发明创造名称：一种不等宽带隙等离子体光子晶体
外观设计名称：
决定号：191931
决定日：2019-10-10
委内编号：1F266697
优先权日：
申请（专利）号：201710843693.4
申请日：2017-09-19
复审请求人：北京航空航天大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：扈燕
合议组组长：刘文治
参审员：陈凯
国际分类号：G02B1/00,H05H1/24
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求与最接近的现有技术之间虽然存在区别技术特征，但是，上述区别技术特征或者被相关技术领域的另一篇现有技术所公开并给出了结合的技术启示，或者是在上述现有技术启示的基础上容易根据需要进行选择和调整的，那么该项权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201710843693.4，名称为“一种不等宽带隙等离子体光子晶体”的发明专利申请（下称“本申请”），其申请日为2017年09月19日，申请公布日为2017年12月01日，申请人为北京航空航天大学。
国家知识产权局专利实质审查部门依法对本申请进行了实质审查，于2018年09月11日以本申请权利要求1-6不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由，驳回了本申请。驳回决定所针对的文本为：申请人于2018年08月17日提交的权利要求第1-6项，于申请日2017年09月19日提交的说明书第1-28段，说明书附图，说明书摘要和摘要附图。驳回决定中使用了如下两篇对比文件：
对比文件1：“等离子体光子晶体研究进展”，亓丽梅等，《量子电子学报》，第29卷第5期，第513-522页，2012年9月；
对比文件2：“级联一维光子晶体带隙特性研究”，姚瑶等，《光通信技术》，2015年第12期，第25-27页。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种不等宽带隙等离子体光子晶体，其特征在于，所述光子晶体包括：多层介质和多层等离子体，所述介质与所述等离子体交错排列，所述等离子体由所述等离子体两侧的所述介质封装，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度不同，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度不同；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放电形成，等离子体的电子数密度为1.24×1016/m。
2. 根据权利要求1所述的光子晶体，其特征在于，所述介质具有8层，所述等离子体具有7层。
3. 根据权利要求2所述的光子晶体，其特征在于，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的层数为4层，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的层数为4层。
4. 根据权利要求2所述的光子晶体，其特征在于，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的层数为3层，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的层数为4层。
5. 根据权利要求1所述的光子晶体，其特征在于，所述等离子体的频率为1GHz，所述等离子体的碰撞频率为1.5GHz。
6. 根据权利要求1所述的光子晶体，其特征在于，所述介质采用有机玻璃材料制成，所述等离子体由封闭的低压氩气放电形成。”
驳回决定中指出，本申请权利要求1与对比文件1的区别在于：等离子体光子晶体具有不等宽带隙，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度不同，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度不同；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放电形成，等离子体的电子数密度为1.24×1016/m。上述区别技术特征或者被对比文件2公开或给出启示，或者属于本领域的常规选择，因此，本申请权利要求1相对于对比文件1、对比文件2以及本领域常规技术手段不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-6的附加技术特征均属于本领域的常规设计或常规选择，因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，从属权利要求2-6同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人北京航空航天大学（下称复审请求人）不服上述驳回决定，于2018年11月21日向国家知识产权局提出复审请求，随该复审请求同时提交了权利要求的全文修改替换页。其中，在独立权利要求1中增加了技术特征“通过调整电磁入射部分和透射部分介质层与等离子层的厚度，得到具有多个频段的不等宽带隙的光子晶体”和“将电磁波透射部分介质层或等离子体层的厚度设置为电磁波入射部分介质层或等离子体层厚度的1/2，获得宽度不同的两个带隙”，对从属权利要求没有修改。修改后的独立权利要求1如下：
“1. 一种不等宽带隙等离子体光子晶体，其特征在于，所述光子晶体包括：多层介质和多层等离子体，所述介质与所述等离子体交错排列，所述等离子体由所述等离子体两侧的所述介质封装，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度不同，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度不同；通过调整电磁入射部分和透射部分介质层与等离子体层的厚度，得到具有多个频段的不等宽带隙的光子晶体；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，将电磁波透射部分介质层或等离子体层的厚度设置为电磁波入射部分介质层或等离子体层厚度的1/2，获得宽度不同的两个带隙；介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放电形成，等离子体的电子数密度为1.24×10-16/m。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年12月03日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为修改后的权利要求仍然不具备创造性，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
本案合议组于2019年05月22日发出复审通知书，指出：修改后的权利要求1中，技术特征“所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm”是对技术特征“所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度不同，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度不同”以及“将电磁波透射部分介质层或等离子体层的厚度设置为电磁波入射部分介质层或等离子体层厚度的1/2”的进一步限定，因此，本申请权利要求1与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征在于：所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，获得宽度不同的两个带隙；介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放电形成，等离子体的电子数密度为1.24×10-16/m。而上述区别技术特征或者被对比文件2公开，或者在对比文件1、2公开内容基础上给出了进行调整、选择的技术启示，因此，本申请权利要求1相对于对比文件1、2以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2-6的附加技术特征或属于本领域常规设计，或为常见材料，因此均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年06月15日提交了意见陈述书，并未提交修改文本。其中，复审请求人认为：本申请权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：（1）所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，将电磁波透射部分介质层或等离子体层的厚度设置为电磁波入射部分介质层或等离子体层厚度的1/2，获得宽度不同的两个带隙；（2）所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度不同，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度不同；通过调整电磁入射部分和透射部分介质层与等离子体层的厚度，得到具有多个频段的不等宽带隙的光子晶体。对于上述区别技术特征（1）（2），首先，对比文件2中记载的仅仅是联级的等离子光子晶体介质与等离子体的厚度不同，没有公开在入射部分与透射部分光子晶体的介质与等离子体的厚度不同的技术特征；其次，对比文件2中没有关于入射部分以及透射部分的记载；再有，对比文件2中只是通过改变级联的多个光子晶体的介质层厚度来拓展光子晶体级联模型的光子禁带宽度，只要有光子晶体的级联个数增加，就需要调节光子晶体介质厚度，而本申请通过调整电磁入射部分和透射部分介质层与等离子体层的厚度，得到具有多个频段的不等宽带隙的光子晶体，通过将电磁波透射部分介质层或等离子体层的厚度设置为电磁波入射部分介质层或等离子体层厚度的1/2，获得宽度不同的两个带隙，二者技术手段并不相同，对比文件2并未给出技术启示；此外，在对比文件1、2均没有关于等离子体和介质具体厚度以及介质介电常数、等离子体电子数密度的记载与技术启示的情况下，本领域技术人员不可能在不付出创造性劳动的基础上获得“在光子晶体的电磁波入射部分设置相互交错的厚度为10mm的介质和等离子体，在光子晶体的电磁波透射部分设置相互交错的厚度为5mm的介质和等离子体，介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放点形成，等离子体的电子数密度为1.24×10-16/m”这一技术特征。并且，本申请权利要求1限定的技术方案获得了宽度不同的两个带隙，从而能够产生多个频段的不等宽带隙，获得了很好的效果，具有显著的进步。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
鉴于复审请求人在答复复审通知书时并未提交修改文件，因此，本无效决定所针对的文本与复审通知书所针对的文本相同，即：复审请求人于2018年11月21日提交的权利要求第1-6项，于申请日2017年09月19日提交的说明书第1-28段，说明书附图，说明书摘要和摘要附图。
2、关于创造性
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
2.1关于独立权利要求1
本申请权利要求1请求保护一种不等宽带隙等离子体光子晶体，对比文件1同样涉及等离子体光子晶体，二者属于相同的技术领域。对比文件1具体公开了如下技术内容（参见第1节“引言”、第2.1节“一维非磁化等离子体光子晶体”部分）：等离子体光子晶体是由等离子体和介质交替构成的一类新型光子晶体，它不仅具有一般光子晶体的带隙特性和局域特性，还体现等离子体的物理特性，其独特性质表现在可以通过改变等离子体参数和外部参数控制其带隙特性，一维等离子光子晶体是由等离子体层和介质层交替构成的（相当于本申请中的所述光子晶体包括多层介质和多层等离子体，所述介质与所述等离子体交错排列，并且为了确保能够生成等离子体，所述等离子体显然由所述等离子体两侧的所述介质封装）；增大等离子体密度和厚度能够增加带隙宽度，预期其在等离子体功能器件方面具有重要应用；增加等离子体密度和厚度可以调节带隙宽度，指出其在滤波器和其他功能器件方面将具有重要应用；等离子体厚度越大，高频处的带隙宽度越大；研究发现，周期数、缺陷层位置及碰撞频率仅影响缺陷模峰值大小；等离子体频率和缺陷层的介电常数、厚度不仅影响缺陷模峰值大小，而且能有效调节缺陷模频率。
此外，修改后的权利要求1中，技术特征“所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm”、“获得宽度不同的两个带隙”是对构成与对比文件1的区别技术特征的技术特征“所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度不同，所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度与所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度不同，通过调整电磁入射部分和透射部分介质层与等离子体层的厚度，得到具有多个频段的不等宽带隙的光子晶体”以及“将电磁波透射部分介质层或等离子体层的厚度设置为电磁波入射部分介质层或等离子体层厚度的1/2”的进一步限定，因此，本申请权利要求1与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征实质仅在于：所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，获得宽度不同的两个带隙；介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放电形成，等离子体的电子数密度为1.24×10-16/m。
上述区别技术特征实际解决的技术问题是如何调整等离子体光子晶体的具体参数来获得所需的频段。
对比文件2涉及级联一维光子晶体带隙特性研究，并具体公开了如下技术内容（参见第2节“结果与讨论”部分）：对于两个(AB)N(A1B1)N和三个(AB)N(A1B1)N(A2B2)N光子晶体级联模型，保持各自周期和对应介质层折射率相同，分别改变各个单元介质层厚度为hA1=1.368 hA、hB1=1.368hB、hA2=1.868 hA和hB2=1.868 hB，入射波以入射角θ=0°入射，分别计算单个、两个和三个光子晶体级联后的光子晶体对波长为400-1600nm的入射波的反射谱，计算结果如图2和表1，可以看出，随着光子晶体的级联个数的增加，恰当调节光子晶体的介质厚度可达到拓展光子禁带宽度和红移禁带中心波长的目的，对于两个以上光子晶体的级联，当其中两个光子晶体的禁带错开一定宽度时，整个光子晶体的禁带中就会引入高透过率且极细的缺陷模，如图3所示，从图3可看出，在740nm附近形成了带宽非常狭窄的高透过率的缺陷模输出，而在缺陷模两侧的禁带区域内，光子依然被很好地限制透过，利用此种特性可以用来制作超窄带滤波器，有望得到多个隧穿模，从而可以由此制作多通道窄带滤波器。其中，对于两个光子晶体级联的情况，位于入射侧的一级相当于本申请中的入射部分，位于出射侧的一级相当于本申请中的透射部分。可见，对比文件2已经公开了可以将具有不同介质层厚度的光子晶体级联来调整其带隙参数，并且对比文件1、2均涉及光子晶体技术领域，上述技术特征在对比文件2中的作用与在本申请中的作用相同，都是通过具有不同层厚度的光子晶体进行级联以获得所需的频段（带隙）特性，即，对比文件2已经给出了将上述技术特征应用于对比文件1的技术启示。对比文件2虽然没有公开具体的各层（包括介质和等离子体）的厚度或厚度比，也未公开具体的介质板、等离子体所选用的材料、介质板的介电常数以及等离子体的电子数密度等具体参数，但是，如上所述，对比文件1第2.1节记载的有关“一维非磁化等离子体光子晶体”的多项研究中，分别提到了“增大等离子体密度和厚度能够增加带隙宽度，预期其在等离子体功能器件方面具有重要应用”、“增加等离子体密度和厚度可以调节带隙宽度，指出其在滤波器和其他功能器件方面将具有重要应用”、“等离子体厚度越大，高频处的带隙宽度越大”以及“研究发现，周期数、缺陷层位置及碰撞频率仅影响缺陷模峰值大小；等离子体频率和缺陷层的介电常数、厚度不仅影响缺陷模峰值大小，而且能有效调节缺陷模频率”，可见，对比文件1已经公开了可以通过调整等离子体光子晶体的介质厚度来调节带隙宽度、缺陷模等，由此，在对比文件2已经公开了可通过级联具有不同层厚度（周期）的光子晶体来调整其带隙的情况下，本领域技术人员容易根据需要对具有不同厚度的光子晶体进行级联，同时调整光子晶体各层的厚度或厚度比。此外，介电常数为3.9的有机玻璃以及低压氩气分别为等离子体光子晶体领域常见的介质板材料和等离子体层材料，同时，如上所述，对比文件1第1节引言部分也公开了可以通过改变等离子体参数和外部参数控制其带隙特性，在此基础上，本领域技术人员也容易根据所需的带隙参数来调整等离子光子晶体中的等离子体的电子数密度。从而，上述各参数和材料的选择所带来的效果均是可以预期的，并未给本申请带来突出的实质性特点和显著的进步。因此，本申请权利要求1相对于对比文件1、2以及本领域公知常识的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的前述意见，合议组经审查认为：
首先，如前所述，由于权利要求1中不同保护范围的技术特征的重复限定，本申请权利要求1与对比文件1公开的内容相比，其区别技术特征实质上仅在于：所述光子晶体在电磁波入射部分的所述介质的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述介质的厚度均为5mm；所述光子晶体在电磁波入射部分的所述等离子体的厚度均为10mm，所述光子晶体在电磁波透射部分的所述等离子体的厚度均为5mm，获得宽度不同的两个带隙；介质板选用有机玻璃材料，介电常数为3.9，等离子体层由低压氩气放电形成，等离子体的电子数密度为1.24×10-16/m。
其次，对比文件2虽然没有明确提及其级联光子晶体的入射部分和出射部分，但是，由于其研究和讨论了初始入射角对级联光子晶体禁带特性的影响，则其必然具有入射侧和出射侧，并且其级联的各级层厚并不相同，则对应入射侧和出射侧的层厚也不相同，可见，对比文件2实质上既公开了入射部分和透射部分的内容，也公开了在入射部分与透射部分光子晶体的介质与等离子体的厚度不同的技术特征。同时，参见本申请说明书的记载，本申请公开的具体实施方式中，该等离子体光子晶体仅包含入射部分和出射部分（参见本申请说明书附图1），实质上与对比文件2公开的两个(AB)N(A1B1)N光子晶体级联的模型相同，这种情况下，对入射部分和出射部分的层厚调节，就是对级联的各级厚度都进行调节。并且，本申请无论是说明书中还是权利要求书中，均未明确说明或限定想要获得所需的带隙，除了对入射部分和出射部分的介质厚度进行调节之外，是否还需要对光子晶体的中间部分厚度进行调整。因此，请求人认为对比文件2中只要有光子晶体的级联个数增加，就需要调节光子晶体介质厚度，而本申请通过调整电磁入射部分和透射部分介质层与等离子体层的厚度，得到具有多个频段的不等宽带隙的光子晶体，由此认为二者技术手段并不相同的意见不能成立。
最后，关于等离子体和介质具体厚度以及介质介电常数、等离子体电子数密度，如上所述，合议组认可对比文件1、2均未公开上述具体参数，但在上述对比文件公开的基础上，特别是在对比文件1的启示下，本领域技术人员容易根据具体的带隙特性需求进行调整和选择，具体理由不再赘述。
综上，复审请求人的上述意见均不具有说服力，合议组不予支持。
2.2 关于从属权利要求2-6
权利求2是权利要求1的从属权利要求，权利要求3、4分别是权利要求2的从属权利要求，其分别对其引用的权利要求中的介质层数和等离子体层数进行了进一步的限定。而对本领域技术人员而言，根据所需的带隙特性需求而调整级联的等离子体光子晶体中各级的介质层数和等离子体层数均属于本领域的常规设计，其效果也是可以预期的。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，从属权利要求2-4同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征为“所述等离子体的频率为1GHz，所述等离子体的碰撞频率为1.5GHz”。对本领域技术人员而言，根据带隙特性需求设定等离子体的频率和碰撞频率属于本领域的常规设计，其效果也是可以预期的。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，从属权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征为“所述介质采用有机玻璃材料制成，所述等离子体由封闭的低压氩气放电形成”。对本领域技术人员而言，有机玻璃和低压氩气均为等离子体光子晶体中的常见材料，上述材料的选择同样不能给本申请带来突出的实质性特点和显著的进步。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，从属权利要求6同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本申请权利要求1-6均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月11日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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