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TWI873941B - 光學濾波器 - Google Patents

光學濾波器 Download PDF

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TWI873941B
TWI873941B TW112141164A TW112141164A TWI873941B TW I873941 B TWI873941 B TW I873941B TW 112141164 A TW112141164 A TW 112141164A TW 112141164 A TW112141164 A TW 112141164A TW I873941 B TWI873941 B TW I873941B
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王繼傑
黃建銘
黃光平
翁人傑
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白金科技股份有限公司
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Priority to CN202410755230.2A priority patent/CN119902319A/zh
Priority to US18/801,602 priority patent/US20250138230A1/en
Priority to KR1020240124498A priority patent/KR20250061617A/ko
Priority to JP2024165850A priority patent/JP2025074002A/ja
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Abstract

本發明公開一種光學濾波器,包含一基板、形成於所述基板的一結合層、及形成於所述結合層的一匹配複合層。所述匹配複合層包含多個第一折射層、多個第二折射層、及多個第三折射層。多個所述第二折射層的數量小於多個所述第一折射層、並小於多個所述第三折射層。所述第一折射層的折射率大於所述結合層的折射率,所述第二折射層的折射率大於所述第一折射層的所述折射率、並小於所述第三折射層的折射率。相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間,共同定義為一雙向遞增模塊。

Description

光學濾波器
本發明涉及一種濾波器,尤其涉及一種光學濾波器。
現有的光學濾波器常採用依序堆疊的多個折射層,其所具有的兩種折射率之間具有較大的差值。然而,現有光學濾波器的配置構造已逐漸無法符合現今的不同需求。於是,本發明人認為上述缺陷可改善,乃特潛心研究並配合科學原理的運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明實施例在於提供一種光學濾波器,其能有效地改善現有光學濾波器所可能產生的缺陷。
本發明實施例公開一種光學濾波器,其包括:一基板;一結合層,形成於所述基板,並且所述結合層的折射率小於1.42;以及一匹配複合層,形成於所述結合層,並且所述匹配複合層具有依序堆疊的N個膜層,N為正整數;其中,N個所述膜層包含:多個第一折射層,各具有一第一折射率,其大於所述結合層的所述折射率;多個第二折射層,各具有大於所述第一折射率的一第二折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第一折射層的數量;及多個第三折射層,各具有大於所述第二折射率的一第三折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第三折射層的數量;其中,所述匹配複合層以一個所述第三折射層相接於所述結合層、並定義為一第一膜層;所述匹配複合層以一個所述第一折射層配置遠離所述結合層的末端、並定義為一第N膜層;其中,相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間,進而共同定義為一雙向遞增模塊。
本發明實施例也公開一種光學濾波器,其包括:一基板;一結合層,形成於所述基板,並且所述結合層的折射率小於1.42;以及一匹配複合層,形成於所述結合層,並且所述匹配複合層具有依序堆疊的N個膜層,N為正整數;其中,N個所述膜層包含:多個第一折射層,各具有一第一折射率,其大於所述結合層的所述折射率;一第二折射層,具有大於所述第一折射率的一第二折射率;及多個第三折射層,各具有大於所述第二折射率的一第三折射率;其中,所述匹配複合層以一個所述第三折射層相接於所述結合層、並定義為一第一膜層;所述匹配複合層以一個所述第一折射層配置遠離所述結合層的末端、並定義為一第N膜層;其中,所述第二折射層相夾於一個所述第一折射層與一個所述第三折射層之間,進而共同定義為一單向遞增模塊。
本發明實施例另公開一種光學濾波器,其包括:一基板,具有分別位於其相反兩側的一第一板面與一第二板面;一結合層,形成於所述基板的所述第一板面,並且所述結合層的折射率小於1.42;以及一匹配複合層,形成於所述結合層及所述基板的所述第二板面,並且所述匹配複合層具有多個膜層,其包含:多個第一折射層,各具有一第一折射率,其大於所述結合層的所述折射率;多個第二折射層,各具有大於所述第一折射率的一第二折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第一折射層的數量;及多個第三折射層,各具有大於所述第二折射率的一第三折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第三折射層的數量;其中,多個所述膜層包含有依序堆疊於所述結合層的N個正向膜層及依序堆疊於所述第二板面的M個背向膜層,N與M皆為正整數;N個所述正向膜層以一個所述第三折射層相接於所述結合層、並定義為一第一正向膜層;N個所述正向膜層以一個所述第一折射層配置遠離所述結合層的末端、並定義為一第N正向膜層;其中,於N個所述正向膜層之中,相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間,進而共同定義為一雙向遞增模塊。
綜上所述,本發明實施例所公開的光學濾波器,其形成有別於習知的所述雙向遞增模塊,並且所述雙向遞增模塊的折射率可以自其所述第一折射層朝向相反的兩個方向呈緩步遞增狀,據以調整所述匹配複合層的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器能夠被設計來符合更多元的不同需求。
再者,本發明實施例所公開的光學濾波器,其也可通過形成有所述單向遞增模塊,以利於調整所述匹配複合層的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器能夠被設計來符合更多元的不同需求。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖,但是此等說明與附圖僅用來說明本發明,而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“光學濾波器”的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是,雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號,但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件,或者一信號與另一信號。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[實施例一]
請參閱圖1和圖2所示,其為本發明的實施例一。本實施例公開一種光學濾波器1000,其較佳是呈平坦的片狀構造。其中,所述光學濾波器1000於本實施例中可以適用於可見光(如:420奈米~680奈米)。
於本實施例中,所述光學濾波器1000包含有一基板200、形成於所述基板200的一結合層300、及形成於所述結合層300的一匹配複合層100。其中,所述基板200例如是一玻璃基板,並且所述匹配複合層100通過所述結合層300而結合於所述基板200,但本發明不以此為限。
具體來說,所述匹配複合層100具有依序堆疊的N個膜層10。其中,N個所述膜層10較佳是沿其厚度方向堆疊,並且N個所述膜層10的側緣彼此切齊、且較佳是進一步切齊於所述結合層300的側緣。再者,N為正整數(如:N可以限定為介於30~50之間),而N於本實施例之中是以37來說明(也就是說,多個所述膜層10與所述結合層300於本實施例之中是以共38層說明),但本發明不受限於此。
進一步地說,N個所述膜層10能先以折射率來劃分為包含有多個第一折射層10-1、多個第二折射層10-2、及多個第三折射層10-3。其中,每個所述第一折射層10-1具有一第一折射率,其大於所述結合層300的折射率。每個所述第二折射層10-2具有大於所述第一折射率的一第二折射率,並且每個所述第三折射層10-3具有大於所述第二折射率的一第三折射率。
此外,為便於理解所述匹配複合層100的整體配置,多個所述膜層10也可以由其堆疊順序來說明;也就是說,所述匹配複合層100以一個所述第三折射層10-3相接於所述結合層300、並定義為一第一膜層1;並且所述匹配複合層100以一個所述第一折射層10-1配置遠離所述結合層300的末端、並定義為一第N膜層N。
於本實施例中,所述結合層300的所述折射率小於1.42(如:介於1.35~1.42),所述第一折射率可以是介於1.45~1.52,所述第二折射率可以是介於1.62~1.71,所述第三折射率是可以介於2.2~2.8。也就是說,所述光學濾波器1000於本實施例中共採用具有不同折射率的四種光學層進行堆疊,據以提供更為多元的光學配置與結構。
需額外說明的是,為便於理解本實施例,所述結合層300、所述第一折射層10-1、所述第二折射層10-2、及所述第三折射層10-3於下述各是以一種可行的材質為例來進行說明,但本發明不以此為限。其中,所述結合層300例如是氟化鎂(MgF 2)層,所述第一折射層10-1例如是二氧化矽(SiO 2)層,所述第二折射層10-2例如是氧化鋁(Al 2O 3)層,所述第三折射層10-3例如是二氧化鈦(TiO 2)層。
再者,多個所述第二折射層10-2的數量小於多個所述第一折射層10-1的數量、也小於多個所述第三折射層10-3的數量。於本實施例中,多個所述第二折射層10-2的數量限定為僅三個,並且三個所述第二折射層10-2用來搭配部分所述第一折射層10-1與部分所述第三折射層10-3,據以分別構成一雙向遞增模塊10a與一單向遞增模塊10b,但本發明不受限於此。舉例來說,在本發明未繪示的其他實施例中,所述第二折射層10-2的數量可以依據設計需求而調整為兩個或是四個以上;或者,所述匹配複合層100可以僅配置有所述雙向遞增模塊10a、而省略所述單向遞增模塊10b。
於本實施例中,相鄰兩個所述第二折射層10-2的內側相夾有一個所述第一折射層10-1、並於外側被兩個所述第三折射層10-3相夾於其之間,進而共同定義為所述雙向遞增模塊10a。換個角度來說,於所述雙向遞增模塊10a之中,任一個所述第二折射層10-2相夾於一個所述第一折射層10-1與一個所述第三折射層10-3,據以使其折射率能夠呈現緩步遞增的分佈。
依上所述,所述光學濾波器1000於本實施例中形成有別於習知的所述雙向遞增模塊10a,並且所述雙向遞增模塊10a的折射率可以自其所述第一折射層10-1朝向相反的兩個方向呈緩步遞增狀,據以調整所述匹配複合層100的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器1000能夠被設計來符合更多元的不同需求。
再者,所述單向遞增模塊10b的位置於本實施例中較佳是遠離所述雙向遞增模塊10a的位置。具體來說,遠離所述雙向遞增模塊10a的一個所述第二折射層10-2是相夾於一個所述第一折射層10-1與一個所述第三折射層10-3之間,進而共同定義為所述單向遞增模塊10b,據以使其折射率能夠呈現緩步遞增的分佈。
據此,所述光學濾波器1000於本實施例中還可以進一步形成有所述單向遞增模塊10b,進而能通過所述雙向遞增模塊10a與所述單向遞增模塊10b的結構與配置搭配(如:所述單向遞增模塊10b與所述雙向遞增模塊10a分別位於所述匹配複合層100的相反兩端部),以利於調整所述匹配複合層100的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器1000能夠被設計來符合更多元的不同需求。
需額外說明的是,所述匹配複合層100除了所述單向遞增模塊10b與所述雙向遞增模塊10a之外,其餘所述膜層10則是配置為所述第一折射層10-1與所述第三折射層10-3彼此交錯堆疊(也就是,任一個所述第一折射層10-1相夾於鄰近的兩個所述第三折射層10-3之間)。
進一步地說,為使本實施例所公開的所述光學濾波器1000在面對垂直入射的光源被轉動至偏移30度入射時,能夠具有較小的平均反射率,所述雙向遞增模塊10a與所述單向遞增模塊10b較佳是符合下述配置條件之中的至少部分,但不以此為限。
其中,所述雙向遞增模塊10a的位置鄰近於所述第一膜層1,而所述單向遞增模塊10b鄰近於所述第N膜層N。再者,所述雙向遞增模塊10a與所述第一膜層1之間所配置的所述膜層10的數量與厚度,其較佳是皆不同於所述單向遞增模塊10b與所述第N膜層N之間所配置的所述膜層10的數量與厚度。
具體來說,所述雙向遞增模塊10a與所述第一膜層1之間配置有一個所述第一折射層10-1(如:所述第二膜層2),而所述單向遞增模塊10b(以其所述第三折射層10-3)相連於所述第N膜層N。換個角度來說,所述雙向遞增模塊10a於本實施例中為第三膜層3至第七膜層7,而所述單向遞增模塊10b則是第N-3膜層N-3至第N-1膜層N-1。
再者,所述雙向遞增模塊10a的厚度T10a於本實施例中為所述單向遞增模塊10b的厚度T10b的165%~180%,並且所述雙向遞增模塊10a的任一個所述第二折射層10-2的厚度T10-2a大於所述單向遞增模塊10b的所述第二折射層10-2的厚度T10-2b。
更詳細地說,所述光學濾波器1000的所述結合層300與所述匹配複合層100於本實施例中是採用如圖3所示的具體配置,而在進行相應的模擬實驗結果之後,其面對垂直入射的光源(如:可見光)被轉動至偏移30度入射時能夠具有小於1%的平均反射率。
[實施例二]
請參閱圖3和圖4所示,其為本發明的實施例二。由於本實施例類似於上述實施例一,所以兩個實施例的相同處不再加以贅述,而本實施例相較於上述實施例一的差異大致說明如下:
於本實施例中,N進一步限定為介於30~50之間,並且所述第二折射層10-2的數量限定為僅單個。其中,單個所述第二折射層10-2相夾於一個所述第一折射層10-1與一個所述第三折射層10-3之間,進而共同定義為所述單向遞增模塊10b。也就是說,所述光學濾波器1000於本實施例中所採用的多個所述膜層10的數量可以是等同於實施例一,但本實施例的所述光學濾波器1000並沒有配置實施例一所載的所述雙向遞增模塊10a(如:圖1)。
需額外說明的是,所述匹配複合層100除了所述單向遞增模塊10b之外,其餘所述膜層10則是配置為所述第一折射層10-1與所述第三折射層10-3彼此交錯堆疊(也就是,任一個所述第一折射層10-1相夾於鄰近的兩個所述第三折射層10-3之間)。
更詳細地說,所述光學濾波器1000的所述結合層300與所述匹配複合層100於本實施例中是採用如圖4所示的具體配置,而在進行相應的模擬實驗結果之後,其面對垂直入射的光源(如:可見光)被轉動至偏移30度入射時能夠具有小於2%的平均反射率。
據此,所述光學濾波器1000於本實施例中形成有所述單向遞增模塊10b,進而能通過所述單向遞增模塊10b的結構與配置搭配,以利於調整所述匹配複合層100的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器1000能夠被設計來符合更多元的不同需求。
[實施例三]
請參閱圖5至圖7所示,其為本發明的實施例三。由於本實施例類似於上述實施例一,所以兩個實施例的相同處不再加以贅述,而本實施例相較於上述實施例一的差異大致說明如下:
於本實施例中,所述基板200具有分別位於其相反兩側的一第一板面201與一第二板面202,並且所述結合層300形成於所述基板200的所述第一板面201,而所述匹配複合層100則是形成於所述結合層300及所述基板200的所述第二板面202。其中,所述匹配複合層100具有多個膜層10,其包含多個第一折射層10-1、多個第二折射層10-2、及多個第三折射層10-3,並且所述第一折射層10-1、所述第二折射層10-2、及所述第三折射層10-3大致如同實施例一所載,在此不加以贅述。
進一步地說,多個所述膜層10於本實施例中可以區分為依序堆疊於所述結合層300的N個正向膜層10F、及依序堆疊於所述第二板面202的M個背向膜層10B。其中,N與M皆為正整數,N與M的差值較佳是不大於5,並且N與M各進一步限定為介於10~30之間;而於本實施例中,N等於M且各為22,但本發明不受限於此。
為便於理解所述匹配複合層100的整體配置,N個所述正向膜層10F與M個所述背向膜層10B也可通過堆疊順序來說明。也就是說,N個所述正向膜層10F以一個所述第三折射層10-3相接於所述結合層300、並定義為一第一正向膜層F1。N個所述正向膜層10F以一個所述第一折射層10-1配置遠離所述結合層300的末端、並定義為一第N正向膜層FN。再者,M個所述背向膜層10B以一個所述第一折射層10-1相接於所述第二板面202、並定義為一第一背向膜層B1,M個所述背向膜層10B另以一個所述第一折射層10-1配置遠離所述第二板面202的末端、並定義為一第M背向膜層BM。
於本實施例中,多個所述第二折射層10-2的數量限定為僅八個,並且其中三個所述第二折射層10-2配置於N個所述正向膜層10F之中並用來搭配部分所述第一折射層10-1與部分所述第三折射層10-3,據以分別構成一雙向遞增模塊10a與一雙向遞增次模塊10c;而其中另五個所述第二折射層10-2配置於M個所述背向膜層10B之中並用來搭配部分所述第一折射層10-1與部分所述第三折射層10-3,據以分別構成兩個雙向遞增模塊10a與一單向遞增模塊10b,但本發明不受限於此。
舉例來說,在本發明未繪示的其他實施例中,所述第二折射層10-2的數量可以依據設計需求而調整為兩個以上;或者,N個所述正向膜層10F之中可以省略所述雙向遞增次模塊10c,並且M個所述背向膜層10B之中可以視設計需求而省略其至少一個所述雙向遞增模塊10a及/或所述單向遞增模塊10b。
於N個所述正向膜層10F之中,相鄰兩個所述第二折射層10-2的內側相夾有一個所述第一折射層10-1、並於外側被兩個所述第三折射層10-3相夾於其之間,進而共同定義為所述雙向遞增模塊10a。再者,於N個所述正向膜層10F之中,遠離所述雙向遞增模塊10a的一個所述第二折射層10-2則是相夾於兩個所述第三折射層10-3之間,進而共同定義為所述雙向遞增次模塊10c。
進一步地說,於N個所述正向膜層10F之中,所述雙向遞增模塊10a與所述第一正向膜層F1之間配置有一個所述第一折射層10-1,並且所述雙向遞增次模塊10c相連於所述第N正向膜層FN。也就是說,所述雙向遞增模塊10a與所述雙向遞增次模塊10c是分別位於相對應N個所述正向膜層10F的相反兩端部。
於M個所述背向膜層10B之中,相鄰兩個所述第二折射層10-2的內側相夾有一個所述第一折射層10-1、並於外側被兩個所述第三折射層10-3相夾於其之間,進而共同定義為一個所述雙向遞增模塊10a。再者,於M個所述背向膜層10B之中,遠離所述基板200的一個所述第二折射層10-2是相夾於一個所述第一折射層10-1與一個所述第三折射層10-3之間,進而共同定義為一單向遞增模塊10b。
進一步地說,於M個所述背向膜層10B之中,其中一個所述雙向遞增模塊10a與所述第一背向膜層B1之間配置有一個所述第一折射層10-1與一個所述第三折射層10-3,並且所述單向遞增模塊10b相連於所述第M背向膜層BM。也就是說,其中一個所述雙向遞增模塊10a與所述單向遞增模塊10b是分別位於相對應M個所述背向膜層10B的相反兩端部,而其兩者之間還配置有另一個雙向遞增模塊10a,此同樣由相鄰兩個所述第二折射層10-2的內側相夾有一個所述第一折射層10-1、並於外側被兩個所述第三折射層10-3相夾於其之間所共同定義。
此外,於M個所述背向膜層10B之中,兩個所述雙向遞增模塊10a之間可以僅夾持有一個所述第一折射層10-1,據以強化兩個所述雙向遞增模塊10a之間的相互配合效果。
換個角度來看,M個所述背向膜層10B的每個所述雙向遞增模塊10a的厚度是N個所述正向膜層10F的所述雙向遞增模塊10a的厚度的90%~110%。再者,M個所述背向膜層10B之中鄰近於所述基板200的所述雙向遞增模塊10a與所述第二板面202之間的距離是N個所述正向膜層10F的所述雙向遞增模塊10a與所述第一板面201之間的距離的90%~110%。
需額外說明的是,所述匹配複合層100除了所述雙向遞增模塊10a、所述單向遞增模塊10b、及雙向遞增次模塊10c之外,其餘所述膜層10則是配置為所述第一折射層10-1與所述第三折射層10-3彼此交錯堆疊(例如:任一個所述第一折射層10-1相夾於鄰近的兩個所述第三折射層10-3之間)。
依上所述,所述光學濾波器1000於本實施例中將所述匹配複合層100分別配置於所述基板200的相反兩側,據以通過所述雙向遞增模塊10a、所述單向遞增模塊10b、及雙向遞增次模塊10c的相互搭配使用,來調整所述匹配複合層100的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器1000能夠被設計來符合更多元的不同需求。
進一步地說,如圖7所示,其曲線A1與曲線B1為本實施例的所述光學濾波器1000於不同角度的模擬測試結果,而曲線A2與曲線B2則是僅於板材的單向堆疊有多個折射層且未採用所述雙向遞增模塊10a、所述單向遞增模塊10b、及雙向遞增次模塊10c的既有光學濾波器於不同角度的模擬測試結果。
由此可看出,本實施例的所述光學濾波器1000於435奈米(nm)至630奈米的區間之內,可以降低約2.8%的反射並有效減少波紋(ripples),並且低反射區間也拓寬了大致70奈米。進一步地說,當整體光譜落在435奈米至630奈米的區間之內時,本實施例的所述光學濾波器1000將較於既有光學濾波器來說,明顯具有較佳的功效、甚至能夠將可應用的光譜範圍擴大至400奈米~700奈米。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述,本發明實施例所公開的光學濾波器,其形成有別於習知的所述雙向遞增模塊,並且所述雙向遞增模塊的折射率可以自其所述第一折射層朝向相反的兩個方向呈緩步遞增狀,據以調整所述匹配複合層的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器能夠被設計來符合更多元的不同需求。
再者,本發明實施例所公開的光學濾波器,其也可通過形成有所述單向遞增模塊,以利於調整所述匹配複合層的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器能夠被設計來符合更多元的不同需求。
此外,本發明實施例所公開的光學濾波器,其還可以形成有所述雙向遞增模塊與所述單向遞增模塊,進而能通過所述雙向遞增模塊與所述單向遞增模塊的結構與配置搭配(如:所述單向遞增模塊與所述雙向遞增模塊分別位於所述匹配複合層的相反兩端部),以利於調整所述匹配複合層的整體折射率分佈,進而有助於所述光學濾波器能夠被設計來符合更多元的不同需求。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的專利範圍內。
1000:光學濾波器 100:匹配複合層 10:膜層 10F:正向膜層 10B:背向膜層 10-1:第一折射層 10-2:第二折射層 10-3:第三折射層 1:第一膜層 2:第二膜層 3:第三膜層 4:第四膜層 5:第五膜層 6:第六膜層 7:第七膜層 N:第N膜層 N-1:第N-1膜層 N-2:第N-2膜層 N-3:第N-3膜層 F1:第一正向膜層 FN:第N正向膜層 B1:第一背向膜層 BM:第M背向膜層 10a:雙向遞增模塊 10b:單向遞增模塊 10c:雙向遞增次模塊 200:基板 201:第一板面 202:第二板面 300:結合層 T10a:厚度 T10b:厚度 T10-2a:厚度 T10-2b:厚度 A1、A2、B1、B2:曲線
圖1為本發明實施例一的光學濾波器的平面示意圖。
圖2為圖1的具體配置圖表。
圖3為本發明實施例二的光學濾波器的平面示意圖。
圖4為圖3的具體配置圖表。
圖5為本發明實施例三的光學濾波器的平面示意圖。
圖6為圖5的具體配置圖表。
圖7為圖5的光學濾波器於不同角度的模擬測試示意圖。
1000:光學濾波器
100:匹配複合層
10:膜層
10-1:第一折射層
10-2:第二折射層
10-3:第三折射層
1:第一膜層
2:第二膜層
3:第三膜層
4:第四膜層
5:第五膜層
6:第六膜層
7:第七膜層
N:第N膜層
N-1:第N-1膜層
N-2:第N-2膜層
N-3:第N-3膜層
10a:雙向遞增模塊
10b:單向遞增模塊
200:基板
300:結合層
T10a:厚度
T10b:厚度
T10-2a:厚度
T10-2b:厚度

Claims (21)

  1. 一種光學濾波器,其包括:一基板;一結合層,形成於所述基板,並且所述結合層的折射率小於1.42;以及一匹配複合層,形成於所述結合層,並且所述匹配複合層具有依序堆疊的N個膜層,N為正整數;其中,N個所述膜層包含:多個第一折射層,各具有一第一折射率,其大於所述結合層的所述折射率;多個第二折射層,各具有大於所述第一折射率的一第二折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第一折射層的數量;及多個第三折射層,各具有大於所述第二折射率的一第三折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第三折射層的數量;其中,所述匹配複合層以一個所述第三折射層相接於所述結合層、並定義為一第一膜層;所述匹配複合層以一個所述第一折射層配置遠離所述結合層的末端、並定義為一第N膜層;其中,相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間,進而共同定義為一雙向遞增模塊;其中,所述第一折射率是介於1.45~1.52,所述第二折射率是介於1.62~1.71,所述第三折射率是介於2.2~2.8。
  2. 如請求項1所述的光學濾波器,其中,遠離所述雙向遞增模 塊的一個所述第二折射層是相夾於一個所述第一折射層與一個所述第三折射層之間,進而共同定義為一單向遞增模塊。
  3. 如請求項2所述的光學濾波器,其中,所述雙向遞增模塊與所述第一膜層之間配置有一個所述第一折射層,所述單向遞增模塊相連於所述第N膜層。
  4. 如請求項2所述的光學濾波器,其中,所述雙向遞增模塊的位置鄰近於所述第一膜層,而所述單向遞增模塊鄰近於所述第N膜層。
  5. 如請求項4所述的光學濾波器,其中,所述雙向遞增模塊與所述第一膜層之間所配置的所述膜層的數量與厚度,其皆不同於所述單向遞增模塊與所述第N膜層之間所配置的所述膜層的數量與厚度。
  6. 如請求項2所述的光學濾波器,其中,所述雙向遞增模塊的厚度為所述單向遞增模塊的厚度的165%~180%,並且所述雙向遞增模塊的任一個所述第二折射層的厚度大於所述單向遞增模塊的所述第二折射層的厚度。
  7. 如請求項1所述的光學濾波器,其中,所述結合層的所述折射率是介於1.35~1.42。
  8. 如請求項1所述的光學濾波器,其中,N進一步限定為介於30~50之間,並且多個所述第二折射層的數量限定為僅三個。
  9. 一種光學濾波器,其包括:一基板;一結合層,形成於所述基板,並且所述結合層的折射率小於1.42;以及一匹配複合層,形成於所述結合層,並且所述匹配複合層具有依序堆疊的N個膜層,N為正整數;其中,N個所述膜層包含:多個第一折射層,各具有一第一折射率,其大於所述結合層的所述折射率;一第二折射層,具有大於所述第一折射率的一第二折射率;及多個第三折射層,各具有大於所述第二折射率的一第三折射率;其中,所述匹配複合層以一個所述第三折射層相接於所述結合層、並定義為一第一膜層;所述匹配複合層以一個所述第一折射層配置遠離所述結合層的末端、並定義為一第N膜層;其中,所述第二折射層相夾於一個所述第一折射層與一個所述第三折射層之間,進而共同定義為一單向遞增模塊;其中,所述第一折射率是介於1.45~1.52,所述第二折射率是介於1.62~1.71,所述第三折射率是介於2.2~2.8。
  10. 如請求項9所述的光學濾波器,其中,N進一步限定為介於30~50之間,並且所述第二折射層的數量限定為僅單個。
  11. 一種光學濾波器,其包括: 一基板,具有分別位於其相反兩側的一第一板面與一第二板面;一結合層,形成於所述基板的所述第一板面,並且所述結合層的折射率小於1.42;以及一匹配複合層,形成於所述結合層及所述基板的所述第二板面,並且所述匹配複合層具有多個膜層,其包含:多個第一折射層,各具有一第一折射率,其大於所述結合層的所述折射率;多個第二折射層,各具有大於所述第一折射率的一第二折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第一折射層的數量;及多個第三折射層,各具有大於所述第二折射率的一第三折射率;其中,多個所述第二折射層的數量小於多個所述第三折射層的數量;其中,多個所述膜層包含有依序堆疊於所述結合層的N個正向膜層及依序堆疊於所述第二板面的M個背向膜層,N與M皆為正整數;N個所述正向膜層以一個所述第三折射層相接於所述結合層、並定義為一第一正向膜層;N個所述正向膜層以一個所述第一折射層配置遠離所述結合層的末端、並定義為一第N正向膜層;其中,於N個所述正向膜層之中,相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間,進而共同定義為一雙向遞增模塊;其中,所述第一折射率是介於1.45~1.52,所述第二折射率是介於1.62~1.71,所述第三折射率是介於2.2~2.8。
  12. 如請求項11所述的光學濾波器,其中,於N個所述正向膜層之中,遠離所述雙向遞增模塊的一個所述第二折射層是相夾於兩個所述第三折射層之間,進而共同定義為一雙向遞增次模塊。
  13. 如請求項12所述的光學濾波器,其中,於N個所述正向膜層之中,所述雙向遞增模塊與所述第一正向膜層之間配置有一個所述第一折射層,並且所述雙向遞增次模塊相連於所述第N正向膜層。
  14. 如請求項11所述的光學濾波器,其中,於M個所述背向膜層之中,相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間,進而共同定義為一雙向遞增模塊。
  15. 如請求項14所述的光學濾波器,其中,M個所述背向膜層的所述雙向遞增模塊的厚度是N個所述正向膜層的所述雙向遞增模塊的厚度的90%~110%。
  16. 如請求項14所述的光學濾波器,其中,M個所述背向膜層的所述雙向遞增模塊與所述第二板面之間的距離是N個所述正向膜層的所述雙向遞增模塊與所述第一板面之間的距離的90%~110%。
  17. 如請求項14所述的光學濾波器,其中,於M個所述背向膜層之中,遠離所述基板的一個所述第二折射層是相夾於一個所述第一折射層與一個所述第三折射層之間,進而共同定義 為一單向遞增模塊。
  18. 如請求項17所述的光學濾波器,其中,M個所述背向膜層以一個所述第一折射層相接於所述第二板面、並定義為一第一背向膜層,M個所述背向膜層另以一個所述第一折射層配置遠離所述第二板面的末端、並定義為一第M背向膜層;於M個所述背向膜層之中,所述雙向遞增模塊與所述第一背向膜層之間配置有一個所述第一折射層與一個所述第三折射層,並且所述單向遞增模塊相連於所述第M背向膜層。
  19. 如請求項17所述的光學濾波器,其中,M個所述背向膜層於所述雙向遞增模塊與所述單向遞增模塊之間還配置有另一個雙向遞增模塊,其由相鄰兩個所述第二折射層的內側相夾有一個所述第一折射層、並於外側被兩個所述第三折射層相夾於其之間所共同定義。
  20. 如請求項11所述的光學濾波器,其中,所述結合層的所述折射率是介於1.35~1.42。
  21. 如請求項11所述的光學濾波器,其中,N與M的差值不大於5,並且N與M各進一步限定為介於10~30之間,並且多個所述第二折射層的數量限定為僅八個。
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