【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电探测，特别是涉及一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片。
技术介绍
1、反射式光编码器对比透射式光编码器具有集成度更高，系统更简单，整体系统体积，厚度更小等优点。然而，反射式光编码器芯片对于光源的光学设计要求更高：光源需要尽量受到机械结构的保护，光源需要尽量与感光器在相同高度，光源需要尽量与感光区域靠近，同时光源的光噪声需要降到最低。
2、目前行业内常用的结构包括：放弃机械保护，让光源裸露的方式；使用封装开窗，添加硅胶等物质从而形成简单的机械保护以及光学处理的方式；使用封装开窗，添加减薄的玻璃的方式；使用加工过的蓝宝石等透明衬底的方式等等。这些方案除了大多数体积较为庞大，封装工艺较为复杂以外，几乎无法对光源发出的光束进行优化。而光源发出光束的一致性，指向性对于反射式光编码器芯片的精度至关重要。
3、因此，有必要提供一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片，通过对平面透明衬底进行镀膜、刻蚀形成超表面结构，实现了超透镜的功能，对光源光束进行可定制化的优化，且体积足够小，很好地适用于反射式光编码器芯片。
2、本专利技术实施例提供一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片，包括：
3、光源，其用于发射光束；
4、第一透明衬底，其设置于感光器芯片的上方；
5、第二透明衬底，其设置于所述光源的上方；
6、所述第
7、优选地，所述超表面结构的材料为氧化钛或氧化硅。
8、优选地，对所述超表面结构的刻蚀缝隙为亚微米级。
9、优选地，所述超表面结构的纳米柱状结构的直径与高度成比例，实现选定波长的光线传播方向的改变。
10、优选地，所述超表面结构根据入射光的光能量分布进行计算，具体根据以下公式进行计算：
11、
12、其中，θt、θi表示光传播过程中在两种介质中的入射角与折射角，nt和ni表示光传播过程中在两种介质的折射率，λ0表示光在真空中的波长，dx表示所述超表面结构之间的距离，dφ表示光传播不同路径中的相位突变的偏移量。
13、优选地，所述光源和所述感光器芯片分别设置在基底上，所述光源设置在所述感光器的一侧，所述光束向上，经过码盘反射到所述感光器芯片。
14、优选地，所述感光器芯片设置基底上，所述光源设置在所述感光器芯片上，所述光束向上均匀发射，经过码盘反射到所述感光器芯片。
15、优选地，所述超表面结构的高度为400nm-2μm。
16、优选地，所述超表面结构的高度与光源波长接近，所述超表面结构的间隙尺寸与光源波长接近，通过波长相近尺寸级别的在光传播方向上的相位突变，实现光传播方向及方式的改变。
17、优选地，还包括塑封材料，其用于将所述光源、感光器芯片、基底进行封装。
18、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
19、本专利技术实施例提供的一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片，包括：光源，其用于发射光束；第一透明衬底，其设置于感光器芯片的上方；第二透明衬底，其设置于所述光源的上方；所述第二透明衬底上设置有薄膜镀层，所述薄膜镀层上刻蚀有缝隙形成超表面结构，所述超表面结构根据所述光束的光能量分布进行计算，实现多孔缝的干涉及衍射，使所述光束定向发射和/或使光能量均匀分布，通过对平面透明衬底进行镀膜，实现了超透镜的功能，对光源光束进行可定制化的优化，且体积足够小，很好地适用于反射式光编码器芯片；
20、进一步地，所述超表面结构的材料为氧化钛或氧化硅，可以实现亚微米级刻蚀缝隙；
21、进一步地，所述超表面结构的纳米柱状结构的直径与高度成比例，实现选定波长的光线传播方向的改变，使得光源发射的光束均匀且定向。
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1.一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构的材料为氧化钛或氧化硅。
3.根据权利要求2所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，对所述超表面结构的刻蚀缝隙为亚微米级。
4.根据权利要求3所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构的纳米柱状结构的直径与高度成比例，实现选定波长的光线传播方向的改变。
5.根据权利要求4所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构根据入射光的光能量分布进行计算，具体根据以下公式进行计算：
6.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述光源和所述感光器芯片分别设置在基底上，所述光源设置在所述感光器的一侧，所述光束向上，经过码盘反射到所述感光器芯片。
7.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述感光器芯片设置基底上，所述光源设置在所述感光器芯片上，所述光束向
8.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构的高度为400nm-2μm。
9.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构的高度与光源波长接近，所述超表面结构的间隙尺寸与光源波长接近，通过波长相近尺寸级别的在光传播方向上的相位突变，实现光传播方向及方式的改变。
10.根据权利要求6或7所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，还包括塑封材料，其用于将所述光源、感光器芯片、基底进行封装。
...【技术特征摘要】
1.一种具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构的材料为氧化钛或氧化硅。
3.根据权利要求2所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，对所述超表面结构的刻蚀缝隙为亚微米级。
4.根据权利要求3所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构的纳米柱状结构的直径与高度成比例，实现选定波长的光线传播方向的改变。
5.根据权利要求4所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述超表面结构根据入射光的光能量分布进行计算，具体根据以下公式进行计算：
6.根据权利要求1所述的具有超表面结构的反射式光编码器芯片，其特征在于，所述光源和所述感光器芯片分别设置在基底上，所述光源设置在...
【专利技术属性】
技术研发人员：高朕，
申请(专利权)人：传周半导体科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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