[發(fā)明專利]基于線性微納結(jié)構(gòu)的復(fù)振幅全息調(diào)制方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611220797.1
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106814577B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉娟;韓遇;李昕
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G03H1/08
• 分類號: G03H1/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍

本發(fā)明提供一種線性微納結(jié)構(gòu)的復(fù)振幅全息調(diào)制方法與系統(tǒng)。所述方法包括S1，將線性微納結(jié)構(gòu)的每兩個位相調(diào)制單元劃分為一個復(fù)振幅調(diào)制單元；S2，基于所述復(fù)振幅調(diào)制單元，對每個位相調(diào)制單元進行位相編碼，以對入射光進行復(fù)振幅編碼調(diào)制，獲得復(fù)振幅全息圖。本發(fā)明將線性微納結(jié)構(gòu)的位相調(diào)制單元進行兩兩組合劃分為一個復(fù)振幅調(diào)制單元，通過對所述復(fù)振幅調(diào)制單元的每個位相調(diào)制單元進行位相調(diào)制，即可對入射光的振幅和位相信息進行獨立的調(diào)制，獲得復(fù)振幅全息圖影像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及全息技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于線性微納結(jié)構(gòu)的復(fù)振幅全息調(diào)制方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，計算全息技術(shù)中的一個重要研究方向，是運用微納結(jié)構(gòu)構(gòu)成的超表面(metasurface)實現(xiàn)全息圖像顯示。與傳統(tǒng)的空間光調(diào)制器類似，亞波長空間光調(diào)制器通過排列不同的調(diào)制單元實現(xiàn)對入射光的調(diào)制。通過將線性微納結(jié)構(gòu)構(gòu)成的超表面(metasurfacce)作為亞波長空間光調(diào)制器來實現(xiàn)全息顯示是全息技術(shù)的一個熱門方向。通過設(shè)置不同的線性微納結(jié)構(gòu)單元，例如亞波長級納米棒、開口環(huán)等來對全息圖進行編碼，可以實現(xiàn)對入射光的復(fù)振幅調(diào)制。

由于調(diào)制單元需要對入射光進行復(fù)振幅調(diào)制，即對入射光的位相調(diào)制和振幅調(diào)制需要相互獨立，所以至少需要同時在一個調(diào)制單元上引入兩個參數(shù)來滿足調(diào)制要求，例如針對納米級開口環(huán)，可以通過對環(huán)的開口大小和開口方向?qū)崿F(xiàn)對振幅和位相的調(diào)制。但是由于兩個參數(shù)在實際中存在誤差，所以在實際應(yīng)用而言引入了較多的數(shù)據(jù)并加大了實際操作難度，不利于實際加工。若使用位相調(diào)制單元可以降低所需參數(shù)并降低加工成本，但是僅能對入射光的位相信息進行調(diào)制，無法實現(xiàn)對入射光的復(fù)振幅調(diào)制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的基于線性微納結(jié)構(gòu)的復(fù)振幅全息調(diào)制方法與系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種線性微納結(jié)構(gòu)的復(fù)振幅全息調(diào)制方法，包括：

S1，將線性微納結(jié)構(gòu)的每兩個位相調(diào)制單元劃分為一個復(fù)振幅調(diào)制單元；

S2，基于所述復(fù)振幅調(diào)制單元，對每個位相調(diào)制單元進行位相編碼，以對入射光進行復(fù)振幅編碼調(diào)制，獲得復(fù)振幅全息圖。

進一步，所述S1進一步包括：將兩個相鄰的所述位相調(diào)制單元劃分為一個復(fù)振幅調(diào)制單元。

進一步，所述S2進一步包括：

S2.1，調(diào)整所述位相調(diào)制單元的特定參數(shù)實現(xiàn)位相編碼；

S2.1，將所述入射光分別經(jīng)過編碼后的兩個位相調(diào)制單元的出射光進行疊加，獲得復(fù)振幅全息圖。

具體的，所述線性微納結(jié)構(gòu)由圓環(huán)形天線結(jié)構(gòu)、V形天線結(jié)構(gòu)及金屬棒形天線結(jié)構(gòu)中的任意一種結(jié)構(gòu)成片組成；每個位相調(diào)制單元包括所述線性微納結(jié)構(gòu)中的一個結(jié)構(gòu)。

具體的，所述特定參數(shù)為所述線性微納結(jié)構(gòu)的一個結(jié)構(gòu)參數(shù)。

具體的，基于金屬棒形天線位相調(diào)制單元，設(shè)置金屬棒形天線相同的粗細(xì)及長度，調(diào)整金屬棒形天線的放置角度實現(xiàn)位相調(diào)制。

具體的，基于圓環(huán)形天線位相調(diào)制單元，設(shè)置圓環(huán)形天線相同的開口大小及圓環(huán)內(nèi)外半徑，調(diào)整圓環(huán)形天線的開口方向?qū)崿F(xiàn)位相調(diào)制。

具體的，基于V形天線位相調(diào)制單元，設(shè)置V形天線相同的粗細(xì)長度及張角大小，調(diào)整V形天線的張角方向?qū)崿F(xiàn)位相調(diào)制。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種線性微納結(jié)構(gòu)的復(fù)振幅全息調(diào)制系統(tǒng)，包括：

調(diào)制單元劃分模塊，用于將線性微納結(jié)構(gòu)的每兩個位相調(diào)制單元劃分為一個復(fù)振幅調(diào)制單元；

復(fù)振幅調(diào)制模塊，用于基于所述復(fù)振幅調(diào)制單元，對每個位相調(diào)制單元進行位相編碼，以對入射光進行復(fù)振幅編碼調(diào)制，獲得復(fù)振幅全息圖。