[发明专利]基于飞秒激光制备高容量彩码实现信息存储及加密的方法

权利要求书

1.一种基于飞秒激光制备高容量彩码实现信息存储及加密的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采用厚度为2mm的钛合金TC4金属片或在玻璃基底上依次沉积了100nm的Ti和20nm的Au的金属膜作为加工对象；

2)搭建光路，飞秒激光器(1)输出光依次经过半波片(2)、格兰泰勒棱镜(3)、半波片(4)、扩束镜(5)和小孔光阑(6)，最后经过二轴扫描振镜系统(7)聚焦到剪式升降台(8)上，飞秒激光器(1)和二轴扫描振镜系统(7)和电脑连接；

3)利用电脑调节飞秒激光器(1)输出激光，激光波长为1030nm，脉宽为240fs，重复频率为1-200kHz可调，最大单脉冲能量为200μJ；

4)将样品固定在剪式升降台(8)加工工位上，调节激光能量和扫描速度，在样品上获得飞秒激光氧化着色或激光诱导周期性表面结构，作为高容量彩码，飞秒激光制备的参数为：

钛合金TC4：激光能量250-300mW，扫描速度20-100mm/s，重复频率200kHz，扫描间距5μm；

Ti/Au金属膜：激光能量400-500mW，扫描速度100-450mm/s，重复频率200kHz，扫描间距5μm。

2.根据权利要求1所述的一种基于飞秒激光制备高容量彩码实现信息存储及加密的方法，其特征在于：所述的钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，含钛(Ti)余量，铁(Fe)≤0.30，碳(C)≤0.10，氮(N)≤0.05，氢(H)≤0.015，氧(O)≤0.20，铝(Al)5.5～6.8，钒(V)3.5～4.5。

3.根据权利要求1所述的一种基于飞秒激光制备高容量彩码实现信息存储及加密的方法，其特征在于：高容量彩码是将二维码数据区中的二进制数据转换为四进制数据，并且分别用四种颜色表示四种四进制数字来实现，同时设置校验码作为补足码；在读取时，通过计算除校验码外不同颜色数据的个数与校验码是否匹配来判断是否有数据丢失或误读。

4.根据权利要求3所述的一种基于飞秒激光制备高容量彩码实现信息存储及加密的方法，其特征在于：高容量彩码的激光着色的方法之一是以激光作为热源，使被照射到的金属表面在空气或氧气环境下生成一层透明或半透明氧化薄膜，当光源照射时就会由于薄膜干涉显现出特定的颜色，通过激光诱导氧化钛合金表面得到了黑色、蓝色、紫色及黄色。

5.根据权利要求3所述的一种基于飞秒激光制备高容量彩码实现信息存储及加密的方法，其特征在于：高容量彩码的激光着色的另一种方法就是通过改变激光的偏振方向得到不同区域的不同方向的波纹，由于颜色的种类取决于光源的入射角，通过调节不同区域光源的入射角实现不同区域的不同颜色的显示，从而实现高容量彩码的显示。