CN110398798B - 一种光学滤波器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一个实施例可以提供用于光学滤波的层压膜。层压膜可以包括柔性基底、位于柔性基底上的一个或多个布拉格反射器(Bragg‑reflector)叠层以及位于所述一个或多个布拉格反射器叠层上的高折射率层。各别布拉格反射器叠层具有多个具有交替折射率的层，并且布拉格反射器被配置成具有带有预定中心波长的阻带。高折射率层的折射率大于所述一个或多个布拉格反射器叠层的相邻层的折射率，从而降低所述一个或多个布拉格反射器叠层的入射角敏感性。此外，至少一个布拉格反射器叠层被配置成实现预定色调。

Description

一种光学滤波器及其制造方法

本公开总体上涉及光学滤波器。更具体地，本公开涉及对角度不敏感并且可以提供色调控制的低成本、大尺寸光学滤波器。

高功率、低成本半导体激光器的快速发展带来了不期望的结果。更具体地，故意或意外地将高功率激光指示器指向天空被认为是航空危险。它会使飞行员注意力分散或暂时闪光视盲，甚至对飞行员的眼睛造成永久性伤害。

尽管已经实施了法律或法规来减少激光指示器的危险使用，但它们通常无法完全消除风险。一种可能的解决方案是要求飞行员在任务关键时刻(诸如着陆或起飞时)佩戴激光护目镜。然而，佩戴护目镜会给飞行员带来不适，并且戴上和摘下护目镜会是麻烦的过程。

一个实施例可提供用于光学滤波的层压膜。层压膜可包括柔性基底、位于柔性基底上的一个或多个布拉格反射器叠层以及位于所述一个或多个布拉格反射器叠层上的高折射率层。各布拉格反射器叠层具有多个具有交替折射率的层，并且布拉格反射器被配置成具有带有预定中心波长的阻带。高折射率层的折射率大于所述一个或多个布拉格反射器叠层的相邻层的折射率，从而降低所述一个或多个布拉格反射器叠层的入射角敏感性。

在该实施例的变型中，柔性基底包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚醚醚酮(PEEK)中的一种或多种。

在该实施例的变型中，一个或多个布拉格反射器叠层包括交替的TiO₂层和HfO₂层。

在该实施例的变型中，高折射率层的折射率是梯度型的。

在该实施例的变型中，高折射率层包含ZrO₂、氧化铟锡(ITO)和Ta₂O₅中的一种或多种。

在该实施例的变型中，高折射率层的厚度在1nm和200nm之间。

在该实施例的变型中，至少一个布拉格反射器叠层被配置成实现预定色调。

在进一步的变型中，基于其他布拉格反射器叠层的阻带和所述预定色调来确定所述至少一个布拉格反射器叠层的阻带。

在进一步的变型中，所述一个或多个布拉格反射器叠层包括至少三个布拉格反射器叠层，并且所述布拉格反射器叠层被配置成使得所述层压膜具有基本上中性的色调。

在该实施例的变型中，阻带的预定中心波长为约532nm或450nm。

一个实施例可以提供一种用于制造可卷曲光学滤波器的方法。该方法可包括：获得柔性基底；使用化学气相沉积(CVD)技术在所述柔性基底的表面上沉积一个或多个布拉格反射器叠层；以及使用所述CVD技术在所述一个或多个布拉格反射器叠层上沉积高折射率层。沉积各布拉格反射器叠层包含沉积具有交替折射率的多个层，并且所述布拉格反射器被配置成具有带有预定中心波长的阻带。高折射率层的折射率大于所述一个或多个布拉格反射器叠层的相邻层的折射率，从而降低所述一个或多个布拉格反射器叠层的入射角敏感性。

图1示出了合法绿色激光指示器的安全距离。

图2A示出了传统单波长滤波器的角度依赖性(现有技术)。

图2B示出了传统多波长滤波器的角度依赖性(现有技术)。

图3示出了根据一个实施例的示例性角度不敏感光学滤波器。

图4A示出了根据一个实施例的角度不敏感光学滤波器的示例性实施方式。

图4B示出了根据一个实施例的图4A所示的所述滤波器结构的反射光谱。

图4C示出了根据一个实施例的图4A所示的所述滤波器结构的透射光谱。

图5A示出了根据一个实施例的夹层布拉格叠层在入射角为0°时所计算的透射率。

图5B示出了根据一个实施例的夹层布拉格叠层在入射角为75°时所计算的透射率。

图6示出了根据一个实施例的示例性双波长夹层布拉格叠层。

图7示出了针对滤除特定波长或波长组合的不同场景由人眼感知的色调。

图8呈现了示出根据一个实施例的用于向具有一个或多个阻带的光学滤波器提供色调控制的示例性工艺的流程图。

图9示出了根据一个实施例的通过组合多个光学滤波器实现的色调控制效果。

图10示出了根据一个实施例的具有色调控制的示例性可卷曲、角度不敏感光学滤波器。

呈现以下描述以使得本领域技术人员能够制造和使用实施例，并且在特定应用及其要求的背景下提供以下描述。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里限定的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本发明不限于所示的实施例，而是与和本文公开的原理和特征一致的最宽范围相符合。

本文描述的实施例解决了为包括航空应用在内的许多应用提供光学滤波的技术问题。更具体地，可以将对角度不敏感并且具有期望的颜色外观(或色调)的新型光学滤波器应用到驾驶舱窗口上以阻挡危险的激光而不干扰正常的飞行操作。该新型光学滤波器可包括用于过滤特定波长的多个布拉格反射器和用于减小布拉格反射器的角度依赖性的高折射率层。高折射率层可以沉积在布拉格反射器的顶部，以面向入射光。在一些实施例中，这种新型光学滤波器可以有效地阻挡入射角范围从0°到75°的光。为了获得期望的颜色外观或色调效果，可以精心设计布拉格反射器的通带/阻带。

新型光学滤波器

如前所述，激光可以为飞机驾驶员带来危险情况，特别是在任务关键阶段(例如起飞和着陆)期间。图1示出了合法绿色激光指示器的安全距离。从图1中可以看出，在近距离(例如，52英尺或更低)，合法购买的5mW绿色(例如，具有532nm的波长)激光指示器会导致永久性眼睛损伤。随着飞机和激光指示器之间的距离增加，危险水平降低。例如，如果距离介于52英尺和262英尺之间，则激光可会导致飞行员暂时闪光视盲。眩光危险会存在至高达1171英尺。从图中可以看出，最受关切(例如，眼睛损伤、闪光视盲和眩光)的区域发生在相对靠近飞机的位置。另一方面，注意力分散危险的风险可以覆盖超过两英里的长距离。对于更高功率的激光器，安全距离会更远。例如，6瓦的绿色激光器会使闪光视盲至大约1.5英里，并使眩光至大约7英里。减少激光指示器危险的方案对于确保航空安全是重要的。

要求飞行员佩戴护目镜会很麻烦，并且现有的激光安全护目镜并不是针对航空应用设计的。一种可能的途径可以包括对驾驶舱窗口进行着色以阻挡强光。然而，有效衰减激光所需的着色量可能干扰飞行员的视力。

已经提出了若干种其他途径，包括在驾驶舱窗口上沉积透明聚合物膜以用作光学滤波器。光学滤波器可以基于纳米颗粒或光敏聚合物膜的全息曝光。由于实施复杂性和高成本，这些途径对于航空应用而言是不切实际的。例如，将聚合物(例如，光敏聚合物)嵌入窗口中会是昂贵的步骤，并且经受温度循环的玻璃膨胀/收缩可能影响聚合物并因此影响过滤能力。此外，现有这些途径没有考虑滤波器的角度依赖性，并且还将为透射光提供额外的不需要的色调，使得难以辨别重要的外部线索(诸如着陆跑道灯)。

考虑到可商购的激光指示器通常具有明确定义的波长(例如，绿色激光器为532nm，蓝色激光器为450nm)，具有窄阻带的光学滤波器可被认为是阻挡这些激光的良好候选者。然而，大多数可商购的光学滤波器尺寸小并且对入射角高度敏感。例如，已经证明布拉格反射器在阻挡不需要的波长方面非常有效。然而，由于它们的设计，基于布拉格反射器的光学滤波器可以是高度角度敏感的，这意味着它们的滤波能力会取决于光的入射角。当入射角改变时(例如，从直角到钝角)，滤波器可能不再能够阻挡特定波长。

图2A示出了传统单波长滤波器的角度依赖性(现有技术)。在图2A所示的实例中，滤波器被设计用于阻挡波长为532nm的光。从图2A中可以看出，随着入射角从0°增加到20°，滤波器变得不太有效。多波长滤波器的角度依赖性会更严重。图2B示出了传统多波长滤波器的角度依赖性(现有技术)。从图2B中可以看出，当光线入射角从0°变为25°时，滤波器的阻带/通带可能已经翻转，即，先前的通带变为阻带，反之亦然。显然，这些类型的光学滤波器不适用于危险光可以以任何角度照射的航空用途。

为了克服该问题，在一些实施例中，可以使用高折射率层来减小布拉格反射器的角度依赖性。图3示出了根据一个实施例的示例性角度不敏感光学滤波器。角度不敏感光学滤波器300可包括高折射率层302和布拉格反射器叠层304。高折射率层302可以由具有高折射率(例如，2.0或更高的折射率)的材料制成。具有高折射率的材料的实例可包括但不限于：某些介电材料(例如，氧化锆)，某些导电氧化物(例如，氧化铟锡(ITO))等。在进一步的实施例中，高折射率层302的折射率可以大于布拉格反射器叠层304中的至少一个布拉格层。为了获得更好的角度不敏感性，可能期望将高折射率层定位为紧邻具有较低折射率的布拉格层。在图3所示的实例中，高折射率层302的折射率可以在布拉格反射器叠层304的高折射率层和低折射率层的折射率之间，并且可以考虑将高折射率层302定位为紧邻布拉格反射器叠层304的低折射率层。

在一些实施例中，高折射率层302可包括具有恒定折射率的单层材料。例如，高折射率层302可包括在其整个厚度上具有2.17(在532nm波长处)的恒定折射率的氧化锆层。高折射率层302的厚度可以在几纳米和几百纳米之间(例如，在1nm和200nm之间)。

在一些实施例中，高折射率层302可包括具有不连续但逐渐变化的折射率的多个层。或者，高折射率层302可包括具有连续变化的折射率的单层材料。例如，具有梯度掺杂水平的ITO层可以具有连续变化的折射率。

布拉格反射器叠层304可包括多个布拉格反射器。布拉格反射器也称为布拉格反射镜。在其最简单的形式中，布拉格反射器可以是四分之一波长的介电材料叠层。四分之一波长叠层可以包括层的堆，其中制造所述层的材料沿着叠层逐层交替。选择所述材料使得所述层的折射率在高和低之间交替。选择所述层的厚度，使得来自不同高折射率层的反射的路径长度差是被设计为反射的反射器的波长的整数倍，导致这些反射同相。来自低折射率层的反射的路径长度差具有正好一半的波长。因为在低到高的折射率边界处存在180°的相移差，所以与高到低的边界相比，这些反射也是同相的。对于垂直入射角，所述层的厚度为设计波长的四分之一。

在一些实施例中，布拉格反射器叠层304可包括多个布拉格反射器，每个布拉格反射器是针对特定波长设计的。例如，布拉格反射器叠层304可包括两个背靠背布拉格反射器，一个设计用于阻挡(例如，具有532nm波长的)绿光，一个设计用于阻挡(例如，具有450nm波长的)蓝光。结果是，布拉格反射器叠层304可以有效地阻挡两个波长。

图4A示出了根据一个实施例的角度不敏感光学滤波器的示例性实施方式。在图4A中，角度不敏感光学滤波器410被施加到玻璃覆板400上，并且光从玻璃覆板400的侧面进入角度不敏感光学滤波器410，如箭头所示。该构造可以类似于将新型光学滤波器施加到驾驶舱窗口的内表面上的情况。在图4A所示的实例中，布拉格反射器叠层414的底层暴露于空气。在实践中，可以在底部布拉格层上沉积另一个透明层(例如，层压膜)。

光学滤波器410可包括高折射率层412和布拉格反射器叠层414。在一些实施例中，高折射率层412的折射率可以是至少2。在一些实施例中，高折射率层412可包括氧化锆(ZrO₂)或五氧化二钽(Ta₂O₅)，并且布拉格反射器叠层414可包括交替的氧化铪(HfO₂)和金红石(TiO₂)层。在一个实施例中，布拉格反射器叠层414可以包括20层，并且每层的厚度可以以布拉格反射器叠层414可以阻挡波长为532nm的光的方式进行设计。图4B示出了根据一个实施例的图4A所示的所述滤波器结构的反射光谱。图4C示出了根据一个实施例的图4A所示的所述滤波器结构的透射光谱。从图4B和图4C可以看到532nm波长周围的清晰阻挡带。注意，图4A至图4C所示的光学滤波器的FWHM(半最大值全宽)为约100nm。在实践中，可以通过增加层数来获得具有更窄FWHM的光学滤波器。

传递矩阵方法可用于确定多层叠层的透射率或反射率。例如，菲涅耳定律可用于确定两种不同介质之间任何界面上反射或透射光的量。更具体地，布拉格反射器叠层的反射率可以计算为：

其中

在该等式中，n_H和n_L分别是布拉格反射器对中的高折射率层和低折射率层的折射率；N是叠层中布拉格反射器对的数量，并且n_s是基底的折射率。对于具有沉积在布拉格反射器叠层顶部的附加高折射率层的角度不敏感光学滤波器，可以通过结合与高折射率层相关联的矩阵来计算整个结构的反射率或透射率。矩阵可以表示通过高折射率层的光的反射或透射以及传播。这种新型角度不敏感光学滤波器也可以称为夹层布拉格叠层(SBS)。

图5A示出了根据一个实施例的夹层布拉格叠层在入射角为0°时所计算的透射率。图5B示出了根据一个实施例的夹层布拉格叠层在入射角为75°时所计算的透射率。从图5A和图5B可以看出，对于设计的波长(即532nm)，当入射角从0°变为75°时，SBS的透射率从8.4％变化到9.3％。这种小的差异是可以容忍的。换句话说，新型的基于SBS的光学滤波器对高达75°的入射角变化不敏感。在如此宽的入射角范围内具有角度不敏感性使得基于SBS的光学滤波器成为航空应用的良好候选者。

在图4A至图5B所示的实例中，光学滤波器具有一个阻带。在实践中，可以设计具有多于一个阻带的基于SBS的光学滤波器。例如，通过包括针对不同波长设计的多个布拉格反射器叠层，基于SBS的光学滤波器可以具有多个阻带。图6示出了根据一个实施例的示例性双波长夹层布拉格叠层。SBS 600可包括高折射率层602和布拉格反射器叠层604和606。在该实例中，布拉格反射器叠层604和606堆叠在一起，并且高折射率层602位于布拉格反射器叠层604上。

在一些实施例中，布拉格反射器叠层中的一个(例如，叠层604)可以被设计为具有特定的布拉格波长(例如，532nm)，并且另一个布拉格反射器叠层(例如，叠层606)可以被设计为具有不同的布拉格波长(例如，450nm)。因此，SBS 600可以具有双阻带。每个布拉格反射器叠层可以由基于所设计的布拉格波长(即阻带的中心波长)而选择的材料组成。还可以基于布拉格波长精心选择每层的厚度。在一些实施例中，两个叠层可包括TiO₂和HfO₂的交替层，但具有不同的厚度以实现不同的布拉格波长。其他材料也是可行的。例如，一个布拉格反射器叠层可以包括特定种类的材料成分(例如，TiO₂/HfO₂)，而另一个布拉格反射器叠层可以包括不同种类的材料成分(例如，TiO₂/SiO₂)。本公开的范围不限于布拉格反射器叠层的详细成分。

具有色调控制的夹层布拉格叠层

光学滤波器本质上可以具有某种颜色外观(也称为色调)。例如，阻挡蓝光(例如，具有450nm波长的光)的滤波器可能对肉眼呈现微红色，而阻挡绿光(例如，具有532nm波长的光)的滤波器可能对肉眼呈现浅粉色。图7示出了针对滤除特定波长或波长组合的不同场景由人眼感知的色调。更具体地，图7A示出了没有滤掉波长的场景。背景示出了感知的颜色，其在图7A中是白色或没有颜色。图7B示出了滤除450nm波长(如阻带702所示)的场景。图7B的背景示出了感知的颜色为微黄色。图7C示出了滤掉532nm波长(如阻带704所示)的场景。图7C的背景示出了感知的颜色为浅粉色。图7D示出了滤除450nm和532nm波长(分别由阻带706和708指示)的场景。图7D的背景示出了感知的颜色为略微橙色。

注意，人眼对颜色的感知被编入所谓的CIE 1931颜色空间。空间中的每个点都有可以准确描述色调的颜色坐标。原色(红色、绿色和蓝色)的组合强度决定了观察到的有效颜色。在某些应用中，在光的反射或透射中控制所感知的颜色是非常重要的。例如，确保通过飞机驾驶舱窗口看到的颜色得到良好控制是重要的，以便飞行员可以清楚地看到周围环境。控制通过覆盖电子显示器的玻璃屏幕所感知的颜色也是重要的，使得观看者可以清楚地看到显示器。另一个实例可以包括在消费显示器中对玻璃的美学使用。

如图7所示，当从透射光中去除某种颜色或颜色的组合时，透射光可以具有不同的色调。换句话说，如果要仔细查看有效滤除一些预定波长的光学滤波器，将看到有色光而不是白光。如果将这样的滤波器应用于飞机的驾驶舱窗口，则这样的滤波器可能是有问题的，因为它可能使飞行员的颜色感知失真。期望提供这样一种角度不敏感光学滤波器，其不会明显地使飞行员的颜色感知失真。在理想情况下，光学滤波器应该能够过滤期望的波长或波长组合而不影响透射光的色调。在一些实施例中，可以提供一种系统和方法来调谐透射穿过光学滤波器的光的颜色，例如角度不敏感的基于SBS的光学滤波器。更具体地，可以通过从发射光谱中去除附加波长来实现透射光的颜色调谐。

众所周知，CIE 1931颜色空间中的任何期望位置都可以通过例如在电子显示器中以适当的比例对三原色(即红色(R)、绿色(G)和蓝色(B))进行加色混合来实现。另一方面，还可以显示出减色混合是可能的。例如，CIE 1931颜色空间中的特定位置也可以通过滤除三原色R、G和B的智能计算比例来实现。

在一些实施例中，为了控制光学滤波器的色调，除了工作波长(即，滤波器被设计为阻挡的波长)之外，还可以阻挡另外的波长以实现期望的色调。这种工艺类似于向现有滤波器添加其他滤波器。为此，需要基于期望的色调和当前滤波器的阻带来精心选择其他波长。

图8呈现了示出根据一个实施例的用于向具有一个或多个阻带的光学滤波器提供色调控制的示例性工艺的流程图。在操作期间，系统获得光学滤波器的滤波器特性(操作802)。例如，系统可以获得光学滤波器的每个阻带的中心波长和FWHM。或者，系统可以获得光学滤波器的透射或反射光谱。基于光学滤波器特性，系统可以确定光学滤波器的色调(操作804)。根据应用，色调可以是透射色调或反射色调。对于航空应用，系统获得透射色调。更具体地，确定滤波器的色调可以涉及计算色度坐标(例如，作为CIE 1931RGB颜色空间中的RGB，或者作为CIE 1931XYZ颜色空间中的XYZ)。

系统还可以获得期望色调的色度坐标(操作806)。基于期望色调的色度坐标和光学滤波器的色调的色度坐标，系统可以计算附加滤波器的透射或反射光谱(例如，波长和FWHM)(操作808)。在一些实施例中，计算附加滤波器的透射或反射光谱可以涉及搜索CIE1931颜色空间。

在一些实施例中，附加滤波器可以具有多个(例如，两个)阻带。在进一步的实施例中，可以确定附加滤波器的第一阻带，然后使用第一阻带作为约束来计算第二阻带。可以以这样的方式确定附加滤波器的频谱，使得原始滤波器和附加滤波器的组合阻带可以使得整个系统的色调是期望的色调。然后，系统可以将附加光学滤波器与原始光学滤波器组合，以实现具有期望色调的光学滤波器(操作810)。对滤波器进行组合可以包括生成组合滤波器频谱以及基于组合滤波器频谱设计和制造光学滤波器。例如，如果光学滤波器是基于SBS的，则可能需要基于组合滤波器频谱中的各种阻带来设计布拉格反射器叠层。特定的布拉格反射器结构可以对应于特定的阻带。

图9示出了根据一个实施例的通过组合多个光学滤波器实现的色调控制效果。在所有场景下，都需要可以阻挡532nm光的光学滤波器。如先前在图7C中所示，仅阻挡532nm光的光学滤波器可具有浅粉色色调。要将532nm光学滤波器的色调更改为更中性的颜色，可能需要添加附加光学滤波器。注意，通常可以通过组合偶数个互补色来实现中性色。在光学滤波器的情况下，从光谱中去除颜色，并且通过精心选择要去除的颜色，可以实现光学滤波器的期望颜色外观。

在图9A中，除了532nm阻带之外，还可以添加可以阻挡450nm和632nm波长的光的附加滤波器。注意，使用商用激光器可以访问所有这三种波长，因此这种配置可以过滤所有必需的波长，同时确保色调中性。图9A的背景示出了组合滤波器的透射色调，其为浅灰色。类似地，在图9B中，除了532nm波长，组合滤波器还可以滤除468nm和596nm波长，并且组合滤波器的所得色调(如背景所示)也可以是浅灰色，类似于图9A所示的。在图9C中，除了532nm波长，组合滤波器还可以滤除450nm和590nm波长，并且组合滤波器的所得色调(如背景所示)类似于图9A和图9B所示的那些。

从图9中可以看出，通过选择适当的滤波器组合，可以获得能够实现期望滤波功能(例如，滤除不需要的光)以及具有良好受控的色调的光学滤波器。这种类型的滤波器特别是当与角度不敏感设计结合时可以找到广泛的应用。例如，除了防止激光指示器引起的危险之外，这种新型光学滤波器还可用于阻挡紫外(UV)光进入飞机的驾驶舱。

可卷曲光学滤波器

在一些实施例中，新型光学滤波器可以是可以施加到玻璃覆板或基底(例如，飞机的驾驶舱窗口)上的可卷曲膜的形式。更具体地，新型光学滤波器可以沉积在柔性可卷曲基底(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))上。图10示出了根据一个实施例的具有色调控制的示例性可卷曲、角度不敏感光学滤波器。

可卷曲光学滤波器1000可包括柔性基底1002、多个布拉格反射器叠层(例如，叠层1004、1006和1008)以及高折射率层1010。

柔性基底1002可包括PET、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚醚酮(PEEK)的薄层。尽管柔性基底1002优选是透明和无色的，但柔性基底1002也可以具有颜色。在这种场景下，当设计滤波器以实现期望的色调时，需要考虑柔性基底1002的颜色。

布拉格反射器叠层1004、1006和1008可以包括精心设计的布拉格反射器，每个布拉格反射器被设计成阻挡特定波长。在一些实施例中，选择至少一个被阻挡的波长用于色调控制目的。例如，为了防止激光指示器危险，布拉格反射器叠层1004和1006已经被设计成使得它们可以阻挡450nm(蓝色激光)和532nm(绿色激光)波长。为了减小颜色效果，可以设计布拉格反射器叠层1008以阻挡额外的(例如，632nm)波长。假设柔性基底1002是透明的，可卷曲光学滤波器1000可以具有浅灰色(或灰白色)，类似于图9A中所示的颜色。在不同的实例中，需要可以阻挡532nm波长的滤波器，并且布拉格反射器叠层1004可以被设计为具有532nm处的阻带。对于色调控制，布拉格反射器叠层1006和1008可以被配置成分别阻挡468nm和596nm波长，并且可卷曲光学滤波器1000可以具有与图9C中所示的颜色类似的颜色。

在一些实施例中，可以使用化学气相沉积(CVD)技术在柔性基底1002上沉积布拉格反射器叠层1004至1008(其可以包括介电材料)。通过控制沉积条件和时间可以精确地控制每层的厚度。其他材料沉积技术(例如原子层沉积或脉冲激光沉积)也是可以的。

高折射率层1010可以提供角度不敏感性。更具体地，可卷曲光学滤波器1000可以具有高达75°的角度不敏感范围。在一些实施例中，高折射率层1010可具有至少2的折射率。在进一步的实施例中，高折射率层1010可包括ZrO₂或Ta₂O₅。在一些实施例中，可以使用与用于形成布拉格层的工艺类似的工艺将高折射率层1010沉积在布拉格反射器叠层的顶部上。因为高折射率层1010可以是最顶层，所以高折射率层1010也可以用作保护下面的布拉格层免受物理损坏(例如划痕)的保护层。高折射率层1010的厚度可以在几nm到几百nm之间(例如，在1nm和200nm之间)。较厚的高折射率层1010可以提供更好的表面保护，但是也可以产生更厚的膜和更大的入射光横向偏移。在不需要角度不敏感性的应用中，高折射率层1010可以是可选的。

在具体实施方式部分中描述的方法和工艺可以被体现为可以存储在如上所述的计算机可读存储介质中的代码和/或数据。当计算机系统读取并执行存储在计算机可读存储介质上的代码和/或数据时，计算机系统执行被体现为数据结构和代码并存储在计算机可读存储介质中的方法和工艺。

此外，上述方法和工艺可以被包括在硬件模块或设备中。硬件模块或设备可以包括但不限于专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、在特定时间执行特定软件模块或代码段的专用或共享处理器以及现在已知或以后开发的其他可编程逻辑器件。当激活硬件模块或设备时，它们执行其中包括的方法和工艺。

Claims (20)

1.一种用于光学滤波的层压膜，其包括：

柔性基底；

一个或多个布拉格反射器叠层，位于所述柔性基底上，其中各别布拉格反射器叠层具有多个具有交替折射率的层，其中所述各别布拉格反射器叠层至少具有：具有第一折射率的第一布拉格层和具有第二折射率的第二布拉格层，其中所述第一折射率低于所述第二折射率，并且其中所述布拉格反射器叠层被配置成具有带有预定中心波长的阻带；以及

高折射率层，具有至少2.0的第三折射率、位于所述一个或多个布拉格反射器叠层上，其中所述高折射率层包括具有梯度掺杂水平的氧化铟锡（ITO）层，所述氧化铟锡（ITO）层与布拉格反射器叠层的具有较低第一折射率的第一布拉格层直接接触，其中所述第三折射率在较低第一折射率与较高第二折射率之间。

2.根据权利要求1所述的层压膜，其中所述柔性基底包含以下中的一种或多种：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和聚醚醚酮（PEEK）。

3.根据权利要求1所述的层压膜，其中所述一个或多个布拉格反射器叠层包含交替的TiO2层和HfO2层。

4.根据权利要求1所述的层压膜，其中所述高折射率层进一步包含以下中的一种或多种：ZrO2和Ta2O5。

5.根据权利要求1所述的层压膜，其中所述高折射率层的厚度在1 nm与200 nm之间。

6.根据权利要求1所述的层压膜，其中至少一个布拉格反射器叠层具有预定色调。

7.根据权利要求6所述的层压膜，其中所述至少一个布拉格反射器叠层的阻带是基于其他布拉格反射器叠层的阻带和所述预定色调来确定。

8.根据权利要求6所述的层压膜，其中所述一个或多个布拉格反射器叠层包括至少三个布拉格反射器叠层，并且其中所述布拉格反射器叠层被配置成使得所述层压膜具有基本上中性的色调。

9.根据权利要求1所述的层压膜，其中所述阻带的预定中心波长是约532 nm或450 nm。

10.根据权利要求1所述的层压膜，其中所述一个或多个布拉格反射器叠层包括具有带有约450 nm的中心波长的阻带的第一布拉格反射器叠层、具有带有约532 nm的中心波长的阻带的第二布拉格反射器叠层以及具有带有约632 nm的中心波长的阻带的第三布拉格反射器叠层。

11.一种制造可卷曲光学滤波器的方法，所述方法包含：

获得柔性基底；

使用化学气相沉积（CVD）技术在所述柔性基底的表面上沉积一个或多个布拉格反射器叠层，其中沉积具有多个具有交替折射率的层的各别布拉格反射器叠层包含沉积具有交替折射率的多个层，其中各别布拉格反射器叠层至少具有：具有第一折射率的第一布拉格层和具有第二折射率的第二布拉格层，其中所述第一折射率低于所述第二折射率，并且其中所述布拉格反射器叠层被配置成具有带有预定中心波长的阻带；以及

使用所述化学气相沉积（CVD）技术在所述一个或多个布拉格反射器叠层上沉积具有至少2.0的第三折射率的高折射率层，其中所述高折射率层包括具有梯度掺杂水平的氧化铟锡（ITO）层，所述氧化铟锡（ITO）层与布拉格反射器叠层的具有较低第一折射率的第一布拉格层直接接触，其中所述第三折射率在较低第一折射率与较高第二折射率之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述柔性基底包含以下中的一种或多种：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和聚醚醚酮（PEEK）。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个布拉格反射器叠层包含交替的TiO2层和HfO2层。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述高折射率层进一步包含以下中的一种或多种：ZrO2和Ta2O5。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述高折射率层的厚度在1 nm与200 nm之间。

16.根据权利要求11所述的方法，进一步包含将至少一个布拉格反射器叠层设计成具有预定色调。

17.根据权利要求16所述的方法，其中设计所述至少一个布拉格反射器叠层包含基于其他布拉格反射器叠层的阻带和所述预定色调的色度坐标来确定阻带。

18.根据权利要求11所述的方法，其中沉积所述一个或多个布拉格反射器叠层包含沉积至少三个布拉格反射器叠层，并且其中所述一个或多个布拉格反射器叠层被配置成使得所述可卷曲光学滤波器具有基本上中性的色调。

19.根据权利要求11所述的方法，其中所述阻带的所述预定中心波长是约532 nm或450nm。

20.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个布拉格反射器叠层包括具有带有约450 nm的中心波长的阻带的第一布拉格反射器叠层、具有带有约532 nm的中心波长的阻带的第二布拉格反射器叠层以及具有带有约632 nm的中心波长的阻带的第三布拉格反射器叠层。

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