[发明专利]基于线性微纳结构的复振幅全息调制方法与系统

说明书

本发明提供一种线性微纳结构的复振幅全息调制方法与系统。所述方法包括S1，将线性微纳结构的每两个位相调制单元划分为一个复振幅调制单元；S2，基于所述复振幅调制单元，对每个位相调制单元进行位相编码，以对入射光进行复振幅编码调制，获得复振幅全息图。本发明将线性微纳结构的位相调制单元进行两两组合划分为一个复振幅调制单元，通过对所述复振幅调制单元的每个位相调制单元进行位相调制，即可对入射光的振幅和位相信息进行独立的调制，获得复振幅全息图影像。

技术领域

本发明涉及全息技术领域，更具体地，涉及一种基于线性微纳结构的复振幅全息调制方法与系统。

背景技术

目前，计算全息技术中的一个重要研究方向，是运用微纳结构构成的超表面(metasurface)实现全息图像显示。与传统的空间光调制器类似，亚波长空间光调制器通过排列不同的调制单元实现对入射光的调制。通过将线性微纳结构构成的超表面(metasurfacce)作为亚波长空间光调制器来实现全息显示是全息技术的一个热门方向。通过设置不同的线性微纳结构单元，例如亚波长级纳米棒、开口环等来对全息图进行编码，可以实现对入射光的复振幅调制。

由于调制单元需要对入射光进行复振幅调制，即对入射光的位相调制和振幅调制需要相互独立，所以至少需要同时在一个调制单元上引入两个参数来满足调制要求，例如针对纳米级开口环，可以通过对环的开口大小和开口方向实现对振幅和位相的调制。但是由于两个参数在实际中存在误差，所以在实际应用而言引入了较多的数据并加大了实际操作难度，不利于实际加工。若使用位相调制单元可以降低所需参数并降低加工成本，但是仅能对入射光的位相信息进行调制，无法实现对入射光的复振幅调制。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于线性微纳结构的复振幅全息调制方法与系统。

根据本发明的一个方面，提供一种线性微纳结构的复振幅全息调制方法，包括：

S1，将线性微纳结构的每两个位相调制单元划分为一个复振幅调制单元；

S2，基于所述复振幅调制单元，对每个位相调制单元进行位相编码，以对入射光进行复振幅编码调制，获得复振幅全息图。

进一步，所述S1进一步包括：将两个相邻的所述位相调制单元划分为一个复振幅调制单元。

进一步，所述S2进一步包括：

S2.1，调整所述位相调制单元的特定参数实现位相编码；

S2.1，将所述入射光分别经过编码后的两个位相调制单元的出射光进行叠加，获得复振幅全息图。

具体的，所述线性微纳结构由圆环形天线结构、V形天线结构及金属棒形天线结构中的任意一种结构成片组成；每个位相调制单元包括所述线性微纳结构中的一个结构。

具体的，所述特定参数为所述线性微纳结构的一个结构参数。

具体的，基于金属棒形天线位相调制单元，设置金属棒形天线相同的粗细及长度，调整金属棒形天线的放置角度实现位相调制。

具体的，基于圆环形天线位相调制单元，设置圆环形天线相同的开口大小及圆环内外半径，调整圆环形天线的开口方向实现位相调制。

具体的，基于V形天线位相调制单元，设置V形天线相同的粗细长度及张角大小，调整V形天线的张角方向实现位相调制。

根据本发明的另一个方面，提供一种线性微纳结构的复振幅全息调制系统，包括：

调制单元划分模块，用于将线性微纳结构的每两个位相调制单元划分为一个复振幅调制单元；

复振幅调制模块，用于基于所述复振幅调制单元，对每个位相调制单元进行位相编码，以对入射光进行复振幅编码调制，获得复振幅全息图。