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龍圖騰網(wǎng)獲悉武漢大學(xué)申請的專利一種自由曲面超構(gòu)表面的主動調(diào)控全息方法及全息元件獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN116125774B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202310137613.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G03H1/04；該發(fā)明授權(quán)一種自由曲面超構(gòu)表面的主動調(diào)控全息方法及全息元件是由李仲陽;王澤靜;李哲;萬成偉;萬帥;代塵杰;鄭國興;饒潤龍;趙紫瑞設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-02-20向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種自由曲面超構(gòu)表面的主動調(diào)控全息方法及全息元件在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種自由曲面超構(gòu)表面的主動調(diào)控全息方法及全息元件，其包括以下步驟：選定目標(biāo)的多個(gè)自由曲面及其對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)全息圖像；基于目標(biāo)的自由曲面計(jì)算出由光程差帶來的反射相位差Φ 自由曲面；將多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法，解算超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面或者超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面。由于基于多個(gè)自由曲面可計(jì)算出由光程差帶來的多個(gè)反射相位差，并與多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布結(jié)合通過優(yōu)化算法可解算出超構(gòu)表面相位分布或電場分布，使一個(gè)確定的超構(gòu)表面在與多個(gè)不同的自由曲面結(jié)合時(shí)，可產(chǎn)生多個(gè)不同的全息圖像，進(jìn)而通過改變自由曲面的形狀能呈現(xiàn)出不同的全息圖像，可以實(shí)現(xiàn)更多數(shù)量的全息通道。

本發(fā)明授權(quán)一種自由曲面超構(gòu)表面的主動調(diào)控全息方法及全息元件在權(quán)利要求書中公布了：1.一種自由曲面超構(gòu)表面的主動調(diào)控全息方法，其特征在于，其包括以下步驟： 選定目標(biāo)的多個(gè)自由曲面及其對應(yīng)的多個(gè)目標(biāo)全息圖像； 基于目標(biāo)的自由曲面計(jì)算出由光程差帶來的反射相位差Φ 自由曲面； 將多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法，解算超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面或者超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面； 一個(gè)超構(gòu)表面在與多個(gè)不同的自由曲面結(jié)合時(shí)，產(chǎn)生多個(gè)不同的全息圖像，進(jìn)而通過改變自由曲面的形狀呈現(xiàn)出不同的全息圖像；所述基于目標(biāo)的自由曲面計(jì)算出由光程差帶來的反射相位差Φ 自由曲面，包括： 確定入射光的入射方向后截取入射光的某個(gè)波前平面，獲得自由曲面上每個(gè)點(diǎn)到該波前平面的距離L，該點(diǎn)的相位差為Φ=4πLλ，其中λ為入射光的波長； 所述將多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法，解算超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面，包括： 隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)初始的超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面； 將超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面、多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法計(jì)算超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面，并依次迭代，當(dāng)?shù)螖?shù)達(dá)到閾值或者全息圖像質(zhì)量滿足要求時(shí)，輸出當(dāng)前超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面； 其中，第一次代入的超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面是初始的超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面，后續(xù)每次迭代時(shí)代入的超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面均是上一次計(jì)算得到的超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面； 所述將超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面、多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法計(jì)算超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面，包括： 將超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面與不同的反射相位差Φ 自由曲面相結(jié)合，計(jì)算出對應(yīng)的全息面電場分布E全息n； 將所述全息面電場分布E全息n結(jié)合所述目標(biāo)全息圖像，計(jì)算出射面電場分布E超構(gòu)表面n； 基于所述全息優(yōu)化算法，結(jié)合出射面電場分布E超構(gòu)表面n、不同的反射相位差Φ 自由曲面及對應(yīng)的所述目標(biāo)全息圖像，生成下一代超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面； 所述將超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面與不同的反射相位差Φ 自由曲面相結(jié)合，計(jì)算出對應(yīng)的全息面電場分布E全息n，包括： 將不同的反射相位差Φ 自由曲面疊加到超構(gòu)表面相位分布Φ 超構(gòu)表面獲得超構(gòu)表面總電場分布E總，并利用全息計(jì)算方法計(jì)算出自由曲面對應(yīng)的全息面電場分布E全息n； 其中，總電場分布E總=expi*Φ 自由曲面+Φ 超構(gòu)表面，全息面電場分布，按照上述步驟計(jì)算出來的出射面電場分布，超構(gòu)表面相位分布； 所述將多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法，解算超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面，包括： 隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)振幅的超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面； 將超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面、多個(gè)目標(biāo)全息圖像的強(qiáng)度分布和多個(gè)反射相位差Φ 自由曲面代入全息優(yōu)化算法計(jì)算超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面，并依次迭代，當(dāng)?shù)螖?shù)達(dá)到閾值或者全息圖像質(zhì)量滿足要求時(shí)，輸出當(dāng)前超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面； 此處的全息面電場分布，按照上述步驟計(jì)算出來的出射面電場分布，超構(gòu)表面電場分布； 第一次代入的超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面是隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)振幅的超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面，后續(xù)每次迭代時(shí)代入的超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面均是上一次計(jì)算得到的超構(gòu)表面電場分布E超構(gòu)表面。

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