透射衍射光栅结构、光电阴极、光学系统和图像增强器的制作方法

本技术实施例涉及光学元件，尤其涉及一种透射衍射光栅结构、光电阴极、光学系统和图像增强器。

背景技术：

1、半导体光电阴极具有量子效率高、暗电流小的优点，被广泛应用于光电倍增管、像增强器等各类真空光电探测和成像器件，促进了极弱光的超快探测和成像技术的发展。另外作为能够产生高品质电子束的真空电子源，用于加速器光注入器、电子显微镜等科学装置。

2、传统的透射式多碱光电阴极由于电子逸出深度较小，所以多晶半导体(如na2ksb半导体)相对于单晶半导体(如gaas半导体)，电子的扩散长度较小，因此其厚度不能太厚，因此，透射式多碱光电阴极的长波响应较低，导致其白光灵敏度远不及透射式gaas光电阴极。现有技术中在较薄的发射层厚度的情况下有效增强光的吸收能力还存在一定的不足。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种透射衍射光栅结构、光电阴极、光学系统和图像增强器，实现非0级次的光可以更多的有效吸收，提高了入射光的吸收率，进而提高了na2ksb光电阴极的灵敏度。

2、第一方面，本实用新型实施例提供一种透射衍射光栅结构，包括：基底和设置于所述基底上的光栅层；

3、所述光栅层包括周期设置的栅柱；所述栅柱沿第一方向和第二方向间隔排列，在所述第二方向上相邻的两行所述栅柱沿所述第一方向偏移预设周期；所述第一方向和所述第二方向垂直。

4、可选的，所述预设周期为二分之一个周期。

5、可选的，在所述第一方向上相邻的所述栅柱的中心连线的垂直平分线上设置有在所述第二方向上相邻的所述栅柱，其中，所述第一方向上相邻的所述栅柱的中心与垂直平分线上所述栅柱的中心之间的连线为等边或等腰三角形。

6、可选的，所述栅柱为圆柱、长方体或菱形柱。

7、可选的，所述光栅层中栅柱的周期为0.4um-1um、所述栅柱的高度为0.1um-1um、所述栅柱的占空比为0-1。

8、可选的，所述基底为玻璃或陶瓷。

9、第二方面，本实用新型实施例提供一种半导体光电阴极，包括本实用新型任意实施例所述的透射衍射光栅结构。

10、第三方面，本实用新型实施例提供一种光子检测光学系统，包括本实用新型任意实施例所述的半导体光电阴极，以及用于响应于由所述半导体光电阴极发射的光电子而发射输出信号的输出装置。

11、可选的，所述光子检测光学系统为图像倍增管或光电倍增管。

12、第四方面，本实用新型实施例提供一种图像增强器，包括本实用新型任意实施例所述的半导体光电阴极。

13、本实用新型实施例中，通过改变光栅层栅柱周期参数，将栅柱沿第一方向和第二方向成阵列分布，在第二方向上相邻的两行栅柱沿第一方向偏移预设周期，形成第二方向上相邻的栅柱交错排列，使更多的非0级次的光满足全反射临界条件，非0级次的光可以更多的有效吸收，提高了入射光的吸收率，进而提高了na2ksb光电阴极的灵敏度。

技术特征：

1.一种透射衍射光栅结构，其特征在于，包括：基底和设置于所述基底上的光栅层；

2.根据权利要求1所述的透射衍射光栅结构，其特征在于，所述预设周期为二分之一个周期。

3.根据权利要求1所述的透射衍射光栅结构，其特征在于，在所述第一方向上相邻的所述栅柱的中心连线的垂直平分线上设置有在所述第二方向上相邻的所述栅柱，其中，所述第一方向上相邻的所述栅柱的中心与垂直平分线上所述栅柱的中心之间的连线为等边或等腰三角形。

4.根据权利要求1所述的透射衍射光栅结构，其特征在于，所述栅柱为圆柱、长方体或菱形柱。

5.根据权利要求1-3任一项所述的透射衍射光栅结构，其特征在于，所述光栅层中栅柱的周期为0.4um-1um、所述栅柱的高度为0.1um-1um、所述栅柱的占空比为0-1。

6.根据权利要求1所述的透射衍射光栅结构，其特征在于，所述基底为玻璃或陶瓷。

7.一种半导体光电阴极，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的透射衍射光栅结构。

8.一种光子检测光学系统，其特征在于，包括权利要求7所述的半导体光电阴极，以及用于响应于由所述半导体光电阴极发射的光电子而发射输出信号的输出装置。

9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，所述光子检测光学系统为图像倍增管或光电倍增管。

10.一种图像增强器，其特征在于，包括权利要求7所述的半导体光电阴极。

技术总结本技术公开了一种透射衍射光栅结构、光电阴极、光学系统和图像增强器，通过改变光栅层栅柱周期参数，将栅柱沿第一方向和第二方向成阵列分布，在第二方向上相邻的两行栅柱沿第一方向偏移预设周期，形成第二方向上相邻的栅柱交错排列，使更多的非0级次的光满足全反射临界条件，非0级次的光可以更多的有效吸收，提高了入射光的吸收率，进而提高了Na2KSb光电阴极的灵敏度。技术研发人员：单意平,史瑞,李晓军受保护的技术使用者：广纳四维（广东）光电科技有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/5/27