[发明专利]用于采集处理激光信号的焦平面芯片、像素单元及阵列

权利要求书

1.用于采集和处理激光信号的像素单元，其特征在于：包括光电二极管与光电二极管负极端相连并集成于一体的采样/处理电路，一个所述采样/处理电路对应一个所述像素单元：

所述采样/处理电路包括开关S1、S2、电容C3、电流-电压转换电路和带通滤波电路；开关S1的一端与光电二极管的负极端相连，开关S1的另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端与电流-电压转换电路的输入端相连，电流-电压转换电路的输出端与带通滤波电路的输入端相连，带通滤波电路的输出作为采样/处理电路的输出；开关S2并联在电容C3的两端；电流-电压转换电路由运算放大器Opamp1及阻容器件C1、C2、 R1、R2构成；电阻R1和电容C1并联设置，其一端均同时与运算放大器Opamp1的反向输入端以及电容C3相连，另一端均与运算放大器Opamp1的输出端相连；电阻R2和电容C2并联设置，其一端均与运算放大器Opamp1的同向输入端相连，另一端均接地；带通滤波电路由运算放大器Opamp2，阻容器件R3、R4、R5、R6、R7及 C4、C5构成；电阻R3的一端与运算放大器Opamp1的输出端相连，电阻R3的另一端通过电容C5接运算放大器Opamp2的同向输入端，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端接电容C5和运算放大器Opamp2同向输入端之间的节点，电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端分别接电阻R6的一端和运算放大器Opamp2的反向输入端，电阻R6的另一端通过电阻R7接电阻R3和电容C5之间的节点，电容C4的一端接电容C5和电阻R3之间的节点，电容C4的另一端接地；

或者，

所述采样/处理电路包括开关S1、S2、高通滤波电路、电流-电压转换电路和低通滤波电路；开关S1的一端与光电二极管的负极端相连，开关S1的另一端与高通滤波电路的输入端相连，高通滤波电路的输出端与电流-电压转换电路的输入端相连，电流-电压转换电路的输出端与低通滤波电路的输入端相连，低通滤波电路的输出作为采样-处理电路的输出；开关S2并联在高通滤波电路中电容C1的两端；高通滤波电路由运算放大器Opamp1及阻容器件C1、C2、 R1、R2、R3、R4构成；电容C1的一端接开关S1，电容C1的另一端接电容C2的一端，电容C2的另一端接运算放大器Opamp1的同向输入端，电容C1的两端并联有开关S2；电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端同时接电阻R3的一端和运算放大器Opamp1的反向输入端，电阻R3的另一端同时接电阻R2的一端和运算放大器Opamp1的输出端，电阻R2的另一端接电容C1和C2之间的节点，电阻R4的一端接在电容C2和运算放大器Opamp1的同向输入端，电阻R4的另一端接地；

电流-电压转换电路由运算放大器Opamp2及阻容器件C3、C4、R5、R6构成；电阻R5和电容C3并联设置，其一端均与运算放大器Opamp2的反向输入端相连，另一端均与运算放大器Opamp2的输出端相连；电阻R6和电容C4并联设置，其一端均与运算放大器Opamp2的同向输入端相连，另一端均接地；运算放大器Opamp2的反向输入端还与运算放大器Opamp1的输出端相连；低通滤波电路由运算放大器Opamp3及阻容器件C5、C6、 R7、R8、R9、R10构成；电阻R7的一端接电流-电压转换电路中运算放大器Opamp2的输出端，电阻R7的另一端通过电阻R9接运算放大器Opamp3的同向输入端，电阻R8的一端接地，电阻R8的另一端同时接电阻R10的一端和运算放大器Opamp3的反向输入端，电阻R10的另一端同时接运算放大器Opamp3的输出端和电容C5的一端，电容C5的另一端接电阻R7和电阻R9之间的节点，电容C6的一端接电阻R9和运算放大器Opamp3的同向输入端之间的节点，电容C6的另一端接地；

所述光电二极管底层设置有金属布线层，且所述光电二极管直接与透光面接触，所述金属布线层包括金属布线单元，每个金属布线单元是由多层金属层和多层介质层构成，在每层金属层上均设有连接点，多层介质层分别设置在相邻两层金属层之间，每个所述光电二极管对应一个所述金属布线单元。

2.用于采集激光信号的像素单元阵列，其特征在于：包括多个权利要求1所述的像素单元；所有像素单元相互独立设置并且对应不同的空间视场角。