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龙图腾网获悉武汉量子技术研究院申请的专利超表面同时实现彩色纳米印刷与彩色全息的方法及超表面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：CN116909115B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14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：202310837561.6，技术领域涉及：G03H1/00；该发明授权超表面同时实现彩色纳米印刷与彩色全息的方法及超表面是由梁聪玲;郑国兴;谷升阳;魏儒义;曾永全;李仲阳;周辉;何平安设计研发完成，并于2023-07-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本超表面同时实现彩色纳米印刷与彩色全息的方法及超表面在说明书摘要公布了：本发明公开了一种超表面同时实现彩色纳米印刷与彩色全息的方法及超表面，该方法包括：构建纳米砖阵列；获取彩色纳米印刷图像，根据不同尺寸参数的纳米砖结构单元所呈现的颜色，确定各位置处纳米砖结构单元中纳米砖的长轴和短轴；获取彩色全息图像，确定各位置处纳米砖结构单元中纳米砖的转向角；将各位置处对应尺寸的纳米砖结构单元按照上述确定好的相应的纳米砖转向角进行排布，获得所需的超表面；以非偏振白光入射超表面，反射光在超表面上形成彩色纳米印刷图像；用波长为λR、λG、λB的圆偏振光入射超表面，在设计距离平面上显示彩色全息图像。本发明能够通过一片超表面同时实现彩色纳米印刷图像与彩色全息图像的显示复用，信息存储密度高。

本发明授权超表面同时实现彩色纳米印刷与彩色全息的方法及超表面在权利要求书中公布了：1.一种超表面同时实现彩色纳米印刷与彩色全息的方法，其特征在于，包括以下步骤： 构建纳米砖阵列，纳米砖阵列包括多个阵列排布的纳米砖结构单元；不同尺寸参数的纳米砖结构单元在白光入射下呈现不同的颜色；其中，不同尺寸参数是指纳米砖结构单元中纳米砖的长轴和短轴不同； 获取彩色纳米印刷图像，根据不同尺寸参数的纳米砖结构单元所呈现的颜色，确定各位置处纳米砖结构单元中纳米砖的长轴和短轴； 获取彩色全息图像，提取彩色全息图像的R、G、B分量；根据不同尺寸参数的纳米砖结构单元在红、绿、蓝三种设计波长、、下的长短轴的透射系数和各向异性纳米砖对圆偏振光的复振幅调制作用，确定各位置处纳米砖结构单元中纳米砖的转向角，使得三个设计波长的相干光源入射时，在设计距离平面上显示彩色全息图像； 将各位置处对应尺寸的纳米砖结构单元按照上述确定好的相应的纳米砖转向角进行排布，从而获得所需的超表面；以非偏振白光入射所述超表面，经过超表面后，反射光在超表面上形成所述彩色纳米印刷图像；用波长为、、的圆偏振光入射所述超表面，在设计距离平面上显示所述彩色全息图像； 其中，确定各位置处纳米砖结构单元中纳米砖的转向角包括： 当纳米砖的长轴L与短轴W不相等时，其沿长轴方向和短轴方向的等效折射率不同，纳米砖呈现各向异性；以圆偏振光波入射至各向异性结构时，出射光波由两部分组成：一部分是与入射光波偏振旋向相同的光波，另一部分是与入射光波偏振旋向相反的光波；入射圆偏振光的琼斯矢量为时，出射光波的琼斯矢量为： 其中，A和B分别是沿纳米砖长轴和短轴的复透射系数，为各向异性纳米砖的转向角；和分别表示光波偏振态为左旋圆偏振光或者右旋圆偏振光； 对于各向异性纳米砖结构，入射圆偏振光波时，出射的交叉偏振圆偏振光的复振幅调制为： 由式得：对于长轴和短轴的复透射系数分别为A和B的纳米砖，通过改变其朝向角来实现对交叉偏振圆偏振光的复振幅调制； 在菲涅尔衍射区，菲涅尔衍射公式将入射光场表示为波面的幅度和相位，然后通过积分计算出传播距离上的新的波面幅度和相位，具体为： 式中，参数为超表面上位置的复振幅，为波数，为波长，为观察距离，为观察面上位置处的复振幅； 对于红、绿、蓝三种设计波长、、，纳米砖阵列的转向角分布为，入射圆偏振光波时，出射的交叉偏振圆偏振光的复振幅调制为： 式中，、、为红、绿、蓝三种设计波长下的复振幅，、、、、、为红、绿、蓝三种设计波长下长轴和短轴的复透射系数； 对于设计距离z，三种设计波长对应的光强分布分别为： 式中，、、为红、绿、蓝三种设计波长对应的光强分布； 提取彩色全息图像的R、G、B分量分别为、、，定义Loss函数为： 其中，M、N为彩色全息图像的像素行数和列数； 优化得到各位置处纳米砖结构单元中纳米砖的转向角。

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