[发明专利]使用孔径检测光的波导漫射器阵列

权利要求书

1.一种光检测系统，包括：

透镜，相对于场景设置，并且被配置为将来自所述场景的光聚焦到所述透镜的焦平面；

孔径，被限定在平行于所述透镜的焦平面设置的不透明材料内；

多个波导，其中，所述多个波导中的给定波导具有接收穿过所述孔径传输的光的一部分的输入端，其中，所述给定波导引导接收到的光的所述部分以穿过所述给定波导的输出端传输，并且其中，所述输出端的被引导的光的横截面积大于所述输入端的接收到的光的所述部分的横截面积；和

光检测器阵列，检测穿过所述输出端传输的所述被引导的光。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述给定波导减少所述被引导的光沿着所述孔径的长度方向的发散。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个波导处于堆叠布置，并且其中，所述给定波导减少所述被引导的光沿着所述堆叠布置的堆叠方向的发散。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述多个波导包括平面波导阵列，并且其中，所述堆叠方向平行于所述孔径的长度方向。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光检测器阵列包括多个单光子雪崩二极管(SPAD)。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述阵列中的光检测器彼此并联连接。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光检测器阵列设置在所述输出端。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输出端与所述输入端相对。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个波导包括：

第一芯，具有第一折射率；

第二芯，具有所述第一折射率；和

包层，至少部分设置在所述第一芯和所述第二芯之间，其中，所述包层具有小于所述第一折射率的第二折射率。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述多个波导中的第一波导的输入端对应于与所述孔径相邻的所述第一芯的表面，并且其中，所述多个波导中的第二波导的输入端对应于与所述孔径相邻的所述第二芯的表面。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，除了：(i)包括所述第一波导的输入端的第一侧和(ii)包括所述第一波导的输出端的第二侧之外，所述包层沿着所述第一芯的多个侧设置。

12.根据权利要求9所述的系统，还包括设置在所述第一芯和所述第二芯之间的吸收体，其中，所述吸收体防止从所述第一芯穿过所述包层倏逝的倏逝光传播到所述第二芯中。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，所述多个波导包括玻璃衬底，其中，所述包层对应于所述玻璃衬底中的被掺杂为相对于所述玻璃衬底中的相邻区域具有较低的折射率的区域，其中，所述第一芯对应于所述玻璃衬底中的未掺杂区域。

14.一种光检测方法，包括：

由相对于场景设置的透镜将来自所述场景的光聚焦到焦平面；

穿过限定在平行于所述焦平面的不透明材料内的孔径传输来自所述场景的聚焦光；

在多个波导中的给定波导的输入端接收穿过所述孔径传输的光的一部分；

由所述给定波导将接收到的光的所述部分引导到所述给定波导的输出端；以及

在光检测器阵列处检测从所述输出端传播出的被引导的光，其中，检测到的光的横截面积大于在所述输入端接收到的光的所述部分的横截面积。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括基于所述阵列中的光检测器彼此并联连接来组合来自所述阵列中的光检测器的输出。