【儀表網 儀表研發】近日，中國科學院微電子研究所集成電路先導工藝研發中心副研究員楊妍與武漢大學教授鄭國興課題組、武漢郵電科學研究院有限公司等合作，在硅基超表面領域取得研究進展，提出了一種助于空間頻率復用的技術，在一個硅基超表面上重疊的空間區域，利用空頻信息不同、同時記錄兩幅完全不同的光學圖像，并可用數字濾波器進行高效的分離。該成果為光信息的傳輸、處理和存儲增添了更多的復用載體，為超表面信息復用開辟了一條全新的途徑，有望在防偽、信息安全、光信息編碼、緊湊顯示、光存儲等領域得到重要應用。
數字濾波器對信號濾波的方法是：用數字計算機對數字信號進行處理，處理就是按照預先編制的程序進行計算。數字濾波器的原理如圖所示，它的核心是數字信號處理器。
如果采用通用的計算機，隨時編寫程序就能進行信號處理的工作，但處理的速度較慢。如果采用專用的計算機芯片，它是按運算方法制成的集成電路，連接信號就能進行處理工作，處理的速度飛快，但功能不易更改。如果采用可編程的計算機芯片，那么，裝入什么程序機器就能具有什么功能。這種可編程芯片的優點很多，是現代電子產品的。如果是對模擬信號進行處理，則需要添加模數轉換器和數模轉換器。
模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變為數字信號的電子元件。通常的模數轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數字信號。由于數字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為大的可轉換信號大小。而輸出的數字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。
超表面材料是二維分布的亞波長結構陣列，可對光波的相位、振幅和光強進行有效調控。超表面的光學響應通常依賴于色散和偏振，因此，研發利用波長和偏振特性的信息復用系統成為可能。然而，大部分超表面復用技術只在空間域內實現。該研究通過實驗驗證了一種空頻復用的硅基超表面芯片，將兩張完全不同的全息圖片在高、低空間頻率上重疊并記錄在同一個硅基超表面芯片上，這兩幅全息圖片可采用兩個數字高斯濾波器進行分離。實驗還通過超表面納米印驗證了空頻復用技術，對一副由兩張圖片疊加的圖片實現了高保真度的解復用。
資料來源：微電子研究所、百科
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