基于偏振、波长和位置复用的多功能全息液晶元件

为了实现大信息容量、多功能的全息显示,本文提出了基于偏振/位置/波长参数进行复用的液晶全息显示器件,并分别对各个参数的复用进行了探索和验证。首先,通过GS算法计算出多个特定衍射条件和目标图像的全息图。接着,利用全息叠加原理将多个全息图进行叠加并得到基于几何相位的复用全息图。最后,基于光控取向技术制作了多个复用液晶器件并对其有效性进行了验证。实验结果表明,通过该方法可以设计显示对应多个偏振、位置和波长全息图像的液晶器件,且基于液晶聚合物和塑料衬底的器件在弯曲时仍可实现清晰的图像显示。此外,提出了波长复用的动态可调全息液晶盒,该器件具有良好的电可调谐能力并在445~638 nm的可见光波段实现了显示图像的开/关状态的切换。得益于全息叠加机制的灵活性和液晶材料的特性,我们的策略为低成本、易设计的多通道全息液晶器件提供了新的视角,设计的基于液晶的复用器件在柔性显示、成像复用和信息存储等方面具有广阔的应用潜力。

级联双相位密码系统中基于位置复用的双图像加密

级联双相位密码(CDPE)系统是一种包含两个纯相位板(密文板和密钥板)的重要光学密码系统,为了提升该系统的加密效率,提出一种双图像加密方法。加密时,将密钥板的轴向距离作为控制参数,提出一种新的迭代加密算法,该算法可将两幅明文图像加密至同一个密文板中,将传统的CDPE系统的加密效率提升了1倍。解密时,当密钥板分别处于两个设定的轴向位置时,可以在输出平面得到两幅不同的明文图像。采用数值仿真和实验验证了所提方法的有效性,并研究了密钥板两个位置之间的距离对解密结果的影响。对所提方法安全性的分析表明,所提方法对于暴力破解和选择明文攻击均具有稳健性。此外,所提方法可方便地推广至多图像加密,因此CDPE系统的加密效率可以得到进一步提升。

位置与波长并行复用技术下的光学干涉多图像加密系统(英文)

基于位置和波长参量的并行复用,提出一种高加密容量的光学干涉多图像加密系统.加密时,待加密图像分为两组,每组均利用位置复用技术解析地加密到两个纯相位板中,将所获取的四个相位板再经波长复用技术融合到两个光学相位元件中.加密过程采用数字技术,无需使用迭代算法,而解密过程既可以采用数字技术也可以采用纯光学方法.实验中利用波长与位置的并行复用及相关系数对系统的加密容量进行评估,同时研究了系统对于噪音攻击和剪切攻击的稳健性.结果表明:加密容量较已有方法有较大提高;对于噪音攻击的稳健性较强,但是对于剪切攻击的稳健性较弱.

基于PPM-TDM技术的水下激光通信系统研究

提出了使用多台相同脉冲激光器的脉冲位置-时分复用(PPM-TDM)技术,以TDM的形式充分利用激光脉冲的时间间隔,提高了水下激光通信速率。比较了不同激光脉冲宽度和脉冲调制阶数对系统性能的影响,验证了PPM-TDM技术在水下激光通信系统中应用的可行性。