[发明专利]温度不敏感滤波器

权利要求书

1.一种集成波长选择滤波器设备(10；20；30；40)，包括：

被图案化在基板(11，12)之上或之中的第一光学元件(14)，所述第一光学元件(14)被配置成用于接收入射在其上的辐射并且用于将所述接收到的辐射至少部分地定向到由第一角(α)定义的方向上，以形成定向辐射，

被图案化在基板(11，12，16)之上或之中的第二光学元件(15)，所述第二光学元件(15)是衍射元件且纵向延伸并相对于所述第一光学元件(14)远离地布置，所述第二光学元件(15)被配置成用于以入射角接收所述定向辐射，并且被适配成以第二角(β)对所述定向辐射进行衍射，以形成衍射辐射，所述第二角取决于波长，

另一光学元件(14a)，所述另一光学元件(14a)具有与所述第一光学元件(14)相似的特性并且被配置成用于耦合出经滤波的辐射；

其中所述第一光学元件(14)将所述接收到的辐射定向到传播介质中，所述定向辐射纯通过所述传播介质传播直到在所述第二光学元件(15)处被接收到为止，所述传播介质由不同于所述第一光学元件和所述第二光学元件的所述基板的任何材料的材料形成，

其中所述第二光学元件(15)被配置成使得所述第二角如下：对于单个参考波长，所述衍射辐射被定向到所述传播介质中以在所述传播介质中向所述第一光学元件(14)或所述另一光学元件(14a)上的预定位置行进以便从具有显著不同的波长的辐射中过滤具有与所述参考波长基本匹配的波长的辐射，从而为整个设备唯一地确定所述参考波长，并且

所述第二光学元件(15)被适配成将所述定向辐射反向反射到所述传播介质中，以沿相同的仰角方向(θ)在所述传播介质中行进，但具有与入射到所述第二光学元件(15)上的所述辐射相比相反的传播方向，所述仰角方向(θ)相对于所述第二光学元件(15)的所述基板的平坦表面来定义。

2.如权利要求1所述的集成波长选择滤波器设备(10；20；30；40)，其特征在于，所述传播介质由热光折射率系数比所述第一光学元件和所述第二光学元件(14，15)的所述基板的任何材料的相应热光折射率系数至少小一个数量级的材料形成。

3.如权利要求1所述的集成波长选择滤波器设备(10；20；30；40)，其特征在于，所述第二光学元件(15)被配置成离轴配置，以便与入射到所述第二光学元件(15)上的所述辐射的方位角方向相比，沿不同的方位角方向反向衍射入射到所述第二光学元件(15)上的所述辐射，方位角方向相对于所述第二光学元件(15)的所述基板的平坦表面来定义。

4.如前述权利要求1所述的集成波长选择滤波器设备(10；20；30；40)，其特征在于，所述滤波器设备包括具有热膨胀系数或设计的一种材料，使得，对于由所述设备的温度变化而引起的至少第二角的变化，所述定向辐射在所述传播介质中从所述第一光学元件到所述第二光学元件的传播路径的长度通过由于温度变化而引起的所述设备的热膨胀被自动地适配，使得对于所述参考波长，所述衍射辐射再次被定向到所述预定位置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的集成波长选择滤波器设备(10；30)，其特征在于，所述第一光学元件和所述第二光学元件被图案化在同一基板之中或之上，或其中所述第一光学元件和所述第二光学元件被形成在芯片的半导体或介电基板中。

6.如权利要求1至4中任一项所述的集成波长选择滤波器设备(10；30)，其特征在于，所述滤波器设备包括反射元件(161)，使得在所述定向辐射在所述传播介质中从所述第一光学元件到所述第二光学元件的传播的路径上，所述辐射被所述反射元件(161)的反射表面所反射。

7.如权利要求6所述的集成波长选择滤波器设备(10；30)，其特征在于，所述第一光学元件(14)和所述第二光学元件(15)两者均形成在所述设备的同一平坦表面上，并且其中所述反射元件(161)位于所述平坦表面上方或下方。