[发明专利]一种基于超透镜阵列与光子集成芯片干涉平板成像系统

权利要求书

1.一种基于超透镜阵列与光子集成芯片干涉平板成像系统，其特征在于，包括超透镜阵列、光子集成芯片和信息处理模块，所述超透镜阵列包括第一基板以及若干个刻蚀在所述第一基板上的超透镜列，每个所述超透镜列包括若干个超透镜，所述光子集成芯片包括第二基板以及集成在所述第二基板上的光栅阵列、波分解复用结构、频谱信号解算结构和光电探测器，所述超透镜阵列、所述光栅阵列、所述波分解复用结构、所述频谱信号解算结构和所述光电探测器沿光路依次设置，所述超透镜阵列用于将入射光波汇聚，所述光栅阵列用于将垂直或者有一定偏角照射的入射光波转换到水平输出，经过所述超透镜汇聚的光波耦合入所述光栅阵列后通过所述波分解复用结构和所述频谱信号解算结构实现分频、相位调整以满足干涉条件，所述光电探测器用于获取所述频谱信号解算结构输出的光强信号并将所述光强信号转换为电信号，所述信息处理模块用于接收所述电信号并对所述电信号进行算法重构后输出重建图像；

所述信息处理模块接收所述光电探测器输出的电信号，并通过解算以得到采样的频域信息，且所述信息处理模块根据解算得到的采样的频域信息以及根据所述超透镜排布方式确定的频域信号采样函数进行计算处理得到观测目标估计值后根据所述观测目标估计值输出重建图像；

定义观测目标的估计值用X表示，P采用最大熵惩罚函数，并增加总功率限制，则

其中，α_ij，a_ij，x_ij，v_ij^sample，β'_ij，β”_ij表示α，A，X，V^sample，β'，β”的分量。

2.如权利要求1所述的平板成像系统，其特征在于，若干个所述超透镜列呈辐射状分布在所述第一基板，所述光栅阵列位于所述超透镜阵列的后端。

3.如权利要求1所述的平板成像系统，其特征在于，所述光子集成芯片还包括背板，所述第二基板固定在所述背板上。

4.如权利要求1所述的平板成像系统，其特征在于，所述频谱信号解算结构包括移相结构和波导耦合结构，所述波分解复用结构用于将宽谱段入射光波转换为多个准单色光输出，多个准单色光输出通过所述波导耦合结构和所述移相结构移相以满足干涉条件。

5.如权利要求4所述的平板成像系统，其特征在于，径向上两个不同中心位置的所述超透镜得到准单色光的光信号输入到同一个频谱信号解算结构，所述频谱信号解算结构输出四个具有不同相位差的光强信号I_k(k＝1,2,3,4)，所述光电探测器接收所述光强信号并转换为电信号输出，则有以下公式：

I_k＝|M_k|²＝S²+L²+2SLcos[(φ_S-φ_L)+Φ_k]

其中，M_k为矢量，M_k表示光子集成芯片输出的振幅，S，φ_S表示其中一个输入波导的幅值和相位，L，φ_L表示另一个输入波导的幅值和相位，Φ_k表示光子集成芯片引入的相位差，

6.如权利要求5所述的平板成像系统，其特征在于，所述信息处理模块接收所述光电探测器输出的电信号，并通过ABCD算法解算以得到采样的频域信息。