[发明专利]具有空间变化微复制层的光学滤光器

说明书

在一个示例中，示例制品可包括被光学耦合到波长选择性滤光器的空间变化微复制层。所述波长选择性滤光器可具有取决于光入射角的光学频带。所述空间变化微复制层可被配置为使光以第一预定入射角透射到所述波长选择性滤光器的第一光学区域并且使光以第二预定入射角透射到所述波长选择性滤光器的第二光学区域。

技术领域

本公开涉及光学滤光器和包括光学滤光器的传感器。本公开也涉及具有空间变化微复制层的光学滤光器。

背景技术

在各种各样的应用中采用光学滤光器，诸如光学通信系统、光学传感器、成像、科学和工业光学设备以及显示系统。光学滤光器可包括管理入射电磁辐射(包括光)的透射的光学层。光学滤光器可反射或吸收入射光的一部分，并透射入射光的另一部分。光学滤光器内的光学层可在波长选择性、光学透射率、光学透明度、光学雾度和折射率方面有所不同。

UV、可见和近红外感测和通信架构可包括能够检测光谱信息的传感器(或传感器阵列)，光谱信息能够用于确定许多所关注的参数。另外，传感器可用于可见光通信(VLC或激光雷达)，诸如LiFi、手势感测和许多其他应用。继续寻求滤光器和传感器的光谱选择性和敏感性的改进。

发明内容

本公开描述了包括被光学耦合到波长选择性滤光器的空间变化微复制层的示例制品。波长选择性滤光器可具有取决于光入射角的光学频带。空间变化微复制层可被配置为使光以第一预定入射角透射到波长选择性滤光器的第一光学区域并且使光以第二预定入射角透射到波长选择性滤光器的第二光学区域。

本公开描述了包括在第一光入射角具有第一频带边缘的波长选择性滤光器的示例制品。该示例制品可包括被光学耦合到波长选择性滤光器的微复制层。微复制层可包括多个微复制特征结构。多个微复制特征结构中的至少一个微复制特征结构可被配置为使光以第一光入射角透射到波长选择性滤光器的第一区域。

本公开描述了包括利用光源对样品进行照射以获得特征光的示例技术。光源可发射宽频带、窄频带或多频带光谱。光源可发射非极化光或极化(线性的、圆形的或椭圆的)光。该示例技术可包括使特征光穿过被光学耦合到波长选择性滤光器的空间变化微复制层，以便使滤波的特征光以多个入射角中的相应入射角透射到波长选择性滤光器的多个区域中的每个区域。每个相应入射角可与多个窄频带中的已知窄频带相关联。该示例技术可包括在多个传感器元件中的相应传感器元件处感测由波长选择性滤光器的每个相应区域透射的滤波的特征光的相应强度。该示例技术可包括通过将每个感测的相应强度和与物质相关联的已知参考光谱进行曲线拟合，将由多个传感器元件感测的滤波的特征光谱对照已知参考光谱进行比较。曲线拟合可包括使每个感测的相应强度对照与相应窄频带相关联的相应预期强度匹配，相应窄频带与透射滤波的特征光的相应强度的相应区域相关联。该示例技术可包括基于该比较确定样品中该物质的存在。

本公开描述了利用宽频带光源对样品进行照射以获得特征光的示例技术。该示例技术可包括使特征光穿过光学滤光器，以便使滤波的特征光以多个预定角中的每个相应预定角透射到宽频带传感器。该示例技术可包括通过感测以每个相应预定角透射的滤波的特征光的相应强度确定滤波的特征光的角空间中的累积光谱功率分布。该示例技术可包括基于光学滤光器的频带边缘的角色散将角空间中的累积光谱功率分布转换为波长空间中的累积光谱功率分布。该示例技术可包括通过确定波长空间中的累积光谱功率分布的数学导数确定滤波的特征光的光谱功率分布。该示例技术可包括将光谱功率分布与物质的已知参考光谱功率分布进行比较。该示例技术可包括基于该比较确定样品中该物质的存在。

本公开描述了包括被光学耦合到波长选择性滤光器的空间变化折射结构层的示例制品。波长选择性滤光器可具有取决于光入射角的光学频带。空间变化折射结构层可被配置为使光以第一预定入射角透射到波长选择性滤光器的第一光学区域并且使光以第二预定入射角透射到波长选择性滤光器的第二光学区域。

本发明的一个或多个方面的细节在以下附图和具体实施方式中示出。从说明书和附图以及从权利要求中可显而易见本发明的其它特征、目的和优点。

附图说明