[发明专利]一种硅基光电子一体化成像系统

权利要求书

1.一种硅基光电子一体化成像系统，该系统包括前端透镜组、成像模块(4)和计算图像处理模块(5)；其特征在于，所述前端透镜组由按照光入射方向依次排列的超透镜(1)、超表面准直透镜(2)和平面硅基光波导(3)组成；所述超透镜(1)以硅为基底，通过设计超透镜表面的纳米柱的参数，实现对通过光波的振幅、相位、偏振的调控；所述平面硅基光波导(3)中含有具有表面等离子基元放大作用的贵金属纳米粒子；光束依次通过超透镜(1)、超表面准直透镜(2)和平面硅基光波导(3)入射到成像模块(4)，成像模块(4)与计算图像处理模块(5)相连；

该系统包括2个所述前端透镜组，包括第一超透镜(11)、第二超透镜(12)、第一超表面准直透镜(21)、第二超表面准直透镜(22)、第一平面硅基光波导(31)和第二平面硅基光波导(32)；所述成像模块(4)采用CMOS干涉成像模块；2个前端透镜组出射的光波共同入射到CMOS干涉成像模块产生干涉；

所述超透镜(1)设计为具有偏振功能，使得本成像系统形成偏振成像系统；

所述超透镜(1)设计为可以对左旋偏振光和右旋偏振光进行同时成像；

光波束分别通过第一超透镜(11)和第二超透镜(12)进入第一超表面准直透镜(21)和第二超表面准直透镜(22)，实现光波束的准直化，空间光子分别进入高稳定光学特性的第一平面硅基光波导(31)、第二平面硅基光波导(32)，波导中的贵金属纳米粒子产生表面等离子体共振效应，可以在实现光子信号传输的同时最大限度的实现光子信号的放大，从而获得基本成像条件所需的空间光子功率与相位，之后进入CMOS干涉成像模块，实现光信号到可量化的电信号的转化，最后通过计算图像处理模块生成数字图像。

2.根据权利要求1所述的一种硅基光电子一体化成像系统，其特征在于：所述超透镜(1)、超表面准直透镜(2)、平面硅基光波导(3)的直径设计为400um-600um。

3.根据权利要求1所述的一种硅基光电子一体化成像系统，其特征在于：所述超透镜(1)的方形基底尺寸为500um×500um。

4.根据权利要求1所述的一种硅基光电子一体化成像系统，其特征在于：所述超透镜(1)的工作波长在700nm-900nm范围内。

5.根据权利要求1所述的一种硅基光电子一体化成像系统，其特征在于：所述的贵金属纳米粒子为金、银或铜。