光学加密结构的设计方法及多偏振态光学加密系统技术方案

本申请提供一种光学加密结构的设计方法及多偏振态光学加密系统

【技术实现步骤摘要】
光学加密结构的设计方法及多偏振态光学加密系统


[0001]本申请涉及光学加密
，尤其涉及一种光学加密结构的设计方法及多偏振态光学加密系统
。

技术介绍

[0002]随着现代通信技术的飞速发展，信息传输的安全性受到广泛研究
。
其中，具有高速并行处理图像数据和多自由度等特点的光学加密技术受到关注
。
[0003]然而，传统的光学加密方法至少需要使用两种不同的超表面以同时实现三种图像的光学加密，增加了加密系统的复杂性
。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种光学加密结构的设计方法及多偏振态光学加密系统，可以简化加密系统
。
[0005]本申请的一个方面提供一种光学加密结构的设计方法，用于设计光学加密结构的微纳结构，所述设计方法包括：
[0006]获取待加密的第一目标图像
、
第二目标图像和第三目标图像；
[0007]根据所述第一目标图像的图像特征，确定第一目标图像数据，根据所述第二目标图像的图像特征，确定第二目标图像数据，且根据所述第三目标图案的图像特征，确定第三目标图像数据；
[0008]根据所述第一目标图像数据
、
所述第二目标图像数据和所述第三目标图像数据，利用相位优化算法和目标相位关系进行优化，得到优化后的第一目标相位分布
、
第二目标相位分布和第三目标相位分布；
[0009]根据所述第一目标相位分布和所述第二目标相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构；
[0010]排列多个所述目标微纳结构，形成所述光学加密结构
。
[0011]本申请提供的光学加密结构的设计方法通过优化得到对应三个目标图像的第一目标相位分布
、
第二目标相位分布和第三目标相位分布，筛选满足要求的微纳结构排列形成光学加密结构，使得单一光学加密结构可以同时实现多种偏振态光信号的高效加密，无需额外的光学器件及复杂的调制装置，系统结构简单
。
[0012]进一步地，所述第一目标图像包括所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的偏振态沿水平方向的图像；和
/
或
[0013]所述第二目标图像包括所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的偏振态沿竖直方向的图像；和
/
或
[0014]所述第三目标图像包括所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的偏振态与竖直方向呈
45
°
或与竖直方向呈
‑
45
°
的图像
。
[0015]进一步地，所述目标相位关系包括以下关系式：
[0016][0017]其中，为所述第一目标相位分布，为所述第二目标相位分布，为所述第三目标相位分布
。
[0018]进一步地，所述根据所述第一目标相位分布和所述第二目标相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构，包括：
[0019]根据所述候选微纳结构的参数信息，确定所述候选微纳结构的水平相位分布和竖直相位分布；
[0020]筛选所述水平相位分布等于所述第一目标相位分布，且所述竖直相位分布等于所述第二目标相位分布的所述候选微纳结构，作为所述目标微纳结构
。
[0021]进一步地，还包括：获取所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的第一图像
、
第二图像和第三图像；
[0022]若所述第一图像与所述第一目标图像不一致和
/
或所述第二图像与所述第二目标图像不一致和
/
或所述第三图像与所述第三目标图像不一致，根据所述第一目标相位分布和所述第二目标相位分布，重新对若干所述候选微纳结构进行筛选，得到所述目标微纳结构
。
[0023]进一步地，所述光源输出的所述光信号包括偏振态与竖直方向呈
45
°
的线偏振光
。
[0024]本申请的另一方面提供一种多偏振态光学加密系统，包括：
[0025]光源，用于输出光信号；
[0026]成像组件，位于所述光源输出的所述光信号的光路上；及
[0027]通过上述任一项所述的设计方法得到的所述光学加密结构，所述光学加密结构位于所述光源和所述成像组件之间，所述光学加密结构用于接收所述光信号，将至少部分所述光信号透射至所述成像组件，所述成像组件用于形成第一目标图像
、
第二目标图像和第三目标图像，其中，所述第一目标图像
、
所述第二目标图像和所述第三目标图像均为所述光信号解密后的图像
。
[0028]进一步地，所述成像组件包括检偏装置和成像面，所述检偏装置设于所述光学加密结构和所述成像面之间，所述检偏装置用于使特定方向的所述光信号通过，所述成像面用于形成所述第一目标图像
、
所述第二目标图像和所述第三目标图像
。
[0029]进一步地，所述检偏装置用于使偏振态沿水平方向的所述光信号通过；和
/
或
[0030]所述检偏装置用于使偏振态沿竖直方向的所述光信号通过；和
/
或
[0031]所述检偏装置用于使偏振态与竖直方向呈
45
°
或与竖直方向呈
‑
45
°
方向上的所述光信号通过
。
[0032]进一步地，所述光源包括用于输出偏振态与竖直方向呈
45
°
的线偏振光的装置
。
附图说明
[0033]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理
。
[0034]图1所示为本申请多偏振态光学加密系统一实施例的结构示意图；
[0035]图2所示为图1所示的多偏振态光学加密系统的原理图；
[0036]图3所示为利用图1所示的多偏振态光学加密系统解密得到的目标图像；
[0037]图4所示为本申请光学加密结构的设计方法一实施例的流程示意图；
[0038]图5所示为本申请光学加密结构的设计方法另一实施例的流程示意图；
[0039]图6所示为图4所示的光学加密结构的设计方法的步骤
S400
的一实施例的流程示意图
。
具体实施方式
[0040]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中
。
下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素
。
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式
。
相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的
、
本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子
。
[0041]在本申请使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光学加密结构的设计方法，用于设计光学加密结构的微纳结构，其特征在于，所述设计方法包括：获取待加密的第一目标图像
、
第二目标图像和第三目标图像；根据所述第一目标图像的图像特征，确定第一目标图像数据，根据所述第二目标图像的图像特征，确定第二目标图像数据，且根据所述第三目标图案的图像特征，确定第三目标图像数据；根据所述第一目标图像数据
、
所述第二目标图像数据和所述第三目标图像数据，利用相位优化算法和目标相位关系进行优化，得到优化后的第一目标相位分布
、
第二目标相位分布和第三目标相位分布；根据所述第一目标相位分布和所述第二目标相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构；排列多个所述目标微纳结构，形成所述光学加密结构
。2.
根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述第一目标图像包括所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的偏振态沿水平方向的图像；和
/
或所述第二目标图像包括所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的偏振态沿竖直方向的图像；和
/
或所述第三目标图像包括所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的偏振态与竖直方向呈
45
°
或与竖直方向呈
‑
45
°
的图像
。3.
根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述目标相位关系包括以下关系式：其中，为所述第一目标相位分布，为所述第二目标相位分布，为所述第三目标相位分布
。4.
根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述根据所述第一目标相位分布和所述第二目标相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构，包括：根据所述候选微纳结构的参数信息，确定所述候选微纳结构的水平相位分布和竖直相位分布；筛选所述水平相位分布等于所述第一目标相位分布，且所述竖直相位分布等于所述第二目标相位分布的所述候选微纳结构，作为所述目标微纳结构
。5.
根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，还包括：获取所述光学加密结构透射光源输出的光信号得到的第一图像
、
第二图像和第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萌徕，张磊，焦文婷，高阳，王海涛，尹坤，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：