[发明专利]一种介质光栅窄带滤波器及其制作方法

权利要求书

1.一种介质光栅窄带滤波器的制作方法，其特征在于：所述介质光栅窄带滤波器由具有特殊尺寸的光栅沿垂直于光栅平面方向间隔特定距离进行排列而成，由光栅组成的多个反射腔进行窄带滤波；所述的特殊尺寸指光栅高度和周期小于滤波器的工作波长；所述的特定距离指光栅之间能发生法布里珀罗干涉且忽略近场耦合作用的间隔距离；所述窄带滤波器使用时，光由滤波器上方以一定角度射入，经多层光栅滤过后从底部射出，从而实现窄频窄角滤波操作；所述介质光栅窄带滤波器的制作方法具体为：

S1：根据所需的透射波段、透射率、透射峰对称性以及是否需要平顶带响应选取光栅；

S2：根据所需透射中心波长和/或中心角度，调节各层光栅的厚度；

S3：根据所需透射中心波长和/或中心角度，进一步调节光栅之间的间隔；

S4：判断是否需要平顶带响应，若是，则由两光栅组成的初级反射腔等效成一反射镜，与另一初级反射腔或光栅级联，通过调节间隔距离实现平顶带响应，执行步骤S6；若否，执行步骤S5；

S5：判断是否需要对称透射峰，若是，则通过调节上下光栅之间的位错实现对称透射峰，执行步骤S6；若否，直接执行步骤S6；

S6：根据所需透射率，通过调节光栅之间的间隔实现不同大小的透射率。

2.根据权利要求1所述的一种介质光栅窄带滤波器的制作方法，其特征在于：每个所述光栅自身作为一高反镜，两块高反镜组成的反射腔单独实现滤波或者与其他光栅或光栅组成的反射腔级联输出所需的不同谱线。

3.根据权利要求2所述的一种介质光栅窄带滤波器的制作方法，其特征在于：所述滤波器直接置于空气中或者采用SU-8光刻胶作为支撑材料进行包裹，将空气或SU-8光刻胶作为环境材料。

4.根据权利要求3所述的一种介质光栅窄带滤波器的制作方法，其特征在于：所述光栅采用高折射率材料包括二氧化钛、硅、锗、砷化镓、磷化铟或富硅氮化硅；所述环境材料采用低折射率材料包括空气或SU-8光刻胶。

5.根据权利要求1所述的一种介质光栅窄带滤波器的制作方法，其特征在于：在所述步骤S1中，根据所需的透射波段、透射率、透射峰对称性以及是否需要平顶矩形峰，通过将单层光栅置于宽带高反波段或角度范围的工作环境中，确保其运行在双模式区且仅存在0级衍射，即可确定光栅的占空比和厚度范围，进而完成光栅的选取。

6.根据权利要求5所述的一种介质光栅窄带滤波器的制作方法，其特征在于：所述窄带滤波器的高透中心波长与中心角度、透射带宽、透射率大小、透射峰对称性以及透射峰的平顶带宽度指标，由滤波器的器件材料的参数，光栅的几何厚度、周期、占空比、光栅的级联层数、间隔距离、不同层之间的位错共同决定。