【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱与偏振重构领域，特别是涉及一种光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用及制备方法。
技术介绍
1、光传感器在日常生活、科学研究与工业领域都有着广泛的应用。近些年来，随着微纳加工技术和微纳光学器件的不断发展，许多具有高集成性的微型光传感器得到了广泛的研究与开发，如微型光谱仪和片上偏振探测器等。
2、根据不同的原理，微型光谱仪可分为色散型、窄带滤波型、傅里叶变换型以及计算重构型。其中计算重构型光谱仪通过对光谱信息进行调制编码和使用算法解码的方式，替代了常规光谱仪中物理分光元件及光路的作用，能够很大程度上减小器件的体积与重量，在光谱仪微型化上有着巨大的发展潜力。
3、随着传感任务的要求越来越高，实现多维光场信息传感显得尤为重要，现阶段虽然能够实现光谱的探测，但是偏振的同步探测尚未得到充分的探索。针对光谱和偏振的同步探测，现有的研究大多基于超表面设计实现对光谱和偏振的调制，而超表面的加工制备相对较为复杂，因此结构简单且制备流程简易的紧凑型光谱与偏振同步探测系统开发有着较大的研究空间。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对光谱与偏振同步检测成本较高的问题，提供一种光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用及制备方法。
2、一种光谱编码装置在光谱重构中的应用，所述光谱编码装置包括图像传感器以及若干复合曲面膜，所述复合曲面膜的内壁面朝向所述图像传感器设置，所述复合曲面膜包括第一曲面膜和第二曲面膜，所述第二曲面膜的内壁面贴合在所述第一曲面膜的外壁面上，所
3、入射光从所述第二曲面膜的外壁面处入射，以在所述图像传感器处形成特征图案，对所述特征图案进行重构，以至少获得所述入射光对应的偏振信息。
4、本专利技术所述光谱编码装置还包括第三曲面膜，所述第三曲面膜位于所述复合曲面膜的外壁面处，所述第二曲面膜的折射率介于所述第三曲面膜和所述第一曲面膜之间。
5、本专利技术所述第一曲面膜的材质为氧化锌，所述第二曲面膜的材质为二氧化硅。
6、本专利技术所述复合曲面膜为非球面膜。
7、本专利技术所述第一曲面膜和所述第二曲面膜均为球面膜。
8、本专利技术将至少两种处于基准偏振态的不同波长的单色光作为入射光照射第二曲面膜的外壁面，以获得至少两种单色光对应的特征图案；
9、构建第一对应关系，所述单色光对应的特征图案通过所述第一对应关系关联于所述单色光的偏振信息；
10、以复合光作为入射光照射第二曲面膜的外壁面，以获得复合光对应的特征图案；
11、基于所述单色光对应的特征图案、所述第一对应关系和所述复合光对应的特征图案，重构获得所述复合光对应的偏振信息。
12、本专利技术构建第二对应关系，所述单色光对应的特征图案通过所述第二对应关系关联于所述单色光的光谱信息；
13、基于所述单色光对应的特征图案、所述第二对应关系和所述复合光对应的特征图案，重构获得所述复合光对应的光谱。
14、一种光谱编码装置的制备方法，包括：
15、将图像传感器设置在透明衬底的其中一面；
16、将透明曲面基底的底面压在所述透明衬底的另一面；
17、于所述透明曲面基底的曲面处制备第一曲面膜，于所述第一曲面膜背离所述透明曲面基底的一面制备第二曲面膜，以在所述透明曲面基底上获得复合曲面膜。
18、本专利技术于所述复合曲面膜背离所述透明曲面基底的一面覆盖匹配介质，所述匹配介质和所述透明曲面基底的折射率匹配。
19、本专利技术所述匹配介质背离所述复合曲面膜的外壁面为平面。
20、本专利技术的有益效果为：
21、复合光作为入射光入射至复合曲面膜处后，经过第一曲面膜和第二曲面膜的调制，形成了表现为包括多个明暗相间环形纹路的特征图案，该图案可以认为是由复合光所包含的各单色光对应的特征图案叠加而成。对于任一单色光形成的特征图案，其中环形纹路的尺寸、数量、间隔等形状特点随单色光波长变化，环形纹路的旋转方向随单色光的偏振态变化，特征图案的整体强度信息则随单色光的光强变化。因此复合光的特征图案可以作为一种复合光的可视化信息载体，通过复合光的特征图案可以通过合适的算法重构获得复合光的偏振信息以及光谱信息。
22、第一曲面膜和第二曲面膜的配合作用，可以对复合光中各单色光分量形成不同的编码调制效果，使得各单色光对应的特征图案在进行算法重构时能够从复合光的特征图案中充分分离，避免因不同波长单色光编码相关性较高，对应的特征图案过于相似所造成的部分波长单色光对应光谱信息或者偏振信息的混叠，保证了对特征图案进行光谱重构和偏振重构信息准确性。
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1.一种光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述光谱编码装置包括图像传感器以及若干复合曲面膜，所述复合曲面膜的内壁面朝向所述图像传感器设置，所述复合曲面膜包括第一曲面膜和第二曲面膜，所述第二曲面膜的内壁面贴合在所述第一曲面膜的外壁面上，所述第一曲面膜和所述第二曲面膜的折射率不同；
2.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述光谱编码装置还包括第三曲面膜，所述第三曲面膜位于所述复合曲面膜的外壁面处，所述第二曲面膜的折射率介于所述第三曲面膜和所述第一曲面膜之间。
3.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述第一曲面膜的材质为氧化锌，所述第二曲面膜的材质为二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述复合曲面膜为非球面膜。
5.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述第一曲面膜和所述第二曲面膜均为球面膜。
6.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其
7.根据权利要求6所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，
8.一种光谱编码装置的制备方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的光谱编码装置的制备方法，其特征在于，于所述复合曲面膜背离所述透明曲面基底的一面覆盖匹配介质，所述匹配介质和所述透明曲面基底的折射率匹配。
10.根据权利要求9所述的光谱编码装置的制备方法，其特征在于，所述匹配介质背离所述复合曲面膜的外壁面为平面。
...【技术特征摘要】
1.一种光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述光谱编码装置包括图像传感器以及若干复合曲面膜，所述复合曲面膜的内壁面朝向所述图像传感器设置，所述复合曲面膜包括第一曲面膜和第二曲面膜，所述第二曲面膜的内壁面贴合在所述第一曲面膜的外壁面上，所述第一曲面膜和所述第二曲面膜的折射率不同；
2.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述光谱编码装置还包括第三曲面膜，所述第三曲面膜位于所述复合曲面膜的外壁面处，所述第二曲面膜的折射率介于所述第三曲面膜和所述第一曲面膜之间。
3.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光谱与偏振重构中的应用，其特征在于，所述第一曲面膜的材质为氧化锌，所述第二曲面膜的材质为二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的光谱编码装置在光...
【专利技术属性】
技术研发人员：马耀光，鲁铖涛，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：
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