一种偏振膜打印机

本发明属于信息安全，更具体地是涉及一种偏振膜打印机，可通过外调制的脉冲光纤激光器输出线偏振光并通过，由光纤引出的特制激光头通过高精度二维线性位移平台在样本台上对特制的载体实现偏振编码打印。可用于保密通信、信息隐藏等国防安全领域。

背景技术：

1、偏振打印技术是安全通信领域新兴的核心技术之一。在通信技术及其发达的今天，电磁拦截与反拦截技术都已经相当成熟。信息安全又是当代国家安全的重中之重，一旦机密信息泄露会造成无法挽回的损失。在这种背景下如何实现信息的高保密传输引起了人们的广泛关注。

2、想要在当前环境下实现信息的高保密传输必须要实现信息非电磁介质传输，而现有的信息加密技术绝大多数都无法绕开电磁波屏蔽这一重要问题。基于视觉加密的信息分存技术可以借助胶片，纸页等非电磁介质的密文载体实现信息分存加密。只有收集齐所有分存的密文载体才能实现信息的解密，任何一个载体的遗失都将使解密后的信息变为一堆毫无意义的乱码。这有效的解决了非电磁介质的密文载体容易被截获的问题。现有的基于视觉加密的信息分存技术存在传输容量小，加解密过程复杂等问题。基于偏振同或运算的信息高保真加解密技术实现了非相干光条件下的加解密，这极大的提高了加密信息传输容量。并且该技术制作的密文载体在空间上对齐通过肉眼即可实现解密，极大地降低了解密难度。但是由于制作密文载体过程中需要借助激光热诱导去偏振技术，现有的激光打标机无法实现高效快速地加工双面正交极化复合偏振膜，这使得基于偏振同或运算的信息高保真加解密技术在加密过程中仍然相对复杂。只有解决了密文载体制作复杂的问题，该加密技术才有望在未来实现实际应用。

技术实现思路

1、针对现有激光打标机无法实现高效快速地加工双面正交极化复合偏振膜的问题，本发明提出了一种偏振膜打印机

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种偏振膜打印机，它包括光纤激光器、法拉第磁致旋光管、第一保偏光纤、第二保偏光纤、特制打印激光头和高精度二维线性位移平台，所述光纤激光器通过第一保偏光纤连接法拉第磁致旋光管，所述法拉第磁致旋光管与特制打印激光头通过第二保偏光纤连接，所述特制打印激光头设置在高精度二维线性位移平台上；所述脉冲光纤激光器输出偏振光，偏振光经过第一保偏光纤连接到法拉第磁致旋光管来实现偏振态的控制，之后法拉第磁致旋光管再经过第二保偏光纤将光引到特制打印激光头，特制打印激光头即可在高精度二维线性位移平台的协助以及外接电脑的调控下在样本台上对特制的密文载体实现偏振编码打印。

4、本技术方案进一步的优化，所述光纤激光器为单偏振脉冲光纤激光器。

5、本技术方案进一步的优化，所述特制打印激光头包括一个由光束整形器和电控位移透镜组组成光学系统。

6、本技术方案进一步的优化，所述特制打印激光头包括依次连接光束整形器和电控位移透镜组，所述光进入光束整形器，光束整形器将第二保偏光纤输出的高斯光束整形为平顶光束，整形后的光在经过由电控线性位移台控制的电控位移透镜组，通过改变透镜镜组中各透镜的相对位置控制透镜组的放大率即可在出光平面输出合适大小的方形光斑，使其满足目标像元大小的要求。

7、本技术方案进一步的优化，所述连接特制打印激光头第二保偏光纤的尾端设置有光纤截面的镀金膜方形窗口，用于将圆形光斑整形为像素化的方形光斑。

8、本技术方案进一步的优化，所述密文载体为双面正交极化复合偏振膜，具体为在一层聚乙烯醇树脂膜衬底两侧分别放置两层吸附碘分子做定向拉伸的pva膜且两层pva膜的碘分子排布方向相互垂直，从而使透明膜的两侧具有不同的二向色性，这样不同偏振方向的激光可选择性的切削加工其上表面或者下表面。

9、区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：

10、1、本发明利用法拉第磁致旋光装置实现输出光偏振方向的控制，解决了传统激光打标机输出光偏振方向不可控的问题。

11、2、本发明采用特制的激光头实现光束整形，有效解决了传统激光打标机输出光斑大小形状不可控的问题。

12、3、本发明采用特定偏振光对双面正交极化复合偏振膜两侧进行精准特异性加工，实现了基于偏振同或运算的信息高保真加解密技术的密文载体的高效快速制作。

技术特征：

1.一种偏振膜打印机，其特征在于，它包括光纤激光器、法拉第磁致旋光管、第一保偏光纤、第二保偏光纤、特制打印激光头和高精度二维线性位移平台，所述光纤激光器通过第一保偏光纤连接法拉第磁致旋光管，所述法拉第磁致旋光管与特制打印激光头通过第二保偏光纤连接，所述特制打印激光头设置在高精度二维线性位移平台上；所述脉冲光纤激光器输出偏振光，偏振光经过第一保偏光纤连接到法拉第磁致旋光管来实现偏振态的控制，之后法拉第磁致旋光管再经过第二保偏光纤将光引到特制打印激光头，特制打印激光头即可在高精度二维线性位移平台的协助以及外接电脑的调控下在样本台上对特制的密文载体实现偏振编码打印。

2.如权利要求1所述的偏振膜打印机，其特征在于，所述光纤激光器为单偏振脉冲光纤激光器。

3.如权利要求1所述的偏振膜打印机，其特征在于，所述特制打印激光头包括一个由光束整形器和电控位移透镜组组成光学系统。

4.如权利要求1所述的偏振膜打印机，其特征在于，所述特制打印激光头包括依次连接的光束整形器和电控位移透镜组，所述光进入光束整形器，光束整形器将第二保偏光纤输出的高斯光束整形为平顶光束，整形后的光在经过由电控线性位移台控制的电控位移透镜组，通过改变透镜镜组中各透镜的相对位置控制透镜组的放大率即可在出光平面输出合适大小的方形光斑，使其满足目标像元大小的要求。

5.如权利要求1所述的偏振膜打印机，其特征在于，所述连接特制打印激光头第二保偏光纤的尾端设置有光纤截面的镀金膜方形窗口，用于将圆形光斑整形为像素化的方形光斑。

6.如权利要求1所述的偏振膜打印机，其特征在于，所述密文载体为双面正交极化复合偏振膜，具体为在一层聚乙烯醇树脂膜衬底两侧分别放置两层吸附碘分子做定向拉伸的pva膜且两层pva膜的碘分子排布方向相互垂直，从而使透明膜的两侧具有不同的二向色性，这样不同偏振方向的激光可选择性的切削加工其上表面或者下表面。

技术总结本发明属于信息安全技术领域，更具体地是涉及一种偏振膜打印机，可通过外调制的脉冲光纤激光器输出线偏振光并通过，由光纤引出的特制激光头通过高精度二维线性位移平台在样本台上对特制的载体实现偏振编码打印。采用一个外调制的脉冲光纤激光器来输出线偏振光，输出光经过保偏光纤连接到法拉第磁致旋光管来实现偏振态的控制，之后法拉第磁致旋光管再衔接一根保偏光纤将光引到特制打印激光头。特制打印激光头即可在高精度二维线性位移平台的协助以及外接电脑的调控下在样本台上对特制的密文载体实现偏振编码打印。技术研发人员：林炜,王嘉辉,刘波,段少祥,刘海峰,张昊受保护的技术使用者：南开大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27