[实用新型]一种具有汇聚滤波功能的单光子偏振成像阵列

权利要求书

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。

3.根据权利要求2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：所述每个单光子探测器（11）包括超导纳米线单光子探测阵列或单光子雪崩探测器，衬底（12）的材质为硅、蓝宝石片、磷化铟、氮化镓、砷化镓中的任意一种。

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）的偏振方向分别为水平、右倾45度、垂直和左倾45度。

5.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，每一个汇聚耦合结构包括有上层金属光栅层（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。

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求5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，材料为二氧化硅或者氮化硅。

8.根据权利要求5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。

9.根据权利要求5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（44）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（44）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（44）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。

10.根据权利要求5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）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。