光谱芯片和光谱装置的制作方法

本发明涉及光谱，具体涉及一种光谱芯片和光谱装置。

背景技术：

1、相关技术中，目前一般采用普通凸透镜作为光谱芯片的聚光装置，在某些波段的量子效率可达90％，但在一些波段的量子效率不到50％。使用普通的凸透镜，会出现边角变暗、模糊的现象，这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种光谱芯片和光谱装置，可以改善传统凸透镜聚光效果弱的技术问题。

2、本申请提供一种光谱芯片，包括：

3、感光层，用于将接收到的光信号转换为电信号；

4、滤光层，设置于所述感光层的一侧，用于对进入所述感光层的光信号进行滤波以得到预设波长的光；

5、菲涅尔透镜，设置于所述滤光层远离所述感光层的一侧，所述菲涅尔透镜用于聚集所述光信号，并将所述光信号经所述滤光层向所述感光层传输。

6、在一实施例中，所述感光层包括多个感光单元，所述菲涅尔透镜为多个，多个所述感光单元与多个所述菲涅尔透镜一一对应设置。

7、在一实施例中，每一所述菲涅尔透镜在所述感光层的正投影覆盖一所述感光单元。

8、在一实施例中，所述滤光层包括多个与感光单元对应的多个滤光单元，多个所述感光单元与多个所述滤光单元一一对应设置；

9、多个滤光单元形成多组滤光单元，不同组滤光单元让不同预设波长的光通过，同一组滤光单元让同一预设波长的光通过。

10、在一实施例中，所述感光单元设有光井，所述光井设置于所述感光单元朝向所述滤光单元的一侧。

11、在一实施例中，所述感光单元朝向所述滤光单元的表面为完整的表面。

12、在一实施例中，所述菲涅尔透镜的直径在0.1微米至10微米之间。

13、在一实施例中，所述菲涅尔透镜包括平直结构和多个环形凸起，环形凸起凸设于所述平直结构，每一所述环形凸起包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面垂直于所述平直结构，所述第二侧面的倾斜连接于相邻两个所述第一侧面之间，所述第二侧面用于改变光信号的折射路径。

14、在一实施例中，所述菲涅尔透镜包括凸面，所述凸面凸设于所述平直结构的中间，多个所述环形凸起在所述凸面两侧对称设置。

15、本申请还提供一种光谱装置，包括如前所述的光谱芯片。

16、本发明的实施例的有益效果：

17、在本发明一种光谱芯片和光谱装置中，光谱芯片包括感光层、滤光层和菲涅尔透镜，感光层用于将接收到的光信号转换为电信号，滤光层设置于所述感光层的一侧，用于对进入所述感光层的光信号进行滤波以得到预设波长的光。菲涅尔透镜设置于所述滤光层远离所述感光层的一侧，用于聚集所述光信号，并将所述光信号经所述滤光层向所述感光层传输。采用菲涅尔透镜代替普通凸透镜，使用更薄的镜片结构减少了光在透镜中的传播路程，在省下大量材料的同时达到了和普通凸透镜相同的聚光效果，相比普通凸透镜而言，减少了能量的衰减，能够对感光层实现更高的光通量和量子效率。

技术特征：

1.一种光谱芯片，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述感光层包括多个感光单元，所述菲涅尔透镜为多个，多个所述感光单元与多个所述菲涅尔透镜一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的光谱芯片，其特征在于，每一所述菲涅尔透镜在所述感光层的正投影覆盖一所述感光单元。

4.根据权利要求2所述的光谱芯片，其特征在于，所述滤光层包括多个与感光单元对应的多个滤光单元，多个所述感光单元与多个所述滤光单元一一对应设置；

5.根据权利要求4所述的光谱芯片，其特征在于，所述感光单元设有光井，所述光井设置于所述感光单元朝向所述滤光单元的一侧。

6.根据权利要求4所述的光谱芯片，其特征在于，所述感光单元朝向所述滤光单元的表面为完整的表面。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的光谱芯片，其特征在于，所述菲涅尔透镜的直径在0.1微米至10微米之间。

8.根据权利要求1-6任一项所述的光谱芯片，其特征在于，所述菲涅尔透镜包括平直结构和多个环形凸起，环形凸起凸设于所述平直结构，每一所述环形凸起包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面垂直于所述平直结构，所述第二侧面的倾斜连接于相邻两个所述第一侧面之间，所述第二侧面用于改变光信号的折射路径。

9.根据权利要求8所述的光谱芯片，其特征在于，所述菲涅尔透镜包括凸面，所述凸面凸设于所述平直结构的中间，多个所述环形凸起在所述凸面两侧对称设置。

10.一种光谱装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的光谱芯片。

技术总结本发明提供一种光谱芯片和光谱装置，光谱芯片包括感光层、滤光层和菲涅尔透镜，感光层用于将接收到的光信号转换为电信号，滤光层设置于所述感光层的一侧，用于对进入所述感光层的光信号进行滤波以得到预设波长的光。菲涅尔透镜设置于所述滤光层远离所述感光层的一侧，用于聚集所述光信号，并将所述光信号经所述滤光层向所述感光层传输。采用菲涅尔透镜代替普通凸透镜，使用更薄的镜片结构减少了光在透镜中的传播路程，相比普通凸透镜而言，减少了能量的衰减，能够对感光层实现更高的光通量和量子效率。技术研发人员：杨永霖,周莹受保护的技术使用者：深圳光感半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25