1.本实用新型涉及超表面技术领域，尤其涉及一种超表面边缘增强成像优化装置。
背景技术：2.超表面是由在亚波长尺度的人造单元构成的二维结构阵列。通过在界面处引入相位、透过率突变调控电磁波，通过改变超表面单元结构的形状、尺寸大小、空间取向等对光的相位、偏振、振幅等进行调控。超表面具有体积小、易集成、调控自由度高等特点，能够为制造低成本、轻型化、集成化的中红外光学器件提供一种新的实现方案。目前为止，学界已经提出了许多基于超表面的中红外光学器件，可实现透镜成像、偏振控制、吸收器、涡旋光束的产生、分光响等功能。
3.目前，一般的超表面的特性，由其超表面单元的几何参数、材料的介电常数决定。超表面设计完成后，其功能也随之确定，不具备主动调谐的能力。随着光学的不断发展，人们意识到静态超表面结构的局限性，因此开始研究可调及可重构超表面。超表面的调节机理有电调制、热调制、机械拉伸调制等，但上述方式仅仅通过改变超表面自身结构和材质实现调节，无法解决周期性问题。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种通过带动超表面结构进行旋转实现优化超表面边缘增强成像的装置。
5.本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，包括底座和设置在所述底座上的安装架，所述安装架上设置有旋转机构，所述旋转机构上设置有超表面结构；
6.所述旋转机构包括中空的活动套筒、同心且固定设置在所述活动套筒外侧的齿圈、与所述齿圈啮合的齿轮以及驱动所述齿轮转动的电机；
7.所述安装架包括中空的固定套筒以及固定设置在所述固定套筒外侧的支撑板；
8.所述活动套筒的一端同心转动设置在所述固定套筒的内部，另一端同心设置有所述超表面结构，所述支撑板设置在所述底座上。
9.所述底座包括底板、设置在所述底板上的外套杆、下端设置在所述外套杆内部的内套杆，所述内套杆的上端固定设置在所述支撑板上，所述外套杆上通过螺纹连接设置有若干固定所述内套杆的顶丝。
10.所述活动套筒通过轴承转动设置在所述固定套筒上。
11.所述固定套筒的上且位于所述齿圈和齿轮的外侧设置有防护罩，所述齿轮的齿轮轴伸出所述防护罩与电机连接。
12.所述超表面结构包括透明磁性材料制成的衬底和分布于其上的若干纳米结构，所述纳米结构为纳米二氧化硅制成的矩形结构。所述纳米结构的写入面积为4mm
×
4mm，飞秒激光聚焦到透明磁性材料表面以下处。
13.所述矩形结构的尺寸为亚波长量级，高度根据工作光场的波长确定，矩形结构的长一般为5nm，宽一般为3nm。所述透明磁性材料为巨磁致伸缩材料。所述巨磁致伸缩材料可以采用稀土-铁合金。
14.所述电机为带有减速器的电机，并且通过现有技术可以实现转速的自动控制。
15.工作原理：在同一水平面上设置有激光器、成像物体、透镜一、偏振器一、超表面结构、偏振器二、透镜二和ccd耦合器，在超表面结构的旋转平面上设置静态磁场。光束经成像物体、透镜一和偏振器一到达超表面结构，启动所述电机，所述电机带动所述齿轮旋转，齿轮带动齿圈转动，齿圈带动所述活动套筒和超表面结构转动，通过超表面结构的转动将磁场变化转变成磁致伸缩材料的伸缩，从而可以通过磁致伸缩材料来调节超表面周期的大小，进而实现成像的边缘增强效果的优化，光束经偏振器二和透镜二后，输出的图像通过ccd耦合器记录。
16.本实用新型的有益效果为：通过带动超表面结构进行旋转实现优化超表面边缘增强成像。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体结构示意图；
18.图2为去掉防护罩的内部结构示意图；
19.其中，附图标记为：1、底座；2、安装架；3、旋转机构；101、底板；102、外套杆；103、内套杆；104、顶丝；201、固定套筒；202、支撑板；203、防护罩；301、活动套筒；302、齿圈；303、齿轮；304、电机。
具体实施方式
20.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
21.参见图1-图2，本实用新型是一种超表面边缘增强成像优化装置，包括底座1和设置在底座1上的安装架2，安装架2上设置有旋转机构3，旋转机构3上设置有超表面结构；
22.旋转机构3包括中空的活动套筒301、同心且固定设置在活动套筒301外侧的齿圈302、与齿圈302啮合的齿轮303以及驱动齿轮303转动的电机304；
23.安装架2包括中空的固定套筒201以及固定设置在固定套筒201外侧的支撑板202；
24.活动套筒301的一端同心转动设置在固定套筒201的内部，另一端同心设置有超表面结构，支撑板202设置在底座1上。
25.底座1包括底板101、设置在底板101上的外套杆102、下端设置在外套杆102内部的内套杆103，内套杆103的上端固定设置在支撑板202上，外套杆102上通过螺纹连接设置有若干固定内套杆103的顶丝104。
26.活动套筒301通过轴承转动设置在固定套筒201上。
27.固定套筒201的上且位于齿圈302和齿轮303的外侧设置有防护罩203，齿轮303的齿轮303轴伸出防护罩203与电机304连接。
28.超表面结构包括透明磁性材料制成的衬底和分布于其上的若干纳米结构，纳米结构为纳米二氧化硅制成的矩形结构。纳米结构的写入面积为4mm
×
4mm，飞秒激光聚焦到透明磁性材料表面以下处。
29.矩形结构的尺寸为亚波长量级，高度根据工作光场的波长确定，矩形结构的长一般为5nm，宽一般为3nm。透明磁性材料为巨磁致伸缩材料。巨磁致伸缩材料可以采用稀土-铁合金。
30.电机304为带有减速器的电机304，并且通过现有技术可以实现转速的自动控制。
31.工作原理：在同一水平面上设置有激光器、成像物体、透镜一、偏振器一、超表面结构、偏振器二、透镜二和ccd耦合器，在超表面结构的旋转平面上设置静态磁场。光束经成像物体、透镜一和偏振器一到达超表面结构，启动电机304，电机304带动齿轮303旋转，齿轮303带动齿圈302转动，齿圈302带动活动套筒301和超表面结构转动，通过超表面结构的转动将磁场变化转变成磁致伸缩材料的伸缩，从而可以通过磁致伸缩材料来调节超表面周期的大小，进而实现成像的边缘增强效果的优化，光束经偏振器二和透镜二后，输出的图像通过ccd耦合器记录。
32.在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
33.在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
34.本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
技术特征：1.一种超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，包括底座和设置在所述底座上的安装架，所述安装架上设置有旋转机构，所述旋转机构上设置有超表面结构；所述旋转机构包括中空的活动套筒、同心且固定设置在所述活动套筒外侧的齿圈、与所述齿圈啮合的齿轮以及驱动所述齿轮转动的电机；所述安装架包括中空的固定套筒以及固定设置在所述固定套筒外侧的支撑板；所述活动套筒的一端同心转动设置在所述固定套筒的内部，另一端同心设置有所述超表面结构，所述支撑板设置在所述底座上。2.根据权利要求1所述的超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，所述底座包括底板、设置在所述底板上的外套杆、下端设置在所述外套杆内部的内套杆，所述内套杆的上端固定设置在所述支撑板上，所述外套杆上通过螺纹连接设置有若干固定所述内套杆的顶丝。3.根据权利要求1所述的超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，所述活动套筒通过轴承转动设置在所述固定套筒上。4.根据权利要求1所述的超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，所述固定套筒的上且位于所述齿圈和齿轮的外侧设置有防护罩，所述齿轮的齿轮轴伸出所述防护罩与电机连接。5.根据权利要求1所述的超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，所述超表面结构包括透明磁性材料制成的衬底和分布于其上的若干纳米结构，所述纳米结构为纳米二氧化硅制成的矩形结构。6.根据权利要求5所述的超表面边缘增强成像优化装置，其特征在于，所述透明磁性材料为巨磁致伸缩材料。
技术总结本实用新型提供了一种超表面边缘增强成像优化装置，属于超表面技术领域。其技术方案为：一种超表面边缘增强成像优化装置，包括底座和设置在所述底座上的安装架，所述安装架上设置有旋转机构，所述旋转机构上设置有超表面结构；所述旋转机构包括中空的活动套筒、同心且固定设置在所述活动套筒外侧的齿圈、与所述齿圈啮合的齿轮以及驱动所述齿轮转动的电机；所述安装架包括中空的固定套筒以及固定设置在所述固定套筒外侧的支撑板；所述活动套筒的一端同心转动设置在所述固定套筒的内部，另一端同心设置有所述超表面结构，所述支撑板设置在所述底座上。本实用新型的有益效果为：带动超表面结构进行旋转优化超表面边缘增强成像。超表面结构进行旋转优化超表面边缘增强成像。超表面结构进行旋转优化超表面边缘增强成像。
技术研发人员：宋淑伟 刘腾阳 徐勤政
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2022.10.18
技术公布日：2022/12/16
