[发明专利]导航传感器的微型偏振光检测装置

摘要

本发明导航传感器的微型偏振光检测装置属于传感器设计领域，特别涉及了一种仿照昆虫复眼结构设计的导航传感器的微型偏振光检测装置。检测装置有三个通道，每个通道由两个单元组，共六个单元。每个单元都具有一个微型光栅和一个光电薄膜来模拟昆虫复眼的一种神经感杆。装置的底层为绝缘体上硅晶片有三层：基地硅、二氧化硅埋层和N型掺杂硅基底，六个单元建立在N型掺杂硅基底上。本发明具有结构简单，体积小，精度高等特点。通过这种方法得到的导航角度信息可靠性高，对环境的鲁棒性高，精度高，实时性高，可以用于要求较高的导航系统中。

主权项

一种导航传感器的微型偏振光检测装置，其特征是：装置有第1、第2、第3通道(a、b、c)，第1通道(a)由第一、第二单元(a1、a2)组成，第2通道(b)由第三、第四单元(b1、b2)组成，第3通道(c)由第五、第六单元(c1、c2)组成，每个单元都具有一个微型光栅和一个光电薄膜，装置的底层为绝缘体上硅晶片称为SOI片，SOI片有三层分别是基地硅(1)、二氧化硅埋层(2)和N型掺杂硅基底(3)，六个单元都建立在N型掺杂硅基底(3)上；装置中六个单元的光电薄膜结构相同，光电薄膜敏感波长为380-500纳米，光电薄膜的外圈有方形环状分割槽(4)，方形环状分割槽(4)向内有N型重掺杂硅基底(5)是光电薄膜的负极；铝金属外电极(6)位于N型重掺杂硅基底(5)的上层；光电薄膜的铝金属内电极(8)在N型重掺杂硅基底(5)和铝金属外电极(6)的内侧，作为光电薄膜阴极的P型掺杂硅基底(7)与铝金属内电极(8)相连接，P型掺杂硅基底(7)是光电薄膜的光敏区；六个单元微型光栅都位于光电薄膜光敏区上方，微型光栅分为两层，金属铝光栅(10)在二氧化硅基底(9)上面；微型光栅窗口为正方形，每个单元微型光栅的占空比、周期和高度都相同，微型光栅占空比是0.5，周期是100nm，高度是160nm；六个微型光栅排列方向不同，分别以微型光栅的边长方向作为坐标轴，建立坐标系，光栅排列方向和坐标轴的夹角的正负是以光栅排列方向逆时针旋转到坐标轴得到的锐角为正角，顺时针旋转到坐标轴得到的锐角为负角；第1通道(a)的第一单元(a1)微型光栅方向平行于y轴方向，第二单元(a2)微型光栅方向平行于x轴方向；第2通道(b)的第三单元(b1)微型光栅方向与x轴方向成30°角，第四单元(b2)微型光栅方向与y轴方向成30°角；第3通道(c)的第五单元(c1)微型光栅方向与x轴成-30°角，第六单元(c2)微型光栅方向与y轴方向成-30°角。