本發(fā)明涉及光電子器件領(lǐng)域，特別是涉及一種光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗。

背景技術(shù)：

1、光電陰極被廣泛應(yīng)用于光電倍增管、像增強(qiáng)器等各類真空光電探測(cè)和成像器件中，在微光探測(cè)和成像技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。另外光電陰極作為能夠產(chǎn)生高品質(zhì)電子束的真空電子源，被用于加速器光注入器、電子顯微鏡等科學(xué)裝置。

2、光電陰極量子效率(quantum?yield，qe)是衡量光電器件的光電響應(yīng)性能的重要指標(biāo)，指光子通過光電陰極被轉(zhuǎn)化為電子逸出的比率，傳統(tǒng)的光電陰極通常由透明玻璃襯底與光電發(fā)射材料構(gòu)成，存在量子效率低，響應(yīng)光譜窄等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，可提高光電陰極的量子效率，以提高光電器件的光電響應(yīng)能力。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，包括：襯底層和級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)；所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)位于所述襯底層和所述光電發(fā)射層之間；所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)用于對(duì)入射光進(jìn)行調(diào)制；

3、所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)沿入射光方向依次為納米圖案層、波導(dǎo)層及等離激元層；入射光從所述襯底層的一側(cè)進(jìn)入，經(jīng)所述納米圖案層調(diào)制后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在所述波導(dǎo)層中形成波導(dǎo)，使所述等離激元層產(chǎn)生局域等離激元共振效應(yīng)，以促使所述光電發(fā)射層進(jìn)行光吸收。

4、可選地，所述襯底層的材料為光學(xué)透明材料。

5、可選地，所述納米圖案層由兩種或兩種以上不同折射率的材料按一定規(guī)律交替構(gòu)成。

6、可選地，所述納米圖案層的材料為氧化物、氟化物或氮化物材料。

7、可選地，所述波導(dǎo)層為一層或多層氧化物薄膜、氟化物薄膜或氮化物薄膜。

8、可選地，所述等離激元層為分布在所述波導(dǎo)層與所述光電發(fā)射層之間的一層或多層負(fù)介電常數(shù)材料顆粒；所述負(fù)介電常數(shù)材料顆粒用于在目標(biāo)波段產(chǎn)生局域等離激元共振效應(yīng)。

9、可選地，所述等離激元層嵌入所述波導(dǎo)層中，且所述等離激元層的上邊緣與所述波導(dǎo)層的上邊緣齊平。

10、可選地，所述等離激元層嵌入所述光電發(fā)射層中。

11、可選地，所述等離激元層的材料為金屬或金屬復(fù)合材料。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：本發(fā)明在目標(biāo)波長處，通過納米圖案層、波導(dǎo)層和等離激元層構(gòu)成的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)制造雙層波導(dǎo)，增強(qiáng)了光電陰極的光吸收性能，相較于單層結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以更顯著的提升光電發(fā)射層的量子效率和響應(yīng)波長范圍，并且在遠(yuǎn)離等離激元諧振波段的位置仍然保持較高的增強(qiáng)效果。

技術(shù)特征：

1.一種光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗包括：襯底層、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)及光電發(fā)射層；所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)位于所述襯底層和所述光電發(fā)射層之間；所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)用于對(duì)入射光進(jìn)行調(diào)制；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述襯底層的材料為光學(xué)透明材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述納米圖案層由兩種或兩種以上不同折射率的材料按一定規(guī)律交替構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述納米圖案層的材料為氧化物、氟化物或氮化物材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述波導(dǎo)層為一層或多層氧化物薄膜、氟化物薄膜或氮化物薄膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述等離激元層為分布在所述波導(dǎo)層與所述光電發(fā)射層之間的一層或多層負(fù)介電常數(shù)材料顆粒；所述負(fù)介電常數(shù)材料顆粒用于在目標(biāo)波段產(chǎn)生局域等離激元共振效應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述等離激元層嵌入所述波導(dǎo)層中，且所述等離激元層的上邊緣與所述波導(dǎo)層的上邊緣齊平。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述等離激元層嵌入所述光電發(fā)射層中。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，其特征在于，所述等離激元層的材料為金屬或金屬復(fù)合材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗，屬于光電子器件領(lǐng)域，光電陰極用級(jí)聯(lián)增強(qiáng)型光學(xué)輸入窗包括：襯底層和級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)；級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)位于襯底層和光電發(fā)射層之間；級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)用于對(duì)入射光進(jìn)行調(diào)制；級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)沿入射光方向依次為納米圖案層、波導(dǎo)層及等離激元層；入射光從襯底層的一側(cè)進(jìn)入，經(jīng)納米圖案層調(diào)制后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在波導(dǎo)層中形成波導(dǎo)，使等離激元層產(chǎn)生局域等離激元共振效應(yīng)，以促使光電發(fā)射層進(jìn)行光吸收。本發(fā)明提高了光電陰極的量子效率，進(jìn)而提高了光電器件的光電響應(yīng)能力。

技術(shù)研發(fā)人員：張一超,呂萍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州邦齊州科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6