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滤光器、滤光器系统、光谱仪及其制造方法
摘要: 滤光器、滤光器系统、光谱仪及其制造方法根据本发明的实施例,提供了一种纳米结构化光学波长透射过滤器。滤光器包括图案化基底,在所述图案化基底上布置高折射率介质波导。低折射率介电层布置在高折射率介质波导上,在所述低折射率介电层上布置金属纳米结构的阵列。滤光器的各层具有由基底的图案化表面限定的共形形状。本发明还涉及滤光器系统,包括光学透射过滤器和固定到基底的检测器阵...   查看全部>>
  • 专利类型:
    发明专利
  • 申请/专利号:
    CN201910789353.7
  • 申请日期:
    2019-08-26
  • 公开/公告号:
    CN110865431A
  • 公开/公告日:
    2020-03-06
  • 主分类号:
    G02B5/20(2006.01)  G  G02  G02B  G02B5 
  • 分类号:
    [G02B5/20(2006.01), G02B5/00(2006.01), G01J3/36(2006.01), G01J3/02(2006.01), H01L31/0216(2014.01), B82Y20/00(2011.01), G02B5/20, G02B5/00, G01J3/36, G01J3/02, H01L31/0216, B82Y20/00]
  • 申请/专利权人:
  • 发明/设计人:
  • 主申请人地址:
    瑞士纳沙泰尔
  • 专利代理机构:
    中国专利代理(香港)有限公司
  • 代理人:
    唐立%陈岚
  • 国别省市代码:
    瑞士;CH
  • 主权项:
    1. 一种光学透射过滤器,配置成透射入射到所述过滤器上的光束的光谱的一部分,所述过滤器包括基底,所述基底具有第一基底表面和与所述第一基底表面相对的第二基底表面,并且包括纳米结构化金属层和波导, 其中 -所述第一基底表面是图案化表面,所述图案化表面包括由相邻的脊和沟组成的纳米结构的阵列; -高折射率介质波导布置在所述第一基底表面上,并且具有由所述第一基底表面限定的图案化形状,所述介质波导具有介于1.45与3.3之间的折射率n1; -低折射率介电层布置在所述介质波导上方,并且具有由所述介质波导限定的图案化形状,所述图案化形状限定相邻的脊和沟,所述介电层具有介于1.15与1.7之间的折射率n2,n2低于n1; -金属纳米结构的阵列布置在所述低折射率介电层的至少一部分上,并且至少部分地具有由所述介质波导限定的图案化形状。 2.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中金属纳米结构的所述阵列包括通孔的阵列,所述孔的每一个面向所述低折射率介电层的所述沟之一。 3.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中金属纳米结构的所述阵列具有非均匀的厚度,并且在所述低折射率介电层的所述脊上具有厚度t3的所述金属纳米结构,大于其在所述低折射率介电层的所述沟上的厚度t5。 4.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述阵列包括多个在至少一个维度上具有不同周期性P1-PN的N个子阵列,N优选大于10。 5.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述金属纳米结构仅覆盖所述低折射率介电层的所述脊的至少一部分。 6.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述金属纳米结构仅覆盖至少一部分所述沟。 7.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述介质波导的厚度t2在20nm与150nm之间,优选在30nm与100nm之间。 8.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述低折射率介电层的厚度t2在80nm与200nm之间,优选在30nm与200nm之间。 9.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中金属纳米结构的所述阵列的所述周期在200nm与500nm之间。 10.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中金属纳米结构的所述阵列是纳米大小薄片的线性阵列。 11.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述第一基底表面是二元图案化表面。 12.根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中所述第一基底表面是正弦图案化表面。 13.一种滤光器系统,包括根据权利要求1所述的光学透射过滤器,其中检测器阵列被固定到所述基底。 14.一种光谱仪,包括至少一个光学透射过滤器和/或至少一个所述光学透射过滤器系统,对于具有波长在300nm与790nm之间的入射光,所述光谱仪具有低于30nm,优选低于20nm的光谱分辨率。 15.一种制造根据权利要求1的光学透射过滤器的方法,所述方法包括以下步骤a-g: a)提供具有接触表面的基底; b)提供包括纳米结构化表面的模具母模; c)在所述接触表面上施加一层溶胶-凝胶; d)通过使用UV光对该层溶胶-凝胶进行照明来实现所述溶胶-凝胶层的纳米压印层; e)在所述纳米压印层上沉积高折射率薄膜涂层; f)在所述高折射率薄膜涂层上沉积低折射率薄膜涂层; g)通过倾斜涂覆在所述低折射率薄膜涂层上沉积金属涂层。
  • 法律状态:
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