光学干涉滤波器制造技术

一种光学干涉滤波器，其包括衬底和设置在衬底上方的多组层。每组层包括：包含至少第一氧化物的第一层；设置在第一层上方的第二层，该第二层包含至少第二氧化物；和设置在第二层上方的包含至少氢和硅的第三层。光学干涉滤波器可以被配置成透射与第一光谱范围(例如，从585纳米到700纳米)相关联的光，并且阻挡与第二光谱范围(例如，从440纳米到475纳米)相关联的光。第三层对于第二光谱范围的消光系数大于第三层对于第一光谱范围的消光系数的四倍。第三层对于第一光谱范围的消光系数的四倍。第三层对于第一光谱范围的消光系数的四倍。

【技术实现步骤摘要】
光学干涉滤波器
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2021年12月16日提交的题为“OPTICAL FILTER”的美国临时专利申请第63/265,566号的优先权，该美国临时专利申请的内容通过引用以其整体并入本文。
[0003]背景
[0004]可以利用光学设备来捕获关于光的信息。例如，光学设备可以捕获关于与光相关联的一组波长的信息。光学设备可以包括捕获信息的一组传感器元件(例如，光学传感器、光谱传感器和/或图像传感器)。例如，传感器元件阵列可用于捕获与多个波长有关的信息。传感器元件阵列可以与光学滤波器相关联。光学滤波器可以包括与被传递到传感器元件阵列的第一波长范围的光相关联的通带。光学滤波器可以与阻挡第二波长范围的光被传递到传感器元件阵列相关联。
[0005]概述
[0006]在一些实施方式中，一种光学干涉滤波器，该光学干涉滤波器包括：衬底；和设置在衬底上方的多组层，其中每组层包括：包含至少钽和氧或包含至少铌、钛、和氧的第一层；设置在第一层上方的第二层，该第二层包含至少硅和氧；设置在第二层上方的第三层，该第三层包含至少氢和硅；以及设置在第三层上方的第四层，该第四层包括至少硅和氧，其中：光学干涉滤波器被配置成透射与第一光谱范围相关联的光并阻挡与第二光谱范围相关联的光，并且第三层对于第二光谱范围的消光系数大于或等于第三层对于第一光谱范围的消光系数的四倍。
[0007]在一些实施方式中，所述第一层包含至少五氧化二钽(Ta2O5)材料或至少铌钛氧化物(NbTiO
x
)材料；所述第二层包含至少二氧化硅(SiO2)材料；所述第三层包含至少氢化硅(Si:H)材料；和所述第四层包含至少另一种SiO2材料。
[0008]在一些实施方式中，所述第一光谱范围是从585纳米到700纳米；所述第二光谱范围是从440纳米到475纳米；所述第三层包含至少氢化硅(Si:H)材料；所述第三层在475纳米下具有大于或等于0.8的第一消光系数；和所述第三层在600纳米下具有小于或等于0.2的第二消光系数。
[0009]在一些实施方式中，以下中的至少一项成立：所述第二层的第一表面设置在所述第一层的表面上，所述第三层的第一表面设置在所述第二层的第二表面上，或者所述第四层的表面设置在所述第三层的第二表面上。
[0010]在一些实施方式中，所述第一光谱范围为585纳米至700纳米，其中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第一光谱范围相关联的光的透射率水平阈值的透射率水平，其中，所述透射率水平阈值是10％。
[0011]在一些实施方式中，所述第二光谱范围是从440纳米至475纳米，其中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第二光谱范围相关联的光的阻挡水平阈值的阻挡水平，其中，所述阻挡水平阈值是光密度(OD)4。
[0012]在一些实施方式中，所述光学干涉滤波器还包括设置在所述多组层上方的一个或更多个其他组的层，其中，每个其他组的层包括：第五层，所述第五层包含至少钽和氧或至
少铌、钛、和氧；和第六层，所述第六层包含至少硅和氧；其中，所述其他组的层不包括包含至少氢和硅的层。
[0013]在一些实施方式中，一种光学干涉滤波器，该光学干涉滤波器包括：衬底；和设置在衬底上方的多组层，其中每组层包括：包含至少第一氧化物的第一层；设置在第一层上方的第二层，该第二层包含至少第二氧化物；以及设置在第二层上方的第三层，该第三层包含至少氢和硅，其中：光学干涉滤波器被配置成透射与第一光谱范围相关联的光并阻挡与第二光谱范围相关联的光，并且第三层对于第二光谱范围的消光系数大于或等于第三层对于第一光谱范围的消光系数的四倍。
[0014]在一些实施方式中，所述第一层包含至少五氧化二钽(Ta2O5)材料或至少铌钛氧化物(NbTiO
x
)材料；所述第二层包含至少二氧化硅(SiO2)材料；和所述第三层包含至少氢化硅(Si:H)材料。
[0015]在一些实施方式中，所述第一光谱范围是从585纳米到700纳米；所述第二光谱范围是从440纳米到475纳米；
[0016]所述第三层对于所述第二光谱范围具有大于或等于0.8的消光系数；和所述第三层对于所述第一光谱范围具有小于或等于0.2的消光系数。
[0017]在一些实施方式中，所述多组层中的每组层还包括设置在所述第三层上方的第四层，所述第四层包含至少所述第二氧化物。
[0018]在一些实施方式中，所述第一光谱范围是从585纳米至700纳米，其中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第一光谱范围相关联的光的透射率水平阈值的透射率水平，其中，所述透射率水平阈值是10％。
[0019]在一些实施方式中，所述第二光谱范围是从440纳米至475纳米，其中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第二光谱范围相关联的光的阻挡水平阈值的阻挡水平，其中，所述阻挡水平阈值是光密度(OD)4。
[0020]在一些实施方式中，所述光学干涉滤波器还包括设置在所述多组层上方的一个或更多个其他组的层，其中，每个其他组的层包括：第五层，所述第五层包含至少所述第一氧化物；和第六层，所述第六层包含至少所述第二氧化物；其中，所述其他组的层不包括包含至少氢和硅的层。
[0021]在一些实施方式中，一组光学干涉滤波器，该光学干涉滤波器包括：衬底；和设置在衬底上方的多组层，其中每组层包括：包含至少第一氧化物的第一层；设置在第一层上方的第二层，该第二层包含至少第二氧化物；设置在所述第二层上方的第三层，其中：光学干涉滤波器被配置成透射与第一光谱范围相关联的光并阻挡与第二光谱范围相关联的光，并且第三层对于第二光谱范围的消光系数大于或等于第三层对于第一光谱范围的消光系数的四倍。
[0022]在一些实施方式中，所述第一层包含以下中的至少一种：钽和氧，铌、钛和氧，氢和锗，氢和硅，氢、硅和锗，硅，或锗；所述第二层包含以下中的至少一种：硅和氧，铝和氧，或镁和氟；和所述第三层包括以下中的至少一种：氢和锗，氢和硅，氢、硅和锗，硅，或锗。
[0023]在一些实施方式中，所述多组层中的每组层还包括设置在所述第三层上方的第四层，所述第四层包含至少所述第二氧化物。
[0024]在一些实施方式中，以下中的至少一项成立：所述第一光谱范围是从585纳米到
700纳米；和所述第二光谱范围是从440纳米到475纳米。
[0025]在一些实施方式中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第一光谱范围相关联的光的透射率水平阈值的透射率水平，其中，所述透射率水平阈值是10％。
[0026]在一些实施方式中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第二光谱范围相关联的光的阻挡水平阈值的阻挡水平，其中，所述阻挡水平阈值是光密度(OD)4。
[0027]附图简述
[0028]图1为本文所描述的示例实施方式的概述图。
[0029]图2A
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2B为示例光学滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学干涉滤波器，包括：衬底；以及设置在所述衬底上方的多组层，其中，每组层包括：第一层，所述第一层包含至少钽和氧或至少铌、钛、和氧；第二层，所述第二层设置在所述第一层上方，所述第二层包含至少硅和氧；第三层，所述第三层设置在所述第二层上方，所述第三层包含包含至少氢和硅；和第四层，所述第四层设置在所述第三层上方，所述第四层包含至少硅和氧，其中：所述光学干涉滤波器被配置成透射与第一光谱范围相关联的光并阻挡与第二光谱范围相关联的光，并且所述第三层对于所述第二光谱范围的消光系数大于或等于所述第三层对于所述第一光谱范围的消光系数的四倍。2.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中：所述第一层包含至少五氧化二钽(Ta2O5)材料或至少铌钛氧化物(NbTiO
x
)材料；所述第二层包含至少二氧化硅(SiO2)材料；所述第三层包含至少氢化硅(Si:H)材料；和所述第四层包含至少另一种SiO2材料。3.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中：所述第一光谱范围是从585纳米到700纳米；所述第二光谱范围是从440纳米到475纳米；所述第三层包含至少氢化硅(Si:H)材料；所述第三层在475纳米下具有大于或等于0.8的第一消光系数；和所述第三层在600纳米下具有小于或等于0.2的第二消光系数。4.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中，以下中的至少一项成立：所述第二层的第一表面设置在所述第一层的表面上，所述第三层的第一表面设置在所述第二层的第二表面上，或者所述第四层的表面设置在所述第三层的第二表面上。5.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中，所述第一光谱范围为585纳米至700纳米，其中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第一光谱范围相关联的光的透射率水平阈值的透射率水平，其中，所述透射率水平阈值是10％。6.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，其中，所述第二光谱范围是从440纳米至475纳米，其中，所述光学干涉滤波器被配置成具有大于或等于与所述第二光谱范围相关联的光的阻挡水平阈值的阻挡水平，其中，所述阻挡水平阈值是光密度(OD)4。7.根据权利要求1所述的光学干涉滤波器，还包括设置在所述多组层上方的一个或更多个其他组的层，其中，每个其他组的层包括：第五层，所述第五层包含至少钽和氧或至少铌、钛、和氧；和
第六层，所述第六层包含至少硅和氧；其中，所述其他组的层不包括包含至少氢和硅的层。8.一种光学干涉滤波器，包括：衬底；以及设置在所述衬底上方的多组层，其中，每组层包括：第一层，所述第一层包含至少第一氧化物；第二层，所述第二层设置在所述第一层上方，所述第二层包含至少第二氧化物；和第三层，所述第三层设置在所述第二层上方，所述第三层包含至少氢和硅，其中：所述光学干涉滤波器被配置成透射与第一光谱范围相关联的光并阻挡与第二光谱范围相关联的光，并且所述第三层对于所述第二光谱范围的消光系数大于或等于所述第三层对于所述第一光谱范围的消光系数的四倍。9.根据权利要求8所述的光学干涉滤波器，其中：所述第一层包含至少五氧化二钽(Ta2O5)材料或至少铌钛氧化物(NbTiO

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治，
申请(专利权)人：唯亚威通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：