[发明专利]一种光学加密结构、光学加密方法及装置

说明书

本发明提供了一种光学加密结构、光学加密方法及装置，其中，该结构包括：光学加密超表面；光学加密超表面包括多个周期排列的目标纳米结构，目标纳米结构对波长敏感；光学加密超表面对第一特性的光束的相位分布为预设的第一目标相位分布；第一特性包括第一解密波长，第一目标相位分布为基于待加密的第一目标图案的光强分布转换得到的相位分布。通过本发明实施例提供的光学加密结构、光学加密方法及装置，利用对波长敏感的目标纳米结构构建光学加密超表面，只有使用具有第一特性的光束照射光学加密超表面，才可以还原得到原始的第一目标图案。光学加密超表面具有轻、薄的特点，只采用少量材料且占用极小体积即可加密和记录大量信息。

技术领域

本发明涉及光学加密技术领域，具体而言，涉及一种光学加密结构、光学加密方法及装置。

背景技术

光学加密是一种图像加密方法，一般通过干涉、衍射、成像等光学变换对明文图像的内在信息进行扰乱编码从而实现加密。例如，光学加密的一种实现方式是双随机相位编码，其在明文图案成像中的傅里叶平面添加随机相位进行加密，此后成像可得到密文。而在解密时只有将上述随机相位和密文同时放置在成像系统中方可解密得到明文。在上述过程中，焦距、衍射距离、相位等光学属性将直接影响密文的形式和解密的方式，因此这些光学属性可以作为加密系统的多维密钥。

发明内容

为实现光学加密，本发明实施例提供一种光学加密结构、光学加密方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种光学加密结构，包括：光学加密超表面；

所述光学加密超表面包括多个周期排列的目标纳米结构，所述目标纳米结构对波长敏感；

所述光学加密超表面对第一特性的光束的相位分布为预设的第一目标相位分布；所述第一特性包括第一解密波长，所述第一目标相位分布为基于待加密的第一目标图案的光强分布转换得到的相位分布；

所述光学加密超表面能够将射入的第一解密光束转换为所述第一目标图案，所述第一解密光束的特性为所述第一特性。

在一种可能的实现方式中，所述光学加密超表面包括多个独立的子超表面；

所有所述子超表面对所述第一特性的光束的相位分布之和为所述第一目标相位分布，层叠排列且对齐的所有所述子超表面能够形成所述光学加密超表面。

在一种可能的实现方式中，光学加密结构还包括：解密光源；

所述解密光源能够发出所述第一解密光束；

第一子超表面以平行于所述解密光源的形式设置在所述解密光源的出光侧，并与所述解密光源之间的相对位置固定；多个所述子超表面中的至少一个为所述第一子超表面，且所有所述第一子超表面能够互相对齐。

在一种可能的实现方式中，光学加密结构还包括：光电探测器；

第二子超表面以平行于所述光电探测器的形式设置在所述光电探测器的入光侧，并与所述光电探测器之间的相对位置固定；多个所述子超表面中除所述第一子超表面之外的至少一个为所述第二子超表面，且所有所述第二子超表面能够互相对齐。

在一种可能的实现方式中，光学加密结构还包括：第一限位支架和第二限位支架；

所述解密光源和所有的所述第一子超表面设置在所述第一限位支架上；

所述光电探测器和所有的所述第二子超表面设置在所述第二限位支架上。

在一种可能的实现方式中，除所述第一子超表面之外的其他子超表面均为所述第二子超表面；

所述第一限位支架远离所述解密光源的一侧以及所述第二限位支架远离所述光电探测器的一侧设有相对应的防呆结构；所述防呆结构用于对齐所有的子超表面。