北理工王涌天教授團隊在光學(xué)類頂級期刊Light: Science & Applications發(fā)表論文
發(fā)布日期：2018-12-14 供稿：光電學(xué)院 攝影：光電學(xué)院
編輯：盛筠 審核：盛筠 閱讀次數(shù)：近日，北理工光電學(xué)院王涌天教授團隊黃玲玲教授等人和德國帕德博恩大學(xué)Thomas Zentgraf教授課題組合作，提出了一種基于雙折射介質(zhì)超穎表面的多通道矢量全息的顯示與加密方法,。該項研究成果發(fā)表在光學(xué)領(lǐng)域著名期刊Light: Science & Applications (volume 7, Article numer: 95(2018))上,，題目為Multichannel vectorial holographic display and encryption,。
超穎表面通常是由單層亞波長尺寸的金屬或介質(zhì)納米天線陣列構(gòu)成,。由于它具有任意調(diào)制入射電磁波的相位、振幅和偏振的功能而引起了研究人員廣泛的關(guān)注,。由于超穎表面提供了光場調(diào)控的新方法和靈活性,，近些年來，研究人員將超穎表面應(yīng)用于光束整形,、非線性光學(xué),、渦旋光束的產(chǎn)生、隱身斗篷以及全息等領(lǐng)域,。
伴隨著微納加工工藝的進步,，超穎表面在全息領(lǐng)域展現(xiàn)出了獨特的應(yīng)用前景。相比于基于空間光調(diào)制器的傳統(tǒng)全息方法,，基于超穎表面產(chǎn)生的全息再現(xiàn)像的分辨率和再現(xiàn)質(zhì)量得到了極大地提高,，可以克服傳統(tǒng)全息所面臨的諸如帶寬窄、視場角小,、存在多級衍射級次串擾,、孿生像等挑戰(zhàn)。同時,，基于超穎表面的全息方法能夠克服自然界材料（如空間光調(diào)制器,、光刻膠）對偏振不敏感，僅能實現(xiàn)標量全息的限制,。
近些年來,，研究人員提出了許多基于超穎表面的全息偏振復(fù)用的方法。然而,，在這些方法中僅利用了正交偏振態(tài)實現(xiàn)雙通道,，通過改變?nèi)肷涔馐钠駪B(tài)，只能實現(xiàn)兩個獨立的再現(xiàn)像之間的轉(zhuǎn)換,，限制了超穎表面全息圖信息容量的進一步提高,。針對這一問題，王涌天教授團隊和德國Zentgraf教授合作,，將多幅矢量全息圖編碼到同一超穎表面,。通過對入射光束和出射光束偏振態(tài)的選擇，利用一種偏振依賴的相位偏移與偏振旋轉(zhuǎn)矩陣,，實現(xiàn)十二個不同偏振通道的七種不同偏振圖像組合和復(fù)用,，能夠極大地提高全息圖的信息容量，并提供了三重的信息加密維度,，展示了一種實現(xiàn)高安全性的多通道矢量全息的新方法,。這種完全的偏振控制方法可以在動態(tài)全息顯示、可切換光學(xué)器件,、數(shù)據(jù)存儲和光學(xué)加密/防偽相關(guān)的前沿應(yīng)用中發(fā)揮重要作用,。同時，此方法也可以適用于渦旋光束的產(chǎn)生或其他類型的偏振/相位調(diào)制,，以增強信息容量,。
文章鏈接：Ruizhe Zhao, Basudeb Sain, Qunshuo Wei, Chengchun Tang, Xiaowei Li, Thomas Weiss, Lingling Huang, Yongtian Wang, Thomas Zentgraf. Multichannel vectorial holographic display and encryption, Light: Science & Applications (2018). DOI: 10.1038/s41377-018-0091-0
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