[发明专利]光学构件及光学加密方法

说明书

本发明提供了一种光学构件及光学加密方法，涉及微纳光学技术领域，本发明提供的光学构件，包括：二氧化硅基底和多个横截面为正方形的二氧化钛柱体；多个二氧化钛柱体间隔设置，并分别连接于二氧化硅基底的表面；二氧化钛柱体设有横截面为正方形的镂空腔，镂空腔背离二氧化硅基底的端部设有开口。本发明提供的光学构件及光学加密方法，通过改变镂空腔的横截面面积可以使光学构件在400nm附近单一波长处的透射率从1％变化到90％，能够实现高阶灰度图像加密。

技术领域

本发明涉及微纳光学技术领域，尤其是涉及一种光学构件及光学加密方法。

背景技术

目前利用人工微结构中谐振模式的频率选择特性可以方便的将高阶的光场强度信息编码到某一特定的频率，从而实现对灰度图像的加密。但为了保证信息在自然光照射下不能够被读取，所选取的特定频率通常远离可见光波段，不利于信息的读取。在现有技术中，光场的强度信息被编码到了中红外波段，因此需要价格昂贵的成像设备进行信息的读取和识别。另一方面，在保证信息不能够在自然光照射下被读取的前提下，在可见光波段范围内实现光场强度编码的技术均只能实现二值强度编码，无法实现高阶强度编码。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学构件及光学加密方法，以缓解现有技术中光学构件无法在可见光波范围内实现高阶光场强度编码，同时在白光照射下隐藏强度编码信息的技术问题。

第一方面，本发明提供的光学构件，包括：二氧化硅基底和多个横截面为正方形的二氧化钛柱体；

多个所述二氧化钛柱体间隔设置，并分别连接于所述二氧化硅基底的表面；

所述二氧化钛柱体设有横截面为正方形的镂空腔，所述镂空腔背离所述二氧化硅基底的端部设有开口。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述二氧化硅基底的表面分为多个方形区，多个所述二氧化钛柱体一一对应地位于多个所述方形区内。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述方形区的边长为240nm～260nm。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述镂空腔横截面的边长为60nm～100nm。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述二氧化钛柱体横截面的边长与所述镂空腔横截面的边长的差值为70nm～90nm。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述镂空腔的侧壁面高度为200nm～220nm。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述二氧化钛柱体的外壁面高度为240nm～260nm。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，多个所述二氧化钛柱体沿所述二氧化硅基底的表面拼接形成灰度图像；

所述二氧化钛柱体作为像素点，具有灰度差的两个像素点所设有的镂空腔的横截面面积具有差值。

第二方面，本发明提供的光学构件加工方法，包括以下步骤：

将多个横截面为正方形的二氧化钛柱体固定于二氧化硅基底的表面；

使所述二氧化钛柱体上形成横截面为正方形的镂空腔，并使所述镂空腔背离所述二氧化硅基底的端部开口。

第三方面，本发明提供的光学加密方法采用上述光学构件，且包括以下步骤：

以所述二氧化钛柱体作为像素点，并改变该像素点所设有镂空腔的横截面面积，以使该像素点灰度达到设定值；

将多个所述二氧化钛柱体沿所述二氧化硅基底的表面拼接形成灰度图像。