[發明專利]光學干涉濾波器

在審

• 申請號: 202211626904.6
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN116540343A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 喬治·J·歐肯法斯
• 申請（專利權）人: 唯亞威通訊技術有限公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;G02B5/20
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 韓輝峰;楊明釗

一種光學干涉濾波器，其包括襯底和設置在襯底上方的多組層。每組層包括：包含至少第一氧化物的第一層；設置在第一層上方的第二層，該第二層包含至少第二氧化物；和設置在第二層上方的包含至少氫和硅的第三層。光學干涉濾波器可以被配置成透射與第一光譜范圍(例如，從585納米到700納米)相關聯的光，并且阻擋與第二光譜范圍(例如，從440納米到475納米)相關聯的光。第三層對于第二光譜范圍的消光系數大于第三層對于第一光譜范圍的消光系數的四倍。

相關申請

本申請要求2021年12月16日提交的題為“OPTICAL?FILTER”的美國臨時專利申請第63/265,566號的優先權，該美國臨時專利申請的內容通過引用以其整體并入本文。

背景

可以利用光學設備來捕獲關于光的信息。例如，光學設備可以捕獲關于與光相關聯的一組波長的信息。光學設備可以包括捕獲信息的一組傳感器元件(例如，光學傳感器、光譜傳感器和/或圖像傳感器)。例如，傳感器元件陣列可用于捕獲與多個波長有關的信息。傳感器元件陣列可以與光學濾波器相關聯。光學濾波器可以包括與被傳遞到傳感器元件陣列的第一波長范圍的光相關聯的通帶。光學濾波器可以與阻擋第二波長范圍的光被傳遞到傳感器元件陣列相關聯。

概述

在一些實施方式中，一種光學干涉濾波器，該光學干涉濾波器包括：襯底；和設置在襯底上方的多組層，其中每組層包括：包含至少鉭和氧或包含至少鈮、鈦、和氧的第一層；設置在第一層上方的第二層，該第二層包含至少硅和氧；設置在第二層上方的第三層，該第三層包含至少氫和硅；以及設置在第三層上方的第四層，該第四層包括至少硅和氧，其中：光學干涉濾波器被配置成透射與第一光譜范圍相關聯的光并阻擋與第二光譜范圍相關聯的光，并且第三層對于第二光譜范圍的消光系數大于或等于第三層對于第一光譜范圍的消光系數的四倍。

在一些實施方式中，所述第一層包含至少五氧化二鉭(Ta₂O₅)材料或至少鈮鈦氧化物(NbTiO_x)材料；所述第二層包含至少二氧化硅(SiO₂)材料；所述第三層包含至少氫化硅(Si:H)材料；和所述第四層包含至少另一種SiO₂材料。

在一些實施方式中，所述第一光譜范圍是從585納米到700納米；所述第二光譜范圍是從440納米到475納米；所述第三層包含至少氫化硅(Si:H)材料；所述第三層在475納米下具有大于或等于0.8的第一消光系數；和所述第三層在600納米下具有小于或等于0.2的第二消光系數。

在一些實施方式中，以下中的至少一項成立：所述第二層的第一表面設置在所述第一層的表面上，所述第三層的第一表面設置在所述第二層的第二表面上，或者所述第四層的表面設置在所述第三層的第二表面上。

在一些實施方式中，所述第一光譜范圍為585納米至700納米，其中，所述光學干涉濾波器被配置成具有大于或等于與所述第一光譜范圍相關聯的光的透射率水平閾值的透射率水平，其中，所述透射率水平閾值是10％。

在一些實施方式中，所述第二光譜范圍是從440納米至475納米，其中，所述光學干涉濾波器被配置成具有大于或等于與所述第二光譜范圍相關聯的光的阻擋水平閾值的阻擋水平，其中，所述阻擋水平閾值是光密度(OD)4。

在一些實施方式中，所述光學干涉濾波器還包括設置在所述多組層上方的一個或更多個其他組的層，其中，每個其他組的層包括：第五層，所述第五層包含至少鉭和氧或至少鈮、鈦、和氧；和第六層，所述第六層包含至少硅和氧；其中，所述其他組的層不包括包含至少氫和硅的層。