一种具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列的制作方法

文档序号:12478554阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:整体结构为二维周期性排列的偏振探测单元,其中每个偏振探侧单元包括单光子探测器组(1)及个具有不同偏振方向的汇聚耦合结构(2)、(3)、(4)、(5),每两个相邻汇聚耦合结构的偏振方向相差45度。

2.根据权利要求1所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述单光子探测器组(1)包括四个单光子探测器(11)及四个对应的衬底(12),所述每个单光子探测器(11)设置于衬底(12)内或底部;所述每个单光子探测器(11)包括但不限于超导纳米线单光子探测阵列、单光子雪崩探测器,衬底(12)的材质为硅、蓝宝石片、磷化铟、氮化镓、砷化镓中任意一种。

3.根据权利要求1所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述汇聚耦合结构(2)、(3)、(4)、(5)的偏振方向分别为水平、右倾45度、垂直和左倾45度。

4.根据权利要求1所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述汇聚耦合结构(2)、(3)、(4)、(5)均是相同结构,按入射光经过的先后顺序依次是:上层金属光栅层(41)、透明介质汇聚层(42)、金属阻挡层(43)和下层金属反射出光层(44);所述透明介质汇聚层(42)位于上层金属光栅层(41)和下层金属反射出光层(44)之间,所述金属阻挡层(43)位于上层金属光栅层(41)、透明介质汇聚层(42)和下层金属反射出光层(44)的两侧面。

5.根据权利要求4所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述上层金属光栅层(41)为线宽为s、周期为p、厚度为h1的一维周期排列的金属线条光栅,其材质为金属材料金、或者银、或者铝。

6.根据权利要求4所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述透明介质汇聚层(42)为对于入射波长无吸收的透明介质,成分材料为二氧化硅或者氮化硅。

7.根据权利要求4所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述金属阻挡层(43)的材质为金属材料金,或者银,或者铝。

8.根据权利要求4所述的具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列,其特征在于:所述下层金属反射出光层(4)是在厚度为h3的金属层中开设有出光孔,所述下层金属反射出光层(4)的材质为金属材料金、或者银、或者铝;所述下层金属反射出光层(4)的出光孔的金属条纹宽度与上层金属光栅层(41)的宽度s相近,出光孔已沿光栅方向为耦合腔方向。

9.根据权利要求1所述的一种偏振耦合结构阵列单光子成像探测器,其特征在于:所述上层金属光栅层(41)的周期p的数值为探测波长的二分之一到十分之十,线宽s的数值为探测波长的四分之一到二分之一之间,厚度h1和厚度h3的值等于或大于以微米为单位的探测波长的平方根的0.0096倍。

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