CN117174768B - 一种探测器、探测器制作方法及波前校正方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及探测器技术领域,具体涉及一种探测器、探测器制作方法及波前校正方法,探测器包括SiO2层、微纳结构和Al2O3层和探测器本体探测器本体上设有多个单像元和相位调制电极,多个单像元组成面阵,多个单像元都与相位调制电极连接,SiO2层的一端与单像元的一端连接,SiO2层的另一端上设置有阵列排布的微纳结构,Al2O3层与阵列排布的微纳结构互补且与微纳结构和SiO2层连接,探测器本体上设置有与相位调制电极连接的电控接口。本发明采用微纳电场调控与光学优化相结合的方式,通过控制器电控微纳结构对透射光进行相位调整,是一种透射式、无机械运动的波前较正方法,结构简单,无机械振动,易于小型化,可自动调节探测器各像元的相位差,提高成像质量。

Description

一种探测器、探测器制作方法及波前校正方法
技术领域
本发明涉及探测器技术领域,具体涉及一种探测器、探测器制作方法及波前校正方法。
背景技术
大面阵探测器成像时,光线在传导过程中形成波前畸变(即不同像元间相位不一致),直接影响成像质量。因此,需要通过像元间的自动相位调节进行波前较正,提高探测成像质量。目前传统利用变形镜的主动式波前校正方法原理如图1所示,发生畸变的波面经过机械器件驱动的变形镜后波面可以得到校正,是一种反射式调制方法,但是这种方法存在严重的机械共振,影响实际调制效果,难以小型化且造假极高。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷,从而提供一种探测器、探测器制作方法及波前校正方法。
一种探测器,其特征在于,包括SiO2层、微纳结构和Al2O3层和探测器本体;
所述探测器本体上设有多个单像元和相位调制电极,多个单像元组成面阵,多个单像元都与相位调制电极连接,Al2O3层的一端与单像元的一端连接,Al2O3层的另一端上设置有阵列排布的微纳结构,SiO2层与阵列排布的微纳结构互补且与微纳结构和Al2O3层连接,探测器本体上设置有与相位调制电极连接的电控接口;
进一步,单像元与Al2O3层之间设置有感光介质膜。
进一步,所述微纳结构为复合金属层。
进一步,所述复合金属层包括以下金属:Ni、Cu和Ge。
进一步,所述Ni的厚度为20nm,Cu的厚度为50~250nm,Ge的厚度为20nm。
进一步,所述SiO2层的上表面到微纳结构上表面的距离为中心波长的1/4,SiO2层的上表面到Al2O3层上表面的距离为中心波长的1/4加90-290nm。
本发明还包括一种制作如上述任一项所述的探测器方法,包括以下步骤:
步骤一:在探测器上的面阵镀制一层感光介质膜,然后利用干涉条纹对感光介质膜进行曝光,利用碱性溶剂将曝光后的面阵的待加工处理区域膜层溶解掉,待加工区域以外的部分保留;
步骤二:采用PECVD技术在每个单像元的待加工处理区域处制备一层厚度为中心波长1/2的Al2O3层;
步骤三:采用磁控溅射的方法在镀制多个20nm Ni + 150~250nm Cu + 20nm Ge的复合金属层;
步骤四:将镀制好的复合金属层采用激光精密加工的方式刻制在Al2O3层上;
步骤五:将每个单像元引至相位调制电极,并在探测器本体边缘制备电控接口,将电控接口与控制器连接;
步骤六:采用PECVD技术在复合金属层及Al2O3层(11)制备一层SiO2层(9),SiO2层(9)的上表面到微纳结构(10)上表面的距离为中心波长的1/4,SiO2层(9)的上表面到Al2O3层(11)上表面的距离为中心波长的1/4加90-290nm。
本发明还包括一种基于上述任一项所述的探测器的波前校正方法,具体为:等相位面在传输后形成第一畸变等相位面,第一畸变等相位面经成像透镜变成第二畸变等相位面,第二畸变等相位面依次经过自适应波前调节探测器的SiO2层、微纳结构和Al2O3层至单像元,探测器本体探测出单像元上各点的变形量,并将探测器本体的电控接口与控制器连接,通过控制器自动控制相位调制电极自适应增强电场,进而自动调节单像元位置处的光波相位,从而实现对变形波面的校正形成校正后等相位面。
本发明技术方案,采用微纳电场调控与光学优化相结合的方式,通过控制器电控微纳结构对透射光进行相位调整,是一种透射式、无机械运动的波前较正方法,结构简单,无机械振动,易于小型化,可自动调节探测器各像元的相位差,提高成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统的波前矫正结构示意图;
图2为本发明的原理图示意图;
图3为单像元处的俯视示意图;
图4为单像元处的截面示意图;
图5为单像元的俯视图;
附图标记说明:
1-等相位面;2-成像透镜; 3-探测器;
4-第一畸变等相位面;5-第二畸变等相位面;
6-校正后等相位面;7-相位调制电极;8-单像元;
9- SiO2层;10-微纳结构;11-Al2O3层;
12-探测器本体。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图2至图4,一种探测器,包括SiO2层9、微纳结构10和Al2O3层11和探测器本体12;
所述探测器本体12上设有多个单像元8和相位调制电极7,多个单像元8组成面阵,多个单像元8都与相位调制电极7连接,Al2O3层11的一端与单像元8的一端连接,一方面Al2O3可以对探测器3的表面起到绝缘保护作用,另一方面Al2O3也作为粘结层,提高探测器与后续涂覆膜层的粘结牢固度,Al2O3层11的另一端上设置有阵列排布的微纳结构10,SiO2层9与阵列排布的微纳结构10互补且与微纳结构10和Al2O3层11连接,探测器本体12上设置有与相位调制电极7连接的电控接口,探测器本体12内置常规探测器所需必要组件,必要组件具体结构及排布方式为现有技术在此不在赘述。
本实施例中,所述单像元8与Al2O3层11之间设置有感光介质膜。感光介质膜可以将探测器3面阵中各个单像元8与相位调制电极7隔离开来,起到隔离保护的作用。
本实施例中,所述Al2O3层11的厚度为中心波长的1/2,而根据薄膜干涉理论,对于单层膜而言,当薄膜厚度为中心波长的1/2时,膜层对光的反射率没有影响,被视为虚设层,所以为了不影响后续涂层的光学性能,选择镀制1/2中心波长厚度的Al2O3层11。
本实施例中,所述微纳结构10为复合金属层,所述复合金属层包括以下金属:Ni、Cu和Ge,所述Ni的厚度为20nm,Cu的厚度为50~250nm,Ge的厚度为20nm,用来提高探测器3的导电性能和探测效率,设计微纳结构10时,要考虑结构的连通性和稳定性,还有材料的物理、化学和力学等特性,以及材料的可加工性。
本实施例中,所述SiO2层的上表面到微纳结构上表面的距离为中心波长的1/4,SiO2层的上表面到Al2O3层上表面的距离为中心波长的1/4加90-290nm,一方面能起到保护层的作用,另一方面还可以降低外界电磁场对调制结构的影响,更重要的是,作为常用的低折射率材料,SiO2可以是很好的增透膜材料,根据薄膜理论,单层1/4中心波长厚度的SiO2薄膜可以对入射光起到增透的作用,从而减少光在探测器3表面的反射损耗。
本发明还包括一种制作如上述任一项所述的探测器方法,包括以下步骤:
步骤一:在探测器3上的面阵镀制一层感光介质膜,然后利用干涉条纹对感光介质膜进行曝光,利用碱性溶剂将曝光后的面阵的待加工处理区域膜层溶解掉,待加工区域以外的部分保留;
步骤二:采用PECVD技术在每个单像元8的待加工处理区域处制备一层厚度为中心波长1/2的Al2O3层11;
步骤三:采用磁控溅射的方法在镀制多个20nm Ni + 150~250nm Cu + 20nm Ge的复合金属层;
步骤四:将镀制好的多个复合金属层采用激光精密加工的方式按照阵列排布刻制在Al2O3层11上;
步骤五:将每个单像元8引至相位调制电极7,并在探测器本体12边缘制备电控接口,将电控接口与控制器连接;
步骤六:采用PECVD技术在复合金属层及Al2O3层11制备一层厚度SiO2层9,SiO2层的上表面到微纳结构上表面的距离为中心波长的1/4,SiO2层的上表面到Al2O3层上表面的距离为中心波长的1/4加90-290nm。
本发明还包括一种基于上述任一项所述的探测器的波前校正方法,具体为:等相位面1在传输后形成第一畸变等相位面4,第一畸变等相位面4经成像透镜2变成第二畸变等相位面5,第二畸变等相位面5依次经过自适应波前调节探测器3的SiO2层9、微纳结构10和Al2O3层11至单像元8,探测器本体12探测出单像元8上各点的变形量,并将探测器本体12的电控接口与控制器连接,通过控制器通过控制程序自动控制相位调制电极7自适应增强电场,进而自动调节单像元8位置处的光波相位,从而实现对变形波面的校正形成校正后等相位面6,控制器通过程序自动控制增强电场为常规手段,具体控制过程及控制方式在此不再赘述。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种波前校正探测器,其特征在于,包括SiO2层(9)、微纳结构(10)和Al2O3层(11)和探测器本体(12);
所述探测器本体(12)上设有多个单像元(8)和相位调制电极(7),多个单像元(8)组成面阵,多个单像元(8)都与相位调制电极(7)连接,Al2O3层(11)的一端与单像元(8)的一端连接,Al2O3层(11)的另一端上设置有阵列排布的微纳结构(10),SiO2层(9)与阵列排布的微纳结构(10)互补且与微纳结构(10)和Al2O3层(11)连接,探测器本体(12)上设置有与相位调制电极(7)连接的电控接口;
所述单像元(8)与Al2O3层(11)之间设置有感光介质膜。
2.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述Al2O3层(11)的厚度为中心波长的1/2。
3.根据权利要求1所述的探测器,其特征在于,所述微纳结构(10)为复合金属层。
4.根据权利要求3所述的探测器,其特征在于,所述复合金属层包括以下金属:Ni、Cu和Ge。
5.根据权利要求4所述的探测器,其特征在于,所述Ni的厚度为20nm,Cu的厚度为50~250nm,Ge的厚度为20nm。
6.根据权利要求5所述的探测器,其特征在于,所述SiO2层(9)的上表面到微纳结构(10)上表面的距离为中心波长的1/4,SiO2层(9)的上表面到Al2O3层(11)上表面的距离为中心波长的1/4加90-290nm。
7.一种制作如权利要求1-6任一项所述的探测器方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:在探测器(3)上的面阵镀制一层感光介质膜,然后利用干涉条纹对感光介质膜进行曝光,利用碱性溶剂将曝光后的面阵的待加工处理区域膜层溶解掉,待加工区域以外的部分保留;
步骤二:采用PECVD技术在每个单像元(8)的待加工处理区域处制备一层厚度为中心波长1/2的Al2O3层(11);
步骤三:采用磁控溅射的方法在镀制多个20nm Ni + 150~250nm Cu + 20nm Ge的复合金属层;
步骤四:将镀制好的多个复合金属层采用激光精密加工的方式按照阵列排布刻制在Al2O3层(11)上;
步骤五:将每个单像元(8)引至相位调制电极(7),并在探测器本体(12)边缘制备电控接口,将电控接口与控制器连接;
步骤六:采用PECVD技术在复合金属层及Al2O3层(11)制备一层SiO2层(9),SiO2层(9)的上表面到微纳结构(10)上表面的距离为中心波长的1/4,SiO2层(9)的上表面到Al2O3层(11)上表面的距离为中心波长的1/4加90-290nm。
8.一种基于权利要求1-6任一项所述的探测器的波前校正方法,其特征在于,具体为:等相位面(1)在传输后形成第一畸变等相位面(4),第一畸变等相位面(4)经成像透镜(2)变成第二畸变等相位面(5),第二畸变等相位面(5)依次经过自适应波前调节探测器(3)的SiO2层(9)、微纳结构(10)和Al2O3层(11)至单像元(8),探测器本体(12)探测出单像元(8)上各点的变形量,并将探测器本体(12)的电控接口与控制器连接,通过控制器自动控制相位调制电极(7)自适应增强电场,进而自动调节单像元(8)位置处的光波相位,从而实现对变形波面的校正形成校正后等相位面(6)。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106257692A (zh) * 2016-07-29 2016-12-28 东南大学 一种偏振敏感型光电探测器
CN106847849A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于超表面窄带滤光的多光谱芯片及其制备方法
CN114447007A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 三星电子株式会社 包括分色透镜阵列的图像传感器和包括该图像传感器的电子设备
CN114899253A (zh) * 2022-07-12 2022-08-12 西安电子科技大学 一种基于局域表面等离激元效应的二硫化钼光电探测器
WO2023125542A1 (zh) * 2021-12-28 2023-07-06 深圳迈塔兰斯科技有限公司 超透镜阵列、波前探测系统
CN116759482A (zh) * 2023-04-25 2023-09-15 广东工业大学 一种光电探测器及其制备方法和应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7053998B2 (en) * 2003-12-22 2006-05-30 Searete Llc Photo-detector filter
TWI781458B (zh) * 2020-10-08 2022-10-21 大立光電股份有限公司 光學指紋辨識系統

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106257692A (zh) * 2016-07-29 2016-12-28 东南大学 一种偏振敏感型光电探测器
CN106847849A (zh) * 2016-12-30 2017-06-13 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种基于超表面窄带滤光的多光谱芯片及其制备方法
CN114447007A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 三星电子株式会社 包括分色透镜阵列的图像传感器和包括该图像传感器的电子设备
WO2023125542A1 (zh) * 2021-12-28 2023-07-06 深圳迈塔兰斯科技有限公司 超透镜阵列、波前探测系统
CN114899253A (zh) * 2022-07-12 2022-08-12 西安电子科技大学 一种基于局域表面等离激元效应的二硫化钼光电探测器
CN116759482A (zh) * 2023-04-25 2023-09-15 广东工业大学 一种光电探测器及其制备方法和应用

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