本技術(shù)涉及光譜，具體涉及一種光譜芯片和光譜裝置。

背景技術(shù)：

1、相關(guān)技術(shù)中，目前一般采用普通凸透鏡作為光譜芯片的聚光裝置，在某些波段的量子效率可達(dá)90％，但在一些波段的量子效率不到50％。使用普通的凸透鏡，會出現(xiàn)邊角變暗、模糊的現(xiàn)象，這是因為光的折射只發(fā)生在介質(zhì)的交界面，凸透鏡片較厚，光在玻璃中直線傳播的部分會使得光線衰減。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的實施例提供了一種光譜芯片和光譜裝置，可以改善傳統(tǒng)凸透鏡聚光效果弱的技術(shù)問題。

2、本申請?zhí)峁┮环N光譜芯片，包括：

3、感光層，用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號；

4、濾光層，設(shè)置于所述感光層的一側(cè)，用于對進(jìn)入所述感光層的光信號進(jìn)行濾波以得到預(yù)設(shè)波長的光；

5、菲涅爾透鏡，設(shè)置于所述濾光層遠(yuǎn)離所述感光層的一側(cè)，所述菲涅爾透鏡用于聚集所述光信號，并將所述光信號經(jīng)所述濾光層向所述感光層傳輸。

6、在一實施例中，所述感光層包括多個感光單元，所述菲涅爾透鏡為多個，多個所述感光單元與多個所述菲涅爾透鏡一一對應(yīng)設(shè)置。

7、在一實施例中，每一所述菲涅爾透鏡在所述感光層的正投影覆蓋一所述感光單元。

8、在一實施例中，所述濾光層包括多個與感光單元對應(yīng)的多個濾光單元，多個所述感光單元與多個所述濾光單元一一對應(yīng)設(shè)置；

9、多個濾光單元形成多組濾光單元，不同組濾光單元讓不同預(yù)設(shè)波長的光通過，同一組濾光單元讓同一預(yù)設(shè)波長的光通過。

10、在一實施例中，所述感光單元設(shè)有光井，所述光井設(shè)置于所述感光單元朝向所述濾光單元的一側(cè)。

11、在一實施例中，所述感光單元朝向所述濾光單元的表面為完整的表面。

12、在一實施例中，所述菲涅爾透鏡的直徑在0.1微米至10微米之間。

13、在一實施例中，所述菲涅爾透鏡包括平直結(jié)構(gòu)和多個環(huán)形凸起，環(huán)形凸起凸設(shè)于所述平直結(jié)構(gòu)，每一所述環(huán)形凸起包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述第一側(cè)面垂直于所述平直結(jié)構(gòu)，所述第二側(cè)面的傾斜連接于相鄰兩個所述第一側(cè)面之間，所述第二側(cè)面用于改變光信號的折射路徑。

14、在一實施例中，所述菲涅爾透鏡包括凸面，所述凸面凸設(shè)于所述平直結(jié)構(gòu)的中間，多個所述環(huán)形凸起在所述凸面兩側(cè)對稱設(shè)置。

15、本申請還提供一種光譜裝置，包括如前所述的光譜芯片。

16、本實用新型的實施例的有益效果：

17、在本實用新型一種光譜芯片和光譜裝置中，光譜芯片包括感光層、濾光層和菲涅爾透鏡，感光層用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，濾光層設(shè)置于所述感光層的一側(cè)，用于對進(jìn)入所述感光層的光信號進(jìn)行濾波以得到預(yù)設(shè)波長的光。菲涅爾透鏡設(shè)置于所述濾光層遠(yuǎn)離所述感光層的一側(cè)，用于聚集所述光信號，并將所述光信號經(jīng)所述濾光層向所述感光層傳輸。采用菲涅爾透鏡代替普通凸透鏡，使用更薄的鏡片結(jié)構(gòu)減少了光在透鏡中的傳播路程，在省下大量材料的同時達(dá)到了和普通凸透鏡相同的聚光效果，相比普通凸透鏡而言，減少了能量的衰減，能夠?qū)Ω泄鈱訉崿F(xiàn)更高的光通量和量子效率。

技術(shù)特征：

1.一種光譜芯片，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜芯片，其特征在于，所述感光層包括多個感光單元，所述菲涅爾透鏡為多個，多個所述感光單元與多個所述菲涅爾透鏡一一對應(yīng)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜芯片，其特征在于，每一所述菲涅爾透鏡在所述感光層的正投影覆蓋一所述感光單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜芯片，其特征在于，所述濾光層包括多個與感光單元對應(yīng)的多個濾光單元，多個所述感光單元與多個所述濾光單元一一對應(yīng)設(shè)置；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光譜芯片，其特征在于，所述感光單元設(shè)有光井，所述光井設(shè)置于所述感光單元朝向所述濾光單元的一側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光譜芯片，其特征在于，所述感光單元朝向所述濾光單元的表面為完整的表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的光譜芯片，其特征在于，所述菲涅爾透鏡的直徑在0.1微米至10微米之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的光譜芯片，其特征在于，所述菲涅爾透鏡包括平直結(jié)構(gòu)和多個環(huán)形凸起，環(huán)形凸起凸設(shè)于所述平直結(jié)構(gòu)，每一所述環(huán)形凸起包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，所述第一側(cè)面垂直于所述平直結(jié)構(gòu)，所述第二側(cè)面的傾斜連接于相鄰兩個所述第一側(cè)面之間，所述第二側(cè)面用于改變光信號的折射路徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光譜芯片，其特征在于，所述菲涅爾透鏡包括凸面，所述凸面凸設(shè)于所述平直結(jié)構(gòu)的中間，多個所述環(huán)形凸起在所述凸面兩側(cè)對稱設(shè)置。

10.一種光譜裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的光譜芯片。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種光譜芯片和光譜裝置，光譜芯片包括感光層、濾光層和菲涅爾透鏡，感光層用于將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，濾光層設(shè)置于所述感光層的一側(cè)，用于對進(jìn)入所述感光層的光信號進(jìn)行濾波以得到預(yù)設(shè)波長的光。菲涅爾透鏡設(shè)置于所述濾光層遠(yuǎn)離所述感光層的一側(cè)，用于聚集所述光信號，并將所述光信號經(jīng)所述濾光層向所述感光層傳輸。采用菲涅爾透鏡代替普通凸透鏡，使用更薄的鏡片結(jié)構(gòu)減少了光在透鏡中的傳播路程，相比普通凸透鏡而言，減少了能量的衰減，能夠?qū)Ω泄鈱訉崿F(xiàn)更高的光通量和量子效率。

技術(shù)研發(fā)人員：楊永霖,周瑩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳光感半導(dǎo)體有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240517
技術(shù)公布日：2025/1/2