[发明专利]衍射光学元件

说明书

一种衍射光学元件可以包括子波长周期叠层‑间隙结构层，其在一波长下提供透射相位延迟。子波长周期叠层‑间隙结构层可以包括一组薄抗反射层，该组薄抗反射层在子波长周期的填充因子范围内与环境或基底折射率匹配。

技术领域

本发明涉及衍射光学元件。更具体地，本发明的一些方面涉及提供DOE的一些区域之间的特定相位延迟的衍射光学元件(DOE)。

背景技术

衍射光学元件(DOE)可以用于引导光束。例如，DOE(例如衍射透镜、点阵发光器、点阵生成器、分束器、傅里叶阵列生成器和/或诸如此类)可以用于将光束分束、形成光束、将光束聚焦和/或诸如此类。DOE可以整合到组播交换机、波长选择开关、姿态识别系统、动作感测系统和/或诸如此类。多层表面浮雕轮廓可以选择为用于表面浮雕DOE。例如，双层(有时称为“二元”)表面浮雕轮廓可以被选择为用于表面浮雕DOE。双层表面浮雕轮廓可以被选择以近似出连续表面浮雕轮廓，并使得光刻过程和/或蚀刻过程能用于制造DOE。双层表面浮雕轮廓的周期(period)可以是子波长，以近似出连续表面浮雕轮廓。薄膜叠层可以用于形成双层表面浮雕轮廓。

发明内容

根据一些可行的实施方式，衍射光学元件可以包括在一波长下提供透射相位延迟的子波长周期叠层-间隙结构层。子波长周期叠层-间隙结构层可以包括一组薄抗反射层，该组薄抗反射层在子波长周期的填充因子范围内与环境或基底折射率匹配。

根据一些可行实施方式，衍射光学元件可以包括层的叠层，其包括一组抗反射层。层的所述叠层可以对一波长透射。层的所述叠层的宽度可以分为一组周期。该组周期中的每一个周期的宽度比所述波长短。该组周期中的一周期可以具有填充因子，该填充因子在该周期中限定了间隙的宽度。不同周期的填充因子可以不同。间隙的深度可以延伸经过层的所述叠层且经过该组抗反射层。该组周期中的每一个周期可以在所述波长下提供与相应填充因子关联的相位延迟。在不同填充因子的范围内，该组抗反射层可以与间隙中的环境或与基底折射率匹配。

根据一些可行的实施方式，叠层-间隙结构层可以包括夹在第一组抗反射层和第二组抗反射层之间的至少一个层。所述叠层-间隙结构层可以在一波长下提供透射相位延迟。所述叠层-间隙结构层可以具有比所述波长短的周期。第一组抗反射层的材料成分、厚度和层的量以及第二组抗反射层的材料成分、厚度和层的量可以被选择为，在该波长下，在所述周期的填充因子范围内实现大于85％的透射效率。

附图说明

图1是本文所述的示例性实施方式的概况图；

图2是与本文所述的示例性实施方式有关的特征图；

图3A-3G是与本文所述的示例性实施方式的示意图；和

图4A-4D是与本文所述的示例性实施方式有关的特性图。

具体实施方式

示例性实施方式的以下详细描述参照了附随的附图。相同附图标记在不同附图中可以表示相同或相似的元件。

可以使用光刻过程和/或蚀刻过程制造衍射光学元件(DOE)。例如，为了近似连续表面浮雕轮廓，可以选择多层表面浮雕轮廓以用于DOE，且DOE的表面可以被蚀刻或构图，以形成多层表面浮雕轮廓。多层表面浮雕轮廓可以用于对经过DOE的光束形成相位延迟。然而，与多层表面浮雕轮廓关联的衍射效率可能小于临界值，其对在光学系统(例如光通信系统、姿态识别系统、动作检测系统和/或诸如此类)中利用DOE来说是必要的。而且，多层表面浮雕轮廓的透光率可以小于对在光学系统中利用DOE来说必要的临界值。