阵α1，将多个尺寸一致、方向角分布不同的纳米天线单元在x轴和y轴方向上进行等间隔排列，构成作为解码光学密钥的所述第一马吕斯超构表面；根据所述第二方向角分布矩阵α2，将多个尺寸一致、方向角分布不同的纳米天线单元在x轴和y轴方向上进行等间隔排列，构成用于隐藏光学图像信息的所述第二马吕斯超构表面；当一偏振方向沿x轴方向的线偏振光入射到所述第一马吕斯超构表面时，可观察到所述灰度密钥图像；当其继续经过与所述第一马吕斯超构表面对准的所述第二马吕斯超构表面时，可解码再现出所述灰度目标图像。2.根据权利要求1所述的实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统的设计方法，其特征在于，在得到所述第一方向角分布矩阵α1和所述第二方向角分布矩阵α2之后，还包括：对所述第一方向角分布矩阵α1和所述第二方向角分布矩阵α2进行阵列化扩大处理；所述阵列化扩大处理的方式为：将方向角分布矩阵中的每一个方向角像素扩大m倍，变为一个m
×
m的子像素矩阵；对所有方向角像素进行扩大后得到行列数均为m
×
N的扩大后的第一方向角分布矩阵α
′1和扩大后的第二方向角分布矩阵α
′2；所述步骤4中，根据所述扩大后的所述第一方向角分布矩阵α
′1、所述扩大后的第二方向角分布矩阵α
′2，分别构成所述第一马吕斯超构表面、所述第二马吕斯超构表面；所述第一马吕斯超构表面和所述第二马吕斯超构表面均包括(m
×
N)2个所述纳米天线单元。3.根据权利要求1所述的实现光学图像隐藏防伪的超构表面系统的设计方法，其特征...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。