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。

技术领域
[0001]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。可用于保密通信、信息隐藏等国防安全领域。
背景技术
[0002]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。
[0003]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。
发明内容
[0004]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
[0005]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
附图说明
[0016]图1为偏振打印机整体结构图；
[0017]图2为特制激光头内部结构图；
[0018]图3为法拉第磁致旋光管电位控制图；
[0019]图4为激光热诱导退偏振示意图；
[0020]图5为偏振切换原理示意图。
[0021]附图标记说明：
[0022]1：光纤激光器2：法拉第磁致旋光管3：第二保偏光纤4：特制打印激光头
[0023]5：高精度二维线性位移平台6：外接电脑
[0024]41：出光口42：电控位移透镜组43：光束整形器
[0025]44：光纤入口45：光纤截面的镀金膜方形窗口
具体实施方式
[0026]为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0027]请参阅图1，为偏振打印机整体结构图，本发明优选一实施例偏振膜打印机。采用一个外调制的脉冲光纤激光器1来输出线偏振光，输出光经过第一保偏光纤连接到法拉第磁致旋光管2来实现偏振态的控制，之后法拉第磁致旋光管2再衔接一根第二保偏光纤3将光引到特制打印激光头4。特制打印激光头4即可在高精度二维线性位移平台5的协助以及外接电脑6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。
[0028]该实施例的光纤激光器1为单偏振脉冲光纤激光器，通过第一保偏光纤输出偏振光，随后接入一个法拉第磁致旋光管2装置，通过施加电压的控制实现输出激光偏振方向在P与S方向进行切换。
[0029]法拉第磁致旋光管2指利用法拉第磁致旋光效应，通过在光传播介质中施加一个平行于它的可控磁场，改变法拉第磁致旋光管2的输入电压即可实现光偏振方向旋转角度的可量化控制。将输出光偏振方向旋转90°即可实现对双面正交极化复合偏振膜加工表面选取的切换。
[0030]参阅图2所示，为特制激光头内部结构图。特制打印激光头4包括一个由光束整形器和电控位移透镜组组成光学系统，可实现对输出激光整形与打印的像元大小的调节。输入光经过光纤入口44进入位于前端的光束整形器43，将第二保偏光纤3输出的高斯光束整形为适合激光加工的平顶光束。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42，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。整形后的光斑通过出光口41垂直照射在高精度二维线性位移平台上，完成了满足打印条件的光束加工。
[0031]透镜组中插入光束整形器，将高斯光斑整形为平顶光，同时整个电控位移透镜组安装于线性电控位移平台，用于调整打印像元的大小。
[0032]光阑为连接特制打印激光头保偏光纤的尾端光纤截面的镀金膜方形窗口45，用于将圆形光斑整形为像素化的方形光斑。
[0033]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。双面正交极化复合偏振膜，使用不同偏振方向的激光可选择性加工其上表面或者下表面。所述的加工方案为激光热致退偏振效应。
[0034]偏振编码打印采用的是基于激光热诱导退偏振的加工机制。高精度二维线性位移平台5在外接电脑6电脑程序的控制下可实现对特制打印激光头的精确控制，实现快速定位。之后通过电脑控制法拉第磁致旋光管电位，实现对输出光偏振态的精确控制，进而实现偏振切换的原位偏振编码打印。这里设置未加电压时打印激光输出P偏振光，加上电压后输出S偏振光。根据密文编码原则对应的电位控制图如图3所示。这两者协同完成密文载体的自动化编码打印。
[0035]参阅图4所示，为激光热诱导退偏振示意图。当激光持续照射偏振膜表面时，膜中有序排布的具有二向色性的碘分子在持续吸收激光时会产生热效应，这将使偏振膜吸附的碘分子受热挥发，从而导致偏振膜不再具有二向吸收功能，即所谓的退偏振。退偏振后的载体对各个方向的偏振光的透过率是一致的，这就是所说的激光诱导退偏振原理。
[0036]参阅图5所示，为偏振切换原理示意图。当特制打印激光头4输出偏振方向平行于双面正交极化复合偏振膜上表面透过轴的激光时，上表面会完全吸收该偏振光导致热诱导退偏振；激光头输出的偏振光方向旋转90°，此时激光偏振方向平行于上表面透过轴，激光则会完全透过上表面和中间膜被下表面完全吸收发生退偏振。由此实现偏振切换的原位偏振编码打印技术。
[0037]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
[0038]尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。