[实用新型]光谱芯片及光谱仪

权利要求书

1.一种光谱芯片，其特征在于，包括：

晶圆级别的图像传感器；

所述晶圆级别的图像传感器的感光区域的上表面制备有光调制层，所述光调制层沿光调制层平铺方向由金属和介质交替排布形成；

所述光调制层包含由多个微纳单元组成的单元阵列，每个微纳单元对应晶圆级别的图像传感器上的一个或多个像素点；

所述微纳单元包含有多组微纳结构阵列，每组微纳结构阵列由二维光栅结构形成，其中，每组微纳结构阵列中的二维光栅结构为具有偏振无关特性的光栅结构。

2.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，每组微纳结构阵列对应的二维光栅结构为满足四重旋转对称性的二维光栅结构。

3.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层包含多个微纳单元，多个微纳单元的结构相同或不同；对于任一微纳单元包含的多组微纳结构阵列对应的二维光栅结构互不相同，多组微纳结构阵列对入射光分别具有不同的调制作用。

4.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层包含多个微纳单元，多个微纳单元的结构相同或不同；对于任一微纳单元包含的多组微纳结构阵列对应的二维光栅结构互不相同，每组微纳结构阵列均具有窄带滤波作用，只允许特定预设波长的入射光通过。

5.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层包含多个微纳单元，多个微纳单元的结构相同或不同；对于任一微纳单元均包含有一组空结构，且其余组微纳结构阵列对应的二维光栅结构互不相同，所述空结构用于直通入射光，进行直通光强的标定；所述其余组微纳结构阵列对入射光分别具有不同的调制作用。

6.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层包含多个微纳单元，多个微纳单元的结构相同或不同；对于任一微纳单元均包含有一组空结构，且其余组微纳结构阵列对应的二维光栅结构互不相同，所述空结构用于直通入射光，进行直通光强的标定；所述其余组微纳结构阵列中的每组微纳结构阵列均具有窄带滤波作用，只允许特定预设波长的入射光通过。

7.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层包含多个微纳单元，多个微纳单元的结构相同或不同；对于任一微纳单元包含的多组微纳结构阵列对应的二维光栅结构互不相同，且每个微纳单元包含的多组微纳结构阵列中有若干组微纳结构阵列用于对入射光进行调制，剩余组微纳结构阵列具有窄带滤波作用，只允许特定预设波长的入射光通过。

8.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层与所述晶圆级别的图像传感器之间设置有透光介质层。

9.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述晶圆级别的图像传感器为前照式，包括：自上而下设置的金属线层和光探测层，所述光调制层集成在所述金属线层远离所述光探测层的一面；或，

所述晶圆级别的图像传感器为背照式，包括：自上而下设置的光探测层和金属线层，所述光调制层集成在所述光探测层远离所述金属线层的一面。

10.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层为单层结构或多层结构。

11.根据权利要求10所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层为两层结构，其中，第一层结构由第一金属和第一介质沿光调制层平铺方向交替排布形成；第二层结构由第二金属和第二介质沿光调制层平铺方向交替排布形成。

12.根据权利要求10所述的光谱芯片，其特征在于，所述光调制层为单层结构，所述光调制层由金属和介质沿光调制层平铺方向交替排布形成，且所述金属区域的厚度低于或高于所述介质区域的厚度。