[發明專利]一種微腔濾光器陣列的實現方法

在審

• 申請號: 202211333694.1
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115718339A
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（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

一種微腔濾光器陣列的實現方法，涉及濾光器。提供尤其是其中具有不同厚度腔內介質層的各個濾光器單元的設計和制備方法。所述微腔濾光器陣列的濾光器單元包括位于襯底上的第一反射層和第二反射層、以及位于它們中間具有不同厚度的腔內介質層。微腔濾光器陣列的實現方法為通過較少次數的光刻剝離工藝實現微腔濾光器陣列中較多數目濾光器單元的設計和制備方法，其中包括微腔濾光器陣列中的濾光器單元及其腔內介質層厚度的設計方法、微腔濾光器陣列中各個濾光器單元的腔內介質層厚度的分配及每次光刻剝離工藝中鍍膜區域選擇的方法、以及微腔濾光器陣列中的濾光器單元的腔內介質層的制備方法。

技術領域

本發明涉及濾光器，尤其是涉及一種微腔濾光器陣列的實現方法。

背景技術

濾光器是光學系統和光電器件中的一個重要組成部分。隨著人們對高性能、智能化、便攜化光電產品的需求，濾光器的微型化、集成化成為一個重要技術課題。尤其是制備在同一襯底基片上的濾光器陣列，在彩色顯示、光譜成像和生物化學傳感等方面都有重要用途。傳統上，透射性濾光器的透射光譜特性一般表現為在一定的寬波段范圍內具有窄波段通帶、窄波段阻帶、長波通短波阻或短波通長波阻等。近年來，隨著數字和智能技術的發展、及其在相關光電系統中的運用，廣義上的濾光器具有一般化的透射光譜特征；對于濾光器陣列，在一些應用(如光譜成像)中只需要其各個單元中的透射光譜具有一定的差異(即具有較低的相關性)即可，通過后端數據處理獲取信息。

片上濾光器陣列結構有多種類型：

如濾光器陣列結構基于具有分立的不同腔長的垂直型Fabry-Perot(簡稱F-P)諧振腔陣列結構[S.-W.Wang,C.Xia,X.Chen,W.Lu,M.Li,H.Wang,W.Zheng,and T.Zhang,Opt.Lett.,32(6),632(2007)；溫志渝，陳剛，王建國，光譜學與光譜分析，26(10),1955(2006)。]，或基于腔長連續線性變化的Fabry-Perot諧振腔的線性可變濾光器(LinearVariable Filter,LVF)結構[A.Emadi,H.Wu,G.de Graaf,and R.Wolffenbuttel,Opt.Express,20(1),489(2011)；中國發明專利CN 110873605 A]。

又如，濾光器陣列結構基于介質材料的光子晶體結構[N.K.Pervez,W.Cheng,Z.Jia,M.P.Cox,H.M.Edrees,and I.Kymissis,Opt.Express,18(8),8277(2010).]。

再如，濾光器陣列結構基于具有不同吸收譜的半導體量子點或量子線陣列結構[J.Bao and M.G.Bawendi,Nature,523,67(2015)；Z.Yang,T.Albrow-Owen,H.Cui,et al.,Science,365,1017(2019).]；等。

還有如濾光器陣列結構基于表面等離激元(surface plasmon，SP)諧振效應的金屬微納結構[中國發明專利CN 105092035B、CN 109642822A、CN 110873911 A、CN110243471 A、CN109564323A等；美國發明專利US 8542359 B2、US 7426040 B2等]。