[发明专利]可实现纳米印刷加密的双层超表面

权利要求书

1.一种可实现纳米印刷加密的双层超表面，其特征在于：

由第一超表面和第二超表面组成，第一超表面和第二超表面均由周期性单元结构组成，单元结构则由纳米砖和基底构成；

所述第一超表面上，纳米砖有两种不同的尺寸，分别对透射光起到偏振片和半波片的功能；所述第二超表面上，纳米砖对透射光起到偏振片的功能；

所述第一超表面和第二超表面上的单元结构的工作面为边长为C的正方形，每个工作面上均设有纳米砖；第一超表面和第二超表面上起到相同功能的纳米砖的尺寸相同，其作为偏振片的纳米砖的尺寸为长L₁，宽W₁，高H₁；其作为半波片的纳米砖的尺寸为长L₂，宽W₂，高H₂，这是根据选定的所述入射光波长，通过电磁仿真优化得到；

以单元结构直角为x轴和y轴，纳米砖长边为长轴，短边为短轴，第一超表面的纳米砖长轴与x轴夹角为纳米砖转角θ₁，第二超表面的纳米砖长轴与x轴夹角为纳米砖转角θ₂；

每个纳米砖的转角能单独设置；

当任意偏振态的光入射至所述第一超表面时，其透射光偏振态会受到调制，透射光通过偏振片的部分变为线偏光，偏振方向与第一超表面上纳米砖的转角相同，为θ₁，强度变为入射光的1/2；透射光通过纳米半波片的部分仍为任意偏振态，强度不变；

透射光继续透过所述第二超表面时，其强度会受到调制，透射光中线偏光部分受到的强度调制由下式说明：

其中I₀为入射光的强度；透射光中任意偏振态部分的调制量为I_t＝I₀/2。

2.如权利要求1所述的可实现纳米印刷加密的双层超表面，其特征在于：

所述第一超表面和第二超表面单元结构的基底为熔融石英玻璃材料，纳米砖为硅材料。

3.如权利要求1或2所述的可实现纳米印刷加密的双层超表面，其特征在于：

通过优化设计，在工作波长下，所述第一超表面和第二超表面为透射式工作，第一超表面上的纳米砖有两种尺寸，分别起到偏振片和半波片的功能；第二超表面上的纳米砖起到偏振片的功能。

4.如权利要求3所述的可实现纳米印刷加密的双层超表面，其特征在于：

通过优化设计，所述第一超表面的纳米砖转角θ₁和第二超表面的纳米砖转角θ₂，当任意偏振态的光通过第一超表面时，其透射光偏振态受到调制，信息以偏振态的形式加密到透射光当中，通过第二超表面后，透射光的强度受到调制，显示出纳米印刷信息。