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龍圖騰網獲悉北京理工大學申請的專利基于各向異性超表面的相位復原方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114894718B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210394455.0，技術領域涉及：G01N21/21；該發明授權基于各向異性超表面的相位復原方法是由李昕;黃玲玲;周宏強;王涌天;李曉煒設計研發完成，并于2022-04-14向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于各向異性超表面的相位復原方法在說明書摘要公布了：本發明涉及基于各向異性超表面的相位復原方法，屬于相位成像領域。通過沿界面應用梯度相位，三個具有衍射相位差的圖像被傳播在成像平面上。由于超表面的共軛Pancharatnam?BerryPB相位調制，這三個圖像傳播確定的衍射距離。通過單次捕獲同時記錄物體的強度圖像。然后使用強度傳遞方程算法對記錄的圖像進行計算和后處理，以獲得物體的相位。與傳統的強度傳輸方程光學系統相比，本發明提出的方法不需要機械調諧，也不需要偏振或電控制器切換。因此，該方法可以快速單次獲取三個不同聚焦的圖像。這顯著提高了實驗的時間效率。本發明的方法可以應用在如光學顯微鏡、流體測量、片上集成等領域。

本發明授權基于各向異性超表面的相位復原方法在權利要求書中公布了：1.基于各向異性超表面的相位復原方法，其特征在于：包括如下步驟： 步驟一、物光波變換到頻域由雙折射超表面調制并轉換到成像平面；同時捕獲三個強度圖像； 物光波變換到頻域由雙折射超表面調制并轉換到成像平面： Ix,y＝|F-1{F[Ux0,y0]Mfx,fy}|21 其中，Ix,y是圖像平面中的總強度；F和F-1是二維傅里葉變換和逆運算；Ux0,y0表示空間域中的物體波分布；Mfx,fy表示超表面的相位分布；Pancharatnam-BerryPB相位超表面對于兩個正交的圓偏振態入射光能夠產生兩個具有共軛相位的光場，Mfx,fy相位表示如下： 其中fx,fy是頻率坐標；k是波矢量；λ為波長；σ表示入射光的螺旋度，σ＝+1,-1分別對應左右圓偏振LCP、RCP；Δd是預設的傳播距離，使得不同的相位調制到不同的螺旋度；j是虛數單位；θ對應兩個不同螺旋度分量的沿x軸的衍射角度，進一步描述為： θ＝arcsinηλ·px3 其中η是與成像平面中±1衍射級和0級之間的中心距離有關的系數；px表示頻域中的采樣大?。?對應于中心0級的圖像即為原圖的像，由于0級的相位是來自于LCP和RCP兩個共軛相位的疊加，因此沒有產生調制效果；因此方程1進一步擴展為三個衍射級次如下： 其中I±1和I0表示分別為正負一級和零級衍射像； 通過在同一像平面上捕獲三幅圖像，±1衍射圖像具有共軛相位關系，并且相對于零級分別表現出Δd和-Δd的離焦距離； 步驟二、得到離焦距離產生的空間差異，為相位復原準備原始數據； 為了設計各向異性幾何超表面，根據公式2計算相位分布；將梯度相位與傳播相位因子整合在一起以生成最終的相位分布，由于PB相位調制，±1衍射圖像將偏離光軸； 并且±1衍射圖像將出現在中心光斑的對稱側；因為入射的線偏振光能夠分解成等量的左旋和右旋圓偏振光，且傳播距離已知，因此在探測器上采集的三幅圖像之間的空間差異能夠準確計算；所述空間差異是由離焦距離產生的； 步驟三、通過步驟二得到的空間差異，采用基于強度傳遞方程函數關系進行相位復原； 基于三重強度傳遞方程： 其中，I是記錄的圖像；k是波數2πλ；是二維梯度微分算子；z表示兩個圖像之間的傳播距離；為待求解相位；I+1和I-1表示相對于0級離焦到不同平面的±1衍射圖像。

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