DE102016226241A1 - Interferometer component, method for producing an interferometer component and method for operating an interferometer component - Google Patents

Interferometer component, method for producing an interferometer component and method for operating an interferometer component Download PDF

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DE102016226241A1 DE102016226241.6A DE102016226241A DE102016226241A1 DE 102016226241 A1 DE102016226241 A1 DE 102016226241A1 DE 102016226241 A DE102016226241 A DE 102016226241A DE 102016226241 A1 DE102016226241 A1 DE 102016226241A1
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Andreas Merz
Martin Husnik
Benedikt STEIN
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Interferometerbauelement (100) mit einem optischen Resonator (102) umfassend zumindest ein erstes Spiegelelement (104) und ein gegenüber dem ersten Spiegelelement (104) angeordnetes zweites Spiegelelement (106). Das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) sind in zumindest ein erstes Durchlasssegment (108) und ein zweites Durchlasssegment (110) zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator (102) segmentiert. Dabei weisen das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) im ersten Durchlasssegment (108) einen anderen Abstand zueinander auf als im zweiten Durchlasssegment (110).The invention relates to an interferometer component (100) having an optical resonator (102) comprising at least a first mirror element (104) and a second mirror element (106) arranged opposite the first mirror element (104). The first mirror element (104) and the second mirror element (106) are segmented into at least a first transmission segment (108) and a second transmission segment (110) for transmitting light through the optical resonator (102). In this case, the first mirror element (104) and the second mirror element (106) in the first passage segment (108) at a different distance from one another than in the second passage segment (110).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.The invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims. The subject of the present invention is also a computer program.

Die DE 10 018 444 A1 beschreibt ein Halbleitersystem zur Registrierung von Spektren, Farbsignalen, Farbbildern und dergleichen, bestehend aus einem CCD- oder CMOS-Chip mit mehreren lichtempfindlichen Pixeln mit jeweils vorgeschaltetem Farbfilter.The DE 10 018 444 A1 describes a semiconductor system for recording spectra, color signals, color images and the like, consisting of a CCD or CMOS chip with a plurality of photosensitive pixels, each with a preceding color filter.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Herkömmliche mikromechanische Fabry-Perot-Interferometer sind in ihrem Funktionsbereich durch das Auftreten höherer Ordnungen in ihrem nutzbaren Wellenlängenbereich zu niedrigen Wellenlängen hin prinzipbedingt begrenzt. Für analytische Fragestellungen ist dagegen ein Betrieb über einen möglichst großen Wellenlängenbereich wünschenswert. Unerwünschte Ordnungen können beispielsweise durch zusätzliche optische Elemente aus dem Spektrum herausgefiltert werden.Conventional micromechanical Fabry-Perot interferometers are inherently limited in their functional range due to the occurrence of higher orders in their usable wavelength range towards low wavelengths. For analytical questions, however, operation over the widest possible wavelength range is desirable. Unwanted orders can be filtered out of the spectrum, for example, by additional optical elements.

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Interferometerbauelement, ein Verfahren zum Herstellen eines Interferometerbauelements, ein Verfahren zum Betreiben eines Interferometerbauelements, weiterhin eine Vorrichtung, die zumindest eines dieser Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, with the approach presented here, an interferometer component, a method for producing an interferometer component, a method for operating an interferometer component, furthermore a device which uses at least one of these methods, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.

Es wird ein Interferometerbauelement mit folgendem Merkmal vorgestellt:

  • einem optischen Resonator umfassend zumindest ein erstes Spiegelelement und ein gegenüber dem ersten Spiegelelement angeordnetes zweites Spiegelelement, wobei das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement in zumindest ein erstes Durchlasssegment und ein zweites Durchlasssegment zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator segmentiert sind, wobei das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement im ersten Durchlasssegment einen anderen Abstand zueinander aufweisen als im zweiten Durchlasssegment.
An interferometer component with the following feature is presented:
  • an optical resonator comprising at least a first mirror element and a second mirror element arranged opposite the first mirror element, wherein the first mirror element and the second mirror element are segmented into at least a first passage segment and a second passage segment for transmitting light through the optical resonator, wherein the first mirror element and the second mirror element in the first passage segment have a different distance from one another than in the second passage segment.

Unter einem optischen Resonator kann beispielsweise ein Fabry-Perot-Resonator verstanden werden. Unter einem Spiegelelement kann etwa eine teildurchlässige Spiegelschicht oder -platte verstanden werden. Die beiden Spiegelelemente können hierbei beispielsweise parallel in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnet sein. Der Abstand kann mittels einer geeigneten Spiegelaktuierung variierbar sein. Unter einem Durchlasssegment kann ein quer zu einer Lichteinfallrichtung verlaufender, einen bestimmten Spaltabstand aufweisender Abschnitt des optischen Resonators verstanden werden. Die Segmentierung in die beiden Durchlasssegmente kann etwa dadurch realisiert sein, dass die beiden Spiegelelemente im Bereich der Durchlasssegmente parallel zueinander höhenversetzt sind.By an optical resonator, for example, a Fabry-Perot resonator can be understood. Under a mirror element can be understood as a partially transparent mirror layer or plate. The two mirror elements may in this case be arranged, for example, parallel to one another at a specific distance. The distance can be varied by means of a suitable Spiegelaktuierung. A passage segment may be understood to mean a section of the optical resonator which extends transversely to a light incidence direction and has a specific gap spacing. The segmentation into the two passage segments can be realized, for example, in that the two mirror elements are offset in height parallel to one another in the region of the passage segments.

Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass durch Segmentierung der beiden Spiegelelemente eines optischen Resonators in Segmente mit unterschiedlichen Abständen zwischen den Spiegelelementen und somit unterschiedlichen Resonatorlängen ein durchstimmbares mikromechanisches Fabry-Perot-Interferometer mit erweitertem nutzbarem Wellenlängenbereich realisiert werden kann. Insbesondere wird die Erweiterung des nutzbaren Wellenlängenbereichs durch Messen teils aneinandergrenzender Spektralbereiche in den verschiedenen Durchlasssegmenten ermöglicht.The approach presented here is based on the finding that a tunable micromechanical Fabry-Perot interferometer with extended useful wavelength range can be realized by segmenting the two mirror elements of an optical resonator into segments with different distances between the mirror elements and thus different resonator lengths. In particular, the extension of the usable wavelength range is made possible by measuring partly adjacent spectral ranges in the different transmission segments.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Interferometerbauelement eine Detektoreinheit zum Detektieren von Licht aufweisen. Die Detektoreinheit kann in zumindest ein erstes Detektorsegment zum Bereitstellen eines ersten Messsignals und ein zweites Detektorsegment zum Bereitstellen eines zweiten Messsignals segmentiert sein. Dabei können die Detektoreinheit und der optische Resonator derart miteinander kombiniert sein, dass das erste Detektorsegment und das erste Durchlasssegment einander gegenüberliegen und das zweite Detektorsegment und das zweite Durchlasssegment einander gegenüberliegen. Unter einer Detektoreinheit kann ein Lichtsensor, etwa in Form eines CCD- oder CMOS-Sensors, einer Fotodiode oder eines Fototransistors, verstanden werden. Dadurch wird ein separates Messen der durch die beiden Durchlasssegmente transmittierten Spektren ermöglicht.In one embodiment, the interferometer device may include a detector unit for detecting light. The detector unit may be segmented into at least one first detector segment for providing a first measurement signal and a second detector segment for providing a second measurement signal. In this case, the detector unit and the optical resonator can be combined with one another in such a way that the first detector segment and the first passage segment lie opposite one another and the second detector segment and the second passage segment lie opposite one another. A detector unit may be understood to mean a light sensor, for example in the form of a CCD or CMOS sensor, a photodiode or a phototransistor. This allows a separate measurement of the transmitted through the two passage segments spectra.

Des Weiteren kann das Interferometerbauelement eine Substratschicht mit zumindest einer ersten Lichtdurchlasszone und einer zweiten Lichtdurchlasszone zum Durchlassen von Licht durch die Substratschicht aufweisen. Die Substratschicht und der optische Resonator können derart miteinander kombiniert sein, dass die erste Lichtdurchlasszone und das erste Durchlasssegment einander gegenüberliegen und die zweite Lichtdurchlasszone und das zweite Durchlasssegment einander gegenüberliegen. Unter einer Substratschicht kann eine Schicht aus einem lichtdurchlässigen Material verstanden werden, das je nach Ausführungsform abschnittsweise mit einer lichtundurchlässigen Schicht abgedeckt sein kann. Unter einer Lichtdurchlasszone kann ein lichtdurchlässiger Abschnitt der Substratschicht verstanden werden. Durch diese Ausführungsform kann aus dem optischen Resonator austretendes Licht kontrolliert und mit möglichst geringen Intensitätsverlusten in eine bestimmte Richtung, insbesondere auf die Detektoreinheit, gelenkt werden.Furthermore, the interferometer device may comprise a substrate layer having at least a first light transmission zone and a second light transmission zone for transmitting light through the substrate layer. The substrate layer and the optical resonator may be combined with each other such that the first light transmission zone and the first transmission segment face each other and the second light transmission zone and the second transmission segment face each other. A substrate layer may be understood as meaning a layer of a transparent material, depending on the embodiment may be covered in sections with an opaque layer. A light transmission zone may be understood to mean a light-transmitting section of the substrate layer. By means of this embodiment, light emerging from the optical resonator can be controlled and directed with the least possible loss of intensity in a specific direction, in particular on the detector unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Detektoreinheit, die Substratschicht und der optische Resonator derart miteinander kombiniert sein, dass die erste Lichtdurchlasszone zwischen dem ersten Durchlasssegment und dem ersten Detektorsegment liegt und die zweite Lichtdurchlasszone zwischen dem zweiten Durchlasssegment und dem zweiten Detektorsegment liegt. Dadurch kann das Interferometerbauelement möglichst kompakt und mit möglichst kurzen optischen Wegen realisiert werden.According to a further embodiment, the detector unit, the substrate layer and the optical resonator can be combined with one another such that the first light transmission zone lies between the first passage segment and the first detector segment and the second light transmission zone lies between the second transmission segment and the second detector segment. As a result, the interferometer component can be realized as compactly as possible and with the shortest possible optical paths.

Es ist vorteilhaft, wenn die erste Lichtdurchlasszone oder die zweite Lichtdurchlasszone durch eine Kaverne in der Substratschicht gebildet ist oder beide Lichtdurchlasszonen durch eine Kaverne in der Substratschicht gebildet sind. Zusätzlich oder alternativ können die beiden Lichtdurchlasszonen für unterschiedliche Wellenlängen durchlässig sein. Dadurch können die Lichtdurchlasszonen mit möglichst geringem Fertigungsaufwand realisiert werden. Des Weiteren kann dadurch die Messgenauigkeit des Interferometerbauelements verbessert werden.It is advantageous if the first light transmission zone or the second light transmission zone is formed by a cavern in the substrate layer or both light transmission zones are formed by a cavern in the substrate layer. Additionally or alternatively, the two light transmission zones may be transmissive for different wavelengths. As a result, the light transmission zones can be realized with the least possible manufacturing effort. Furthermore, this can improve the measurement accuracy of the interferometer device.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das erste Spiegelelement im ersten Durchlasssegment oder im zweiten Durchlasssegment oder in beiden Durchlasssegmenten eine Ausbuchtung aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann auch das zweite Spiegelelement im ersten Durchlasssegment oder im zweiten Durchlasssegment oder in beiden Durchlasssegmenten eine Ausbuchtung aufweisen. Durch diese Ausführungsform kann die Segmentierung des optischen Resonators besonders einfach realisiert werden.According to a further embodiment, the first mirror element may have a bulge in the first passage segment or in the second passage segment or in both passage segments. Additionally or alternatively, the second mirror element may also have a bulge in the first passage segment or in the second passage segment or in both passage segments. By this embodiment, the segmentation of the optical resonator can be realized particularly easily.

Das Interferometerbauelement kann zudem zumindest ein Haftungsminderungselement zum Verhindern eines Anhaftens des ersten Spiegelelements an dem zweiten Spiegelelement aufweisen. Dabei kann das Haftungsminderungselement in einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Durchlasssegment und dem zweiten Durchlasssegment zwischen dem ersten Spiegelelement und dem zweiten Spiegelelement angeordnet sein. Unter einem Haftungsminderungselement kann ein Bauelement aus einem haftungsmindernden Material, beispielsweise ein sogenannter Anti-Stiction-Stopp-Bump, verstanden werden. Das Haftungsminderungselement kann entweder an dem ersten Spiegelelement, an dem zweiten Spiegelelement oder an beiden Spiegelelementen angebracht sein. Durch diese Ausführungsform kann ein Anhaften des ersten Spiegelelements an dem zweiten Spiegelelement verhindert werden.In addition, the interferometer component may have at least one adhesion-reducing element for preventing adhesion of the first mirror element to the second mirror element. In this case, the adhesion-reducing element can be arranged in a transition region between the first passage segment and the second passage segment between the first mirror element and the second mirror element. An adhesion-reducing element may be understood to mean a component made of an adhesion-reducing material, for example a so-called anti-stiction stop bump. The adhesion-reducing element may be attached either to the first mirror element, to the second mirror element or to both mirror elements. By this embodiment, adhesion of the first mirror element to the second mirror element can be prevented.

Von Vorteil ist auch, wenn das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement in zumindest ein drittes Durchlasssegment zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator segmentiert sind. Dabei können das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement im dritten Durchlasssegment den gleichen Abstand zueinander aufweisen wie im ersten Durchlasssegment. Alternativ können das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement im dritten Durchlasssegment einen größeren Abstand zueinander aufweisen als im ersten Durchlasssegment oder im zweiten Durchlasssegment. Dadurch kann der nutzbare Wellenlängenbereich des Interferometerbauelements zusätzlich erweitert werden.It is also advantageous if the first mirror element and the second mirror element are segmented into at least one third passage segment for the passage of light through the optical resonator. In this case, the first mirror element and the second mirror element in the third passage segment may have the same distance from each other as in the first passage segment. Alternatively, the first mirror element and the second mirror element in the third passage segment may have a greater distance from one another than in the first passage segment or in the second passage segment. As a result, the usable wavelength range of the interferometer component can be additionally expanded.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das zweite Durchlasssegment zwischen dem ersten Durchlasssegment und dem dritten Durchlasssegment angeordnet ist. Dadurch wird ein effizienter Betrieb des Interferometerbauelements ermöglicht.It is advantageous if the second passage segment is arranged between the first passage segment and the third passage segment. This allows efficient operation of the interferometer device.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft zudem ein Verfahren zum Herstellen eines Interferometerbauelements, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst:

  • Bilden eines optischen Resonators aus zumindest einem ersten Spiegelelement und einem zweiten Spiegelelement, wobei das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement einander gegenüberliegend angeordnet werden und derart in zumindest ein erstes Durchlasssegment und ein zweites Durchlasssegment zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator segmentiert werden, dass das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement im ersten Durchlasssegment einen anderen Abstand zueinander aufweisen als im zweiten Durchlasssegment.
The approach presented here also provides a method for producing an interferometer component, the method comprising the following step:
  • Forming an optical resonator comprising at least a first mirror element and a second mirror element, wherein the first mirror element and the second mirror element are arranged opposite one another and are segmented into at least a first transmission segment and a second transmission segment for transmitting light through the optical resonator first mirror element and the second mirror element in the first passage segment have a different distance from one another than in the second passage segment.

Schließlich schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Verfahren zum Betreiben eines Interferometerbauelements gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • Einlesen des ersten Messsignals und des zweiten Messsignals; und
  • Ermitteln eines Transmissionsspektrums des Interferometerbauelements unter Verwendung des ersten Messsignals und des zweiten Messsignals.
Finally, the approach presented here provides a method for operating an interferometer component according to one of the preceding embodiments, wherein the method comprises the following steps:
  • Reading the first measuring signal and the second measuring signal; and
  • Determining a transmission spectrum of the interferometer device using the first measurement signal and the second measurement signal.

Diese Verfahren können beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.These methods can be used, for example, in software or hardware or in a hybrid form from software and hardware, for example in a control unit, be implemented.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.The approach presented here also creates a device that is designed to perform the steps of a variant of a method presented here in appropriate facilities to drive or implement. Also by this embodiment of the invention in the form of a device, the object underlying the invention can be solved quickly and efficiently.

Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.For this purpose, the device may comprise at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the sensor Actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data embedded in a communication protocol. The arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit may be a flash memory, an EPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface that can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output in a corresponding data transmission line.

Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The device may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based embodiment, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains a wide variety of functions of the device. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Interferometerbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Interferometerbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 ein Diagramm zur Darstellung einer normalisierten Transmission in einem Fabry-Perot-Interferometer in Abhängigkeit von einer Wellenlänge;
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Interferometerbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Interferometerbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 a schematic representation of an interferometer according to an embodiment;
  • 2 a schematic representation of an interferometer according to an embodiment;
  • 3 a diagram showing a normalized transmission in a Fabry-Perot interferometer as a function of a wavelength;
  • 4 a flowchart of a method for producing an interferometer device according to an embodiment; and
  • 5 a flowchart of a method for operating an interferometer device according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Interferometerbauelements 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist ein Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Interferometerbauelements 100 mit Durchlassbereichen mit insgesamt zwei verschiedenen Spalthöhen. Das Interferometerbauelement 100 umfasst einen optischen Resonator 102, hier beispielsweise einen Fabry-Perot-Resonator, nachfolgend auch kurz Resonator genannt, der ein erstes Spiegelelement 104 sowie ein gegenüber dem ersten Spiegelelement 104 in einem bestimmten Abstand angeordnetes zweites Spiegelelement 106 umfasst. Die beiden Spiegelelemente 104, 106, in 1 beispielhaft als Spiegelschichten realisiert, sind in ein erstes Durchlasssegment 108 und ein zweites Durchlasssegment 110 zum Durchlassen von Licht durch den Resonator 102 segmentiert. Die beiden Durchlasssegmente 108, 110 unterscheiden sich darin, dass die Spiegelelemente 104, 106 in den Durchlasssegmenten 108, 110 je einen anderen Spaltabstand zueinander aufweisen. Beispielhaft sind die Spiegelelemente 104, 106 im ersten Durchlasssegment 108 in einem geringeren Abstand zueinander angeordnet als im zweiten Durchlasssegment 110. 1 shows a schematic representation of an interferometer device 100 according to an embodiment. Shown is a cross section through an embodiment of the interferometer device 100 with passage areas with a total of two different gap heights. The interferometer device 100 comprises an optical resonator 102 Here, for example, a Fabry-Perot resonator, hereinafter also referred to as a short resonator, which is a first mirror element 104 and one opposite to the first mirror element 104 at a certain distance arranged second mirror element 106 includes. The two mirror elements 104 . 106 , in 1 exemplified realized as mirror layers, are in a first passage segment 108 and a second passage segment 110 for passing light through the resonator 102 segmented. The two passage segments 108 . 110 differ in that the mirror elements 104 . 106 in the passage segments 108 . 110 each have a different gap distance from each other. Exemplary are the mirror elements 104 . 106 in the first passage segment 108 at a smaller distance arranged to one another as in the second passage segment 110 ,

Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die segmentabhängige Variation des Spaltabstands dadurch erreicht, dass das erste Spiegelelement 104 im Bereich des zweiten Durchlasssegments 110 eine Ausbuchtung 112 aufweist, durch die die Spiegelelemente 104, 106 parallel zueinander höhenversetzt sind. Je nach Ausführungsbeispiel kann zusätzlich oder alternativ auch das zweite Spiegelelement 106 eine entsprechende Aus- oder Einbuchtung in zumindest einem der beiden Durchlasssegmente 108, 110 aufweisen.According to the in 1 In the embodiment shown, the segment-dependent variation of the gap spacing is achieved in that the first mirror element 104 in the region of the second passage segment 110 a bulge 112 through which the mirror elements 104 . 106 are offset in height parallel to each other. Depending on the embodiment, additionally or alternatively, the second mirror element 106 a corresponding recess or indentation in at least one of the two passage segments 108 . 110 exhibit.

Wie in 1 beispielhaft gezeigt, ist das zweite Spiegelelement 106 über eine Federperforation 114 entlang einer optischen Achse 116 des Interferometerbauelements 100 beweglich auf dem ersten Spiegelelement 104 angeordnet. Ein Abstand zwischen den beiden Spiegelelementen 104, 106 ist beispielsweise durch eine mittels zweier Steuerelektroden 118 steuerbare Spiegelaktuierung variierbar.As in 1 shown by way of example is the second mirror element 106 via a spring perforation 114 along an optical axis 116 the interferometer component 100 movable on the first mirror element 104 arranged. A distance between the two mirror elements 104 . 106 is for example by means of two control electrodes 118 controllable Spiegelaktuierung variable.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der optische Resonator 102 mit einer Substratschicht 120 aus einem lichtdurchlässigen Material zu einem Fabry-Perot-Interferometer-Filterbauelement 122 kombiniert. Dabei ist das erste Spiegelelement 104 auf einer Oberfläche der Substratschicht 120 aufgebracht. Die Substratschicht 120 weist eine gegenüber dem ersten Durchlasssegment 108 angeordnete erste Lichtdurchlasszone 124 und eine gegenüber dem zweiten Durchlasssegment 110 angeordnete zweite Lichtdurchlasszone 126 zum Durchlassen von durch den optischen Resonator 102 in die Substratschicht 120 fallendem Licht auf. Beispielhaft sind die beiden Lichtdurchlasszonen 124, 126 je durch eine durchgehende Kaverne in der Substratschicht 120 gebildet, deren Wandflächen zusätzlich eine Verspiegelung 128 aufweisen.According to this embodiment, the optical resonator 102 with a substrate layer 120 from a translucent material to a Fabry-Perot interferometer filter device 122 combined. Here is the first mirror element 104 on a surface of the substrate layer 120 applied. The substrate layer 120 has a first light transmission zone opposite to the first transmission segment 108 124 and one opposite to the second passage segment 110 arranged second light transmission zone 126 for passing through the optical resonator 102 in the substrate layer 120 falling light. Exemplary are the two light transmission zones 124 . 126 each through a continuous cavity in the substrate layer 120 formed, whose wall surfaces in addition a mirroring 128 exhibit.

Des Weiteren umfasst das Interferometerbauelement 100 eine Detektoreinheit 130, auch Detektorbauelement genannt, die analog zum optischen Resonator 102 in ein erstes Detektorsegment 132 und ein zweites Detektorsegment 134 segmentiert ist. Die Detektoreinheit 130 ist derart mit der Substratschicht 120 kombiniert, dass das erste Detektorsegment 132 der ersten Lichtdurchlasszone 124 gegenüberliegt und das zweite Detektorsegment 134 der zweiten Lichtdurchlasszone 126 gegenüberliegt. Die Substratschicht 120 ist somit zwischen dem optischen Resonator 102 und der Detektoreinheit 130 angeordnet, wobei die optische Achse 116 gleichzeitig eine optische Achse der Detektoreinheit 130 repräsentiert. Das erste Detektorsegment 132 ist ausgebildet, um eine Intensität des durch die erste Lichtdurchlasszone 124 fallenden Lichts zu messen und ein entsprechendes erstes Messsignal 136 bereitzustellen. In entsprechender Weise ist das zweite Detektorsegment 134 ausgebildet, um eine Intensität des durch die zweite Lichtdurchlasszone 126 fallenden Lichts zu messen und ein entsprechendes zweites Messsignal 138 bereitzustellen. An die Detektoreinheit 130 ist eine Vorrichtung 140 angeschlossen, die eine Einleseeinheit 142 zum Einlesen der beiden Messsignale 136, 138, beispielsweise eine Steuereinheit 143 zum Einstellen des Resonatorspaltes sowie eine Auswerteeinheit 144 zum Erfassen und Auswerten der beiden Messsignale 136, 138 in Abhängigkeit des Resonatorspaltes aufweist. Furthermore, the interferometer component comprises 100 a detector unit 130, also called detector component, analogous to the optical resonator 102 in a first detector segment 132 and a second detector segment 134 is segmented. The detector unit 130 is so with the substrate layer 120 combined that the first detector segment 132 the first light transmission zone 124 and the second detector segment 134 the second light transmission zone 126 opposite. The substrate layer 120 is thus between the optical resonator 102 and the detector unit 130 arranged, with the optical axis 116 at the same time an optical axis of the detector unit 130 represents. The first detector segment 132 is configured to an intensity of the through the first light transmission zone 124 to measure falling light and a corresponding first measurement signal 136 provide. In a corresponding manner, the second detector segment 134 formed to an intensity of the through the second light transmission zone 126 to measure falling light and a corresponding second measurement signal 138 provide. To the detector unit 130 is a device 140 connected, which is a reading unit 142 for reading the two measuring signals 136 . 138 For example, a control unit 143 for adjusting the resonator gap and an evaluation unit 144 for detecting and evaluating the two measuring signals 136 . 138 as a function of the resonator gap.

Als Ergebnis der Auswertung stellt die Auswerteeinheit 144 ein Auswertesignal 146 bereit, das ein Transmissionsspektrum des Interferometerbauelements 100 repräsentiert.As a result of the evaluation, the evaluation unit provides 144 an evaluation signal 146 which provides a transmission spectrum of the interferometer component 100 represents.

Optional weist die Detektoreinheit 130 zusätzlich zu den beiden Detektorsegmenten 132, 134 ein außerhalb der beiden Lichtdurchlasszonen 124, 126 befindliches Referenzsegment 148 für eine Dunkelmessung unter Verwendung der Vorrichtung 140 auf.Optionally, the detector unit 130 in addition to the two detector segments 132 . 134 one outside the two light transmission zones 124 126 reference segment 148 for a dark measurement using the device 140 on.

Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der optische Resonator 102 zusätzlich in ein drittes Durchlasssegment 150 segmentiert, in dem die beiden Spiegelelemente 104, 106 beispielhaft den gleichen Abstand zueinander aufweisen wie im ersten Durchlasssegment 108. Dabei ist das zweite Durchlasssegment 110 zwischen dem ersten Durchlasssegment 108 und dem dritten Durchlasssegment 150 angeordnet. Je nach Ausführungsbeispiel kann der optische Resonator 102 auch mehr als drei Durchlasssegmente aufweisen. Die Durchlasssegmente 108, 110, 150 sind je durch einen Übergangsbereich 152 voneinander getrennt, der in 1 beispielhaft durch zwei Vertiefungsflanken im ersten Spiegelelement 104 angedeutet ist. Dabei ist im Übergangsbereich 152 zwischen den beiden Spiegelelementen 104, 106 je ein optionales Haftungsminderungselement 154, hier ein Anti-Stiction-Stopp-Bump, angeordnet, das in 1 beispielhaft an dem zweiten Spiegelelement 106 angebracht ist. Die Oberflächen der Substratschicht 120 können im Übergangsbereich 152 verspiegelt oder mit einem absorbierenden Material beschichtet sein.According to the in 1 In the embodiment shown, the optical resonator 102 is additionally in a third passage segment 150 segmented, in which the two mirror elements 104 . 106 exemplarily have the same distance from each other as in the first passage segment 108 , Here is the second passage segment 110 between the first passage segment 108 and the third passage segment 150 arranged. Depending on the embodiment, the optical resonator 102 also have more than three passage segments. The passage segments 108 . 110 . 150 are each separated by a transition region 152, the in 1 by way of example by two recess flanks in the first mirror element 104 is indicated. It is in the transition area 152 between the two mirror elements 104 . 106 one optional liability reduction element 154 , here's an anti-stiction stop bump, arranged in that 1 by way of example on the second mirror element 106 is appropriate. The surfaces of the substrate layer 120 can in the transition area 152 mirrored or coated with an absorbent material.

Entsprechend der Segmentierung des optischen Resonators 102 ist die Substratschicht 120 mit einer dritten Lichtdurchlasszone 156, hier ebenfalls in Form einer durchgehenden Kaverne, realisiert, die gegenüber dem dritten Durchlasssegment 150 angeordnet ist, um durch das dritte Durchlasssegment 150 einfallendes Licht auf ein gegenüber der dritten Lichtdurchlasszone 156 angeordnetes drittes Detektorsegment 158 der Detektoreinheit 130 zu lenken. Analog zu den beiden Detektorsegmenten 132, 134 ist das dritte Detektorsegment 158 ausgebildet, um ein drittes Messsignal 160 bereitzustellen, das eine spektrale Intensität des von der dritten Lichtdurchlasszone 156 durchgelassenen Lichts repräsentiert, wobei die Vorrichtung 140 das Transmissionsspektrum des Interferometerbauelements 100 unter zusätzlicher Verwendung des dritten Messsignals 160 ermittelt.According to the segmentation of the optical resonator 102 is the substrate layer 120 with a third light transmission zone 156 , here likewise in the form of a continuous cavern, realized opposite to the third passage segment 150 is arranged to light incident through the third passage segment 150 to a light transmission zone opposite to the third 156 arranged third detector segment 158 the detector unit 130 to steer. Analogous to the two detector segments 132 . 134 is the third detector segment 158 trained to a third measuring signal 160 provide a spectral intensity of that of the third light transmission zone 156 transmitted light, wherein the device 140 the transmission spectrum of the interferometer component 100 with the additional use of the third measurement signal 160 determined.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Interferometerbauelements 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Interferometerbauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem vorangehend anhand von 1 beschriebenen Interferometerbauelement, mit dem Unterschied, dass die Substratschicht 120 in der ersten Lichtdurchlasszone 124 keine Kaverne aufweist. Stattdessen wird der langwellige Anteil des Lichtes durch das erste Durchlasssegment 108 einfallende Licht durch das lichtdurchlässige Material der Substratschicht 120 transmittiert, die beispielsweise als Siliziumsubstrat realisiert ist, während der kurzwellige Anteil des Lichtes absorbiert wird. Somit fungiert die erste Lichtdurchlasszone 124 als Kantenfilter für das erste Durchlasssegment 108. 2 shows a schematic representation of an interferometer device 100 according to an embodiment. The interferometer component 100 essentially corresponds to the above with reference to 1 described interferometer device, with the difference that the substrate layer 120 in the first light transmission zone 124 has no cavern. Instead, the long wavelength portion of the light passes through the first passage segment 108 incident light through the translucent material of the substrate layer 120 Transmitted, for example, is realized as a silicon substrate, while the short-wave component of the light is absorbed. Thus, the first light transmission zone 124 functions as an edge filter for the first transmission segment 108 ,

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes nochmals mit anderen Worten beschrieben.Hereinafter, various embodiments of the approach presented here will be described again in other words.

Das Interferometerbauelement 100 ist beispielsweise als ein mikromechanisches, integriertes Spektrometersystem bestehend aus einer Detektoreinheit 130 und einem aktuierbaren Fabry-Perot-Interferometerbauelement, vorangehend auch optischer Resonator 102 genannt, mit einer gemeinsamen optischen Achse realisiert. Beide weisen eine gemeinsame Segmentierung in verschiedene Bereiche auf. Der optische Resonator 102 weist wenigstens zwei Spiegelelemente 104, 106 mit wenigstens zwei Durchlasssegmenten 108, 110 auf, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der Spaltabstand zwischen den Spiegelelementen 104, 106 von Durchlasssegment zu Durchlasssegment variiert. Wenigstens eines der beiden Spiegelelemente weist einen gegenüber einer restlichen Spiegelfläche parallel höhenversetztes Durchlasssegment auf. Die Substratschicht 120 weist beispielsweise in den Übergangsbereichen 152 zwischen und/oder in den Durchlasssegmenten für wenigstens einen Teil eines Wellenlängenbereichs undurchlässige Bereiche auf. Die Lichtundurchlässigkeit der Substratwände wird etwa durch Verspiegelungs- oder Absorptionsschichten, beispielsweise in Form einer Metallbeschichtung, erreicht. Die Substratschicht 120 kann unter einem Teil der Durchlasssegmente als Langpassfilter fungieren.The interferometer component 100 is, for example, as a micromechanical, integrated spectrometer system consisting of a detector unit 130 and an actuatable Fabry-Perot interferometer device, also known as an optical resonator 102 called, realized with a common optical axis. Both have a common segmentation in different areas. The optical resonator 102 has at least two mirror elements 104 . 106 with at least two passage segments 108 . 110 on, which are characterized in that the gap distance between the mirror elements 104 . 106 varies from passage segment to passage segment. At least one of the two mirror elements has a comparison with a remaining mirror surface parallel height offset passage segment. The substrate layer 120 points, for example, in the transition areas 152 between and / or in the passage segments for at least part of a wavelength range impermeable areas. The opacity of the substrate walls is achieved, for example, by mirroring or absorption layers, for example in the form of a metal coating. The substrate layer 120 may function as a longpass filter under a portion of the passage segments.

Optional weist wenigstens eines der Spiegelelemente im Übergangsbereich 152 Anti-Stiction-Stopp-Bumps als Haftungsminderungselemente 154 auf.Optionally, at least one of the mirror elements is in the transition region 152 Anti-Stiction Stop Bumps as Liability Reduction Elements 154 on.

Die Detektoreinheit 130 weist dieselbe Segmentierung und Segmentierungsanordnung wie das Filterbauelement 122 auf. Die einzelnen Detektorsegmente sind separat auslesbar. Hierbei ist die Detektoreinheit 130 in derselben optischen Achse so montiert, dass sich maximale Überlappungen der Segmentierungen ergeben. Auf diese Weise sind die Durchlasssegmente mit ihrer spektralen Transmissionscharakteristik eindeutig einem Detektorsegment zuordenbar.The detector unit 130 has the same segmentation and segmentation arrangement as the filter device 122 on. The individual detector segments can be read out separately. Here, the detector unit 130 mounted in the same optical axis so that maximum overlap of the segmentations arise. In this way, the transmission segments with their spectral transmission characteristic can be uniquely assigned to a detector segment.

Bei Fabry-Perot-Interferometern wird die Resonanzbedingung für maximale Transmission (im einfachsten Fall entspricht der Spaltabstand einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge) neben der Grundwellenlänge noch durch höhere Ordnungen erfüllt. Dies führt dazu, dass ein spektral nutzbarer Bereich eines Fabry-Perot-Interferometers zu kurzen Wellenlängen hin jeweils durch die nächsthöhere Mode eingeschränkt wird oder bei Fehlen eines Langpassfilters die Spektren mit den Spektren höherer Ordnungen überlagert sind, wie dies in 3 gezeigt ist.In Fabry-Perot interferometers, the resonance condition for maximum transmission (in the simplest case, the gap spacing corresponds to an integer multiple of half the wavelength) is satisfied by higher orders in addition to the fundamental wavelength. The result of this is that a spectrally usable region of a Fabry-Perot interferometer is limited to short wavelengths in each case by the next higher mode or, in the absence of a long-pass filter, the spectra are superposed with the spectra of higher orders, as described in US Pat 3 is shown.

Für die Analytik, insbesondere etwa die Lebensmittelanalytik, ist dagegen meist ein möglichst breites nutzbares Spektrum wünschenswert. Je größer und hochauflösender der spektral vermessene Bereich ist, desto besser lassen sich die Messungen korrekt klassifizieren oder quantifizieren und desto mehr Anwendungsfälle lassen sich abdecken.For analytics, especially about food analysis, on the other hand, the broadest usable spectrum is usually desirable. The larger and higher resolution the spectrally measured area is, the better the measurements can be correctly classified or quantified and the more applications can be covered.

Der hier vorgestellte Ansatz ermöglicht es nun, dass gleichzeitig unterschiedliche Wellenlängen in den verschiedenen Durchlasssegmenten resonant liegen und damit transmittiert werden. Insbesondere treten jedoch nicht dieselben Ordnungen über den durchstimmbaren Bereich auf. Bei bekannter Spalthöhendifferenz lassen sich deshalb die Resonanzwellenlängen in Beziehung zueinander setzen. Durch Differenzbildung der Intensitätsmesskurven der verschiedenen Durchlasssegmente lässt sich mit diesem Vorgehen das ursprüngliche Spektrum über einen größeren Spektralbereich rekonstruieren, als dies mit einer einzelnen Spalthöhe möglich wäre.The approach presented here now makes it possible for different wavelengths in the various passage segments to be resonant at the same time and thus transmitted. In particular, however, the same orders do not occur over the tunable range. For a known gap height difference, therefore, the resonance wavelengths can be related to each other. By subtracting the intensity measurement curves of the various transmission segments, this procedure allows the original spectrum to be reconstructed over a larger spectral range than would be possible with a single gap height.

Die unterschiedlichen Spiegelabstände werden beispielsweise durch eine Vorstrukturierung der Substratschicht 120 und eine anschließende Abscheidung der Spiegelschichten 104, 106 realisiert.The different mirror spacings are achieved, for example, by pre-structuring the substrate layer 120 and a subsequent deposition of the mirror layers 104 . 106 realized.

Wie bereits erwähnt, kann die Substratschicht 102 beispielsweise in den Übergangsbereichen 152 zwischen und/oder in den Durchlasssegmenten für wenigstens einen Teil des Spektralbereichs undurchlässige Bereiche aufweisen. Auf diese Weise wird es ebenfalls möglich, durch Differenzbildung der Intensitätsmesskurven der verschiedenen Durchlassbereiche das ursprüngliche Spektrum über einen größeren Spektralbereich eindeutig zu rekonstruieren.As already mentioned, the substrate layer 102 for example in the transition areas 152 have impermeable regions between and / or in the passage segments for at least part of the spectral region. In this way, it is also possible by subtraction of the intensity curves of the different passbands the original spectrum over to clearly reconstruct a larger spectral range.

Durch die Verspiegelung 128 wird vermieden, dass gefilterte schräge Teilstrahlen das Fenster eines bestimmten Durchlasssegments verlassen und auf der Detektoreinheit 130 in einem benachbarten Detektorsegment absorbiert werden, womit das Signal verfälscht würde.Through the mirroring 128 it is avoided that filtered oblique partial beams leave the window of a certain passage segment and on the detector unit 130 be absorbed in a neighboring detector segment, whereby the signal would be corrupted.

Wenigstens eines der Spiegelelemente weist, insbesondere im Übergangsbereich 152, ein Haftungsminderungselement 154 auf. Der Übergangsbereich 152 zwischen den Durchlasssegmenten kann optisch nicht genutzt werden, weil er keinen definierten Spaltabstand aufweist. Sinnvollerweise kann der Übergangsbereich 152 aber für das Haftungsminderungselement 154 genutzt werden, das wiederum in den Durchlasssegmenten eher stören würde.At least one of the mirror elements has, in particular in the transition region 152 , an adhesion-reducing element 154 on. The transition area 152 between the passage segments can not be used optically, because he has no defined gap distance. Logically, the transition area 152 but for the liability reduction element 154 be used, which in turn would rather disturb the passage segments.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Detektorsegmente aus verschiedenen Detektormaterialien realisiert. Auf den einzelnen Detektorsegmenten sind optional Bandpass- oder Kantenfilter aufgebracht.According to a further embodiment, the detector segments are realized from different detector materials. Bandpass or edge filters are optionally applied to the individual detector segments.

Um ein Übersprechen von einem Durchlasssegment zu einem benachbarten, nicht dazugehörigen Detektorsegment zu vermeiden, kann das Filterbauelement 122 so aufgebracht werden, dass die Substratschicht 120 nach oben weist. So wird der vertikale Abstand zwischen der Detektoreinheit 130 und dem Filterbauelement 122 und damit auch das Übersprechen verringert. Das Aufbringen kann per Flip-Chip durch die Aufbau- und Verbindungstechnik oder auch durch einen Waferbond eines das Filterbauelement 122 aufweisenden Filterwafers auf einen die Detektoreinheit 130 aufweisenden Detektorwafer realisiert werden.In order to avoid crosstalk from one passage segment to an adjacent, unrelated detector segment, the filter device 122 may be applied such that the substrate layer 120 points upwards. So the vertical distance between the detector unit 130 and the filter device 122 and thus reduces the crosstalk. The application can by flip-chip by the construction and connection technology or by a wafer bond of a filter component 122 having a filter wafer on a detector unit 130 having detector wafer can be realized.

Alternativ werden die Detektorsegmente auch auf der Substratseite des Filterwafers monolithisch integriert.Alternatively, the detector segments are monolithically integrated on the substrate side of the filter wafer.

3 zeigt ein Diagramm 300 zur Darstellung einer normalisierten Transmission in einem Fabry-Perot-Interferometer in Abhängigkeit von einer Wellenlänge. 3 shows a diagram 300 for representing a normalized transmission in a Fabry-Perot interferometer as a function of a wavelength.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Herstellen eines Interferometerbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa eines vorangehend anhand der 1 und 2 beschriebenen Interferometerbauelements. Dabei wird in einem Schritt 410 ein optischer Resonator aus zumindest einem ersten Spiegelelement und einem zweiten Spiegelelement gebildet. Die beiden Spiegelelemente werden im Schritt 410 einander gegenüberliegend angeordnet und derart in zumindest ein erstes Durchlasssegment und ein zweites Durchlasssegment zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator segmentiert, dass das erste Spiegelelement und das zweite Spiegelelement im ersten Durchlasssegment einen anderen Abstand zueinander aufweisen als im zweiten Durchlasssegment. 4 shows a flowchart of a method 400 for producing an interferometer component according to an exemplary embodiment, for example a preceding one with reference to FIG 1 and 2 described interferometer device. It is in one step 410 an optical resonator is formed from at least a first mirror element and a second mirror element. The two mirror elements are in the step 410 arranged opposite each other and so segmented into at least a first passage segment and a second passage segment for transmitting light through the optical resonator that the first mirror element and the second mirror element in the first passage segment have a different distance from each other than in the second passage segment.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Betreiben eines Interferometerbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 kann beispielsweise unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie vorangehend anhand von 1 beschrieben ist, durchgeführt werden. Dabei werden in einem Schritt 510 die beiden Messsignale eingelesen. In einem Schritt 520 erfolgt die Auswertung der beiden Messsignale, um das Transmissionsspektrum des Interferometerbauelements zu ermitteln. 5 shows a flowchart of a method 500 for operating an interferometer component according to an exemplary embodiment. The method 500 may be implemented, for example, using a device as described above with reference to FIG 1 is described. It will be in one step 510 the two measuring signals are read. In a step 520, the evaluation of the two measurement signals takes place in order to determine the transmission spectrum of the interferometer component.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10018444 A1 [0002]DE 10018444 A1 [0002]

Claims (14)

Interferometerbauelement (100) mit folgendem Merkmal: einem optischen Resonator (102) umfassend zumindest ein erstes Spiegelelement (104) und ein gegenüber dem ersten Spiegelelement (104) angeordnetes zweites Spiegelelement (106), wobei das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) in zumindest ein erstes Durchlasssegment (108) und ein zweites Durchlasssegment (110) zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator (102) segmentiert sind, wobei das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) im ersten Durchlasssegment (108) einen anderen Abstand zueinander aufweisen als im zweiten Durchlasssegment (110).Interferometer component (100) with the following feature: an optical resonator (102) comprising at least a first mirror element (104) and a second mirror element (106) arranged opposite the first mirror element (104), wherein the first mirror element (104) and the second mirror element (106) are segmented into at least a first transmission segment (108) and a second transmission segment (110) for transmitting light through the optical resonator (102), the first mirror element (104). and the second mirror element (106) in the first passage segment (108) have a different distance from one another than in the second passage segment (110). Interferometerbauelement (100) gemäß Anspruch 1, mit einer Detektoreinheit (130) zum Detektieren von Licht, wobei die Detektoreinheit (130) in zumindest ein erstes Detektorsegment (132) zum Bereitstellen eines ersten Messsignals (136) und ein zweites Detektorsegment (134) zum Bereitstellen eines zweiten Messsignals (138) segmentiert ist, wobei die Detektoreinheit (130) und der optische Resonator (102) derart miteinander kombiniert sind, dass das erste Detektorsegment (132) und das erste Durchlasssegment (108) einander gegenüberliegen und das zweite Detektorsegment (134) und das zweite Durchlasssegment (110) einander gegenüberliegen.Interferometer component (100) according to Claim 1 , with a detector unit (130) for detecting light, wherein the detector unit (130) segments into at least a first detector segment (132) for providing a first measurement signal (136) and a second detector segment (134) for providing a second measurement signal (138) wherein the detector unit (130) and the optical resonator (102) are combined with each other such that the first detector segment (132) and the first passage segment (108) face each other and the second detector segment (134) and the second transmission segment (110) opposite each other. Interferometerbauelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Substratschicht (120) mit zumindest einer ersten Lichtdurchlasszone (124) und einer zweiten Lichtdurchlasszone (126) zum Durchlassen von Licht durch die Substratschicht (120), wobei die Substratschicht (120) und der optische Resonator (102) derart miteinander kombiniert sind, dass die erste Lichtdurchlasszone (124) und das erste Durchlasssegment (108) einander gegenüberliegen und die zweite Lichtdurchlasszone (126) und das zweite Durchlasssegment (110) einander gegenüberliegen.An interferometer device (100) according to any one of the preceding claims, comprising a substrate layer (120) having at least a first light transmission zone (124) and a second light transmission zone (126) for transmitting light through the substrate layer (120), the substrate layer (120) and optical resonators (102) are combined with each other such that the first light transmission zone (124) and the first transmission segment (108) oppose each other and the second light transmission zone (126) and the second transmission segment (110) face each other. Interferometerbauelement (100) gemäß Anspruch 2 und 3, bei dem die Detektoreinheit (130), die Substratschicht (120) und der optische Resonator (102) derart miteinander kombiniert sind, dass die erste Lichtdurchlasszone (124) zwischen dem ersten Durchlasssegment (108) und dem ersten Detektorsegment (132) liegt und die zweite Lichtdurchlasszone (126) zwischen dem zweiten Durchlasssegment (110) und dem zweiten Detektorsegment (134) liegt.Interferometer component (100) according to Claim 2 and 3 in which the detector unit (130), the substrate layer (120) and the optical resonator (102) are combined such that the first light transmission zone (124) lies between the first passage segment (108) and the first detector segment (132) and the second light transmission zone (126) between the second passage segment (110) and the second detector segment (134). Interferometerbauelement (100) gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem die erste Lichtdurchlasszone (124) und/oder die zweite Lichtdurchlasszone (126) durch eine Kaverne in der Substratschicht (120) gebildet ist und/oder bei dem die erste Lichtdurchlasszone (124) und die zweite Lichtdurchlasszone (126) für unterschiedliche Wellenlängen durchlässig sind.Interferometer component (100) according to Claim 3 or 4 in which the first light transmission zone (124) and / or the second light transmission zone (126) is formed by a cavern in the substrate layer (120) and / or in which the first light transmission zone (124) and the second light transmission zone (126) for different wavelengths are permeable. Interferometerbauelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das erste Spiegelelement (104) und/oder das zweite Spiegelelement (106) im ersten Durchlasssegment (108) und/oder im zweiten Durchlasssegment (110) eine Ausbuchtung (112) aufweist.Interferometerbauelement (100) according to one of the preceding claims, wherein the first mirror element (104) and / or the second mirror element (106) in the first passage segment (108) and / or in the second passage segment (110) has a bulge (112). Interferometerbauelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem Haftungsminderungselement (154) zum Verhindern eines Anhaftens des ersten Spiegelelements (104) an dem zweiten Spiegelelement (106), wobei das Haftungsminderungselement (154) in einem Übergangsbereich (152) zwischen dem ersten Durchlasssegment (108) und dem zweiten Durchlasssegment (110) zwischen dem ersten Spiegelelement (104) und dem zweiten Spiegelelement (106) angeordnet ist.Interferometer component (100) according to one of the preceding claims, having at least one adhesion-reducing element (154) for preventing adhesion of the first mirror element (104) to the second mirror element (106), wherein the adhesion-reducing element (154) in a transition region (152) between the first Passage segment (108) and the second passage segment (110) between the first mirror element (104) and the second mirror element (106) is arranged. Interferometerbauelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) in zumindest ein drittes Durchlasssegment (150) zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator (102) segmentiert sind, wobei das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) im dritten Durchlasssegment (150) den gleichen Abstand zueinander aufweisen wie im ersten Durchlasssegment (108).The interferometric device (100) of any of the preceding claims, wherein the first mirror element (104) and the second mirror element (106) are segmented into at least a third transmission segment (150) for transmitting light through the optical resonator (102), the first one Mirror element (104) and the second mirror element (106) in the third passage segment (150) have the same distance from each other as in the first passage segment (108). Interferometerbauelement (100) gemäß Anspruch 8, bei dem das zweite Durchlasssegment (110) zwischen dem ersten Durchlasssegment (108) und dem dritten Durchlasssegment (150) angeordnet ist.Interferometer component (100) according to Claim 8 in that the second passage segment (110) is disposed between the first passage segment (108) and the third passage segment (150). Verfahren (400) zum Herstellen eines Interferometerbauelements (100), wobei das Verfahren (400) folgenden Schritt umfasst: Bilden (410) eines optischen Resonators (102) umfassend zumindest ein erstes Spiegelelement (104) und ein zweites Spiegelelement (106), wobei das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) einander gegenüberliegend angeordnet werden und derart in zumindest ein erstes Durchlasssegment (108) und ein zweites Durchlasssegment (110) zum Durchlassen von Licht durch den optischen Resonator (102) segmentiert werden, dass das erste Spiegelelement (104) und das zweite Spiegelelement (106) im ersten Durchlasssegment (108) einen anderen Abstand zueinander aufweisen als im zweiten Durchlasssegment (110).A method (400) of making an interferometer device (100), the method (400) comprising the step of: Forming (410) an optical resonator (102) comprising at least a first mirror element (104) and a second mirror element (106), wherein the first mirror element (104) and the second mirror element (106) are arranged opposite to each other and segmented into at least a first transmission segment (108) and a second transmission segment (110) for transmitting light through the optical resonator (102) the first mirror element (104) and the second mirror element (106) have a different distance from each other in the first passage segment (108) than in the second passage segment (110). Verfahren (500) zum Betreiben eines Interferometerbauelements (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Verfahren (500) folgende Schritte umfasst: Einlesen (510) des ersten Messsignals (136) und des zweiten Messsignals (138); und Ermitteln (520) eines Transmissionsspektrums des Interferometerbauelements (100) unter Verwendung des ersten Messsignals (136) und des zweiten Messsignals (138).A method (500) of operating an interferometer device (100) according to any one of Claims 2 to 9 wherein the method (500) comprises the steps of: reading (510) the first measurement signal (136) and the second measurement signal (138); and determining (520) a transmission spectrum of the interferometer device (100) using the first measurement signal (136) and the second measurement signal (138). Vorrichtung (140) mit Einheiten (142, 144), die ausgebildet sind, um das Verfahren (400) gemäß Anspruch 10 und/oder das Verfahren (500) gemäß Anspruch 11 auszuführen und/oder anzusteuern und/oder umzusetzen.Apparatus (140) comprising units (142, 144) adapted to perform the method (400) in accordance with Claim 10 and / or the method (500) according to Claim 11 execute and / or control and / or implement. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (400) gemäß Anspruch 10 und/oder das Verfahren (500) gemäß Anspruch 11 auszuführen und/oder anzusteuern und/oder umzusetzen.A computer program configured to execute the method (400) Claim 10 and / or the method (500) according to Claim 11 execute and / or control and / or implement. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program is based Claim 13 is stored.
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