阶梯结构光滤波器的制作方法

阶梯结构光滤波器
1.本技术是申请日为2019年11月04日，申请号为201911067451.6，发明名称为“阶梯结构光滤波器”的申请的分案申请。
2.背景
3.光发射器可以发出光，光被引向对象。例如，在手势识别系统中，光发射器可以朝着用户发射近红外光，并且近红外光可以从用户朝着光接收器反射。在这种情况下，光接收器可以捕获关于近红外光的信息，并且该信息可以用于识别由用户正在执行的手势。在另一个例子中，可以捕获关于可见光的信息，例如关于可见光的不同波长的信息，以对物体成像。
4.然而，在具有感兴趣波长的光朝着目标传播期间和/或在光从目标朝着光接收器反射期间，环境光可以连同感兴趣波长一起被引入。例如，当光接收器将接收从目标反射的近红外光时，光接收器也可能接收可见光(例如，来自另一光源，例如灯泡或太阳)。因此，光接收器可以光学地耦合到光滤波器，例如带通滤波器，以对环境光滤波并允许一个或更多个波长的光朝着光接收器通过。另外或者可选地，当执行对多个波长的光的感测时，滤波器可以被提供来确保多个波长的光中的每一波长的光被引导到不同的传感器。
5.可以是光接收器的多光谱传感器设备可以被用于捕获关于多个波长的光的信息。多光谱传感器设备可以包括捕获信息并被耦合到多光谱滤波器的一组传感器元件(例如，光传感器、光谱传感器、和/或图像传感器)。例如，传感器元件的阵列可以被用于捕获与多个频率相关的信息，并且多光谱滤波器可将与不同频率相关联的光引导到每个传感器元件。在一些情况下，单个二元多光谱滤波器(binary multispectral filter)可以被布置成覆盖传感器元件阵列的每个传感器元件，并且可以形成用于传感器元件阵列的一组通道。
6.概述
7.根据一些可能的实现，滤波器可以包括基板。滤波器可以包括布置在基板上的阶梯介质(stepped medium)。滤波器可以包括布置在阶梯介质上的第一反射镜。第一反射镜可以形成阶梯镜面(stepped mirror surface)。阶梯镜面的每个阶梯可以对应于滤波器的一组通道中的一个通道。滤波器可以包括布置在阶梯镜面上的间隔物(spacer)。滤波器可以包括布置在间隔物的另一表面上的第二反射镜。
8.根据一些可能的实现，系统可以包括传感器元件阵列，该传感器元件阵列包括与多个通道相关联的多个传感器元件。该系统可以包括可变间隔物滤波器。可变间隔物滤波器可以包括第一基板。可变间隔物滤波器可以包括布置在第一基板上的阶梯介质。可变间隔物滤波器可以包括布置在阶梯介质上的第一反射镜。第一反射镜可以形成阶梯镜面。阶梯镜面的每个阶梯可以对应于滤波器的一组通道中的一个通道。可变间隔物滤波器可以包括布置在第二基板上并与第一反射镜可对准的第二反射镜。腔可以将第一反射镜和第二反射镜分开。第二反射镜可以相对于第一反射镜可平移，使得在第一反射镜和第二反射镜之间的间距是可变的。
9.根据一些可能的实现，多通道滤波器可以包括介质以形成阶梯结构(stepped structure)。多通道滤波器可以包括布置在阶梯结构上的第一反射镜以形成阶梯反射镜结
构。阶梯反射镜结构的每个阶梯可以形成多通道滤波器的波长通道。多通道滤波器可以包括布置在第一反射镜上的间隔物。间隔物的第一表面可以抵靠第一反射镜布置以形成阶梯表面，以及间隔物的第二表面与第一反射镜相对以形成平坦表面。多通道滤波器可以包括布置在间隔物的第二表面上的第二反射镜以形成多通道滤波器的平面反射镜。
10.本技术提供了以下内容：
11.1).一种滤波器，包括：
12.基板；
13.阶梯介质，其布置在所述基板上；
14.第一反射镜，其布置在所述阶梯介质上；
15.其中，所述第一反射镜形成阶梯镜面，
16.其中，所述阶梯镜面的每个阶梯对应于所述滤波器的一组通道中的一个通道；
17.间隔物，其布置在所述阶梯镜面上；以及
18.第二反射镜，其布置在所述间隔物的另一表面上。
19.2).根据1)所述的滤波器，其中，所述阶梯介质在一维上成阶梯状。
20.3).根据1)所述的滤波器，其中，所述阶梯介质在二维上成阶梯状。
21.4).根据1)所述的滤波器，其中，所述滤波器的所述一组通道的波长范围在大约380纳米(nm)和780nm之间。
22.5).根据1)所述的滤波器，其中，所述滤波器的所述一组通道的波长范围在大约750纳米(nm)和1100nm之间。
23.6).根据1)所述的滤波器，其中，所述阶梯介质在所述滤波器的波长范围处与大于70％的透射率相关，并且是下列项之一：
24.基于氧化物的介质，
25.基于半导体的介质，
26.基于电介质的介质，
27.基于聚合物的介质，
28.基于氮化物的介质，
29.基于磷化物的介质，或
30.基于碳化物的介质。
31.7).根据1)所述的滤波器，其中，所述间隔物与大于1.7的折射率相关联，并且是下列项之一：
32.基于氢化硅的间隔物，
33.基于氧化物的间隔物，
34.基于锗的间隔物，或
35.基于硅锗的间隔物。
36.8).根据1)所述的滤波器，其中，所述间隔物是下列项中的至少一项：
37.气体间隔物，
38.聚合物间隔物，或
39.液体间隔物。
40.9).根据1)所述的滤波器，其中，所述阶梯介质形成一组柱，以及其中所述一组柱
中的至少一个柱形成不活动通道。
41.10).一种系统，包括：
42.传感器元件阵列，其包括与多个通道相关联的多个传感器元件；以及
43.可变间隔物滤波器，其包括：
44.第一基板；
45.阶梯介质，其布置在所述第一基板上；
46.第一反射镜，其布置在所述阶梯介质上；
47.其中，所述第一反射镜形成阶梯镜面，
48.其中，所述阶梯镜面的每个阶梯对应于所述滤波器的一组通道中的一个通道；以及
49.第二反射镜，其布置在第二基板上并与所述第一反射镜可对准，其中，腔将所述第一反射镜和所述第二反射镜分开，以及
50.其中，所述第二反射镜相对于所述第一反射镜可平移，使得在所述第一反射镜和所述第二反射镜之间的间距可变。
51.11).根据10)所述的系统，其中，所述腔被填充有间隔物，
52.其中，所述间隔物是气体间隔物材料或液体间隔物材料，以及
53.其中，所述间隔物被限定成使得当所述第二反射镜相对于所述第一反射镜平移时，所述间隔物填充所述腔。
54.12).根据10)所述的系统，其中，所述一组通道中的一个或更多个通道基于相对于所述第一反射镜平移的所述第二反射镜是可调整的。
55.13).根据10)所述的系统，其中，所述腔至少部分地由第一间隔物材料填充，并且至少部分地由第二间隔物材料填充，以及
56.其中，所述第一间隔物材料和所述第二间隔材料是下列项之一：
57.两个固体间隔物材料，
58.固体间隔物材料和液体间隔物材料，
59.固体间隔物材料和气体间隔物材料，或
60.液体间隔物材料和气体间隔物材料。
61.14).根据10)所述的系统，还包括：
62.平移设备，其相对于所述第一反射镜平移所述第二反射镜。
63.15).根据10)所述的系统，还包括：
64.多个平移设备，其使所述第二反射镜相对于所述第一反射镜成角度。
65.16).一种多通道滤波器，包括：
66.介质，其形成阶梯结构；
67.第一反射镜，其布置在所述阶梯结构上以形成阶梯反射镜结构，
68.其中，所述阶梯反射镜结构的每个阶梯形成所述多通道滤波器的波长通道；
69.间隔物，其布置在所述第一反射镜上，
70.其中，所述间隔物的第一表面抵靠所述第一反射镜布置以形成阶梯表面，以及所述间隔物的第二表面与所述第一反射镜相对以形成平坦表面；以及
71.第二反射镜，其布置在所述间隔物的所述第二表面上以形成对于所述多通道滤波
器的平面反射镜。
72.17).根据16)所述的多通道滤波器，其中，所述介质使用光刻过程来形成。
73.18).根据16)所述的多通道滤波器，其中，所述间隔物在单个沉积步骤中被沉积。
74.19).根据16)所述的多通道滤波器，其中，所述第一反射镜或所述介质是用于移除所述间隔物的一部分的蚀刻停止层。
75.20).根据16)所述的多通道滤波器，其中，所述介质的所述阶梯结构通过下列项中的至少一项而形成：
76.剥离过程，
77.蚀刻过程，
78.模制过程，
79.铸造过程，
80.机械加工过程，
81.冲压过程，或
82.刮削过程。
附图说明
83.图1是本文描述的多光谱滤波器的示例实现的图。
84.图2是本文描述的多光谱滤波器的滤波器通道的响应均衡的示例实现的图。
85.图3a-3d是本文描述的多光谱滤波器的示例实现的图。
86.图4是用于制造本文描述的多光谱滤波器的示例过程的图。
87.图5a-5k是与图4的示例过程有关的多光谱滤波器的示例实现的图。
88.图6是包括本文描述的多光谱滤波器的传感器系统的示例实现的图。
89.详细描述
90.以下示例实现的详细描述参考了附图。不同图中相同的参考数字可以标识相同或相似的元素。
91.传感器元件(例如光传感器)可以被合并到光传感器设备内以获得关于一组电磁频率的信息(例如光谱数据)。例如，光传感器设备可以包括可以执行光的传感器测量的图像传感器、多光谱传感器等。光传感器设备可利用一种或更多种传感器技术，诸如互补金属氧化物半导体(cmos)技术、电荷耦合器件(ccd)技术等。光传感器设备可以包括多个传感器元件(例如传感器元件的阵列)，每个传感器元件被配置成获得关于光的不同频率的信息。
92.传感器元件可以与对去往该传感器元件的光进行滤波的滤波器相关联。例如，传感器元件可以与线性可变滤波器(lvf)、圆形可变滤波器(cvf)、法布里-珀罗滤波器等对准，以使朝着传感器元件引导的光的一部分被滤波。对于二元滤波器结构，例如法布里-珀罗滤波器，间隔物可以被定位于二元滤波器结构的反射器(例如反射镜)之间。反射器的层、间隔物的层等的折射率、厚度等的配置可以使二元滤波器结构的配置能够形成一组通道。通道可以是滤波器的将特定波长范围的光引导到传感器元件阵列的传感器元件的一部分。以这种方式，传感器元件阵列可以获得关于多个不同波长的光的信息。
93.然而，至少部分地基于选定折射率、间隔物厚度和/或诸如此类而配置的固定的一组通道可以将传感器元件阵列限制为执行对固定的一组波长的测量。因此，为了确保也可
以被称为多通道滤波器的二元多光谱滤波器被配置成捕获感兴趣的任何波长的光，二元多光谱滤波器可以被设计成具有大于阈值数量的通道，并且传感器元件阵列可以相应地包括大于阈值数量的传感器元件。这可能导致过大的尺寸和/或过高的成本以确保在使用二元多光谱滤波器时的灵活性。
94.此外，一些二元多光谱滤波器使用不同的间隔物厚度来形成在不同波长范围处的不同通道。对于这些二元多光谱滤波器，可以通过在直接沉积在基板上的第一平面反射镜的顶部上沉积多层间隔物材料来形成不同的间隔物厚度。在这种情况下，多层间隔物材料被沉积以形成阶梯结构间隔物，并且第二反射镜被沉积在间隔物的阶梯结构上。然而，沉积多层间隔材料可能导致缺陷，其可能降低二元多光谱滤波器的光学性能。例如，当氢化硅用于间隔物材料时，氢化硅的每一层的表面可能在层沉积物之间部分地氧化成二氧化硅，这可能导致减小的透射率、增加的角度偏移和/或诸如此类。
95.本文所述的一些实现提供了具有改进的间隔物的多光谱滤波器阵列。例如，二元多光谱滤波器可以包括：布置在基板和第一反射镜之间的阶梯介质，使第一反射镜具有阶梯表面；布置在反射镜的阶梯表面上的整体式间隔物；以及布置在整体式间隔物的平坦表面上的第二反射镜。在这种情况下，基于在单个过程中形成间隔物而不是沉积多个间隔物层来构建阶梯结构，诸如表面氧化的缺陷可以被避免，从而提高光学性能。例如，整体式间隔物可以实现提高的透射率、减小的角度偏移和/或诸如此类。
96.此外，本文所述的一些实现可以使第二反射镜能够相对于第一反射镜可移动，而不是直接布置在间隔物上并布置在固定位置上。例如，第二反射镜可以是相对于第一反射镜可平移的(即，第一反射镜或第二反射镜可以移动或者第一反射镜和第二反射镜都可以移动)，从而使由间隔物形成的、在第一反射镜和第二反射镜之间的间隙能够在第二反射镜平移时在厚度上改变。以这种方式，一组通道的波长范围可以是动态地可重新配置的，从而增加可以由与该组通道对准的传感器元件捕获的光谱带的数量。此外，以这种方式，在多光谱滤波器中的覆盖特定光谱范围的通道的数量可以相对于在反射镜之间有固定间隙的多光谱滤波器减少，从而实现减小的尺寸、降低的成本和/或诸如此类。
97.图1是本文描述的多光谱滤波器100的示例实现的图。如图1所示，多光谱滤波器100(例如，二元结构光滤波器阵列)可以包括基板110、介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2和间隔物140。
98.在一些实现中，基板110可以与光传感器设备相关联。例如，基板110可以包括传感器元件的阵列以捕获信息(例如，光谱数据)。此外或可选地，基板110可以不包括传感器元件，并且多光谱滤波器100可以与布置在另一基板上的传感器元件对准。此外或可选地，多光谱滤波器100可以被设计成没有基板110。例如，多光谱滤波器100可以位于自由空间中，可以布置到不是多光谱滤波器100的一部分的光传感器设备的基板上，和/或诸如此类。
99.在一些实现中，多光谱滤波器100可以与特定光谱范围相关联。例如，多光谱滤波器100可以与在可见光谱范围、近红外(nir)光谱范围、中红外(mir)光谱范围和/或诸如此类中的多个通道相关联。在这种情况下，多光谱滤波器100可以与在约300纳米(nm)和2500nm之间、360纳米(nm)和2500nm之间、在约600nm和约2000nm之间、在约350nm和约750nm之间、380nm和约780nm之间、在约750nm和约1500nm、750nm和约1100nm、900nm和约2500nm之间、在约900nm和约1700nm之间、在约900nm和约1500nm之间和/或诸如此类的光谱范围相关
联。在一些实现中，多光谱滤波器100可以包括阈值数量的通道，例如大于或等于8个通道、16个通道、32个通道、64个通道、128个通道、256个通道和/或诸如此类。
100.如在图1中进一步所示的，介质120可以与阶梯结构相关联，阶梯结构可以形成多光谱滤波器100的一组通道。例如，如在本文更详细描述的，可以使用光刻过程以形成阶梯结构来形成介质120。在一些实现中，如所示的，介质120可以沿着单个轴成阶梯状(即，在一维上成阶梯状)。例如，介质120可以成阶梯状以形成沿着单个轴延伸的一组8个不同的通道。在一些实现中，介质120可以沿着多个轴成阶梯状(即，在二维上成阶梯状)。例如，介质120可以垂直于单个轴成阶梯状以形成总共64个不同的通道。在一些实现中，介质120可以包括一个或更多个重复的通道。例如，如所示，由介质120形成的通道7可以布置在多光谱滤波器100的边缘处，这可以为多光谱滤波器100提供结构稳定性。在一些实现中，介质120可以使一个或更多个通道是不活动的。例如，第一反射镜130-1和第二反射镜130-2的与形成通道7的介质120的柱对准的部分可以不将间隔物140的一部分夹在中间。这可能导致通道7是不活动的(但仍用于结构支撑)。此外或可选地，间隔物140的一部分可以被第一反射镜130-1和第二反射镜130-2夹在中间以使通道7成为活动通道。
101.在一些实现中，可以使用特定材料来形成介质120。例如，介质120可以由对一波长范围(对于该波长范围，多光谱滤波器100将捕获光谱数据)透射的材料形成。在这种情况下，材料可以包括基于钽的介质材料、基于铌的介质材料、基于二氧化硅的介质材料、基于氧化物的介质材料、基于iii-v半导体的介质材料、基于磷化镓的介质材料、基于锗的介质材料、基于锗硅的介质材料、基于电介质的介质材料、基于聚合物的介质材料、基于氮化物的介质材料、基于磷化物的介质材料、基于碳化物的介质材料、其组合和/或诸如此类。
102.如在图1中进一步所示的，第一反射镜130-1和第二反射镜130-2可以将间隔物140夹在中间。换句话说，间隔物140可以将第一反射镜130-1和第二反射镜130-2分开一组距离，和/或间隔物140的面可以被第一反射镜130-1和第二反射镜130-2包围。在这种情况下，这组距离可以形成不同的通道。例如，与通道0对准的第一反射镜130-1的第一部分和第二反射镜130-2可以分开第一距离，并且可以形成使第一波长带的光通过的第一通道。类似地，与通道1对准的第一反射镜130-1的第二部分和第二反射镜130-2可以分开第二距离，这是由于介质120具有阶梯结构并导致对于间隔物140的阶梯结构，如在本文更详细描述的，并且可以形成使第二波长带的光通过的第二通道。在这种情况下，第一通道可以与第一传感器元件对准并且可以形成用于获得关于第一光谱范围的光谱数据的第一分量滤波器，以及第二通道可以与第二传感器元件对准并且可以形成用于获得关于第二光谱范围的光谱数据的第二分量滤波器。
103.在一些实现中，反射镜130可以与特定材料相关联。例如，反射镜130可以包括一组金属反射镜层(例如银)、一组电介质反射镜层(例如交替的氢化硅层和二氧化硅层)等，以将从光源引导的光的一部分引导到与多光谱滤波器100相关联的传感器元件。在一些实现中，反射镜130可以与和多光谱滤波器100的每个通道相关联的、传感器元件阵列的每个传感器元件对准。
104.在一些实现中，间隔物140可以是整体地形成的间隔物，如在本文更详细描述的。例如，可以通过将材料沉积到第一反射镜130-1的阶梯表面上来形成间隔物140，使得间隔物140的在与第一反射镜130-1的界面处的第一表面是阶梯表面，并且间隔物140的在与第
二反射镜130-2的界面处的第二表面是平坦表面。在一些实现中，间隔物140可以由特定材料形成以使多光谱滤波器100具有特定的波长范围、透射率(例如，大于50％、大于70％、大于90％、大于95％、大于99％、大于99.9％、大于99.99％等)和/或诸如此类。例如，间隔物140可以是基于氢化硅的间隔物、基于氧化物的间隔物、基于锗的间隔物、基于硅锗的间隔物、聚合物间隔物、其组合和/或诸如此类。在一些实现中，间隔物140可以具有大于1.5、大于1.7、大于2.5、大于3.0、大于3.5和/或诸如此类的折射率。
105.在一些实现中，间隔物140可以包括非固体间隔物材料。例如，间隔物140可以由气体材料(例如，空气或另一种气体材料)或液体材料形成，以使间隔物140的尺寸(即，在第一反射镜130-1和第二反射镜130-2之间的间隔)能够膨胀或收缩，如在本文更详细描述的。在一些实现中，间隔物140可以包括多种间隔物材料。例如，间隔物140可以包括形成间隔物140的第一部分并覆盖第一反射镜130-1的固体间隔物和形成间隔物140的第二部分并使第二反射镜130-2能够相对于第一反射镜130-1平移的液体间隔物。类似地，间隔物140可以包括覆盖第一反射镜130-1的第一固体间隔物、覆盖第二反射镜130-2的第二固体间隔物以及布置在第一固体间隔物和第二固体间隔物之间以使第二反射镜130-2能够相对于第一反射镜130-1平移的第三液体间隔物。以这种方式，基于具有阶梯结构，间隔物140使多光谱滤波器100的不同部分能够使不同波长带的光通过以形成不同的通道。此外，基于在没有多层材料或者有小于阈值数量的材料层的情况下被形成，间隔物140可以与小于阈值水平的缺陷(例如在间隔物140内的小于阈值量的表面氧化)相关联，从而提高多光谱滤波器100的光学性能。
106.在一些实现中，形成例如介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2、间隔物140和/或诸如此类的层可以包括一组高折射率材料层(h层)，例如硅层、氢化硅层、硅锗(sige)层、氢化锗层、氢化硅锗层和/或诸如此类。在一些实现中，形成例如介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2、间隔物140和/或诸如此类的层可以包括一组低折射率材料(l层)，例如二氧化硅层、氮化硅层、五氧化二钽(ta2o5)层、五氧化二铌(nb2o5)层、二氧化钛(tio2)层、氧化铝(al2o3)层、氧化锆(zro2)层、氧化钇(y2o3)层、氮化硅(si3n4)层、其组合和/或诸如此类。尽管一些层可以被描述为特定材料，例如硅锗，但一些层可以包括(少量)磷光体、硼、氮化物和/或诸如此类。
107.在一些实现中，形成例如介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2、间隔物140和/或诸如此类的层可以与特定数量的层(例如在2层至200层的范围内的交替的高折射率层和低折射率层)相关联。在一些实现中，可以使用溅射过程、光刻过程、蚀刻过程、剥离过程、刮削过程、退火过程、模制过程、铸造过程、机械加工过程、冲压过程和/或诸如此类来制造一个或更多个层。
108.在一些实现中，形成例如介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2、间隔物140和/或诸如此类的层中的每一层可以与特定厚度相关联。例如，每层可以与在约1nm和约1500nm之间、在约10nm和约500nm之间和/或诸如此类的厚度相关联。此外或可选地，多光谱滤波器100可以与在约0.1μm和约100μm之间、约0.25μm和约100μm之间和/或诸如此类之间的厚度相关联。
109.以这种方式，多光谱滤波器100在间隔物140中形成的缺陷的量减少的情况下形成用于捕获关于多个波长范围的光谱数据的多个通道，从而提高多光谱滤波器100的光学性
能。
110.如上面所指示的，图1仅作为例子被提供。其他例子是可能的，并且可以不同于关于图1所描述的内容。
111.图2是本文描述的多光谱滤波器200的示例实现的图。如图2所示，多光谱滤波器200可以包括第一基板110-1、第二基板110-2、介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2和间隔物140。
112.在一些实现中，第二基板110-2可以沉积到第二反射镜130-2上。例如，第二反射镜130-2可以沉积到间隔物140上，以及第二基板110-2可以沉积到第二反射镜130-2上。此外或可选地，第二反射镜130-2可以沉积到第二基板110-2上。例如，介质120可以沉积在第一基板110-1上，第一反射镜130-1可以沉积在介质120上，间隔物140可以沉积到第一反射镜130-1上，第二反射镜130-2可以沉积在第二基板110-2上，并且第二反射镜130-2和第二基板110-2可以与第一反射镜130-1和第一基板110-1对准。
113.如上面所指示的，图2仅作为例子被提供。其他例子是可能的，并且可以不同于关于图2所描述的内容。
114.图3a-3d是本文描述的多光谱滤波器300的示例实现的图。如图3a所示，多光谱滤波器300可以包括第一基板110-1、第二基板110-2、介质120、第一反射镜130-1、第二反射镜130-2和间隔物140。如图3a进一步所示的，多光谱滤波器300附接到一个或更多个平移设备310。
115.如图3a进一步所示的，多光谱滤波器300的第二反射镜130-2可以相对于第一反射镜130-1可移动以使间隔物140具有可变厚度，这可以改变通过多光谱滤波器200的通道的光的光谱范围。尽管在本文描述的一些实现从相对于固定的第一反射镜130-1平移、倾斜或以其他方式移动第二反射镜130-2方面进行描述，但第一反射镜130-1可以相对于第二反射镜130-2移动，第一反射镜130-1和第二反射镜130-2都可以通过平移设备310来移动，和/或诸如此类。
116.如图3b所示，第二反射镜130-2通过平移设备310来相对于第一反射镜130-1平移。例如，第二基板110-2和第二反射镜130-2可以相对于图3a所示的位置移动得更远离第一基板110-1和第一反射镜130-1。在一些实现中，平移设备310可以是聚焦元件、音圈电机、压电换能器、硅微机电系统(mems)设备、热机械设备、双稳态光束开关和/或诸如此类。
117.如图3c所示，第二反射镜130-2可以由平移设备310平移，使得第二反射镜130-2相对于第一反射镜130-1倾斜。例如，第二基板110-2可以附接到倾斜设备、多个平移设备和/或诸如此类。以这种方式，可以通过对于通道的第一部分减小在第二反射镜130-2和第一反射镜130-1之间的间隔、对于通道的第二部分增加在第二反射镜130-2和第一反射镜130-1之间的间隔、对于第三部分保持在第二反射镜130-2和第一反射镜130-1之间的间隔和/或诸如此类来进一步配置多光谱滤波器300的通道的波长范围。
118.在一些实现中，移动设备可以基于特定的定时配置相对于第一反射镜130-1来移动第二反射镜130-2。例如，在与多光谱滤波器300的通道对准的传感器元件的读出期间，可以触发移动设备来移动第二反射镜130-2，以使一些通道与不同的波长范围相关联而其他通道保持默认的波长范围。作为例子，当多光谱滤波器包括具有公共波长范围的多个通道时，如图1和图2中关于多个通道7所示的，移动设备可以被触发以使与公共波长范围相关联
的第一通道的第一传感器元件在第二反射镜130-2的第一位置处读出，以及与公共波长范围相关联的第二通道的第二传感器元件在第二反射镜130-2的第二位置处读出。以这种方式，多光谱滤波器200可以使用公共通道来实现多个光谱范围。此外，移动设备可以使第一传感器元件在第一位置处和第二位置处读出，导致使用单个通道来捕获多个光谱范围。
119.在一些实现中，间隔物140可以被限定来能够基于相对于第一反射镜130-1平移第二反射镜130-2来实现可变间隔物宽度。例如，间隔物140可以是可以被多光谱滤波器300封装的气体间隔物或液体间隔物，以当第二反射镜130-2相对于第一反射镜130-1平移时使气体间隔物或液体间隔物能够膨胀和/或收缩。此外或可选地，间隔物140可以被限定成使得额外的气体间隔物材料或液体间隔物材料可以被提供到在第二反射镜130-2和第一反射镜130-1之间的间隙中和/或从间隙被移除以使间隔物能够提供可变的厚度。
120.如图3d所示，多个间隔物140(例如第一间隔物140-1和第二间隔物140-2)可以布置在第一反射镜130-1和第二反射镜130-2之间。例如，第一间隔物140-1可以是覆盖第一反射镜130-1的固体间隔物，以及第二间隔物140-2可以是实现在第一反射镜130-1和第二反射镜130-2之间的可变间隔的气体(或液体)间隔物。
121.如上面所指示的，图3a-3d仅作为例子被提供。其他例子是可能的，并且可以不同于关于图3a-3d所描述的内容。
122.图4是用于制造本文所述的多光谱滤波器的示例过程400的流程图。在一些实现中，图4的一个或更多个过程块可以在制造过程期间由沉积设备(例如，由蚀刻设备、溅射设备、光刻设备和/或诸如此类)执行。
123.如图4所示，过程400可以包括在基板上布置介质以形成阶梯结构(块410)。例如，沉积设备可以将介质沉积在基板上以形成阶梯结构。在一些实现中，沉积设备可以沉积多层介质以形成阶梯结构。例如，可以沉积多层光刻材料，并且可以沉积多层介质以形成阶梯结构。在这种情况下，多层光刻材料可以与光掩模结合来暴露于光，以选择性地去除光刻材料并使多层介质形成阶梯结构。关于图5a-5k详细地描述对于介质的阶梯结构的光刻形成。此外或可选地，介质可以布置在基板上以使用蚀刻过程来形成阶梯结构。例如，介质可以沉积到基板上，且然后被蚀刻以形成阶梯结构。尽管本文描述的一些实现从光刻过程或蚀刻过程方面被描述，但用于形成阶梯介质结构的其他过程是可能的。
124.如图4所示，过程400可以包括在介质上布置多通道滤波器的第一反射镜以形成阶梯反射镜结构(块420)。例如，沉积设备可以将第一反射镜沉积在介质上。在这种情况下，第一反射镜可以基于具有阶梯结构的介质来形成阶梯结构，第一反射镜沉积在介质上。
125.如图4所示，过程400可以包括在第一反射镜上布置多通道滤波器的间隔物(块430)。例如，沉积设备可以在第一反射镜上沉积间隔物。在这种情况下，间隔物可以是使用单个沉积步骤沉积的固体间隔物，单个沉积步骤相对于使用多个沉积和蚀刻步骤沉积间隔物可以减少对光学性能的基于表面层氧化的影响。此外或可选地，间隔物可以是可以插入到由第一反射镜和第二反射镜形成的腔中的液体间隔物或气体间隔物，这可以实现具有可平移反射镜的可变间隔物二元多光谱滤波器。在一些实现中，间隔物可以形成平坦表面。例如，间隔物可以沉积到第一反射镜上，使得与第一反射镜的阶梯镜面通过界面连接的第一表面是阶梯状的，并且使得在间隔物的相对侧上的第二表面是平坦的。在这种情况下，可以蚀刻间隔物以去除间隔物的一部分从而形成平坦表面。在一些实现中，第一反射镜或介质
可以形成用于蚀刻间隔物以形成平坦表面的蚀刻停止层。
126.如图4所示，过程400可以包括在间隔物的第二表面上布置第二反射镜以形成多通道滤波器的平面反射镜(块440)。例如，沉积设备可以将第二反射镜沉积在间隔物的第二表面上，使得反射镜是平面反射镜。在一些实现中，第二反射镜可以与第一反射镜对准。例如，第二反射镜可以沉积到另一个基板上，并且第二反射镜和另一个基板可以与第一反射镜对准，使得第二反射镜和另一个基板相对于第一反射镜可平移以形成可变厚度间隔物。以这种方式，多光谱滤波器可以被形成有多个通道。
127.尽管图4示出了过程400的示例块，但在一些实现中与在图4中描绘的那些块相比过程400可以包括附加块、更少的块、不同的块或不同地排列的块。此外或可选地，过程400的两个或更多个块可以并行地被执行。
128.图5a-5e是与过程400有关的示例实现的图。图5a-5k示出了用于制造本文描述的多光谱滤波器的示例过程。
129.如在图5a中并且由示意图500所示的，光致抗蚀剂552可以沉积到基板110上。如由示意图502所示的，光掩模554和556可以位于光致抗蚀剂552之上。
130.如在图5b中并且由示意图504所示的，光掩模554和556以及光致抗蚀剂552的未被光掩模554和556覆盖的一部分可以暴露于光。如由示意图506所示的，基于对光的暴露，光致抗蚀剂552的未被光掩模554和556覆盖的部分可以保持布置在基板110上。
131.如在图5c中并且由示意图508所示的，一层介质120可以沉积到基板110和光致抗蚀剂552的剩余部分上。如由示意图510所示的，光致抗蚀剂552的剩余部分可以被去除。在这种情况下，该层介质120的沉积到基板110上的部分可以保留，形成第一阶梯，其中光致抗蚀剂552的剩余部分被去除。如由示意图512所示的，另一层光致抗蚀剂552可以沉积到介质120和基板110上。
132.如在图5d中并且由示意图514所示的，基于使用另一个光掩模(未示出)和基于对光的暴露，只有另一层光致抗蚀剂552的一部分可以保留。如由示意图516所示的，可以沉积另一层介质120。
133.如在图5e中并且由示意图518所示的，可以去除另一层光致抗蚀剂552，导致介质120形成两个阶梯。如由示意图520所示的，另一层光致抗蚀剂552可以沉积到介质120和基板110上。
134.如在图5f中并且由示意图522所示的，基于使用另一光掩模(未示出)和基于对光的暴露，只有另一层光致抗蚀剂552的一部分可以保留。如由示意图524所示的，可以沉积另一层介质120。
135.如在图5g中并且由示意图526所示的，可以去除另一层光致抗蚀剂552，导致介质120形成三个阶梯。如由示意图528所示的，另一层光致抗蚀剂552可以沉积到介质120和基板110上。
136.如在图5h中并且由示意图530所示的，基于使用另一光掩模554和556(未示出)并且基于对光的暴露，只有另一层光致抗蚀剂552的一部分可以保留。如由示意图532所示的，可以沉积另一层介质120。
137.如在图5i中并且由示意图534所示的，可以去除另一层光致抗蚀剂552，导致介质120形成4个阶梯。如由示意图536所示的，在另外的光刻步骤之后，一组6个阶梯可以由介质
120形成，其中在多光谱滤波器的每个边缘处的通道是公共通道。
138.如在图5j中并且由示意图538所示的，第一反射镜558可以沉积到由介质120形成的一组6个阶梯上。如由示意图540所示的，间隔物560可以沉积到第一反射镜558上。在这种情况下，基于具有阶梯表面的第一反射镜558，间隔物560的在与第一反射镜558的界面处的第一表面是阶梯状的。此外，间隔物560的第二表面是非平坦表面。
139.如在图5k中并且由示意图542所示的，蚀刻过程可以去除间隔物560的第二表面的一部分以使间隔物560的第二表面为平坦表面。如由示意图544所示的，第二反射镜562沉积在间隔物560的平坦的第二表面上。在这种情况下，基于第一表面是阶梯状的而第二表面是平坦的，间隔物560形成多光谱滤波器的多个通道而无需对于间隔物560的多层沉积。
140.如上面所指示的，图5a-5k仅作为例子被提供。其他例子是可能的，并且可以不同于关于图5a-5k所描述的内容。
141.图6是本文描述的示例实现600的图。如图6所示，示例实现600包括传感器系统610。传感器系统610可以是光学系统的一部分，并且可以提供与传感器确定相对应的电输出。例如，传感器系统610可以是生物测定系统、安全系统、健康监控系统、对象识别系统、光谱识别系统、成像系统和/或诸如此类的一部分。传感器系统610包括光滤波器结构620，光滤波器结构620包括光滤波器630和一组光传感器640(例如，传感器元件阵列)。例如，光滤波器结构620可以包括执行带通阻挡功能和/或诸如此类的光滤波器630。在一些实现中，光滤波器630可以是多光谱滤波器，例如具有阶梯介质和整体式间隔物的多光谱滤波器、具有可变厚度间隔物的多光谱滤波器和/或诸如此类。传感器系统610包括朝着目标660(例如，人、物体等)发射光信号的光发射器650。
142.尽管本文描述的实现可以从传感器系统中的光滤波器方面进行描述，但是本文描述的实现可以在另一种类型的系统中被使用，可以在传感器系统的外部被使用等。
143.在一些实现中，可以利用光滤波器630和光传感器640的另一种布置。例如，不是使光信号的第二部分与输入光信号共线地通过，光滤波器630可以在朝着不同地定位的光传感器640的另一方向上引导光信号的第二部分。在一些实现中，光传感器640可以是雪崩光电二极管、砷化铟镓(ingaas)检测器、红外检测器等。
144.如在图6中且由参考数字670进一步所示的，输入光信号被导向光滤波器结构620。输入光信号可以包括由光发射器650发射的可见光、近红外光、中红外光和/或诸如此类以及来自传感器系统610正在被利用的环境的环境光。例如，当光滤波器630是具有多个通道的带通多光谱滤波器时，光发射器650可以朝着进行光谱测量的对象引导多个波长范围的近红外光，并且近红外光可以从目标660(例如对象)朝着光传感器640反射以允许光传感器640执行对多个波长范围的近红外光的测量。在这种情况下，环境光可以从一个或更多个环境光源(例如灯泡或太阳)被导向光传感器640。
145.在另一个示例中，多个光束可以被导向目标660，并且多个光束的子集可以被反射到光滤波器结构620，如所示，光滤波器结构620可以被布置成相对于光传感器640成倾斜角度。在一些实现中，可以使用另一倾斜角度。在一些实现中，光滤波器结构620可以直接被布置和/或直接被形成到光传感器640上、被布置在距光传感器640一段距离处(例如，通过自由空间光学器件)等。例如，可以使用例如光刻法、溅射沉积技术(例如，使用氩气和氦气作为用于溅射沉积的惰性气体混合物)等来将光滤波器结构620涂覆并图案化到光传感器640
上。
146.在另一示例中，光发射器650可以将近红外光引向另一类型的目标660，例如用于在手势识别系统中检测手势、检测在车辆附近的对象、检测在盲人附近的对象、检测到对象的接近度(例如，使用lidar技术)等，并且因此，近红外光和环境光可以被引向光传感器640。
147.在一些实现中，光信号的一部分通过光滤波器630和光滤波器结构620。例如，光滤波器630的不同通道的不同间隔物厚度可以使光的第一部分被反射且使光的第二部分通过。在这种情况下，光滤波器630可以包括由间隔物与阶梯介质相结合地形成的多个通道，并且每个通道可以使不同波长的光通过。另外或者可选地，两个或更多个通道可以使公共波长的光通过。
148.如在图6中并由参考数字680进一步所示的，基于光信号的被传递到光传感器640的部分，光传感器640可以为传感器系统610提供输出电信号，例如用于执行光谱测量、识别用户的手势、检测对象的存在等。
149.如上所述，图6仅作为例子被提供。其他例子是可能的，并且可以不同于关于图6所描述的内容。
150.前述公开提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实现限制到所公开的精确形式。修改和变化根据上述公开是可能的，或者可以从实现的实践中获得。
151.本文结合阈值描述了一些实现。如本文所使用的，满足阈值可以指值大于阈值、多于阈值、高于阈值、大于或等于阈值、小于阈值、少于阈值、低于阈值、小于或等于阈值、等于阈值等。
152.尽管在权利要求中陈述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但是这些组合并不旨在限制可能的实现的公开内容。事实上，这些特征中的许多可以以权利要求中未具体陈述和/或说明书中未公开的方式组合。尽管所列出的每个从属权利要求可以直接从属于仅仅一个权利要求，但是可能的实现的公开内容包括与权利要求集合中的每个其他权利要求相结合的每个从属权利要求。
153.本文使用的任何元件、行动或指令不应被解释为关键或必要的，除非明确地被如此描述。此外，如在本文所使用的，冠词“一(a)”和“一(an)”意欲包括一个或更多个项目，并且可以与“一个或更多个”可互换地使用。此外，如在本文所使用的，术语“集合(set)”意欲包括一个或更多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关项目和不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或更多个”可互换地使用。在仅旨在说明一个项目的情况下，使用术语“一个(one)”或类似的语言。另外，如本文中所使用的，术语“具有(has)”、“具有(have)”、“具有(having)”、和/或类似词语旨在是开放式的术语。此外，短语“基于”意欲意指“至少部分地基于”，除非另有明确规定。