[發(fā)明專利]一種微腔濾光器陣列的實現(xiàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211333694.1
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115718339A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 孫志軍;曾生林;劉聰聰
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種微腔濾光器陣列的實現(xiàn)方法，其特征在于：所述微腔濾光器陣列由多個濾光器單元構成，各個濾光器單元分布于襯底上平面且具有垂直于襯底面方向的F-P型諧振腔結構；所述諧振腔結構包括第一反射層和第二反射層、以及位于第一反射層和第二反射層中間的腔內(nèi)介質(zhì)層；所述腔內(nèi)介質(zhì)層由具有相同厚度的同厚介質(zhì)層和具有不同厚度的異厚介質(zhì)層構成；

同厚介質(zhì)層和異厚介質(zhì)層分別通過一次或多次鍍膜堆疊形成；每次鍍膜都只存在于選擇性地設定的濾光器單元區(qū)域內(nèi)；

各個濾光器單元的腔內(nèi)介質(zhì)層的厚度在一定的厚度范圍ΔT_c＝T_c,max-T_c,min內(nèi)較以較小的間隔分布；所述微腔濾光器陣列中的全部或部分濾光器單元具有不同的腔內(nèi)介質(zhì)層厚度；

所述微腔濾光器陣列通過較少次數(shù)光刻剝離工藝實現(xiàn)微腔濾光器陣列中較多數(shù)目濾光器單元的設計和制備，包括微腔濾光器陣列中的濾光器單元及其腔內(nèi)介質(zhì)層厚度的設計方法、微腔濾光器陣列中各個濾光器單元的腔內(nèi)介質(zhì)層厚度的分配及每次鍍膜區(qū)域選擇的方法、以及微腔濾光器陣列中的濾光器單元的腔內(nèi)介質(zhì)層的制備方法。

2.如權利要求1所述一種微腔濾光器陣列的實現(xiàn)方法，其特征在于：設所述微腔濾光器陣列中有J個濾光器單元，各個濾光器單元的腔內(nèi)介質(zhì)層的厚度在一定的厚度范圍ΔT_c＝T_c,max-T_c,min內(nèi)等間隔δt_c分布，即使各個濾光器單元內(nèi)異厚介質(zhì)層厚度分別為序列[δt_c,2δt_c,3δt_c,…,J·δt_c]中的厚度值；設通過N次鍍膜形成J個濾光器單元中的異厚介質(zhì)層，其中J≤2^N；在所述N次鍍膜中，每次鍍膜的厚度從序列[δt_c,2δt_c,4δt_c,8δt_c,...,2^(N-1)·δt_c]中不重復地、依序或任意選擇；根據(jù)應用需求、鍍膜工藝條件和所述微腔濾光器陣列中各個濾光器單元的布局等因素來確定濾光器單元數(shù)J、厚度間隔δt_c和制備異厚介質(zhì)層的鍍膜次數(shù)N；為基于更少次數(shù)的鍍膜工藝來制備包含有更多濾光器單元數(shù)目的微腔濾光器陣列，使濾光器單元數(shù)J更接近于2^N。

3.如權利要求2所述一種微腔濾光器陣列的實現(xiàn)方法，其特征在于：確定濾光器單元數(shù)J、厚度間隔δt_c和制備異厚介質(zhì)層的鍍膜次數(shù)N的一種方式：首先，根據(jù)相關應用對所述微腔濾光器陣列的要求來確定其中濾光器單元的數(shù)目J；且令δt_c＝ΔT_c/J；然后，根據(jù)J≤2^N來確定鍍膜次數(shù)N；且優(yōu)先選取滿足條件的最小N值，即N＝Integer[log₂(J)]+1，其中integer[.]定義為取括號中數(shù)值的整數(shù)部分的函數(shù)。

4.如權利要求2所述一種微腔濾光器陣列的實現(xiàn)方法，其特征在于：確定濾光器單元數(shù)J、厚度間隔δt_c和制備異厚介質(zhì)層的鍍膜次數(shù)N的一種方式：首先，根據(jù)鍍膜的工藝條件和膜厚控制精度確定異厚介質(zhì)層的厚度間隔δt_c；令J＝Integer[ΔT_c/δt_c]或integer[ΔT_c/δt_c]+1；然后，根據(jù)J≤2^N確定鍍膜次數(shù)N；且優(yōu)先選取滿足條件的最小N值，即N＝Integer[log₂(ΔT_c/δt_c)]+1；所述微腔濾光器陣列中各個濾光器單元的腔內(nèi)介質(zhì)層的厚度差可根據(jù)應用需求、鍍膜工藝誤差、應用后端數(shù)據(jù)處理技術因素和條件的寬容度具有不相等間隔；以使其在設計中或?qū)嵺`中由于工藝誤差而形成的厚度間隔在所述等間隔δt_c基礎上浮動。