[发明专利]一种热辐射信息加载装置、方法及所加载信息的读取方法

说明书

本发明公开了一种热辐射信息加载装置、方法及所加载信息的读取方法，包括从上到下依次分布的光学涂层、光学天线阵列层、绝缘层、金属背板、衬底，其中，光学天线阵列层附着有若干呈阵列分布的天线簇；所述光学天线阵列层、绝缘层、金属背板共同构成超表面吸收体，用于通过将图像信息加载到光学天线阵列层中天线簇的横向特征尺寸上，对其主动发射的红外热辐射进行调制，实现热辐射信息加载；所述光学涂层用于保护光学天线阵列层，并将光学天线阵列层上所加载的信息在可见光下隐形；该装置所加载的图像信息仅在红外探测器下可以清晰可见，人眼不可见，保密性好。

技术领域

本发明属于微纳光学技术领域，更具体地，涉及一种热辐射信息加载装置、方法及所加载信息的读取方法。

背景技术

信息加载及读取是人类生活、社会生产的关键技术，与人类的工作和生活息息相关。不同的信息加载和读取方法为信息传输提供了更多的可能性。随着社会的发展，信息加载的应用场景越来越广，性能要求也越来越高，研究信息加载方法、装置及所加载的信息具有重要的意义。

传统的信息加载方法将信息固化到一些媒介上，如将文字记录在竹简或纸张上、将信息加载到能够主动发光的LED显示屏上，这些方法所加载的信息在可见光照下均能够方便读取到，使得信息能够广泛的传播，但是该方法的工作波段单一具有局限性，对于存在保密要求的场景并不适用。

为了解决上述问题，现有的信息加载方法使用特定的超表面单元记录信息，并且基于可见光源，在指定照明条件下，通过超表面单元进行读取，得到所加载的信息和干扰信息两种信息。干扰信息用来混淆所加载的信息的读取，相对于传统的信息加载方法起到了一定的加密效果。但是，该方法将信息加载到可见光波段，只要存在一定的可见光，就有大约一半的概率正确读取到所加载的信息，加密效果并不明显。另外，该方法需要主动照明，且对照明光源有较高的要求，适用范围有限，如在蛇类动物的生物试验中由于蛇只能接受红外波段的信息，现有的超表面信息加载方法无法实现将信息加载到红外辐射波段上。更进一步的，在读取所加载的信息时需要主动照明，在照明情况较弱的情况下无法有效的读取加载的信息，受环境影响较大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种热辐射信息加载装置、方法及所加载信息的读取方法，其目的在于解决现有技术由于将信息加载到可见光波段上而导致的保密性较差的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种热辐射信息加载装置，包括从上到下依次分布的光学涂层、光学天线阵列层、绝缘层、金属背板、衬底，其中，光学天线阵列层附着有若干呈阵列分布的天线簇；

光学天线阵列层、绝缘层、金属背板共同构成超表面吸收体，用于通过将图像信息加载到光学天线阵列层中天线簇的横向特征尺寸上，对其主动发射的红外热辐射进行调制，实现热辐射信息加载；

光学涂层用于保护光学天线阵列层，并将光学天线阵列层上所加载的信息在可见光下隐形；

衬底用于支撑上述超表面吸收体。

进一步优选地，上述超表面吸收体为MIM型超表面吸收体。

进一步优选地，上述天线簇呈圆盘形阵列分布或者呈正方形阵列分布或者呈多边形阵列分布。

进一步优选地，当天线簇呈圆盘形阵列分布时，其横向尺寸为圆盘形阵列的半径；

当天线簇呈正方形阵列分布时，其横向尺寸为正方形阵列的边长；

当天线簇呈多边形阵列分布时，其横向尺寸为多边形阵列的边长。

第二方面，本发明提供了一种基于本发明第一方面所提出的热辐射信息加载装置的热辐射信息加载方法，包括以下步骤：

S1、对待加载的图像信息的灰度值进行量化处理；