HK40001165B - Optical filter and sensor system - Google Patents

Claims (14)

1. Un filtre optique ayant une bande passante au moins partiellement en chevauchement avec une gamme de longueurs d'onde de 800 nm à 1 100 nm, comprenant :

   un empilement filtrant sur un premier côté d'un substrat, l'empilement filtrant incluant des couches alternées de :

   silicium hydrogéné ayant un indice de réfraction de plus de 3 sur la gamme de longueurs d'onde de 800 nm à 1 100 nm ; et

   couches d'un matériau d'indice de réfraction inférieur composé de dioxyde de silicium (SiO₂), d'oxyde d'aluminium (Al₂O₃), de dioxyde de titane (TiO₂), de pentoxyde de niobium (Nb₂O₅), de pentoxyde de tantale (Ta₂O₅), ou de mélanges de ceux-ci ;

   où le filtre optique a un taux de transmittance, au sein de la bande passante, de plus de 90%

   où la bande passante a une longueur d'onde centrale comprise dans la gamme de longueurs d'onde de 800 nm à 1 100 nm et la longueur d'onde centrale se décale de moins de 20 nm en amplitude avec un changement dans un angle d'incidence allant de 0° à 30°.
2. Le filtre optique de la revendication 1, où les couches de silicium hydrogéné ont un indice de réfraction de plus de 3,6 à une longueur d'onde de 830 nm.
3. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente, où au moins une des couches de silicium hydrogéné est plus épaisse qu'au moins une des couches du matériau d'indice de réfraction inférieur.
4. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente, où le filtre optique est un filtre passe-bande.
5. Le filtre optique de la revendication 1, où la longueur d'onde centrale de la bande passante se décale de 12,2 nm avec un changement dans l'angle d'incidence allant de 0° à 30°, ou se décale de 7,8 nm avec un changement dans l'angle d'incidence allant de 0° à 20°.
6. Le filtre optique de la revendication 4, où la bande passante a une largeur totale à mihauteur (LTMH) de moins de 50 nm.
7. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente, où le filtre optique a un taux de blocage, en dehors de la bande passante, de plus de DO2 sur la gamme de longueurs d'onde de 400 nm à 1 100 nm.
8. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente, où le silicium hydrogéné a un coefficient d'extinction de plus de 0,01 à des longueurs d'onde de moins de 600 nm.
9. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente, où le silicium hydrogéné a un coefficient d'extinction de plus de 0,05 à des longueurs d'onde de moins de 650 nm.
10. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente comprenant en sus un revêtement antireflet sur un deuxième côté, opposé, du substrat.
11. Le filtre optique de la revendication 10 où le revêtement antireflet est un revêtement interférentiel multicouche incluant du dioxyde de silicium (SiO₂) et du pentoxyde de tantale (Ta₂O₅).
12. Le filtre optique de la revendication 10 ou de la revendication 11, où le revêtement antireflet a une épaisseur de 0,1 µm à 1 µm.
13. Le filtre optique de n'importe quelle revendication précédente, où le filtre optique a une épaisseur de revêtement totale de moins de 10 µm.
14. Un système de capteur comprenant :

    une source de lumière pour émettre de la lumière à une longueur d'onde d'émission comprise dans une gamme de longueurs d'onde de 800 nm à 1 100 nm ;

    le filtre optique de n'importe lesquelles des revendications 1 à 13, où la bande passante inclut la longueur d'onde d'émission, disposé afin de recevoir la lumière émise, pour transmettre la lumière émise ; et

    un capteur, disposé afin de recevoir la lumière émise après transmission par le filtre optique, pour détecter la lumière émise.