本申请属于光学
技术领域：
，尤其是涉及一种超导光学探测器光学谐振腔。
背景技术：
：超导光学探测器的种类很多，如光学超导边缘转变探测器、超导纳米线探测器、电感型超导边缘转变探测器等，均为量热型，吸收层吸收光子后，由超导态转变为正常金属态，引起电阻、电压或者电感变化，从而实现对光子数或者光子能量的探测。光子吸收超导层为金属层，一般为铌nb、铌硅nbsi、ti、ti/al、ti/au层等。金属层对光子的反射率高，导致吸收率差，探测效率低。反射率决定了其探测效率。例如，电感型超导边缘转变探测器的探测效率仅为0.3％，原因就在于没有制作光学谐振腔。目前已有方案如纳米线单光子探测器使用多层钽氧化物/二氧化硅复合结构(全反层)——纳米线结构——多层钽氧化物/二氧化硅复合结构，反射率低于1％。但此结构从设计仿真到制作工艺都相当复杂，结构要求每层的厚度均匀性都极高，为光学级薄膜，多层都达到均匀难度更大，制备难度较大，制备成本极高。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种制备难度低的超导光学探测器光学谐振腔。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超导光学探测器光学谐振腔，从一端到另一端分别为：基底层、全反射层、二氧化硅层、吸收层和氮化硅层。优选地，本发明的超导光学探测器光学谐振腔，全反射层为au或者al，厚度不小于100nm。优选地，本发明的超导光学探测器光学谐振腔，所述吸收层为铌nb、铌硅nbsi、ti、ti/al、ti/au层。优选地，本发明的超导光学探测器光学谐振腔，所述吸收层为超导15nmnb膜，nb膜的折射率为2.279 i3.970，二氧化硅层的折射率为1.88，氮化硅层的折射率是1.47。优选地，本发明的超导光学探测器光学谐振腔，所述二氧化硅层的厚度为124-153nm。优选地，本发明的超导光学探测器光学谐振腔，所述氮化硅层的厚度为108-913nm。优选地，本发明的超导光学探测器光学谐振腔，所述二氧化硅层和所述氮化硅层通过原子层沉积系统或者化学气相沉积系统制备。本发明的有益效果是：本申请提供一种超导光学探测器光学谐振腔，从一端到另一端分别为：基底层、全反射层、二氧化硅层、吸收层和氮化硅层，本申请的超导光学探测器光学谐振腔具有结构简单，每层结构较容易实现的优点。同时，在合理布置各层材料，厚度的情况下，能够得到反射率降低到3％以下。附图说明下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。图1是本申请实施例的超导光学探测器光学谐振腔的结构示意图；图中的附图标记为：基底层1、全反射层2、二氧化硅层3、吸收层4、氮化硅层5。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本申请的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。实施例本实施例提供一种超导光学探测器光学谐振腔，如图1所示，从一端到另一端分别为：基底层1、全反射层2、二氧化硅层3、吸收层4和氮化硅层5。全反射层使用au或者al，厚度一般100nm以上，避免光透过。sio2和sinx使用原子层沉积系统或者化学气相沉积系统制备，这两种制备放大，厚度控制均匀，薄膜致密性好，应力小，折射率可以通过气氛比例和温度调控。表1超导光学探测器光学谐振腔各层结构图层数材料厚度第四层sinx220-900nm第三层铌nb层15nm第二层sio2108-913nm第一层au或者al≥100nm基底si吸收层4还可以是铌硅nbsi、ti、ti/al、ti/au层。以电感型超导边沿转变探测器为例，吸收层使用超导15nmnb膜，针对633nm波长的光，15nmnb膜的折射率为2.279 i3.970，sinx的折射率为1.88，sio2的折射率是1.47。通过大量仿真尝试，sinx在220-900nm、sio2层在108-913nm时，反射率在0.03(3％)以下，这些反射率结果都表明能大幅度提高探测效率。表2不同sinx和sio2厚度时反射率的值编号sinx厚度sio2厚度反射率1900nm128nm0.022900nm153nm0.0063220nm108nm0.0074220nm119nm0.000985220nm131nm0.0016360nm905nm0.0127360nm913nm0.0168360nm897nm0.034本实施例的超导光学探测器光学谐振腔，从一端到另一端分别为：基底层、全反射层、二氧化硅层、吸收层和氮化硅层，本申请的超导光学探测器光学谐振腔具有结构简单，每层结构较容易实现的优点。同时，在合理布置各层材料，厚度的情况下，能够得到反射率降低到3％以下。以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，从一端到另一端分别为：基底层(1)、全反射层(2)、二氧化硅层(3)、吸收层(4)和氮化硅层(5)。
2.根据权利要求1所述的超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，全反射层(2)为au或者al，厚度不小于100nm。
3.根据权利要求1或2所述的超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，所述吸收层(4)为铌nb、铌硅nbsi、ti、ti/al、ti/au层。
4.根据权利要求3所述的超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，所述吸收层(4)为超导15nmnb膜，nb膜的折射率为2.279 i3.970，二氧化硅层(3)的折射率为1.88，氮化硅层(5)的折射率是1.47。
5.根据权利要求4所述的超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，所述二氧化硅层(3)的厚度为124-153nm。
6.根据权利要求4所述的超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，所述氮化硅层(5)的厚度为108-913nm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的超导光学探测器光学谐振腔，其特征在于，所述二氧化硅层(3)和所述氮化硅层(5)通过原子层沉积系统或者化学气相沉积系统制备。
技术总结本申请涉及一种超导光学探测器光学谐振腔，从一端到另一端分别为：基底层、全反射层、二氧化硅层、吸收层和氮化硅层，本申请的超导光学探测器光学谐振腔具有结构简单，每层结构较容易实现的优点。同时，在合理布置各层材料，厚度的情况下，能够得到反射率降低到3％以下。
技术研发人员：王雪深;钟青;李劲劲;陈建;王仕建;钟源;徐骁龙
受保护的技术使用者：中国计量科学研究院
技术研发日：2020.01.19
技术公布日：2020.06.09
