[发明专利]采用超颖表面采集透镜的光接收器

权利要求书

1.一种光电子装置，包括：

衬底，其具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；

设置在所述衬底的第一侧上的光检测器，所述光检测器用于将光信号转换成电信号；以及

被刻蚀到所述衬底的第二侧中的电介质超颖表面透镜，所述电介质超颖表面透镜用于采集入射光并且使所述入射光通过所述衬底聚焦到所述光检测器上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电介质超颖表面透镜用于从光纤接收所述入射光。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述入射光包括高速光信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述入射光的光斑尺寸是所述光检测器的直径的至少两倍。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，选择所述光检测器的直径，以减小所述光检测器的电容。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述入射光的光斑尺寸是从100微米至1000微米。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述光检测器的直径是从2微米至100微米。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电介质超颖表面透镜具有与所述衬底的第二侧相邻的第一侧、以及与所述第一侧相对的第二侧，所述第二侧具有平面表面。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电介质超颖表面透镜包括亚波长纳米结构的阵列，以实现所述入射光在0与2π之间的相移。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述衬底包括硅，并且所述亚波长纳米结构的阵列包括由低折射率材料包围的高折射率硅特征。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述低折射率材料为SiO2或者空气之一。

12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述高折射率硅特征包括柱或孔中的至少一个。

13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述亚波长纳米结构的阵列包括多条同心带，每条带包括在所述带内具有变化的尺寸的柱和/或孔。

14.根据权利要求10所述的装置，其中，由下式确定所述亚波长纳米结构的高度，

高度≥λ0/Δn

其中，λ0是所述入射光在空气中的波长，并且

Δn是所述硅结构和所述低折射率材料之间的折射率之差。

15.根据权利要求10所述的装置，其中，由下式确定所述亚波长纳米结构的间距，

间距≤λ0/n_高

其中，λ0是所述入射光在空气中的波长，并且

n_高是所述高折射率材料的折射率。

16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电介质超颖表面透镜还用于将所述入射光聚焦，以使得趋于最大量的光量被衍射到所述光检测器中。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的装置，其中，所述衬底具有高折射率，并且所述衬底对处于所述入射光的波长的光进行低吸收或者不吸收。