一种集成偏振光谱滤波器及其测试方法与流程
- 国知局
- 2024-09-19 14:42:08
本发明属于滤波器及其测试,特别涉及一种集成偏振光谱滤波器及其测试方法。
背景技术:
1、传统偏振探测,大多采用外置偏振滤光片的形式进行偏振滤光,不具备波段选择性,同时外置滤光片的设置导致系统体积较大,结构复杂。传统光谱探测,大多采用光栅等形式进行波段选择,不具备偏振信息探测能力,体积较大,结构复杂。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是,提供一种集成偏振光谱滤波器及其测试方法,以解决以往滤波器不能同时具备目标光谱信息探测能力及偏振信息探测能力的问题,同时解决传统偏振探测及光谱探测体积重量大、光机结构复杂、价格昂贵等问题。
2、为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
3、一种集成偏振光谱滤波器,包括:滤波器阵列芯片与封装外壳;其中,滤波器阵列芯片包含:可调谐法布里-珀罗滤波阵列结构与微偏振片阵列结构;法布里-珀罗滤波阵列结构由m×n个独立的滤波器组成;每个光滤波器由两个平行的镜面构成法布里-珀罗腔,其中一个镜面为固定镜,另一个镜面为可动镜;在相邻的4个滤波器的可动镜上分别设有4个0°、45°、90°以及135°不同方向的微偏振像素单元,将4个不同方向的微偏振像素单元按预设规律排列;4个不同方向的微偏振像素单元构成一个偏振-光谱探测超像素单元结构。
4、作为优选,m×n个滤波器都具有各自的可动镜,且共用一个固定镜;给固定镜与可动镜两极板间施加驱动电压,可动镜会随着驱动电压的变化靠近或远离固定镜,实现对透射波长进行选择。
5、作为优选,外壳结构包括:转接电路板、壳体、管脚和用于连接管脚和壳体的连接件;其中,每个超像素单元对应的四个可动镜电极通过导电丝连接到转接电路板对应的pad点上,再通过转接电路板的信号走线引到对应的外壳引脚上,使用户通过引脚向芯片输入电压。
6、作为优选,微偏振像素单元为金属纳米线。
7、本发明还提供一种集成偏振光谱滤波器的测试方法,包括以下步骤:
8、步骤s1、控制傅里叶红外光谱仪的红外光源向待测像元发出入射光,入射光经过待测像元后被光谱仪探测器接收,经过光谱仪信号采集模块得到原始光谱曲线,其中;待测像元为集成偏振光谱滤波器的微偏振像素单元;
9、步骤s2、根据原始光谱曲线,得到所述像元在每个驱动电压下光谱曲线图和性能参数。
10、作为优选,性能参数包括:透过率、中心波长、半高全宽、消光比、对比度、和波长调谐幅度。
11、作为优选,步骤s2包括:
12、对原始光谱曲线进行预处理;
13、对预处理后的原始光谱曲线进行滤波去噪,得到光滑光谱曲线;
14、根据光滑光谱曲线,得到所述像元在每个驱动电压下光谱曲线图和性能参数。
15、作为优选,使用小波分析法对预处理后的原始光谱曲线进行滤波去噪。
16、本发明集成偏振光谱滤波器为多维光信息滤波器,同时具有偏振信息探测能力与光谱信息探测能力的多维光信息感知,将光谱技术和偏振技术融为一体,能够在连续光谱段上对同一物体进行光谱信息和偏振信息获取;偏振光谱探测增加了信息获取的维度,可以从多个角度对目标信息进行分析和处理,为目标探测识别、材质分析提供了更有力的手段。本发明集成偏振光谱滤波器具有体积小,质量小,结构紧凑,集成度高,本发明集成偏振光谱滤波器测试方法稳定可靠、方便高效且成本低。
技术特征:1.一种集成偏振光谱滤波器,其特征在于,包括:滤波器阵列芯片与封装外壳;
2.如权利要求1所述的集成偏振光谱滤波器,其特征在于,m×n个滤波器都具有各自的可动镜,且共用一个固定镜;给固定镜与可动镜两极板间施加驱动电压,可动镜会随着驱动电压的变化靠近或远离固定镜,实现对透射波长进行选择。
3.如权利要求2所述的集成偏振光谱滤波器,其特征在于,外壳结构包括:转接电路板、壳体、管脚和用于连接管脚和壳体的连接件;其中,每个超像素单元对应的四个可动镜电极通过导电丝连接到转接电路板对应的pad点上,再通过转接电路板的信号走线引到对应的外壳引脚上,使用户通过引脚向芯片输入电压。
4.如权利要求3所述的集成偏振光谱滤波器,其特征在于,微偏振像素单元为金属纳米线。
5.一种对权利要求1至4所述的任意一项集成偏振光谱滤波器的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
6.如权利要求5所述的偏振光谱滤波器的测试方法,其特征在于,性能参数包括:透过率、中心波长、半高全宽、消光比、对比度、和波长调谐幅度。
7.如权利要求5所述的偏振光谱滤波器的测试方法,其特征在于,步骤s2包括:
8.如权利要求7所述的偏振光谱滤波器的测试方法,其特征在于,其特征在于,使用小波分析法对对预处理后的原始光谱曲线进行滤波去噪。
技术总结本发明公开一种集成偏振光谱滤波器及其测试方法,包括:滤波器阵列芯片与封装外壳;其中,滤波器阵列芯片包含:可调谐法布里‑珀罗滤光阵列结构与微偏振片阵列结构;法布里‑珀罗滤光阵列结构由M×N个独立的滤波器组成;每个光滤波器由两个平行的镜面构成法布里‑珀罗腔,其中一个镜面为固定镜,另一个镜面为可动镜;在相邻的4个滤波器的可动镜上分别设有4个0°、45°、90°以及135°不同方向的微偏振像素单元,将4个不同方向的微偏振像素单元按预设规律排列;4个不同方向的微偏振像素单元构成一个超像素单元结构。采用本发明的技术方案,以解决以往滤波器不能同时具备目标光谱信息探测能力及偏振信息探测能力的问题。技术研发人员:王文婧,吴照川,赵少宇,张森,王帆,王鹏受保护的技术使用者:华东光电集成器件研究所技术研发日:技术公布日:2024/9/17本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240919/299716.html
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