[发明专利]光探测系统

权利要求书

1.一种光学元件，包括：

基底，具有平面表面；以及

偏振不敏感的高对比度亚波长光栅，由从所述平面表面延伸的柱子构成，所述柱子和/或所述柱子的点阵布置非周期性地改变以向透射通过所述光学元件的光赋予轨道角动量和至少一个螺旋波前。

2.如权利要求1所述的元件，其中，所述柱子的所述点阵布置还包括具有至少一个二维规则几何结构的点阵布置的柱子。

3.如权利要求1所述的元件，其中，所述光栅还包括楔形区域，每一个区域内的所述柱子具有大致相同的横截面尺寸，并且所述柱子的所述横截面尺寸以顺时针或逆时针方式从区域至区域改变。

4.如权利要求1所述的元件，其中，所述光栅还包括盘旋光栅，所述盘旋光栅由柱子的盘旋带构成，所述柱子的盘旋带绕所述光栅的中心以顺时针或逆时针方式卷绕，横截面尺寸在所述带内随远离所述光栅的所述中心而减小。

5.如权利要求1所述的元件，其中，所述光栅还包括盘旋光栅，所述盘旋光栅由柱子的盘旋带构成，所述柱子的盘旋带绕所述光栅的中心以顺时针或逆时针方式卷绕，横截面尺寸在所述带内随远离所述光栅的所述中心而增大。

6.如权利要求1所述的元件，其中，所述光栅还包括满足以下条件的厚度

t<λ(nSWG-ns),]]>

其中，t为所述光栅的所述厚度，λ为光的波长，并且n_s和n_SWG分别为在波长λ处所述基底的折射率和所述光栅的有效折射率。

7.如权利要求1所述的元件，其中，所述柱子和/或所述柱子的点阵布置非周期性地改变以赋予轨道角动量和至少一个螺旋波前还包括所述柱子非周期性地改变以输出拉盖尔-高斯光束。

8.一种光探测系统，包括：

定子晶片，具有开口；

第一微机电（“MEMS”）晶片，包括悬挂的第一能够移动的元件，所述悬挂的第一能够移动的元件经由至少两个弯曲部连接至第一框架，所述框架联接至所述定子晶片并且所述能够移动的元件具有与所述定子晶片中的所述开口对准的开口；以及

第一手性光学元件，安置在所述能够移动的元件的表面上以覆盖所述能够移动的元件中的所述开口，其中，通过所述光学元件的光对所述光学元件施加旋转所述能够移动的元件的扭矩。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述手性光学元件还包括：

基底，具有平面表面并安置于所述能够移动的元件的所述表面上；以及

偏振不敏感的高对比度亚波长光栅，其覆盖所述能够移动的元件中的所述开口，所述光栅包括从所述平面表面延伸的柱子，所述柱子和/或所述柱子的点阵布置非周期性地改变，以向透射通过所述光学元件的光赋予轨道角动量和至少一个螺旋波前。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述柱子和/或所述柱子的点阵布置非周期性地改变以赋予轨道角动量和至少一个螺旋波前还包括所述柱子非周期性地改变以输出拉盖尔-高斯光束。

11.如权利要求8所述的系统，还包括所述定子晶片和所述MEMS晶片之间的连接区域，其中，所述连接区域包括：

离岸体，其设定所述定子与MEMS晶片之间的间隙距离；

所述MEMS晶片与所述定子晶片之间的电连接部；以及

至少一个结合垫，安置在所述定子晶片和/或所述MEMS晶片的表面上以形成所述MEMS晶片与所述定子晶片之间的电互连部。

12.如权利要求8所述的系统，其中，还包括至少一个传感器，以在所述能够移动的元件由通过所述光学元件的光旋转时，探测电容的变化，所述至少一个传感器具有联接至所述能够移动的元件的至少一个电极和联接至所述定子晶片的至少一个电极。