[发明专利]一种光谱分离与全透复合的超像素红外探测器

权利要求书

1.一种光谱分离与全透复合的超像素红外探测器，包括红外波段分束阵列(1)，平面结构红外探测芯片(2)，其特征在于：

所述的红外波段分束阵列(1)通过光刻、刻蚀工艺制备在平面结构红外探测芯片(2)的减薄衬底(2-5)上；平面结构红外探测芯片(2)的每个超像素单元与红外波段分束阵列(1)的一个周期对应；四个相邻像元组成一个超像素单元，第一个像元为第一亚像元(2-1)，第二个像元为第二亚像元(2-2)，第三个像元为第三亚像元(2-3)，第四个像元为第四亚像元(2-4)；每个像元独立输出信号；宽谱段红外光垂直平行入射红外波段分束阵列(1)，透过表面微纳结构区域(1-1)的宽谱段红外光发生波长分束，较短波长红外光照射至第一亚像元(2-1)、中等波长红外光照射至第二亚像元(2-2)、较长波长红外光照射至第三亚像元(2-3)，透过无表面微纳结构区域(1-2)的宽谱段红外光不发生波长分束，照射至第四亚像元(2-4)；将第一亚像元(2-1)、第二亚像元(2-2)、第三亚像元(2-3)的信号输出，利用假彩色合成方法获得红外彩色图像，第四亚像元(2-4)输出宽谱段红外光信号作为目标原始图像。

2.根据权利要求1所述的一种光谱分离与全透复合的超像素红外探测器，其特征在于：

所述的红外波段分束阵列(1)由表面微纳结构区域(1-1)和无表面微纳结构区域(1-2)构成；每个表面微纳结构区域(1-1)和无表面微纳结构区域(1-2)组成红外波段分束阵列(1)的一个周期；超像素单元的第一亚像元(2-1)、第二亚像元(2-2)和第三亚像元(2-3)正上方对应红外波段分束阵列(1)的表面微纳结构区域(1-1)，第四亚像元(2-4)正上方对应红外波段分束阵列(1)的无表面微纳结构区域(1-2)；红外波段分束阵列(1)的表面微纳结构区域(1-1)针对特定波长的红外光按波长分束。

3.根据权利要求1所述的一种光谱分离与全透复合的超像素红外探测器，其特征在于：

所述的减薄衬底(2-5)的厚度为：

其中X为像元长度，θ为宽谱段红外光透过表面微纳结构(1-1)产生波长分束后，较短波长红外光分离角和较长波长红外光分离角中较大的一个角度。