一种微腔滤光器阵列的实现方法技术

一种微腔滤光器阵列的实现方法，涉及滤光器。提供尤其是其中具有不同厚度腔内介质层的各个滤光器单元的设计和制备方法。所述微腔滤光器阵列的滤光器单元包括位于衬底上的第一反射层和第二反射层、以及位于它们中间具有不同厚度的腔内介质层。微腔滤光器阵列的实现方法为通过较少次数的光刻剥离工艺实现微腔滤光器阵列中较多数目滤光器单元的设计和制备方法，其中包括微腔滤光器阵列中的滤光器单元及其腔内介质层厚度的设计方法、微腔滤光器阵列中各个滤光器单元的腔内介质层厚度的分配及每次光刻剥离工艺中镀膜区域选择的方法、以及微腔滤光器阵列中的滤光器单元的腔内介质层的制备方法。层的制备方法。层的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种微腔滤光器阵列的实现方法


[0001]本专利技术涉及滤光器，尤其是涉及一种微腔滤光器阵列的实现方法。

技术介绍

[0002]滤光器是光学系统和光电器件中的一个重要组成部分。随着人们对高性能、智能化、便携化光电产品的需求，滤光器的微型化、集成化成为一个重要技术课题。尤其是制备在同一衬底基片上的滤光器阵列，在彩色显示、光谱成像和生物化学传感等方面都有重要用途。传统上，透射性滤光器的透射光谱特性一般表现为在一定的宽波段范围内具有窄波段通带、窄波段阻带、长波通短波阻或短波通长波阻等。近年来，随着数字和智能技术的发展、及其在相关光电系统中的运用，广义上的滤光器具有一般化的透射光谱特征；对于滤光器阵列，在一些应用(如光谱成像)中只需要其各个单元中的透射光谱具有一定的差异(即具有较低的相关性)即可，通过后端数据处理获取信息。
[0003]片上滤光器阵列结构有多种类型：
[0004]如滤光器阵列结构基于具有分立的不同腔长的垂直型Fabry
‑
Perot(简称F
‑
P)谐振腔阵列结构[S.
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微腔滤光器阵列的实现方法，其特征在于：所述微腔滤光器阵列由多个滤光器单元构成，各个滤光器单元分布于衬底上平面且具有垂直于衬底面方向的F
‑
P型谐振腔结构；所述谐振腔结构包括第一反射层和第二反射层、以及位于第一反射层和第二反射层中间的腔内介质层；所述腔内介质层由具有相同厚度的同厚介质层和具有不同厚度的异厚介质层构成；同厚介质层和异厚介质层分别通过一次或多次镀膜堆叠形成；每次镀膜都只存在于选择性地设定的滤光器单元区域内；各个滤光器单元的腔内介质层的厚度在一定的厚度范围ΔT
c
＝T
c,max
‑
T
c,min
内较以较小的间隔分布；所述微腔滤光器阵列中的全部或部分滤光器单元具有不同的腔内介质层厚度；所述微腔滤光器阵列通过较少次数光刻剥离工艺实现微腔滤光器阵列中较多数目滤光器单元的设计和制备，包括微腔滤光器阵列中的滤光器单元及其腔内介质层厚度的设计方法、微腔滤光器阵列中各个滤光器单元的腔内介质层厚度的分配及每次镀膜区域选择的方法、以及微腔滤光器阵列中的滤光器单元的腔内介质层的制备方法。2.如权利要求1所述一种微腔滤光器阵列的实现方法，其特征在于：设所述微腔滤光器阵列中有J个滤光器单元，各个滤光器单元的腔内介质层的厚度在一定的厚度范围ΔT
c
＝T
c,max
‑
T
c,min
内等间隔δt
c
分布，即使各个滤光器单元内异厚介质层厚度分别为序列[δt
c
,2δt
c
,3δt
c
,
…
,J
·
δt
c
]中的厚度值；设通过N次镀膜形成J个滤光器单元中的异厚介质层，其中J≤2
N
；在所述N次镀膜中，每次镀膜的厚度从序列[δt
c
,2δt
c
,4δt
c
,8δt
c
,...,2
(N
‑
1)
·
δt
c
]中不重复地、依序或任意选择；根据应用需求、镀膜工艺条件和所述微腔滤光器阵列中各个滤光器单元的布局等因素来确定滤光器单元数J、厚度间隔δt
c
和制备异厚介质层的镀膜次数N；为基于更少次数的镀膜工艺来制备包含有更多滤光器单元数目的微腔滤光器阵列，使滤光器单元数J更接近于2
N
。3.如权利要求2所述一种微腔滤光器阵列的实现方法，其特征在于：确定滤光器单元数J、厚度间隔δt
c
和制备异厚介质层的镀膜次数N的一种方式：首先，根据相关应用对所述微腔滤光器阵列的要求来确定其中滤光器单元的数目J；且令δt
c
＝ΔT
c
/J；然后，根据J≤2
N
来确定镀膜次数N；且优先选取满足条件的最小N值，即N＝Integer[log2(J)]+1，其中integer[.]定义为取括号中数值的整数部分的函数。4.如权利要求2所述一种微腔滤光器阵列的实现方法，其特征在于：确定滤光器单元数J、厚度间隔δt
c
和制备异厚介质层的镀膜次数N的一种方式：首先，根据镀膜的工艺条件和膜厚控制精度确定异厚介质层的厚度间隔δt
c
；令J＝Integer[ΔT
c
/δt
c
]或integer[ΔT
c
/δt
c
]+1；然后，根据J≤2
N
确定镀膜次数N；且优先选取满足条件的最小N值，即N＝Integer[log2(ΔT
c

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志军，曾生林，刘聪聪，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：