[發(fā)明專利]具有改進(jìn)的透射率的近紅外光學(xué)干涉濾波器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110207668.3 | 申請日： | 2016-01-22 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112748488A | 公開（公告）日： | 2021-05-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 羅伯特·斯普拉格 | 申請（專利權(quán)）人： | 美題隆公司 |
| 主分類號(hào)： | G02B5/20 | 分類號(hào)： | G02B5/20;G02B5/28;C23C14/06;C23C14/10;C23C14/16;C23C14/34 |
| 代理公司： | 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112 | 代理人： | 麥善勇;張?zhí)焓?/td> |
| 地址： | 美國俄*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 改進(jìn) 透射率 紅外 光學(xué) 干涉 濾波器 | ||
本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)的透射率的近紅外光學(xué)干涉濾波器。干涉濾波器包括層堆疊，該層堆疊包括至少無定形氫化硅的層和一種或多種介電材料的層的多個(gè)層，該一種或多種介電材料的折射率在1.9至2.7的范圍內(nèi)并且例如為Si3N4、SiOxNy、Ta2O5、Nb2O5或TiO2。設(shè)計(jì)干涉濾波器以具有在750nm至1000nm的范圍內(nèi)的通頻帶中心波長。與使用SiO2作為低折射率層的類似干涉濾波器相比，折射率在1.9至2.7的范圍內(nèi)的介電材料的層提供更小的角度偏移。
本專利申請是申請?zhí)枮?01680006986.0、申請日為2016年1月22日、發(fā)明名稱為“具有改進(jìn)的透射率的近紅外光學(xué)干涉濾波器”的專利申請的分案申請。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2015年1月23日提交的美國臨時(shí)專利申請序列No.67/107,112的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
以下公開內(nèi)容涉及光學(xué)領(lǐng)域、光濾波器領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
已知的透射干涉濾波器采用交替的硅層和二氧化硅(SiO2)層的堆疊。已知這種器件用于低至約1100nm的短波和中波紅外，因?yàn)楣韬蚐iO2在該范圍內(nèi)都是透明的。通過硅的吸收的開始反應(yīng)來控制較低的波長閾值(對應(yīng)于上光子能量閾值)，其中硅的結(jié)晶形式具有約1.12eV的帶隙。這些器件中的硅的主要優(yōu)點(diǎn)是其折射率高。光學(xué)干涉濾波器的光譜分布尤其取決于照明的角度。隨著角度增加，濾波器轉(zhuǎn)移到較短的波長。這種角度偏移取決于所使用的材料和這些材料的分布。較高的折射率導(dǎo)致更少的角度偏移。對于窄頻帶濾波器，當(dāng)將濾波器用于光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，角度偏移的量限制了濾波器的有用帶寬。在具有大角度接收角的系統(tǒng)中，與由較低折射率的材料構(gòu)成的濾波器相比，構(gòu)造成產(chǎn)生低角度偏移的濾波器可以具有更窄的通頻帶，因此具有更大的噪聲抑制。
為了將器件操作擴(kuò)展到近紅外，還已知將硅氫化以便采用氫化無定形硅(a-Si:H)和SiO2的交替層。通過將硅氫化，降低了材料損耗和折射率。通過這種方法，可以實(shí)現(xiàn)在800nm至1000nm范圍內(nèi)操作具有非常高性能的干涉濾波器。
本文公開了一些改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及干涉濾波器，該干涉濾波器包括至少一層無定形氫化硅和至少一層一種或多種介電材料的多個(gè)層的堆疊，該一種或多種介電材料的折射率低于該無定形氫化硅的折射率，其中該一種或多種介電材料的層包括折射率在1.9至2.7的范圍內(nèi)的介電材料的層。
在一些實(shí)施方案中，干涉濾波器包括至少具有最佳添加的氮的無定形氫化硅(aSi:H,N)的層以及一種或多種介電材料(例如SiO2、SiOx、SiOxNy)的層的多個(gè)層的堆疊，該介電材料具有在1.9至2.7的范圍內(nèi)的高折射率。將干涉濾波器設(shè)計(jì)為通頻帶中心波長在750nm至1100nm的范圍內(nèi)。與使用SiO2作為低折射率層的類似干涉濾波器相比，折射率在1.9至2.7的范圍內(nèi)的介電材料的層具有更小的角度偏移。
以下更具體地公開本公開的這些和其他非限制特征。
附圖說明
下面為附圖的簡要說明，這些說明是為了示出本文所披露的示例性實(shí)施方案，而并非是為了對其加以限制。現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中：
圖1示意性地示出了用于制造如本文所公開的具有改進(jìn)的透射率和/或減小的角度偏移的近紅外光學(xué)干涉濾波器的濺射沉積系統(tǒng)。
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