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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法及全息元件获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116125774B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310137613.9，技术领域涉及：G03H1/04；该发明授权一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法及全息元件是由李仲阳;王泽静;李哲;万成伟;万帅;代尘杰;郑国兴;饶润龙;赵紫瑞设计研发完成，并于2023-02-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法及全息元件在说明书摘要公布了：本发明涉及一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法及全息元件，其包括以下步骤：选定目标的多个自由曲面及其对应的多个目标全息图像；基于目标的自由曲面计算出由光程差带来的反射相位差Φ 自由曲面；将多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法，解算超构表面相位分布Φ 超构表面或者超构表面电场分布E超构表面。由于基于多个自由曲面可计算出由光程差带来的多个反射相位差，并与多个目标全息图像的强度分布结合通过优化算法可解算出超构表面相位分布或电场分布，使一个确定的超构表面在与多个不同的自由曲面结合时，可产生多个不同的全息图像，进而通过改变自由曲面的形状能呈现出不同的全息图像，可以实现更多数量的全息通道。

本发明授权一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法及全息元件在权利要求书中公布了：1.一种自由曲面超构表面的主动调控全息方法，其特征在于，其包括以下步骤： 选定目标的多个自由曲面及其对应的多个目标全息图像； 基于目标的自由曲面计算出由光程差带来的反射相位差Φ 自由曲面； 将多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法，解算超构表面相位分布Φ 超构表面或者超构表面电场分布E超构表面； 一个超构表面在与多个不同的自由曲面结合时，产生多个不同的全息图像，进而通过改变自由曲面的形状呈现出不同的全息图像；所述基于目标的自由曲面计算出由光程差带来的反射相位差Φ 自由曲面，包括： 确定入射光的入射方向后截取入射光的某个波前平面，获得自由曲面上每个点到该波前平面的距离L，该点的相位差为Φ=4πLλ，其中λ为入射光的波长； 所述将多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法，解算超构表面相位分布Φ 超构表面，包括： 随机产生一个初始的超构表面相位分布Φ 超构表面； 将超构表面相位分布Φ 超构表面、多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法计算超构表面相位分布Φ 超构表面，并依次迭代，当迭代次数达到阈值或者全息图像质量满足要求时，输出当前超构表面相位分布Φ 超构表面； 其中，第一次代入的超构表面相位分布Φ 超构表面是初始的超构表面相位分布Φ 超构表面，后续每次迭代时代入的超构表面相位分布Φ 超构表面均是上一次计算得到的超构表面相位分布Φ 超构表面； 所述将超构表面相位分布Φ 超构表面、多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法计算超构表面相位分布Φ 超构表面，包括： 将超构表面相位分布Φ 超构表面与不同的反射相位差Φ 自由曲面相结合，计算出对应的全息面电场分布E全息n； 将所述全息面电场分布E全息n结合所述目标全息图像，计算出射面电场分布E超构表面n； 基于所述全息优化算法，结合出射面电场分布E超构表面n、不同的反射相位差Φ 自由曲面及对应的所述目标全息图像，生成下一代超构表面相位分布Φ 超构表面； 所述将超构表面相位分布Φ 超构表面与不同的反射相位差Φ 自由曲面相结合，计算出对应的全息面电场分布E全息n，包括： 将不同的反射相位差Φ 自由曲面叠加到超构表面相位分布Φ 超构表面获得超构表面总电场分布E总，并利用全息计算方法计算出自由曲面对应的全息面电场分布E全息n； 其中，总电场分布E总=expi*Φ 自由曲面+Φ 超构表面，全息面电场分布，按照上述步骤计算出来的出射面电场分布，超构表面相位分布； 所述将多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法，解算超构表面电场分布E超构表面，包括： 随机产生一个复振幅的超构表面电场分布E超构表面； 将超构表面电场分布E超构表面、多个目标全息图像的强度分布和多个反射相位差Φ 自由曲面代入全息优化算法计算超构表面电场分布E超构表面，并依次迭代，当迭代次数达到阈值或者全息图像质量满足要求时，输出当前超构表面电场分布E超构表面； 此处的全息面电场分布，按照上述步骤计算出来的出射面电场分布，超构表面电场分布； 第一次代入的超构表面电场分布E超构表面是随机产生一个复振幅的超构表面电场分布E超构表面，后续每次迭代时代入的超构表面电场分布E超构表面均是上一次计算得到的超构表面电场分布E超构表面。

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