[發明專利]超表面彩色全息的制備方法及光學系統

有效

• 申請號: 201911150832.0
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110703577B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 葉燕;宋志;葉紅;路暢;王欽華;陳林森
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G03H1/02
• 分類號: G03H1/02
• 代理公司: 蘇州三英知識產權代理有限公司 32412
• 代理人: 周仁青

1.超表面彩色全息的制備方法，包括：

A、以像素結構或者像素分布為依據，將彩色目標物像分別分層提取獲得相應的多層圖層：將擬實現的彩色全息超表面結構根據結構或像素的特征分布分類，再將具有相同或相似特征的像素結構按類別分層提取，所述特征包括同一類/層內的結構相同或同一類/層內的結構相似或同一類/層內的像素大小相同或同一類/層內的像素大小相似或同一類/層內的像素分布相同或同一類/層內的像素分布相似；

B、根據多層圖層分別獲取各圖層根據同一特征所對應的微納結構、微納結構組合，并得到各層之間微納結構以及微納結構組合的變化關系；

C、根據前述多層圖層中任一層的微納結構以及基色微納結構組合，利用空間或/和位相調制的光刻，實現該圖層的層內多像素微納結構的同時制備；

D、再依據各圖層之間微納結構以及微納結構組合的變化關系，在步驟C該圖層的層內多像素微納結構的基礎上，利用空間或/和位相實時調控，分時實現其余各層的微納結構以及微納結構組合的同時制備；

E：依據至少一個目標微納結構，其出射的光線經過空間或位相調制對微納結構參量進行調控，從而輸出全息圖像。

2.根據權利要求1所述的超表面彩色全息的制備方法，其特征在于，所述調制為通過位相元件和/或空間濾波元件對入射的相干或部分相干光進行調制。

3.根據權利要求2所述的超表面彩色全息的制備方法，其特征在于，所述位相元件對通過其的入射光的調制為通過平移和/或旋轉實現。

4.實現如權利要求 1-3任一所述的超表面彩色全息的制備方法的光學系統，包括光源、光路系統、成像單元，其中，光源系統包括激光器，用于提供相干或者部分相干的入射光束；光路系統至少包括透鏡組，所述激光器發射的經擴束準直后的平行光入射至所述光路系統被調制；成像/光刻系統，用于由光路系統輸出的光線，獲取全息圖像或者目標微納結構；所述光源系統、光路系統以及成像/光刻系統順次沿光路同軸設置。

5.根據權利要求4所述的實現超表面彩色全息的制備方法的光學系統，其特征在于，所述光路系統的透鏡組包括第一透鏡組、第二透鏡組、位相元件或/和空間濾波器件，且所述第一透鏡組或/和第二透鏡組或/和位相元件或/和空間濾波器件在光軸上設置。

6.根據權利要求5所述的實現超表面彩色全息的制備方法的光學系統，其特征在于，所述位相元件置于第一透鏡組和第二透鏡組之間。

7.根據權利要求4-6任一所述的實現超表面彩色全息的制備方法的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括具有移動裝置的樣品平臺以及置于該樣品平臺上的制備載體，所述樣品平臺在光軸上設置且位于成像/光刻系統后方。

8.根據權利要求7所述的實現超表面彩色全息的制備方法的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括監控系統，所述監控系統控制連接位相元件或/和空間濾波器件或/和樣品平臺的移動裝置。