JP7027420B2 - シリコンゲルマニウムをベースとする光学フィルタ - Google Patents

シリコンゲルマニウムをベースとする光学フィルタ Download PDF

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Description

本発明はシリコンゲルマニウムをベースとする光学フィルタに関する。
光伝送器は物体に指向される光を放出することができる。例えば、ジェスチャー認識システムにおいて、光伝送器がユーザーに向けて近赤外（ＮＩＲ）光を伝送することができ、またこのＮＩＲ光はユーザーから受光器に向けて反射することができる。この場合、受光器は、近赤外光に関連する情報を捕捉し、またこの情報を使用してユーザーが行うジェスチャーを識別する。例えば、デバイスは、この情報を用いてユーザーの３次元表現を生成し、またこの３次元表現に基づいてユーザーが行うジェスチャーを識別することができる。
他の実施例において、ＮＩＲ光に関連する情報を用いて、ユーザー識別、ユーザー特徴（例えば、背丈又は体重）、他タイプの標的における特性（例えば、物体までの距離、物体のサイズ、若しくは物体の形状）、又は同様のものを認識することができる。しかし、ユーザーに向けてのＮＩＲ光の伝送中及び／又はユーザーから受光器への反射中に、周辺光がＮＩＲ光に干渉するおそれがある。したがって、受光器を帯域通過フィルタのような光学フィルタに光学的に結合して、周辺光をフィルタ処理し、またＮＩＲ光が受光器に向って通過できるようにする。
幾つかの実施形態によれば、光学フィルタは基板を備えることができる。光学フィルタは、前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットを備えることができる。前記光学フィルタ層のセットは光学フィルタ層の第１サブセットを有することができる。前記光学フィルタ層の第１サブセットは第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含むことができる。光学フィルタは光学フィルタ層の第２サブセットを備えることができる。前記光学フィルタ層の第２サブセットは、第２屈折率の材料を含むことができる。前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものである。
幾つかの実施形態によれば、光学フィルタは基板を備えることができる。光学フィルタは、入射光をフィルタ処理するため前記基板上に配置された高屈折率材料層及び低屈折率材料層を備えることができる。この場合、前記入射光の第１スペクトルレンジを有する第１部分は前記光学フィルタによって反射され、また、前記入射光の第２スペクトルレンジを有する第２部分は前記光学フィルタによって通過させられる。前記高屈折率材料層は水素化されたシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ：Ｈ）である。前記低屈折率材料層は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である。
幾つかの実施形態によれば、光学系は近赤外（ＮＩＲ）光を放出する光伝送器を備えることができる。光学系は、入力光信号をフィルタ処理し、フィルタ処理済み入力光信号を供給する光学フィルタを備えることができる。前記入力光信号は、光伝送器からのＮＩＲ光及び光源からの周辺光を含ものである。前記光学フィルタは１組の誘電性薄膜層のセットを有する。前記誘電性薄膜層のセットは、１屈折率のシリコンゲルマニウムによる第１サブセットの層を含む。前記誘電性薄膜層のセットは、前記第１屈折率よりも小さい第２屈折率の材料による第２サブセットの層を含み、前記フィルタ処理済み入力光信号は、前記入力光信号よりも強度が減少した周辺光を含むものである。光学系は、前記フィルタ処理済み入力光信号を受け取り、また出力電気信号を供給する受光器を備えることができる。
本明細書記載の例示的実施形態の概略図である。 本明細書記載の例示的実施形態の概略図である。 本明細書記載の例示的実施形態の概略図である。 本明細書記載の例示的実施形態の概略図である。 本明細書記載の実施形態に関連する１組の材料のセットにおける光学的特性の例のグラフである。 本明細書記載の実施形態に関連する１組の材料のセットにおける光学的特性の例のグラフである。 本明細書記載の実施形態に関連する１組の材料のセットにおける機械的特性の例のグラフである。 本明細書記載の実施形態に関連する１組の材料のセットにおける光学的特性の他の例のグラフである。 本明細書記載の例示的実施形態の概略図である。 本明細書記載の例示的実施形態に関連する１組の材料のセットにおける光学的特性の他の例のグラフである。 本明細書記載の例示的実施形態に関連する１組の材料のセットにおける光学的特性の他の例のグラフである。 本明細書記載の例示的実施形態に関連する１組の材料のセットにおける機械的特性の他の例のグラフである。 本明細書記載の他の例示的実施形態の概略図である。 本明細書記載の他の例示的実施形態の概略図である。
例示的実施形態の以下の詳細な説明は添付図面を参照する。異なる図面における同一参照符号は同一又は類似の素子を特定することができる。
受光器は、光伝送器のような光源からの光を受光することができる。例えば、受光器は、光伝送器からの近赤外（ＮＩＲ）光、並びにユーザー若しくは物体のような標的から反射した周辺光を受光することができる。この場合、受光器は、ＮＩＲ光並びに可視スペクトル光のような周辺光を受光し得る。周辺光は、太陽光、電球からの光等々のような光伝送器からとは別個の１つ又はそれ以上の光源を含むことがあり得る。周辺光はＮＩＲ光に関する決定精度を低下させ得る。例えば、ジェスチャー認識システムにおいて、周辺光は、ＮＩＲ光に基づく標的の3次元画像の生成精度を低下させ得る。したがって、受光器を帯域通過フィルタのような光学フィルタに光学的に結合して、周辺光をフィルタ処理し、またＮＩＲ光を受光器に向って通過させることができるようにする。
光学フィルタは１組の誘電性薄膜層のセットを備えることができる。この誘電性薄膜層のセットは、７００ナノメートル（ｎｍ）のような特定閾値以下である光の帯域外部分を遮蔽するよう、また約７００ｎｍ～約１７００ｎｍのレンジ、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのレンジ、約９００ｎｍ～約１０００ｎｍのレンジ、約９２０ｎｍ～約９８０ｎｍのレンジ等々、のような特定波長レンジの光を通過させるようなものが選択され、また堆積される。例えば、誘電性薄膜層のセットは、周辺光をフィルタ除去するものを選択することができる。付加的又は代替的に、誘電性薄膜層のセットは、特定閾値以下の帯域外光を遮蔽し、また約１５００ｎｍ～約１６００ｎｍのレンジ、約１５２０ｎｍ～約１５８０ｎｍのレンジのような他の波長レンジ、又は約１５５０ｎｍの波長の光を通過させるものを選択することができる。
本明細書記載の実施形態は、水素化シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ：Ｈ）材料、等々のようなシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）をベースとする材料を低角度シフト光学フィルタのような光学フィルタ用の１組の高屈折率層として利用することができる。このようにして、他の高屈折率層材料を使用する他のフィルタ積層よりも一層高い有効屈折率を有することに基づいて、この光学フィルタは比較的低角度シフトをもたらすことができる。さらに、ＳｉＧｅ又はＳｉＧｅ：Ｈ材料を使用するフィルタは、周辺光をほぼ遮蔽又は効果的に選別排除し、ＮＩＲ光を通過させることができる。特定入射角の波長シフトは次式のように計算することができる。すなわち、
Figure 0007027420000001
ここで、λshift（Θ）＝特定入射角における波長シフトを表し、Θは、特定入射角を表し、ｎeffは有効屈折率を表し、またλ０はΘ＝０における光の波長を表す。
図１Ａ～１Ｄは、本明細書記載の例示的実施形態を製造するためのスパッタ堆積システム用ジオメトリ（構成配置）セットの実施例１００の概略図である。
図１に示すように、実施例１００は、真空チャンバ１１０、基板１２０、カソード１３０、標的１３１、カソード電源１４０、アノード１５０、プラズマ活性化源（ＰＡＳ）１６０、及びＰＡＳ電源１７０を備える。標的１３１は、本明細書記載の特定濃度の光学的特性に基づいて選択した特定濃度のシリコンゲルマニウム材料を含むことができる。他の実施形態において、カソード１３０の角度は、本明細書記載のように、特定濃度のシリコンゲルマニウムを基板１２０上にスパッタリングさせるよう構成することができる。ＰＡＳ電源は、ＰＡＳ１６０に給電するのに利用することができ、また高周波（ＲＦ）電源を有することができる。カソード電源１４０は、カソード１３０に給電するのに利用することができ、またパルス状直流電流（ＤＣ）電源を有することができる。
図１Ａに関しては、標的１３１は、水素（Ｈ２）、並びにアルゴンのような不活性ガスの存在の下にスパッタリングされ、基板１２０上に層として水素化ゲルマニウム材料を堆積する。不活性ガスは、アノード１５０及び／又はＰＡＳ１６０を介してチャンバ内に供給することができる。水素は、水素を活性化するよう作用するＰＡＳ１６０経由で真空チャンバ１１０内に導入する。付加的、又は代替的に、カソード１３０が水素を活性化させることができる（この場合、水素は他の部分真空チャンバ１１０から導入することができる）又はアノード１５０が水素を活性化させることができる（例えば、この場合、水素はアノード１５０によって真空チャンバ１１０内に導入することができる）。幾つかの実施形態において、水素は、水素ガス、水素ガスと希ガス（例えば、アルゴンガス）との混合物、及び／又はこれらに類する様態をとることができる。ＰＡＳ１６０は、カソード１３０の閾値近傍範囲内に配置して、ＰＡＳ１６０からのプラズマとカソード１３０からのプラズマがオーバーラップできるようにする。ＰＡＳ１６０の使用により、水素化シリコン層を比較的高い堆積速度で堆積することができる。幾つかの実施形態において、水素化シリコンゲルマニウム層は、約０.０５ｎｍ／ｓ～約２.０ｎｍ／ｓの堆積速度で、約０.５ｎｍ／ｓ～約１.２ｎｍ／ｓの堆積速度で、約０.８ｎｍ／ｓの堆積速度で、及び／又はこれらに類する堆積速度で、堆積される。
特定ジオメトリ及び特定実施形態の観点からスパッタリング手順を説明したが、他のジオメトリ及び他の実施形態も可能である。例えば、水素は、他の方向、カソード１３０の閾値近傍内のガスマニホールド、等々から注入することができる。
図１Ｂ～１Ｃに示すように、同様のスパッタ堆積システムは、真空チャンバ１１０、基板１２０、第1カソード１８０、第２カソード１９０、シリコン標的１８１、ゲルマニウム標的１９１、カソード電源１４０、アノード１５０、プラズマ活性化源（ＰＡＳ）１６０、及びＰＡＳ電源１７０を備える。この場合、シリコン標的１８１はシリコン製標的であり、ゲルマニウム標的はゲルマニウム製標的である。
図１Ｂに示すように、シリコン標的１８１は基板１２０に対してほぼ０°の角度（例えば、基板１２０に平行）に指向させ、またゲルマニウム標的１９１は基板１２０に対して約１２０°の角度に指向させる。この場合、シリコン及びゲルマニウムは、カソード１８０及びカソード１９０のそれぞれによりシリコン標的１８１及びゲルマニウム標的１９１からそれぞれ基板１２０上にスパッタリングされる。
図１Ｃに示すように、同様のスパッタ堆積システムにおいて、シリコン標的１８１及びゲルマニウム標的１９１は基板１２０に対してほぼ６０°の角度に指向させ、またシリコン及びゲルマニウムは、カソード１８０及びカソード１９０のそれぞれにより第１標的１８１及び第２標的１９１からそれぞれ基板１２０上にスパッタリングされる。
図１Ｄに示すように、同様のスパッタ堆積システムにおいて、シリコン標的１８１は基板１２０に対してほぼ１２０°の角度に指向させ、またゲルマニウム標的１９１は基板１２０に対して約０°の角度に指向させる。この場合、シリコン及びゲルマニウムは、カソード１８０及びカソード１９０のそれぞれによりシリコン標的１８１及びゲルマニウム標的１９１からそれぞれ基板１２０上にスパッタリングされる。
図１Ａ～１Ｄに関して、シリコンスパッタ堆積システムにおけるコンポーネントの各構成は、結果として、シリコン及びゲルマニウムの異なる相対濃度を生ずる。異なるコンポーネント構成の観点で本明細書に記載したが、シリコン及びゲルマニウムの異なる相対濃度は、異なる材料、異なる製造プロセス、等々を用いて達成することもできる。
上述したように、図１Ａ～１Ｄは単に例として提示したに過ぎない。他の実施例も可能であり、また図１Ａ～１Ｄにつき説明したのとは異なるものとすることができる。
図２Ａ及び２Ｂは、本明細書記載の例示的実施形態を用いることに関連する特性の例におけるグラフである。
図２Ａに及びチャート２１０によって示すように、例えば、ＳｉＧｅ層（例えば、光学フィルタに使用するためのＳｉＧｅ：Ｈ層）に関する１組の特性のセットが決定される。シリコンをスパッタリングするカソードのカソード角度を増加させることは、図１Ｂ～１Ｄにつきより詳細に説明するように、シリコン含有量に対する光学フィルタ内のゲルマニウム含有量が増加することに対応する。例えば、３０°の角度で堆積される光学フィルタにおける高屈折率層に関しては、高屈折率層は約７.５％ゲルマニウム含有量に関連付けることができる。同様に、３５°の角度での堆積に関しては、光学フィルタは約２２％ゲルマニウム含有量に関連付けることができ、５０°の角度での堆積に関しては、光学フィルタは約９０％ゲルマニウム含有量に関連付けることができる。
さらに、図２Ａに及びチャート２１０によって示すように、カソード角度（°）に基づいて１組の層のセットに対して９５０ｎｍの波長における屈折率ｎを提示し、このカソード角度で材料のスパッタリングを実施して、高屈折率材料単一層のセットを形成した。図示のように、高屈折率単一層又はＳｉＧｅ単一層に基づいてシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）及びアニーリングしたシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ-２８０Ｃ）（例えば、アニーリング手順を２８０℃で実施したシリコンゲルマニウム）に関して、カソード角度の増加は屈折率の増加に対応する。さらに、ゲルマニウムを含むシリコン層の屈折率は、ゲルマニウムを含まないシリコン、例えば、光学フィルタに基づく光学フィルタ及びアニーリングしたシリコン（Ｓｉ-２８０Ｃ）に基づくようなシリコン（Ｓｉ）におけるよりも高いものとなる。
図２Ｂに及びチャート２２０によって示すように、ＳｉＧｅ単一層に関する他の１組の光学的特性のセットが決定される。図示のように、１組の単一層のセットの９５０ｎｍの波長における吸収が、高屈折率層の材料タイプ及び高屈折率層を堆積するスパッタリング手順に使用されるカソード角度に関して決定される。例えば、増加したゲルマニウム含有量（例えば、増加したカソード角度）は、ＳｉＧｅ層における増加した吸収損失に関連付けられる。しかし、アニーリングしたシリコンゲルマニウムは、非アニーリングシリコンゲルマニウムに対して、同様のカソード角度に関連した光学フィルタの減少した吸収損失に関連付けられる。例えば、アニーリングしたシリコンゲルマニウムは、光学フィルタのために低角度シフトで利用する屈折率閾値を満足させる屈折率に対応するカソード角度で光学フィルタに利用するための吸収閾値を満足させる損失値に関連付けることができる。このようにして、アニーリングシリコンゲルマニウム（又は水素化シリコンゲルマニウム）は、比較的高い屈折率を有し、かつＮＩＲ光の過剰な吸収がない低角度シフトコーティングとして、シリコンゲルマニウム（又は水素化シリコンゲルマニウム）を使用することができる。
上述したように、図２Ａ及び２Ｂは単に例として提示したに過ぎない。他の実施例も可能であり、また図２Ａ及び２Ｂにつき説明したのとは異なるものとすることができる。
図３Ａ及び３Ｂは、本明細書記載の例示的実施形態を用いることに関連する特性の例におけるグラフである。
図３Ａに及びチャート３１０によって示すように、１組のＳｉＧｅ単一層のセットに関する１組の機械的特性のセットが決定される。図示のように、ＳｉＧｅ単一層のセットにおける応力値（メガパスカル(MPa)）が、高屈折率層の材料タイプ及び高屈折率層を堆積するスパッタリング手順に使用されるカソード角度に関して決定される。応力値は、スパッタリング手順の結果としてのＳｉＧｅ単一層に対する圧縮応力であり得る。例えば、増加したゲルマニウム含有量（例えば、増加したカソード角度）は、ＳｉＧｅ単一層における減少した応力に関連付けられる。図示のように、アニーリングしたシリコンゲルマニウムは、非アニーリングシリコンゲルマニウムに対して、同様のカソード角度に関連したＳｉＧｅ単一層の減少した応力値に関連付けられる。例えば、アニーリングしたシリコンゲルマニウムは、光学フィルタのために屈折率閾値を満足させる屈折率に対応するカソード角度で光学フィルタに利用するための応力閾値を満足させる応力値に関連付けることができる。減少した応力値は、製造手順が多重光学フィルタの複数部分にウエハーをカットする工程を含むときの製造困難さを軽減することができる。さらに、減少した応力値は、より大きい応力値を有する他タイプの材料よりも基板厚さを減少することができる。このようにして、アニーリングしているシリコンゲルマニウム（又は水素化シリコンゲルマニウム）は、比較的高い屈折率を有し、かつ過剰応力がない低角度シフトコーティングとして、シリコンゲルマニウム（又は水素化シリコンゲルマニウム）を使用することができ、これにより光学フィルタの製造可能性を向上させ、かつ非アニーリング光学フィルタよりも、とくに、シリコン又は水素化シリコンを使用するだけのフィルタに比べると、光学フィルタの厚さを減少できる。
図３Ａに及びチャート３１０によって示すように、９５０ｎｍに中心がある１組の帯域通過フィルタのセットに関する１組の光学的特性のセットが決定される。図示のように、第１光学フィルタ及び第２光学フィルタの透過率パーセンテージが、アニーリングの利用及び光の波長に関して決定される。参照符号３２２に対応する第１光学フィルタ及び参照符号３２４に対応する第２光学フィルタの各々は、１組の４キャビティのセット、３.１マイクロメートルの厚さ、高屈折率層のシリコンゲルマニウムのセット、低屈折率層の二酸化ケイ素のセット、第２側面に反射防止コーティングがないこと、及び４７.５°のカソード角度（例えば、高屈折率層のセットに関する約８０％ゲルマニウムに対応し得る）に関連すると仮定する。
図３Ｂ、及び参照符号３２２及び３２４に関して、アニーリングの利用は、約９５０ｎｍでの透過率がアニーリングを利用しない光学フィルタに対して約７％だけ向上させる（約９５０ｎｍでの８０％又は８５％よりも高い）。このようにして、アニーリングしているシリコンゲルマニウム（又は水素化シリコンゲルマニウム）は、アニーリング処理しない光学フィルタよりも向上した透過率を有する低角度シフトコーティングとして、シリコンゲルマニウム（又は水素化シリコンゲルマニウム）を使用することができる。他の実施形態において、反射防止コーティングを設ける（例えば、光学フィルタの裏側表面に）ことは、反射防止コーティングがない光学フィルタに対してさらに約５％透過率を改善することができる。
図３Ｂは第１光学フィルタ及び第２光学フィルタの特定の特性セットに関連する実施例を示したが、本明細書記載の他の実施例も同様に、光学フィルタにおける他の特性のためにアニーリングすることで向上した性能を示すことができる。
図３Ｂは帯域通過フィルタの光学的特性に関する実施例を示すが、同様に向上した光学的特性は、短波通過フィルタ、長波通過フィルタ、反射防止コーティング、非偏光ビームスリッタ、偏光ビームスリッタ、誘電体リフレクタ、多重帯域通過フィルタ、ノッチフィルタ、多重ノッチフィルタ、減光フィルタ、又はこれらに類するものの製造に関連付けることができる。
上述したように、図３Ａ及び３Ｂは単に例として提示したに過ぎない。他の実施例も可能であり、また図３Ａ及び３Ｂにつき説明したのとは異なるものとすることができる。
図４は例示的光学フィルタ４００の概略図である。図４は、高屈折率材料としてシリコンゲルマニウムをベースとする材料を使用する光学フィルタの例示的積層体を示す。図４にさらに示すように、光学フィルタ４００は、光学フィルタコーティング部分４１０及び基板４２０を含む。
光学フィルタコーティング部分４１０は１組の光学フィルタ層のセットを含む。例えば、光学フィルタコーティング部分４１０は、層４３０-１～４３０-Ｎ+１（Ｎ≧１）の第１セット及び層４４０-１～４４０-Ｎの第２セットを含む。層４３０は、１組の高屈折率材料の層（Ｈ層）、例えば、シリコンゲルマニウム層、水素化シリコンゲルマニウム層、等々によるセットを含むことができる。ＳｉＧｅ層は（少量の）リン光体、ホウ素、窒化物、等々を含むことができる。層４４０は、１組の低屈折率材料の層（Ｌ層）、例えば、二酸化ケイ素層、等々によるセットを含むことができる。付加的又は代替的に、Ｌ層は、窒化ケイ素層、Ｔａ２Ｏ５層、Ｎｂ２Ｏ５層、ＴｉＯ２層、Ａｌ２Ｏ３層、ＺｒＯ２層、Ｙ２Ｏ３層、Ｓｉ３Ｎ４層、それらの組合せ、等々を含むことができる。
幾つかの実施形態において、層４３０及び４４０は、特定の順序、例えば、（Ｈ-Ｌ）ｍ（ｍ≧１）順序、（Ｈ-Ｌ）ｍ-Ｈ順序、Ｌ-（Ｈ-Ｌ）ｍ順序及び／又はそれらに類する順序で積層させることができる。例えば、図示のように、層４３０及び４４０は、Ｈ層が光学フィルタ４００の表面に配置され、かつＨ層が基板４２０の表面に配置される（Ｈ-Ｌ）ｎ-Ｈ順序で位置決めされる。他の実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０は特定の層数ｍに関連付けることができる。例えば、シリコンゲルマニウムをベースとする光学フィルタは、２層～２００層の範囲のような多数の交互のＨ層及びＬ層を有することができる。
幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０の各層は、特定の厚さに関連付けることができる。例えば、層４３０及び４４０各々は、１ｎｍ～１５００ｎｍの厚さ、３ｎｍ～１０００ｎｍの厚さ、６００ｎｍ～１０００ｎｍの厚さ、若しくは１０ｎｍ～５００ｎｍの厚さに関連付けることができ、及び／又は光学フィルタコーティング部分４１０は、０.１μｍ～１００μｍの厚さ、０.２５μｍ～１００μｍの厚さ、等々に関連付けることができる。幾つかの実施形態において、層４３０及び４４０の少なくとも一方は、それぞれ１０００ｎｍ未満、６００ｎｍ未満、１００ｎｍ未満、若しくは５ｎｍ未満の厚さに関連付けることができ、並びに／又は光学フィルタコーティング部分４１０は、１００μｍ未満、５０未満、及び／若しくは１０未満の厚さに関連付けることができる。幾つかの実施形態において、層４３０及び４４０は複数の厚さに関連付けることができ、層４３０の第１サブセットに対して第１厚さ、層４３０の第２サブセットに対して第２厚さ、層４４０の第１サブセットに対して第１厚さ、層４３０の第２サブセットに対して第２厚さ、等々のように関連付けることができる。この場合、層厚及び／又は層数は、意図した通過帯域、意図した反射率のような光学的特性の意図したセットに基づいて選択することができる。
幾つかの実施形態において、特定のシリコンゲルマニウムをベースとする材料は層４３０に対して選択することができる。例えば、層４３０は、ＳｉＧｅ-５０、ＳｉＧｅ-４０、ＳｉＧｅ-６０、等々のような特定タイプのシリコンゲルマニウムを含むよう選択及び／又は製造する（例えば、スパッタリング手順によって）ことができる。幾つかの実施形態において、層４３０は、本明細書記載のスパッタ堆積手順の結果として、アルゴンのような微量の他の材料を含むことができる。他の実施例において、特定シリコンゲルマニウムをベースとする材料は、シリコンゲルマニウムベース材料を水素化する水素化手順、シリコンゲルマニウムベース材料を窒素化する窒素化手順、シリコンゲルマニウムベース材料をアニーリングする１つ又はそれ以上のアニーリング手順、他タイプの手順、シリコンゲルマニウムベース材料をドープするドーピング手順（例えば、リンをベースとするドーピング、窒素をベースとするドーピング、ホウ素をベースとするドーピング、等々）、又は本明細書記載のような複数手順の組合せを用いて製造できる。例えば、層４３０は、例えば、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのスペクトルレンジ、約９００ｎｍ～約１０００ｎｍのスペクトルレンジ、約９５０ｎｍの特定波長、等々で、層４４０よりも高い屈折率を有するよう選択することができる。他の実施形態において、層４３０は、例えば、約１４００ｎｍ～約１７００ｎｍのスペクトルレンジ、約１５００ｎｍ～約１６００ｎｍのスペクトルレンジ、約１５５０ｎｍの特定波長、等々で、層４４０よりも高い屈折率を有するよう選択することができる。この場合、層４３０は、３より大きい屈折率、３.５より大きい屈折率、３.８より大きい屈折率、又は４より大きい屈折率に関連付けることができる。例えば、層４３０は、約９５４ｎｍで４より大きい屈折率に関連付けることができる。
幾つかの実施形態において、層４４０用に特定材料を選択することができる。例えば、層４４０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層のセット、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）層のセット、二酸化チタン（ＴｉＯ２）層のセット、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）層のセット、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）層のセット、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）層のセット、窒化ケイ素（Ｓ３Ｎ４）層のセット、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）及び／又はこれらに類する層のセットを有することができる。この場合、層４４０は、例えば、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのスペクトルレンジ、約９００ｎｍ～約１０００ｎｍのスペクトルレンジ、約９５０ｎｍの波長、等々で、層４３０よりも低い屈折率を有するよう選択することができる。例えば、層４４０は、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのスペクトルレンジで３未満の屈折率に関連付けられるよう選択することができる。他の実施形態において、層４４０は、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのスペクトルレンジ、約９００ｎｍ～約１０００ｎｍのスペクトルレンジ、約９５０ｎｍの波長、等々で、２.５未満の屈折率に関連付けられるよう選択することができる。他の実施例において、層４４０は、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのスペクトルレンジ、約９００ｎｍ～約１０００ｎｍのスペクトルレンジ、約９５０ｎｍの波長、等々で、２未満の屈折率に関連付けられるよう選択することができる。幾つかの実施形態において、層４３０及び／又は４４０は、特定スペクトルレンジ（例えば、約８００ｎｍ～約１１００ｎｍのスペクトルレンジ、約９００ｎｍ～約１０００ｎｍのスペクトルレンジ、約９５０ｎｍの波長、等々、及び／又は約１４００ｎｍ～約１７００ｎｍのスペクトルレンジ、約１５００ｎｍ～約１６００ｎｍのスペクトルレンジ、約１５５０ｎｍの特定波長、等々）で、例えば、約０.００７以下の吸光係数、約０.００３以下の吸光係数、約０.００１以下の吸光係数のような特定吸光係数に関連付けることができる。幾つかの実施形態において、層４４０用の特定材料は、帯域外遮蔽スペクトルレンジの所望帯域幅、入射角変化（ＡＯＩ）に関連する所望中心波長シフト、等々に基づいて選択することができる。
幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０はスパッタリング手順を用いて作製することができる。例えば、光学フィルタコーティング部分４１０は、パルス状マグネトロンをベースとするスパッタリング手順を用いて、ガラス基板又は他タイプの基板上に交互の層４３０及び４４０をスパッタリングするよう、パルス状マグネトロンをベースとするスパッタリング手順を用いて作製することができる。幾つかの実施形態において、スパッタリング手順に多重カソードを用いることができ、例えば、第１カソードをシリコンのスパッタリングに使用し、第２カソードをゲルマニウムのスパッタリングに使用することができる。この場合において、多重カソードは、シリコンに対するゲルマニウムの特定濃度を確保するよう選択された、第２カソードに対する第１カソードの傾斜角度に関連付けることができる。幾つかの実施形態において、水素フローをスパッタリング手順中に添加してシリコンゲルマニウムを水素化することができる。同様に窒素をスパッタリング中に添加してシリコンゲルマニウムを窒素化することができる。幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０は、１つ又はそれ以上のアニーリング手順を用いてアニーリングすることができ、例えば、約２８０℃の温度又は約２００℃～約４００℃の間における温度での第１アニーリング手順、約３２０℃の温度又は約２５０℃～約３５０℃の間における温度での第２アニーリング手順、等々を行うことができる。幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０は、図１Ａ～１Ｄにつき説明したように、標的からコーティングされるＳｉＧｅ：Ｈを用いて作製することができる。例えば、選択したシリコン対ゲルマニウム比を有するＳｉＧｅ化合物標的がスパッタリングされ、特定のシリコン対ゲルマニウム比で光学フィルタコーティング部分４１０を作製することができる。
幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０は、他タイプの光学フィルタで起こる角度シフトよりも減少した角度シフトを生ずることに関連付けることができる。例えば、Ｌ層の屈折率に対するＨ層の屈折率に基づいて、光学フィルタコーティング部分４１０は、他タイプの高屈折率材料を有する他タイプの光学フィルタよりも減少した角度シフトを生ずることができる。
幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０は、ガラス基板又は他タイプの基板に付着させることができる。付加的又は代替的に、光学フィルタコーティング部分４１０は、検出器上又は検出器アレイを有するシリコンウエハーのセット上に直接コーティングすることができる（例えば、フォトリソグラフィ、リフトオフプリセット等を用いて）。幾つかの実施形態において、光学フィルタコーティング部分４１０は入射媒体に関連付けることができる。例えば、光学フィルタコーティング部分４１０は、入射媒体として空気媒体又はガラス媒体に関連付けることができる。幾つかの実施形態において、光学フィルタ４００は１組のプリズムセット間に配置することができる。他の実施例において、透明エポキシ樹脂のような他の入射媒体を使用することができ、及び／又はポリマー（重合体）基板（例えば、ポリカーボネート基板、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＰ）基板、等々）のような他の基板を使用することができる。
上述したように、図４は単に例として提示したに過ぎない。他の実施例も可能であり、また図４につき説明したのとは異なるものとすることができる。
図５Ａ～５Ｃは、本明細書記載の例示的実施形態を用いることに関連する特性の他の例におけるグラフである。
図５Ａに、またチャート５１０で示すように、１組の光学フィルタのセット（例えば、水素化シリコン（Ｓｉ：Ｈ）をベースとする光学フィルタ及び水素化シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ：Ｈ）をベースとする光学フィルタ）の１組の光学的特性が示される。この場合、これら光学フィルタのセットは低屈折率材料として二酸化ケイ素を利用することができる。図示のように、１組の波長のセットにおける透過率パーセンテージが光学フィルタのセットに対して決定される。この場合、ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタは、９５０ｎｍで３.８７１の屈折率に関連付けられ、またＳｉ：Ｈ光学フィルタは、９５０ｎｍで３.７４０の屈折率に関連付けられる。ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタがＳｉ：Ｈ光学フィルタよりも高い屈折率を有する結果として、ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタは減少した物理的厚さに関連付けることができる。例えば、Ｓｉ：Ｈ光学フィルタは６.３マイクロメートルの厚さに関連付けることができ、またＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタは５.４マイクロメートルの厚さに関連付けることができる。さらに、ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタはより高い遮蔽効率に関連付けることができる（例えば、ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタは約７００ｎｍでＳｉ：Ｈ光学フィルタよりもより多く吸収をしており、この結果として、７００ｎｍを含む波長レンジを遮蔽するため減少した厚さの１／４波長積層コーティングが得られる）。
図５Ｂに示すように、チャート５２０は９５０ナノメートル～１０００ナノメートルの波長レンジでのチャート５１０の一部分を示す。チャート５２０で示すように、角度シフトは、０°から３０°までの入射角（ＡＯＩ）でＳｉ：Ｈ光学フィルタに対して１６.５ｎｍであることを示し、０°から３０°までの入射角でＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタに対して１３.０ｎｍであることを示す。この場合、ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタはＳｉ：Ｈ光学フィルタよりも減少した角度シフトを有することを示し、この結果として、改善された光学的性能が得られることを示す。
図５Ｃに、またチャート５３０で示すように、図５Ａ及び５Ｂの光学フィルタのようなＳｉ：Ｈ光学フィルタ及びＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタの設計、並びに１組の光学的特性が示される。図示のように、これら光学フィルタのセットは、２００ｍｍから３００ｍｍの基板サイズ及び０.１５ｍｍから０.７ｍｍの基板厚さに関連付けられる。各ウエハーサイズ及びウエハー厚さに対して、ＳｉＧｅ：Ｈ光学フィルタはＳｉ：Ｈ光学フィルタよりも減少した基板たわみに関連付けられる。このようにして、光学フィルタの耐久性及び製造可能性が改善される。さらに、応力値を減少することに基づいて、基板サイズは、同様の基板厚さに対して他の基板設計よりも増大させることができ、これは、より高い応力値を有する他の基板設計よりも単体分離化手順中に破損を生ずる可能性が低減することに基づくものである。
上述したように、図５Ａ～５Ｃは単に例として提示したに過ぎない。他の実施例も可能であり、また図５Ａ～５Ｃにつき説明したのとは異なるものとすることができる。
図６Ａ及び６Ｂは、本明細書に記載する例示的実施形態６００の概略図である。図６Ａに示すように、例示的実施形態６００はセンサシステム６１０を有する。センサシステム６１０は、光学系の一部分とすることができ、またセンサ決定に対応する電気出力を供給することができる。センサシステム６１０は、光学フィルタ６３０を有する光学フィルタ構体６２０と、光センサ６４０とを有する。例えば、光学フィルタ構体６２０は、通過帯域フィルタ処理機能を行う光学フィルタ６３０又は他タイプの光学フィルタを有することができる。センサシステム６１０は、光信号を標的６６０（例えば、人、物体、等々）に向けて伝送する光伝送器６５０を有する。
本明細書記載の実施形態は、センサシステムにおける光学フィルタに関して説明するが、本明細書記載の実施形態は他タイプのシステムに使用することができ、またセンサシステムの外部に使用する、等々を行うことができる。幾つかの実施形態において、光学フィルタ６３０は、光に対して偏光ビーム分割機能を行うことができる。例えば、光学フィルタ６３０は、第１偏光性を有する光の第１部分を反射させ、また第２偏光性を有する光の第２部分を、本明細書記載のように第２偏光性が光センサ６４０によって受光されるのが望まれるときに通過させることができる。付加的又は代替的に、光学フィルタ６３０は、光に対して逆偏光ビーム分割機能（例えば、ビーム結合）を行うことができる。
図６Ａに、また参照符号６７０で示すように、入力光信号を光学フィルタ構体６２０に指向させる。入力光信号は、光伝送器６５０によって発せられるＮＩＲ光、及びセンサシステム６１０を利用している環境からの周辺光を含むことができる。例えば、光学フィルタ６３０が帯域通過フィルタであるとき、光伝送器６５０がジェスチャー（例えば、標的６６０が行うジェスチャー）認識システムのためのユーザーに向けて近赤外（ＮＩＲ）光を指向させ、またＮＩＲ光が光センサ６４０に向って標的６６０（例えば、ユーザー）から反射して、光センサ６４０がＮＩＲ光の測定を行うことができる。この場合、周辺光は、１つ又はそれ以上の周辺光源（電球又は太陽）から光センサ６４０に指向させることができる。他の実施例においては、多重光ビームが標的６６０に向けて指向させられ、この多重光ビームのサブセットは、図示のように、光センサ６４０に対して傾斜角度をなして配置することができる光学フィルタ構体６２０に向って反射させられる。幾つかの実施形態において、他の傾斜角度を使用することができる（例えば、帯域通過フィルタのための０°の傾斜角度）。幾つかの実施形態において、光学フィルタ構体６２０は、光センサ６４０から距離をおいて配置するのではなく、光センサ６４０上に直接配置及び／又は形成することができる。例えば、光学フィルタ構体６２０は光センサ６４０上にコーティング及びパターン形成することができ、これには例えば、フォトリソグラフィを使用することができる。他の実施例において、光伝送器６５０はＮＩＲ光を他タイプの標的６６０に向けて指向させることができ、例えば、車両近傍の物体を検出する、視覚障害者近傍の物体を検出する、物体に対する近接度を検出する（例えば、ライダー（ＬＩＤＡＲ）技術を用いて）、等々を行うことができ、またこの結果として、ＮＩＲ光及び周辺光が光センサ６４０に指向することができる。
図６Ａに、また参照符号６８０で示すように、光信号の一部は光学フィルタ６３０及び光学フィルタ構体６２０によって通過させられる。例えば、光学フィルタ６３０における交互のシリコンゲルマニウム層（例えば、高屈折率材料）及び他タイプ材料層（例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）のような低屈折率材料）が光の第１偏光を生じて第１方向に反射させることができる。他の実施例において、高屈折率材料は、他のシリコンゲルマニウムをベースとする材料、例えば、本明細書に記載したような、水素化シリコンゲルマニウム、アニーリングしたシリコンゲルマニウムを有することができる。この場合、光学フィルタ６３０は、過剰にＮＩＲ光を遮蔽することなく、また入力光信号の入射角の増加を伴う過剰な角度シフトを導入することなく、入力光信号の可視光を遮蔽する。
図６Ａに、また参照符号６９０で示すように、光信号の光センサ６４０に通過する部分に基づいて、光センサ６４０はセンサシステム６４０のための出力電気信号を供給し、例えば、ユーザーのジェスチャーを認識する又は物体の存在を検出するのに使用することができる。他の実施形態において、光学フィルタ６３０及び光センサ６４０の他の構成を利用することができる。例えば、光信号の第２部分を入力光信号と共線的に通過させるのではなく、光学フィルタ６３０は、異なる場所に配置した光センサ６４０に向かうよう光信号の第２部分を他の方向に指向させることができる。他の実施例において、光センサ６４０は、アバランシェフォトダイオード、インジウム・ガリウム・ヒ化物（ＩｎＧａＡｓ）検出器、赤外線検出器、等々とすることができる。
図６Ｂに示すように、類似の例示的実施形態６００は、センサシステム６１０、光学フィルタ構体６２０、光学フィルタ６３０、光センサ６４０、光伝送器６４０、及び標的を備える。図６Ｂは、本明細書記載の光学フィルタ６３０を有する特定の例示的実施形態６００を示す。
光伝送器６４０は、８００ｎｍ～１１００ｎｍの波長レンジにおける発光波長の光を放出する。光伝送器６４０は変調した光（例えば、光パルス）を放出する。光伝送器６４０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＬＥＤアレイ、レーザーダイオード、又はレーザーダイオードアレイとすることができる。光伝送器６４０は、標的６６０に向けて光を放出し、この標的６６０は放出された光をセンサシステム６１０に向けて戻すよう反射する。センサシステム６１０がジェスチャー認識システムであるとき、標的６６０はジェスチャー認識システムのユーザーである。
光学フィルタ６３０は、標的６６０によって反射した後の放出された光を受光するよう配置される。光学フィルタ６３０は、発光波長を含む通過帯域を有し、また８００ｎｍ～１１００ｎｍの波長レンジと少なくとも部分的にオーバーラップする。光学フィルタ６３０は狭帯域通過フィルタのような帯域通過フィルタである。光学フィルタ６３０は、光伝送器６４０から放出された光を透過するとともに、周辺光をほとんど遮蔽する。
光センサ６４０は、光学フィルタ６３０による透過後の放出された光を受光するよう配置される。幾つかの実施形態において、光学フィルタ６３０は光センサ６４０上に直接形成することができる。例えば、光学フィルタ６３０は、ウエハーレベル加工（ＷＬＰ）において、センサ（例えば、近接センサ）上にコーティング及びパターン形成する（例えば、フォトリソグラフィによって）ことができる。
センサシステム６１０が近接センサシステムであるとき、光センサ６４０は近接センサであり、放出された光を検出して標的６６０の近接性を感知する。センサシステム６１０が３Ｄ撮像システム又はジェスチャー認識システムであるとき、光センサ６４０は３Ｄ画像センサ（例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）チップ又は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）チップ）であり、放出された光を検出して、例えば、ユーザーである標的６６０の３Ｄ画像を供給する。３Ｄ画像センサは光学的情報を電気信号に変換し、この電気信号を処理システム（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ又はデジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）チップ）によって処理できるようにする。例えば、センサシステム６１０がジェスチャー認識システムであるとき、処理システムはユーザーの３Ｄ画像を処理して、ユーザーのジェスチャーを認識する。
上述したように、図６Ａ及び６Ｃは単に例として提示したに過ぎない。他の実施例も可能であり、また図６Ａ及び６Ｃにつき説明したのとは異なるものとすることができる。
このようにして、１組のシリコンゲルマニウムをベースとする層のセットは、光学フィルタの光学フィルタコーティング用の高屈折率材料として使用して、高屈折率層のセットに使用される他タイプ材料よりも角度シフトを減少させて、可視光の帯域外遮蔽、ＮＩＲ光の透過、及び／又は光のフィルタ処理を行うことができる。さらに、水素化シリコンゲルマニウム及び／又はアニーリング手順を用いることに基づいて、帯域外遮蔽及び帯域内透過を他タイプの材料よりも向上させる。
上述の開示は図解及び説明目的で行ったものであり、排他的又は実施形態を記載した正確な形式に限定することを意図するものではない。変更及び改変は、上述した開示を踏まえて可能であり、実施形態の実施から習得できるものである。
幾つかの実施形態は本明細書において閾値に関連して説明している。本明細書で使用されるように閾値を満足することは、値が閾値より大きい、閾値より多い、閾値より高い、閾値以上、閾値未満、閾値より少ない、閾値より低い、閾値以下、閾値に等しい、等々に言及することができる。
特徴の特別な組合せは特許請求の範囲に記述され及び／又は本明細書に記載されるが、これら組合せは、あり得る実施形態の開示を制限することは意図しない。実際、これら特徴の多くは、特別に特許請求の範囲に記述されていない及び／又は本明細書に記載されていないやり方で組み合わせることができる。特許請求の範囲に列挙する各従属項は１つの請求項にのみ直接従属することができ、あり得る実施形態の開示は請求項におけるすべての他の請求項と組み合わせた各従属項を含む。
本明細書で使用される要素、行為、指示のいずれも、そうであると明示しない限り、厳格又は必須であるものと解すべきではない。本明細書で使用されるような、冠詞「a」及び「an」は１つ又はそれ以上の事項を含むことを意図し、また「１つ又はそれ以上の」と互換的に使用することができる。さらに、本明細書で使用されるような、用語「セット」は１つ又はそれ以上の事項（例えば、関連事項、非関連事項、関連事項及び非関連事項の組合せ、等）を含むことを意図し、また「１つ又はそれ以上の」と互換的に使用することができる。単に１つの事項を意図する場合には、用語「１つ」又は類似の表現を用いる。さらに、本明細書で使用されるような、用語「has」、「have」、「having」、等々は、制約がない事項を意図する。さらにまた、語句「～に基づく（based on）」は、そうでないと明示しない限りにおいて、「少なくとも部分的に～に基づく（based, at least, on）」を意味しようとするものである。

Claims (25)

  1. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記第１屈折率は、８００ナノメートル（ｎｍ）～１１００ｎｍのスペクトルレンジで３より大きく、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは、アニーリングされている、水素化されている、又は窒素化されている、光学フィルタ。
  2. 請求項１に記載の光学フィルタにおいて、前記第１屈折率は、８００ナノメートル（ｎｍ）～１１００ｎｍのスペクトルレンジで３.５より大きい、光学フィルタ。
  3. 請求項１に記載の光学フィルタにおいて、前記第１屈折率は、９００ナノメートル（ｎｍ）～１１００ｎｍの波長で４である、光学フィルタ。
  4. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記第１屈折率は、１４００ナノメートル（ｎｍ）～１７００ｎｍのスペクトルレンジで３より大きい、光学フィルタ。
  5. 請求項１に記載の光学フィルタにおいて、前記第１屈折率は、１５００ナノメートル（ｎｍ）～１６００ｎｍのスペクトルレンジで３.４より大きい、光学フィルタ。
  6. 請求項１に記載の光学フィルタにおいて、前記第１屈折率は、１５００ナノメートル（ｎｍ）～１６００ｎｍのスペクトルレンジで３.６より大きい、光学フィルタ。
  7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタにおいて、前記材料は、
    二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）材料、
    酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）材料、
    二酸化チタン（ＴｉＯ２）材料、
    五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）材料、
    五酸化タンタル、（Ｔａ２Ｏ５）材料、
    フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）材料、
    酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）材料、
    酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）材料、
    窒化ケイ素（Ｓ３Ｎ４）、
    ホウ素をベースとする材料、又は
    リンをベースとする材料のうち少なくとも１つを有する、光学フィルタ。
  8. 請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタにおいて、前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは高屈折率材料層（Ｈ）であり、かつ前記光学フィルタ層の前記第２サブセットは低屈折率材料層（Ｌ）であり、また
    前記光学フィルタ層のセットは、
    （Ｈ-Ｌ）ｍ順序、
    （Ｈ-Ｌ）ｍ-Ｈ順序、又は
    Ｌ-（Ｈ-Ｌ）ｍ順序
    のうち少なくとも１つの順序で配列され、ｍは交互のＨ層及びＬ層の層数である、光学フィルタ。
  9. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットはアニーリングされている、光学フィルタ。
  10. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは水素化されている、光学フィルタ。
  11. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは窒素化されている、光学フィルタ。
  12. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは５％～１００％のゲルマニウムを含み、そして、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは、アニーリングされている、水素化されている、又は窒素化されている、
    光学フィルタ。
  13. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは、
    リンをベースとするドーパント、
    窒素をベースとするドーパント、又は
    ホウ素をベースとするドーパント
    のうち少なくとも１つでドープされており、そして、
    前記光学フィルタ層の前記第１サブセットは、アニーリングされている、水素化されている、又は窒素化されている、
    光学フィルタ。
  14. 請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタにおいて、前記第２屈折率は、８００ナノメートル（ｎｍ）～１１００ｎｍのスペクトルレンジで３未満である、光学フィルタ。
  15. 請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタにおいて、前記第２屈折率は、８００ナノメートル（ｎｍ）～１１００ｎｍのスペクトルレンジで２.５未満である、光学フィルタ。
  16. 請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタにおいて、前記第２屈折率は、８００ナノメートル（ｎｍ）～１１００ｎｍのスペクトルレンジで２未満である、光学フィルタ。
  17. 請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルタにおいて、前記光学フィルタは、帯域通過フィルタである、光学フィルタ。
  18. 光学フィルタであって
    基板と、
    前記基板上に配置された１組の光学フィルタ層のセットと、を備え、前記光学フィルタ層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を含む光学フィルタ層の第１サブセットと、及び
    第２屈折率の材料を含む光学フィルタ層の第２サブセットとを有し、
    前記第２屈折率は前記第１屈折率よりも小さいものであり、
    前記光学フィルタはアニーリングされている、光学フィルタ。
  19. 光学フィルタであって
    基板と、及び
    入射光をフィルタ処理するため前記基板上に配置された高屈折率材料層及び低屈折率材料層と、
    を備え、
    前記入射光の第１スペクトルレンジを有する第１部分は前記光学フィルタによって反射され、また、前記入射光の第２スペクトルレンジを有する第２部分は前記光学フィルタ
    によって通過させられ、
    前記高屈折率材料層は水素化されたシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ：Ｈ）であり、
    前記低屈折率材料層は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である、光学フィルタ。
  20. 請求項１９に記載の光学フィルタにおいて、さらに、反射防止コーティングを備える、光学フィルタ。
  21. 光学系であって、
    近赤外（ＮＩＲ）光を放出する光伝送器と、
    入力光信号をフィルタ処理し、フィルタ処理済み入力光信号を供給する光学フィルタであって、前記入力光信号は、光伝送器からのＮＩＲ光及び光源からの周辺光を含ものであり、前記光学フィルタは１組の誘電性薄膜層のセットを有し、
    前記誘電性薄膜層のセットは、
    第１屈折率のシリコンゲルマニウムによる第１サブセットの層、
    前記第１屈折率よりも小さい第２屈折率の材料による第２サブセットの層
    を含み、
    前記第１サブセットの層は、アニーリング又は水素化されており、
    前記フィルタ処理済み入力光信号は、前記入力光信号よりも強度が減少した周辺光を含むものである、該光学フィルタと、及び
    前記フィルタ処理済み入力光信号を受け取り、また出力電気信号を供給する受光器と、
    を備える、光学系。
  22. 請求項２１に記載の光学系において、前記光学フィルタは、９５０ｎｍで８０％より高い透過率に関連付けられている、光学系。
  23. 請求項２１に記載の光学系において、前記光学フィルタは、１５５０ｎｍで８０％より高い透過率に関連付けられている、光学系。
  24. 請求項２１に記載の光学系において、前記第１サブセットの層は、水素化されている、光学系。
  25. 請求項２１に記載の光学系において、前記光学フィルタは、アニーリングされている、光学系。
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