CN101004476B - 波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器 - Google Patents

波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器 Download PDF

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    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity

Abstract

本发明的目的在于提供可以在降低驱动电压的同时，对宽范围的波长的光使用的光学设备、波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器。本发明的光学设备(1)为可以通过在驱动电极和可动部(21)之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使可动部(21)的位置及/或姿势变化，在固定反射膜(35)和可动反射膜(25)之间反复进行光反射，产生光干涉，并向外部射出与它们之间距离对应的波长的光的结构，驱动电极具有隔着间隔与可动部(21)的固定反射膜(35)侧的面对置的第一驱动电极(33)、和隔着间隔与可动部(21)的位于可动反射膜(25)相反侧的面对置的第二驱动电极(43)。

Description

波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器
技术领域
本发明涉及光学设备、波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器。 
背景技术
作为光学设备，已知例如从具有多个波长的光只分离特定波长的光的波长可变滤波器(Optical Tunable Filter)(例如参照专利文献1)。 
例如专利文献1的波长可变滤波器呈板状，可以沿其厚度方向位移的可动部配设为与支承衬底大致平行，在可动部的支承衬底侧的面上和支承衬底的可动部侧的面(对置面)上分别设置有反射膜。 
另外，在支承衬底上设置驱动电极，并在驱动电极和可动部之间产生电位差，由此在它们之间产生静电引力，使可动部位移。通过这样的可动部的位移，可以改变两个反射膜彼此的间隙距离。而且，若具有多个波长的光向该间隙入射，则通过干涉作用，只向外部射出与间隙距离对应的波长的光。 
但是，专利文献1的波长可变滤波器由于只对可动部的单面对置了驱动电极，所以相对可动部只能向一个方向提供驱动力。因此，为了增大可动部的移动量，需要更大的驱动电压。另外，若只向一个方向增大可动部的移动量，则可动部产生过度的应力，存在损伤可动部之患。由此，难以拓宽可动部的可动范围，无法增大用于使光干涉的间隙的可设定范围。其结果是，可以使用的波长范围较窄。 
专利文献1：美国专利第6747775号说明书 
发明内容
本发明的目的在于提供可以在降低驱动电压的同时，对宽范围的波长的光使用的光学设备、波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器。 
通过下述的本发明来实现这样的目的。 
本发明提供一种光学设备，其具备： 
具有第一光反射部的固定部； 
具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部； 
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极， 
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化， 
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光， 
所述光学设备的特征在于， 
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第一光反射部侧的面对置的第一驱动电极、和隔着间隔与所述可动部的位于所述第一光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极。 
由此，可以使可动部在第一驱动电极侧和第二驱动电极侧这双方位移。因此，可以降低在可动部产生的应力，同时增大可动部的可动范围。其结果是，可以提供一种能够对宽范围的波长的光使用的光学设备。 
另外，可以降低可动部的位移所需要的驱动力，其结果是，可以降低驱动电压。 
本发明的光学设备优选，对所述第一驱动电极及所述第二驱动电极选择性施加电压，在所述第一驱动电极及/或所述第二驱动电极和所述可动部之间产生电位差。 
由此，可以更可靠地使可动部成为所希望的位置及姿势。 
本发明的光学设备优选，所述第一驱动电极及所述第二驱动电极中的至少之一设置多个。 
由此，可以使可动部的姿势变化。这种情况下，例如，可以向各第一驱动电极或各第二驱动电极施加大致相同的电压，使可动部位移从而保持 第一光反射部和第二光反射部的平行度，另外，也可以向各第一驱动电极或各第二驱动电极施加相互不同的电压，使可动部位移从而使第二光反射部与第一光反射部倾斜。 
本发明的光学设备优选，所述第一驱动电极及所述第二驱动电极分别设置多个。 
由此，可以使可动部的一部分向第一驱动电极侧位移，使可动部的其它部分向第二驱动电极侧位移。其结果是，可以使可动部的姿势在更宽范围内变化。 
本发明的光学设备优选，所述第一驱动电极的数目和所述第二驱动电极的数目相同，各第一驱动电极和各第二驱动电极成对。 
由此，在使可动部的姿势变化时，可以容易地设定驱动电压。 
本发明的光学设备优选，所述第一驱动电极的形状是与所述第二驱动电极的形状相似的形状。 
由此，在使可动部的姿势变化时，可以更容易地设定驱动电压。 
本发明的光学设备优选，所述第一驱动电极的大小与所述第二驱动电极的大小相同。 
由此，在使可动部的姿势变化时，可以进一步容易地设定驱动电压。 
本发明的光学设备优选，具有用于支承所述可动部的支承部、及连结所述可动部和所述支承部从而可以使所述可动部相对所述支承部位移的连结部，所述可动部、所述支承部和所述连结部一体形成。 
由此，可以使可动部相对衬底的姿势更稳定。 
本发明的光学设备优选，具有：形成有所述可动部、所述支承部和所述连结部的第一衬底；在所述第一衬底的一面侧固定设置于所述支承部的第二衬底；在所述第一衬底的另一面侧固定设置于所述支承部的第三衬底，在所述第一衬底和所述第二衬底及所述第三衬底的各自之间，形成有容许所述可动部的位移的气密空间，在所述第二衬底上设置有所述第一驱动电极及所述第一光反射部，在所述第三衬底上设置有所述第二驱动电极。 
由此，能够以较简单的结构遮断可动部和外界气体之间的接触，稳定地驱动可动部。 
本发明的光学设备优选，在所述第二衬底的所述第一衬底侧的面形成有凹部，在所述凹部的底面上设置有所述第一光反射部及所述第一驱动电极。 
由此，可以不用在第一衬底和第二衬底之间设置衬垫之类的构件，减少部件件数，并可以在第一衬底和第二衬底之间形成气密空间。 
本发明的光学设备优选，所述凹部具有第一凹部和在该第一凹部的底面形成的第二凹部，所述第一驱动电极设置在所述第二凹部的外侧的所述第一凹部的底面上，所述第一光反射部设置在所述第二凹部的底面上。 
由此，即使增大第一光反射部和第二光反射部之间的距离，增大产生干涉的光的波长，也可以减小第一驱动电极和可动部之间的距离，降低驱动电压。 
本发明的光学设备优选，所述第一驱动电极设置为围住所述第一光反射部。 
由此，可以简单且正确地检测可动部相对衬底的姿势。 
本发明的光学设备优选，所述第一衬底以硅为主材料而构成。 
由此，可以进行稳定的驱动，可以形成光学特性及耐久性更优越的光学设备。 
本发明的光学设备优选，所述第二衬底及所述第三衬底中的至少之一以玻璃为主材料而构成。 
由此，可以使光从外部经由第二衬底及/或第三衬底入射到第一光反射部和第二光反射部之间，并使光从第一光反射部和第二光反射部之间经由第二衬底及/或第三衬底向外部射出。进而，可以提高可见性，可以容易地判别异物向设备内部混入等不良情况。 
本发明的光学设备优选，所述第二衬底及所述第三衬底中的至少之一以含有碱金属离子的玻璃为主材料而构成。 
由此，在第一衬底以硅为主材料而构成的情况下，可以利用阳极接合来简单且牢固地接合第一衬底、第二衬底及/或第三衬底。 
本发明的光学设备优选，所述第一衬底通过加工SOI晶片的一Si层而形成。 
由此，可以较简单地提供更高精度的可动部、支承部和连结部。 
本发明的光学设备优选，在所述第二衬底的位于所述第一衬底相反侧的面及/或所述第三衬底的至少一面形成有防反射膜。 
由此，可以在不使干涉后的光损失的情况下将其向外部输出。 
本发明的光学设备优选，所述防反射膜由电介质多层膜构成。 
由此，可以更可靠地防止光的损失。 
本发明的光学设备优选，所述第一光反射部及所述第二光反射部中的至少之一由电介质多层膜构成。 
由此，可以防止在第一光反射部和第二光反射部之间的光的干涉时的光损失，提高光学特性。进而，可以防止驱动体过度位移时的短路。 
本发明的光学设备优选，在不产生所述电位差的状态下，所述第一驱动电极和所述可动部之间的距离、及所述第二驱动电极和所述可动部之间的距离大致相等。 
由此，在使可动部的位置及/或姿势变化时，可以容易地设定驱动电压。 
本发明的光学设备优选，在不产生所述电位差的状态下，所述第一驱动电极和所述第二驱动电极隔着所述可动部对称设置。 
由此，在使可动部的位置及/或姿势变化时，可以更容易地设定驱动电压。 
本发明提供一种波长可变滤波器，其具备： 
具有第一光反射部的固定部； 
具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部； 
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极， 
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化， 
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光， 
所述波长可变滤波器的特征在于， 
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第一光反射部侧的 面对置的第一驱动电极、和隔着间隔与所述可动部的位于所述第一光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极。 
由此，可以使可动部在第一驱动电极侧和第二驱动电极侧这双方位移。因此，可以减少在可动部产生的应力，同时增大可动部的可动范围。其结果是，可以提供能够对宽范围的波长的光使用的波长可变滤波器。 
另外，可以降低可动部的位移所需要的驱动力，其结果是，可以降低驱动电压。 
本发明提供一种波长可变滤波器模块，其包括波长可变滤波器，该波长可变滤波器具备： 
具有第一光反射部的固定部； 
具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部； 
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极， 
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化， 
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光， 
所述波长可变滤波器模块的特征在于， 
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第一光反射部侧的面对置的第一驱动电极、和隔着间隔与所述可动部的位于所述第一光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极。 
由此，可以使可动部在第一驱动电极侧和第二驱动电极侧这双方位移。因此，可以减少在可动部产生的应力，同时增大可动部的可动范围。其结果是，可以提供能够对宽范围的波长的光使用的波长可变滤波器模块。 
另外，可以降低可动部的位移所需要的驱动力，其结果是，可以降低驱动电压。 
本发明提供一种光谱分析器，其包括波长可变滤波器，该波长可变滤波器具备： 
具有第一光反射部的固定部； 
具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部； 
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极， 
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化， 
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光， 
所述光谱分析器的特征在于， 
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第一光反射部侧的面对置的第一驱动电极、和隔着间隔与所述可动部的位于所述第一光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极。 
由此，可以使可动部在第一驱动电极侧和第二驱动电极侧这双方位移。因此，可以减少在可动部产生的应力，同时增大可动部的可动范围。其结果是，可以提供能够对宽范围的波长的光使用的光谱分析器。 
另外，可以降低可动部的位移所需要的驱动力，其结果是，可以降低驱动电压。 
附图说明
图1是表示本发明的光学设备(波长可变滤波器)的实施方式的分解立体图。 
图2是表示图1所示的光学设备的俯视图。 
图3是图2中的A-A线剖面图。 
图4是用于说明图1所示的光学设备的驱动电极及检测电极的图。 
图5是表示图1所示的光学设备的控制系统的结构的方块图。 
图6是用于说明图1所示的光学设备的制造方法的图。 
图7是用于说明图1所示的光学设备的制造方法的图。 
图8是用于说明图1所示的光学设备的制造方法的图。 
图9是用于说明图1所示的光学设备的制造方法的图。 
图10是用于说明图1所示的光学设备的制造方法的图。 
图11是表示本发明的波长可变滤波器模块的实施方式的图。 
图12是表示本发明的光谱分析器的实施方式的图。 
图中：1-光学设备(波长可变滤波器)，2-第一衬底，10-通电电路，11-电源部，12-检测部，13-控制部，21-可动部，22-支承部，23-连结部，24-开口部，25-可动反射膜，26-可动防反射膜，27、27a、27b-开口部，3-第二衬底，31-第一凹部，32-第二凹部，33、33a、33b-第一驱动电极，34-绝缘膜，35-固定反射膜，36、36a、36b-槽部，37、37a、37b-第三凹部，38、38a、38b-引出电极，39-固定防反射膜，40、40a、40b-检测电极，4-第三衬底，41-凹部，43、43a、43b-第二驱动电极，44-绝缘膜，42、49-固定防反射膜，47a、47b-开口部，3a、4a-衬底(第二衬底)，5、6、6A-掩模层，51-开口，7-导电层，8-SOI衬底，81-基础层，82-绝缘层，83-活性层(第一衬底)，9-抗蚀剂层，100-波长可变滤波器模块，101、104-光纤，102、103-透镜，200-光谱分析器，201-光入射部，202、204-光学系统，203-受光元件，205-控制部，206-显示部，G1-第一间隙，G2-第二间隙，G3-第三间隙，L-光。 
具体实施方式
以下，基于附图所示的优选实施方式对本发明的光学设备、波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器进行详细说明。 
图1是表示本发明的光学设备(波长可变滤波器)的实施方式的分解立体图，图2是图1所示的光学设备的俯视图，图3是图2的A-A线剖面图，图4是用于说明图1所示的光学设备的驱动电极及检测电极的图，图5是表示图1所示的光学设备的控制系统的结构的方块图。另外，在以下的说明中，称图1中的上侧为“上”，下侧为“下”，图2中及图4中的纸面眼前侧为“上”，纸面里侧为“下”，右侧为“右”，左侧为“左”，图3中的上侧为“上”，下侧为“下”，右侧为“右”，左侧为“左侧”。 
图1所示的光学设备1例如为接受光，通过干涉作用，只射出与该光的波长中特定的波长对应的光(干涉光)的波长可变滤波器。此外，光学 设备1例如也可以作为光开关或光衰减器等其它光学设备使用。 
如图1及图3所示，这样的光学设备1中，第二衬底3及第三衬底4隔着第一衬底2接合。在第一衬底2和第二衬底3之间，形成有用于使光干涉的第一间隙G1和作为用于在减小第一间隙G1时产生静电引力的静电间隙的第二间隙G2。另一方面，在第一衬底2和第三衬底4之间，形成作为用于在增大第一间隙G1时产生静电引力的静电间隙的第三间隙G3。 
这样的光学设备1中，若光向第一间隙G1入射，则通过干涉作用，只有与第一间隙G1的大小对应的波长的光射出。以下，依次详细说明光学设备1的各结构。 
第一衬底2具有透光性及导电性，例如由硅构成。而且，第一衬底2具有用于使第一衬底2和第二衬底3之间的第一间隙G1可变的可动部2 1、支承部22、和连结它们从而可以使可动部21相对支承部22在上下方向上位移的连结部23。它们通过在第一衬底2上形成异形状的开口部24而一体形成。 
可动部21呈板状，并且在平面上，位于第一衬底2的大致中央部，呈圆形状。这样的可动部21设置为隔着间隔与第二衬底3对置，且可以在厚度方向上位移。此外，可动部21的形状、大小、配置当然不特别限定于图示的形状。 
可动部21的厚度(平均)根据构成材料、用途等适当选择，并不特别限定，优选是1～500μm左右，更优选是10～100μm左右。 
另外，在可动部21上，在与第二衬底3对置的一侧的面(即，可动部21的下面)上，作为第二光反射部，形成有以较高反射率反射光的可动反射膜(HR涂层)25，在与第二衬底3对置的一侧的相反侧的面(即，可动部21的上面)上，形成有抑制光反射的可动防反射膜(AR涂层)26。 
如图3所示，可动反射膜25用于在与后述的固定反射膜35之间多次反射从光学设备1的下方入射到第一间隙G1的光。如图3所示，可动防反射膜26用于防止从光学设备1的下方入射到第一间隙G1的光在第一衬底2的上面和外界气体之间的界面反射到图中下方。 
可动反射膜(电介质多层膜)25或可动防反射膜26只要可以得到需 要的光学特性即可，并不特别地限定，但优选由电介质多层膜构成。即，可动反射膜(电介质多层膜)25或可动防反射膜26分别优选通过交替叠层高折射率层和低折射率层而构成。由此，可以防止在可动反射膜25和固定反射膜35之间的光的干涉时的光的损失，从而提高光学特性。 
作为构成高折射率层的材料，只要是可以得到可动反射膜25或可动防反射膜26所需要的光学特性的材料即可，并不特别地限定，但当在可见光区域或红外光区域使用时，可以举出Ti2O、Ta2O5、氧化铌等，另外，当在紫外光区域使用时，可以举出Al2O3、HfO2、ZrO2、ThO2等。在本实施方式中，由于第一衬底2由硅构成，所以光学设备1中使用红外光。因此，作为构成高折射率层的材料，优选使用Ti2O、Ta2O5、氧化铌等。 
作为构成低折射率层的材料，只要是可以得到可动反射膜25或可动防反射膜26所需要的光学特性的材料即可，并不特别地限定，例如可以举出MgF2、SiO2等。特别是，作为低折射率层的构成材料，优选使用以SiO2为主材料的构成材料。 
构成可动反射膜25及可动防反射膜26的高折射率层及低折射率层的层数、厚度根据需要的光学特性设定。通常在由多层膜构成反射膜时，为了得到其光学特性而需要的层数为12层以上，由多层膜构成防反射膜时，其光学特性所需要的层数为4层左右。 
若可动反射膜25具有绝缘性，则可以防止因可动部21和第一驱动电极33的接触而引起的短路。即，若在可动部21的第二衬底3侧的面上设置有绝缘膜，则可以防止因可动部21和第一驱动电极33的接触而引起的短路。 
这种情况下，由于可动反射膜25兼为绝缘膜，所以可以用更简单的结构防止因可动部21和第一驱动电极33的接触而引起的短路。另外，由于可动防反射膜26也兼为绝缘膜，所以可以用更简单的结构防止因可动部21和第二驱动电极43的接触而引起的短路。 
形成支承部22来围住这样的可动部21，可动部21经由连结部23被支承部22支承。 
连结部23在所述可动部21的周围沿周方向以等间隔设置有多个(在本实施方式中为4个)。该连结部23具有弹性(挠性)，由此，可动部21 与第二衬底3大致平行地隔着间隔，并可以在其厚度方向(上下)上位移。此外，连结部23的数目、位置、形状只要可以可动部21相对支承部22位移即可，并不限定于所述内容。 
另外，在第一衬底2上，设置有用于从外部接近后述的引出电极38a、38a的开口部27a、27b。该开口部27a、27b在光学设备1的制造工序中，还作为防止在第一衬底和第二衬底之间的空间产生与外部的压力差的压力开放用开口部而发挥功能。 
在这样的第一衬底2中，优选可动部21、支承部22和连结部23一体形成。由此，可以使可动部21相对第二衬底3的姿势更稳定。 
此时，若可动部21、支承部22和连结部23分别以硅为主材料而构成，则可以具有更优越的光学特性及耐久性。 
尤其若可动部21、支承部22和连结部23通过加工SOI晶片的一Si层而形成，则可以较简单地形成更高精度的可动部21、支承部22和连结部23。 
相对这样的第一衬底2，在支承部22的下面接合有第二衬底3。 
第二衬底3具有透光性，在第二衬底3上，在其一面侧形成有用于在第一衬底2和第二衬底3之间形成第二间隙G2的第一凹部31、和用于在第一凹部31内侧在第一衬底2和第二衬底3之间形成第一间隙G1的第二凹部32。 
作为这样的第二衬底3的构成材料，只要与所使用的光的波长相关而具有透光性，则并不特别地限定，例如，可以举出钠玻璃、结晶性玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅玻璃、硼硅酸钠玻璃、无碱玻璃等各种玻璃或硅等。 
其中，作为第二衬底3的构成材料，例如优选含有钠(Na)或钾(Ka)之类的碱金属(可动离子)的玻璃。由此，例如由硅构成了第一衬底2时，可以通过阳极接合来简单且牢固地接合第一衬底2和第二衬底3。 
尤其，在通过阳极接合来接合第一衬底2和第二衬底3时，第一衬底2的热膨胀系数和第二衬底3的热膨胀系数之间的差优选尽可能小，具体而言，优选为50×10-7℃-1以下。 
由此，在阳极接合时，即使第一衬底2和第二衬底3暴露在高温下， 也可以降低在第一衬底2和第二衬底3之间产生的应力，防止第一衬底2或第二衬底3的损伤。 
因而，作为第二衬底3的构成材料，优选使用钠玻璃、钾玻璃、硼硅酸钠玻璃等，例如优选使用コ一ニング公司制的パイレツクスガラス(注册商标)等。 
另外，第二衬底3的厚度(平均)根据构成材料、用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为10～2000μm左右，更优选为100～1000μm左右。 
第一凹部31的外形呈圆形，其配置在与所述可动部21、连结部23和开口部24对应的位置。另外，在第一凹部31的底面上，在与可动部21的外周部对应的位置上，依次叠层有圆环状的驱动电极(第一驱动电极)33、绝缘膜34。于是，在第二衬底3的可动部21侧的设置面上设置有第一驱动电极33。 
作为第一驱动电极的第一驱动电极33作为整体呈近似圆环状，由将其分成2部分的2个第一驱动电极33a、33b构成。而且，如图5所示，第一驱动电极33a、33b与通电电路10连接。由此，可以在第一驱动电极33和可动部21之间产生电位差。此外，将在后面详述通电电路10。 
各第一驱动电极33a、33b设置成围住第二凹部32。由此，可以简单地平衡各第一驱动电极33a、33b和可动部21之间的静电引力。其结果是，可以使可动部21相对第二衬底3的姿势更稳定。 
作为第一驱动电极33(各自的第一驱动电极33a、33b)的构成材料，只要具有导电性即可，并不特别地限定，例如可以举出Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等金属、分散了碳或钛等而成的树脂、多晶硅(polysilicon)、无定形硅等硅、氮化硅、ITO之类的透明导电材料、Au等。 
这样的第一驱动电极33的厚度(平均)根据构成材料、用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为0.1～5μm左右。 
绝缘膜34呈与第一驱动电极33相同的形状，具有防止因可动部21和第一驱动电极33的接触而引起的短路的功能。 
在这样的第一凹部31内的空间内，作为用于驱动可动部21的静电间隙(驱动间隙)，形成有第二间隙G2。即，在可动部21和第一驱动电极 33之间形成有第二间隙G2。 
第二间隙G2的大小(即，可动部21和第一驱动电极33之间的距离)根据用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为0.5～20μm左右。 
第二凹部32的外形呈圆形，其与所述第一凹部31大致同心，而且具有比第一凹部31及可动部21的外径小的外径。另外，在第二凹部32的底面(第二衬底3的可动部21侧的面)上，在其中央部，设置有呈近似圆形的固定反射膜35。另外，为了围住该固定反射膜35，在第二凹部32的底面(设置面)上设置有近似圆环状的检测电极40。 
如上所述，如图3所示，固定反射膜35用于在与可动反射膜25之间多次反射从光学设备1的下方入射到第一间隙G1的光。即，该固定反射膜35可以与所述可动反射膜25协动而使与第一间隙G1的大小(即，固定反射膜35和可动反射膜25之间的距离)对应的波长的光干涉。该第一间隙G1的大小大于所述第二间隙G2的大小。 
第一间隙G1的大小根据用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为1～100μm左右。 
检测电极40作为整体呈近似圆环状，由将其分成2部分的2个检测电极40a、40b构成。而且，如图5所示，检测电极40a、40b分别与通电电路10连接。由此，通电电路10可以基于检测电极40a、40b和可动部21之间的静电电容，向所述第一驱动电极33、44通电。 
另外，检测电极40a对应于第一驱动电极33a而设置，并且检测电极40b对应于第一驱动电极33b而设置。即，驱动电极的数目与检测电极的数目相同，各第一驱动电极33a、33b与各检测电极40a、40b成对。由此，可以抑制驱动电极及检测电极的数目，同时正确地改变可动部21的位置及姿势。因此，可以实现光学设备1的低成本化，并且可以简化光学设备1的制造工序。 
另外，检测电极40a、40b呈与第一驱动电极33a、33b的形状相似的形状。换言之，第一驱动电极33a、33b呈与检测电极40a、40b的形状相似的形状。由此，可以使第一驱动电极33a、33b和检测电极40a、40b之间的对应关系简单，从而更简单地控制可动部21的位置及姿势。 
各检测电极40a、40b设置成围住固定反射膜35。由此，可以更简单 且正确地检测可动部21相对第二衬底3的姿势。 
如上所述，第二衬底3在可动部21侧具有在其厚度方向上的位置不同的2个设置面(第一凹部31的底面和第二凹部32的底面)。而且，在该2个设置面中的一设置面(第一凹部31的底面)上设置有第一驱动电极33，在另一设置面(第二凹部32的底面)上设置有检测电极40。由此，上下错开地配置了第一驱动电极33和检测电极40。 
若这样配置有第一驱动电极33和检测电极40，则第一驱动电极33和检测电极40不位于同一平面上，所以即使在平面上第一驱动电极33和检测电极40接近，也可以增大第一驱动电极33和检测电极40之间的距离。其结果是，可以降低在第一驱动电极33和检测电极40之间产生的耦合电容，高精度地检测可动部21和检测电极40之间的静电电容。另外，在平面上可以使第一驱动电极33和检测电极40接近，所以可以防止因第一驱动电极33的面积的减少而引起的驱动电压的增大。 
尤其，在本实施方式中，在第二衬底3的所述2个设置面中靠近可动部21的一侧的设置面(第一凹部31的底面)上设置有第一驱动电极33，在离可动部21远的一侧的设置面(第二凹部32的底面)上设置有检测电极40，所以可以增大在第一驱动电极33和可动部21之间产生的静电力。因此，可以降低驱动电压。 
另外，由于在形成于第二衬底3上的凹部(第一凹部31及第二凹部32)的底面上设置有检测电极40，所以能够以较简单的结构在第二衬底3的厚度方向上隔开检测电极40和第一驱动电极33。 
另外，第一驱动电极33设置在第二凹部32外侧的第一凹部3 1的底面上，检测电极40设置在第二凹部32的底面上，所以能够以较简单的结构隔开检测电极40和第一驱动电极33，并且可以形成用于在第一驱动电极33和可动部21之间产生静电力的第二间隙G2。另外，即使增大固定反射膜35和可动反射膜25之间的距离，增大产生干涉的光的波长，也可以减小第一驱动电极33和可动部21之间的距离，降低驱动电压。 
另外，在第二凹部32的底面上除了检测电极40外，还设置有固定反射膜35，所以可以与第一驱动电极33和可动部21之间的距离无关地形成可以对应于第二凹部32的深度而使用的波长频带。因此，即使设定为 可进行各种使用的波长频带，也可以降低驱动电压。 
另外，第二衬底3的厚度方向的检测电极40和第一驱动电极33之间的距离D优选为1～1000μm，更优选为5～500μm。由此，可以更可靠地降低在检测电极40和第一驱动电极33之间产生的耦合电容，同时较简单地使光学设备1的光学特性成为所希望的光学特性。 
与此相对，若所述距离低于所述下限值，则有时因第二衬底3的构成材料等而无法充分地降低在检测电极40和第一驱动电极33之间产生的耦合电容。另一方面，若所述距离超过所述上限值，则由于在检测电极40和可动部21之间产生的静电电容小，所以难以检测。 
作为检测电极40的构成材料，可以使用与所述第一驱动电极33的构成材料相同的材料，只要具有导电性即可，并不特别地限定，例如可以举出Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等金属、分散了碳或钛等而成的树脂、多晶硅(polysilicon)、无定形硅等硅、氮化硅、ITO之类的透明导电材料、Au等。 
此外，在不损害光学设备1的光学特性的条件下，可以在第二凹部32的底面的大致整个区域设置检测电极40，并在其上设置固定反射膜35。由此，可以增大检测电极的面积，提高可动部21和检测电极之间的静电电容的检测精度。另外，通过用导电性材料构成固定反射膜的构成材料，可以在第二凹部32的底面的大致整个区域设置固定反射膜，使可动反射膜兼为检测电极。由此，也可以增大检测电极的面积，提高可动部21和检测电极之间的静电容量的检测精度。 
另外，为了分别向外部引出所述第一驱动电极33a、33b，而在第二衬底3上形成有第三凹部37a、37b、及连通第三凹部37a、37b和第一凹部31的槽部36a、36b。 
槽部36a及第三凹部37a的深度与第一凹部31的深度大致相等，在它们的底面上设置有与第一驱动电极33a连接的引出电极38a。与此相同，槽部36b及第三凹部37b的深度与第一凹部31的深度大致相等，在它们的底面上设置有与第一驱动电极33b连接的引出电极38b。 
作为引出电极38(引出电极38a、38b)的构成材料，可以使用与所述第一驱动电极33的构成材料相同的材料，只要具有导电性即可，并不 特别地限定，例如可以举出Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti等金属、分散了碳或钛等而成的树脂、多晶硅(polysilicon)、无定形硅等硅、氮化硅、ITO之类的透明导电材料、Au等。 
另外，引出电极38的厚度(平均)根据构成材料、用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为0.1～5μm左右。而且，引出电极38a优选与所述第一驱动电极33a一体形成，引出电极38b优选与所述第一驱动电极33b一体形成。 
另外，在第二衬底3的另一面(即形成有所述第一凹部31等的面的相反侧的面)上形成固定防反射膜39。 
如图3所示，固定防反射膜39用于防止从光学设备1的下方朝向第一间隙G1照射的光在第二衬底3的下面和外界气体之间的界面反射到图中下方。此外，固定反射膜35或固定防反射膜39的结构与所述可动反射膜25或可动防反射膜26的结构相同。 
在这样的第二衬底3的相反侧与第一衬底2接合的第三衬底4也具有透光性。而且，在第三衬底4的一面侧形成有用于在第一衬底2和第三衬底4之间形成第三间隙G3的凹部41。 
于是，在第一衬底2和第二衬底3及第三衬底4的各自之间形成有容许可动部21的位移的空间，可以将该空间形成为气密空间。于是，能够以较简单的结构遮断可动部21和外界气体之间的接触，稳定地驱动可动部21。此外，在本实施方式中，第一衬底2的可动部21以外的部分、及第二衬底3和第三衬底4构成了固定部，与此相对，可动部21可动。 
另外，在本实施方式中，如本实施方式所述在形成于第二衬底3上的凹部的底面上设置有固定反射膜35及第一驱动电极33，所以可以不在第一衬底2和第二衬底3之间设置衬垫之类的构件，减少部件件数，并可以在第一衬底2和第二衬底3之间形成如上所述的气密空间。 
作为这样的第三衬底4的构成材料，只要与所使用的光的波长相关而具有透过性即可，并不特别地限定，可以使用与所述第二衬底3的构成材料相同的材料。因而，在作为第三衬底4的构成材料使用了包含碱金属的玻璃的情况下，与第二衬底3相同，可以通过阳极接合来接合第三衬底4和第一衬底2。 
若第二衬底3及第三衬底4中的至少之一以玻璃为主材料而构成，则可以使光从外部经由第二衬底3及/或第三衬底4入射到固定反射膜35和可动反射膜25之间，或者使光从固定反射膜35和可动反射膜25之间经由第二衬底3及/或第三衬底4向外部射出。 
另外，第三衬底4的厚度(平均)根据构成材料、用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为10～2000μm左右，更优选为100～1000μm左右。 
凹部41的外形呈圆形，与所述第一凹部31相同，配置于与所述可动部21、连结部23和开口部24对应的位置。另外，凹部41的深度及外径与所述第一凹部31的深度及外径大致相等。另外，在第一凹部31的底面上，在与可动部21的外周部对应的位置，依次叠层有圆环状的第二驱动电极43(第二驱动电极)、绝缘膜44。于是，在第三衬底4的可动部21侧的设置面上设置有第二驱动电极43。 
第二驱动电极43作为整体呈近似圆环状，与所述第一驱动电极33相同，由将其分成2部分的2个驱动电极43a、43b构成。而且，与第一驱动电极33a、33b相同，第二驱动电极43a、43b与通电电路10连接。由此，可以在第二驱动电极43和可动部21之间产生电位差。 
若如上所述，设置有多个第一驱动电极及第二驱动电极中的至少之一，则可以使可动部21的姿势变化。这种情况下，例如可以向各第一驱动电极33a、34a或各第二驱动电极43a、43b施加大致相同的电压，使可动部21位移以保持固定反射膜35和可动反射膜25的平行度，另外，还可以向各第一驱动电极33a、33b或各第二驱动电极43a、43b施加相互不同的电压，使可动部21位移以使可动反射膜25相对固定反射膜35倾斜。 
尤其，在本实施方式中，由于分别设置有多个第一驱动电极及所述第二驱动电极，所以例如可以仅在第一驱动电极33a及第二驱动电极43b产生电位差，使可动部21的一部分向第一驱动电极33侧位移，使可动部21的其它部分向第二驱动电极43侧位移。其结果是，可以使可动部21的姿势在更宽范围内变化。 
另外，第一驱动电极的数目和第二驱动电极的数目相同，各第一驱动电极和各第二驱动电极成对，所以在使可动部21的姿势变化时，可以容 易地设定驱动电压。 
另外，由于第一驱动电极33的形状是与所述第二驱动电极43的形状相似的形状，所以在使可动部21的姿势变化时，可以更容易地设定驱动电压。 
另外，由于第一驱动电极33的大小(面积)与第二驱动电极的大小(面积)相同，所以在使可动部21的姿势变化时，可以进一步容易地设定驱动电压。 
作为第二驱动电极43(各自的第二驱动电极43a、43b)的构成材料，只要具有导电性即可，并不特别地限定，可以使用与所述第一驱动电极33的构成材料相同的材料。 
这样的第二驱动电极43的厚度(平均)根据构成材料、用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为0.1～5μm左右。 
绝缘膜44呈与第二驱动电极43相同的形状，具有防止因可动部21和第二驱动电极43的接触而引起的短路的功能。 
在这样的凹部41内的空间内，作为用于驱动可动部21的静电间隙(驱动间距)，形成有第三间隙G3。即，在可动部21和第二驱动电极43之间形成有第三间隙G3。 
在不使可动部21和驱动电极33、43之间产生电位差的状态下，优选第一驱动电极33和可动部21之间的距离(第二间隙G2)、及第二驱动电极43和可动部21之间的距离(第三间隙G3)大致相等。由此，在使可动部21的位置及/或姿势变化时，可以容易地设定驱动电压。 
这种情况下，在不产生所述电位差的状态下，优选隔着可动部21对称设置第一驱动电极33和第二驱动电极43。由此，在使可动部21的位置及/或姿势变化时，可以更容易地设定驱动电压。 
第三间隙G3的大小(即，可动部21和第二驱动电极43之间的距离)根据用途等适当选择，并不特别地限定，不过优选为0.5～20μm左右。 
另外，在凹部41的底面上，在其中央部，设置有呈近似圆形的固定防反射膜42。即，为了围住固定防反射膜42，而在凹部41的底面(设置面)上设置有所述第二驱动电极43。 
如图3所示，固定防反射膜42用于防止从光学设备1的下方入射到 第一间隙G1的光在第三衬底4的下面和外界气体之间的界面反射到图中下方。此外，固定防反射膜42的结构与所述可动防反射膜26的结构相同。 
另外，在第三衬底4上，设置有用于从外部接近所述引出电极38a、38b的开口部47a、47b。此外，所述第二驱动电极43的引出从未图示的取出部取出。 
另外，在第三衬底4的另一面(即，形成有所述凹部41等的面的相反侧的面)上形成有固定防反射膜49。 
如图3所示，固定防反射膜49用于防止从光学设备1的下方入射到第三间隙G3的光在第三衬底4的上面和外界气体之间的界面反射到图中下方。此外，固定防反射膜49的结构与所述可动防反射膜26的结构相同。 
在此，基于图5，更具体地说明通电电路10。 
如图5所示，该通电电路10具有用于向各驱动电极33a、33b、43a、43b施加电压的电源部11、用于检测各检测电极40a、40b和可动部21之间的静电电容的检测部12、和基于检测部12的检测结果来控制电源部11的驱动的控制部13。 
电源部11可以在各驱动电极33a、33b、43a、43b和可动部21之间选择性地产生任意的电位差。即，光学设备1可以选择性地对第一驱动电极33及第二驱动电极43施加电压，在第一驱动电极33及/或第二驱动电极43和可动部21之间产生电位差。由此，可以更可靠地使可动部21成为所希望的位置及姿势。 
检测部12可以分别独立地检测检测电极40a和可动部21之间的静电电容、及检测电极40b和可动部21之间的静电电容。由此，可以在各驱动电极33a、33b、43a、43b和可动部21之间选择性地产生任意的电位差，以形成使可动部21成为所希望的位置及姿势的电位差。 
控制部13基于所述检测部12的检测结果来控制所述电源部11的驱动。由此，可以基于检测电极40a和可动部21之间的静电电容、及检测电极40b和可动部21之间的静电电容，在各驱动电极33a、33b、43a、43b和可动部21之间选择性地产生使可动部21成为所希望的位置及姿势的电位差。 
对具有这样的结构的光学设备1的动作(作用)进行说明。 
所述通电电路10检测检测电极40和可动部21之间的静电电容，基于其检测信号(检测结果)，对各驱动电极33a、33b、43a、43b通电。 
更具体而言，在利用通电电路10向可动部21和第一驱动电极33之间施加了电压时，可动部21和第一驱动电极33相互带电为相反极性，在两者之间产生库仑力(静电引力)。 
可动部21因该库仑力而朝向第一驱动电极33移动(位移)到下方，并在连结部23的弹性力和库仑力平衡的位置静止。由此，第一间隙G1及第二间隙G2的大小变化。此时，根据向第一驱动电极33a施加的电压和向第一驱动电极33b施加的电压之间的平衡来决定可动部21的姿势(倾斜)。 
另外，在利用通电电路10向可动部21和第二驱动电极43之间施加了电压时，可动部21和第二驱动电极43相互带电为相反极性，在两者之间产生库仑力(静电引力)。 
可动部21因该库仑力而朝向第二驱动电极43移动(位移)到上方，并在连结部23的弹性力和库仑力平衡的位置静止。由此，第一间隙G1及第二间隙G2的大小变化。此时，根据向第二驱动电极43a施加的电压和向第二驱动电极43b施加的电压之间的平衡来决定可动部21的姿势(倾斜)。 
另一方面，如图3所示，若从光学设备1的下方朝向第一间隙G1照射光L，则光L透过固定防反射膜39、第二衬底3、固定反射膜35，入射到第一间隙G1。此时，该光L由于固定防反射膜39的作用而几乎无损失地入射到第一间隙G1。 
入射后的光在可动反射膜25和固定反射膜35之间反复反射(干涉)。此时，可以利用可动反射膜25及固定反射膜35抑制光L的损失。 
如上所述，当光在可动反射膜25和固定反射膜35之间反复反射的过程中，不满足与可动反射膜25和固定反射膜35之间的第一间隙G1的大小对应这一干涉条件的波长的光急剧衰减，只保留满足了该干涉条件的波长的光，并最终从光学设备1射出。因而，通过改变向可动部21和驱动电极33、43之间施加的电压，只要改变第一间隙G1(即，改变干涉条件)，就可以改变透过光学设备1的光的波长。 
所述光L的干涉的结果是，与第一间隙G1的大小对应的波长的光(干涉光)透过可动反射膜25、可动部21、可动防反射膜26、固定防反射膜42、第三衬底4、固定防反射膜49，向光学设备1的上方射出。此时，由于可动防反射膜26及固定防反射膜42、49的作用，干涉光几乎不损失地向光学设备1的外部射出。 
此外，在本实施方式中，入射到第一间隙G1的光向光学设备1的上方射出，但也可以使入射到第一间隙G1的光向光学设备1的下方射出。 
另外，在本实施方式中，相对光学设备1，使光从其下方入射，但也可以使光从上方入射。 
在如上说明的光学设备1中，作为用于驱动可动部21的驱动电极，具有隔着间隔与可动部21的固定反射膜35侧的面对置的第一驱动电极33、和隔着间隔与可动部21的位于固定反射膜35相反侧的面对置的第二驱动电极43。 
由此，可以使可动部21在第一驱动电极33侧和第二驱动电极43侧这双方位移。因此，可以降低在可动部21产生的应力，同时增大可动部21的可动范围。其结果是，光学设备1可以对宽范围的波长的光使用。 
另外，可以降低可动部21的位移所需要的驱动力，其结果是，可以降低驱动电压。 
另外，第二衬底3在可动部21侧具有在其厚度方向上的位置不同的2个设置面，在这2个设置面中的一设置面上设置有第一驱动电极33，在另一设置面上设置有检测电极40。即，上下错开地配置了第一驱动电极33和检测电极40。 
由此，由于第一驱动电极33和检测电极40不位于同一平面上，所以即使在平面上第一驱动电极33和检测电极40接近，也可以增大第一驱动电极33和检测电极40之间的距离。其结果是，可以降低在第一驱动电极33和检测电极40之间产生的耦合电容，高精度地检测可动部21和检测电极40之间的静电电容，基于该检测结果，使可动部21正确地位移到所希望的位置及姿势。 
另外，由于设置有多个第一驱动电极33a、33b，并且设置有多个检测电极40a、40b，所以可以高精度地控制可动反射膜25和固定反射膜35 之间的距离及可动反射膜25和固定反射膜35的平行度，使光学设备1的光学特性优越。此时，由于可以在平面上使第一驱动电极33和检测电极40接近，所以可以防止因第一驱动电极33的面积的减少而引起的驱动电压的增大。 
<光学设备的制造方法> 
接着，基于图6至图10，说明光学设备1的制造方法的一个例子。 
图6～图10是用于说明光学设备1的制造工序的图。此外，图6～图10表示与图2的A-A线剖面对应的剖面。 
本实施方式的光学设备1的制造方法包括[A]制造第二衬底3的工序、[B]将SOI衬底与第二衬底3接合的工序、[C]加工SOI衬底制造第一衬底2的工序、[D]制造第三衬底4的工序、[E]将第三衬底4与第一衬底2接合的工序。以下依次说明各工序。 
[A]第二衬底3的制造 
-A1- 
首先，如图6(a)所示，作为用于形成第二衬底3的衬底，准备具有透光性的衬底3a。 
作为衬底3a，优选使用厚度均匀、没有挠曲或损伤的衬底。作为衬底3的构成材料，可以使用在第二衬底3的说明中叙述的材料。如上所述，作为衬底3a的构成材料，例如优选使用含有钠(Na)或钾(K)之类的碱金属(可动离子)的玻璃。因而，在以下的说明中，对作为衬底3a的构成材料使用了含有碱金属的玻璃的情况进行说明。 
-A2- 
接着，如图6(b)所示，在衬底3a的一面上形成(掩蔽)掩模层5。 
作为构成掩模层5的材料，例如可以举出Au/Cr、Au/Ti、Pt/Cr、Pt/Ti等金属、多晶硅(polysilicon)、无定形硅等硅、氮化硅等。若掩模层5的构成材料使用硅，则掩模层5和衬底3a的密接性提高。若掩模层5的构成材料使用金属，则所形成的掩模层5的可见性提高。 
掩模层5的厚度并不特别地限定，优选为0.01～1μm左右，更优选为0.09～0.11μm左右。若掩模层5过薄，则有时无法充分保护衬底3a，若掩模层过厚，则有时掩模层5因掩模层5的内部应力而变得容易剥离。 
掩模层5例如可以利用化学气相成膜法(CVD法)、溅射法、蒸镀法等气相成膜法、镀敷法等形成。 
-A3- 
接着，如图6(c)所示，在掩模层5上形成呈与第一凹部31、槽部36和第三凹部37的平面形状对应的平面形状的开口51。 
更具体而言，首先，例如使用光刻法，在掩模层5上涂敷光致抗蚀剂，进行曝光、显影，形成具有与开口51对应的开口的抗蚀剂掩模。接着，隔着该抗蚀剂掩模来蚀刻掩模层5，除去了掩模层5的一部分之后，除去抗蚀剂掩模。于是，在掩模层5上形成开口51。作为该蚀刻，例如可以举出利用CF气体、氯系气体等的干蚀刻、及利用氟酸+硝酸水溶液、碱水溶液等的湿蚀刻。 
-A4- 
接着，借助掩模层5，蚀刻衬底3a的一面，如图6(d)所示，形成第一凹部31、槽部36和第三凹部37。 
作为该蚀刻，可以使用干蚀刻法、湿蚀刻法，不过优选使用湿蚀刻法。由此，可以使所形成的第一凹部31成为更理想的圆柱状。这种情况下，作为湿蚀刻的蚀刻液，例如优选使用氟酸系蚀刻液等。另外，若向蚀刻液中添加甘油等醇(特别是多元醇)，则可以使所形成的第一凹部31的底面极其平滑。 
-A5- 
接着，除去了掩模层5之后，使用与所述工序A2及A3相同的方法，如图6(e)所示，形成具有与第二凹部32的平面形状对应的平面形状的开口的掩模层6。 
作为掩模层5的除去方法，并不特别地限定，例如可以举出利用碱水溶液(例如四甲基氢氧化铵水溶液等)、盐酸+硝酸水溶液、氟酸+硝酸水溶液等的湿蚀刻、及利用CF气体、氯系气体等的干蚀刻等。 
尤其作为掩模层5的除去方法，若使用湿蚀刻，则可以用简单的操作有效地除去掩模层5。 
-A6- 
接着，使用与所述工序A4相同的方法，隔着掩模层6蚀刻衬底3a， 如图6(f)所示，形成了第二凹部32之后，形成具有与固定反射膜35的平面形状对应的平面形状的开口的掩模层6A。此外，掩模层6A的形成可以在除去了掩模层6之后进行，也可以在未除去掩模层6时进行。 
-A7- 
接着，如图7(a)所示，使用掩模层6A，在第二凹部32的底面上，形成固定反射膜35。 
更具体而言，通过在第二凹部32的底面上交替叠层如上所述的高折射率层和低折射率层，来形成固定反射膜35。 
作为高折射率层及低折射率层的形成方法，例如优选使用化学气相生长法(CVD)、物理性化学气相生长法(PVD)。 
-A8- 
接着，使用与所述工序-A5-相同的方法，如图7(b)所示，除去掩模层6。 
-A9- 
接着，如图7(c)所示，在衬底4的形成有第一凹部31等的一侧的面上，一样地形成用于形成检测电极40、第一驱动电极33a、33b及引出电极38a、38b的导电层7。 
作为导电层7的形成方法，例如优选使用化学气相生长法(CVD)、物理性化学气相生长法(PVD)。 
另外，导电层7的构成材料可以使用所述第一驱动电极33的构成材料。 
-A10- 
接着，如图7(d)所示，除去导电层7的不需要部分，形成第一驱动电极33及检测电极40，并且在第一驱动电极33上形成绝缘膜34。进而，在衬底4的形成有第一凹部31等的一侧的相反侧的面上形成固定防反射膜39。 
作为除去导电层7的不需要部分的方法，可以使用与所述工序A3相同的方法。 
另外，作为第一驱动电极33的形成方法，可以使用与所述掩模层5的形成方法相同的方法。 
作为固定防反射膜39的形成方法，可以使用与所述固定反射膜35的形成方法相同的方法。 
如上所述，可以制造第二衬底3。 
[B]SOI衬底和第二衬底3的接合 
-B1- 
首先，如图8(a)所示，准备SOI(Silicon on Insulator)衬底8。 
该SOI衬底8通过由Si构成的基础层81、由SiO2构成的绝缘层82、和由Si构成的活性层83这3层依次叠层而构成。此外，也可以取代SOI衬底8，而使用SOS(Silicon on Sapphire)衬底、硅衬底等。 
SOI衬底8的厚度并不特别地限定，不过尤其活性层83的厚度优选为10～100μm左右。 
-B2- 
接着，在SOI衬底8和第二衬底3的接合之前，如图8(b)所示，在SOI衬底8的活性层83侧的面上形成可动反射膜25。 
作为可动反射膜25的形成方法，可以使用与所述固定反射膜35的形成方法相同的方法。 
-B3- 
接着，如图8(c)所示，接合SOI衬底8和第二衬底3。 
作为SOI衬底8和第二衬底3的接合方法，例如可以使用阳极接合、利用粘接剂的接合、表面活性化接合、使用了低熔点玻璃的接合等，不过优选使用阳极接合。 
在作为SOI衬底8和第二衬底3的接合方法使用阳极接合的情况下，例如，首先，将未图示的直流电源的负端子与第二衬底3连接，将正端子与SOI衬底8的活性层83连接。接着，加热第二衬底3，同时向第二衬底3和SOI衬底8的活性层83之间施加电压。通过该加热，第二衬底3的碱金属的正离子例如钠离子(Na+)变得容易移动。由此，第二衬底3和活性层83的接合面中，第二衬底3侧的接合面相对带负电，活性层83侧的接合面相对带正电。其结果是，通过硅(Si)和氧(O)共有电子对的共价键，而牢固地接合第二衬底3和活性层83。 
[C]第一衬底2的制造 
-C1- 
接着，如图9(a)所示，进行蚀刻或研磨，除去基础层81。 
作为该蚀刻方法，例如可以使用湿蚀刻、干蚀刻，不过优选使用干蚀刻。无论在任何情况下，除去基础层81时，绝缘层82都成为限制件(stopper)，由于干蚀刻不使用蚀刻液，所以可以很好地防止与第一驱动电极33对置的活性层83的损伤。由此，可以提高光学设备1的制造时的成品率。 
-C2- 
接着，如图9(b)所示，进行蚀刻，除去绝缘层82。 
作为该蚀刻方法，例如可以使用湿蚀刻、干蚀刻，不过优选使用利用含有氟酸的蚀刻液的湿蚀刻。由此，可以简单地除去绝缘层82，并且可以使因除去绝缘层82而露出的活性层83的面极其平滑。 
此外，在所述工序B1中，在取代SOI衬底8，而使用了已经具有进行以后的工序所需的最优的厚度的硅衬底的情况下，也可以不进行工序C1、C1。由此，可以简化光学设备1的制造工序。 
-C3- 
接着，如图9(c)所示，在活性层83的上面，形成可动防反射膜26。 
作为可动防反射膜26的形成方法，可以使用与所述固定反射膜35的形成方法相同的方法。 
-C4- 
接着，如图9(d)所示，形成具有与开口部24及开口部27对应的开口的抗蚀剂层9。 
作为抗蚀剂层9的形成方法，可以使用与所述工序A2、A3相同的方法。 
-C5- 
接着，隔着抗蚀剂层9，利用干蚀刻法、尤其是ICP蚀刻，蚀刻活性层83，如图9(e)所示，形成了开口部27之后，如图9(f)所示，形成开口部24。由此，形成可动部21、支承部22和连结部23。 
更具体而言，若隔着抗蚀剂层9干蚀刻活性层83，则与开口部27的蚀刻速度相比，开口部24的各开口区域的蚀刻速度因微负载(micro loading)效应而变慢，所以如图9(e)所示，开口部27的形成先于开口部24的形成完成。此时，在经由槽部36与第一凹部31连通的第三凹部37的上方形成开口部27，所以活性层83和第二衬底3之间的空间向外部开放，消除了该空间和外部的压力差。 
在此，微负载效应是指蚀刻速度随着开口尺寸变小而降低的现象。因而，作为开口部27，采用使蚀刻速度比开口部24的各开口区域的蚀刻速度快那样的尺寸。在本实施方式中，如图1所示，将开口部27的形状形成为正方形状，所述正方形状以比开口部24的各开口区域的宽度方向的开口宽度宽的尺寸为一边的长度。此外，作为开口部27的尺寸及形状，只要使开口部27的蚀刻速度比开口部24的各开口区域的蚀刻速度快即可，并不限定于所述结构，可以采用任意的结构。 
若这样利用微负载效应，则即使不另行设置用于形成开口部27的蚀刻工序，也可以利用相同的蚀刻工序形成开口部24及开口部27，同时按照开口部27、开口部24的顺序来将其形成，可以简化制造工序。 
形成了开口部27之后，若进一步继续干蚀刻，则如图9(f)所示，贯通形成开口部24，完成可动部21、支承部22和连结部23的形成。 
此时，如上所述，由于在活性层83上形成可动部21之前(即，形成开口部24之前)，预先消除了活性层83和第二衬底3之间的空间和外部的压力差，所以可以防止连结部23随着形成开口部24而破损。 
尤其在本工序中，进行ICP蚀刻。即，交替反复进行利用蚀刻用气体的蚀刻和利用熔敷(deposition)用气体的保护膜的形成，形成可动部21。 
作为所述蚀刻用气体，例如可以举出SF6等，另外，作为所述熔敷用气体，例如可以举出C4F8等。 
在本工序中，使用干蚀刻技术进行各向异性蚀刻的理由如下所述。 
在使用了湿蚀刻技术时，随着蚀刻的进展，蚀刻液会从在活性层83上形成的孔侵入活性层83和第二衬底3之间，从而存在除去第一驱动电极33或绝缘膜34之患。与此相对，在使用了干蚀刻技术时，没有这样的危险性。 
另外，在使用了各向同性蚀刻时，活性层83被各向同性地蚀刻，产生侧面蚀刻。尤其若在连结部23产生侧面蚀刻，则连结部23的强度变弱， 耐久性劣化。与此相对，在使用了各向异性蚀刻时，由于不产生侧面蚀刻，所以蚀刻尺寸的控制优越，连结部23的侧面也与活性层83的板面垂直地形成，从而可以提高连结部23的强度。 
此外，在本发明中，在本工序中，也可以使用与所述不同的干蚀刻法形成可动部21、支承部22和连结部23，另外，也可以使用干蚀刻法以外的方法形成可动部21、支承部22和连结部23。 
-C6- 
然后，除去抗蚀剂层9，如图9(g)所示，得到通过接合第一衬底2和第二衬底3而构成的结构体。 
[D]制造第三衬底4的工序 
-D1- 
首先，作为用于形成第三衬底4的衬底，如图10(a)所示，准备具有透光性的衬底4a。 
作为衬底4a，与所述衬底3a同样，优选使用厚度均匀、没有挠曲或损伤的衬底。作为衬底4a的构成材料，与衬底3a的构成材料同样，可以使用在第二衬底3的说明中叙述的材料。 
-D2- 
接着，使用与所述工序[A]的A1～A4相同的方法，如图10(b)所示，形成凹部4 1和开口部47a、47b。 
-D3- 
接着，使用与所述工序[A]的A7～A10相同的方法，如图10(c)所示，形成第二驱动电极43、绝缘膜44及固定防反射膜42、49。 
如上所述，可以制造第三衬底4。 
[E]将第三衬底4与第一衬底2接合的工序 
接着，使用与所述工序[B]的B3相同的方法，接合在所述工序[D]中得到的第三衬底4和在所述工序[C]中得到的结构体的第一衬底2。 
由此，如图10(d)所示，得到光学设备1。 
如上所述的光学设备1(波长可变滤波器)例如能够以图11或图12所示的方式使用。 
图11是表示本发明的波长可变滤波器模块的实施方式的图，图12是 表示本发明的光谱分析器的实施方式的图。 
图11所示的波长可变滤波器模块100例如设置在波长分割多路(WDM)光传输方式之类的光网络的光传输路径上。这样的波长可变滤波器模块100具备作为所述波长可变滤波器的光学设备1、向该光学设备1传导光的光纤101和透镜102、将从光学设备1射出的光向外部传导的透镜103及光纤104。 
在这样的波长可变滤波器模块100中，可以使具有多个波长的光经由光纤101及透镜102入射到光学设备1，且经由透镜103及光纤104只取出所希望的波长的光。 
这样的波长可变滤波器模块100可以降低驱动电压，同时对宽范围的波长的光使用。 
另外，如图12所示的光谱分析器200为测定被测定光的光谱特性(波长和强度的关系)的装置。这样的光谱分析器200具备入射被测定光的光入射部201、所述光学设备1、将入射到光入射部201的被测定光向光学设备1传导的光学系统202、接受从光学设备1射出的光的受光元件203、将从光学设备1射出的光向受光元件203传导的光学系统204、控制光学设备1的驱动并且基于受光元件203的输出求光谱特性的控制部205、显示控制部205的运算结果的显示部206。 
在这样的光谱分析器200中，入射到光入射部201的被测定光经由光学系统202入射到光学设备1。接着，从光学设备1射出的光经由光学系统204由受光元件203接受，该光的强度由控制部205求得。此时，控制部205依次改变光学设备1的干涉条件，同时求得由受光元件203接受的光的强度。接着，控制部205将与各波长的光的强度相关的信息(例如光谱波形)显示于显示部206。 
这样的光谱分析器200可以降低驱动电压，同时对宽范围的波长的光使用。 
以上基于图示的实施方式对本发明的光学设备、波长可变滤波器、波长可变滤波器模块及光谱分析器进行了说明，但本发明并不限定于此，各部分的结构可以置换为具有相同功能的任意的结构。另外，也可以在本发明上附加其它任意的结构物。 
另外，通过使用所述光学设备1，可以实现波长可变光源或波长可变激光器。 
另外，在所述实施方式中，利用第一凹部31形成了第一间隙G1或第二间隙G2，但也可以不形成第一凹部31，而通过在第二衬底3和第一衬底2之间设置衬垫，来形成第一间隙G1或第二间隙G2。 

Claims (22)

1.一种波长可变滤波器，其具备：
具有第一光反射部的固定部；
在第一衬底上形成，并具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部；
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极，
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化，
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光，
所述波长可变滤波器的特征在于，
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第二光反射部侧的面对置的第一驱动电极和隔着间隔与所述可动部的位于所述第二光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极，
所述固定部由所述第一衬底的所述可动部以外的部分和在所述第一衬底的一面上设置的第二衬底及在所述第一衬底的另一面上设置的第三衬底而构成，
所述第二衬底具有第一凹部和形成在第一凹部的底部的第二凹部，且所述第一光反射部形成在所述第二凹部的底部，
所述第二衬底还具有围住所述第一光反射部且设置在所述第二凹部的所述底部的检测电极。
2.根据权利要求1所述的波长可变滤波器，其中，
对所述第一驱动电极及所述第二驱动电极选择性施加电压，在所述第一驱动电极及/或所述第二驱动电极和所述可动部之间产生电位差。
3.根据权利要求1所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极及所述第二驱动电极中的至少之一设置多个。
4.根据权利要求3所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极及所述第二驱动电极分别设置多个。
5.根据权利要求4所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极的数目和所述第二驱动电极的数目相同，各第一驱动电极和各第二驱动电极成对。
6.根据权利要求1所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极的形状是与所述第二驱动电极的形状相似的形状。
7.根据权利要求6所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极的大小与所述第二驱动电极的大小相同。
8.根据权利要求1所述的波长可变滤波器，其中，
具有用于支承所述可动部的支承部及连结所述可动部和所述支承部从而可以使所述可动部相对所述支承部位移的连结部，所述可动部、所述支承部和所述连结部一体形成。
9.根据权利要求8所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一衬底形成有所述可动部、所述支承部和所述连结部，所述第二衬底在所述第一衬底的所述一面固定设置于所述支承部，所述第三衬底在所述第一衬底的所述另一面固定设置于所述支承部，在所述第一衬底和所述第二衬底及所述第三衬底的各自之间，形成有容许所述可动部的位移的气密空间，在所述第二衬底上设置有所述第一驱动电极及所述第一光反射部，在所述第三衬底上设置有所述第二驱动电极。
10.根据权利要求9所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极设置在所述第二凹部的外侧的所述第一凹部的底面上。
11.根据权利要求10所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一驱动电极设置为围住所述第一光反射部。
12.根据权利要求9所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一衬底以硅为主材料而构成。
13.根据权利要求12所述的波长可变滤波器，其中，
所述第二衬底及所述第三衬底中的至少之一以玻璃为主材料而构成。
14.根据权利要求13所述的波长可变滤波器，其中，
所述第二衬底及所述第三衬底中的至少之一以含有碱金属离子的玻璃为主材料而构成。
15.根据权利要求9所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一衬底通过加工SOI晶片的一Si层而形成。
16.根据权利要求9所述的波长可变滤波器，其中，
在所述第二衬底的位于所述第一衬底相反侧的面及/或所述第三衬底的至少一面形成有防反射膜。
17.根据权利要求16所述的波长可变滤波器，其中，
所述防反射膜由电介质多层膜构成。
18.根据权利要求1所述的波长可变滤波器，其中，
所述第一光反射部及所述第二光反射部中的至少之一由电介质多层膜构成。
19.根据权利要求1所述的波长可变滤波器，其中，
在不产生所述电位差的状态下，所述第一驱动电极和所述可动部之间的距离及所述第二驱动电极和所述可动部之间的距离大致相等。
20.根据权利要求19所述的波长可变滤波器，其中，
在不产生所述电位差的状态下，所述第一驱动电极和所述第二驱动电极隔着所述可动部对称设置。
21.一种波长可变滤波器模块，其包括波长可变滤波器，该波长可变滤波器具备：
具有第一光反射部的固定部；
在第一衬底上形成，并具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部；
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极，
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化，
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光，
所述波长可变滤波器模块的特征在于，
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第二光反射部侧的面对置的第一驱动电极和隔着间隔与所述可动部的位于所述第二光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极，
所述固定部由所述第一衬底的所述可动部以外的部分和在所述第一衬底的一面上设置的第二衬底及在所述第一衬底的另一面上设置的第三衬底而构成，
所述第二衬底具有第一凹部和形成在第一凹部的底部的第二凹部，且所述第一光反射部形成在所述第二凹部的底部，
所述第二衬底还具有围住所述第一光反射部且设置在所述第二凹部的所述底部的检测电极。
22.一种光谱分析器，其包括波长可变滤波器，该波长可变滤波器具备：
具有第一光反射部的固定部；
在第一衬底上形成，并具有隔着间隔与所述第一光反射部对置的第二光反射部，且可以相对所述固定部位移从而改变所述第一光反射部和所述第二光反射部之间距离的可动部；
隔着间隔与所述可动部对置的驱动电极，
通过在所述驱动电极和所述可动部之间产生电位差，而在它们之间产生静电引力，使所述可动部的位置及/或姿势变化，
在所述第一光反射部和所述第二光反射部之间反复进行光反射，产生干涉，从而可以向外部射出与它们之间距离对应的波长的光，
所述光谱分析器的特征在于，
所述驱动电极具有隔着间隔与所述可动部的所述第二光反射部侧的面对置的第一驱动电极和隔着间隔与所述可动部的位于所述第二光反射部相反侧的面对置的第二驱动电极，
所述固定部由所述第一衬底的所述可动部以外的部分和在所述第一衬底的一面上设置的第二衬底及在所述第一衬底的另一面上设置的第三衬底而构成，
所述第二衬底具有第一凹部和形成在第一凹部的底部的第二凹部，且所述第一光反射部形成在所述第二凹部的底部，
所述第二衬底还具有围住所述第一光反射部且设置在所述第二凹部的所述底部的检测电极。
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