[发明专利]偏振光谱滤波器、偏振光谱滤波器阵列和偏振光谱传感器

说明书

提供了一种偏振光谱滤波器，包括：第一反射器和第二反射器，被设置为在第一方向上彼此面对；以及光栅层，设置在所述第一反射器与所述第二反射器之间。所述光栅层包括多个第一光栅元件和多个第二光栅元件，所述多个第一光栅元件和所述多个第二光栅元件在垂直于所述第一方向的第二方向上交替地进行布置。所述多个第一光栅元件包括具有第一折射率的第一介电材料。所述多个第二光栅元件包括具有与所述第一折射率不同的第二折射率的第二介电材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月20日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2019-0171993的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。

技术领域

与本公开一致的示例实施例涉及一种偏振光谱滤波器、一种偏振光谱滤波器阵列和一种偏振光谱传感器，并且更具体地，涉及一种能够选择性地透射具有特定波段并具有特定线性偏振分量的光的偏振光谱滤波器和偏振光谱滤波器阵列以及一种能够通过使用所述偏振光谱滤波器阵列同时获得关于入射光的偏振信息和光谱信息的偏振光谱传感器。

背景技术

光谱仪被广泛用于例如通过经由无人机、卫星、飞机等捕获地面图像来分析农业条件、矿物分布、地表上的植被、污染等。这种分析被用于各个领域，例如食品安全、皮肤/面部分析、认证和识别以及生物组织分析。最近，使用光谱仪的应用已扩展到诸如移动医疗保健的其他领域。

除一般的红色、绿色和蓝色(RGB)信息之外，偏振图像还可以提供诸如压力、表面缺陷和划痕的附加信息。该附加信息可以被用于工业设备、汽车应用组件等的应用中。另外，即使在多云或有雾的天气，偏振图像也可以实现更准确的对象识别。

因此，能够获得光谱图像或偏振图像的传感器的应用领域已得到扩展。另外，随着图像传感器的小型化和其分辨率的提高，已进行了通过将图像传感器与其他设备集成来获得具有高分辨率的光谱图像或偏振图像的研究。

发明内容

一个或多个示例实施例提供了一种偏振光谱滤波器和一种偏振光谱滤波器阵列，它们都能够选择性地透射指定波段中的具有指定线性偏振分量的光。

另外，一个或多个示例实施例提供了一种偏振光谱传感器，该偏振光谱传感器能够通过使用所述偏振光谱滤波器阵列同时获得关于入射光的偏振信息和光谱信息。

根据示例实施例的一方面，提供了一种偏振光谱滤波器，包括：第一反射器；第二反射器，第一反射器和第二反射器被设置为在第一方向上彼此面对；以及光栅层，设置在第一反射器与第二反射器之间，其中该光栅层包括多个第一光栅元件和多个第二光栅元件，第一光栅元件和第二光栅元件在垂直于第一方向的第二方向上彼此交替地进行布置，其中所述多个第一光栅元件中的每一个包括具有第一折射率的第一介电材料，并且其中所述多个第二光栅元件中的每一个包括具有与第一折射率不同的第二折射率的第二介电材料。

第一光栅元件和第二光栅元件均可以具有杆形，并且所述多个第一光栅元件和所述多个第二光栅元件可以一维地进行布置。

所述多个第一光栅元件中的每一个的第一表面和所述多个第二光栅元件中的每一个的第一表面可以与第一反射器接触，并且与所述多个第一光栅元件中的每一个的第一表面相对的所述多个第一光栅元件中的每一个的第二表面以及与所述多个第二光栅元件中的每一个的第一表面相对的所述多个第二光栅元件中的每一个的第二表面可以与第二反射器接触。

基于所述多个第一光栅元件和所述多个第二光栅元件的厚度、所述多个第一光栅元件的布置周期和所述多个第二光栅元件的布置周期、以及所述多个第一光栅元件与所述多个第二光栅元件的比率中的至少一个，偏振光谱滤波器可以被配置为透射具有第一线性偏振分量的光之中的第一波段中的光，并且透射具有与第一线性偏振分量垂直的第二线性偏振分量的光之中的与第一波段不同的第二波段中的光。

所述多个第一光栅元件中的每一个和所述多个第二光栅元件中的每一个的厚度可以为约90nm至约350nm。