一种基于摩尔微结构的新型集成化多维光场感知器件制造技术

本发明专利技术公开了一种基于摩尔微结构的新型集成化多维光场感知器件，其主要由亚波长尺寸的微结构层，感光阵列层，透明保护窗组成。该摩尔微结构层是由两个或多个具有微小平移或旋转的周期性结构的叠加组成，叠加后形成的摩尔微结构具有尺寸较大的摩尔超周期，一个摩尔超周期对应多个感光单元，并构成光场感知超像元。由于摩尔超周期内的微结构具有渐变特征，因此一个超像元内不同感光单元对应不同的微结构，即一个超像元内不同感光单元对应不同的光学响应；基于此，借助人工智能算法构建入射光偏振态和光谱等光场信息之间的映射关系，即可实现对入射光的偏振态和光谱的检测。而后进一步的通过阵列化超像元和优化的算法实现对入射光场的空间信息提取，获得高性能、集成化的偏振和光谱成像器件。该器件可检测多种光学参数，比如偏振检测、偏振成像、光谱检测、光谱成像、甚至偏振和光谱的同时检测与成像等等；同时具有高精度、可集成、适用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱和成像，具体涉及一种基于摩尔微结构的新型集成化多维光场成像器件。

技术介绍

1、光强、频率、相位、偏振态和空间分布等是光波的基本属性。任何光束的基本属性，包括光源发射的、以及物体或者界面反射、透射、散射的光束，都包含了与光源或者物体本身相关的内在信息。因此，通过开发相应的探测技术测量光波的基本属性，比如偏振成像技术、高光谱成像技术等等，能够反演出光源或者物体的组成成分、结构形貌、及其分布情况。获取的光波基本属性的个数越多，对目标物理量的检测和分析能力就越强。然而，传统的检测技术常限于2个维度基本属性的获取，比如光谱仪可获取光强和频率两个维度、相机可获取强度和空间分布两个维度等信息。而目前3个维度基本属性同时获取的技术，比如偏振成像相机、高光谱相机等，要么检测能力有限、要么价格昂贵、体积庞大臃肿等无法获得广泛应用。

2、近年来，微纳光学的飞速发展为开发多维光场感知器件提供了新的技术路径。利用微结构对光场多维信息的超灵敏感知能力，结合先进的算法构建这种感知与入射光基本属性之间的映射关系，即可实现对未知光波场多维信息的获取。相比于传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于摩尔微结构的新型集成化多维光场感知器件，其特征在于，包括: 亚波长尺寸的摩尔微结构层（1-2），感光阵列层（3），透明保护窗（4），所述亚波长尺寸的摩尔微结构层的尺寸、结构形貌以及感光阵列可以根据需要进行调控，使得该成像器件可以适用于任意波长或波段范围内。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩尔超材料微结构的新型集成化多维光场成像器件，其特征在于：此亚波长尺寸的摩尔微结构层是由两个或多个周期性微结构叠加而成，相邻两层之间具有一定的平移和扭转角，这种叠加后形成的摩尔微结构整体具有一个较大的摩尔周期，该摩尔周期可通过改变相邻两层微结构之间的位移和扭转角进行灵活调控，所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于摩尔微结构的新型集成化多维光场感知器件，其特征在于，包括: 亚波长尺寸的摩尔微结构层（1-2），感光阵列层（3），透明保护窗（4），所述亚波长尺寸的摩尔微结构层的尺寸、结构形貌以及感光阵列可以根据需要进行调控，使得该成像器件可以适用于任意波长或波段范围内。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩尔超材料微结构的新型集成化多维光场成像器件，其特征在于：此亚波长尺寸的摩尔微结构层是由两个或多个周期性微结构叠加而成，相邻两层之间具有一定的平移和扭转角，这种叠加后形成的摩尔微结构整体具有一个较大的摩尔周期，该摩尔周期可通过改变相邻两层微结构之间的位移和扭转角进行灵活调控，所述的摩尔微结构周期范围为10 nm ~ 2 mm。

3.根据权利要求1所述的一种基于摩尔超材料微结构的新型集成化多维光场成像器件，其特征在于：亚波长尺寸的摩尔微结构层是由两个或多个周期性微结构层叠加而成，每层周期性微结构可以是平面结构、立体结构等；其结构形貌类别包括但不限于如：球壳状、圆孔，圆盘，棒状结构等。

4.根据权利要求1所述的一种基于摩尔超材料微结构的新型集成化多维光场成像器件，其特征在于：所述构成摩尔微结构的周期性微结构可以由金属、二维材料、微米或纳米颗粒、半导体材料、量子点、介质材料，多轴光子晶体等制备而成。

5.根据权利要求1所述的一种基于摩尔超材料微结构的新型集成化多维光场成...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯宜栋，黄珊珊，吴梦娜，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：