【技术实现步骤摘要】
利用纵向光场传递信息的方法、装置、系统及电子设备
[0001]本专利技术涉及光场纵向场定制
，特别是涉及一种利用纵向光场传递信息的方法、装置、系统及电子设备。
技术介绍
[0002]现有利用光场进行信息传递的方法，仅可依靠横向光场进行信息的编码和解码，而缺少利用纵向光场进行信息传递的方式，这使得光场的空间自由度并没有被完全利用和开发。
[0003]在光学中，通常认为光的偏振方向与其传播方向垂直。然而，在紧聚焦条件下，光场会出现沿着其传播方向的偏振分量，即光学纵向场，且紧聚焦条件下光场的纵向分量通常难以忽略，而光学纵向场与物质相互作用过程中也引发了许多新效应和新现象。然而，目前对于光学纵向场的产生都是被动式的，即通过对入射光场紧聚焦得到。这种方式的缺点在于，对于给定的入射光场，其纵向场分布是固定的，因此很难得到具有任意分布的纵向场，使得无法利用光学纵向场进行任一信息的传递。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种利用纵向光场传递信息的方法、装置、系统及电子设备，可利用纵向光场对任意信
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用纵向光场传递信息的方法，其特征在于，所述方法包括：确定待传信息的自身高斯点阵信息和隐藏横向场点阵信息；所述自身高斯点阵信息包括：自身高斯点阵中高斯点的总数、所述自身高斯点阵中各高斯点的水平坐标、所述自身高斯点阵中各高斯点的竖直坐标和自身高斯点阵光束束腰；所述隐藏横向场点阵信息包括：隐藏横向场点阵中高斯点的总数、所述隐藏横向场点阵中各高斯点的水平坐标、所述隐藏横向场点阵中各高斯点的竖直坐标和隐藏高斯点阵光束束腰；根据所述高斯点阵信息确定所述待传信息的初始纵向光场分布；根据所述初始纵向光场分布和所述隐藏横向场点阵信息，确定所述待传信息的横向光场分布；基于所述初始纵向光场分布和所述横向光场分布，确定所述待传信息的目标纵向光场分布；利用逆傅里叶变换，基于所述目标纵向光场分布，确定所述待传信息的入射光场；将所述入射光场作为待传信息的密文进行传递。2.根据权利要求1所述的利用纵向光场传递信息的方法，其特征在于，根据所述初始纵向光场分布和所述隐藏横向场点阵信息，确定所述待传信息的横向光场分布，具体包括：根据所述初始纵向光场分布，确定所述待传信息的初始横向光场分布；根据所述隐藏横向场点阵信息，确定所述待传信息的隐藏横向光场分布；根据所述初始横向光场分布和所述隐藏横向光场分布，确定所述横向光场分布。3.根据权利要求2所述的利用纵向光场传递信息的方法，其特征在于，根据所述隐藏横向场点阵信息，确定所述待传信息的隐藏横向光场分布，具体包括：对于所述隐藏横向场点阵中任一当前高斯点：根据所述当前高斯点的水平坐标和竖直坐标，计算当前高斯点的径向坐标；根据所述当前高斯点的水平坐标和竖直坐标，计算当前高斯点的旋向坐标；根据隐藏横向场点阵中高斯点的总数、所述隐藏横向场点阵中所有高斯点的径向坐标、所述隐藏横向场点阵中所有高斯点的旋向坐标和自身高斯点阵光束束腰，计算所述隐藏横向光场分布。4.根据权利要求1所述的利用纵向光场传递信息的方法，其特征在于，基于所述初始纵向光场分布和所述横向光场分布，确定所述待传信息的目标纵向光场分布，具体包括：根据所述初始纵向光场分布的频谱和所述横向光场分布的频谱，确定总频谱；确定紧聚焦过程中的聚焦物镜的数值孔径和预设自由空间波数；根据所述数值孔径和所述自由空间波数，确定频谱空间滤波函数；利用所述频谱空间滤波函数对所述总频谱进行滤波，得到滤波后的总频谱；对所述滤波后的总频谱进行逆傅里叶变换，得到所述目标纵向光场分布。5.根据权利要求4所述的利用纵向光场传递信息的方法，其特征在于，利用逆傅里叶变换，基于所述目标纵向光场分布，确定所述待传信息的入射光场，具体包括：确定所述聚焦物镜的焦距和所述紧聚焦过程中的坐标变换矩阵；利用逆傅里叶变换，根据所述焦距、所述坐标变换矩阵和所述目标纵向光场分布的频谱，确定所述入射光场。6.一种利用纵向光场传递信息的装置，用于实现如权利要求1
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5任一项所述的利用纵
向光场传递信息的方法，其特征在于，所述装置包括：激光发生器、水平偏振光产生模块、扩束透镜组合、加载有待传信息对应的二维全息光栅的空间光调制器、滤波模块、四分之一波片、朗奇光栅、紧聚焦模块、分束器、径向偏振转换器、偏振分束模块和纵向探测器；所述激光发生器用于发出线性偏振光；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：涂成厚，王强，吴政权，李勇男，王慧田，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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