[发明专利]一种耦合光学天线的成像探测芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种耦合光学天线的成像探测芯片，包括平行设置的光学天线和光敏阵列，其特征在于，

光学天线是由多个彼此间隔且电连接的天线元组成的阵列结构，光敏阵列是由多个彼此间隔的光敏元组成的阵列结构； 光学天线和光敏阵列的阵列规模相同；

光学天线的天线元、以及光敏阵列中对应位置处的光敏元在垂直方向上相互对齐；

光学天线的天线元包括至少一个顶面彼此电连接的纳米尖锥，该纳米尖锥采用锥形结构，其顶面为曲面结构；

光学天线的一端与光敏阵列的一端分别通过金属连接线连接到外部控制信号；

其中入射光束到达天线元以后，所激励的表面波导向锥形结构的尖端，并在尖端处共振性叠加，从而实现纳聚焦。

2.根据权利要求1所述的成像探测芯片，其特征在于，当所述成像探测芯片被用于探测弱光学信号时，每个天线元中纳米尖锥的数量是大于1个，且这些纳米尖锥为均匀排列。

3.根据权利要求2所述的成像探测芯片，其特征在于，

纳米尖锥的数量下限值必须使得光敏元能够产生有效的信号输出；

纳米尖锥的数量上限值必须使得单个天线元中的所有纳米尖锥均匀排列后，该天线元的总体尺寸不能大于单个光敏元的尺寸。

4.根据权利要求1所述的成像探测芯片，其特征在于，纳米尖锥顶面的横截面是圆形、椭圆形、三角形、或多边形。

5.根据权利要求4所述的成像探测芯片，其特征在于，当纳米尖锥顶面的横截面是圆形时，其直径为30纳米到600纳米之间。

6.根据权利要求1所述的成像探测芯片，其特征在于，纳米尖锥的尖端部分和光敏阵列顶面之间的距离是10纳米到60纳米之间。

7.根据权利要求1所述的成像探测芯片，其特征在于，

所述成像探测芯片被封装在芯片外壳内部；

芯片外壳靠近光学天线的一个侧面上设置有光窗，用于指示该侧设置有光学天线；

芯片外壳上与光窗相邻的另一个侧面上设置有电子学接口，用于以插接的方式将所述成像探测芯片接入不同的光路结构。

8.根据权利要求1所述的成像探测芯片，其特征在于，

当所述成像探测芯片用于探测可见光或红外光之一时，光敏阵列采用光子探测器；

当所述成像探测芯片用于同时探测可见光和红外光时，光敏阵列采用热探测器。