透镜阵列结构和光模块的制作方法

1.本发明涉及光信息传输设备技术领域，具体而言，涉及一种透镜阵列结构和光模块。


背景技术：

2.随着光模块速率的提高，导致pd光敏面在向更小的尺寸发展，尤其在波分复用场景中，在波长分解之后，需要把不同波长的光耦合至对应的pd光敏面上，由于光敏面尺寸小，需要透镜来压缩和汇聚光斑，同时，波分复用器并不能完全把不同波长的光彻底分开，不同通道之间还是会有不同波长的光之间的串扰，一般会使用滤波片或者在透镜上镀上带通薄膜来隔离波长之间的串扰。
3.而采用一般的透镜需要使用弧面才能起到偏折光线的作用，而弧面透镜并不能直接进行粘结或定位，导致光模块不易组装。此外，采用滤波片把不同波长的光分开时，所用滤波片必须是带通滤波片。不同中心波长的带通滤波片必须分开镀膜，这就导致不同的滤波片之间相互独立，需要依次贴装并保证每一个的贴装精度。如果直接在透镜上镀膜，也是需要针对每个透镜依次镀膜，并在镀膜时需要保护好非镀膜区域，这会导致复杂的工序和无法简化的成本。
4.也就是说，现有技术中光模块存在制作工艺复杂、制作成本高的问题。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种透镜阵列结构和光模块，以解决现有技术中光模块存在制作工艺复杂、制作成本高的问题。
6.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种透镜阵列结构，透镜阵列结构包括多个呈阵列排布的超表面透镜，超表面透镜包括：入射面，入射面具有超表面通光区，超表面通光区具有多个间隔设置的微结构；出射面，出射面具有光斑出射区，光线经超表面通光区进入至超表面透镜内，不同波长的光经过超表面通光区后出射角度不同，超表面通光区用于将预设主波长的光偏折至光斑出射区并形成预设形状的光斑；其中，多个超表面透镜中至少两个超表面透镜的微结构和/或排布方式不同，以使至少两个超表面透镜的预设主波长不同。
7.进一步地，多个超表面透镜的超表面通光区呈阵列排布；和/或多个超表面透镜的光斑出射区呈阵列排布。
8.进一步地，多个超表面透镜连接形成透镜阵列结构；或透镜阵列结构为一体加工成型。
9.进一步地，入射面和出射面均为平面，且入射面与出射面位于超表面透镜相对的两侧。
10.进一步地，微结构的高度大于等于100纳米且小于等于2000纳米；和/或微结构在平行于入射面方向的最大长度大于等于50纳米且小于等于800纳米。
11.进一步地，微结构为柱状结构。
12.进一步地，柱状结构平行于入射面的横截面为方形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的至少一种。
13.进一步地，超表面透镜还包括基底层，基底层至少位于超表面通光区内，微结构间隔设置在基底层上。
14.进一步地，基底层的材料包括玻璃、硅中的一种；和/或微结构的材料包括硅、二氧化钛、氮化硅、磷化铟中的一种。
15.进一步地，超表面通光区的面积大于光斑出射区的面积，且超表面通光区对预设主波长的光线汇聚。
16.进一步地，超表面透镜还包括pd结构和顺次叠置的截止层、衬底层、有源层，入射面位于截止层远离衬底层的一侧，出射面位于有源层远离衬底层的一侧，pd结构集成在有源层上，pd结构的pd光敏面位于光斑出射区处，使光直接聚焦到pd光敏面上。
17.进一步地，超表面通光区在入射面的最大长度大于等于100微米且小于等于600微米；和/或pd结构在出射面的最大长度大于等于10微米且小于等于60微米。
18.进一步地，利用等光程原理，光斑出射区上任意光斑(x1,y1,f1)对应的超表面通光区的相位满足：
[0019][0020]
其中，在超表面通光区上的坐标(x,y)的范围为：
[0021]
x∈[xi,xj]，y∈[yi,yj]；
[0022]
在光斑出射区上的光斑坐标(x1,y1)的范围为：
[0023]
x1∈[x
1m
,x
1n
]，y1∈[y
1m
,y
1n
]；
[0024]
超表面通光区上的坐标上限与光斑出射区上的坐标上限相对应，并满足：
[0025][0026]
超表面通光区上的坐标下限与光斑出射区上的坐标下限相对应，并满足：
[0027][0028]
根据本发明的另一方面，提供了一种光模块，包括：波分复用器；上述的透镜阵列结构，透镜阵列结构位于波分复用器的出光侧。
[0029]
应用本发明的技术方案，透镜阵列结构包括多个呈阵列排布的超表面透镜，超表面透镜包括入射面和出射面，入射面具有超表面通光区，超表面通光区具有多个间隔设置的微结构；出射面具有光斑出射区，光线经超表面通光区进入至超表面透镜内，不同波长的光经过超表面通光区后出射角度不同，超表面通光区用于将预设主波长的光偏折至光斑出射区并形成预设形状的光斑；其中，多个超表面透镜中至少两个超表面透镜的微结构和/或排布方式不同，以使至少两个超表面透镜的预设主波长不同。
[0030]
通过在超表面通光区中设置多个微结构，以使不同波长的光向不同的方向偏折，进而使预设主波长的光偏折至光斑出射区，而其他波长的光则不会射向光斑出射区内，避
免了其他波长的光串扰，保证了射入到光斑出射区的光线的精度。本技术中的透镜阵列结构中的多个超表面透镜中至少两个超表面透镜的预设主波长不同，以将不同的波长的光偏折至不同的光斑出射区内，避免了不同波长之间的光的串扰。
[0031]
由于本技术中的超表面透镜对不同波长的光线进行独立的衍射调控，以使不同波长的光线的偏折角度不同，以控制光线的出射方向，实现了对不同波长的光的隔离，减少了不同波长的光线之间的串扰。同时多个微结构还能够起到均匀光线的作用，使预设主波长的光线均匀射向光斑出射区，避免光斑能量密度过于集中的情况产生，以避免光斑出射区局部过饱和，保证pd结构的响应能力和调制带宽，有利于高速pd结构发挥最大的性能。
[0032]
由于本技术中的超表面透镜具有对不同波长的光线的偏折角度不同，以将预设主波长的光偏折至光斑出射区内，而其他波长的光则被偏折至光斑出射区以外的区域内，有效避免了不同波长光线之间的串扰，而光模块中采用本技术中的超表面透镜则无需设置准直透镜和滤波片等结构，有效减少了结构件的使用，降低了光模块的组装难度和生产成本。
附图说明
[0033]
构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0034]
图1示出了本发明一个可选实施例的透镜阵列结构的结构示意图；
[0035]
图2示出了图1中透镜阵列结构从c侧观察到的对多种波长的光线的走势图；
[0036]
图3示出了图1中透镜阵列结构从d侧观察到的对多种波长的光线的走势图；
[0037]
图4示出了图1中透镜阵列结构中一个超表面透镜的结构示意图；
[0038]
图5示出了图4中超表面透镜从a侧观察平行入射的预设主波长的光线的走势图；
[0039]
图6示出了图4中超表面透镜从b侧观察平行入射的预设主波长的光线的走势图；
[0040]
图7示出了图4中超表面透镜从a侧观察发散入射的预设主波长的光线的走势图；
[0041]
图8示出了图4中超表面透镜从b侧观察发散入射的预设主波长的光线的走势图；
[0042]
图9示出了图4中超表面通光区的一种微结构示意图；
[0043]
图10示出了图4中超表面通光区的微结构的电子显微镜扫描图；
[0044]
图11示出了本发明的实施例一的光模块的结构示意图；
[0045]
图12示出了图11中光模块在一个角度下光线的走势图；
[0046]
图13示出了本发明的实施例二的光模块的结构示意图；
[0047]
图14示出了图13中光模块在一个角度下光线的走势图；
[0048]
图15示出了图13中光模块在另一个角度下光线的走势图；
[0049]
图16示出了本发明的实施例三的超表面透镜的结构示意图；
[0050]
图17示出了图16中超表面透镜内光线的走势图。
[0051]
其中，上述附图包括以下附图标记：
[0052]
10、入射面；11、超表面通光区；12、微结构；20、出射面；21、光斑出射区；30、基底层；40、截止层；50、衬底层；60、有源层；70、超表面透镜；80、波分复用器；81、滤波结构；82、棱镜；90、pd阵列结构；91、pd结构；100、pd光敏面。
具体实施方式
[0053]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0054]
需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0055]
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
[0056]
为了解决现有技术中光模块存在制作工艺复杂、制作成本高的问题，本发明提供了一种透镜阵列结构和光模块。
[0057]
如图1至图17所示，透镜阵列结构包括多个呈阵列排布的超表面透镜70，超表面透镜70包括入射面10和出射面20，入射面10具有超表面通光区11，超表面通光区11具有多个间隔设置的微结构12；出射面20具有光斑出射区21，光线经超表面通光区11进入至超表面透镜内，不同波长的光经过超表面通光区11后出射角度不同，超表面通光区11用于将预设主波长的光偏折至光斑出射区21并形成预设形状的光斑；其中，多个超表面透镜70中至少两个超表面透镜70的微结构12的微观结构和/或排布方式不同，以使至少两个超表面透镜70的预设主波长不同。
[0058]
通过在超表面通光区11中设置多个微结构12，以使不同波长的光向不同的方向偏折，进而使预设主波长的光偏折至光斑出射区21，而其他波长的光则不会射向光斑出射区21内，避免了其他波长的光串扰，保证了射入到光斑出射区21的光线的精度。本技术中的透镜阵列结构中的多个超表面透镜70中至少两个超表面透镜70的预设主波长不同，以将不同的波长的光偏折至不同的光斑出射区21内，避免了不同波长之间的光的串扰。
[0059]
由于本技术中的超表面透镜对不同波长的光线进行独立的衍射调控，以使不同波长的光线的偏折角度不同，以控制光线的出射方向，实现了对不同波长的光的隔离，减少了不同波长的光线之间的串扰。同时多个微结构12还能够起到均匀光线的作用，使预设主波长的光线均匀射向光斑出射区21，避免光斑能量密度过于集中的情况产生，以避免光斑出射区21局部过饱和，保证pd结构91的响应能力和调制带宽，有利于高速pd结构91发挥最大的性能。
[0060]
由于本技术中的超表面透镜具有对不同波长的光线的偏折角度不同，以将预设主波长的光偏折至光斑出射区21内，而其他波长的光则被偏折至光斑出射区21以外的区域内，有效避免了不同波长光线之间的串扰，而光模块中采用本技术中的超表面透镜则无需设置准直透镜和滤波片等结构，有效减少了结构件的使用，降低了光模块的组装难度和生产成本。
[0061]
优选的，多个超表面透镜70的预设主波长均不同。
[0062]
其中，pd(photo-diode，光电二极管)。
[0063]
在本技术中，多个超表面透镜的超表面通光区11呈阵列排布，这样设置有利于透镜阵列结构与波分复用器80配合，以使波分复用器80射出的多个不同波长的光，分别传输至不同的光斑出射区21。
[0064]
在本技术中，多个超表面透镜的光斑出射区21呈阵列排布，这样设置有利于其他结构与透镜阵列结构配合，以接收不同波长的光。
[0065]
可选地，在本技术的透镜阵列结构中各个超表面透镜70可以单独制作，然后再排布形成透镜阵列结构。这样设置相邻两个超表面透镜70的间距可以自由调节，每个超表面透镜可以自由独立处理分析所经过的波长及光斑，
[0066]
当然，本技术中的透镜阵列结构还可以是一次加工成型的，虽然透镜阵列结构中的单个超表面透镜的设计不同，所用到的微结构的微观尺寸和排布方式不同，但都可以通过相同的半导体工艺制作，所以对于阵列透镜结构可以复合设计同时一次加工成型，直接按照组合做成一个整体。例如可以采用掩膜板使不同的超表面透镜的微结构12的结构不同。
[0067]
在图1至图8所示的具体实施例中，入射面10和出射面20均为平面，且入射面10与出射面20位于超表面透镜相对的两侧。将入射面10和出射面20均设为平面，有利于超表面透镜与其他结构件之间的装配，降低了制作工艺的难度。
[0068]
在一个可选实施例中，微结构12的高度大于等于100纳米且小于等于2000纳米。将微结构12的高度限制在100纳米至2000纳米的范围内，有利于微结构12的加工，同时保证超表面通光区11内微结构12的数量，以使超表面通光区11对光线起到均匀作用。
[0069]
在一个可选实施例中，微结构12在平行于入射面10方向的最大长度大于等于50纳米且小于等于800纳米。将微结构12在平行于入射面10的方向的最大长度限制在50纳米至800纳米的范围内，有利于将微结构12的密度限制在合理的范围内，以保证对光的均匀作用，同时有利于微结构12的加工成型。
[0070]
利用等光程原理，光斑出射区21上任意光斑(x1,y1,f1)对应的超表面通光区11的相位满足：
[0071][0072]
其中，在超表面通光区11上的坐标(x,y)的范围为：
[0073]
x∈[xi,xj]，y∈[yi,yj]，
[0074]
在光斑出射区21上的光斑坐标(x1,y1)的范围为：
[0075]
x1∈[x
1m
,x
1n
]，y1∈[y
1m
,y
1n
]，
[0076]
超表面通光区11上的坐标上限与光斑出射区21上的坐标上限相对应，并满足：
[0077][0078]
超表面通光区11上的坐标下限与光斑出射区21上的坐标下限相对应，并满足：
[0079][0080]
根据上述公式可以确定超表面通光区11的相位，进而可以确定微结构12的结构。
[0081]
需要说明的是，焦距f1与该超表面透镜的预设主波长对应。
[0082]
对于特定的波长λm，其在超表面通光区11上的相位为与不同波长λn之间的相位差异为
[0083][0084]
由此可以看出，当波长λm的聚焦光斑坐标确定为(x1,y1)后，就确定了超平面的相位；由于波长的差异，波长λn的相位不同，就会导致波长λn光场的传播路径与λm不同，由此将λm与λn分散开来。
[0085]
超表面通光区11的表面上的坐标(x,y)满足上述公式，以使预设波长的光线经过超表面通光区11后射入至光斑出射区21。根据上述公式，在确定超表面透镜的预设主波长，以及光斑的坐标后可以确定超表面通光区11的相位，以确定微结构12的具体结构。
[0086]
可选地，微结构12为柱状结构。
[0087]
可选地，柱状结构平行于入射面10的横截面为方形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的至少一种。
[0088]
当然，微结构12可以为非柱状结构，只需要根据上述公式来对超表面通光区11来进行设计即可。
[0089]
可选地，超表面透镜还包括基底层30，基底层30至少位于超表面通光区11内，微结构12间隔设置在基底层30上。基底层30对微结构12起到支撑作用，当然微结构12也可以设置在其他结构上。
[0090]
可选地，基底层30的材料包括玻璃、硅中的一种。
[0091]
可选地，微结构12的材料包括硅、二氧化钛、氮化硅、磷化铟中的一种。
[0092]
在图5所示的具体实施例中，超表面通光区11的面积大于光斑出射区21的面积，超表面通光区11对预设主波长的光汇聚。这样设置有利于大角度的光线射入至超表面透镜70内，同时在微结构12的作用下对预设主波长的光进行聚焦，以使预设主波长的光聚焦到光斑出射区21，便于预设主波长的光传输至后方系统内。
[0093]
超表面透镜使用超表面光学原理进行设计，使用半导体工艺进行加工，透镜的材质可以多样化，可以是硅、玻璃等传统透镜所常用的材质，也可以是gsas、ingaas、inp等有源器件常用的材料。本技术中的超表面透镜的入射面和出射面都是平整的表面，也可以与其他元件的表面直接粘接固定。
[0094]
在本技术中，超表面透镜能够对光线进行偏折，同时还可以对光线进行均匀化处理，减少对pd结构的影响。当不同的波长通过同一个超表面透镜时，可以将不同波长的光射到不同的方向，而入射到超表面透镜的光束可以是平行光、也可以是发散光，还可以是汇聚光，此处不做具体限制。
[0095]
在本实施例中，光模块包括波分复用器80、上述的透镜阵列结构以及pd阵列结构90，透镜阵列结构位于波分复用器80的出光侧，pd阵列结构90位于透镜阵列结构的出光侧，且pd阵列结构90具有多个pd结构91，多个pd结构91与多个超表面透镜一一对应设置，以接收来自透镜阵列结构的光。
[0096]
实施例一
[0097]
在图11和图12所示的具体实施例中，波分复用器80可以为平面光波导器件。
[0098]
光模块中，从波分复用器80出射的多路光束是近似点光源的发散光，以四路光来举例，每路光的主要波长依次为λ1，λ2，λ3，λ4。由于波分复用器80内串扰的存在，在单路光中，并不是只有主波长(如λ1)，也会混杂一定比例的其他波长的光强(如会包含不同比例的
λ2，λ3，λ4)。由于透镜阵列结构中的多个超表面透镜可以对不同波长的光进行独立的衍射调控，就可以控制主波长的光斑打到对应的pd结构91上，而混杂的其他波长的光，被衍射到其他角度。
[0099]
可以根据对杂散光的特殊考虑，可以将其他波长的光，都汇聚到不会再自由空间传播的黑盒内，也可以不用关心杂散光的传播，只要保证杂散光不入射到pd结构91的pd光敏面即可。
[0100]
需要说明的是，在波分复用器80为平面光波导器件时，透镜阵列结构与光学基板直接粘结在一起并作为整体与pd阵列结构90之间进行耦合。
[0101]
实施例二
[0102]
与实施例一的区别是，波分复用器80不同，波分复用器80为z-block解复用器件。
[0103]
在图13至图15所示的具体实施例中，波分复用器80包括滤波结构81和棱镜82，滤波结构81内具有多个不同的滤波片，通过不同的滤波片将不同波长的光分开，此时进入透镜阵列结构的光束是平行光，与实施例一的描述类似，透镜阵列结构内的单个超表面透镜可以对对应波长的光斑进行出射角度和光斑的均匀化控制，同时将混杂光衍射到其他方向从而提高了不同波长通道之间的隔离度。
[0104]
在图15所示的具体实施例中，透镜阵列结构位于滤波结构81与棱镜82之间。
[0105]
在波分复用器80为z-block解复用时，由于封装空间高度的限制，从透镜阵列出射的光线经过棱镜82的偏折以后打到pd阵列结构90上。当然，超表面透镜还可以是其他封装形式，只需要保证不会影响透镜阵列结构的主要功能即可。
[0106]
实施例三
[0107]
与实施例一的区别是，pd结构集成在超表面透镜上。
[0108]
在图16和图17所示的具体实施例中，超表面透镜还包括pd结构91和顺次叠置的截止层40、衬底层50、有源层60，入射面10位于截止层40远离衬底层50的一侧，出射面20位于有源层60远离衬底层50的一侧，pd结构集成在有源层60上，pd结构91的pd光敏面100位于光斑出射区21处，使光直接聚焦到pd光敏面100上。这样设置无需调整pd结构91与超表面透镜之间的位置关系。
[0109]
可选地，超表面通光区11在入射面10的最大长度大于等于100微米且小于等于600微米。将超表面通光区11的最大长度设置在100微米至600微米的范围内，以便于接收大角度的光线。
[0110]
需要说明的是，最大长度是指超表面通光区11上距离最远的两个点之间的距离。超表面通光区11为圆形时，则最大长度为直径。
[0111]
可选地，光斑出射区21在出射面20的最大长度大于等于10微米且小于等于60微米。将光斑出射区21的最大长度限制在10微米至60微米的范围内，有利于光斑出射区21与不同尺寸的结构匹配，同时保证传输速率。
[0112]
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0113]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
[0114]
需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0115]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种透镜阵列结构，其特征在于，所述透镜阵列结构包括多个呈阵列排布的超表面透镜，所述超表面透镜包括：入射面(10)，所述入射面(10)具有超表面通光区(11)，所述超表面通光区(11)具有多个间隔设置的微结构(12)；出射面(20)，所述出射面(20)具有光斑出射区(21)，光线经所述超表面通光区(11)进入至所述超表面透镜内，不同波长的光经过所述超表面通光区(11)后出射角度不同，所述超表面通光区(11)用于将预设主波长的光偏折至所述光斑出射区(21)并形成预设形状的光斑；其中，多个所述超表面透镜中至少两个所述超表面透镜的微结构(12)的微观结构和/或排布方式不同，以使所述至少两个超表面透镜的预设主波长不同。2.根据权利要求1所述的透镜阵列结构，其特征在于，多个所述超表面透镜的超表面通光区(11)呈阵列排布；和/或多个所述超表面透镜的光斑出射区(21)呈阵列排布。3.根据权利要求1所述的透镜阵列结构，其特征在于，多个所述超表面透镜(70)排布形成所述透镜阵列结构；或所述透镜阵列结构为一体加工成型。4.根据权利要求1所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述入射面(10)和所述出射面(20)均为平面，且所述入射面(10)与所述出射面(20)位于所述超表面透镜相对的两侧。5.根据权利要求1所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述微结构(12)的高度大于等于100纳米且小于等于2000纳米；和/或所述微结构(12)在平行于所述入射面(10)方向的最大长度大于等于50纳米且小于等于800纳米。6.根据权利要求1所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述微结构(12)为柱状结构。7.根据权利要求6所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述柱状结构平行于所述入射面(10)的横截面为方形、圆形、椭圆形、三角形、菱形中的至少一种。8.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述超表面透镜还包括基底层(30)，所述基底层(30)至少位于所述超表面通光区(11)内，所述微结构(12)间隔设置在所述基底层(30)上。9.根据权利要求8所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述基底层(30)的材料包括玻璃、硅中的一种；和/或所述微结构(12)的材料包括硅、二氧化钛、氮化硅、磷化铟中的一种。10.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述超表面通光区(11)的面积大于所述光斑出射区(21)的面积，且所述超表面通光区(11)对预设主波长的光汇聚。11.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述超表面透镜还包括pd结构(91)和顺次叠置的截止层(40)、衬底层(50)、有源层(60)，所述入射面(10)位于所述截止层(40)远离所述衬底层(50)的一侧，所述出射面(20)位于所述有源层(60)远离所述衬底层(50)的一侧，所述pd结构(91)集成在所述有源层(60)上，所述pd结构(91)的pd光敏面(100)位于所述光斑出射区(21)处，使光直接聚焦到所述pd光敏面(100)上。
12.根据权利要求11所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述超表面通光区(11)在所述入射面(10)的最大长度大于等于100微米且小于等于600微米；和/或所述pd光敏面(100)在所述出射面(20)的最大长度大于等于10微米且小于等于60微米。13.根据权利要求1至7中任一项所述的透镜阵列结构，其特征在于，所述光斑出射区(21)上任意光斑(x1,y1,f1)对应的所述超表面通光区(11)的相位满足：其中，在所述超表面通光区(11)上的坐标(x,y)的范围为：x∈[x
i
,x
j
]，y∈[y
i
,y
j
]，在所述光斑出射区(21)上的光斑坐标(x1,y1)的范围为：x1∈[x
1m
,x
1n
]，y1∈[y
1m
,y
1n
]，所述超表面通光区(11)上的坐标上限与所述光斑出射区(21)上的坐标上限相对应，并满足：所述超表面通光区(11)上的坐标下限与所述光斑出射区(21)上的坐标下限相对应，并满足：14.一种光模块，其特征在于，包括：波分复用器(80)；权利要求1至13中任一项所述的透镜阵列结构，所述透镜阵列结构位于所述波分复用器(80)的出光侧。

技术总结
本发明提供了一种透镜阵列结构和光模块，透镜阵列结构包括多个呈阵列排布的超表面透镜，超表面透镜包括：入射面，入射面具有超表面通光区，超表面通光区具有多个间隔设置的微结构；出射面，出射面具有光斑出射区，光线经超表面通光区进入至超表面透镜内，不同波长的光经过超表面通光区后出射角度不同，超表面通光区用于将预设主波长的光偏折至光斑出射区并形成预设形状的光斑；其中，多个超表面透镜中至少两个超表面透镜的微结构和/或排布方式不同，以使至少两个超表面透镜的预设主波长不同。本发明解决了现有技术中光模块存在制作工艺复杂、制作成本高的问题。艺复杂、制作成本高的问题。艺复杂、制作成本高的问题。


技术研发人员：陈海峰 邱兵 孙磊
受保护的技术使用者：苏州山河光电科技有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/23