xingkong星空-【光电进展】人工眼：多模态图像传感器

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传统图象传感器（左）及多模态图象传感器（右）

据美国optics.org网站近日报导，美国威斯康星年夜学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）、圣路易斯华盛顿年夜学（Washington University in St. Louis）及半导体公司豪威科技（OmniVision Technologies）的研究职员研发出可集成于图象传感器芯片上的最新纳米布局组件，这些组件颇有可能对于多模态成像孕育发生庞大影响。该研究以“Multimodal light-sensing pixel arrays”为题发表在《运用物理快报》（Applied Physics Letters）上。

该项目研究进展可使主动驾驶汽车不仅可以看到前方路况，还有可以看到拐角处状态，也能够让生物医学成像检测差别深度构造的异样，甚至能让千里镜看到星际灰尘。

“人工眼（Artificial eyes）”

该项目研究职员暗示，图象传感器将逐渐改变为呆板的抱负“人工眼”。使用现有图象传感器的卓着成绩可能会孕育发生更直接的影响。

将光旌旗灯号转换为电旌旗灯号的图象传感器由单个芯片上的数百万像素构成。开发职员面对的挑战是怎样将多功效组件作为传感器的一部门举行集成化及小型化。

于研究事情中，研究职员研发出一种经由过程制造片上光谱仪来检测多波段光谱的要领。他们直接于图象传感器像素顶部沉积了由硅组成的光子晶体滤光片薄膜，可于入射光与传感器之间孕育发生繁杂的彼此作用。

滤光片薄膜下方的传感器像素记载了光能的漫衍，从中可以揣度出光谱信息。该器件尺寸小在6妹妹^{2，可以经由过程编程来满意各类动态规模、分辩率程度以和从可见光到红外光的光谱规模。}

研究职员已经经构建了可以检测光入射角度信息的组件，用在探测深度信息并于亚细胞标准上构建3D外形。该事情灵感来历在从动物身上发明的定向听觉传感器，例如因为壁虎的头部过小而没法确定声音的来历，但他们利用“耦合耳膜”可丈量声音的标的目的，其尺寸比响应的声波波长小几个数目级。

近似地，成对于的硅纳米线被组织为谐振器来实现光学谐振。存储于两个谐振器中的光能对于入射角很敏感。离光近来的纳米线孕育发生强电流，经由过程比力来自两条纳米线的最强电流及最弱电流，就能够确定入射光的角度。

数以百万计的这些纳米线可以集成在1平方毫米的芯片上。研究职员暗示，他们的研究事情可以撑持无镜头相机、加强实际（AR）及呆板人视觉等多种运用的前进。