[发明专利]一种光接收方法、器件和系统

说明书

本发明实施例提供了一种光接收方法、器件和系统，所述光接收器件为平板结构，包括采用透光材料的贯通区域，所述贯通区域上用于接收光信号的一侧表面具有多个V形凹槽，所述多个V形凹槽排列成至少两个同心圆，各个V形凹槽的开口方向面向光信号的入射方向，并且各个V形凹槽面向所述入射方向的表面采用微纳光学结构；所述贯通区域用于通过所述一侧表面接收光信号，并利用所述多个V形凹槽对接收到的光信号进行聚焦。可见，所述光接收器件中利用多个V形凹槽，能够接收一定角度范围内入射的光信号，相比于凸透镜增大了光接收角度；而且，各个V形凹槽面向光信号的入射方向的表面采用微纳光学结构，能够减少光能的损耗，提高光接收效率。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其是涉及一种光接收方法、器件和系统。

背景技术

光通信系统包括光发射系统和光接收系统，光发射系统用于将需要传输的信息加载到光信号(例如可见光波段的光信号)上，并进行发射；光接收系统用于接收光发射系统发射的光信号，转换成相应的电信号后解析出传输的信息。

目前，光接收系统一般包括凸透镜、光电探测器和信号处理电路，其中，凸透镜接收光信号并聚焦到光电探测器上，由光电探测器将聚集后的光信号转换成相应的电信号，信号处理电路从该电信号中解析出传输的信息。

然而，凸透镜接收光信号的角度比较窄，通常只能接收垂直入射或者接近于垂直入射的光信号；而且，凸透镜的反射率也比较高，造成光能的损耗，从而减少了光接收效率。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种光接收方法、器件和系统，以实现增大光接收角度，并且减少光能的损耗，从而提高光接收效率。

为此，本发明解决技术问题的技术方案是：

本发明提供了一种光接收器件，所述光接收器件为平板结构，包括采用透光材料的贯通区域，所述贯通区域上用于接收光信号的一侧表面具有多个V形凹槽，所述多个V形凹槽排列成至少两个同心圆，各个V形凹槽的开口方向面向光信号的入射方向，并且各个V形凹槽面向所述入射方向的表面采用微纳光学结构；

所述贯通区域用于通过所述一侧表面接收光信号，并利用所述多个V形凹槽对接收到的光信号进行聚焦。

可选的，所述贯通区域为所述光接收器件的全部区域或者中心区域。

可选的，各个V形凹槽的开口角度相同。

可选的，透过任一V形凹槽的光信号的相位Ψ为：

其中，λ为所述贯通区域接收到的光信号的波长，x和y分别为该V形凹槽距离所述同心圆的圆心的横坐标和纵坐标，β为该V形凹槽的开口角度。

本发明提供了一种光接收系统，包括光接收器件、光电探测器和信号处理电路；

所述光接收器件为平板结构，包括采用透光材料的贯通区域，所述贯通区域上用于接收光信号的一侧表面具有多个V形凹槽，所述多个V形凹槽排列成至少两个同心圆，各个V形凹槽的开口方向面向光信号的入射方向，并且各个V形凹槽面向所述入射方向的表面采用微纳光学结构；所述贯通区域用于通过所述一侧表面接收光信号，并利用所述多个V形凹槽对接收到的光信号进行聚焦；

所述光电探测器，用于将所述光接收器件聚焦的光信号，转换成相应的电信号；

所述信号处理电路，用于从所述电信号中解析出光信号携带的信息。

可选的，光信号在可见光波段。

可选的，所述信号处理电路对所述电信号进行解析之前，还用于对所述电信号进行放大。

可选的，所述信号处理单元，具体用于根据所述电信号的强度和/或间隔，解析出光信号携带的信息。