滤光器和包括滤光器的光谱仪制造技术

公开了一种滤光器和包括滤光器的光谱仪。滤光器包括多个过滤器单元，具有不同谐振波长，其中，多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光，布拉格反射层，设置在腔层的第一表面上，以及图案反射层，设置在腔层的与第一表面相对的第二表面上并被配置为引起入射在图案反射层上的光的导模谐振，图案反射层包括周期性地布置的多个反射结构。

Filter and Spectrometer Including Filter

【技术实现步骤摘要】
滤光器和包括滤光器的光谱仪相关申请的交叉引用本申请要求分别于2018年3月9日、2018年11月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0028293、No.10-2018-0133136的优先权，其公开通过引用全部并入本文。
本公开的示例实施例涉及滤光器和包括滤光器的光谱仪。
技术介绍
光谱仪是一种光学工具。相关技术的光谱仪包括各种光学元件，因此相对体积较大且较重。近年来，在诸如智能电话或可穿戴设备之类的小型设备应用中需要较小的光谱仪。特别地，因为集成电路和光学器件都形成在一个半导体芯片上，因此具有片上结构的光谱仪可以较小，因而开发了片上光谱仪。
技术实现思路
一个或多个示例实施例提供了滤光器和包括滤光器的光谱仪。附加方面部分地将在接下来的描述中阐述，且部分地将通过该描述而变得清楚明白，或者可以通过对示例实施例的实践来获知。根据示例实施例的一个方面，提供了一种滤光器，包括：多个过滤器单元，具有不同谐振波长，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光，布拉格反射层，设置在所述腔层的第一表面上，以及图案反射层，设置在所述腔层的与所述第一表面相对的第二表面上并被配置为引起入射在所述图案反射层上的光的导模谐振，所述图案反射层包括周期性地设置的多个反射结构。所述多个反射结构可以以小于所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长的间距周期性地设置。所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长可以由所述多个反射结构的间距、厚度和占空比中的至少一项确定。所述多个反射结构可以一维地设置。可以将所述多个反射结构设置为平行线。所述多个反射结构可以二维地设置。所述多个反射结构可以以多边形图案重复地设置。所述布拉格反射层可以包括交替地堆叠的分别具有不同折射率的多个材料层。所述图案反射层还可以包括填充层，所述填充层填充在所述多个反射结构之间的间隙中，并且所述填充层的折射率不同于所述多个反射结构的折射率。所述图案反射层还可以包括覆盖层，所述覆盖层覆盖所述多个反射结构，并且所述覆盖层的折射率不同于所述多个反射结构的折射率。所述图案反射层还可以包括多个连接层，所述多个连接层被配置为将相邻的反射结构连接，并且所述连接层的厚度可以小于所述多个反射结构的厚度。根据示例实施例的另一方面，提供了一种滤光器，包括：多个过滤器单元，具有不同谐振波长，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光，第一布拉格反射层，设置在所述腔层的第一表面上，第二布拉格反射层，设置在所述腔层的与所述第一表面相对的第二表面上，以及图案反射层，设置在所述腔层中并被配置为引起入射在所述图案反射层上的光的导模谐振，所述图案反射层包括周期性地设置的多个反射结构。所述多个反射结构可以以小于所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长的间距周期性地设置。所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长可以由所述多个反射结构的间距、厚度和占空比中的至少一项确定。所述多个反射结构可以一维地或二维地设置。所述第一布拉格反射层和所述第二布拉格反射层中的每个布拉格反射层分别可以包括交替地堆叠的具有不同折射率的多个材料层。所述多个反射结构可以设置在所述第一布拉格层的与所述腔层的所述第一表面相邻的表面上或者设置在所述第二布拉格层的与所述腔层的所述第二表面相邻的表面上。所述多个反射结构可以与所述第一布拉格层和所述第二布拉格层接触。根据示例实施例的方案，提供了一种光谱仪，包括：滤光器，包括多个过滤器单元，所述多个过滤器单元具有不同谐振波长；以及感测单元，被配置为接收已经通过所述滤光器的光，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光，第一布拉格反射层，设置在所述腔层的第一表面上，以及图案反射层，包括多个反射结构，设置在所述腔层的与所述第一表面相对的第二表面上或者包括在所述腔层中，所述图案反射层被配置为引起入射在所述图案反射层上的光的导模谐振。所述多个反射结构可以以小于所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长的间距周期性地设置。所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长可以由所述多个反射结构的间距、厚度和占空比中的至少一项确定。所述多个反射结构可以一维地或二维地设置。所述多个反射结构可以设置在所述腔层的所述第二表面上，其中，所述图案反射层还可以包括填充层，所述填充层填充在所述多个反射结构之间的间隙中，并且所述填充层的折射率不同于所述多个反射结构的折射率。所述多个反射结构可以设置在所述腔层中，并且所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元还可以包括设置在所述腔层的所述第二表面上的第二布拉格层。感测单元可以包括图像传感器或光电二极管。所述多个反射结构可以与所述第一布拉格层和所述第二布拉格层接触。附图说明上述和/或其他方面将从结合附图对示例实施例的以下描述中变得清楚明白并且易于理解，在附图中：图1是示意性地示出了根据示例实施例的光谱仪的透视图；图2是示出了图1中所示的滤光器的过滤器单元的透视图；图3是示出了图2中所示的过滤器单元的截面图；图4是示出了作为示例模型的相关技术的过滤器单元的视图；图5是示出了图4中所示的过滤器单元的透射光谱的仿真结果的视图；图6是示出了图2中所示的实施例的过滤器单元的示例模型的视图；图7A、图7B和图7C是示出了图6中所示的过滤器单元的透射光谱的仿真结果的视图；图8是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图9是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图10是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图11是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图12是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图13是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图14A和图14B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图15是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图16是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图17是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图18是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图19是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图20A和图20B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图21A和图21B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图22A和图22B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图23A和图23B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图24A和图24B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；图25A和图25B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图；以及图26A和图26B是示出了根据示例实施例的过滤器单元的视图。具体实施方式现在详细参考示例实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，类似的附图标记始终表示类似的元件，并且为了清楚，可以放大元件的尺寸。在这点上，呈现的实施例可以具有不同形式，并且不应当被解释为受限于本文所阐明的描述。因此，下面仅通过参考附图描述示例实施例，以解释各个方面。如本文所用，术语“和/或”包括关联列出的项目中的一个或多个项目的任意和所有组合。诸如“……中的至少一个”之类的表述在元件列表之前时修饰整个元件列表，而不是修饰列表中的单独元件。例如，表述“a、b和c中的至少一个”应该理解为仅包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤光器，包括：多个过滤器单元，具有不同谐振波长，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光；布拉格反射层，设置在所述腔层的第一表面上；以及图案反射层，设置在所述腔层的与所述第一表面相对的第二表面上并被配置为引起入射在所述图案反射层上的光的导模谐振，所述图案反射层包括周期性地布置的多个反射结构。

【技术特征摘要】
2018.03.09 KR 10-2018-0028293;2018.11.01 KR 10-2011.一种滤光器，包括：多个过滤器单元，具有不同谐振波长，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光；布拉格反射层，设置在所述腔层的第一表面上；以及图案反射层，设置在所述腔层的与所述第一表面相对的第二表面上并被配置为引起入射在所述图案反射层上的光的导模谐振，所述图案反射层包括周期性地布置的多个反射结构。2.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述多个反射结构以小于所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长的间距周期性地布置。3.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元的谐振波长由所述多个反射结构的间距、厚度和占空比中的至少一项确定。4.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述多个反射结构一维地布置。5.根据权利要求4所述的滤光器，其中，所述多个反射结构以平行线布置。6.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述多个反射结构二维地布置。7.根据权利要求6所述的滤光器，其中，所述多个反射结构以多边形图案重复地布置。8.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述布拉格反射层包括交替地堆叠的分别具有不同折射率的多个材料层。9.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述图案反射层还包括填充层，所述填充层填充在所述多个反射结构之间的间隙中，并且其中，所述填充层的折射率不同于所述多个反射结构的折射率。10.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述图案反射层还包括覆盖层，所述覆盖层覆盖所述多个反射结构，并且其中，所述覆盖层的折射率不同于所述多个反射结构的折射率。11.根据权利要求1所述的滤光器，其中，所述图案反射层还包括多个连接层，所述多个连接层被配置为将相邻的反射结构连接，并且其中，所述连接层的厚度小于所述多个反射结构的厚度。12.一种滤光器，包括：多个过滤器单元，具有不同谐振波长，其中，所述多个过滤器单元中的每个过滤器单元包括：腔层，被配置为输出相长干涉光；第一布拉格反射层，设置在所述腔层的第一表面上；第二布拉格反射层，设置在所述腔层的与所述第一表面相对的第二表面上；以及图案反射层，设置在所述腔层中并被配置为引起入射在所述图案反射层上的光的导模谐振，所述图案反射层包括周期性地布置的多个反射结构。13.根据权利要求12所述的滤光器，其中，所述多个反...

【专利技术属性】
技术研发人员：金震恩，卢永瑾，朴研相，金孝哲，郑文一，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR