[发明专利]适合处理入射可变辐射的光学滤波器、包括滤波器的检测器

权利要求书

1.一种用于对入射角可变的电磁辐射进行滤波的光学滤波器(60)，包括布置在两个部分反射层(68，70，72)之间的至少一个电介质或者半导体层(64，66)的堆叠物，所述堆叠物用于限定针对预定波长设置的一组法布里-伯罗腔，其中所述电介质或者半导体层(64，66)的平均折射率能够在与所述堆叠物的方向(E)正交的平面中改变以便补偿所述电磁辐射的入射角度变化对所述腔的透射光谱的影响。

2.如权利要求1所述的光学滤波器，其中接收入射角度为θ的辐射的腔的平均折射率实质上满足关系式其中n是所述腔的平均折射率，而n_{pixel_centre}是在法线入射下接收辐射的腔的平均折射率。

3.如权利要求1或者2所述的光学滤波器，其中所述法布里-伯罗腔包括至少两种材料，根据所述辐射在所述腔上的入射角度来选择所述腔中的每一个的所述材料的折射率和比例，以便对所述腔设置预定设置波长。

4.如权利要求3所述的光学滤波器，其中所述腔中的每一个由两种材料组成，一种材料采用形成在另一种材料中的周期性图案(82，84，86)的形式，所述图案的填充因子设置所述腔的平均折射率。

5.如权利要求4所述的光学滤波器，其中所述图案(82，84，86)的厚度小于或等于所述电介质或者半导体层的厚度，所述腔的所述图案的厚度是根据所述辐射在所述腔上的入射角度选择的。

6.如权利要求3、4或者5所述的光学滤波器，其中所述腔中的每一个由两种材料组成，一种材料采用形成在另一种材料中的周期性图案(82，84，86)的形式，所述图案的周期被选择成小于对所述腔设置的所述波长，以使得所述腔对于所述波长具有实质上均匀的折射率。

7.如权利要求6所述的光学滤波器，其中所述图案的周期小于或者等于其中λ_res是对所述腔设置的波长，并且θ是所述辐射在所述腔上的入射角度。

8.如前述权利要求中任意一项所述的光学滤波器，其中所述光学滤波器包括两个相同电介质或者半导体层(64，66)的堆叠物，所述两个相同电介质或者半导体层(64，66)由部分反射中心层(68)分开并布置在两个部分反射端部层(70，72)之间。

9.如权利要求8所述的光学滤波器，其中所述中心层(68)的厚度大于各所述端部层(70，72)的厚度。

10.如前述权利要求中任意一项所述的光学滤波器，其中所述部分反射层(68，70，72)为金属。

11.如前述权利要求中任意一项所述的光学滤波器，其中所述光学滤波器包括分别针对红光、绿光和蓝光波长设置并布置成拜尔阵列的三组法布里-伯罗腔。

12.如前述权利要求中任意一项所述的光学滤波器，其中所述法布里-伯罗腔的厚度相同。

13.如前述权利要求中任意一项所述的光学滤波器，其中所述法布里-伯罗腔的厚度不同，所述腔的折射率和厚度被选择成补偿所述电磁辐射的入射角度变化对所述腔的透射光谱的影响。

14.一种光学滤波器的用途，所述光学滤波器包括布置在两个部分反射层(68，70，72)之间的至少一个电介质或者半导体层(64，66)的堆叠物，所述堆叠物用于限定针对预定波长设置的一组法布里-伯罗腔，所述滤波器在与所述堆叠物的方向正交的平面中具有能够改变的折射率，以补偿电磁辐射的入射角度变化对所述法布里-伯罗腔的透射光谱的影响。

15.一种电磁辐射检测器，包括：

·光学系统，形成实质上为球面的图像；

·平面检测器电路，包括光敏元件阵列，并且按照与所述光学系统的光轴正交的平面，被放置在所述光学系统的输出处；以及

·平面矩阵滤波器，其包括法布里-伯罗腔阵列，被放置在所述检测器电路与所述光学系统之间并与所述检测器电路平行延伸，每个所述法布里-伯罗腔被布置在每个光敏元件的上方，

其中所述滤波器是根据前述权利要求中任意一项的滤波器，所述腔的平均折射率能够改变，从而所述滤波器能够适应由所述光学系统形成并入射在所述滤波器上的所述实质上为球面的图像的可变入射角度。