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光电子．激光 1998年第2期9卷 170-171页

作者：姜晶方志良林列刘福来杨翔鹏母国光南开大学现代光学研究所

本文阐述了光学在防伪科学中的重要作用，分析了光学防伪技术的现状和发展趋势。

关键词：光学防伪衍射光学条码信息光学全息术

打击“三假”犯罪的有力武器─—光学防伪印章标志

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中国海关 1997年第3期 40-41页

作者：陈旃

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纯相位光学防伪掩膜设计及验证技术研究

纯相位光学防伪掩膜设计及验证技术研究

作者：史晓婧大连海事大学

学位级别：硕士

随着信息技术的高速发展,身份验证及证件防伪等相关技术已成为信息安全领域急待解决和提高的首要任务之一。本文讨论的纯相位光学防伪掩膜设计方法,能够将防伪标识编码成透明光学掩膜,具有常规强度探测器难以感知等突出优点,难以复制,... 详细信息

随着信息技术的高速发展,身份验证及证件防伪等相关技术已成为信息安全领域急待解决和提高的首要任务之一。本文讨论的纯相位光学防伪掩膜设计方法,能够将防伪标识编码成透明光学掩膜,具有常规强度探测器难以感知等突出优点,难以复制,为身份验证及证件防伪提供了一种新的发展思路。在本文中,我们一方面对纯相位光学防伪掩膜的迭代设计方法进行了详细讨论,同时对其实验室仿真验证技术进行了重点的研究和探索,研究内容主要包括以下几个方面：(1)针对纯相位光学掩膜的几种具有代表性的迭代设计方法,进行了较为详细地分析与讨论,并进行了计算机仿真验证。对比了几种不同算法产生的相息图及恢复图像的质量,为相位防伪掩膜的计算机辅助设计提供了理论和技术基础;(2)展开对相位编码元件的实验室仿真技术的研究。基于液晶屏LCX026BLT,完成了纯相位LCSLM的设计与制作。采用Altium designer软件绘制了整个纯相位LCSLM的印刷电路板,经焊接、调试,整板通过测试并且工作在稳定状态。(3)采用Mach-Zehnder干涉仪对纯相位LCSLM的相位和振幅特性进行了测试,得到了较理想的相位调制曲线,最大相位调制量达到1.83π,且强度变化小于10%,很好地验证了纯相位LCSLM的设计;(4)将通过迭代算法编码得到的相息图加载到纯相位LCSLM上,经光学实验获得了期望的恢复图像,初步验证了整个系统设计的正确性。

关键词：纯相位LCSLM 光学防伪随机相位编码

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基于SPGD算法的纯相位光学防伪掩膜设计

基于SPGD算法的纯相位光学防伪掩膜设计

作者：闻丽秀大连海事大学

学位级别：硕士

信息技术的快速发展在给人们日常生活带来便利的同时,也给个人和社会带来很大的安全隐患。特别是近年来与身份证、驾驶证、银行卡、出纳单据等相关的高新技术伪造欺诈案件逐年增多,给国家和个人造成经济上的重大损失,也带来严重的恶劣... 详细信息

信息技术的快速发展在给人们日常生活带来便利的同时,也给个人和社会带来很大的安全隐患。特别是近年来与身份证、驾驶证、银行卡、出纳单据等相关的高新技术伪造欺诈案件逐年增多,给国家和个人造成经济上的重大损失,也带来严重的恶劣影响。提升各类重要证件的防伪能力,确保国家和个人财产的安全,已成为不可忽视的社会问题。因此寻求更加安全可靠的防伪技术已成为信息安全领域中的重要研究课题之·。纯相位光学防伪掩膜是一种透明衍射光学元件,其编码信息不能被常规强度探测器所感知,且难以复制,具有很好的防伪特性。本文在深入研究Gerchberg-Saxton(简称 GS)算法及其约束集投影(Projection Onto Constraint Set,简称POCS)两种经典防伪掩膜设计方法的基础上,将随机并行梯度下降(SPGD)算法与GS和POCS算法相结合,利用每种优化算法的特点,创造性地提出了优化的防伪掩膜设计方法,经分析及仿真验证,改进算法有效改善了解码图形的解码效果。本文主要完成以下几方面工作:(1)围绕GS算法、POCS算法等经典相位恢复算法,对纯相位光学防伪掩膜制作工艺和设计方法进行了详细分析和讨论,验证了每种算法在图像质量恢复方面的性能,分析对比了每种算法的特性,为改进算法的提出提供了理论基础。(2)将随机并行梯度下降(SPGD)算法引入光学防伪掩膜设计,将其分别与传统相位恢复算法GS和SPGD算法相结合,提出了 SPGD-GS算法、SPGD-POCS算法,经分析与仿真验证,改进的纯相位光学防伪掩膜设计算法有效改善了解码图像的恢复质量,且随着相位量化阶数的增加,效果愈加明显。(3)将SPGD算法进行了并行设计,并将其分别与GS算法和POCS算法相结合,提出了 CSPGD-GS算法和CSPGD-POCS算法,计算机仿真结果表明,改进算法进一步提高了光学防伪掩膜的解码图像的恢复质量。

关键词：相位恢复算法 SPGD算法光学防伪

硅基室温磷光纳米材料的合成及其在光学防伪和生物成像的应用基础研究

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硅基室温磷光纳米材料的合成及其在光学防伪和生物成像的应用基础...

作者：王金华苏州大学

学位级别：硕士

室温磷光纳米材料由于其较长的发射寿命,在生物成像、时间分辨光学传感与信息加密等领域具有潜在的应用价值。传统的室温磷光纳米材料通常具有较短的发光寿命、较差的水溶性与生物安全性,限制了其广泛应用。近年来,硅纳米材料因其独特... 详细信息

室温磷光纳米材料由于其较长的发射寿命,在生物成像、时间分辨光学传感与信息加密等领域具有潜在的应用价值。传统的室温磷光纳米材料通常具有较短的发光寿命、较差的水溶性与生物安全性,限制了其广泛应用。近年来,硅纳米材料因其独特的光学性质、较低的毒性以及表面易修饰性,成为制备新型磷光纳米材料的重要候选者。因此,本文立足于构建具有优异室温磷光性质的硅基纳米材料,并将其应用于多模态防伪与高信噪比成像领域。论文的主要研究内容如下:（1）通过微波辐射方法,合成了基于硅纳米颗粒-金属有机骨架的硅基磷光纳米材料（metal-organic frameworks-encapsulated silicon nanoparticles,MOFs@SiNPs）。所制备的材料在室温下展现出显著磷光现象（裸眼观测磷光持续时间:～5 s;磷光寿命:215 ms;磷光发射波长:505 nm）,以及较强的光稳定性（在紫外光连续辐照200分钟后,其荧光强度和磷光强度分别保持在初始强度的84%和73%）。此外,MOFs@SiNPs具有pH响应的荧光性质（通过改变pH值（2-13）实现发射波长由442 nm至592 nm的调控）,无明显细胞毒性（与细胞共孵育24 h后,细胞存活率保持在85%以上）。利用上述优异的性质,我们进一步将所制备的MOFs@SiNPs作为新型防伪墨水用于多模态防伪,实现了高信噪比（233.64）的数字加密与指纹识别。（2）通过微波辐射与高温退火改性,实现了一维硅基磷光纳米棒（phosphorescent silicon-based nanorods,PSiNRs）的制备（其磷光寿命可达 350.65 ms,裸眼观测磷光持续时间:13 s）。通过控制反应温度,可实现磷光寿命调控（182.78-350.65 ms）。通过计算激发态能级结构,揭示了 PSiNRs的磷光机理。制备得到的磷光纳米棒无明显毒性（与细胞孵育48 h后,细胞存活率在85%以上）。我们进一步将具有上述独特性质的PSiNRs,应用于具有高信噪比的磷光生物成像（与荧光成像相比,磷光成像的信噪比提高了 15倍）以及信息加密防伪领域。综上所述,本文通过微波辐射法制备得到了具有独特光学性质的复合硅基磷光纳米材料,通过高温改性合成了具有长发光寿命的一维硅基磷光纳米材料,并实现了所制备磷光纳米材料在光学防伪与高信噪比生物成像领域的初步应用。上述研究工作对于推动硅基磷光纳米材料的发展具有较为重要的科学意义。

关键词：硅纳米材料磷光光学防伪生物成像

基于反蛋白石结构的复合材料的构建及其光学防伪应用

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基于反蛋白石结构的复合材料的构建及其光学防伪应用

作者：潘国懿广东工业大学

学位级别：硕士

流通货币、高价值商品和价值文件的伪造严重损害着政府、企业以及个人的利益,每年造成数百亿美元的经济损失,防伪、打击假冒的工作变得愈发严峻。通常情况下,防伪标签能够将加密信息隐藏在正常状态下,在特定条件下可选择性公开。但是对... 详细信息

流通货币、高价值商品和价值文件的伪造严重损害着政府、企业以及个人的利益,每年造成数百亿美元的经济损失,防伪、打击假冒的工作变得愈发严峻。通常情况下,防伪标签能够将加密信息隐藏在正常状态下,在特定条件下可选择性公开。但是对于单一的防伪标志而言,较低信息程度和防伪级别的材料容易被盗用并进行假冒。为了解决上述问题,我们构建了一种基于量子点荧光色与光子晶体结构色的复合材料,并用于光学防伪和信息加密-解密。主要内容如下:首先,甲基丙烯酰基水凝胶（GelMA）物理混合CdTe量子点进行光交联制得到图案化的CdTe量子点水凝胶,研究CdTe量子点水凝胶的发光行为和光学防伪应用。接着,制备SiO2光子晶体模板,将聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和四（3-巯基乙酸）季戊四醇（PETMP）单体填充到SiO2光子晶体模板并进行光固化,氢氟酸（HF）刻蚀后得到PEGDA-PETMP的反蛋白石凝胶,研究PEGDA-PETMP的反蛋白石凝胶的尺寸依存性、角度依存性和浸润响应性。最后,将CdTe量子点和GelMA预凝液填充到经光掩盖的PEGDA-PETMP反蛋白石凝胶孔洞,光固化制备集CdTe量子点水凝胶和PEGDA-PETMP反蛋白石凝胶的复合材料。通过量子点和光子晶体、不同CdTe量子点间的简单组合,可以得到更为复杂和更高维度的光复合编码效果,为探究双模式发光耦合效应提供了良好的平台。而且该制备工艺简单灵活,仅需提供在视觉上混淆的结构色和荧光色,如文中设计的“100”,可通过相关的光谱检测就可以快速识别与认证隐藏的信号。因此,本工作为对单一复合材料平台的复杂信息进行编码开辟了一条简易途径,并提供了实现快速信息解码的方法,这对用于产品防伪和信息保密的防伪复合材料的构建具有重要的理论意义和实用价值。

关键词：量子点光子晶体图案化复合材料光学防伪

基于超表面技术的新型光学防伪器件的设计及研究

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基于超表面技术的新型光学防伪器件的设计及研究

作者：潘耀深圳大学

学位级别：硕士

目前亚波长结构两色光变防伪技术广泛应用于护照、身份证等全息防伪领域,但防伪有效性受到了严重挑战,迫切需要进一步提高防伪性能。利用在基于微纳结构调控波前偏振、相位和振幅获得如菲涅尔透镜、涡旋光、全息图等相位型功能器件的超... 详细信息

目前亚波长结构两色光变防伪技术广泛应用于护照、身份证等全息防伪领域,但防伪有效性受到了严重挑战,迫切需要进一步提高防伪性能。利用在基于微纳结构调控波前偏振、相位和振幅获得如菲涅尔透镜、涡旋光、全息图等相位型功能器件的超表面技术或许是一种解决办法。为解决两色光变器光学防伪性能不足的问题,本文基于实验室提出的亚波长结构三色光变器,设计并获得了一种集成三色光变器与偏振复用超表面技术的新型光学防伪器件,实现了自然光入射时在不同的反射方位角方向上的高衍效的红、绿、蓝三色光变输出;在X、Y线偏振光入射时,在同一观察面上分别获得不同的字符显示,突破目前两色光变技术局限性。本文的主要研究内容如下:1.设计了基于简周期亚波长结构的三色光变器,实现了自然光入射时,分别在不同的反射方位角方向上的高衍效的红、绿、蓝三色光变输出。本论文基于严格耦合波理论,在光入射简周期亚波长结构条件下,设立了科学的评价函数,自编程序优化亚波长光栅的周期、槽深和占空比,分别在反射方位角为12°,67°,90°时,获得蓝、绿、红三色的高衍射效率输出,其零级反射效率分别达到85%、86%、99%。最后利用商用的Rsoft软件验证了设计结果。结果表明,本文自编程序优化得到的设计结果与Rsoft结果相同,验证了本文设计结果的正确性。2.设计了基于ZnS矩形柱微元的偏振复用超表面器件,实现了X和Y线偏振入射下,在同一观察面上分别获得不同字符显示。采用等效介质理论分析了超表面微元产生相位差的机理,仿真分析了ZnS矩形柱的高、长和宽对微元相位的影响,最终获得高度为600nm的微元柱以实现高衍射效率的0-2?的相位调制。为在输出面上获得字符像输出,首先通过改进菲涅尔的相位恢复算法获得超表面的连续相位面,然后建立评价函数以优化微元相位值和透过效率,用不同尺寸的微元实现超表面的相位,最后利用FDTD法进行仿真。仿真结果表明,X线偏振光入射时,可在输出平面上观察到“SZU”的字符;Y线偏振光入射同一超表面时,在同一输出平面上获得“CET”的字符。仿真结果与理论结果一致,证明了本文设计的可行性。3.搭建了X、Y线偏振光复用超表面的实验光路系统,实验验证了该超表面的偏振复用字符显示功能。设计实验光路,在SLM上分别加载相位恢复算法计算的理想相位面、不同评价函数选取的微元排列相位面。CCD探测可清楚地观察到X偏振的相位面输出的“SZU”的字符,Y偏振的相位面输出的“CET”字符,这与设计结果一致。4.设计了嵌入式光栅结构的三色光变器,并将其与偏振复用的多字符显示超表面技术集成获得新型光学防伪器件,实现了多色光变显示和偏振复用多字符显示。本文设计结果可获得具有偏振复用的字符显示与三色光变功能的高衍效防伪器件,大大提升光学防伪的性能,突破了两色光变防伪技术的局限性,可应用于全息光变图像防伪领域。

关键词：光学防伪三色光变器严格耦合波法超表面

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光学防伪技术在银联卡上的应用

金卡工程 2003年第11期7卷 52-53页

目前用于钞票、信用卡的光学防伪技术主要指衍射光变图像DOVID(Diffractive Optically Variable Image Devices),广义的它包含人们所熟知的全息图,但更多的是指在全息技术之后发展起来的Kinegram等像素全息图、点阵全息图和动态莫尔图... 详细信息

目前用于钞票、信用卡的光学防伪技术主要指衍射光变图像DOVID(Diffractive Optically Variable Image Devices),广义的它包含人们所熟知的全息图,但更多的是指在全息技术之后发展起来的Kinegram等像素全息图、点阵全息图和动态莫尔图等。由于公众对全息图已习惯,在国内把DOVID的防伪标识都称之谓全息标识。

关键词：光学防伪银联卡应用 DOVID技术产品人民币

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光学防伪技术在银联卡上的应用

金卡工程 2003年第11期7卷 53-54页

关键词：银联卡热烫印全息图光学防伪

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ColorDanceTM光学防伪技术

标签技术 2017年第2期 63-64页

作者：张宝利中钞特种防伪科技有限公司

光学防伪技术在日常生活中有诸多应用,例如:2015版100元人民币使用的光变安全线,它正面看是红色的,倾斜看是绿色的,对着光源观察可以看到透光的“￥100”面额数字;人民银行发行的航天纪念钞同样采用了光变安全线,它集成了更为复杂的微... 详细信息

光学防伪技术在日常生活中有诸多应用,例如:2015版100元人民币使用的光变安全线,它正面看是红色的,倾斜看是绿色的,对着光源观察可以看到透光的“￥100”面额数字;人民银行发行的航天纪念钞同样采用了光变安全线,它集成了更为复杂的微反射镜结构,实现了动感效果,安全线上有明有暗,在来回倾斜钞票时明暗区域随之运动,同时它还使用了特殊的结构,在金色的背景上产生的红色面额数字“100”和五角星在倾斜时,红色区域和金色背景同时变成了绿色.

关键词：防伪技术 ColorDance 光学防伪光学特征光学微结构 TM