CN111351573A - 光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法，设置光谱芯片具有N个光谱通道组，每个光谱通道组具有多个独立的光谱通道，每个光谱通道组中，各个光谱通道组的第一反射膜堆和第二反射膜堆与二者之间的谐振腔层构成干涉仪，可以对短波红外波段的光线进行分光，对于第i光谱通道组，其谐振腔层的光学厚度是XL_i或XH_i，X范围是1.2‑2.8，可以构成高分辨率的高光谱芯片，分辨率△λ/λ可以达到0.01，宽光谱波段的光线通过光谱芯片后，可以得到不同光谱波段的窄带光谱，窄带光谱的带宽在几纳米到几十纳米。光谱芯片中各个光谱通道组可以通过半导体工艺一体集成在基片上，具有体积小以及结构紧凑的优点。

Description

光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，更具体的说，涉及一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法。

背景技术

现在航天航空领域、无人机等领域对高、超光谱仪的需求越来越多。设备的模块化和小型化涉及是一种主流发展趋势，而光谱仪的核心模块是光谱分光系统，但是目前光谱分光系统主要由光栅、干涉仪、线性渐变滤光片以及集成滤光片阵列等原件构成，其分光方案存在结构复杂以及体积大等问题，不便于光谱仪的模块化和小型化设计。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法，用于分光的光谱芯片具有体积小和结构紧凑的优点，便于与探测器芯片组合，便于实现光谱仪的模块化和小型化设计。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光谱芯片，所述光谱芯片包括：

基片，具有相对的第一表面和第二表面；

设置在所述第一表面的N个光谱通道组，N为正整数；所述光谱通道组包括：设置在所述第一表面的第一反射膜堆，设置在所述第一反射膜堆表面的谐振腔层，以及设置在所述谐振腔层表面的第二反射膜堆；所述光谱通道组分为多个独立的光谱通道；

设置在所述第二表面的截次峰膜系，用于消除对应所述光谱通道组的光谱次峰；

其中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，对短波红外波段的光线进行分光；设定所述N个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第N光谱通道组，第i光谱通道组对应分光波段的中心波长为λ_i，i为不大于N的正整数；同一所述光谱通道组中，所述谐振腔层是所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XH_i，其两侧均为所述低折射率材料膜层，或，所述谐振腔层是所述低折射率材料膜层，其光学厚度是XL_i，其两侧均为述高折射率材料膜层，X范围是1.2-2.8，L_i＝H_i＝λ_i/4。

优选的，上述光谱芯片中，所述短波红外波段为900nm-1700nm；所述光谱芯片共具有256个光谱通道，光谱通道间隔为3.13nm，且包括4个光谱通道组；该4个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第4光谱通道组；

第1光谱通道组用于对波长为900nm-1100nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₁＝1000nm；

第2光谱通道组用于对波长为1100nm-1300nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₂＝1200nm；

第3光谱通道组用于对波长为1300nm-1500nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₃＝1400nm；

第4光谱通道组用于对波长为1500nm-1700nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₄＝1600nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第1光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述1光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：6层光学厚度均为H₁的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₁的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₁的所述低折射率材料膜层，X范围是1.416-2.57。

优选的，上述光谱芯片中，所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.168L₁₀、1.001H₁₀、1.015L₁₀、1.009H₁₀、1.028L₁₀、1.053H₁₀、0.862L₁₀、1.085H₁₀、0.935L₁₀、1.21H₁₀、0.904L₁₀、1.031H₁₀、0.898L₁₀、0.865H₁₀、1.156L₁₀、1.008H₁₀、1.104L₁₀、0.772H₁₀、0.816L₁₀、0.897H₁₀、0.909L₁₀、0.651H₁₀、0.773L₁₀、0.914H₁₀、0.852L₁₀、0.72H₁₀、0.746L₁₀、0.868H₁₀、0.892L₁₀、0.761H₁₀、0.699L₁₀、0.836H₁₀、0.947L₁₀、0.775H₁₀、0.638L₁₀、0.848H₁₀、1.009L₁₀、0.761H₁₀、0.787L₁₀、0.436H₁₀、0.31L₁₀、0.405H₁₀、0.498L₁₀、0.528H₁₀、0.498L₁₀、0.455H₁₀、0.437L₁₀、0.459H₁₀、0.47L₁₀、0.477H₁₀、0.481L₁₀、0.482H₁₀、0.47L₁₀、0.441H₁₀、0.449L₁₀、0.484H₁₀、0.489L₁₀、0.454H₁₀、0.422L₁₀、0.447H₁₀、0.522L₁₀、0.261H₁₀、1.074L₁₀；

其中，L₁₀＝H₁₀＝λ₁₀/4，λ₁₀＝1600nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第2光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述2光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：6层光学厚度均为H₂的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₂的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₂的所述低折射率材料膜层，X范围是1.53-2.47。

优选的，上述光谱芯片中，所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.925L₂₀、1.383H₂₀、0.849L₂₀、0.98H₂₀、1.085L₂₀、1.115H₂₀、0.866L₂₀、0.979H₂₀、0.938L₂₀、1.13H₂₀、1.007L₂₀、0.893H₂₀、0.903L₂₀、0.995H₂₀、1.206L₂₀、0.907H₂₀、0.813L₂₀、0.876H₂₀、1.277L₂₀、1.07H₂₀、0.825L₂₀、0.819H₂₀、0.435L₂₀、0.5H₂₀、0.536L₂₀、0.603H₂₀、0.594L₂₀、0.636H₂₀、0.698L₂₀、0.624H₂₀、0.499L₂₀、0.459H₂₀、0.583L₂₀、0.819H₂₀、0.657L₂₀、0.596H₂₀、0.41L₂₀、0.533H₂₀、0.738L₂₀、0.6H₂₀、0.457L₂₀、0.562H₂₀、1.031L₂₀；

其中，L₂₀＝H₂₀＝λ₂₀/4，λ₂₀＝1550nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第3光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述3光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：7层光学厚度均为H₃的所述高折率材料膜层和7层光学厚度均为L₃的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₃的所述低折射率材料膜层，X范围是1.6-2.4。

优选的，上述光谱芯片中，所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.987L₃₀、1.476H₃₀、0.963L₃₀、0.865H₃₀、1.208L₃₀、1.172H₃₀、1.015L₃₀、0.878H₃₀、1.026L₃₀、1.162H₃₀、1.119L₃₀、0.995H₃₀、0.906L₃₀、1.002H₃₀、1.17L₃₀、1.136H₃₀、1.065L₃₀、0.965H₃₀、0.603L₃₀、0.582H₃₀、0.512L₃₀、0.547H₃₀、0.638L₃₀、0.741H₃₀、0.749L₃₀、0.669H₃₀、0.607L₃₀、0.573H₃₀、0.583L₃₀、0.64H₃₀、0.703L₃₀、0.715H₃₀、0.665L₃₀、0.613H₃₀、0.586L₃₀、0.567H₃₀、0.623L₃₀、0.682H₃₀、0.542L₃₀、0.432H₃₀、0.384L₃₀、0.445H₃₀、0.597L₃₀、0.577H₃₀、0.579L₃₀、0.508H₃₀、0.545L₃₀、0.582H₃₀、0.46L₃₀、0.351H₃₀、0.477L₃₀、0.63H₃₀、0.603L₃₀、0.638H₃₀、0.385L₃₀、0.434H₃₀、0.312L₃₀；

其中，L₃₀＝H₃₀＝λ₃₀/4，λ₃₀＝1700nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第4光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述4光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：7层光学厚度均为H₄的所述高折率材料膜层和7层光学厚度均为L₄的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₄的所述低折射率材料膜层，X范围是1.64-2.36。

优选的，上述光谱芯片中，所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.516L₄₀、0.616H₄₀、0.557L₄₀、1.557H₄₀、0.899L₄₀、0.721H₄₀、1.002L₄₀、1.309H₄₀、0.934L₄₀、0.816H₄₀、0.985L₄₀、1.127H₄₀、1.02L₄₀、0.958H₄₀、0.982L₄₀、1.025H₄₀、1.01L₄₀、0.968H₄₀、0.972L₄₀、1.027H₄₀、1.079L₄₀、1.017H₄₀、0.936L₄₀、0.9H₄₀、0.881L₄₀、1.289H₄₀、0.801L₄₀、0.739H₄₀、0.718L₄₀、0.661H₄₀、0.734L₄₀、0.812H₄₀、0.841L₄₀、0.829H₄₀、0.789L₄₀、0.699H₄₀、0.677L₄₀、0.747H₄₀、0.813L₄₀、0.842H₄₀、0.842L₄₀、0.789H₄₀、0.638L₄₀、0.703H₄₀、0.826L₄₀、0.773H₄₀、0.715L₄₀、0.402H₄₀、0.796L₄₀；

其中，L₄₀＝H₄₀＝λ₄₀/4，λ₄₀＝1260nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述短波红外波段为1100nm-2500nm；所述光谱芯片共具有256个光谱通道，光谱通道间隔为5.47nm，且包括6个光谱通道组；该6个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第6光谱通道组；

第1光谱通道组用于对波长为1100nm-1269.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₁＝1187.5nm；

第2光谱通道组用于对波长为1275nm-1444.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₂＝1362.5nm；

第3光谱通道组用于对波长为1450nm-1663.33nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₃＝1559.4nm；

第4光谱通道组用于对波长为1668.8nm-1882.13nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₄＝1778.2nm；

第5光谱通道组用于对波长为1887.6nm-2144.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₅＝2018.8nm；

第6光谱通道组用于对波长为2150nm-2494.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₆＝2325nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第1光谱通道组具有32个光谱通道；

对于所述1光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₁的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₁的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₁的所述高折射率材料膜层，X范围是1.588-2.38。

优选的，上述光谱芯片中，所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.621L₁₀、1.789H₁₀、1.33L₁₀、0.545H₁₀、1.844L₁₀、1.034H₁₀、1.115L₁₀、1.634H₁₀、0.767L₁₀、1.399H₁₀、1.245L₁₀、1.093H₁₀、1.57L₁₀、0.942H₁₀、0.891L₁₀、1.725H₁₀、0.973L₁₀、0.985H₁₀、1.534L₁₀、1.087H₁₀、1.242L₁₀、1.327H₁₀、0.954L₁₀、1.591H₁₀、1.171L₁₀、0.844H₁₀、1.977L₁₀、0.798H₁₀、2.323L₁₀、0.698H₁₀、2.122L₁₀、0.894H₁₀、2.427L₁₀、0.382H₁₀、2.438L₁₀、0.851H₁₀、2.16L₁₀、0.596H₁₀、2.255L₁₀、1.458H₁₀、1.733L₁₀、1.05H₁₀、2.319L₁₀、0.334H₁₀、2.528L₁₀、0.723H₁₀、1.92L₁₀、1.043H₁₀、1.717L₁₀、1.62H₁₀、1.703L₁₀、1.579H₁₀、1.819L₁₀、1.76H₁₀、1.511L₁₀、1.715H₁₀、2.202L₁₀、1.789H₁₀、1.514L₁₀、2.004H₁₀、1.922L₁₀、1.464H₁₀、1.662L₁₀、1.584H₁₀、1.904L₁₀、2.188H₁₀、1.888L₁₀、1.439H₁₀、0.79L₁₀；

其中，L₁₀＝H₁₀＝λ₁₀/4，λ₁₀＝1300nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第2光谱通道组具有32个光谱通道；

对于所述2光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₂的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₂的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₂的所述高折射率材料膜层，X范围是1.646-2.33。

优选的，上述光谱芯片中，所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.437H₂₀、1.59L₂₀、1.772H₂₀、0.295L₂₀、1.439H₂₀、1.507L₂₀、1.357H₂₀、1.293L₂₀、1.193H₂₀、1.39L₂₀、1.357H₂₀、1.28L₂₀、1.228H₂₀、1.305L₂₀、1.345H₂₀、1.353L₂₀、1.232H₂₀、1.291L₂₀、1.258H₂₀、1.455L₂₀、1.221H₂₀、1.359L₂₀、1.318H₂₀、1.612L₂₀、1.823H₂₀、1.981L₂₀、1.31H₂₀、1.535L₂₀、1.617H₂₀、1.649L₂₀、2.107H₂₀、1.169L₂₀、1.97H₂₀、1.491L₂₀、2.234H₂₀、1.132L₂₀、2.012H₂₀、1.44L₂₀、2.225H₂₀、1.473L₂₀、2.064H₂₀、1.039L₂₀、2.24H₂₀、1.653L₂₀、0.76H₂₀、0.301L₂₀、0.908H₂₀、0.887L₂₀、0.759H₂₀、0.699L₂₀、0.779H₂₀、0.778L₂₀、0.714H₂₀、0.763L₂₀、0.812H₂₀、0.801L₂₀、0.749H₂₀、0.729L₂₀、0.725H₂₀、0.763L₂₀、0.807H₂₀、0.805L₂₀、0.68H₂₀、0.689L₂₀、0.793H₂₀、0.649L₂₀、0.679H₂₀、1.377L₂₀；

其中，L₂₀＝H₂₀＝λ₂₀/4，λ₂₀＝1362.5nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第3光谱通道组具有40个光谱通道；

对于所述3光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₃的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₃的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₃的所述高折射率材料膜层，X范围是1.611-2.386。

优选的，上述光谱芯片中，所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：2.073L₃₀、2.308H₃₀、1.831L₃₀、2.225H₃₀、1.73L₃₀、1.881H₃₀、1.966L₃₀、1.694H₃₀、1.765L₃₀、2.205H₃₀、1.697L₃₀、2.285H₃₀、1.777L₃₀、1.726H₃₀、1.816L₃₀、1.826H₃₀、1.502L₃₀、1.565H₃₀、1.847L₃₀、1.714H₃₀、1.574L₃₀、1.473H₃₀、1.956L₃₀、2.13H₃₀、0.258L₃₀、1.84H₃₀、1.837L₃₀、1.488H₃₀、1.854L₃₀、1.95H₃₀、1.028L₃₀、1.484H₃₀、2.592L₃₀、1.099H₃₀、1.147L₃₀、0.871H₃₀、1.277L₃₀、0.527H₃₀、0.809L₃₀、1.254H₃₀、1.191L₃₀、1.021H₃₀、0.865L₃₀、0.814H₃₀、0.988L₃₀、0.908H₃₀、0.947L₃₀、1.37H₃₀、0.901L₃₀、0.754H₃₀、0.823L₃₀、0.949H₃₀、0.981L₃₀、0.859H₃₀、0.359L₃₀、0.818H₃₀、0.912L₃₀、0.764H₃₀、0.753L₃₀、0.894H₃₀、0.954L₃₀、0.907H₃₀、0.751L₃₀、0.574H₃₀、0.747L₃₀、0.822H₃₀、0.78L₃₀、0.723H₃₀、0.845L₃₀、0.973H₃₀、1.645L₃₀；

其中，L₃₀＝H₃₀＝λ₃₀/4，λ₃₀＝1250nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第4光谱通道组具有40个光谱通道；

对于所述4光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₄的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₄的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₄的所述高折射率材料膜层，X范围是1.663-2.336。

优选的，上述光谱芯片中，所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：2.379L₄₀、1.872H₄₀、2.043L₄₀、2.062H₄₀、1.498L₄₀、1.751H₄₀、2.027L₄₀、1.904H₄₀、1.633L₄₀、1.572H₄₀、1.869L₄₀、1.983H₄₀、1.976L₄₀、1.277H₄₀、1.524L₄₀、2.252H₄₀、1.683L₄₀、1.872H₄₀、1.746L₄₀、1.088H₄₀、2.444L₄₀、1.71H₄₀、2.075L₄₀、1.269H₄₀、1.314L₄₀、0.18H₄₀、1.823L₄₀、0.995H₄₀、0.816L₄₀、1.069H₄₀、1.319L₄₀、1.149H₄₀、1.013L₄₀、0.725H₄₀、1.354L₄₀、1.14H₄₀、0.987L₄₀、0.953H₄₀、1.065L₄₀、1.331H₄₀、1.002L₄₀、0.897H₄₀、0.893L₄₀、1.032H₄₀、1.542L₄₀、0.877H₄₀、0.702L₄₀、0.828H₄₀、0.878L₄₀、0.759H₄₀、0.745L₄₀、0.864H₄₀、0.906L₄₀、0.892H₄₀、0.836L₄₀、0.647H₄₀、0.719L₄₀、0.91H₄₀、0.924L₄₀、0.762H₄₀、0.779L₄₀、1.072H₄₀、1.035L₄₀、0.589H₄₀、0.745L₄₀、0.935H₄₀、1.582L₄₀；

其中，L₄₀＝H₄₀＝λ₄₀/4，λ₄₀＝1250nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第5光谱通道组具有48个光谱通道；

对于所述5光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₅的所述高折率材料膜层和6层所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层相对两侧的近邻两所述低折射率材料膜层的光学厚度均为3L₅，其他所述低折射率材料膜层光学厚度均为L₅，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₅的所述高折射率材料膜层，X范围是1.47-2.524。

优选的，上述光谱芯片中，所述第5光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第5光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.594L₅₀、2.576H₅₀、1.542L₅₀、1.569H₅₀、2.225L₅₀、1.524H₅₀、1.256L₅₀、1.873H₅₀、1.831L₅₀、1.797H₅₀、1.48L₅₀、1.281H₅₀、1.973L₅₀、1.867H₅₀、1.614L₅₀、1.221H₅₀、1.68L₅₀、1.948H₅₀、1.817L₅₀、1.323H₅₀、1.525L₅₀、1.691H₅₀、1.988L₅₀、1.871H₅₀、1.167L₅₀、1.425H₅₀、0.92L₅₀、0.684H₅₀、0.868L₅₀、1.061H₅₀、1.163L₅₀、1.027H₅₀、1.202L₅₀、0.932H₅₀、0.912L₅₀、0.847H₅₀、1.028L₅₀、1.156H₅₀、1.088L₅₀、1.077H₅₀、0.936L₅₀、0.958H₅₀、0.899L₅₀、0.988H₅₀、1.045L₅₀、1.122H₅₀、1.059L₅₀、0.913H₅₀、0.855L₅₀、0.778H₅₀、0.954L₅₀、1.015H₅₀、0.649L₅₀、0.563H₅₀、0.931L₅₀、0.902H₅₀、0.774L₅₀、0.676H₅₀、0.687L₅₀、0.879H₅₀、0.831L₅₀、0.697H₅₀、0.747L₅₀、0.871H₅₀、0.857L₅₀、0.688H₅₀、0.587L₅₀、0.82H₅₀、0.803L₅₀、0.773H₅₀、0.484L₅₀、0.677H₅₀、0.635L₅₀、0.383H₅₀、0.591L₅₀、0.854H₅₀、0.64L₅₀、0.579H₅₀、0.87L₅₀、0.789H₅₀、0.425L₅₀、0.479H₅₀、0.828L₅₀、0.544H₅₀、0.387L₅₀、0.919H₅₀、0.562L₅₀、0.34H₅₀、0.708L₅₀、0.725H₅₀、0.289L₅₀、0.679H₅₀、0.834L₅₀；

其中，L₅₀＝H₅₀＝λ₅₀/4，λ₅₀＝1500nm。

优选的，上述光谱芯片中，所述第6光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述6光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₆的所述高折率材料膜层和6层所述低折射率材料膜层，所述光谐振腔层相对两侧的近邻两所述低折射率材料膜层的光学厚度均为3L₆，其他所述低折射率材料膜层光学厚度均为L₆，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₆的所述高折射率材料膜层，X范围是1.358-2.608。

优选的，上述光谱芯片中，所述第6光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第6光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.411L₆₀、0.241H₆₀、1.468L₆₀、0.515H₆₀、1.252L₆₀、0.928H₆₀、1.035L₆₀、0.761H₆₀、1.099L₆₀、0.958H₆₀、1.097L₆₀、0.994H₆₀、0.951L₆₀、0.958H₆₀、0.997L₆₀、1.028H₆₀、1.045L₆₀、1.014H₆₀、0.967L₆₀、0.994H₆₀、1.009L₆₀、0.98H₆₀、1.036L₆₀、1.018H₆₀、1.006L₆₀、0.961H₆₀、1.025L₆₀、0.985H₆₀、1.042L₆₀、0.886H₆₀、1.069L₆₀、0.644H₆₀、1.204L₆₀、0.417H₆₀、0.615L₆₀、1.015H₆₀、0.723L₆₀、0.81H₆₀、0.958L₆₀、0.833H₆₀、0.749L₆₀、0.335H₆₀、1.035L₆₀、0.761H₆₀、0.772L₆₀、0.852H₆₀、0.908L₆₀、0.704H₆₀、0.364L₆₀、0.993H₆₀、0.808L₆₀、0.75H₆₀、0.897L₆₀、0.901H₆₀、0.689L₆₀、0.557H₆₀、0.681L₆₀、0.879H₆₀、0.759L₆₀、0.593H₆₀、0.414L₆₀、0.582H₆₀、0.7L₆₀、0.785H₆₀、0.907L₆₀、0.448H₆₀、0.519L₆₀、0.672H₆₀、0.653L₆₀、0.526H₆₀、0.503L₆₀、0.607H₆₀、0.672L₆₀、0.61H₆₀、0.435L₆₀、0.575H₆₀、0.66L₆₀、0.622H₆₀、0.418L₆₀、0.562H₆₀、0.657L₆₀、0.441H₆₀、0.187L₆₀、0.575H₆₀、0.686L₆₀、0.672H₆₀、0.253L₆₀、0.533H₆₀、0.839L₆₀、0.556H₆₀、2.154L₆₀；

其中，L₆₀＝H₆₀＝λ₆₀/4，λ₆₀＝1800nm。

本发明还提供了一种芯片封装结构，所述芯片封装结构包括：

一体封装的光谱芯片以及探测器芯片，所述光谱芯片为上述任一项所述的光谱芯片；所述探测器芯片与所述光谱芯片的出光侧相对固定封装。

本发明还提供了一种光谱芯片的制作方法，所述制作方法包括：

提供一基片，具有相对的第一表面和第二表面；

在所述第一表面形成N个光谱通道组，N为正整数；所述光谱通道组包括：设置在所述第一表面的第一反射膜堆，设置在所述第一反射膜堆表面的谐振腔层，以及设置在所述谐振腔层表面的第二反射膜堆；所述光谱通道组分为多个独立的光谱通道；

在所述第二表面形成截次峰膜系，用于消除对应所述光谱通道组的光谱次峰；

其中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，对短波红外波段的光线进行分光；设定所述N个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第N光谱通道组，第i光谱通道组对应分光波段的中心波长为λ_i，i为不大于N的正整数；所述光谱通道组中，所述谐振腔层是所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XH_i，其两侧均为所述低折射率材料膜层，或，所述谐振腔层是所述低折射率材料膜层，其光学厚度是XL_i，其两侧均为所述高折射率材料膜层，X范围是1.2-2.8，L_i＝H_i＝λ_i/4。

优选的，上述制作方法中，对于任一所述光谱通道组，通过组合沉积法形成多个所述光谱通道的谐振腔层，或，通过组合刻蚀法形成多个所述光谱通道的谐振腔层。

通过上述描述可知，本发明提供的光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法中，设置光谱芯片具有N个光谱通道组，每个光谱通道组具有多个独立的光谱通道，每个所述光谱通道组中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，可以对短波红外波段的光线进行分光，对于第i光谱通道组，设定其光谱通道谐振腔层的光学厚度是XL_i或是X H_i，设置X范围是1.2-2.8，如是设计可以构成高分辨率的高光谱芯片，分辨率△λ/λ可以达到0.01，宽光谱波段的光线通过所述光谱芯片后，可以得到不同光谱波段的窄带光谱，窄带光谱的带宽在几纳米到几十纳米。而且，所述光谱芯片中各个光谱通道组可以通过半导体工艺一体集成在所述基片上，具有体积小以及结构紧凑的优点，便于与探测器芯片组合，便于实现光谱仪的模块化和小型化设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光谱芯片的俯视图；

图2为图1所示光谱芯片的切面图；

图3-图22为为本发明实施例提供的光谱图；

图23为本发明实施例提供的一种芯片封装结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

集成滤光片阵列是二十世纪八十年代开始发展起来的一种微型空间滤波器，将集成滤光片阵列和探测器阵列组合起来可以得到具有光谱识别能力的探测器模块，大大简化了光学分光系统，提高了仪器的可靠性、稳定性和光学效率，目前越来越多的光谱仪采用这种系统。

集成滤光片阵列由原来的多光谱滤光片阵列向高光谱、超光谱方向发展，近年来也由很多单位在研究，但是总的进展不是很大，还没有能够实现实用化。目前主要是通过拼接、滤光片轮、可调谐滤光片、通道光刻掩模等工艺实现将不同光谱特性的滤光片集成在同一个基片上。真正需要的集成滤光片要能够实现将高光谱、超光谱滤光片集成在一片基片上，同时能够和探测器的像元进行对应，尺寸可以到探测器像元的微米量级，而且光谱位置能够根据需要进行分布。

如现有一种具有平整谐振腔层的滤光片阵列一般是针对相对较窄波段的集成滤光片阵列，主要为线阵结构，如果要实现宽波段的集成滤光片阵列就比较困难。而其他方案中，如现有分光片及其制作方法中，一般存在光谱通道间隔不均匀，光刻工艺次数多一级分光芯片与探测器的组合对阵困难等问题。

而且现有检测光谱的仪器都具有体积大，使用不方便，不便于携带，价格高，不便于常规情况的大量使用，仅能在实验室中使用。主要原因是现有仪器的光学系统复杂，光学分光系统存在结构复杂、体积大以及可靠性差等问题。为了可以方便的检测出物体的成分，如农作物农药残留的检测，菜肴里是否有地沟油的检测，以及为了实现方便携带，降低设备成本等目的，都需要光谱仪的小型化甚至是微型化设计。

基于上述问题，本发明实施例技术方案提供了一种光谱芯片、芯片封装结构以及制作方法，可以实现高光谱芯片的设计，光谱芯片容易与探测器芯片耦合封装，光谱通道间隔均匀性好，可以利用半导体工艺实现光谱芯片的制作，制作工艺简单，成本低。

因此，本发明实施例技术方案中，为了减小光学分光系统的体积，将光学分光系统集成在光谱芯片上，通过光谱通道组中各个光谱通道实现分光功能。所述光谱芯片可以和探测器芯片一体封装，形成具有光谱检测功能的封装结构。这样，大大减小了分光系统的尺寸，提高了系统的可靠性，简化了仪器的光学系统，减小了仪器的尺寸。光谱芯片具有体积小以及结构紧凑的优点，容易与探测器芯片组合，便于光谱仪模块化和微型化。可以用于航空航天领域高/超光谱成像光谱仪，用于食品安全检测的微型便携光谱仪、手机微型光谱仪模组，用于农业生产的无人机高光谱成像光谱仪等领域。

本发明实施例所述光谱芯片为高光谱芯片，是一种专用的光学芯片，一束宽光谱的光线通过该光谱芯片后，可以在不同的光谱通道位置得到不同的窄带光谱的光线，一般光谱波段带宽在几纳米到几十纳米。该光谱芯片由半导体工艺制作，光谱通道数可以设置在100及以上，如128个通道或是256个通道。整个光谱芯片中光谱通道分布可以是面阵或是线阵。光谱芯片对应分光的光谱范围包括：可见红外波段(400-1100nm)，短波红外波段(900-1700nm，或900-2500nm)、中波红外波段(3000-5000nm)、长波红外波段(8000-14000nm)。可以通过设置具体光谱通道组的结构及其对应的截次峰膜系，使得光谱芯片可以对设定光谱范围的光线进行分光。光谱芯片可以与匹配的不同波段的探测器芯片组合成待光谱分光特性的探测封装结构。

本发明实施例所述光谱芯片为一种高光谱分光芯片。高光谱分光芯片一般有64通道、128通道、256通道，512通道，是2的级数，方便光刻工艺进行，以简化制作工艺。

对于不同波段的高光谱芯片所选用的基片和膜层材料都不一样的。

可见近红外波段(400～1100nm)一般采用蓝宝石、石英玻璃、K9、D263T等中的一种作为基片，镀膜材料的高折射率材料一般采用Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、ZrO₂、HfO₂等中的一种，低折射率材料一般采用SiO₂。

短波红外波段(900～1700nm，900～2100nm或900～2500nm)一般采用蓝宝石、石英、K9等中的一种材料为基片，镀膜材料的高折射率材料一般采用Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂、ZrO₂、HfO₂、Si等等中的一种，低折射率材料一般采用SiO₂。

中波红外波段(3000～5000nm)一般采用Si、Ge、ZnS、蓝宝石等材料中的一种为基片，镀膜材料的高折射率材料一般采用Ge、Si、Ta₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂等中的一种，低折射率材料一般采用SiO、SiO₂、ZnS等中的一种。

长波红外波段(7500～14000nm)一般材料采用Ge、ZnS、ZnSe等材料中的一种为基片，镀膜材料的高折射率材料一般采用Ge、PbTe等中的一种，低折射率材料一般采用ZnS、ZnSe等中的一种。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种光谱芯片的俯视图，图2为图1所示光谱芯片的切面图，所述光谱芯片包括：基片010，所述基片010具有相对的第一表面0011和第二表面012；设置在所述第一表面010的N个光谱通道组020，N为正整数；所述光谱通道组020包括：设置在所述第一表面011的第一反射膜堆021，设置在所述第一反射膜堆021表面的谐振腔层022，以及设置在所述谐振腔层022表面的第二反射膜堆023；所述光谱通道组020分为多个独立的光谱通道；设置在所述第二表面012的截次峰膜系030，所述截次峰膜系030用于消除对应所述光谱通道组的光谱次峰。

其中，所述第一反射膜堆021和所述第二反射膜堆023均包括多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第一反射膜堆021和所述第二反射膜堆023与二者之间的所述谐振腔层022构成干涉仪，对短波红外波段的光线进行分光；设定所述N个光谱通道组020依次为第1光谱通道组-第N光谱通道组，第i光谱通道组对应分光波段的中心波长为λ_i，i为不大于N的正整数；同一所述光谱通道组中，所述谐振腔层是所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XH_i，其两侧均为所述低折射率材料膜层，或，所述谐振腔层是所述低折射率材料膜层，其两侧均为所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XL_i，X范围是1.2-2.8，L_i＝H_i＝λ_i/4。一个光谱通道组相当于一个设定波段的滤光片。

本发明实施例中，膜层的光学厚度＝该膜层的折射率*该膜层的实际物理厚度，故可以基于光学厚度确定膜层的实际物理厚度。如L_i和H_i均为光学厚度，如果低折射率材料膜层的折射率为n_低，则L_i＝n_低*d_低，d_低为一低折射率材料膜层的光学厚度为L_i时对应的实际物理厚度，如果高折射率材料膜层的折射率为n_高，则H_i＝n_高*d_高，d_高为一高折射率材料膜层的光学厚度为H_i时对应的实际物理厚度。

所述光谱芯片包括基片以及光谱通道膜层。还包括光阑，光阑上设置有对准标记，用于光谱芯片制作过程中光刻对准以及光谱芯片后续封装时与探测器芯片的对准，还用于不同光谱通道的隔离，减少相邻光谱通道之间的光线串扰，提高通道内信噪比，减少光线对探测器芯片的干扰。所述光阑可以为设定图案结构的不透光铬层。

光谱通道采用以法布里-珀罗干涉仪(简称F-P干涉仪或F-P标准具)来设计窄带滤光片实现光谱特性，不同光谱通道的光谱由对应的波长的F-P标准具的谐振腔厚度(即对应光谱通道的厚度)来决定，在一定的波长范围内，仅仅调整光谱通道的膜层厚度，就可以得到相应的光谱通道光谱特性。如上述，可以通过采用二进制的算法来调整光谱通道的厚度，来得到数字式的光谱通道的厚度，从而实现数字式的光谱通道，而且可以通过上述组合方法制作光谱芯片，简化制作工艺。

所述光谱芯片中，基片010作为光谱芯片的衬底，需要经过抛光处理，针对不同波段，基片010使用不同材料。

不同通道的光谱性能，还可以通过渐变的方法来实现，不同位置的膜层具有不同的光谱特性，但是这种方法只能在一维线性方向实现，不能实现面阵分布。

本发明实施例所述光谱芯片中，每个光谱通道相当于一个谐振腔，光谱通道及其两侧的第一反射膜堆和第二反射膜堆组成一个窄带滤光片，进而通过多段窄波段集成窄带滤光片的组合，形成一个通道组020，实现宽波段的集成，如可以基于需求设置为4段、5段或是6段，分别对应4个光谱通道组020，5个光谱通道组020以及6个光谱通道组020。

窄带滤光片的原理是法布里-珀罗干涉仪(简称F-P干涉仪或F-P标准具)，在两个反射板之间的谐振腔厚度决定了窄带滤光片的中心波长。窄带滤光片的膜系结构一般包括如下两种方式：

第一种膜系结构：(1L 1H)n-2L-(1H 1L)n

该膜系表示窄带滤光片中，中间的谐振腔层是光学厚度为2L的低折射率材料膜层，其两侧的反射板均包括：n层光学厚度为L的低折射率材料膜层和n层光学厚度为H的高折射率材料膜层。

第二种膜系结构：(1H 1L)n-2H-(1L 1H)n。

该膜系表示窄带滤光片中，中间的谐振腔层是光学厚度为2H的高折射率材料膜层。

为了实现干涉仪的谐振，以透过对应波段光线，上述两种膜系结构中，高折射率材料膜层和低折射率材料膜层交替排布。L＝H＝λ₀/4。λ₀为窄带滤光片对应的中心波长。本发明实施例中，高折射率材料膜层相对于低折射率材料膜层具有较大的折射率，是为了区分两种不同折射率的材料膜层，可以基于需求选择具有设定折射率的透光材料膜层作为高折射率材料膜层和低折射率材料膜层。在一定光谱范围内，只需要调节谐振腔层的厚度，就可以改变窄带滤光片的中心波长。

设定在某个光谱波段范围内，需要实现n个光谱通道，该n个光谱通道依次为光谱通道0-光谱通道n-1，n为正整数，光谱通道间隔为△h，△h为与谱波段范围和n相关的常数。n个光谱通道中，谐振腔膜层的光学厚度差分别为0、1*(1/2)*△h、2*(1/2)*△h、3*(1/2)*△h、…、、(n-1)*(1/2)*△h，如n＝63，则64个光谱通道中，谐振腔膜层的光学厚度差分别为0、1*(1/2)*△h、2*(1/2)*△h、3*(1/2)*△h、…、、63*(1/2)*△h。因此，通过对谐振腔膜层光学厚度进行分别调节，就可以得到n个不同中心波长的窄带滤光片，具有n个光谱通道，如n＝64时，相对于具有64个光谱通道。

可以通过刻蚀工艺或是沉积工艺来调节各个谐振腔膜层的光学厚度。每个谐振腔及其两侧的第一反射膜堆和第二反射膜堆组成一个滤光片，通过谐振干涉滤波，仅可以使得设定波段的光线通过，具有不同光学厚度谐振腔的滤光片通过不同波段的光线，进而实现对设定宽波段光线的分光。

对于一具有n个光谱通道的光谱通道组，如果采用刻蚀工艺调节各个光谱通道的谐振腔膜层(相当于谐振腔)的光学厚度，可以首先将同一光谱通道组中所有光谱通道的光学厚度沉积到最长中心波长要求的厚度，通过n-1次刻蚀，形成n个不同厚度的光谱通道，也可以通过组合法进行套刻。如果采用沉积工艺调节各个光谱通道的谐振腔膜层的厚度，首先将同一光谱通道组中所有光谱通道谐振腔膜层的光学厚度沉积到最短中心波长要求的厚度，通过n-1次沉积，每次一个光谱通道沉积，形成n个不同厚度的光谱通道，也可以通过组合法进行沉积。多段集成滤光片的谐振腔层厚度同步实现，解决了不同波段集成滤光片间隔不一致的问题，大大减少了光刻工艺的次数，降低了光谱芯片的难度。

如可以设定：

n-1＝2^m+2^m-1+···+2²+2¹+2⁰

m为正整数，那么n个光谱通道通过m次工艺过程即可以形成。如n＝64时，m＝5，此时：

n-1＝63＝2⁵+2⁴+···+2²+2¹+20

每次刻蚀或是沉积的光谱通道的膜层光学厚度为关于2的级数厚度变化，对于64个光谱通道，通过6次工艺过程即可以得到具有64个不同厚度的光谱通道构成的谐振腔。通过组合沉积工艺或是组合刻蚀工艺，可以大大降低沉积和刻蚀次数。

本发明实施例所述光谱芯片中，同一个光谱通道组中，多个光谱通道膜层厚度同步实现，解决了不同波段集成滤光片间隔不一致的问题，无论采用组合沉积或是组合刻蚀方法，均大大减少了光刻工艺的次数，降低了光谱芯片的制作工艺难度。

可以基于需求设置所述光谱芯片中光谱通道组020的数量，以及每个光谱通道组020中光谱通道的数量，各个光谱通道组中光谱通道的数量可以相同或是不同。

图1和图2所示方式中，如所述短波红外波段为900nm-1700nm，所述光谱芯片共具有256个光谱通道，光谱通道间隔为3.13nm，且包括4个光谱通道组，可以将900nm-1700nm分4段；该4个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第4光谱通道组。其中，光谱芯片分光波段的两端差值除以光谱通道的数量即为光谱通道间隔，如对于短波红外波段900nm-1700nm，256个光谱通道，则光谱通道间隔等于(1700-900)/256≈3.13。该方式，将短波红外波段900nm-1700nm分为4个波段，每个波段对应一个光谱通道组020，每个光谱通道组020设置64个光谱通道，共计具有256个光谱通道。如图1和图2所示，每个光谱通道组020中，64个光谱通道线阵排布，依次为光谱通道0-光谱通道63。每个光谱通道组020，光谱通道可以面阵排布或是线阵排布，具体排布方式可以基于需求设定。对于900nm-1700nm的短波红外波段，设计256个光谱通道，线阵结构，640*512像素铟镓砷探测器响应范围900nm-1700nm，像素尺寸为30μm*30μm，2列12像素作为一个通道，1列512像素作为光阑，多余的一列作为全光谱参考通道。

同一光谱通道组020中，不同光谱通道对应的第一反射膜堆021为一体结构，也可以为对应各个光谱通道的独立结构，各个光谱通道对应的第一反射膜堆021相同，所述第二反射膜堆023为对应光谱通道的一体结构，各个光谱通道对应的第二反射膜堆023相同，不同光谱通道的所述谐振腔层022的材料相同，厚度不同，以实现不同的谐振腔长，分别透过不同的窄波段，实现分光。所述光谱芯片中，可以采用同一种高折射率材料以及同一种低折射率材料制作各膜层结构。同一通道组中第一反射膜堆021是同时形成的一体结构，第二反射膜堆023是同时形成的一体结构，也可以为对应各个光谱通道的独立结构。图2所示结构中为便于示出各个光谱通道相对关系，仅是示出了各个光谱通道顶部覆盖的第二反射膜堆023，相邻光谱通道可以通过黑铬隔离，第二反射膜堆023覆盖同一组中所有光谱通道的一体结构。

第1光谱通道组用于对波长为900nm-1100nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₁＝1000nm，对应64个光谱通道。L₁＝H₁＝λ₁/4。

所述第1光谱通道组具有64个光谱通道；对于所述1光谱通道组：所述第一反射膜堆021和所述第二反射膜堆023均包括：6层厚度均为H₁的所述高折率材料膜层和6层厚度均为L₁的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₁的所述低折射率材料膜层，X范围是1.416-2.57。这样，第1光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₁1 H₁)6-(1.416～2.57)L₁-(1H₁1L₁)6。

所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系030为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系030中各膜层光学厚度依次为：1.168L₁₀、1.001H₁₀、1.015L₁₀、1.009H₁₀、1.028L₁₀、1.053H₁₀、0.862L₁₀、1.085H₁₀、0.935L₁₀、1.21H₁₀、0.904L₁₀、1.031H₁₀、0.898L₁₀、0.865H₁₀、1.156L₁₀、1.008H₁₀、1.104L₁₀、0.772H₁₀、0.816L₁₀、0.897H₁₀、0.909L₁₀、0.651H₁₀、0.773L₁₀、0.914H₁₀、0.852L₁₀、0.72H₁₀、0.746L₁₀、0.868H₁₀、0.892L₁₀、0.761H₁₀、0.699L₁₀、0.836H₁₀、0.947L₁₀、0.775H₁₀、0.638L₁₀、0.848H₁₀、1.009L₁₀、0.761H₁₀、0.787L₁₀、0.436H₁₀、0.31L₁₀、0.405H₁₀、0.498L₁₀、0.528H₁₀、0.498L₁₀、0.455H₁₀、0.437L₁₀、0.459H₁₀、0.47L₁₀、0.477H₁₀、0.481L₁₀、0.482H₁₀、0.47L₁₀、0.441H₁₀、0.449L₁₀、0.484H₁₀、0.489L₁₀、0.454H₁₀、0.422L₁₀、0.447H₁₀、0.522L₁₀、0.261H₁₀、1.074L₁₀；其中，L₁₀＝H₁₀＝λ₁₀/4，λ₁₀＝1600nm。此时，所述第1光谱通道组的光谱曲线可以如图3所示，图3为主峰光谱图，图3中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图3可知，每个主峰光谱在第1光谱通道组波长范围内的左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第1光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图4所示，图4为截次峰膜系的光谱图，由图4可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

截次峰膜系030中各膜层光学厚度按照其在基片010上的镀膜时间先后顺序说明，下同。

第2光谱通道组用于对波长为1100nm-1300nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₂＝1200nm，对应64个光谱通道。L₂＝H₂＝λ₂/4。

所述第2光谱通道组具有64个光谱通道；对于所述2光谱通道组：所述第一反射膜堆021和所述第二反射膜堆023均包括：6层光学厚度均为H₂的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₂的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层022包括光学厚度为XL₂的所述低折射率材料膜层，X范围是1.53-2.47。这样，第2光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₂1H₂)6-(1.53-2.47)L₂-(1H₂1L₂)6。

所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系030为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系030中各膜层光学厚度依次为：0.925L₂₀、1.383H₂₀、0.849L₂₀、0.98H₂₀、1.085L₂₀、1.115H₂₀、0.866L₂₀、0.979H₂₀、0.938L₂₀、1.13H₂₀、1.007L₂₀、0.893H₂₀、0.903L₂₀、0.995H₂₀、1.206L₂₀、0.907H₂₀、0.813L₂₀、0.876H₂₀、1.277L₂₀、1.07H₂₀、0.825L₂₀、0.819H₂₀、0.435L₂₀、0.5H₂₀、0.536L₂₀、0.603H₂₀、0.594L₂₀、0.636H₂₀、0.698L₂₀、0.624H₂₀、0.499L₂₀、0.459H₂₀、0.583L₂₀、0.819H₂₀、0.657L₂₀、0.596H₂₀、0.41L₂₀、0.533H₂₀、0.738L₂₀、0.6H₂₀、0.457L₂₀、0.562H₂₀、1.031L₂₀；其中，L₂₀＝H₂₀＝λ₂₀/4，λ₂₀＝1550nm。此时，所述第2光谱通道组的光谱曲线可以如图5所示，图5为主峰光谱图，图5中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图5可知，每个主峰光谱在第2光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第2光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图6所示，图6为截次峰膜系光谱图，由图6可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第3光谱通道组用于对波长为1300nm-1500nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₃＝1400nm，对应64个光谱通道。L₃＝H₃＝λ₃/4。

所述第3光谱通道组具有64个光谱通道；对于所述3光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：7层光学厚度均为H₃的所述高折率材料膜层和7层光学厚度均为L₃的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₃的所述低折射率材料膜层，X范围是1.6-2.4。这样，第3光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₃1H₃)7-(1.6-2.4)L₃-(1H₃1L₃)7。

所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系030为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系030中各膜层光学厚度依次为：0.987L₃₀、1.476H₃₀、0.963L₃₀、0.865H₃₀、1.208L₃₀、1.172H₃₀、1.015L₃₀、0.878H₃₀、1.026L₃₀、1.162H₃₀、1.119L₃₀、0.995H₃₀、0.906L₃₀、1.002H₃₀、1.17L₃₀、1.136H₃₀、1.065L₃₀、0.965H₃₀、0.603L₃₀、0.582H₃₀、0.512L₃₀、0.547H₃₀、0.638L₃₀、0.741H₃₀、0.749L₃₀、0.669H₃₀、0.607L₃₀、0.573H₃₀、0.583L₃₀、0.64H₃₀、0.703L₃₀、0.715H₃₀、0.665L₃₀、0.613H₃₀、0.586L₃₀、0.567H₃₀、0.623L₃₀、0.682H₃₀、0.542L₃₀、0.432H₃₀、0.384L₃₀、0.445H₃₀、0.597L₃₀、0.577H₃₀、0.579L₃₀、0.508H₃₀、0.545L₃₀、0.582H₃₀、0.46L₃₀、0.351H₃₀、0.477L₃₀、0.63H₃₀、0.603L₃₀、0.638H₃₀、0.385L₃₀、0.434H₃₀、0.312L₃₀；其中，L₃₀＝H₃₀＝λ₃₀/4，λ₃₀＝1700nm。此时，而所述第3光谱通道组的光谱曲线可以如图7所示，图7为主峰光谱图，图7中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图7可知，每个主峰光谱在第3光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第3光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图8所示，图8为截次峰膜系光谱图，由图8可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第4光谱通道组用于对波长为1500nm-1700nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₄＝1600nm，对应64个光谱通道。L₄＝H₄＝λ₄/4。

所述第4光谱通道组具有64个光谱通道；对于所述4光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：7层光学厚度均为H₄的所述高折率材料膜层和7层光学厚度均为L₄的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₄的所述低折射率材料膜层，X范围是1.64-2.36。这样，第3光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₄1H₄)7-(1.64-2.36)L₄-(1H₄1L₄)7。

所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系030为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系030中各膜层光学厚度依次为：1.516L₄₀、0.616H₄₀、0.557L₄₀、1.557H₄₀、0.899L₄₀、0.721H₄₀、1.002L₄₀、1.309H₄₀、0.934L₄₀、0.816H₄₀、0.985L₄₀、1.127H₄₀、1.02L₄₀、0.958H₄₀、0.982L₄₀、1.025H₄₀、1.01L₄₀、0.968H₄₀、0.972L₄₀、1.027H₄₀、1.079L₄₀、1.017H₄₀、0.936L₄₀、0.9H₄₀、0.881L₄₀、1.289H₄₀、0.801L₄₀、0.739H₄₀、0.718L₄₀、0.661H₄₀、0.734L₄₀、0.812H₄₀、0.841L₄₀、0.829H₄₀、0.789L₄₀、0.699H₄₀、0.677L₄₀、0.747H₄₀、0.813L₄₀、0.842H₄₀、0.842L₄₀、0.789H₄₀、0.638L₄₀、0.703H₄₀、0.826L₄₀、0.773H₄₀、0.715L₄₀、0.402H₄₀、0.796L₄₀；其中，L₄₀＝H₄₀＝λ₄₀/4，λ₄₀＝1260nm。此时，而所述第4光谱通道组的光谱曲线可以如图9所示，图9为主峰光谱图，图9中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图9可知，每个主峰光谱在第4光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第4光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图10所示，图10为截次峰膜系光谱图，由图10可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

其他方式中，所述短波红外波段为1100nm-2500nm，所述光谱芯片共具有256个光谱通道，光谱通道间隔为5.47nm，且包括6个光谱通道组，可以将1100nm-2500nm分为6段；该6个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第6光谱通道组。同一光谱通道组中，各个光谱通道可以面阵排布或是线阵排布，具体排布方式可以基于需求设定。该光谱芯片与图1和图2所示方式不同在于光谱通道组的数量以及光谱通通道组中光谱通道的数量不同，用于1100nm-2500nm的光谱芯片中，基片、基片第一表面的光谱通道组、以及基片第二表面的截次峰膜系的相对结构可以参考图1和图2，不再进行图示。

第1光谱通道组用于对波长为1100nm-1269.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₁＝1187.5nm。L₁＝H₁＝λ₁/4。对于任意相邻两个光波段，前一光波段的起始值与后一光波段的起始值之和的一半，为前一光波段的中心波长，如λ₁＝(1100nm+1275nm)/2＝1187.5nm。最后一个光谱通道组的中心波长是其起始值与所分光短波红外波段的末端值，如第6光谱通道组，其中心波长是(2150+2500)/2＝2325nm。

所述第1光谱通道组具有32个光谱通道；对于所述1光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₁的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₁的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₁的所述高折射率材料膜层，X范围是1.588-2.38。这样，第1光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₁1H₁)5-L₁-(1.588-2.38)H₁-L₁-(1H₁1L₁)5。

所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.621L₁₀、1.789H₁₀、1.33L₁₀、0.545H₁₀、1.844L₁₀、1.034H₁₀、1.115L₁₀、1.634H₁₀、0.767L₁₀、1.399H₁₀、1.245L₁₀、1.093H₁₀、1.57L₁₀、0.942H₁₀、0.891L₁₀、1.725H₁₀、0.973L₁₀、0.985H₁₀、1.534L₁₀、1.087H₁₀、1.242L₁₀、1.327H₁₀、0.954L₁₀、1.591H₁₀、1.171L₁₀、0.844H₁₀、1.977L₁₀、0.798H₁₀、2.323L₁₀、0.698H₁₀、2.122L₁₀、0.894H₁₀、2.427L₁₀、0.382H₁₀、2.438L₁₀、0.851H₁₀、2.16L₁₀、0.596H₁₀、2.255L₁₀、1.458H₁₀、1.733L₁₀、1.05H₁₀、2.319L₁₀、0.334H₁₀、2.528L₁₀、0.723H₁₀、1.92L₁₀、1.043H₁₀、1.717L₁₀、1.62H₁₀、1.703L₁₀、1.579H₁₀、1.819L₁₀、1.76H₁₀、1.511L₁₀、1.715H₁₀、2.202L₁₀、1.789H₁₀、1.514L₁₀、2.004H₁₀、1.922L₁₀、1.464H₁₀、1.662L₁₀、1.584H₁₀、1.904L₁₀、2.188H₁₀、1.888L₁₀、1.439H₁₀、0.79L₁₀；其中，L₁₀＝H₁₀＝λ₁₀/4，λ₁₀＝1300nm。该截次峰膜系可以截止900-1040nm和1400-2550nm，透过1060-1360nm。

此时，而所述第1光谱通道组的光谱曲线可以如图11所示，图11为主峰光谱图，图11中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图11可知，每个主峰光谱在第1光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第1光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图12所示，图12为截次峰膜系光谱图，由图12可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第2光谱通道组用于对波长为1275nm-1444.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₂＝1362.5nm。L₂＝H₂＝λ₂/4。

所述第2光谱通道组具有32个光谱通道；对于所述2光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₂的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₂的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₂的所述高折射率材料膜层，X范围是1.646-2.33。这样，第2光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₂1H₂)5–L₂-(1.646-2.33)H₂-L₂-(1H₂1L₂)5。

所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.437H₂₀、1.59L₂₀、1.772H₂₀、0.295L₂₀、1.439H₂₀、1.507L₂₀、1.357H₂₀、1.293L₂₀、1.193H₂₀、1.39L₂₀、1.357H₂₀、1.28L₂₀、1.228H₂₀、1.305L₂₀、1.345H₂₀、1.353L₂₀、1.232H₂₀、1.291L₂₀、1.258H₂₀、1.455L₂₀、1.221H₂₀、1.359L₂₀、1.318H₂₀、1.612L₂₀、1.823H₂₀、1.981L₂₀、1.31H₂₀、1.535L₂₀、1.617H₂₀、1.649L₂₀、2.107H₂₀、1.169L₂₀、1.97H₂₀、1.491L₂₀、2.234H₂₀、1.132L₂₀、2.012H₂₀、1.44L₂₀、2.225H₂₀、1.473L₂₀、2.064H₂₀、1.039L₂₀、2.24H₂₀、1.653L₂₀、0.76H₂₀、0.301L₂₀、0.908H₂₀、0.887L₂₀、0.759H₂₀、0.699L₂₀、0.779H₂₀、0.778L₂₀、0.714H₂₀、0.763L₂₀、0.812H₂₀、0.801L₂₀、0.749H₂₀、0.729L₂₀、0.725H₂₀、0.763L₂₀、0.807H₂₀、0.805L₂₀、0.68H₂₀、0.689L₂₀、0.793H₂₀、0.649L₂₀、0.679H₂₀、1.377L₂₀；其中，L₂₀＝H₂₀＝λ₂₀/4，λ₂₀＝1362.5nm。该截次峰膜系可以截止900-1210nm和1570-2550nm，透过1260-1460nm。

此时，而所述第2光谱通道组的光谱曲线可以如图13所示，图13为主峰光谱图，图13中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图13可知，每个主峰光谱在第2光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第2光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图14所示，图14为截次峰膜系光谱图，由图14可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第3光谱通道组用于对波长为1450nm-1663.33nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₃＝1559.4nm。L₃＝H₃＝λ₃/4。

所述第3光谱通道组具有40个光谱通道；对于所述3光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₃的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₃的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₃的所述高折射率材料膜层，X范围是1.611-2.386。这样，第3光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₃1 H₃)5–L₃-(1.611-2.386)H₃-L₃-(1H₃1L₃)5。

所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：2.073L₃₀、2.308H₃₀、1.831L₃₀、2.225H₃₀、1.73L₃₀、1.881H₃₀、1.966L₃₀、1.694H₃₀、1.765L₃₀、2.205H₃₀、1.697L₃₀、2.285H₃₀、1.777L₃₀、1.726H₃₀、1.816L₃₀、1.826H₃₀、1.502L₃₀、1.565H₃₀、1.847L₃₀、1.714H₃₀、1.574L₃₀、1.473H₃₀、1.956L₃₀、2.13H₃₀、0.258L₃₀、1.84H₃₀、1.837L₃₀、1.488H₃₀、1.854L₃₀、1.95H₃₀、1.028L₃₀、1.484H₃₀、2.592L₃₀、1.099H₃₀、1.147L₃₀、0.871H₃₀、1.277L₃₀、0.527H₃₀、0.809L₃₀、1.254H₃₀、1.191L₃₀、1.021H₃₀、0.865L₃₀、0.814H₃₀、0.988L₃₀、0.908H₃₀、0.947L₃₀、1.37H₃₀、0.901L₃₀、0.754H₃₀、0.823L₃₀、0.949H₃₀、0.981L₃₀、0.859H₃₀、0.359L₃₀、0.818H₃₀、0.912L₃₀、0.764H₃₀、0.753L₃₀、0.894H₃₀、0.954L₃₀、0.907H₃₀、0.751L₃₀、0.574H₃₀、0.747L₃₀、0.822H₃₀、0.78L₃₀、0.723H₃₀、0.845L₃₀、0.973H₃₀、1.645L₃₀；其中，L₃₀＝H₃₀＝λ₃₀/4，λ₃₀＝1250nm。该截次峰膜系可以截止900-1380nm和1830-2550nm，透过1420-1780nm。

此时，而所述第3光谱通道组的光谱曲线可以如图15所示，图15为主峰光谱图，图15中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图15可知，每个主峰光谱在第3光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第3光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图16所示，图16为截次峰膜系光谱图，由图16可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第4光谱通道组用于对波长为1668.8nm-1882.13nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₄＝1778.2nm。L₄＝H₄＝λ₄/4。

所述第4光谱通道组具有40个光谱通道；对于所述4光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₄的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₄的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₄的所述高折射率材料膜层，X范围是1.663-2.336。这样，第4光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₄1H₄)5–L₄-(1.663-2.336)H₄-L₄-(1H₄1L₄)5。

所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：2.379L₄₀、1.872H₄₀、2.043L₄₀、2.062H₄₀、1.498L₄₀、1.751H₄₀、2.027L₄₀、1.904H₄₀、1.633L₄₀、1.572H₄₀、1.869L₄₀、1.983H₄₀、1.976L₄₀、1.277H₄₀、1.524L₄₀、2.252H₄₀、1.683L₄₀、1.872H₄₀、1.746L₄₀、1.088H₄₀、2.444L₄₀、1.71H₄₀、2.075L₄₀、1.269H₄₀、1.314L₄₀、0.18H₄₀、1.823L₄₀、0.995H₄₀、0.816L₄₀、1.069H₄₀、1.319L₄₀、1.149H₄₀、1.013L₄₀、0.725H₄₀、1.354L₄₀、1.14H₄₀、0.987L₄₀、0.953H₄₀、1.065L₄₀、1.331H₄₀、1.002L₄₀、0.897H₄₀、0.893L₄₀、1.032H₄₀、1.542L₄₀、0.877H₄₀、0.702L₄₀、0.828H₄₀、0.878L₄₀、0.759H₄₀、0.745L₄₀、0.864H₄₀、0.906L₄₀、0.892H₄₀、0.836L₄₀、0.647H₄₀、0.719L₄₀、0.91H₄₀、0.924L₄₀、0.762H₄₀、0.779L₄₀、1.072H₄₀、1.035L₄₀、0.589H₄₀、0.745L₄₀、0.935H₄₀、1.582L₄₀；其中，L₄₀＝H₄₀＝λ₄₀/4，λ₄₀＝1250nm。该截次峰膜系可以截止900-1580nm和1980-2500nm，透过1600-1920nm。

此时，而所述第4光谱通道组的光谱曲线可以如图17所示，图17为主峰光谱图，图17中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图17可知，每个主峰光谱在第4光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第4光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图18所示，图18为截次峰膜系光谱图，由图18可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第5光谱通道组用于对波长为1887.6nm-2144.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₅＝2018.8nm。L₅＝H₅＝λ₅/4。

所述第5光谱通道组具有48个光谱通道；对于所述5光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₅的所述高折率材料膜层和6层所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层相对两侧的近邻两所述低折射率材料膜层的光学厚度均为3L₅，其他所述低折射率材料膜层光学厚度均为L₅，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₅的所述高折射率材料膜层，X范围是1.47-2.524。这样，第5光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₅1H₅)5–3L₅-(1.47-2.524)H₅-3L₅-(1H₅1L₅)5。

所述第5光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第5光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.594L₅₀、2.576H₅₀、1.542L₅₀、1.569H₅₀、2.225L₅₀、1.524H₅₀、1.256L₅₀、1.873H₅₀、1.831L₅₀、1.797H₅₀、1.48L₅₀、1.281H₅₀、1.973L₅₀、1.867H₅₀、1.614L₅₀、1.221H₅₀、1.68L₅₀、1.948H₅₀、1.817L₅₀、1.323H₅₀、1.525L₅₀、1.691H₅₀、1.988L₅₀、1.871H₅₀、1.167L₅₀、1.425H₅₀、0.92L₅₀、0.684H₅₀、0.868L₅₀、1.061H₅₀、1.163L₅₀、1.027H₅₀、1.202L₅₀、0.932H₅₀、0.912L₅₀、0.847H₅₀、1.028L₅₀、1.156H₅₀、1.088L₅₀、1.077H₅₀、0.936L₅₀、0.958H₅₀、0.899L₅₀、0.988H₅₀、1.045L₅₀、1.122H₅₀、1.059L₅₀、0.913H₅₀、0.855L₅₀、0.778H₅₀、0.954L₅₀、1.015H₅₀、0.649L₅₀、0.563H₅₀、0.931L₅₀、0.902H₅₀、0.774L₅₀、0.676H₅₀、0.687L₅₀、0.879H₅₀、0.831L₅₀、0.697H₅₀、0.747L₅₀、0.871H₅₀、0.857L₅₀、0.688H₅₀、0.587L₅₀、0.82H₅₀、0.803L₅₀、0.773H₅₀、0.484L₅₀、0.677H₅₀、0.635L₅₀、0.383H₅₀、0.591L₅₀、0.854H₅₀、0.64L₅₀、0.579H₅₀、0.87L₅₀、0.789H₅₀、0.425L₅₀、0.479H₅₀、0.828L₅₀、0.544H₅₀、0.387L₅₀、0.919H₅₀、0.562L₅₀、0.34H₅₀、0.708L₅₀、0.725H₅₀、0.289L₅₀、0.679H₅₀、0.834L₅₀；其中，L₅₀＝H₅₀＝λ₅₀/4，λ₅₀＝1500nm。该截次峰膜系可以截止900-1780nm和2180-2500nm，透过1800-2160nm。

此时，而所述第5光谱通道组的光谱曲线可以如图19所示，图19为主峰光谱图，图19中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图19可知，每个主峰光谱在第5光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第5光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图20所示，图20为截次峰膜系光谱图，由图20可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

第6光谱通道组用于对波长为2150nm-2494.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₆＝2325nm。L₆＝H₆＝λ₆/4。

所述第6光谱通道组具有64个光谱通道；对于所述6光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₆的所述高折率材料膜层和6层所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层相对两侧的近邻两所述低折射率材料膜层的光学厚度均为3L₆，其他所述低折射率材料膜层光学厚度均为L₆，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₆的所述高折射率材料膜层，X范围是1.358-2.608。这样，第5光谱通道组的膜系结构可以表示为：(1L₆1H₆)5–3L₆-(1.358-2.608)H₆-3L₆-(1H₆1L₆)5。

所述第6光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第6光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.411L₆₀、0.241H₆₀、1.468L₆₀、0.515H₆₀、1.252L₆₀、0.928H₆₀、1.035L₆₀、0.761H₆₀、1.099L₆₀、0.958H₆₀、1.097L₆₀、0.994H₆₀、0.951L₆₀、0.958H₆₀、0.997L₆₀、1.028H₆₀、1.045L₆₀、1.014H₆₀、0.967L₆₀、0.994H₆₀、1.009L₆₀、0.98H₆₀、1.036L₆₀、1.018H₆₀、1.006L₆₀、0.961H₆₀、1.025L₆₀、0.985H₆₀、1.042L₆₀、0.886H₆₀、1.069L₆₀、0.644H₆₀、1.204L₆₀、0.417H₆₀、0.615L₆₀、1.015H₆₀、0.723L₆₀、0.81H₆₀、0.958L₆₀、0.833H₆₀、0.749L₆₀、0.335H₆₀、1.035L₆₀、0.761H₆₀、0.772L₆₀、0.852H₆₀、0.908L₆₀、0.704H₆₀、0.364L₆₀、0.993H₆₀、0.808L₆₀、0.75H₆₀、0.897L₆₀、0.901H₆₀、0.689L₆₀、0.557H₆₀、0.681L₆₀、0.879H₆₀、0.759L₆₀、0.593H₆₀、0.414L₆₀、0.582H₆₀、0.7L₆₀、0.785H₆₀、0.907L₆₀、0.448H₆₀、0.519L₆₀、0.672H₆₀、0.653L₆₀、0.526H₆₀、0.503L₆₀、0.607H₆₀、0.672L₆₀、0.61H₆₀、0.435L₆₀、0.575H₆₀、0.66L₆₀、0.622H₆₀、0.418L₆₀、0.562H₆₀、0.657L₆₀、0.441H₆₀、0.187L₆₀、0.575H₆₀、0.686L₆₀、0.672H₆₀、0.253L₆₀、0.533H₆₀、0.839L₆₀、0.556H₆₀、2.154L₆₀；其中，L₆₀＝H₆₀＝λ₆₀/4，λ₆₀＝1800nm。该截次峰膜系可以截止900-2100nm和2130-2500nm，透过1800-2160nm。

此时，而所述第6光谱通道组的光谱曲线可以如图21所示，图21为主峰光谱图，图21中示出了在对应波段的三个光谱通道分别为最短通道、中间通道和最长通道的透过的主峰光谱，由图21可知，每个主峰光谱在第6光谱通道组波长范围内左右两侧的次峰均被有效的消除，仅保留主峰较高的透过率。而截次峰膜系截止第6光谱通道组波长范围外的次峰，截次峰膜系在同波段的分光效果如图22所示，图22为截次峰膜系光谱图，由图22可知，截次峰膜系在该光谱通道范围外不存在次峰。

通过上述描述可知，本发明实施例提供的光谱芯片具有N个光谱通道组，每个光谱通道组具有多个独立的光谱通道，每个所述光谱通道组中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，可以对短波红外波段的光线进行分光，对于第i光谱通道组，设定其光谱通道谐振腔层的光学厚度是XL_i或是X H_i，设置X范围是1.2-2.8，如是设计可以构成高分辨率的高光谱芯片，分辨率△λ/λ可以达到0.01，宽光谱波段的光线通过所述光谱芯片后，可以得到不同光谱波段的窄带光谱，窄带光谱的带宽在几纳米到几十纳米。而且，所述光谱芯片中各个光谱通道组可以通过半导体工艺一体集成在所述基片上，具有体积小以及结构紧凑的优点，便于与探测器芯片组合，便于实现光谱仪的模块化和小型化设计。

基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种芯片封装结构，该芯片封装结构如图23所示，图23为本发明实施例提供的一种芯片封装结构的示意图，所述芯片封装结构包括：一体封装的光谱芯片040以及探测器芯片041，所述光谱芯片040为上述实施例所述的光谱芯片；所述探测器芯片041与所述光谱芯片040的出光侧相对固定封装。

所述探测器芯片041与所述光谱芯片040可以通过透明胶层042进行粘结固定。所述光谱芯片040出光侧为其第二反射膜堆的一侧，由于其光谱通道的光学厚度差在纳米量级，其故可以直接通过透明胶层042使得所述探测器芯片041与所述光谱芯片040平整的粘结固定。

本发明实施例所述芯片封装结构采用上述实施例所述光谱芯片，光谱芯片具有体积小以及结构紧凑的优点，容易与探测器芯片组合，便于光谱仪模块化和微型化。

本发明技术方案的光谱芯片实现了与探测器芯片的耦合设计，避免了封装结构在后续使用中的不足问题。光谱芯片中光谱通道的分布设计可以为面阵或是线阵两种，而且光谱通道分布可以根据光学系统需求设计。本发明技术方案光谱通道的设计，在宽光谱波段上，采用多个滤光片膜系达到宽光谱波段的覆盖，实现了宽光谱波段的光谱分光，光谱宽度一般在几个纳米到几十个纳米，通道数量可以为64、128、256和512等。中间层作为谐振层，光谱通道的谐振层调制方法在于整个光谱波段上，通道间隔相同，实现对多个滤光片谐振层进行同时调制，大大减少了光刻次数，提高了通道间变化的一致性。采用纳米掩膜技术制作各个膜层，一般光刻胶耐温较低，在180℃一下，由于沉积膜层时，温度较高，不能采用一般的光刻胶工艺，需要采用特殊的掩膜技术，采用纳米掩膜，能够耐高温，同时沉积膜层后能够方便去除。

基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种光谱芯片的制作方法，所述制作方法包括：

步骤S11：提供一基片，具有相对的第一表面和第二表面。

步骤S12：在所述第一表面形成N个光谱通道组，N为正整数；所述光谱通道组包括：设置在所述第一表面的第一反射膜堆，设置在所述第一反射膜堆表面的谐振腔层，以及设置在所述谐振腔层表面的第二反射膜堆；所述光谱通道组分为多个独立的光谱通道。

步骤S13：在所述第二表面形成截次峰膜系，用于消除对应所述光谱通道组的光谱次峰。

其中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，对短波红外波段的光线进行分光；设定所述N个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第N光谱通道组，第i光谱通道组对应分光波段的中心波长为λ_i，i为不大于N的正整数；所述光谱通道组中，所述谐振腔层是所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XH_i，其两侧均为所述低折射率材料膜层，或，所述谐振腔层是所述低折射率材料膜层，其光学厚度是XL_i，其两侧均为所述高折射率材料膜层，X范围是1.2-2.8，L_i＝H_i＝λ_i/4。

可选的，对于任一所述光谱通道组，通过组合沉积法形成多个所述光谱通道谐振腔层中多个独立的光谱通道的谐振腔层，或，通过组合刻蚀法形成多个所述光谱通道的谐振腔层。此时，每个光谱通道组中光谱通道的数量为n，

设定：

n-1＝2^m+2^m-1+···+2²+2¹+20

这样，可以通过组合方法制作光谱通道，大大减少工艺步骤。

本发明实施例所述制作方法可以制作上述实施例所述光谱芯片，制作工艺简单，制作成本低。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的芯片封装结构以及制作方法而言，由于其与实施例公开的光谱芯片相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见光谱芯片对应部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (26)

1.一种光谱芯片，其特征在于，所述光谱芯片包括：

基片，具有相对的第一表面和第二表面；

设置在所述第一表面的N个光谱通道组，N为正整数；所述光谱通道组包括：设置在所述第一表面的第一反射膜堆，设置在所述第一反射膜堆表面的谐振腔层，以及设置在所述谐振腔层表面的第二反射膜堆；所述光谱通道组分为多个独立的光谱通道；

设置在所述第二表面的截次峰膜系，用于消除对应所述光谱通道组的光谱次峰；

其中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，对短波红外波段的光线进行分光；设定所述N个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第N光谱通道组，第i光谱通道组对应分光波段的中心波长为λ_i，i为不大于N的正整数；同一所述光谱通道组中，所述谐振腔层是所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XH_i，其两侧均为所述低折射率材料膜层，或，所述谐振腔层是所述低折射率材料膜层，其光学厚度是XL_i，其两侧均为述高折射率材料膜层，X范围是1.2-2.8，L_i＝H_i＝λ_i/4。

2.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述短波红外波段为900nm-1700nm；所述光谱芯片共具有256个光谱通道，光谱通道间隔为3.13nm，且包括4个光谱通道组；该4个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第4光谱通道组；

第1光谱通道组用于对波长为900nm-1100nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₁＝1000nm；

第2光谱通道组用于对波长为1100nm-1300nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₂＝1200nm；

第3光谱通道组用于对波长为1300nm-1500nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₃＝1400nm；

第4光谱通道组用于对波长为1500nm-1700nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₄＝1600nm。

3.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述1光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：6层光学厚度均为H₁的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₁的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₁的所述低折射率材料膜层，X范围是1.416-2.57。

4.根据权利要求3所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.168L₁₀、1.001H₁₀、1.015L₁₀、1.009H₁₀、1.028L₁₀、1.053H₁₀、0.862L₁₀、1.085H₁₀、0.935L₁₀、1.21H₁₀、0.904L₁₀、1.031H₁₀、0.898L₁₀、0.865H₁₀、1.156L₁₀、1.008H₁₀、1.104L₁₀、0.772H₁₀、0.816L₁₀、0.897H₁₀、0.909L₁₀、0.651H₁₀、0.773L₁₀、0.914H₁₀、0.852L₁₀、0.72H₁₀、0.746L₁₀、0.868H₁₀、0.892L₁₀、0.761H₁₀、0.699L₁₀、0.836H₁₀、0.947L₁₀、0.775H₁₀、0.638L₁₀、0.848H₁₀、1.009L₁₀、0.761H₁₀、0.787L₁₀、0.436H₁₀、0.31L₁₀、0.405H₁₀、0.498L₁₀、0.528H₁₀、0.498L₁₀、0.455H₁₀、0.437L₁₀、0.459H₁₀、0.47L₁₀、0.477H₁₀、0.481L₁₀、0.482H₁₀、0.47L₁₀、0.441H₁₀、0.449L₁₀、0.484H₁₀、0.489L₁₀、0.454H₁₀、0.422L₁₀、0.447H₁₀、0.522L₁₀、0.261H₁₀、1.074L₁₀；

其中，L₁₀＝H₁₀＝λ₁₀/4，λ₁₀＝1600nm。

5.根据权利要求2所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述2光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：6层光学厚度均为H₂的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₂的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₂的所述低折射率材料膜层，X范围是1.53-2.47。

6.根据权利要求5所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.925L₂₀、1.383H₂₀、0.849L₂₀、0.98H₂₀、1.085L₂₀、1.115H₂₀、0.866L₂₀、0.979H₂₀、0.938L₂₀、1.13H₂₀、1.007L₂₀、0.893H₂₀、0.903L₂₀、0.995H₂₀、1.206L₂₀、0.907H₂₀、0.813L₂₀、0.876H₂₀、1.277L₂₀、1.07H₂₀、0.825L₂₀、0.819H₂₀、0.435L₂₀、0.5H₂₀、0.536L₂₀、0.603H₂₀、0.594L₂₀、0.636H₂₀、0.698L₂₀、0.624H₂₀、0.499L₂₀、0.459H₂₀、0.583L₂₀、0.819H₂₀、0.657L₂₀、0.596H₂₀、0.41L₂₀、0.533H₂₀、0.738L₂₀、0.6H₂₀、0.457L₂₀、0.562H₂₀、1.031L₂₀；

其中，L₂₀＝H₂₀＝λ₂₀/4，λ₂₀＝1550nm。

7.根据权利要求2所述的光谱芯片，其特征在于，所述第3光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述3光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：7层光学厚度均为H₃的所述高折率材料膜层和7层光学厚度均为L₃的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₃的所述低折射率材料膜层，X范围是1.6-2.4。

8.根据权利要求7所述的光谱芯片，其特征在于，所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.987L₃₀、1.476H₃₀、0.963L₃₀、0.865H₃₀、1.208L₃₀、1.172H₃₀、1.015L₃₀、0.878H₃₀、1.026L₃₀、1.162H₃₀、1.119L₃₀、0.995H₃₀、0.906L₃₀、1.002H₃₀、1.17L₃₀、1.136H₃₀、1.065L₃₀、0.965H₃₀、0.603L₃₀、0.582H₃₀、0.512L₃₀、0.547H₃₀、0.638L₃₀、0.741H₃₀、0.749L₃₀、0.669H₃₀、0.607L₃₀、0.573H₃₀、0.583L₃₀、0.64H₃₀、0.703L₃₀、0.715H₃₀、0.665L₃₀、0.613H₃₀、0.586L₃₀、0.567H₃₀、0.623L₃₀、0.682H₃₀、0.542L₃₀、0.432H₃₀、0.384L₃₀、0.445H₃₀、0.597L₃₀、0.577H₃₀、0.579L₃₀、0.508H₃₀、0.545L₃₀、0.582H₃₀、0.46L₃₀、0.351H₃₀、0.477L₃₀、0.63H₃₀、0.603L₃₀、0.638H₃₀、0.385L₃₀、0.434H₃₀、0.312L₃₀；

其中，L₃₀＝H₃₀＝λ₃₀/4，λ₃₀＝1700nm。

9.根据权利要求2所述的光谱芯片，其特征在于，所述第4光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述4光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：7层光学厚度均为H₄的所述高折率材料膜层和7层光学厚度均为L₄的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XL₄的所述低折射率材料膜层，X范围是1.64-2.36。

10.根据权利要求9所述的光谱芯片，其特征在于，所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.516L₄₀、0.616H₄₀、0.557L₄₀、1.557H₄₀、0.899L₄₀、0.721H₄₀、1.002L₄₀、1.309H₄₀、0.934L₄₀、0.816H₄₀、0.985L₄₀、1.127H₄₀、1.02L₄₀、0.958H₄₀、0.982L₄₀、1.025H₄₀、1.01L₄₀、0.968H₄₀、0.972L₄₀、1.027H₄₀、1.079L₄₀、1.017H₄₀、0.936L₄₀、0.9H₄₀、0.881L₄₀、1.289H₄₀、0.801L₄₀、0.739H₄₀、0.718L₄₀、0.661H₄₀、0.734L₄₀、0.812H₄₀、0.841L₄₀、0.829H₄₀、0.789L₄₀、0.699H₄₀、0.677L₄₀、0.747H₄₀、0.813L₄₀、0.842H₄₀、0.842L₄₀、0.789H₄₀、0.638L₄₀、0.703H₄₀、0.826L₄₀、0.773H₄₀、0.715L₄₀、0.402H₄₀、0.796L₄₀；

其中，L₄₀＝H₄₀＝λ₄₀/4，λ₄₀＝1260nm。

11.根据权利要求1所述的光谱芯片，其特征在于，所述短波红外波段为1100nm-2500nm；所述光谱芯片共具有256个光谱通道，光谱通道间隔为5.47nm，且包括6个光谱通道组；该6个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第6光谱通道组；

第1光谱通道组用于对波长为1100nm-1269.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₁＝1187.5nm；

第2光谱通道组用于对波长为1275nm-1444.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₂＝1362.5nm；

第3光谱通道组用于对波长为1450nm-1663.33nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₃＝1559.4nm；

第4光谱通道组用于对波长为1668.8nm-1882.13nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₄＝1778.2nm；

第5光谱通道组用于对波长为1887.6nm-2144.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₅＝2018.8nm；

第6光谱通道组用于对波长为2150nm-2494.53nm的光波段进行分光，该光波段中心波长λ₆＝2325nm。

12.根据权利要求11所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1光谱通道组具有32个光谱通道；

对于所述1光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₁的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₁的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₁的所述高折射率材料膜层，X范围是1.588-2.38。

13.根据权利要求12所述的光谱芯片，其特征在于，所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第1光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.621L₁₀、1.789H₁₀、1.33L₁₀、0.545H₁₀、1.844L₁₀、1.034H₁₀、1.115L₁₀、1.634H₁₀、0.767L₁₀、1.399H₁₀、1.245L₁₀、1.093H₁₀、1.57L₁₀、0.942H₁₀、0.891L₁₀、1.725H₁₀、0.973L₁₀、0.985H₁₀、1.534L₁₀、1.087H₁₀、1.242L₁₀、1.327H₁₀、0.954L₁₀、1.591H₁₀、1.171L₁₀、0.844H₁₀、1.977L₁₀、0.798H₁₀、2.323L₁₀、0.698H₁₀、2.122L₁₀、0.894H₁₀、2.427L₁₀、0.382H₁₀、2.438L₁₀、0.851H₁₀、2.16L₁₀、0.596H₁₀、2.255L₁₀、1.458H₁₀、1.733L₁₀、1.05H₁₀、2.319L₁₀、0.334H₁₀、2.528L₁₀、0.723H₁₀、1.92L₁₀、1.043H₁₀、1.717L₁₀、1.62H₁₀、1.703L₁₀、1.579H₁₀、1.819L₁₀、1.76H₁₀、1.511L₁₀、1.715H₁₀、2.202L₁₀、1.789H₁₀、1.514L₁₀、2.004H₁₀、1.922L₁₀、1.464H₁₀、1.662L₁₀、1.584H₁₀、1.904L₁₀、2.188H₁₀、1.888L₁₀、1.439H₁₀、0.79L₁₀；

其中，L₁₀＝H₁₀＝λ₁₀/4，λ₁₀＝1300nm。

14.根据权利要求11所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2光谱通道组具有32个光谱通道；

对于所述2光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₂的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₂的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₂的所述高折射率材料膜层，X范围是1.646-2.33。

15.根据权利要求14所述的光谱芯片，其特征在于，所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第2光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.437H₂₀、1.59L₂₀、1.772H₂₀、0.295L₂₀、1.439H₂₀、1.507L₂₀、1.357H₂₀、1.293L₂₀、1.193H₂₀、1.39L₂₀、1.357H₂₀、1.28L₂₀、1.228H₂₀、1.305L₂₀、1.345H₂₀、1.353L₂₀、1.232H₂₀、1.291L₂₀、1.258H₂₀、1.455L₂₀、1.221H₂₀、1.359L₂₀、1.318H₂₀、1.612L₂₀、1.823H₂₀、1.981L₂₀、1.31H₂₀、1.535L₂₀、1.617H₂₀、1.649L₂₀、2.107H₂₀、1.169L₂₀、1.97H₂₀、1.491L₂₀、2.234H₂₀、1.132L₂₀、2.012H₂₀、1.44L₂₀、2.225H₂₀、1.473L₂₀、2.064H₂₀、1.039L₂₀、2.24H₂₀、1.653L₂₀、0.76H₂₀、0.301L₂₀、0.908H₂₀、0.887L₂₀、0.759H₂₀、0.699L₂₀、0.779H₂₀、0.778L₂₀、0.714H₂₀、0.763L₂₀、0.812H₂₀、0.801L₂₀、0.749H₂₀、0.729L₂₀、0.725H₂₀、0.763L₂₀、0.807H₂₀、0.805L₂₀、0.68H₂₀、0.689L₂₀、0.793H₂₀、0.649L₂₀、0.679H₂₀、1.377L₂₀；

其中，L₂₀＝H₂₀＝λ₂₀/4，λ₂₀＝1362.5nm。

16.根据权利要求11所述的光谱芯片，其特征在于，所述第3光谱通道组具有40个光谱通道；

对于所述3光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₃的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₃的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₃的所述高折射率材料膜层，X范围是1.611-2.386。

17.根据权利要求16所述的光谱芯片，其特征在于，所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第3光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：2.073L₃₀、2.308H₃₀、1.831L₃₀、2.225H₃₀、1.73L₃₀、1.881H₃₀、1.966L₃₀、1.694H₃₀、1.765L₃₀、2.205H₃₀、1.697L₃₀、2.285H₃₀、1.777L₃₀、1.726H₃₀、1.816L₃₀、1.826H₃₀、1.502L₃₀、1.565H₃₀、1.847L₃₀、1.714H₃₀、1.574L₃₀、1.473H₃₀、1.956L₃₀、2.13H₃₀、0.258L₃₀、1.84H₃₀、1.837L₃₀、1.488H₃₀、1.854L₃₀、1.95H₃₀、1.028L₃₀、1.484H₃₀、2.592L₃₀、1.099H₃₀、1.147L₃₀、0.871H₃₀、1.277L₃₀、0.527H₃₀、0.809L₃₀、1.254H₃₀、1.191L₃₀、1.021H₃₀、0.865L₃₀、0.814H₃₀、0.988L₃₀、0.908H₃₀、0.947L₃₀、1.37H₃₀、0.901L₃₀、0.754H₃₀、0.823L₃₀、0.949H₃₀、0.981L₃₀、0.859H₃₀、0.359L₃₀、0.818H₃₀、0.912L₃₀、0.764H₃₀、0.753L₃₀、0.894H₃₀、0.954L₃₀、0.907H₃₀、0.751L₃₀、0.574H₃₀、0.747L₃₀、0.822H₃₀、0.78L₃₀、0.723H₃₀、0.845L₃₀、0.973H₃₀、1.645L₃₀；

其中，L₃₀＝H₃₀＝λ₃₀/4，λ₃₀＝1250nm。

18.根据权利要求11所述的光谱芯片，其特征在于，所述第4光谱通道组具有40个光谱通道；

对于所述4光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₄的所述高折率材料膜层和6层光学厚度均为L₄的所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₄的所述高折射率材料膜层，X范围是1.663-2.336。

19.根据权利要求18所述的光谱芯片，其特征在于，所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第4光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：2.379L₄₀、1.872H₄₀、2.043L₄₀、2.062H₄₀、1.498L₄₀、1.751H₄₀、2.027L₄₀、1.904H₄₀、1.633L₄₀、1.572H₄₀、1.869L₄₀、1.983H₄₀、1.976L₄₀、1.277H₄₀、1.524L₄₀、2.252H₄₀、1.683L₄₀、1.872H₄₀、1.746L₄₀、1.088H₄₀、2.444L₄₀、1.71H₄₀、2.075L₄₀、1.269H₄₀、1.314L₄₀、0.18H₄₀、1.823L₄₀、0.995H₄₀、0.816L₄₀、1.069H₄₀、1.319L₄₀、1.149H₄₀、1.013L₄₀、0.725H₄₀、1.354L₄₀、1.14H₄₀、0.987L₄₀、0.953H₄₀、1.065L₄₀、1.331H₄₀、1.002L₄₀、0.897H₄₀、0.893L₄₀、1.032H₄₀、1.542L₄₀、0.877H₄₀、0.702L₄₀、0.828H₄₀、0.878L₄₀、0.759H₄₀、0.745L₄₀、0.864H₄₀、0.906L₄₀、0.892H₄₀、0.836L₄₀、0.647H₄₀、0.719L₄₀、0.91H₄₀、0.924L₄₀、0.762H₄₀、0.779L₄₀、1.072H₄₀、1.035L₄₀、0.589H₄₀、0.745L₄₀、0.935H₄₀、1.582L₄₀；

其中，L₄₀＝H₄₀＝λ₄₀/4，λ₄₀＝1250nm。

20.根据权利要求11所述的光谱芯片，其特征在于，所述第5光谱通道组具有48个光谱通道；

对于所述5光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₅的所述高折率材料膜层和6层所述低折射率材料膜层，所述谐振腔层相对两侧的近邻两所述低折射率材料膜层的光学厚度均为3L₅，其他所述低折射率材料膜层光学厚度均为L₅，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₅的所述高折射率材料膜层，X范围是1.47-2.524。

21.根据权利要求20所述的光谱芯片，其特征在于，所述第5光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第5光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：0.594L₅₀、2.576H₅₀、1.542L₅₀、1.569H₅₀、2.225L₅₀、1.524H₅₀、1.256L₅₀、1.873H₅₀、1.831L₅₀、1.797H₅₀、1.48L₅₀、1.281H₅₀、1.973L₅₀、1.867H₅₀、1.614L₅₀、1.221H₅₀、1.68L₅₀、1.948H₅₀、1.817L₅₀、1.323H₅₀、1.525L₅₀、1.691H₅₀、1.988L₅₀、1.871H₅₀、1.167L₅₀、1.425H₅₀、0.92L₅₀、0.684H₅₀、0.868L₅₀、1.061H₅₀、1.163L₅₀、1.027H₅₀、1.202L₅₀、0.932H₅₀、0.912L₅₀、0.847H₅₀、1.028L₅₀、1.156H₅₀、1.088L₅₀、1.077H₅₀、0.936L₅₀、0.958H₅₀、0.899L₅₀、0.988H₅₀、1.045L₅₀、1.122H₅₀、1.059L₅₀、0.913H₅₀、0.855L₅₀、0.778H₅₀、0.954L₅₀、1.015H₅₀、0.649L₅₀、0.563H₅₀、0.931L₅₀、0.902H₅₀、0.774L₅₀、0.676H₅₀、0.687L₅₀、0.879H₅₀、0.831L₅₀、0.697H₅₀、0.747L₅₀、0.871H₅₀、0.857L₅₀、0.688H₅₀、0.587L₅₀、0.82H₅₀、0.803L₅₀、0.773H₅₀、0.484L₅₀、0.677H₅₀、0.635L₅₀、0.383H₅₀、0.591L₅₀、0.854H₅₀、0.64L₅₀、0.579H₅₀、0.87L₅₀、0.789H₅₀、0.425L₅₀、0.479H₅₀、0.828L₅₀、0.544H₅₀、0.387L₅₀、0.919H₅₀、0.562L₅₀、0.34H₅₀、0.708L₅₀、0.725H₅₀、0.289L₅₀、0.679H₅₀、0.834L₅₀；

其中，L₅₀＝H₅₀＝λ₅₀/4，λ₅₀＝1500nm。

22.根据权利要求11所述的光谱芯片，其特征在于，所述第6光谱通道组具有64个光谱通道；

对于所述6光谱通道组：所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括：5层光学厚度均为H₆的所述高折率材料膜层和6层所述低折射率材料膜层，所述光谐振腔层相对两侧的近邻两所述低折射率材料膜层的光学厚度均为3L₆，其他所述低折射率材料膜层光学厚度均为L₆，所述谐振腔层包括光学厚度为XH₆的所述高折射率材料膜层，X范围是1.358-2.608。

23.根据权利要求22所述的光谱芯片，其特征在于，所述第6光谱通道组对应的截次峰膜系为多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；

所述第6光谱通道组对应的截次峰膜系中各膜层光学厚度依次为：1.411L₆₀、0.241H₆₀、1.468L₆₀、0.515H₆₀、1.252L₆₀、0.928H₆₀、1.035L₆₀、0.761H₆₀、1.099L₆₀、0.958H₆₀、1.097L₆₀、0.994H₆₀、0.951L₆₀、0.958H₆₀、0.997L₆₀、1.028H₆₀、1.045L₆₀、1.014H₆₀、0.967L₆₀、0.994H₆₀、1.009L₆₀、0.98H₆₀、1.036L₆₀、1.018H₆₀、1.006L₆₀、0.961H₆₀、1.025L₆₀、0.985H₆₀、1.042L₆₀、0.886H₆₀、1.069L₆₀、0.644H₆₀、1.204L₆₀、0.417H₆₀、0.615L₆₀、1.015H₆₀、0.723L₆₀、0.81H₆₀、0.958L₆₀、0.833H₆₀、0.749L₆₀、0.335H₆₀、1.035L₆₀、0.761H₆₀、0.772L₆₀、0.852H₆₀、0.908L₆₀、0.704H₆₀、0.364L₆₀、0.993H₆₀、0.808L₆₀、0.75H₆₀、0.897L₆₀、0.901H₆₀、0.689L₆₀、0.557H₆₀、0.681L₆₀、0.879H₆₀、0.759L₆₀、0.593H₆₀、0.414L₆₀、0.582H₆₀、0.7L₆₀、0.785H₆₀、0.907L₆₀、0.448H₆₀、0.519L₆₀、0.672H₆₀、0.653L₆₀、0.526H₆₀、0.503L₆₀、0.607H₆₀、0.672L₆₀、0.61H₆₀、0.435L₆₀、0.575H₆₀、0.66L₆₀、0.622H₆₀、0.418L₆₀、0.562H₆₀、0.657L₆₀、0.441H₆₀、0.187L₆₀、0.575H₆₀、0.686L₆₀、0.672H₆₀、0.253L₆₀、0.533H₆₀、0.839L₆₀、0.556H₆₀、2.154L₆₀；

其中，L₆₀＝H₆₀＝λ₆₀/4，λ₆₀＝1800nm。

24.一种芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构包括：

一体封装的光谱芯片以及探测器芯片，所述光谱芯片为如权利要求1-23任一项所述的光谱芯片；所述探测器芯片与所述光谱芯片的出光侧相对固定封装。

25.一种光谱芯片的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一基片，具有相对的第一表面和第二表面；

在所述第一表面形成N个光谱通道组，N为正整数；所述光谱通道组包括：设置在所述第一表面的第一反射膜堆，设置在所述第一反射膜堆表面的谐振腔层，以及设置在所述谐振腔层表面的第二反射膜堆；所述光谱通道组分为多个独立的光谱通道；

在所述第二表面形成截次峰膜系，用于消除对应所述光谱通道组的光谱次峰；

其中，所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆均包括多层交替设置的高折射率材料膜层和低折射率材料膜层；所述第一反射膜堆和所述第二反射膜堆与二者之间的所述谐振腔层构成干涉仪，对短波红外波段的光线进行分光；设定所述N个光谱通道组依次为第1光谱通道组-第N光谱通道组，第i光谱通道组对应分光波段的中心波长为λ_i，i为不大于N的正整数；所述光谱通道组中，所述谐振腔层是所述高折射率材料膜层，其光学厚度是XH_i，其两侧均为所述低折射率材料膜层，或，所述谐振腔层是所述低折射率材料膜层，其光学厚度是XL_i，其两侧均为所述高折射率材料膜层，X范围是1.2-2.8，L_i＝H_i＝λ_i/4。

26.根据权利要求25所述的制作方法，其特征在于，对于任一所述光谱通道组，通过组合沉积法形成多个所述光谱通道的谐振腔层，或，通过组合刻蚀法形成多个所述光谱通道的谐振腔层。

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