[发明专利]基于超透镜阵列的平面光电探测系统

权利要求书

1.一种基于超透镜阵列的平面光电探测系统，其特征在于，包括沿光路依次设置的由多个平面超透镜组成的辐射状平面超透镜阵列、光子集成回路和信息处理模块；所述平面超透镜阵列用于将入射光分成多个窄波段光束并聚焦；所述光子集成回路用于接收经过平面超透镜阵列的入射光，并对入射光进行相位调整，满足干涉条件；所述信息处理模块，用于基于光子集成回路产生的干涉图像对图像复原，获得高分辨率图像；

所述平面超透镜包括基底、超透镜及离轴菲涅尔透镜；所述超透镜与离轴菲涅尔透镜一体成型，并设置于基底上。

2.如权利要求1所述的基于超透镜阵列的平面光电探测系统，其特征在于，所述光子集成回路包括沿光路依次设置的波导及相位延迟器；所述波导用于将平面超透镜阵列聚焦后的入射光引导至相位延迟器内；所述相位延迟器用于对波导传输的入射光进行相位调整，使之满足干涉条件。

3.如权利要求1所述的基于超透镜阵列的平面光电探测系统，其特征在于，所述信息处理模块包括数字信号处理器和图像计算重建模块；所述数字信号处理器用于从相位延迟器产生的相干光中提取信息；所述图像计算重建模块用于结合数字信号处理器所提取的信息对图像进行重建，获得高分辨率图像。

4.如权利要求1所述的基于超透镜阵列的平面光电探测系统，其特征在于，所述基底的材质为半导体。

5.如权利要求1所述的基于超透镜阵列的平面光电探测系统，其特征在于，所述超透镜的透过率函数为：

式中，m为衍射级次，α为光波周期，λ为入射光的波长，f₀为离轴菲涅尔透镜的主焦距，r为径向坐标，x和y分别为入射光的x轴坐标值及y轴坐标值；

所述离轴菲涅尔透镜的透过率函数为：

式中：rect()是矩形函数，N为所述离轴菲涅尔透镜的台阶总数，L为所述离轴菲涅尔透镜的位相台阶总数，k表示所述离轴菲涅尔透镜的第k台阶，且k≤L，r_f为位相分布周期；

则同时具有色散分光和聚焦光谱功能的所述平面超透镜的复振幅透过率函数为：

t(x,y)＝f(x,y)g(x,y) (3)。