[發明專利]溫度不敏感濾波器

在審

• 申請號: 202310068040.9
• 申請日: 2018-12-31
• 公開（公告）號: CN115980918A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: R·貝茨;E·萊克布爾;A·拉希姆;A·瓦西里耶夫;X·聶
• 申請（專利權）人: 根特大學;IMEC非營利協會
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/293;G01J3/02;G01J3/18
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊潔

1.一種集成波長選擇濾波器設備(10；20；30；40)，包括：

被圖案化在基板(11，12)之上或之中的第一光學元件(14)，所述第一光學元件(14)被配置成用于接收入射在其上的輻射并且用于將所述接收到的輻射至少部分地定向到由第一角(α)定義的方向上，以形成定向輻射，

被圖案化在基板(11，12，16)之上或之中的第二光學元件(15)，所述第二光學元件(15)是衍射元件且縱向延伸并相對于所述第一光學元件(14)遠離地布置，所述第二光學元件(15)被配置成用于以入射角接收所述定向輻射，并且被適配成以第二角(β)對所述定向輻射進行衍射，以形成衍射輻射，所述第二角取決于波長，

其中所述第一光學元件(14)將所述接收到的輻射定向到傳播介質中，所述定向輻射純通過所述傳播介質傳播直到在所述第二光學元件(15)處被接收到為止，所述傳播介質由不同于所述第一光學元件和所述第二光學元件的所述基板的任何材料的材料形成，

其中所述第二光學元件(15)被配置成使得所述第二角如下：對于單個參考波長，所述衍射輻射被定向到所述傳播介質中以在所述傳播介質中向所述第一光學元件(14)上的預定位置行進以便從具有顯著不同的波長的輻射中過濾具有與所述參考波長基本匹配的波長的輻射，從而為整個設備唯一地確定所述參考波長，并且

所述第二光學元件(15)被適配成將所述定向輻射反向反射到所述傳播介質中，以沿相同的仰角方向(θ)在所述傳播介質中行進，但具有與入射到所述第二光學元件(15)上的所述輻射相比相反的傳播方向，所述仰角方向(θ)相對于所述第二光學元件(15)的所述基板的平坦表面來定義。

2.如權利要求1所述的集成波長選擇濾波器設備(10；20；30；40)，其特征在于，所述傳播介質由熱光折射率系數比所述第一光學元件和所述第二光學元件(14，15)的所述基板的任何材料的相應熱光折射率系數至少小一個數量級的材料形成。

3.如權利要求1所述的集成波長選擇濾波器設備(10；20；30；40)，其特征在于，所述濾波器設備包括具有熱膨脹系數或設計的一種材料，使得，對于由所述設備的溫度變化而引起的至少第二角的變化，所述定向輻射在所述傳播介質中從所述第一光學元件到所述第二光學元件的傳播路徑的長度通過由于溫度變化而引起的所述設備的熱膨脹被自動地適配，使得對于所述參考波長，所述衍射輻射再次被定向到所述預定位置。

4.如權利要求1至3中任一項所述的集成波長選擇濾波器設備(10；30)，其特征在于，所述第一光學元件和所述第二光學元件被圖案化在同一基板之中或之上，或其中所述第一光學元件和所述第二光學元件被形成在芯片的半導體或介電基板中。

5.如權利要求1至3中任一項所述的集成波長選擇濾波器設備(10；30)，其特征在于，所述濾波器設備包括反射元件(161)，使得在所述定向輻射在所述傳播介質中從所述第一光學元件到所述第二光學元件的傳播的路徑上，所述輻射被所述反射元件(161)的反射表面所反射。

6.如權利要求5所述的集成波長選擇濾波器設備(10；30)，其特征在于，所述第一光學元件(14)和所述第二光學元件(15)兩者均形成在所述設備的同一平坦表面上，并且其中所述反射元件(161)位于所述平坦表面上方或下方。

7.如權利要求6所述的集成波長選擇濾波器設備(10；30)，其特征在于，所述設備進一步包括至少一個支座(18)以用于支撐位于所述平坦表面上方或下方的所述反射元件(161)。

8.如權利要求7所述的集成波長選擇濾波器設備(10；30)，其特征在于，對路徑長度的適配通過所述至少一個支座(18)的熱膨脹來獲得，并且

所述第一光學元件和所述第二光學元件被圖案化在同一基板之中或之上，或其中所述第一光學元件和所述第二光學元件被形成在芯片的半導體或介電基板中。