设计方法和光学加密系统与流程

本申请涉及光学加密，尤其涉及一种设计方法和光学加密系统。

背景技术：

1、随着现代通信技术的飞速发展，信息传输的安全性受到广泛研究。其中，具有高速并行处理图像数据和多自由度等特点的光学加密技术受到关注。

2、然而，目前光学加密结构仅能在单方向上进行光学加密，加密集成度较低。

技术实现思路

1、本申请提供一种设计方法和光学加密系统，可以提高光学加密集成度。

2、本申请的一个方面提供一种设计方法，用于设计光学加密结构的微纳结构，所述设计方法包括：

3、获取待加密的第一目标图像和第二目标图像；

4、确定所述第一目标图像的相位分布，作为目标反射相位分布，且确定所述第二目标图像的相位分布，作为目标透射相位分布；

5、根据所述目标透射相位分布和所述目标反射相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构；

6、排列多个所述目标微纳结构，形成光学加密结构。

7、本申请提供的设计方法通过根据第一目标图像和第二目标图像确定的目标反射相位分布和目标透射相位分布，筛选满足要求微纳结构排列形成光学加密结构，使得光学加密结构可以同时对透射光场和反射光场进行光学加密，以实现低成本、高度集成和多方向的光学加密方法。

8、进一步地，获取所述光学加密结构反射光源的光线得到的反射图像和透射所述光源的光线得到的透射图像；

9、若所述反射图像与所述第一目标图像不一致和/或所述透射图像与所述第二目标图像不一致，根据所述目标透射相位分布和所述目标反射相位分布，重新对若干所述候选微纳结构进行筛选，获得所述目标微纳结构。

10、进一步地，所述根据所述目标透射相位分布和所述目标反射相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构包括：

11、根据所述候选微纳结构的参数信息，确定所述候选微纳结构的反射相位分和透射相位分布；

12、筛选所述反射相位分布等于所述目标反射相位分布，且所述透射相位分布等于所述目标透射相位分布的所述候选微纳结构，作为所述目标微纳结构。

13、进一步地，所述根据所述候选微纳结构的参数信息，获得所述候选微纳结构的反射相位分和透射相位分布包括：

14、根据所述候选微纳结构的所述参数信息，确定所述候选微纳结构的透射强度和所述透射相位分布；

15、根据所述透射强度，确定所述候选微纳结构的所述反射相位分布。

16、进一步地，所述候选微纳结构的所述反射相位分布根据以下关系式确定：

17、

18、其中，为所述反射相位分布，t为所述透射强度。

19、进一步地，所述参数信息包括所述候选微纳结构的材料、旋转角度、形状、长度、宽度和高度中的至少一种。

20、本申请的另一个方面提供一种光学加密系统，包括：

21、光源；

22、成像组件，包括相对设置的反射成像面和透射成像面；

23、上述任一项所述的光学加密结构，所述反射成像面和所述透射成像面设于所述光学加密结构的相对两侧，所述光学加密结构用于接收所述光源发出的入射光，将至少部分所述入射光反射至所述反射成像面，并将至少部分所述入射光透射至所述透射成像面，所述反射成像面用于形成第一目标图像，所述透射成像面用于形成第二目标图像，其中，所述第一目标图像和所述第二目标图像均为所述入射光解密后的图像。

24、进一步地，所述光学加密结构包括超表面，所述超表面包括基底和设于所述基底上的若干微纳结构，所述微纳结构设于所述基底朝向所述光源的一侧。

25、进一步地，所述微纳结构的吸收强度等于0。

26、进一步地，所述光学加密结构、所述反射成像面和所述透射成像面平行设置。

技术特征：

1.一种设计方法，用于设计光学加密结构的微纳结构，其特征在于，所述设计方法包括：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述根据所述目标透射相位分布和所述目标反射相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构包括：

4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述根据所述候选微纳结构的参数信息，确定所述候选微纳结构的反射相位分和透射相位分布包括：

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于，所述候选微纳结构的所述反射相位分布根据以下关系式确定：

6.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述参数信息包括所述候选微纳结构的材料、旋转角度、形状、长度、宽度和高度中的至少一种。

7.一种光学加密系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的光学加密系统，其特征在于，所述光学加密结构包括超表面，所述超表面包括基底和设于所述基底上的若干微纳结构，所述微纳结构设于所述基底朝向所述光源的一侧。

9.根据权利要求8所述的光学加密系统，其特征在于，所述微纳结构的吸收强度等于0。

10.根据权利要求7所述的光学加密系统，其特征在于，所述光学加密结构、所述反射成像面和所述透射成像面平行设置。

技术总结
本申请提供一种设计方法和光学加密系统。设计方法用于设计光学加密结构的微纳结构，设计方法包括：获取待加密的第一目标图像和第二目标图像；确定第一目标图像的相位分布，作为目标反射相位分布，且确定第二目标图像的相位分布，作为目标透射相位分布；根据目标透射相位分布和目标反射相位分布，对若干候选微纳结构进行筛选，得到目标微纳结构；排列多个目标微纳结构，形成光学加密结构。本申请提供的设计方法通过根据第一目标图像和第二目标图像确定的目标反射相位分布和目标透射相位分布，筛选满足要求微纳结构排列形成光学加密结构，使光学加密结构可以同时对透射光场和反射光场进行光学加密，实现低成本、高度集成和多方向的光学加密方法。

技术研发人员：张萌徕,张磊,高阳,焦文婷,尹坤
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13