光学滤波器以及光学滤波器阵列制造技术

本实用新型专利技术涉及光学滤波器和光学滤波器阵列。本实用新型专利技术的一个目的是提供光学滤波器和光学滤波器阵列。公开具有前侧和后侧的光学滤波器阵列。光学滤波器阵列包括第一和第二光学滤波器与模制化合物。第一和第二光学滤波器均包括：具有与模制化合物的后侧共面的后表面的基板；以及具有与模制化合物的前侧共面的前表面的滤波器层。模制化合物覆盖滤波器基板和滤波器层的侧壁，并填充滤波器之间的间隙。一个实施例已经解决了技术问题中的至少一个并且实现了本实用新型专利技术的相应的有利效果。

【技术实现步骤摘要】
光学滤波器以及光学滤波器阵列
本领域涉及光学滤波器，特别地涉及大小被设置成小型系统(如手持式光谱仪)的光学滤波器阵列。
技术介绍
光学滤波器是通过在光学透明基板上应用光学滤波器层产生的。由于性能和/或操作原因，光学滤波器的基板优选是薄的。然而，在许多常规的光学系统中，用于制造滤光器的工艺可能是昂贵的，并且极薄的滤光器难以处理，从而导致在小型光电子系统中占用过多空间和/或呈现低强度透射的滤光器。因此，对于各种类型的光学系统仍然需要改进的滤波器。
技术实现思路
本技术的目的是提供光学滤波器以及光学滤波器阵列。根据本技术的一个方面，提供有具有前侧和后侧的光学滤波器阵列，所述光学滤波器阵列包括：第一光学滤波器，包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第一基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第一滤波器层，所述第一光学滤波器具有从所述前侧延伸到所述后侧的第一侧壁，所述第一光学滤波器被配置为传递第一范围的光学波长；第二光学滤波器，包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第二基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第二滤波器层，所述第二光学滤波器具有从所述前侧延伸到所述后侧的第二侧壁，所述第二光学滤波器被配置为传递和所述第一范围不同的第二范围的光学波长；和在所述第一和第二侧壁之间的模制化合物，所述模制化合物与所述第一和第二光学滤波器层的前表面共面，并且与所述第一和第二基板的后表面共面。优选地，所述第一基板包括玻璃。优选地，所述第二基板包括玻璃。优选地，所述第一和第二基板的后表面以及所述模制化合物的后侧包括限定材料去除过程的标志的标记。优选地，所述标记限定研磨过程的标志。优选地，所述模制化合物从所述光学滤波器阵列的前侧至所述光学滤波器阵列的后侧的厚度在50μm至500μm的范围内。根据本技术的另一个方面，提供有光学滤波器，所述光学滤波器包括：具有前侧和后侧的光学透明基板；所述光学透明基板的前侧上的光学滤波器层；和沉积在所述光学透明基板和所述光学滤波器层的侧壁上的模制化合物，所述模制化合物与所述光学透明基板的后侧和所述光学滤波器层的前侧共面，其中所述模制化合物从所述光学滤波器层的前侧至所述光学透明基板的后侧的厚度在50μm至500μm的范围内。优选地，所述光学透明基板包括玻璃。优选地，所述光学透明基板的后侧和所述模制化合物的后侧包括限定材料去除过程的标志的标记。优选地，所述标记限定研磨过程的标志。优选地，所述光学滤波器层的前侧和所述光学透明基板的后侧暴露，并且其中所述模制化合物完全包围所述光学滤波器层和所述光学透明基板的侧壁。根据本技术的再一个方面，提供有光学滤波器阵列，所述阵列包括如上所述的光学滤波器，所述阵列还包括：具有第二光学透明基板和第二光学滤波器层的第二光学滤波器，所述第二光学滤波器与所述光学滤波器横向隔开，其中所述模制化合物插入所述光学滤波器与所述第二光学滤波器之间。优选地，所述第二光学透明基板的后侧与所述光学透明基板的后侧共面。在一个方面，公开具有前侧和后侧的光学滤波器阵列。光学滤波器阵列包括第一和第二光学滤波器与模制化合物。第一光学滤波器具有与所述阵列的后侧重合的后表面和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第一滤波器层。第一光学滤波器还具有从所述前侧延伸到所述后侧的第一侧壁，并且所述第一光学滤波器被配置为传递第一范围的光学波长。第二光学滤波器包括包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第二基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第二滤波器层。第二光学滤波器包括从所述前侧延伸到所述后侧的第二侧壁，并且所述第二光学滤波器被配置为传递和所述第一范围不同的第二范围的光学波长。模制化合物设置在第一和第二侧壁之间。模制化合物与所述第一和第二光学滤波器层的前表面共面，并且与所述第一和第二基板的后表面共面。在另外方面，公开光学滤波器。光学滤波器包括：具有前侧和后侧的光学透明基板，光学滤波器层在光学透明基板的前侧上；以及模制化合物。模制化合物设置在光学透明基板和光学滤波器层的侧壁上。模制化合物与光学透明基板的后侧和光学滤波器层的前侧共面。模制化合物从光学滤波器层的前侧到光学透明基板的后侧的厚度在50μm至500μm的范围内。在另外方面，公开制造光学滤波器阵列的方法。该方法包括：将多个光学元件的前侧放置在重构基板上；施加模制化合物；所述模制化合物和光学滤波器的部分从与所述前侧相对的后侧变薄；和从光学滤波器和模制化合物除去所述重构基板。在实施方案中，光学滤波器被多个间隙间隔并且模制化合物施加在间隙之间。在本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节在附图和下面的描述中阐述。从描述、附图和权利要求，其他特征、方面和优点将变得显而易见。一个实施例已经解决了技术问题中的至少一个并且实现了本技术的相应的有利效果。附图说明现在将参考以示例方式提供而不是限制的以下附图来描述实施例。图1是根据各种实施方案光学装置的透视分解图。图2是可以与图1的光学装置结合使用的滤波器阵列的俯视平面图。图3是可以在图2的滤波器阵列中使用的滤波器的侧面正视图。图4A是根据各种实施方案在制造滤波器阵列的方法的阶段中填充有滤波器阵列的基板的示意性透视图。图4B是示出图4A的基板的截面示意图。图4C是示出在分配密封剂之后图4B的基板的示意性截面图。图4D是示出了图4C的基板的示意性横截面，具有用于指示变薄过程的目标表面的线。图4E是示出在变薄工艺之后图4D的基板的示意性截面图。图4F是示出了在切割工艺之后图4E的基板形成嵌入密封剂中的多个过滤器阵列的示意性截面图。图4G是示出从阵列中移除基板之后的图4F的基板的截面示意图。图4H是图4G的阵列的放大的示意性横截面。图5是根据各种实施方案示出制造光学元件阵列的方法的流程图。具体实施方式相关申请的交叉引用本申请要求于2016年12月22日提交的标题为“薄的光学滤波器阵列”的美国临时申请No.62/438,363的权益，其全部公开内容用于所有目的通过引用并入本文。本文公开的各种实施例涉及在具有相对较小厚度的系统中使用的滤波器阵列。这里公开的实施例对于便携式手持式光学系统尤其有利。本文公开的实施例对于以有限的高度或厚度使用的光学系统也是特别有益的，例如智能电话、相机电话、数码相机、个人数字助理或手持式光学传感器，例如便携式光谱仪。在系统中使用厚滤波器阵列时，滤波器阵列可能会产生负面影响。例如，厚的滤波器阵列可以增加整个系统的尺寸和/或重量。这种系统的一个例子是光谱仪系统。用户可以使用光谱仪来检查各种物体或表面，并且可以分析从检查获得的数据以确定(例如)物体或表面的分子或原子构成。例如，如果苹果农民使用手持式光谱仪，那么农民可以从获得的数据中检查苹果，以在适当的时机知道苹果的成熟度。在另一个例子中，光谱仪可用于检查垃圾，以了解垃圾的化学成分，以确定是否将垃圾作为常规垃圾或回收废物扔掉。在这些情况下，一个小型的轻型光谱仪可以提高便携性。系统中厚滤波器阵列的另一个缺点是滤波质量下降。较厚的滤光片可能意味着检测到的光通过滤光片行进较长的距离。这可能导致光学噪声和信号重叠，这对于测量的准确度可能是不希望的。因此，更薄的过滤器可以提供更精确和/或更精确的测量。在一些布置中，可以在大晶片中生产过滤器。典型的晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学滤波器阵列，具有前侧和后侧，其特征在于，所述光学滤波器阵列包括：第一光学滤波器，包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第一基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第一滤波器层，所述第一光学滤波器具有从所述前侧延伸到所述后侧的第一侧壁，所述第一光学滤波器被配置为传递第一范围的光学波长；第二光学滤波器，包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第二基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第二滤波器层，所述第二光学滤波器具有从所述前侧延伸到所述后侧的第二侧壁，所述第二光学滤波器被配置为传递和所述第一范围不同的第二范围的光学波长；和在所述第一和第二侧壁之间的模制化合物，所述模制化合物与所述第一和第二光学滤波器层的前表面共面，并且与所述第一和第二基板的后表面共面。

【技术特征摘要】
2016.12.22 US 62/438,363;2017.06.16 US 15/625,9551.光学滤波器阵列，具有前侧和后侧，其特征在于，所述光学滤波器阵列包括：第一光学滤波器，包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第一基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第一滤波器层，所述第一光学滤波器具有从所述前侧延伸到所述后侧的第一侧壁，所述第一光学滤波器被配置为传递第一范围的光学波长；第二光学滤波器，包括具有与所述阵列的后侧重合的后表面的第二基板和具有与所述阵列的前侧重合的前表面的第二滤波器层，所述第二光学滤波器具有从所述前侧延伸到所述后侧的第二侧壁，所述第二光学滤波器被配置为传递和所述第一范围不同的第二范围的光学波长；和在所述第一和第二侧壁之间的模制化合物，所述模制化合物与所述第一和第二光学滤波器层的前表面共面，并且与所述第一和第二基板的后表面共面。2.权利要求1所述的光学滤波器阵列，其特征在于，其中所述第一基板包括玻璃。3.权利要求1所述的光学滤波器阵列，其特征在于，其中所述第二基板包括玻璃。4.权利要求1所述的光学滤波器阵列，其特征在于，其中所述第一和第二基板的后表面以及所述模制化合物的后侧包括限定材料去除过程的标志的标记。5.权利要求4所述的光学滤波器阵列，其特征在于，其中所述标记限定研磨过程的标志。6.权利要求1所述的光学滤波器阵列，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·F·鲍罗格尼亚，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：新型
国别省市：美国,US