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一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件及制备方法技术

技术编号:42103404 阅读:28 留言:0更新日期:2024-07-25 00:28
本发明专利技术公开了一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件及制备方法,以镓‑铟合金、硅、氧化硅、金电极、硅仿生手性超表面、金仿生手性超表面和石墨烯共同构成集成式手性仿复眼超材料宽光谱偏振光电探测器主体。经金属氧化物半导体场效应晶体管选通后的器件电流信号通过电路接口传输回计算机端进行计算处理,阵列像素器件通过时分复用的形式以扫描式交替读出光电探测信号。本发明专利技术提出的这种单片集成式手性仿复眼超材料宽光谱偏振光电探测组件非常适合各种基于宽广谱探测以及偏振极化的应用,包括偏振极化宽广谱成像,生物传感和量子信息处理,尤其是对于经常需要复杂而庞大的光电系统的各种应用至关重要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电探测,尤其涉及一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件及制备方法


技术介绍

1、光是具有一定幅度、频率和相位的振荡电磁场。偏振态表征光在垂直于传播方向的平面上的电场振荡。标准集成光电探测器通常仅响应光强度的变化,而探测光的固有特性(如偏振) 可以把信息量从三维(光强、光谱和空间)扩充到七维(光强、光谱、空间、偏振度、偏振方位角、偏振椭圆和旋转的方向),有助于提高目标探测和地物识别的准确度,这将在天文学、遥感、量子光学、医学和生物学等领域起着至关重要的作用,如何将光谱信息和偏振信息进行有效地结合是实现更好地突出目标细节、削弱环境干扰、反映不同材质的特性和改善视觉质量效果的关键。《目标探测中偏振信息提取的关键技术与应用》(南京理工大学 杨蔚)中提到了研究偏振信息提取的关键技术在将来应集中在对目标探测的宽波段适应性、探测装置对线偏振和圆偏振的高偏振对比度和探测成像装置的便捷轻巧性等方面,因此开发兼具宽光谱高性能探测与高对比度偏振探测的集成式偏振光电探测装置尤为重要。

2、传统的偏振光电探测涉及由偏振片、四分之一波片和半波片组成的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,该组件包括:

2.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,所述硅下方设有镓-铟合金用于作欧姆接触,集成式手性仿复眼超材料宽光谱偏振光电探测器通过所述镓-铟合金与所述印刷电路板内部电路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,所述硅仿生手性超表面分别以0°角、45°角、90°角和镜像反手性的角度排布成2×2阵列形式;金仿生手性超表面排布形式与所述硅仿生手性超表面一致。

4.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光...

【技术特征摘要】

1.一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,该组件包括:

2.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,所述硅下方设有镓-铟合金用于作欧姆接触,集成式手性仿复眼超材料宽光谱偏振光电探测器通过所述镓-铟合金与所述印刷电路板内部电路相连接。

3.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,所述硅仿生手性超表面分别以0°角、45°角、90°角和镜像反手性的角度排布成2×2阵列形式;金仿生手性超表面排布形式与所述硅仿生手性超表面一致。

4.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,所述印刷电路板边缘分别设有排针和电路接口,连接计算机端;所述排针和金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极连接。

5.根据权利要求4所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,计算机端通过与所述排针的连接来控制所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极电压以实现所述金属氧化物半导体场效应晶体管的选通,器件电流信号通过所述电路接口传输回计算机端进行计算处理,阵列像素器件通过时分复用的形式以扫描式交替读出光电探测信号,将硬件上的每个单元器件的数据处理器个数集成为一个。

6.根据权利要求1所述的一种仿生超材料宽光谱偏振光电探测集成组件,其特征在于,所述的硅仿生手性超表面和金仿生手性超表面的结构单元图形设计为:由整体的矩形外框架内勾勒出两个中心对称的月牙形孔槽,矩形外框的左上角和左下角去掉矩形边角,两个中心对...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐杨谢云斐张致翔李宗文宁浩戴越叶雨欣张倩倩柴健马源刘欣雨
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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