[发明专利]具有基于波导的滤光器的光学部件

权利要求书

1.一种用于记录入射辐射的图像传感器(10，30，100)，包括

第一层(11)，其用于通过衰减频率低于截止频率的入射辐射来对所述入射辐射进行过滤；以及

第二光敏层(12)，其用于吸收穿过所述第一层(11)的辐射，

其中所述第一层(11)在所述入射辐射的传播方向上位于所述第二光敏层(12)之前并且所述第一层(11)包括穿过所述第一层(11)到达所述第二光敏层(12)以供辐射传播通过的至少一个孔(13)，其中所述至少一个孔(13)的横截面尺寸被配置成提供所述截止频率，使得频率低于所述截止频率的入射辐射在所述至少一个孔(13)内衰减并且频率高于所述截止频率的入射辐射传播通过所述至少一个孔(13)。

2.根据权利要求1所述的图像传感器(10，30，100)，其中频率低于所述截止频率的入射辐射在所述至少一个孔(13)内以指数方式衰变。

3.根据权利要求1到2中任一项所述的图像传感器(10，30，100)，其中频率高于所述截止频率的入射辐射通过耦合到所述至少一个孔(13)内的一个或多个传播模式来传播通过所述至少一个孔(13)。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的图像传感器(10，30，100)，其中所述至少一个孔(13)垂直于所述第一层(11)的平面表面，其中所述至少一个孔(13)沿着所述至少一个孔(13)的轴线具有恒定的横截面，并且所述横截面是对称的并且任选地是方形、矩形、圆形或六边形横截面。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的图像传感器(10，30，100)，其中所述第一层(11)是金属的或其中所述第一层(11)包括涂覆有金属层的非金属层，使得在这两种情况下，所述至少一个孔具有一个或多个金属壁(20)。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的图像传感器(100)，其中所述第一层(11)包括具有不同横截面尺寸csi(i＝1...n)的两个、三个或更多个孔(13)，cs1＞cs2＞cs3...＞csn，每个横截面尺寸被配置成衰减具有低于相应截止频率w1、w2、w3、...、wn的频率的光并且传播具有高于相应截止频率的频率的光，其中w1＜w2＜w3...＜wn。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的图像传感器(10，30，100)，其中所述至少一个孔(13)填充有透明材料(18)。

8.根据权利要求7所述的图像传感器(10，30，100)，其中所述透明材料(18)在所述第一层(11)上提供另外的层(19)。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的图像传感器(10，30，100)，其中所述至少一个孔(13)针对n个不同的尺寸具有边长值为ai(i＝1...n)的恒定方形横截面，所述至少一个孔(13)具有金属壁(20)，并且所述截止频率具有对应的截止波长λ_i，截止(i＝1...n)，高于所述截止波长时，所述入射辐射在所述至少一个孔(13)内以指数方式衰变，并且低于所述截止波长时，所述入射辐射传播通过所述至少一个孔(13)，并且其中ai等于λ_i，截止/2(i＝1...n)。

10.根据权利要求9所述的图像传感器(10，30，100)，其中所述第一层(11)的厚度l_z或所述至少一个孔的深度d为

其中a₁是所述边长值ai(i＝1...n)中的最大边长值，并且λ_D，1是大于所述截止波长λ_1，截止＝2a₁并且是辐射的波长的波长，所述辐射的强度在所述至少一个孔(13)内衰减至少e^-2倍，并且其中ε是所述至少一个孔中的物质的介电常数，μ是所述至少一个孔中的所述物质的磁导率，ε_0是真空的介电常数并且μ_0是真空的磁导率。