光检测装置以及光检测系统制造方法及图纸

本申请提供一种光检测装置以及光检测系统。本公开的一形态所涉及的光检测装置具备：光检测器，包含沿着主面配置的多个第1检测器以及多个第2检测器；光耦合层，配置在所述光检测器上或者上方；以及遮光膜，配置在所述光耦合层上。所述光耦合层包含：第1低折射率层；第1高折射率层，配置在所述第1低折射率层上，包含第1光栅；以及第2低折射率层，配置在所述第1高折射率层上。所述遮光膜包含：透光区域、以及与所述透光区域相邻的遮光区域。所述透光区域与所述多个第1检测器中包含的两个以上的第1检测器对置，所述遮光区域与所述多个第2检测器中包含的两个以上的第2检测器对置。

【技术实现步骤摘要】
光检测装置以及光检测系统
本公开涉及光检测装置、光检测系统以及光检测方法等。
技术介绍
光为电磁波，除了波长、强度以外，还以偏振或者干涉性等特性为特征。其中，作为利用光的干涉性来测定被摄体的方法，例如可列举“光学の原理”(束海大学出版会、p.482、M·ボルンほか)(“光学原理”(东海大学出版社、p.482、M·波恩等))所示的迈克尔逊的干涉仪。
技术实现思路
本公开的一形态所涉及的光检测装置具备：光检测器，具有主面，包含沿着所述主面配置的多个第1检测器以及多个第2检测器；光耦合层，配置在所述光检测器上或者上方；以及遮光膜，配置在所述光耦合层上。所述光耦合层包含：第1低折射率层；第1高折射率层，配置在所述第1低折射率层上，包含第1光栅；以及第2低折射率层，配置在所述第1高折射率层上。所述第1高折射率层具有比所述第1低折射率层以及所述第2低折射率层高的折射率。所述遮光膜包含：透光区域、以及与所述透光区域相邻的遮光区域。所述透光区域与所述多个第1检测器中包含的两个以上的第1检测器对置。所述遮光区域与所述多个第2检测器中包含的两个以上的第2检测器对置。上述的概括或者具体的形态可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或者记录介质来实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。附图说明图1A是本公开的研讨例所涉及的光检测系统100的示意图。图1B表示入射至光检测装置13所具备的一个透光区域9a的散射光5的情形。图2A是在研讨例中沿着光入射的方向的面处的光检测装置13的剖视图。图2B是表示与研讨例中的包含光检测装置13所具有的遮光膜9的xy面平行的面的情形的俯视图。图3A是表示研讨例中的透光区域9a以及遮光区域9A的图案的俯视图。图3B是表示研讨例中的位于透光区域9a以及遮光区域9A的正下方的检测器10a、10A的俯视图。图3C是表示研讨例中的各构成要素的位置关系的剖视图。图4A是表示研讨例中的电磁解析的构成的剖视图。图4B是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第1图。图4C是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第2图。图4D是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第3图。图4E是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第4图。图4F是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第5图。图4G是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第6图。图4H是表示在研讨例中单脉冲振荡的入射光通过光耦合层12并被光检测器10接收的情形的第7图。图5A是表示研讨例中的入射至四个透光区域9a的光、与位于其下方的三个检测器10a、10A、10a’之间的位置关系的剖视图。图5B是表示对入射光的随机系数a与检测信号之间的关系进行解析后的结果的图。图6表示入射至图5A所示的透光区域9a之一的波串的一例。图7A表示对研讨例进行的解析中的整体的光学配置。图7B是表示在对研讨例进行的解析中获得的光强度的分布的图。图7C是表示在对研讨例进行的解析中获得的光程长度的平均的分布的图。图7D是表示在对研讨例进行的解析中获得的光程长度的标准偏差的分布的图。图7E表示在对研讨例进行的解析中获得的检测信号的分布的例子。图7F表示在对研讨例进行的解析中获得的检测信号的分布的另一例。图8A是表示本公开的实施方式中的透光区域9a以及遮光区域9A的排列图案的俯视图。图8B是表示本公开的实施方式中的位于透光区域9a以及遮光区域9A的正下方的多个检测器10a、10b、10A、10B的排列的俯视图。图8C是与示意性地表示本公开的实施方式中的透光区域9a以及遮光区域9A和检测器10a、10b、10A、10B的配置关系的xz面平行的剖视图。图9A是示意性表示作为第1现有例的迈克尔逊的干涉仪200的图。图9B是用于说明利用干涉仪200得到的光的干涉性或者相位的评价方法的图。图10是表示从光源30射出并沿着z方向传播的光在某时刻t0的情形的概念图。图11A是用于说明以波长λ0为中心的光的、波长的扩展(纵模宽度)与相干长度之间的关系的第1图。图11B是用于说明以波长λ0为中心的光的、波长的扩展(纵模宽度)与相干长度之间的关系的第2图。图11C是用于说明以波长λ0为中心的光的、波长的扩展(纵模宽度)与相干长度之间的关系的第3图。图11D是用于说明以波长λ0为中心的光的、波长的扩展(纵模宽度)与相干长度之间的关系的第4图。图11E是用于说明以波长λ0为中心的光的、波长的扩展(纵模宽度)与相干长度之间的关系的第5图。图12A表示第2现有例中的光检测系统300的示意性的剖视图。图12B是表示图12A所示的光检测系统300的、光源42的振荡与光检测器50的检测信号之间的关系的说明图。符号说明100光检测系统1控制电路2光源3出射光4被摄体5、5a、5A散射光7聚光透镜8a实质性的物体8b像面位置的像9光耦合层9a透光区域9A遮光区域10光检测器11a、11A微透镜13光检测装置14运算电路具体实施方式在说明本公开的实施方式之前，下面说明对测定光的干涉性或者相位的以往的方法进行详细研讨后的结果。图9A是示意性地表示作为第1现有例的迈克尔逊的干涉仪200的图。图9B是用于说明利用该干涉仪200得到的光的干涉性或者相位的评价方法的图。如图9A所示，从光源30射出的光31被第1聚光透镜35a聚光而成为平行光32。该平行光32的一部分透过半透半反镜33而朝向第1反射镜34a(光32a)，被反射镜34a反射而朝向半透半反镜33(光32b)，被半透半反镜33反射而朝向第2聚光透镜35b(光32c)，从而入射至位于聚光透镜35b的焦平面的光检测器36(光32d)。另一方面，平行光32的另一部分被半透半反镜33反射而朝向第2反射镜34A(光32A)，被反射镜34A反射而朝向半透半反镜33(光32B)，透过半透半反镜33而朝向聚光透镜35b(光32C)，从而以与光32d重叠的形式入射至光检测器36(光32D)。光检测器36检测光32d和光32D干涉而获得的光。第2反射镜34A构成为位置沿着反射面的法线方向(箭头A)而变化。伴随着第2反射镜34A的位移，光32D相对于光32d的相对相位变化。图9B表示由光检测器36检测的电信号的一例。在图9B中，纵轴表示由光检测器36检测的信号强度，横轴表示时间。如图9B所示，随着时间的经过(即，反射镜34A的位移)，信号强度在a～b的范围内变化。在此，将(b-a)/(b+a)的值称作干涉中的对比度，由该值来定义光31的干涉性(相干)的程度。对比度的值伴随着第2反射镜34A在光轴方向上的位移而变化。在固定反射镜34A且在半透半反镜33与反射镜34a之间配置透明的被摄体4的情况下，相同的原理也成立。即，在由光检测器36检测的信号强度中，与被摄体的形状相应的强度差被表现为空间上的分布，形成有所谓的干涉条纹。能够通过测定该干涉条纹的形状或者间隔来计测被摄体的形状(相位信息)。图10是用于说明光的干涉现象的图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光检测装置，具备：光检测器，具有主面，包含沿着所述主面配置的多个第1检测器以及多个第2检测器；光耦合层，配置在所述光检测器上或者上方；以及遮光膜，配置在所述光耦合层上，所述光耦合层包含：第1低折射率层；第1高折射率层，配置在所述第1低折射率层上，包含第1光栅；以及第2低折射率层，配置在所述第1高折射率层上，所述第1高折射率层具有比所述第1低折射率层以及所述第2低折射率层高的折射率，所述遮光膜包含：透光区域、以及与所述透光区域相邻的遮光区域，所述透光区域与所述多个第1检测器中包含的两个以上的第1检测器对置，所述遮光区域与所述多个第2检测器中包含的两个以上的第2检测器对置。

【技术特征摘要】
2016.03.30 JP 2016-0678391.一种光检测装置，具备：光检测器，具有主面，包含沿着所述主面配置的多个第1检测器以及多个第2检测器；光耦合层，配置在所述光检测器上或者上方；以及遮光膜，配置在所述光耦合层上，所述光耦合层包含：第1低折射率层；第1高折射率层，配置在所述第1低折射率层上，包含第1光栅；以及第2低折射率层，配置在所述第1高折射率层上，所述第1高折射率层具有比所述第1低折射率层以及所述第2低折射率层高的折射率，所述遮光膜包含：透光区域、以及与所述透光区域相邻的遮光区域，所述透光区域与所述多个第1检测器中包含的两个以上的第1检测器对置，所述遮光区域与所述多个第2检测器中包含的两个以上的第2检测器对置。2.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，在所述遮光膜配备多个透光区域，所述多个透光区域分别为所述透光区域，在所述遮光膜配备多个遮光区域，所述多个遮光区域分别为所述遮光区域。3.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述光检测器还包含：多个第1微透镜，分别配置在所述多个第1检测器之中的对应的第1检测器与所述光耦合层之间；以及多个第2微透镜，分别配置在所述多个第2检测器之中的对应的第2检测器与所述光耦合层之间。4.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述光耦合层还包含：第3低折射率层，配置在所述第1低折射率层与所述光检测器之间；以及第2高折射率层，配置在所述第3低折射率层与所述第1低折射率层之间，包含第2光栅，所述第2高折射率层具有比所述第1低折射率层以及所述第3低折射率层高的折射率。5.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述遮光区域的两个表面之中靠近所述光耦合层的表面具有光反射性。6.根据权利要求1所述的光检测装置，其中，所述第1光栅包含：多个沟槽，分别在第1方向上延伸，在俯视下，所述第1方向上的所述透光区域的长度短于与所述第1方向垂直的第2方向上的所述透光区域的长度，所述第1方向上的所述遮光区域的长度短于所述第2方向上的所述遮光区域的长度。7.一种光检测系统，具备：光检测装置；以及运算电路，与所述光检测装置连接，所述光检测装置包含：...

【专利技术属性】
技术研发人员：西胁青儿，鸣海建治，盐野照弘，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP