一种多波长偏振成像超表面及设计方法与成像系统技术方案

技术编号:46067573 阅读:8 留言:0更新日期:2025-08-11 15:55
本发明专利技术公开了一种多波长偏振成像超表面及设计方法与成像系统,以等间距矩形阵列形式放置的若干电介质柱作为一个超表面单元,将整个超表面单元沿x方向和y方向不断重复形成矩阵光栅,得到光栅焦平面上衍射像强度计算公式;建立电介质柱尺寸与出射光相位分布的数据库,代入衍射像强度计算公式得到焦平面上衍射像强度分布;设计焦平面上衍射像所对应的偏振检测器分布,使其作为焦平面上衍射像强度分布的目标函数;以目标函数为优化目标,对超表面单元的结构进行优化,得到多波长偏振成像超表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及偏振成像和微纳光学领域,具体涉及一种多波长偏振成像超表面及设计方法与成像系统


技术介绍

1、光线的偏振特性相对于强度特性能够携带更多的物体信息,偏振特性通过斯托克斯矢量进行描述。目前针对光线斯托克斯矢量的测量已经发展出很多方法,如分时测量方法、分光路测量方法,分振幅测量方法以及分焦平面测量方法等。其中分焦平面测量方法是目前偏振相机主要采取的技术手段,其通过在相机传感器的每个像素上覆盖0°、45°、90°以及135°的偏振片以实现偏振成像。此类偏振相机产品相对于分时测量方法和分光路测量方法拥有体积小、帧率高的优点,但存在只能采集单色光偏振图像和无法获得斯托克斯矢量圆偏振分量的问题。

2、在伪装物检测领域中,伪装物和背景目标在光谱曲线上拥有高度一致性,但在不同波长下的偏振信息有所不同。通过获取目标在多波长下的偏振特性能够为目标提供更多可区分的特征,这一点在多个深度学习的算法中得到验证。针对多波长偏振成像的需求,目前主要采用的手段包括两种:第一种是使用多个偏振相机配合不同波长的滤光片实现多路采集。这种方法由于不同相机光轴不同使得图像配本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述电介质柱采用TiO2柱。

3.根据权利要求2所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述建立电介质柱尺寸与出射光相位分布的数据库,具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述电介质柱几何尺寸宽度w和厚度h的范围为90nm到330nm,每隔2nm设置一组尺寸进行一次仿真。

5.根据权利要求3所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述电介质柱采用tio2柱。

3.根据权利要求2所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述建立电介质柱尺寸与出射光相位分布的数据库,具体包括:

4.根据权利要求3所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述电介质柱几何尺寸宽度w和厚度h的范围为90nm到330nm,每隔2nm设置一组尺寸进行一次仿真。

5.根据权利要求3所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述设计焦平面上衍射像所对应的偏振检测器分布,具体包括:

6.根据权利要求5所述的一种多波长偏振成像超表面的设计方法,其特征在于,所述对超表面单元的结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:康轶譞刘甫康永锋
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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