DE102009021936A1 - Optisches Filter und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Filters - Google Patents

Optisches Filter und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Filters Download PDF

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Abstract

Ein optisches Filter (10) umfasst einen ersten teiltransparenten Spiegel (1a), einen zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) und einen verformbaren Abstandshalter (7; 15), der zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) angeordnet ist. Ein Abstand (20) zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) ist in Abhängigkeit einer an das optische Filter (10) angelegten Spannung (U) veränderbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Filter und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Filters und insbesondere auf ein linear variables optisches Filter, welches zur optischen Spektroskopie geeignet ist.
  • Die optische Spektroskopie umfasst die Analyse elektromagnetischer Strahlung in einem bestimmten Frequenzband. Dabei wird jeder Frequenz eine Intensität zugeordnet. Im Wesentlichen beschränkt man sich dabei auf das elektromagnetische Spektrum vom UV- bis zum MIR-Bereich (UV = ultraviolet, IR = infrarot, MIR = mittleres infrarot). Teilweise werden Untersuchungen jedoch auch im DUV (deep ultraviolet) oder im FIR (far infrared) durchgeführt.
  • Mittels optischer Spektroskopie ist es möglich die spektrale Zusammensetzung von Strahlungsquellen zu bestimmen. Auch kann untersucht werden, in welchem Maß die spektrale Zusammensetzung einer Strahlung durch Einbringen von Proben (Transmission oder Reflexion) modifiziert wird. Aus der bestimmten wellenlängenabhängigen Transmission, Reflexion oder Absorption kann auf stoffspezifische Bestandteile, Eigenschaften, Bindungsverhältnisse, Bandstruktur (Bandlücken) und weitere physikalische und chemische Eigenschaften geschlossen werden. Mittels der optischen Spektroskopie können somit Materialien charakterisiert werden. Ebenso können dynamische, zeitabhängige physikalische und chemische Prozesse untersucht werden.
  • Es existieren verschiedene Ansätze zur Realisierung eines Spektrometers:
    • 1) Dispersive Spektrometer. Der am weitesten verbreitete Ansatz beruht auf der Verwendung eines dispersiven Elements, wie z. B. eines Prismas oder, häufiger, eines Gitters. Das einfallende Licht wird durch das dispersive Element in seine spektralen Bestandteile zerlegt und auf einen Multikanaldetektor abgebildet, so dass jedem Detektorelement eine Intensität und ein Wellenlängenbereich zugeordnet wird. Alternativ wird das dispersive Element verkippt, so dass das Spektrum zeitlich sequentiell von einem Einzeldetektor erfasst werden kann. Um hohe Flexibilität für die Bandbreite und die Zentralwellenlänge des Spektrometers zu erreichen und auch hohe Flexibilität in Bezug auf die Auflösung zu erzielen, sind verschiedene Bauteile, wie Linsen oder Spiegel, einstellbare Schlitze, gegebenenfalls verschiedene dispersive Elemente und Detektoren erforderlich. Dies macht den Aufbau komplex und die Abmessungen groß, was sich auch in einem verhältnismäßig hohen Preis widerspiegelt.
    • 2) FT-Spektrometer. Fourier-Transform-(FT-)Spektrometer basieren auf der Interferenz von zwei Teilstrahlen, die üblicherweise mittels eines Michelson-Interferometers generiert werden. Bei Änderung der optischen Weglängendifferenz werden Interferenzminima und -maxima durchlaufen. Die Intensität wird abhängig von der optischen Weglängendifferenz der Teilstrahlen mit einem Detektor aufgenommen. Mittels einer Fourier-Transformation wird die wellenlängenabhängige Intensität – das Spektrum – errechnet. FT-Spektrometer haben vor allem für geringe Intensitäten im Vergleich zu vielen anderen Spektrometertypen Vorteile (z. B. Jaquinot-Vorteil). Nachteilig wirken sich die großen Abmessungen solcher Spektrometer und die hohe Empfindlichkeit gegenüber Schocks und Vibrationen aus. Dieser Nachteil wird potentiell durch neuartige auf MEMS beruhenden Ansätzen beseitigt, wobei im Allgemeinen die Auflösung durch diese Ansätze sinkt. Da das Spektrum immer sequentiell aufgenommen wird, erlauben FT-Spektrometer nicht die Erfassung schneller spektraler Veränderungen.
    • 3) AOTF (Acousto Optical Tunable Filter): Eine stehende akustische Welle wird eingesetzt, um in einem transparenten Kristall periodische Brechungsindexvariationen hervorzurufen. Diese periodische Variation wirkt für das einfallende Licht als Gitter. Durch Frequenzänderung der akustischen Welle wird die Periodizität des Gitters geändert. Üblicherweise wird der Detektor so angeordnet, dass er die Intensität der ersten Beugungsordnung erfassen kann. Wird die Anregungsfrequenz geändert, so trifft auf den Detektor die 1. Beugungsordnung einer anderen Wellenlänge. Durch Variation der akustischen Anregungsfrequenz wird also das Spektrum zeitlich sequentiell aufgenommen. Nachteilig neben der sequentiellen Erfassung sind die hohen Kosten für solche Modulatoren und der hohe Justageaufwand.
    • 4) Fabry-Perot-Filter. Die Wirkungsweise von Fabry-Perot-Filtern beruht auf Vielfachinterferenz. Im einfachsten Fall werden zwei teiltransparente Spiegel planparallel angeordnet. Nur Wellenlängen, welche die Interferenzbedingung erfüllen werden von dem Filter transmittiert. Entscheidend ist dabei der Abstand der Spiegel. Zur Erfassung eines kompletten Spektrums wird der Abstand der Spiegel verändert und die Intensität als Funktion des Abstands aufgenommen. Aus der rechnerischen Beziehung zwischen Abstand und Wellenlänge kann die Intensität wellenlängenabhängig aufgetragen werden. Auch hier wirkt sich nachteilig die zeitlich sequentielle Erfassung des Spektrums aus.
    • 5) LVOF (Linear Variable Optical Filter): Der Ansatz ist ähnlich dem des Fabry-Perot-Filters mit dem Unterschied, dass die beiden Spiegel nicht planparallel sondern leicht verkippt zueinander angeordnet werden. Entlang der Verkippung ergeben sich somit unterschiedliche Interferenzbedingungen. Dies führt dazu, dass entlang der Verkippung unterschiedliche Wellenlängen transmittiert werden.
  • In US 6,909,548 B2 wird beschrieben, dass die Variabilität bzgl. der transmittierenden Wellenlänge dadurch erreicht wird, dass der Lichtstrahl je nach gewünschter zu transmittierender Wellenlänge auf eine bestimmte Position entlang der Verkippung positioniert wird. Alternativ wird der Filter translatorisch verschoben.
  • Als integriertes Spektrometer werden LVOFs z. B. wie in US 2002/0131047 A1 eingesetzt. 2 zeigt einen solchen herkömmlichen linear variablen optischen Filter (LVOF), mit einem ersten teiltransparente Spiegel 1a, einem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b, die verkippt zueinander von einem linken Ende 4 zu einem rechten Ende 6 angeordnet sind. Wie in 2 gezeigt, wird der LVOF 10 mit den zueinander verkippt angeordneten Spiegeln 1a und 1b mit einem Zeilendetektor 2 kombiniert. Bei senkrechtem (vertikalen) Lichteinfall 3 wird am linken Ende 4, wo der Abstand der beiden Spiegel am geringsten ist, die Wellenlänge λ1 ± Δλ transmittiert und trifft auf das darunter liegende Detektorelement 5. Am rechten Ende 6 erfüllt die Wellenlänge λ2 ± Δλ die konstruktive Interferenzbedingung, wobei gilt: λ2 > λ1. Δλ beschreibt die Bandpassbreite, die von der Finesse des Filters abhängt, welche wiederum wesentlich durch die Reflexionsgrade der Spiegel bestimmt wird. Die Zentralwellenlänge des Filters ergibt sich zu (λ2 – λ1)/2.
  • Die geforderten Verkippungswinkel liegen üblicherweise in der Größenordnung von 0.05°. Die feinmechanische Herstellung ist daher sehr schwierig. Ein erster Ansatz LVOF-Filter in Oberflächenmikromechanik herzustellen ist in A. Emadi, H. Wu, S. Grabarnik, G. de Graaf and R. F. Wollfenbuttel, FABRICATION OF TAPERED OPTICAL STRUCTURES USING RESIST REFLOW, Proc. of 19th MicroMechanics Europe Workshop, Aachen (2008) beschrieben.
  • Allen bisher bekannten Lösungen ist gemeinsam, dass der Wellenlängenbereich λ2 – λ1 aufgrund des festen Verkippungswinkels nicht einstellbar ist. Die prinzipiell erzielbare Auflösung ist somit ebenfalls determiniert und ergibt sich aus der Anzahl N der Detektorelemente nach: Auflösung = (λ2 – λ1)/N.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spektrometer zur Verfügung zu stellen, das sich durch eine geringe Baugröße, geringe Herstellungskosten, sowie geringe Schock- und Vibrationsunempfindlichkeit auszeichnet und gleichzeitig hohe Flexibilität in Bezug auf den Wellenlängenbereich und die Auflösung bietet.
  • Dieser Aufgabe wird durch ein optisches Filter nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Filters nach Anspruch 20 gelöst.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein optisches Filter mit variabel einstellbarer Zentralwellenlänge und Auflösung dadurch geschaffen werden kann, dass ein erster und zweiter teiltransparenter Spiegel durch einen verformbaren Abstandshalter voneinander getrennt sind, wobei der verformbare Abstandshalter durch Anlegen einer elektrischen Spannung an das optische Filter den Abstand zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel ändert.
  • Die Änderung des Abstands kann zum einen darin bestehen, dass der erste und zweite teiltransparente Spiegel flächenmäßig zueinander parallel oder übereinander angeordnet sind und der Abstand der parallel angeordneten Spiegel zueinander verändert wird. Dadurch lässt sich die Zentralwellenlänge des optischen Filters variieren. Bei weiteren Ausfüh rungsbeispielen kann ferner der Abstandshalter derart verformt werden, dass der erste teiltransparente Spiegel eine Verkippung in Bezug auf den zweiten teiltransparenten Spiegel aufweist und die Verkippung durch Anlegen der Spannung oder durch Änderung der angelegten Spannung verändert wird.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist der variable Abstandshalter ein elektroaktives Material auf, welches bei Anlegen einer elektrischen Spannung sich entweder zusammenzieht oder sich ausdehnt, so dass durch eine Spannungsänderung, eine Änderung des Abstandes bewirkt wird. Indem durch das elektroaktive Material sowohl die Verkippung als auch der mittlere Abstand des ersten und zweiten Spiegels einstellbar sind, können damit die Zentralwellenlänge (Mittenfrequenz) und der Wellenlängenbereich (Auflösung) unabhängig eingestellt werden.
  • Der erste und zweite teiltransparente Spiegel können beispielsweise jeweils eine Ebene oder eine Platte bilden, so dass sich bei einer relativen Verkippung ein linear variabler optischer Filter ergibt. Die Verkippung ist durch den Verkippungswinkel (= Schnittwinkel der Flächennormalen der beiden Spiegel) gegeben. Dieser linear variable optische Filter kann optional ebenfalls durch eine Oberflächenmikromechanik hergestellt werden.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen enthält das optische Filter eine oder mehrere transparente Spiegelplatten, die über Aktorelemente aus elektroaktivem Material verkippt werden können, wobei der Abstand zwischen den Spiegelplatten eingestellt werden kann.
  • Optional können die beiden Spiegel eine Vorverkippung aufweisen, die durch einen zusätzlichen Abstandshalter realisiert wird. Die Vorverkippung kann beispielsweise durch ein aufschmelzbares Material realisiert werden, wobei das aufschmelzbare Material beispielsweise ein Polymer aufweisen kann. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der zusätzli che Abstandshalter zur Einstellung einer Vorverkippung aus einem passiven oder einem aktiven (optischen) Material bestehen.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist das optische Filter eine Detektorzeile auf, wobei die Detektorzeile eine Vielzahl eindimensional angeordneter Detektorzellen (z. B. Photozellen) umfasst und das optische Filter auf der Detektorzeile angeordnet ist.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das optische Filter als eine zweidimensionale Anordnung realisiert, so dass beispielsweise die Verkippung entlang einer der zwei Richtungen ausgebildet ist und entlang der anderen der zwei Richtungen entweder die Verkippung sich nicht ändert oder aber unterschiedliche Detektoren für unterschiedliche Wellenlängenbereiche angeordnet sind. Bei derartigen zweidimensionalen Anordnungen kann sowohl ein breites Spektrum als auch ein ausgewählter Bereich mit hoher Auflösung aufgenommen werden. Das kann beispielsweise derart realisiert werden, dass der Mittenabstand für alle entlang der anderen der zwei Richtungen nacheinander angeordneten Filter gleich ist, die Verkippung der einzelnen Filter jedoch unterschiedlich ist. Ausführungsbeispiele umfassen somit ebenso ein zweidimensionales optisches Filter, wobei die Verkippung in der einen Richtung der Detektorelemente einheitlich ist und das optische Filter somit als spektraler, ortsauflösender (Eindimensional)-Sensor verwendet werden kann.
  • Das elektroaktives Material kann optional durch zwei transparente Elektroden aktiviert werden, wobei die zwei transparenten Elektroden auf zwei gegenüber liegenden Seiten des elektroaktiven Materials angeordnet sind.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel ein Keil oder ein planparalleler Stapel aus elektroaktivem Material angeordnet, wobei das elektroaktive Material gleichzeitig eine op tische Funktion erfüllt, indem das einfallende Licht das elektroaktive Material bei der Ausbreitung zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel passiert. In einem solchen Fall kann beispielsweise eine Elektrode als Widerstand oder Widerstandsschicht ausgebildet sein, über die eine Spannung abfällt, so dass sich beispielsweise ein Spannungsprofil entlang der Verkippungsrichtung ausbildet, wenn unterschiedliche elektrische Potentiale an unterschiedliche Kontaktbereiche der Widerstandsschicht angelegt werden. Die Potentiale können dann beispielsweise derart gewählt werden, dass sich eine gleichmäßige Verkippung ergibt. Optional können ferner zusätzliche Elektroden verwendet werden, um die optischen Eigenschaften – insbesondere eine eventuell störende Dispersion – auszugleichen.
  • Der erste und zweite Spiegel können bei Ausführungsbeispielen beispielsweise durch einen dünnen Metallfilm hergestellt werden, der auf einem Substrat wie beispielsweise Glas aufgedampft wird, so dass sich dadurch ein teiltransparenter Spiegel ergibt. Die Transparenz kann in einem solchen Fall über die Schichtdicke der dünnen Metallfilmschicht eingestellt werden. Die teiltransparenten Spiegel in Form von dünnen Metallfilmen können ebenfalls in Kombination mit dielektrischen Schichten hergestellt werden. Die teiltransparenten Spiegel des optischen Filters können auch aus einem dielektrischen Schichtstapel, der einen Bragg-Reflektor bildet, hergestellt werden.
  • Als elektroaktive Materialien kommen beispielsweise Materialien mit dielektrischen, elektrostriktiven, elektrochemo-mechanischen, piezoelektrischen oder elastischen Eigenschaften in Frage. Alternativ weisen die elektroaktiven Materialien beispielsweise einen ionischen Polymer-Metallkomposit, ein mechanisch-chemisches Polymer/Gel, einen Liquid Crystal Elastomer, oder Shape Memory Polymer/Legierungen auf. Insbesondere können beispielsweise als elektroaktive Materialien Polymere oder Copolymere sowie Polymerblends genutzt werden. Das elektroaktive Material kann ferner eine Legierung oder ein Gemisch (Komposit/Nanokomposit) aufweisen. Ferner kann bei Ausführungsbeispielen das elektroaktive Material eine Keramik oder Polymer-Keramik-Komposit sein.
  • Bei der Herstellung des optischen Filters kann beispielsweise ein Waferbondverfahren genutzt werden, um beispielsweise den oberen Spiegel aufzubringen (entweder auf den Abstandshalter oder das elektroaktive Material). Um eine ausreichende optische Qualität zu erreichen, wird bei Ausführungsbeispielen außerdem die Dektektorzeile planarisiert und anschließend wird der untere Spiegel (der Spiegel, der dem Detektor zugewandt ist) auf den Detektor/Detektorzeile angeordnet.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die Eigenschaften des elektroaktiven Materials durch Nanoteilchen oder Nanopartikel optimiert werden – sowohl in Bezug auf elektrische als auch optische Eigenschaften.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist das optische Filter eine integrierte Positionssensorik auf, wobei optional integrierte lichtemittierende Dioden oder zusätzliche Photodioden oder auch Elemente der Detektorzeile dazu verwendet werden können. Alternativ können für die Positionssensorik ebenfalls Laserdioden eingesetzt werden. Außerdem ist es möglich, externe Lichtquellen für eine Kalibrierung zu nutzen.
  • Um die Verkippungswinkel und den Abstand der teiltransparenten Spiegel bestimmen zu können, können beispielsweise kapazitive Messungen genutzt werden. Die Positionssensorik kann beispielsweise piezoresistiv oder piezoelektrisch arbeiten und außerdem können in der Positionssensorik ebenfalls Interferenzeffekte ausgenutzt werden.
  • Die Signale der Positionssensorik können bei weiteren Ausführungsbeispielen ebenfalls für ein Regelsystem des opti schen Filters genutzt werden, um den gewünschten Wellenlängenbereich und/oder die Zentralwellenlänge einzustellen und zu halten. Dies kann beispielsweise wichtig sein, um gegenüber Drift und externen Einflüssen, wie beispielsweise einer Temperaturänderung, unabhängig zu sein.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird die elektrostatische Anziehung oder Abstoßung ausgenutzt, um eine Verkippung/Auslenkung der teiltransparenten Spiegel zu erreichen, wobei dazu beispielsweise Elektroden oder Elektrodenplatten entweder an zwei gegenüber liegenden Seiten eines verformbaren (flexiblen) Materials ausgebildet sein können oder aber auf der Spiegelebene angeordnet sind und die Spiegel das flexible Material beidseitig begrenzen, so dass bei Anlegen einer Spannung an den beiden Elektrodenbereichen eine elektrostatische Kraft ausgeübt wird, die dazu führt, dass die beiden Spiegel sich entweder zueinander verkippen oder aber parallel zueinander anziehen oder abstoßen.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können für vielfältige Anwendungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann das optische Filter in der Telekommunikation eingesetzt werden (z. B. optische Datenübertragung) oder auch in den Bereichen DWDM (Dense Wavelength Division Multiplex) oder WDM (Wavelength Division Multiplex). Ferner können Spektrometer, die auf den linear variablen optischen Filtern gemäß Ausführungsbeispielen basieren, in mobilen Geräten und/oder chemischen Analytik und/oder Lebensmittelkontrolle und -analyse eingesetzt werden. Schließlich können mit solcher Art von Spektrometer auch chemometrische Analysen durchgeführt werden.
  • Es ist bei weiteren Ausführungsbeispielen ebenfalls möglich, den optischen Filter in Kombination mit einer ein- oder mehrdimensionalen Verschiebungseinrichtung zu betreiben, so dass ein spektral aufgelöstes zweidimensionales Bild aufgenommen werden kann. Das spektral aufgelöste zweidimensionale Bild kann beispielsweise für eine Plastiksor tierung oder zur Müllsortierung verwendet werden. Andere Anwendungen umfassen die Wasseranalyse, Lebensmittelanalyse, Blutanalyse, Gasanalyse und die Umweltmesstechnik.
  • Ausführungsbeispiele können ebenfalls dazu genutzt werden, um organische lichtemittierende Dioden (OLED) oder Flüssigkeitskristallanzeigen (LCD-Displays) beispielsweise hinsichtlich der Farbbestimmung, der Intensität und Mura zu beeinflussen.
  • Erfindungsgemäß wird somit die oben gestellt Aufgabe gelöst, indem ein LVOF nach dem Stand der Technik so erweitert wird, dass der Abstand und der Verkippungswinkel der Spiegel flexibel einstellbar realisiert sind. Flexibel meint dabei, dass beide Parameter (Abstand und Verkippungswinkel) während des Betriebs des Filters unabhängig voneinander und ohne Eingriff in das optische System eingestellt werden können. Durch Einstellung des Mittenabstands kann die Zentralwellenlänge festgelegt werden. Durch Einstellung des Verkippungswinkels kann der Wellenlängenbereich gewählt werden. Bei N Detektoren kann die prinzipielle Auflösung im Bereich einer Zentralwellenlänge erhöht werden, indem der Wellenlängenbereich (Verkippungswinkel) reduziert wird. Damit wird es möglich ein Spektrum innerhalb eines großen Wellenlängenbereichs aufzunehmen und bei Bedarf in ausgesuchten (oder allen) Bereichen das Spektrum mit höherer Auflösung aufzunehmen ohne optische oder dispersive Komponenten austauschen zu müssen. Gleichzeitig ist ein solcher Filter in geringer Größe herzustellen, kostengünstig zu fertigen und besitzt aufgrund der Steifheit der verwendeten Aktoren eine sehr geringe Schock- und Vibrationsempfindlichkeit.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines optischen Filters gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Darstellung eines herkömmlichen linear variablen optischen Filters;
  • 3 eine Querschnittsansicht durch ein variables optisches Filter mit vier Kontaktflächen;
  • 4 eine Querschnittsansicht durch ein variables optisches Filter, der auf einer Detektorzeile angeordnet ist;
  • 5 ein variables optisches Filter mit einer Vorverkippung;
  • 6 eine Querschnittsansicht eines variablen optischen Filters mit elektroaktivem Material als optisches Transmissionsmedium;
  • 7a, b eine Darstellung der Dispersion und eine Elektrodenanordnung zur Dispersionskompensation;
  • 8 eine Draufsicht auf ein zweidimensional ausgebildetes variierbares optisches Filter-Array; und
  • 9 eine Darstellung von Prozessschritten für die Herstellung eines optischen Filters gemäß Ausführungsbeispielen.
  • Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung sollte beachtet werden, dass bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen gleiche oder gleichwirkende Funktionselemente gleiche Bezugszeichen aufweisen und somit die Beschreibung dieser Funktionselemente in verschiedenen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar sind.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines optischen Filters mit einem ersten teiltransparenten Spiegel 1a, einen zweiten teiltransparenten Spiegel 1b und einen verformbaren Abstandshalter 7, 15, der zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel 1a, 1b angeordnet ist. Ein Abstand 20a zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a und dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b ist in Abhängigkeit einer an das optische Filter angelegten (elektrischen) Spannung U veränderbar. Der Abstandshalter 7, 15 kann dabei beispielsweise den Abstand 20 dadurch verändern, dass der erste teiltransparente Spiegel 1a bezüglich des zweiten teiltransparenten Spiegels 1b verkippt wird, so dass die Verkippung 20r zu einem variablen Abstand 20a entlang der Verkippungsrichtung (horizontalen Richtung in der 1) führt. Die Verkippung 20r entspricht einem Verkippungswinkel, der beispielsweise in der Größenordnung von 0,05° oder in einem Bereich zwischen 0° und 1° oder zwischen 0° und 0,1° einstellbar ist.
  • Der erste teiltransparente Spiegel 1a ist ausgebildet, dass ein einfallender Lichtstrahl 3 den ersten teiltransparenten Spiegel 1a passieren kann und der zweite teiltransparente Spiegel 1b spaltet den einfallenden Lichtstrahl 3 in einen Transmissionsanteil 3t und einen Reflexionsanteil 3a auf, wobei der reflektierte Anteil 3r an dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b reflektiert und anschließend an dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a zurück reflektiert wird. Als Folge wird ein Teil des reflektierten Lichtstrahls 3r den zweiten teiltransparenten Spiegel 1b passieren und mit dem Transmissionsanteil 3t interferieren, so dass in Abhängigkeit der Phasenverschiebung zwischen dem Transmissionsanteil 3t und dem Reflexionsanteil 3r ein In terferenzmuster entsteht. Wenn die Phasenverschiebung zwischen dem durchgelassenen und dem reflektierten Lichtstrahl 3t und 3r ein ganzzahliges Vielfaches einer Wellenlänge beträgt, so kommt es zu einer Verstärkung (konstruktive Interferenz) und wenn die Phasendifferenz (2n + 1)π/2 für n = 1, 2, 3, ... beträgt, so kommt es zu einer Auslöschung, so dass diese Spektralteile eliminiert werden (destruktiven Interferenz). Im allgemeinen kommt es an den teiltransparenten Spiegeln 1a, b zu einer Mehrfachreflexion, so dass der Reflexionsanteil 3r mehrfach zwischen dem ersten und dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1a und 1b reflektiert wird und bei jeder Reflexion ein Teil den jeweiligen teiltransparenten Spiegel passiert. Für einen bestimmten Abstand 20a ist die konstruktive Interferenzbedingung nur für bestimmte Wellenlängen gegeben, wobei die größte Wellenlänge gerade den doppelten Abstand 20a beträgt. Der linear variable optische Filter, wie er in 1 dargestellt ist, hat nun den Effekt, dass entlang der Verkippungsrichtung (horizontale Richtung) die konstruktive Interferenzbedingung für verschiedene Wellenlängen erfüllt ist, so dass in Abhängigkeit der Einfallsposition des einfallenden Lichtes 3 eine andere Wellenlänge aus dem einfallenden Licht 3 gefiltert wird.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für verformbare Abstandshalter 7, die zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a und dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b ein erster verformbarer Abstandshalter 7a und ein zweiter verformbarer Abstandshalter 7b angeordnet sind. Zwischen dem ersten verformbaren Abstandshalter 7a und dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b ist eine erste Elektrode 8a ausgebildet, zwischen dem ersten Abstandshalter 7a und dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a ist eine zweite Elektrode 8b ausgebildet, zwischen dem zweiten verformbaren Abstandshalter 7b und dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b ist eine dritte Elektrode 8c ausgebildet und zwischen dem zweiten verformbaren Abstandshalter 7b und dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a ist eine vierte Elektrode 8d ausgebildet.
  • Die 3 zeigt somit ein erstes Ausführungsbeispiel für ein einstellbares LVOF im Querschnitt, wobei einstellbare LVOF auch als Adjustable Linear Variable Optical Filter (ALVOF) bezeichnet werden. Beide verformbare Abstandshalter 7a, b können beispielsweise zusammen mit ihren jeweiligen Elektroden 8a8d nach dem Herstellungsprozess die gleiche nominelle Dicke aufweisen. Als elektroaktives Material können beispielsweise folgende Materialien genutzt werden: dielektrische Elastomere, elektrostriktive Polymere, elektrochemo-mechanische Polymere, ionische Polymer-Metall-Komposite, mechanisch-chemische Polymere/Gele, ferroelektrische Polymere, piezoelektrische Polymere und Keramiken, Liquid Crystal Elastomere, Shape Memory Polymere und Legierungen. Andere Beispiele sind Silikone, viskoelastische Schäume, BTO, PZT, PVDF, Copolymere von PVDF (PVDF-TrFE, PVDF-TFE), odd-Nylons, VDCN, Polyurea, sowie Komposite wie z. B. Polymerblends (PVF2-Nylon), Polymer-Keramik (PVDF-PZT), Nanokomposite (d. h. Nanopartikel eines elektroaktiven anorganischen Materials wie BTO in einer Polymer matrix), Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbon nanotubes), in monomorpher-, bimorpher- oder polymorpher Struktur, hergestellt. Die Elektroden 8a8d sind aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, wie z. B. Al, Au, AlSiCu, ITO, CdO, Ag, Cu, leitende Polymere, .... Die Elektroden 8a8d sind elektrisch voneinander isoliert und können unabhängig voneinander mit einem elektrischen Potential beaufschlagt werden. In der Herstellung und für den Betrieb kann es günstig sein zwei der Elektroden elektrisch miteinander zu verbinden (z. B. in der Kombination 8a mit 8c oder 8b mit 8d zulässig).
  • Liegt zwischen den Elektroden 8a und 8b eine elektrische Spannung an, so dehnt bzw. kontrahiert sich der Abstandshalter 7a. Entscheidend für die Kontraktion bzw. gegebenenfalls Elongation ist dabei je nach gewähltem Material entweder der inverse piezoelektrische Effekt (z. B. PVDF, PVDF-Copolymere oder Polymer-Polymer Komposite), die auf dem dielektrischen Effekt beruhende Kontraktion (z. B. BCB, Elastomere), die Elektrostriktion oder andere Effekte, welche die jeweiligen elektroaktiven Materialien auszeichnen.
  • Als konkretes Beispiel kann zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 8a und 8b eine erste Spannung angelegt werden, die ihrerseits zu einer Verformung des ersten verformbaren Abstandshalters 7a führt. In analoger Weise kann zwischen der dritten Elektrode 8c und der vierten Elektrode 8d eine zweite Spannung angelegt werden, die ihrerseits zu einer Verformung des zweiten verformbaren Abstandshalters 7b führt. Sofern die erste und die zweite Spannung voneinander unterschiedlich sind bzw. sofern das Material der ersten und zweiten verformbaren Abstandshalter 7a und 7b voneinander unterschiedlich ist, führt das Anlegen der ersten und zweiten Spannung zu unterschiedlichen Verformungen des ersten Abstandshalters 7a und des zweiten Abstandshalters 7b. Als Konsequenz wird der erste teiltransparente Spiegel 1a in Bezug auf den zweiten teiltransparenten Spiegel 1b verkippt und es entsteht ein linear variabler optischer Filter.
  • Alternativ können auch gleiche Spannungen zwischen der ersten und zweiten Elektrode 8a, 8b bzw. zwischen der dritten und vierten Elektrode 8c, 8d angelegt werden, die dazu führen, dass der erste teiltransparente Spiegel 1a sich im Vergleich zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b pa rallel verschiebt, so dass der Abstand 20 entlang der horizontalen Achse in der 3 konstant bleibt.
  • Da links und rechts aber auch unterschiedliche Spannungen angelegt werden können, kann ein unterschiedlicher Abstand der Glasplatten am linken und rechten Ende erreicht werden. Damit ist sowohl eine Einstellung des Verkippungswinkels als auch eine Änderung des Mittenabstands möglich. Dies resultiert in der Einstellbarkeit des Wellenlängenbereichs und der Zentralwellenlänge.
  • Die Herstellung eines solchen Bauelements erfolgt Idealerweise mittels mikromechanischer Techniken, da hier Schichtdicken exakt eingestellt werden können, eine submikrometergenaue Justage und Strukturierung von Schichten möglich ist und Schichten mit sehr hoher Homogenität aufgebracht werden können.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das optische Filter, wie es beispielsweise in der 3 gezeigt ist, auf eine Detektorzeile 9 angeordnet ist, wobei die Detektorzeile 9 eine Vielzahl von Detektorelementen 19 aufweist. Die Detektorelemente 19 können beispielsweise Photodioden aufweisen und beispielsweise in einem Substrat als Halbleiterbauelemente ausgebildet sein.
  • Die einzelnen Detektorelemente 19 messen die Intensität der einfallenden Strahlung 3, die an dem jeweiligen Ort (entlang der Verbindungslinie zwischen dem ersten und zweiten Abstandshalter 7a, b) des Detektorelements 19 den linear optischen Filter 10 passieren können. Wie zuvor beschrieben, kann lediglich jener Wellenlängenbereich das optische Filter passieren, für den die konstruktive Interferenzbedingung erfüllt ist, so dass die einzelnen Detektorelemente 19 einen unterschiedlichen Wellenlängenbereich detektieren können. Andererseits ist es ebenfalls möglich, wenn die Verkippung des ersten teiltransparenten Spiegels 1a relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b sehr klein ist, so dass beide nahezu parallel sind, dass der linear variable optische Filter nur für eine Wellenlänge sensitiv ist. Die einzelnen Detektorelemente 19 können in diesem Fall die gesamte Bandpassbreite Δλ erfassen. Die Bandpassbreite Δλ hängt von der Finesse des Filters ab, wobei die Finesse durch das Reflexionsvermögen der teiltransparenten Spiegel gegeben ist. Die Finesse wird umso größer, je höher das Reflexionsvermögen der teiltransparenten Spiegel 1a und 1b ist, da bei erhöhtem Reflexionsvermögen Mehrfachreflexionen eine zunehmende Rolle spielen, so dass bereits kleinste Abweichungen von der konstruktiven Interferenzbedingung zu einen Auslöschungseffekt (destruktiven Interferenz) führen.
  • Somit entsteht ein Spektrometer mit einstellbarem Wellenlängenbereich und einstellbarer Zentralwellenlänge.
  • Optional braucht auch nur der erste verformbare Abstandshalter 7a mit der ersten und zweiten Elektrode 8a, b ausgebildet sein und statt des zweiten verformbaren Abstandshalters 7b kann auch ein fester Abstandshalter ausgebildet sein. Damit wird durch Anlegen einer Spannung lediglich der Abstand auf der einen Seite verändert, während der Abstand auf der anderen Seite fixiert bleibt. Bei einem solchen Ausführungsbeispiel sind jedoch die Zentralwellenlänge und der Wellenlängenbereich nicht unabhängig voneinander einstellbar.
  • Der maximale Hub der als Aktoren eingesetzten Strukturen als verformbare Abstandshalter 7a und 7b ist durch Materialeigenschaften und/oder durch die maximal einsetzbare elektrische Spannung begrenzt. Soll ein sehr großer Wellen längenbereich erfasst werden, so ist es vorteilhaft wenn der ALFOV so hergestellt wird, dass die beiden Spiegel bereits ohne Anlegen eines elektrischen Potentials eine Verkippung aufweisen (Vorverkippung).
  • 5 zeigt ein solches Bauelement im Querschnitt, wobei im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel wie es in der 3 gezeigt ist, der verformbare erste Abstandshalter 7a durch einen weiteren (passiven) Abstandshalter 13 ergänzt wurde, so dass selbst bei abwesender Spannung eine Vorverkippung zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a (oberer Spiegel) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel 1b (unterer Spiegel) ausgebildet ist.
  • Durch einseitige Einbringung des weiteren (passiven) Abstandshalters 13 wird der linke Schichtstapel um die Dicke von 13 höher als der rechte. Wird der obere Spiegel 1a durch ein Pick-and-Place-Verfahren aufgebracht, so kann aufgrund der unterschiedlichen Höhen der Abstandshalter 7 und 13 eine haftvermittelnde Schicht 14a, 14b nötig sein. Wird diese Schicht z. B. durch ein Polymer mit geeignet niedriger Aufschmelztemperatur realisiert, so ist trotz der unterschiedlichen Höhen der Abstandshalter auch ein Waferbondverfahren einsetzbar. Bei dem Waferbondverfahren können mehrere optische Filter gleichzeitig parallel auf einem Wafer gefertigt werden, wobei die teiltransparenten Spiegel durch gemeinsame Schichten gebildet werden, die später durch Vereinzeln getrennt werden.
  • Bei diesem Verfahren wird auf die unterschiedlich hohen Abstandshalter eine gegenüber dem zusätzlichen Abstandshalter 13 dickere Schicht des Polymers aufgebracht. Während der Bondung wird die Temperatur soweit erhöht, dass das Polymer plastisch verformt werden kann. Die Prozessführung wird so gestaltet, dass der obere Spiegel 1a mit allen Abstandhaltern über das Polymer geeignet Kontakt hat. Nach Vereinze lung der Bauelemente wird dann die Temperatur soweit erhöht, dass das Polymer sehr einfach plastisch verformt werden kann, also schon fast den flüssigen Zustand erreicht. Aufgrund von Adhäsion wird die Spiegelplatte 1a dann zum Abstandshalter gezogen, während das Polymer verdrängt wird. Gegebenenfalls kann dieser Prozess unterstützt werden, indem zur plastischen Verformung zusätzlich ein geeignet hoher Druck auf die Spiegelplatte 1a ausgeübt wird. In Kombination mit einer Detektorzeile 9 wird wiederum ein integriertes Spektrometer realisiert.
  • Konkret kann beispielsweise zwischen der zweiten Elektrode 8b und dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a eine erste haftvermittelnde Schicht 14a und zwischen der vierten Elektrode 8d und dem ersten teiltransparenten Spiegel 1a kann eine zweite haftvermittelnde Schicht 14b ausgebildet sein. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen der ersten Elektrode 8a und der zweiten Elektrode 8b und/oder einer weiteren elektrischen Spannung zwischen der dritten Elektrode 8c und der vierten Elektrode 8d kann die voreingestellte Verkippung vergrößert oder verkleinert werden. Der zusätzliche Abstandshalter 13 kann optional auch als aktives Element, bzw. aus einem elektroaktiven Material hergestellt werden, so dass bei angelegter Spannung die Verkippung noch weiter erhöht werden kann.
  • 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein ALVOF, bei dem im Unterschied zu dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel das aktuierende Material selbst den optischen Keil bildet. Die Elektroden 8 sind flächenförmig ausgebildet, so dass eine erste Elektrodenfläche 8e von einer zweiten Elektrodenfläche 8f durch eine Aktorschicht 15 getrennt ist. Die Aktorschicht 15 weist beispielsweise wiederum ein elektroaktives Material auf, so dass der Abstand zwischen der ersten Elektrodenschicht 8e und der zweiten Elektrodenschicht 8f in Abhängigkeit der angelegten Spannung variierbar ist. Die erste Elektrodenschicht 8e oder die zweite Elektrodenschicht 8f weisen beispielsweise ein erste und zweite Schichtdicke d1, d2 auf, die eine geeignet gewählte Dicke d aufweisen (siehe unten).
  • Die Herstellung kann beispielsweise wie folgt erfolgen. Auf die Detektorzeile 9 ist die erste transparente Elektrodenschicht 8e (z. B. ITO: Indium-Zinn-Oxid oder CdO) schichtförmig aufgebracht. Um eine hohe optische Güte zu erreichen, sollte die Detektorzeile 9 sehr planar sein. Typische Herstellungsverfahren von Detektorzeilen gewährleisten dies selten. Daher sind diese zu modifizieren oder es sind im Anschluss an die eigentliche Herstellung weitere Prozessschritte durchzuführen, um eine ausreichend plane Oberfläche zu erzielen. Insbesondere werden Planarisierungsschichten (z. B. Oxide, wie dotiertes Silicatglas, Polymere, wie z. B. Polyimid o. a.) abgeschieden und gegebenenfalls durch Temperatur und/oder mittels Chemisches-Mechanisches-Polieren (CMP) behandelt.
  • Auf die erste Elektrodenschicht 8e wird das elektroaktive Material als Aktorschicht 15 aufgebracht. Dies geschieht z. B. durch Aufschleuderverfahren, durch Sprühbeschichtung oder durch Bonden. Auf die Aktorschicht 15 wird schließlich die obere (zweite) Elektrodenschicht 8f aufgebracht, die wie die erste Elektrodenschicht 8e transparent ist.
  • Bei der ersten Elektrodenschicht 8e kann beispielsweise eine erste Spannung U1 angelegt werden, und wenn die zweite Elektrodenschicht 8f einen ausreichenden Widerstand aufweist, können unterschiedliche Potentiale an gegenüber liegenden Endpunkten angelegt werden (z. B. eine Spannung U2 an dem linken horizontalen Ende und eine Spannung U3 an einem rechten horizontalen Ende)
  • Liegt zwischen der ersten und zweiten Elektrodenschicht 8e und 8f keine Spannung an, so weist die Aktorschicht 15 eine einheitliche Dicke auf. Um eine homogene Veränderung der Schichtdicke zu erzielen, werden die Potentiale U2 und U3 gleich gewählt. Die elektrische Spannung U1 – U2 ist dann maßgeblich für die homogene Schichtdicke. Um eine keilförmige Deformation zu erzielen werden die Potentiale U1, U2 und U3 beispielsweise wie folgt gewählt: U1 = 0 V (z. B. Masse), U2 = 0 V, U3 ≠ 0 V. Am linken Ende liegt damit keine Spannung an und die Schicht ist nicht deformiert. An der rechten Seite liegt die Spannung U1 – U3 ≠ 0 V an, was, je nach Effekt und Vorzeichen der Spannung, zu einer Schichtdickenverringerung oder Vergrößerung führt. Dieser Fall (Schichtdickenverringerung auf der rechten Seite) ist der in 6 gezeigte Fall.
  • Die Verkippung ist exakt keilförmig, wenn entlang des durch die zweite Elektrodenschicht 8f gebildeten elektrischen Widerstands die Spannung U3 – U2 linear abfällt, d. h. ein sich linear änderndes Potentialgefälle zwischen den Elektrodenschichten herausbildet. Dies kann durch geeignete Materialwahl, Prozessierung, Design (z. B. durch ein Schichtdickenprofil der Elektrodenschicht 8f) und Beschaltung in sehr guter Näherung erreicht werden.
  • In der 6 nicht gezeigt sind die Verspiegelungsschichten, die vorzugsweise zwischen der Detektorzeile 9 und untere Elektrodenschicht 8e bzw. auf die obere Elektrodeschicht 8f aufgebracht werden. Die Verspiegelungsschichten können beispielsweise wiederum aufgedampfte dünne Metallschichten oder ein transparentes Substrat wie beispielsweise Glas umfassen.
  • Aufgrund der Dispersion des als Keil eingesetzten Materials werden die Wellenlängen nicht linear auf der Detektorzeile abgebildet, so dass beispielsweise unterschiedliche Detektorelemente 19 ein verschied großes Welleninkrement aus Δλ detektieren. Eine näherungsweise Korrektur wird möglich, wenn zusätzliche, separierte, transparente Elektroden verwendet werden, so dass lokal die Schichtdicke angepasst werden kann.
  • Bei Materialien, die keine Dispersion aufweisen, ist der Brechungsindex Wellenlängen-unabhängig und bei derartigen Materialien wird im ALVOF aufgrund der keilförmigen Verkippung der Wellenlängenbereich von λ1 bis λ2 gleichmäßig auf die darunter angeordnete Detektorzeile abgebildet. Mit anderen Worten ist das Wellenlängeninkrement von Detekorelement zu Detektorelement identisch (bei äquidistanter Anordnung der Detektorelemente). Jedes Detektorelement 19 erfasst zum Beispiel das Wellenlängeninkrement Δλ/r, wobei r die Anzahl der Detektorelemente 19 ist. Dies ist jedoch eine idealisierte Situation. Streng genommen weisen alle Materialien eine Dispersion auf, so dass der Brechungsindex n von der Wellenlänge λ abhängt.
  • 7a zeigt einen typischen Verlauf des funktionalen Zusammenhangs zwischen dem Brechungsindex n und der Wellenlänge λ. Bei typischen Materialien nimmt der Brechungsindex n mit zunehmender Wellenlänge wie in der 7a gezeigt ab. In gasförmigen Medien, wie beispielsweise Luft, ist die Dispersion im allgemeinen jedoch zu vernachlässigen. Daher sind Dispersionseffekte für alle ALVOF vernachlässigbar, bei denen der Zwischenraum zwischen den beiden teiltransparenten Spiegeln 1a, 1b mit einem Gas (z. B. Luft) gefüllt ist.
  • Die Dispersion, die über die teiltransparenten Spiegel 1a, 1b und ggf. weitere Schichten eingeführt wird, ist in vielen Fällen ebenfalls vernachlässigbar. Sind diese Schichten (teiltransparente Spiegel und weitere Schichten) allerdings relativ dick und weisen ein Material mit signifikanter Dispersion auf, so führt dies bei einem ALVOF dazu, dass die Wellenlängen nicht mehr linear auf die darunter angeordnete Detektorzeile 19 abgebildet werden. Damit werden bestimmte Wellenlängenbereiche mit einer durch den Detektorabstand vorgegebenen Auflösung übergenau und andere Wellenlängenbereiche zu ungenau bestimmt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine Aktorschicht 15 mit einer hohen Dispersion verwendet wird.
  • Zur Kompensation der Dispersionseffekte können zwei Ansätze verfolgt werden:
    • 1) eine nicht-lineare Anordnung der Detektorelemente 19. Bei diesem Ansatz werden die Abstände der Detektorelemente 19 entsprechend der vorliegenden Dispersion der verwendeten Materialien angepasst. Dies ist sowohl für ein ALVOF mit einem Gas als auch für das mit einer aktiven bzw. deformierbaren Schicht zwischen den teiltransparenten Spiegeln möglich, wobei die deformierbare Schicht beispielsweise als Keil 15 zwischen den Spiegeln ausgebildet ist.
    • 2) Für den Fall der deformierbaren Schicht (Aktorschicht 15) wird anstelle des linearen Spannungsabfalls an der oberen Elektrodenschicht 8f (siehe in 6) ein nicht-linearer Abfall der elektrischen Spannung eingesetzt, um die Dispersion zu kompensieren. Konkret würde also lokal die Spannung derart gewählt werden, dass sich ein linearer Abfall nicht der geometrischen, sondern der optischen Weglänge (= geometrische Weglänge × Brechungsindex) für die entsprechende lokale Wellenlänge ergibt. Da der Brechungsindex n Wellenlängenabhängig ist (siehe 7a), muss die geometrische Weglänge dies kompensieren, so dass die optische Weglänge in der Tat möglichst linear sich ändert. Es bil det sich somit eine nicht-linear deformierte Schicht zwischen den beiden Enden heraus.
  • Dieses Ziel kann beispielsweise durch eine geeignete Strukturierung der Elektroden (die obere oder untere Elektrodenschicht 8e oder 8f) erreicht werden. Zum einen könnte die Dicke d der von links nach rechts durchgehenden Elektroden 8e oder 8f passend zur Dispersion gewählt werden, so dass sie beispielsweise nicht konstant sind. Beispielsweise kann die erste Schichtdicke d1 der ersten Elektrodenschicht 8f in der 6 von dem Potenzial U2 zu dem Potenzial U3 sich kontinuierlich ändern, so dass der Spannungsabfall auf den einzelnen Abschnitten zwischen den Kontakten, an denen U2 und U3 anliegen, sich verschieden stark wegen der Widerstandsänderung ändert. Die Schichtdicke d1 kann linear oder auch nicht-linear ansteigen oder auch fallen. Je dicker die Elektrode, umso geringer ist der Widerstand und umso geringer ist die Spannung, die an dieser Stelle anliegt. Eine solche Dickenstrukturierung kann beispielsweise durch Graustufenlithographie eines Photolackes mit anschließender Ätzung zur Übertragung der Struktur ins Elektrodenmaterial realisiert werden. Prinzipiell denkbar ist auch ein Verfahren der Nanoprint-Lithographie.
  • 7b zeigt eine alternative Elektrodenform, wobei senkrecht zur Ausbreitung des Lichtes (senkrecht zur Zeichenebene), beispielsweise von links nach rechts (und somit in ihrer Breite b) die Schichtelektrode 8f oder 8e strukturiert wird. 7b zeigt dabei eine Draufsicht auf den optischen Filter, und zwar in Ausbreitungsrichtung des einfallenden Lichtes. Dabei sind die Detektorelemente 19 äquidistant angeordnet und sind ebenfalls durch eine untere Schichtelektrode 8e zumindest teilweise bedeckt. Die obere Schichtelektrode 8f ist bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch derart ausgebildet, dass sie in Richtung der Detektorzeile 19 kontinuierlich an Breite zunimmt (z. B. von einer ersten Breite b1 zu eine zweiten Breite b2 anwächst). Der Breitenzuwachs kann beispielsweise eine nicht-lineare Funk tion sein und derart gewählt werden, dass der nichtlinearen Dispersionseffekt kompensiert wird. Somit zeigt die 7b eine Breitenvariation der Elektrode, die zur Dispersionskompensation geeignet ist.
  • Wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel mit variabler Schichtdicke d führt die variable Schichtbreite zu einem variablen Schichtwiderstand und somit zu einem variablen Spannungsabfall. Ein ähnlicher Effekt tritt hier auf. Dort, wo die Elektrode schmal ist (z. B. auf der linken Seite mit einer Breite b1) ist der elektrische Widerstand entsprechend hoch, so dass der Spannungsabfall dort höher ist und die geometrische Schichtdicke damit geringer wird, was einen hohen Brechungsindex n kompensiert. Entsprechend ist der elektrische Widerstand auf der rechten Seite infolge der größeren Breite b2 der Elektrode niedriger und somit fällt dort weniger Spannung ab, was dazu führt, dass die geometrische Schichtdicke größer ist was einen entsprechend niedrigeren Brechungsindex n kompensieren wird.
  • Durch geeignete Wahl der Potentiale kann damit eine Anpassung der Schichtdicke und gleichzeitig eine Verkippung erzielt werden, so dass sowohl Zentralwellenlänge als auch der Wellenlängenbereich flexibel eingestellt gewählt werden können.
  • Wird statt der Detektorzeile 9 ein transparentes Substrat (z. B. Glas) verwendet, kann ein reiner einstellbarer Filter hergestellt werden, der beispielsweise in ein optischen Strahlengang eingebracht werden kann.
  • 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines zweidimensionalen ALOVFs in Aufsicht. Die Querschnittsansichten der 3 bis 6 sind beispielsweise entlang der Schnittslinie 17 gezeigt. In dem Ausführungsbeispiel der 8 sind beispielhaft M = 4 voneinander unabhängige ALVOFs auf einem gemeinsamen Substrat parallel zueinander angeordnet. Die in Aufsicht obere Schicht 16 entspricht im Allgemeinen der Verspiegelungsschicht des oberen Spiegels 1a. 8 zeigt somit einen ersten optischen Filter 10a, einen zweiten optischen Filter 10b, einen dritten optischen Filter und einen vierten optischen Filter 10d, die vertikal zueinander angeordnet sind. In horizontaler Richtung entlang der Schnittslinie 17 sind die einzelnen Detektorelemente 19 angeordnet.
  • Mit diesem Bauelement ist es beispielsweise möglich M verschiedene Lichtquellen parallel zu untersuchen. Dazu kann sich beispielsweise der erste und der zweite teiltransparente Spiegel 1a und 1b über die gesamte zweidimensional ausgebildete Fläche erstrecken und eine gleichmäßige Verkippung in horizontaler Richtung aufweisen (entlang der Schnittlinie 17). Die vertikale Richtung liefert dann eine Ortsauflösung. Dadurch ist der dargestellte Filter bezüglich der gleichen Zentralwellenlänge mit der gleichen Auflösung sensitiv – kann jedoch entlang der vertikalen Richtung eine Position bestimmen. Zum Beispiel ist es damit möglich, ein vorbeiströmendes oder vorbeifließendes Medium senkrecht zur Stromrichtung (z. B. parallel zur Schnittlinie 17) spektral zu analysieren. In der Ausführung wie in 8 wird somit die Verkippung von rechts nach links für alle M ALOVFs einheitlich gestaltet (bzw. der verkippbare Spiegel wird aus einem Teil hergestellt und es gibt nicht für jede Zeile separate Elektroden). Von rechts nach links wird damit die spektrale Information erfasst. Von oben nach unten die spektrale Information als Funktion des Ortes. So kann das Element als eindimensional ortsauflösender spektraler Sensor verwendet werden. In Kombination mit einer eindimensionalen Verschiebeeinrichtung (z. B. parallel zur Schnittlinie 17) oder oberhalb z. B. eines Förderbands können somit auch zweidimensionale, spektral aufgelöste Bilder aufgenommen werden.
  • Alternativ kann auch das eingestrahlte Licht so aufgeweitet werden, dass alle M ALVOFs gleichzeitig bestrahlt werden. Jeder der ALVOFs kann dann für einen anderen Wellenlängen bereich und/oder eine andere Zentralwellenlänge eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein ALVOF für einen breiten Spektralbereich und die anderen für die Detektion innerhalb ausgesuchter enger Spektralbereiche eingesetzt werden. Auch können unterschiedliche Detektoren, die für bestimmte Wellenlängen optimiert sind, eingesetzt werden. Dazu können beispielsweise der erste und zweite teiltransparente Spiegel 1a und 1b für jeden der vier optischen Filter 10a10d separat verkippt werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass das erste optische Filter 10a beispielsweise eine grobe Frequenzauflösung durchführt, währenddessen das zweite optische Filter 10b bereits eine verbesserte spektrale Auflösung liefert. Das dritte und vierte optische Filter 10c und 10d können dann Detailauflösungen liefern. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass das erste optische Filter 10a eine größere Verkippung aufweist als der zweite optische Filter 10b und der dritte und vierte optische Filter 10c, d eine kleinere Verkippung als die des ersten und zweiten optischen Filters aufweisen.
  • In den Ausführungsbeispielen wie sie beispielsweise in den 3, 4, 5, und 6 gezeigt sind, kann ein integrierter Positionssensor eingesetzt werden, welcher es erlaubt den Abstand und den Verkippungswinkel der Spiegelplatten 1a, 1b zu bestimmen. Dieser Sensor kann z. B. aus einer integrierten Lichtquelle, die ein Referenzlicht bekannter Intensität bereitstellt, in Kombination mit einer Photodiode oder einer Photodiodenzeile bestehen. Im Falle einer einzelnen Photodiode kann der Aufbau beispielsweise so gewählt werden, dass die Lichtquelle als LED oder Laserdiode (beide besitzen eine endliche Divergenz) realisiert, von unten auf die verkippte Spiegelplatte strahlt. Der von der verkippten Spiegelplatte reflektierte Strahl trifft auf die Photodiode, wobei je nach Verkippung auf die Photodiode eine bestimmte Intensität trifft. Die Intensität ist damit ein Maß für die Verkippung. Bei nicht verkippter Spiegelplatte ändert sich die Intensität aufgrund der endlichen Divergenz der Lichtquelle als Funktion des Abstands der beiden Spie gelplatten. So kann beispielsweise mittels der Positionssensoren zunächst der Abstand und dann die Verkippung eingestellt werden. Mittels einer Photodiodenzeile kann die Bestimmung der Verkippung und des Abstandes in gleicher Weise, jedoch mit höherer Genauigkeit erfolgen.
  • Prinzipiell kann auch die eigentliche Detektorzeile 9 verwendet werden, um die Position der Spiegel zu bestimmen. Dazu wird zum Beispiel die zur Positionsbestimmung verwendete Lichtquelle ausgeschaltet, wenn mit der Detektorzeile 9 eine Messung durchgeführt werden soll.
  • Alternativ kann das Licht (Referenzlicht) zur Positionsbestimmung auch von außen eingekoppelt werden. Ist die Wellenlänge, bzw. sind die Wellenlängen bekannt, so kann über die Detektorzeile 9 direkt eine Kalibration durchgeführt werden.
  • Verkippungswinkel und Abstand können auch kapazitiv erfasst werden. Dazu wird links und rechts im Bauelement jeweils die Kapazität bestimmt, die sich durch ein Elektrodenpaar (8a, b oder 8c, d) ergibt, wobei die eine Elektrode mit dem festen Spiegel und die andere Elektrode mit dem verkippbaren Spiegel verbunden ist. Aus der Kapazität der rechten Elektrode kann auf den Abstand der Spiegelplatten rechts geschlossen werden, aus der Kapazität der linken Elektrode auf den Abstand links. Aus der Differenz kann der Verkippungswinkel bestimmt werden.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird die Verkippung/Auslenkung durch elektrostatische Kräfte bewirkt. So kann beispielsweise die erwähnte kapazitive Positionsauslese auch als Aktor verwendet werden. Bei Anlegen einer geeignet hohen elektrischen Spannung können die Spiegelplatten im Abstand und Verkippungswinkel zueinander eingestellt werden. Ein möglicher Aufbau würde beispielsweise einen verformbaren Abstandshalter 7 umfassen, der eine Feder mit einer Federrückstellkraft aufweist, so dass die elektrosta tische Kraft die Federrückstellkraft überwindet. Alternative kann anstatt der Feder auch ein anderes elastisch verformbares Material (z. B. Gummi, Gel, Schaum o. ä.) genutzt werden.
  • 9I bis 9VI zeigen Prozessschritte anhand von Querschnittszeichnungen für die Herstellung eines optischen Filters gemäß Ausführungsbeispielen.
  • In 9I wird zunächst ein transparentes Substrat 11, das beispielsweise Glas aufweisen kann, bereitgestellt. Auf das transparente Substrat 11 wird auf einer oder, wie gezeigt, auf beiden gegenüberliegenden Seiten eine erste optische Vergütung 12a und eine zweite optische Vergütung 12b aufgebracht, welche die gewünschten Reflexionseigenschaften zur Verfügung stellt. Das Resultat ist in 9II gezeigt. Die Vergütung kann beispielsweise aus einer dünnen Metallschicht (Au, Ag, Al, ...), aus einem dielektrischen Schichtstapel (Bragg-Reflektor) oder einer Antireflexionsbeschichtung bestehen.
  • Als nächsten Schritt wird, wie in der 9III gezeigt, die erste Elektrode 8a in einem ersten Kontaktbereich auf die erste optische Vergütung 12a aufgebracht und analog wird die dritte Elektrode 8c in einem zweiten Kontaktbereich auf die erste Vergütung 12a aufgebracht. Beispielsweise kann dazu eine leitende Schicht ganzflächig aufgebracht und in Elektrodenform strukturiert werden.
  • Als nächster Schritt wird, wie in der 9IV gezeigt, der erste verformbare Abstandshalter 7a auf der ersten Elektrode 8a aufgebracht und der zweite verformbare Abstandshalter 7b wird auf die dritte Elektrode 8c aufgebracht. Dies kann wiederum dadurch geschehen, dass die Aktorschicht (z. B. aus elektroaktivem Material) ganzflächig aufgebracht und ebenfalls strukturiert wird, so dass dann die verformbaren Abstandhalter entstehen.
  • 9V zeigt, wie auf dem ersten Abstandshalter 7a die zweite Elektrode 8b ausgebildet wird, und gleichzeitig auf dem zweiten verformbaren Abstandshalter 7b die vierte Elektrode 8d ausgebildet wird. In einem Folgeschritt, der in der 9VI gezeigt ist, wird auf die zweite Elektrode 8b und die vierte Elektrode 8d wiederum ein transparentes Substrat mit optischer Vergütung, wie es in der 9II gezeigt ist, aufgebracht. Das transparente Substrat kann optional nur eine einseitige oder, wie gezeigt, eine zweiseitige optische Vergütung aufweisen und kann auf das Bauelement nach dem Zustand der 9V gebondet werden. Somit stellt das Substrat 11 mit der optischen Vergütung 12a und 12b, wie es in der 9II gezeigt ist, den ersten teiltransparenten Spiegel 1a dar und das Substrat mit der optischen Vergütung, wie es in der 9VI auf die zweite und vierte Elektrode 8b, 8d ausgebildet wird, den ersten teiltransparenten Spiegel 1a dar.
  • Unter weiteren der vielen Herstellungsalternativen seien Folgende genannt: Statt einer Einzelstrukturierung der Elektroden 8 und der Aktorstruktur 7 können zunächst auch alle drei Schichten (siehe 9III bis 9V) ganzflächig aufgebracht und dann in einem Prozessschritt (der aus mehreren Ätzschritten bestehen kann) strukturiert werden. Der Vorteil liegt darin, dass alle Schichten auf einen planen Untergrund, d. h. ohne Stufen, aufgebracht werden können, was insbesondere für Aufschleuderverfahren große Vorteile bietet.
  • Generell kann der Herstellungsprozess auch im Scheibenverbund erfolgen, wodurch sich aufgrund der parallelen Prozessführung signifikante Kostenersparnisse ergeben, da damit pro Scheibe (Wafer) mehrere dieser Bauelemente parallel hergestellt werden können. Statt einem Scheibenbondprozess für die Aufbringung des oberen Spiegels kann jedoch auch ein Pick-and-Place-Verfahren eingesetzt werden, was eine höhere Flexibilität bei kleinen Stückzahlen erlaubt.
  • Zusätzlich zu den beschriebenen Schichten kann es erforderlich sein, weitere Schichten einzusetzen. So kann es beispielsweise erforderlich sein, Isolatorschichten zu verwenden oder spezielle Schichten, welche die Haftung von Schichten aneinander oder von Schichten auf einem der beiden Spiegel erhöhen.
  • Prozessschritte zur Herstellung bzw. Erhöhung der Haftung zwischen einzelnen Schichten und Strukturen können beispielsweise herkömmliche Temperverfahren, anodische, eutektische oder Glaslot-Bondverfahren umfassen.
  • Ebenso kann bei weiteren Ausführungsbeispielen die Verdrahtung nach außen erfolgen. Dies kann z. B. mit Hilfe von sogenannten Vias erfolgen, mittels spezieller Öffnungen in den Spiegeln, um Drahtbonden zu ermöglichen, oder durch Herausführen der Kontakte – auch über Stufen – durch zusätzliche Leitbahnen.
  • Weitere Ausführungsbeispiele umfassen ebenfalls Kombinationen eines ALVOF mit einem Shutter. Der Shutter dient zur Einstellung der Integrationszeit des Signals am Detektor/den Detektorelemenenten. Dies wird in der Spektroskopie vor allem für Lock-In-Verfahren zur Rauschunterdrückung eingesetzt. Der Shutter kann als externes Gerät (z. B. Flügelrad) realisiert werden oder über gepulste Auslese des Detektors/der Detektorelemente.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6909548 B2 [0005]
    • - US 2002/0131047 A1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - A. Emadi, H. Wu, S. Grabarnik, G. de Graaf and R. F. Wollfenbuttel, FABRICATION OF TAPERED OPTICAL STRUCTURES USING RESIST REFLOW, Proc. of 19th MicroMechanics Europe Workshop, Aachen (2008) [0007]

Claims (23)

  1. Optisches Filter (10) mit: einem ersten teiltransparenten Spiegel (1a); einem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b); und einem verformbaren Abstandshalter (7; 15), der zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) angeordnet ist, wobei ein Abstand (20) zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) in Abhängigkeit einer an das optische Filter (10) angelegten Spannung (U) veränderbar ist.
  2. Optisches Filter (10) nach Anspruch 1, bei dem der verformbare Abstandshalter (7; 15) ein elektroaktives Material, das sich bei der angelegten Spannung (U) verformt, aufweist.
  3. Optisches Filter (10) Anspruch 2, wobei das elektroaktive Material entweder dielektrische, piezoelektrische, elektrostriktive, elektro-chemo-mechanische Eigenschaften aufweist oder aus einem ionischen Polymer-Metall-Komposit, einem Gel, einem Liquid Crystal Elastomer, einem Shape Memory Polymer oder einer Legierung besteht.
  4. Optisches Filter (10) nach Ansprüche 2 oder Anspruch 3, wobei das elektroaktive Material aus Polymeren, Copolymeren, Tripolymeren, sowie Polymer-Blends besteht.
  5. Optisches Filter (10) nach einem Ansprüche 2 bis 4, wobei das elektroaktive Material eine Keramik, ein Polymer-Keramik-Komposit oder ein Nanokomposit ist.
  6. Optisches Filter (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das elektroaktive Material ein Polymer-Nanokomposit ist.
  7. Optisches Filter (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, das ferner eine erste Elektrode (8a), eine zweite Elektrode (8b), eine dritte Elektrode (8c) und eine vierte Elektrode (8d) aufweist und bei dem der verformbare Abstandshalter (7) einen ersten Abstandshalter (7a) und einen zweiten Abstandshalter (7b) aufweist, wobei die erste Elektrode (8a) zwischen dem ersten Abstandshalter (7a) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) und die zweite Elektrode zwischen dem ersten Abstandshalter (7a) und dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) ausgebildet sind und eine erste Spannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode (8a, 8b) anlegbar ist, und wobei die dritte Elektrode (8c) zwischen dem zweiten Abstandshalter (7b) und dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) und die vierte Elektrode (8d) zwischen dem zweiten Abstandshalter (7b) und dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) ausgebildet sind und eine zweite Spannung zwischen der dritten und vierten Elektrode (8c, 8d) anlegbar ist, so dass Änderungen der ersten und zweiten Spannung zu einer Verkippung und/oder zu einer Verschiebung des ersten teiltransparenten Spiegels (1a) relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) führt.
  8. Optisches Filter (10) nach Anspruch 7, das ferner einen Positionssensor aufweist und der Positionssensor ausgebildet ist, um aus einer kapazitiven Messung zwischen der ersten und zweiten Elektrode (8a, 8b) und/oder einer weiteren kapazitiven Messung zwischen dritten und vierten Elektrode (8c, 8d) den Abstand (20) und/oder eine Verkippung des ersten relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) zu ermitteln.
  9. Optisches Filter (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, das eine spektrale Filterung von einfallendem Licht (3) vornimmt und bei dem das elektroaktive Material (15) derart zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) ausgebildet ist, so dass das einfallende Licht (3) vor dem spektralen Filtern das elektroaktive Material passiert.
  10. Optisches Filter (10) nach Anspruch 9, bei dem der verformbare Abstandshalter (15) eine erste Elektrodenschicht (8e) und eine zweite Elektrodenschicht (8f), die durch eine Aktorschicht aus elektroaktivem Material getrennt sind, aufweist, wobei die erste Elektrodenschicht (8e) entlang des zweiten teiltransparenten Spiegels (1b) und die zweite Elektrodenschicht (8f) entlang des ersten teiltransparenten Spiegels (1a) ausgebildet sind und die Spannung (U) zwischen der ersten und der zweiten Elektrodenschicht (8f, 8e) anlegbar ist.
  11. Optisches Filter (10) nach Anspruch 10, bei dem die erste Elektrodenschicht (8e) einen ersten Anschluss für ein erstes Potential (U1) aufweist, die zweite Elektrodenschicht (8f) einen zweiten Anschluss für ein zweites Potential (U2) und einen dritten Anschluss ein drittes Potential (U3) aufweist, und bei dem die zweite Elektrodenschicht (8f) ausgebildet ist, so dass eine Differenz zwischen dem zweiten und dritten Potential (U2, U3) ein Potentialgefälle in der zweiten Elektrodenschicht (8e) und damit ei ne Verkippung des ersten relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) bewirkt.
  12. Optisches Filter (10) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei dem die Aktorschicht (15) keilförmig deformierbarer ist.
  13. Optisches Filter (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die erste oder zweite Elektrodenschicht (8e, 8f) strukturiert sind, um die Dispersion in der Aktorschicht (15) auszugleichen.
  14. Optisches Filter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der verformbare Abstandshalter (7; 15) ein elastisch verformbares Material aufweist und das optische Filter (10) Kontaktbereiche (8) aufweist, so dass die angelegte Spannung (U) zu einer elektrostatischen Anziehung der Kontaktbereiche (8) und damit zu einer Veränderung des Abstandes (20) führt.
  15. Optisches Filter (10) nach Anspruch 14, bei dem das elastisch verformbare Material eine Feder aufweist.
  16. Optisches Filter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der verformbaren Abstandshalter (7; 15) ausgebildet ist, so dass die angelegte Spannung (U) zu einer Parallelverschiebung des ersten teiltransparenten Spiegels (1a) relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) führt.
  17. Optisches Filter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der verformbare Abstandshalter (7; 15) ausgebildet ist, so dass die angelegte Spannung (U) zu einer Verkippung (20v) des ersten teiltransparenten Spiegels (1a) relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1b) führt.
  18. Optisches Filter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen zusätzlichen Abstandshalter (13) aufweist und der zusätzliche Abstandshalter (13) ausgebildet ist, eine Vorverkippung auszubilden, ohne dass eine Spannung (U) angelegt ist.
  19. Optisches Filter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Positionssensor aufweist und der Positionssensor ausgebildet ist, um aus einer Intensität eines zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) reflektiertes Referenzlichts den Abstand (20) und/oder eine Verkippung des ersten relativ zu dem zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) zu ermitteln.
  20. Verfahren zur Herstellung eines optischen Filters (10), mit folgenden Schritten: Ausbilden eines ersten teiltransparenten Spiegels (1a); Ausbilden eines zweiten teiltransparenten Spiegels (1b); Ausbilden eines verformbaren Abstandshalters (7; 15) zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b), so dass in Abhängigkeit einer an das optische Filter (10) angelegte Spannung (U) ein Abstand (20) zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) verändert wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem das Ausbilden des verformbaren Abstandshalters ein Bilden eines ersten Abstandshalters (7a), eines zweiten Abstandshalters (7b) und eines zusätzlichen Abstandshalters (13), der eine Vorverkippung zwischen dem ersten und zweiten teiltransparenten Spiegel (1a, 1b) bewirkt, umfasst, und das Verfahren ferner ein Aufbringen einer haftvermittelnden Schicht (14) zwischen dem ersten teiltransparenten Spiegel (1a) einerseits und dem ersten oder dem zweiten Abstandshalter (7a, 7b) andererseits umfasst, wobei die haftvermittelnde Schicht (14) ausgebildet ist, so dass bei Erwärmung der ersten teiltransparenten Spiegel (1a) zu dem Abstandshalter (7) gezogen wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, so hergestellt, dass planparallele Verschiebung und Verkippung realisiert werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem eine keilförmig deformierbare Schicht (15) durch Aufschleudern, Abscheiden oder Laminieren aufgebracht wird.
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