[发明专利]基于纳米微腔的光学调制器、超表面及信息加密方法

权利要求书

1.一种基于纳米微腔的光学调制器，其特征在于：

包括五层结构，至下而上依次为金属反射层-下电介质层-金属中间层-上电介质层-金属层；

所述光学调制器的工作波长由上电介质层的厚度决定，在工作波长下，通过调制，将上层电介质厚度与工作波长对应，固定金属中间层、上电介质层和金属层各层厚度，改变下电介质层的厚度以实现工作波长下反射光强度的连续控制。

2.根据权利要求1所述的光学调制器，其特征在于：所述金属反射层、金属中间层和金属层的材料包括银和金。

3.根据权利要求1所述的光学调制器，其特征在于：所述下电介质层和上电介质层的材料包括PMMA、二氧化硅和三氧化二铝。

4.根据权利要求1所述的光学调制器，其特征在于：所述金属层与金属中间层的厚度相同。

5.权利要求1-4任一项所述的光学调制器在光学调制、灰度图像信息加密和完美吸收中的应用。

6.一种基于纳米微腔的光学调制器的超表面，其特征在于：由多个权利要求1-4任一项所述的光学调制器阵列于一平面构成。

7.根据权利要求6所述超表面，其特征在于：所述超表面通过调制，在工作波长的光照下，其反射光线生成灰度图像。

8.权利要求6或7所述超表面实现信息加密的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择特定波长λ₁作为加密波长；

(2)根据加密波长，扫描金属层-上电介质层-金属中间层堆叠结构的透射率，确定上电介质的厚度t₁时，该三层薄膜透射的中心波长为λ₁；

(3)固定t₁，对金属层-上电介质层-金属中间层-下电介质层-金属反射层堆叠结构，扫描下层电介质厚度t₂，得到工作波长λ₁下经过堆叠结构后反射率随t₂的变化趋势；

(4)根据反射率随t₂的变化趋势，将下层电介质厚度t₂与各级灰度进行对应；

(5)将每个光学调制器作为独立像素，通过调节下层电介质厚度t₂控制灰度显示，以与待加密灰度图像的每个像素的灰度信息形成对应关系；

(6)将光学调制器根据对应关系排成阵列即获得用于目标图像信息加密的纳米微腔阵列。

9.根据权利要求8所述的设计方法，其特征在于：所述步骤(3)中在工作波长λ₁下，光线经过堆叠结构反射后，随着t₂的变化，反射光线的灰度具有人眼可辨识的变化。