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  利用多通道的平面光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)光的振幅、相位、偏振、波長(zhǎng)等參量的多自由度操控是當(dāng)代諸多光電子信息研究的基石。以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的光學(xué)隱寫術(shù)在光信息存儲(chǔ)、光學(xué)加密、光學(xué)防偽等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)光學(xué)隱寫系統(tǒng)加工過程復(fù)雜，器件口徑小，編碼及解碼過程自由度受限，限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。

圖1. 基于液晶實(shí)現(xiàn)光學(xué)隱寫術(shù)的原理。a. 液晶光學(xué)隱寫器件示意圖。b. 正交偏光顯微鏡下平行取向的液晶織構(gòu)。c. 基于平行取向液晶疇實(shí)現(xiàn)萬花筒圖像。d. 正交偏光顯微鏡下扭曲向列相液晶織構(gòu)。e. 基于扭曲向列相液晶疇實(shí)現(xiàn)中國(guó)風(fēng)水墨畫。

為液晶扭曲角度，

，光透過液晶層產(chǎn)生的相位延遲為

  可以看出，透射光強(qiáng)度受液晶扭曲角度、起偏角、檢偏角等因素影響。當(dāng)扭曲角度為0°（即平行取向）且平行于正交偏振片（透光軸沿x/y方向）的任意一透光軸時(shí)，液晶器件對(duì)光不產(chǎn)生調(diào)制，透過光強(qiáng)為0，因此呈現(xiàn)暗態(tài)；當(dāng)液晶取向方向與起偏（檢偏）器透光軸存在一定夾角α時(shí)，透射光產(chǎn)生相應(yīng)的相位延遲，器件呈現(xiàn)出偏振干涉色（圖1b, c）；扭曲向列相液晶可以改變?nèi)肷涔獾钠穹较�，在正交偏光片下可�?shí)現(xiàn)任意灰度圖案（圖1d, e）。有趣的是，取向方向?yàn)?/span>α的液晶疇與取向方向?yàn)?/span>π-α的液晶疇具有相同相位延遲，即二者在正交偏光片下呈現(xiàn)出相同的偏振干涉色。于是，將不同信息編碼為液晶疇結(jié)構(gòu)的取向信息，通過合理設(shè)計(jì)液晶疇結(jié)構(gòu)的取向方向與起偏/檢偏器的角度，即可實(shí)現(xiàn)不同信息的隱藏與讀取。 

圖2. 基于平行取向液晶疇的光學(xué)隱寫術(shù)及電場(chǎng)調(diào)諧的偏振干涉色

圖4. 電場(chǎng)調(diào)控實(shí)現(xiàn)光學(xué)隱寫術(shù)及視角依賴的光學(xué)隱寫術(shù)

該研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目、上海市科學(xué)委員會(huì)、上海市教育發(fā)展基金會(huì)、上海市教委“曙光計(jì)劃”的支持。

  相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1002/adom.202202971

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211521