DE10312233A1

DE10312233A1 - Fabry-Perot-Resonator mit Halbwertsbreitekompensation sowie Verfahren zum Herstellen derselben

Info

Publication number: DE10312233A1
Application number: DE10312233A
Authority: DE
Inventors: Sean Chang
Original assignee: Delta Electronics Inc
Current assignee: Delta Electronics Inc
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2023-03-20
Also published as: DE10312233B4; US20040075845A1; JP2004138996A; US6963404B2; TW557365B

Abstract

Die Erfindung offenbart einen Fabry-Perot-Resonator mit Kompensation eines Fehlers der Halbwertsbreite (FWHM) sowie ein Herstellungsverfahren für das Bauteil. Der Fabry-Perot-Resonator besteht hauptsächlich aus einem Fabry-Perot-Resonanzraum, durch den Licht laufen kann. Der Raum beinhaltet eine erste Reflexionsfläche mit einem ersten Reflexionsvermögen zum Teilreflektieren des Lichts sowie eine zweite Reflexionsfläche mit einem zweiten Reflexionsvermögen zum Teilreflektieren des Lichts. Außerdem kann der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Reflexionsfläche entsprechend dem ersten und dem zweiten Reflexionsvermögen eingestellt werden, um dadurch den FWHM-Fehler zu kompensieren, der durch das erste und das zweite Reflexionsvermögen hervorgerufen wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Fabry-Perot-Resonator, genauer gesagt einen Fabry-Perot-Resonator, der bei faseroptischen Kommunikationsanwendungen einen Fehler der Halbwertsbreite (FWHM = Full Width at Half Maximum) kompensieren kann, sowie das zugehörige Herstellverfahren.
Beschreibung der einschlägigen Technik
In den letzten Jahren haben die Eigenschaften von Lichtwellen, nämlich Reflexion, Brechung, Interferenz und hohe Über tragungsrate, zu einer Blüte verschiedener optischer Anwendungstechniken geführt. Unter diesen überragt die Entwicklung der optischen Kommunikation den Rest. Da optische Kommunikation die Ausbreitung von Lichtwellen zum Übertragen von Daten verwendet, ist es zweifelsfrei, dass der Sende- und Empfangswirkungsgrad stark von den Eigenschaften der Lichtwellen während der Datenübertragung abhängt. Anders gesagt, müssen, um den erwarteten Sende- und Empfangswirkungsgrad zu erzielen, die verschiedenen aktiven oder passiven optischen Bauteile, wie sie bei einem aktuellen optischen Kommunikationsnetzwerk verwendet werden, Einschränkungen überwinden, die durch die Eigenschaften von Lichtwellen vorgegeben sind.
Um diesem Erfordernis zu genügen, liegt die Herstellgenauigkeit existierender optischer Bauteile ohne Ausnahme im Submikrometerbereich, oder es werden sogar Nanometer-Herstelltechniken, wie Halbleiter- und mikroelektromechanische System(MEMS)herstelltechniken verwendet. Zum Beispiel werden Fabry-Perot-Resonatorräume (oder Interferometer) durch Halbleitertechniken und Oberflächenmikrobearbeitungstechniken entwickelt, und sie werden auch umfangreich auf den Gebieten der Optoelektronik, der Mechanik, der Biomedizin und Umwelterfassungsvorgängen angewandt.
Die 1 ist ein schematisches Diagramm, die ein bekanntes Fabry-Perot-Etalon zeigt. Gemäß der 1 verfügt ein Fabry-Perot-Etalon 10 über zwei parallele Planspiegel 11 und 12 mit dem Reflexionsvermögen R. Beide Planarspiegel 11 und 12 können einfallendes Licht 13 teilreflektieren, und der Abstand D_op zwischen ihnen ist als optische Dicke definiert. Wenn Einfallslicht mit Wellenlängen λ₁ – λ_n in den Fabry-Perot-Etalon 10 eintritt, läuft es zwischen den Planspiegeln 11 und 12 aufgrund des Reflexionseffekts des einfallenden Lichts 13 an den Planspiegeln 11 und 12 hin und her, und es kann nur das Austrittslicht 14 mit der Wellenlänge λ_i bei Einstellung des Abstands D_op zwischen den Planspiegeln 11 und 12 durchdringen, um dadurch einen Filtereffekt zu erzielen. Die optischen Eigenschaften eines Fabry-Perot-Resonators sind durch die folgenden Gleichungen definiert: Freies Spektralverhältnis FSR = (λ2)/2n Dop;wobei λ die Mittenwellenlänge ist, n der optische Index ist und D_op der Abstand zwischen den zwei Planspiegeln ist; Finesse F = π√R/1 – R;wobei R das Reflexionsvermögen der zwei Planspiegel ist; und FWHM = FSR/F.
Da die Wellenlängenverteilung des Austrittslichts 14, das den Fabry-Perot-Etalon 10 durchlaufen hat, beinahe eine Normalverteilung ist, verwendet ein Designer den FWHM-Wert einer gefilterten Lichtquelle als hauptsächlichen Designparameter einer Anwendung auf übliche optische Kommunikationssysteme. Hinsichtlich des oben genannten Fabry-Perot-Etalons 10 dominiert das Reflexionsvermögen der zwei Planspiegel 11 und 12 gemeinsam mit der optischen Dicke D_op, den FWHM-Wert der Wellenlängenverteilung des Austrittslichts 14. Daher ist es die Hauptaufgabe des Designers, die optische Dicke D_op zwischen den zwei Planspiegeln sowie das Reflexionsvermögen R bei der Herstellung und Konfigurierung der zwei zwei Planspiegel 11 und 12 zu kontrollieren.
Zum Beispiel müssen die spektralen Eigenschaften des Austrittslichts 14 unter der Bedingung erfüllt werden, dass der FWHM-Wert 0,37 nm beträgt und das freie Spektralverhältnis (FSR) mindestens 40 nm beträgt, damit die spezielle Wellen länge λ_i des Austrittslichts 14, das den oben genannten Fabry-Perot-Etalon 10 durchlaufen hat, der Mittenwellenlänge λ. d. h. 1550 nm, des C-Bands innerhalb des Wellenlängenbereichs von 1530 nm bis 1565 nm, gemäß den ITU-GRID-100-GHz-Spezifikationen bei der faseroptischen Kommunikation, entspricht. In diesem Fall muss die Finesse F den Wert 108 haben. Die 2 zeigt die Definitionen für FWHM, FSR und die Finesse in diesem Fall. Ferner wird berechnet, dass die optische Dicke D_op zwischen den Planspiegeln 11 und 12 entsprechend der Beziehung zwischen FSR, der Mittenwellenlänge λ, der optischen Dicke D_op und dem mittleren Reflexionsvermögen n (FSR = λ²/2nD_op) höchstens 30 μm beträgt. Es wird auch berechnet, dass das Reflexionsvermögen R der zwei reflektierenden Planspiegel 11 und 12 gemäß der Beziehung zwischen der Finesse 11 und dem Reflexionsvermögen R der zwei Planspiegel, d. h. F = π√R/1 – R mindestens 0,97 beträgt.
Jedoch ist es üblich, wozu auf die 3 Bezug genommen wird, wenn ein bekannter Fabry-Perot-Resonanzraum 20 betrachtet wird, wie er durch aktuelle MEMS- und Halbleiter-Herstelltechniken hergestellt wird, eine Rille mit spezieller Tiefe in ein Glassubstrat 21 zu ätzen, auf dem eine feste Reflexionsfläche 23 durch Auftragen einer Schicht eines optischen Dünnfilms hergestellt wird, und eine mobile Reflexionsfläche 24, die mit einem optischen Dünnfilm beschichtet wird, unter Verwendung von MEMS-Herstelltechniken auf einem Siliciumsubstrat 22 hergestellt wird. Außerdem ist der Abstand d, über den sich die bewegliche Reflexionsfläche bewegen kann, vergleichsweise klein zum Abstand D zwischen den zwei Reflexionsflächen, d. h. d « D. Hinsichtlich des Vorstehenden wird das Reflexionsvermögen der zwei Reflexionsspiegel 23 und 24 tatsächlich durch die Qualität der optischen Beschichtungen bestimmt, und die voll ausgereiften optischen Beschichtungstechniken, wie sie aktuell verwendet werden, können die Toleranz des Reflexionsvermögens der zwei Reflexionsflächen lediglich innerhalb von ± 1 % kontrollieren. Demgemäß erreicht beim obigen Beispiel das Reflexionsvermögen der optischen Beschichtungen in der Praxis 0,97 ± 0,01, d. h. 0,96 bis 0,98. Die Finesse F, 77–155, und der FWHM-Wert, 0,551–0,258 nm, werden dadurch erhalten, dass das Reflexionsvermögen R, 0,96–0,98, in die Gleichung für die Finesse (F = π√R/1 – R) und die Gleichung für FWHM (FWHM = FSR/F) eingesetzt werden. Jedoch ist eine derartige Toleranz von FWHM zu groß und beinahe nicht brauchbar. Demgemäß weicht der tatsächliche FWHM-Wert aufgrund der in der Praxis erzielten Toleranz der optischen Beschichtungen für den bekannten Fabry-Perot-Resonanzraum 20 stark vom erwarteten Wert ab. Daher sollte der Abstand D zwischen den zwei Reflexionsflächen zur Kompensation so eingestellt werden, dass der FWHM-Wert mit dem vom Designer erwarteten Wert übereinstimmt. Wenn FWHM z. B. zu 0,37 nm angenommen wird, wird das Ergebnis erhalten, dass F 108 ist, FSR 40 nm ist und D 30 μm ist, was unter der Annahme, dass R 0,97 ist, aus der Gleichung (FSR = FWHM × F) erhalten wird. Außerdem wird aus der Gleichung (FSR = FWHM × F) unter der Annahme von R = 0,98 das Ergebnis erhalten, dass F 155 ist, FSR 0,37 nm ist und D 20,8 μm ist. Es wird beobachtet, dass die Toleranz des Reflexionsvermögens dadurch kompensiert werden kann, dass der Messwert von D so eingestellt wird, dass der FWHM-Wert konstant bleibt. Jedoch werden das Glassubstrat 21 und das Siliciumsubstrat 22 während des Herstellprozesses aneinander befestigt, was bedeutet, dass der Abstand D zwischen den zwei Reflexionsflächen im Fabry-Perot-Resonanzraum 20 fixiert bleibt. In diesem Fall kann der bekannte Fabry-Perot-Resonanzraum den durch die Toleranz der optischen Beschichtungen verursachten FWHM-Fehler nicht kompensieren, und demgemäß kann der bekannte Fabry-Perot-Resonanzraum nicht die Erfordernisse des Designers erfüllen.
Um den obigen Punkt zu lösen, schlägt der Schöpfer der vor liegenden Erfindung einen Fabry-Perot-Resonator vor, der dem erwarteten FWHM-Wert genügt, so dass der Fabry-Perot-Resonator auf effektive Weise bei faseroptischer Kommunikation angewandt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Fabry-Perot-Resonator und ein Herstellverfahren für diesen zu schaffen; der Fabry-Perot-Resonator kann einen Fehler kompensieren, der durch die Toleranz der optischen Beschichtung hinsichtlich des FWHM-Werts für die Lichtwellenverteilung hervorgerufen wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kompensieren eines FWHM-Fehlers zu schaffen, was dadurch erreicht wird, dass der Abstand zwischen zwei Reflexionsflächen eines Fabry-Perot-Resonators eingestellt wird.
Der erfindungsgemäße Fabry-Perot-Resonator verfügt über einen Fabry-Perot-Resonanzraum, der Licht durchlässt; außerdem beinhaltet der Fabry-Perot-Resonanzraum eine erste Reflexionsfläche mit einem ersten Reflexionsvermögen zum Teilreflektieren von Licht sowie eine zweite Reflexionsfläche mit einem zweiten Reflexionsvermögen, die so konfiguriert ist, dass sie parallel zur ersten Reflexionsfläche zur Teilreflexion von Licht verläuft. Der Abstand zwischen der ersten Reflexionsfläche und der zweiten Reflexionsfläche kann entsprechend dem ersten und dem zweiten Reflexionsvermögen eingestellt werden, um einen FWHM-Fehler für Licht zu kompensieren, der durch das erste und das zweite Reflexionsvermögen verursacht ist, nachdem das Licht den Fabry-Perot-Resonanzraum durchlaufen hat. Die erste Reflexionsfläche liegt auf einem durch MEMS-Techniken hergestellten Mikroreflexionsspiegel, der mit einem ersten optischen Dünnfilm be schichtet ist, der für das erste Reflexionsvermögen der ersten Reflexionsfläche sorgt. Die erste Reflexionsfläche verfügt über einen einstellbaren Spalt, der viel kleiner als die optische Dicke des Resonanzraums ist.
Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Reflexionsfläche eine Fläche einer Linse mit Brechungsindexübergang (GRIN = Graded-Index), die mit einem zweiten optischen Dünnfilm beschichtet ist, der für das zweite Reflexionsvermögen sorgt. Auch ist der Mikroreflexionsspiegel, auf dem sich die erste Reflexionsfläche befindet, durch ein Lötmittel mit der GRIN-Linse verbunden, auf der sich die zweite Reflexionsfläche befindet. Genauer gesagt, befindet sich zwischen der ersten und der zweiten Reflexionsfläche vor dem Verbinden ein einstellbarer Zwischenraum, und nach dem Verbinden befindet sich dort ein einstellbarer Spalt. Daher ist gemäß der Erfindung der einstellbare Abstand zwischen den zwei Reflexionsflächen des Fabry-Perot-Resonators tatsächlich der einstellbare Zwischenraum zuzüglich dem einstellbaren Spalt. Durch Einstellen des einstellbaren Zwischenraums kann der erfindungsgemäße Fabry-Perot-Resonator einen FWHM-Fehler einer Lichtwellenverteilung kompensieren, der durch das erste und zweite Reflexionsvermögen nach dem Durchlauf durch den Fabry-Perot-Resonator bedingt ist.
Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Reflexionsfläche eine Fläche eines Glassubstrats, die mit einem zweiten optischen Dünnfilm beschichtet ist, der für das zweite Reflexionsvermögen sorgt, und das Glassubstrat ist ebenfalls an einer GRIN-Linse befestigt. Auch stellt ein Lot die Verbindung zwischen dem Mikroreflexionsspiegel und der GRIN-Linse her. Davon abgesehen ist der restliche Teil der Ausführungsform dem bei der ersten beschriebenen Ausführungsform ähnlich und wird hier nicht wiederholt.
Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung verfügt ein Fabry-Perot-Resonator ferner über eine GRIN-Linse, die als Empfänger für Licht verwendet wird, das durch den Fabry-Perot-Resonator gelaufen ist. Abweichend davon ist der restliche Teil des Fabry-Perot-Resonators dieser Ausführungsform identisch mit dem bei der ersten oder zweiten beschriebenen Ausführungsform der Erfindung.
Bei der vierten Ausführungsform der Erfindung verfügt der Fabry-Perot-Resonator ferner über einen Reflexionsspiegel oder ein Reflexionsprisma zum Reflektieren des Lichts, das durch den Fabry-Perot-Resonator gelaufen ist, zurück zu diesem. Abweichend davon ist der restliche Teil des Fabry-Perot-Resonators dieser Ausführungsform identisch mit dem bei der ersten oder zweiten beschriebenen Ausführungsform der Erfindung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm, das einen bekannten Fabry-Perot-Etalon zeigt.
2 ist ein schematisches Diagramm, das die Spektrumscharakteristik einer Lichtquelle zeigt. Hierbei repräsentiert die obere horizontale Achse die Interferenzstreifenordnung, die untere horizontale Achse repräsentiert die Wellenlänge, die rechte vertikale Achse repräsentiert die Energieverluste (in dB) und die linke vertikale Achse repräsentiert das prozentuale Transmissionsvermögen (in %).
3 ist ein schematisches Schnittdiagramm, das einen bekannten Fabry-Perot-Resonator zeigt, der durch Halbleiter- und MEMS-Herstelltechniken hergestellt wurde.
4A ist ein schematisches Schnittdiagramm, das den Fabry-Perot-Resonator gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
4B ist ein schematisches Schnittdiagramm, das den Fabry-Perot-Resonator gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
5A ist ein schematisches Schnittdiagramm, das den Fabry-Perot-Resonator gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
5B ist ein schematisches Schnittdiagramm, das den Fabry-Perot-Resonator gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Um den Problempunkt des herkömmlichen Fabry-Perot-Resonanzraums zu lösen, dass es bei diesem nicht gelingt, den erwarteten FWHM-Wert zu erreichen, ist durch die Erfindung ein Fabry-Perot-Resonator geschaffen. Ein Parallellicht-Eingangsbauteil, dessen Oberfläche mit einem optischen Dünnfilm beschichtet ist, z. B. eine GRIN-Linse, wird als erste Reflexionsfläche verwendet, und eine durch MEMS-Techniken hergestellte Reflexionsfläche wird als zweite Reflexionsfläche verwendet. Auf diese Weise verbleibt der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Reflexionsfläche im erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator einstellbar statt fixiert. Demgemäß kann der Abstand zwischen den zwei Reflexionsflächen abhängig vom Reflexionsvermögen der optischen Dünnfilme eingestellt werden, die auf die erste Reflexionsfläche auf der GRIN-Linse und die zweite, durch MEMS-Techniken hergestellte Reflexionsfläche aufgetragen sind, um es dadurch zu ermöglichen, dass der hergestellte Fabry-Perot-Resonator einen erwarteten FWHM-Wert zeigt. Die Ausführungsformen der Erfin dung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4A bis 5B veranschaulicht.
Erste Ausführungsform
Die 4A ist ein schematisches Schnittdiagramm, das den Fabry-Perot-Resonator 100 der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Gemäß der 4A verfügt der Fabry-Perot-Resonator 100 dieser Ausführungsform hauptsächlich über eine GRIN-Linse 101, die mit einem optischen Dünnfilm 102 beschichtet ist, der als erste Reflexionsfläche wirkt, und einen Mikroreflexionsspiegel 110, der durch MEMS-Techniken hergestellt wurde und mit einem anderen optischen Dünnfilm 111 beschichtet ist, der als zweite Reflexionsfläche wirkt; außerdem sind die GRIN-Linse 101 und der Mikroreflexionsspiegel 110 durch ein Lot 121 verbunden. Beim Herstellprozess des Fabry-Perot-Resonators der Ausführungsform werden die oben genannte erste und zweite Reflexionsfläche so konfiguriert, dass sie mit einem Zwischenraum d₁ (in μm) parallel verlaufen, und die zweite Reflexionsfläche des Mikroreflexionsspiegels 110 verfügt über einen einstellbaren Spalt D₁ (in μm); d₁ ist vergleichsweise klein gegenüber D₁, d. h. d₁ « D₁. Diesbezüglich ist der Zwischenraum D₁ vor dem Verbinden durch das Lot 121 einstellbar. Daher kann der Zwischenraum D₁ beim erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator dennoch entsprechend dem tatsächlichen Reflexionsvermögen der optischen Dünnfilme 111 und 102 eingestellt werden, obwohl das tatsächliche Reflexionsvermögen der optischen Dünnfilme 111 und 102 eine Toleranz zeigt, anstatt das vom Designer erwartete Reflexionsvermögen zu erzielen. Demgemäß kann der erfindungsgemäße Fabry-Perot-Resonator den erwarteten FWHM-Wert erzielen, nachdem die Verbindung durch das Lot 121 hergestellt wurde. Wenn die obige Beschreibung als Beispiel verwendet wird und das erwartete Reflexionsvermögen R 0,97 beträgt und das tatsächliche Reflexionsvermögen R 0,96 beträgt, wird der Zwischenraum D₁ auf ungefähr 28 μm (wobei R 0,98 ist) gegenüber den zuvor spezifizierten 30 μm (wobei R 0,97 ist) eingestellt.
Außerdem kann, nachdem beim erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator die Verbindung durch das Lot 121 erfolgte, da die zweite Reflexionsfläche des Mikroreflexionsspiegels 110 als bewegliche Reflexionsfläche dient, der abstimmbare Spalt d₁ anschließend dazu verwendet werden, den Filtereffekt für Lichtwellen einzustellen. Jedoch ist zu beachten, dass der Spalt d₁ vergleichsweise klein gegenüber dem Zwischenraum D₁ ist. Demgemäß sind der einstellbare Zwischenraum D₁ und der abstimmbare Spalt d₁ beim erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator völlig verschieden. Genauer gesagt, ist der einstellbare Abstand zwischen den Reflexionsflächen des erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonators praktisch D₁ zuzüglich d₁.
Zweite Ausführungsform
Gemäß der 4B verfügt der Fabry-Perot-Resonator 200 der zweiten Ausführungsform der Erfindung hauptsächlich über eine GRIN-Linse 201, auf der ein Glassubstrat 203 vorhanden ist, das mit einem optischen Dünnfilm 202 beschichtet ist, der als erste Reflexionsfläche wirkt; und einen durch MEMS-Techniken hergestellten Mikroreflexionsspiegel 210, der mit einem optischen Dünnfilm 211 beschichtet ist, der als zweite Reflexionsfläche wirkt. Außerdem sind die GRIN-Linse 201 und der Mikroreflexionsspiegel 210 durch das Lot 221 verbunden. Beim Herstellprozess für den erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator werden die erste und die zweite Reflexionsfläche so konfiguriert, dass sie mit einem Zwischenraum D₂ parallel verlaufen, und die zweite Reflexionsfläche des Mikroreflexionsspiegels 210 wird so hergestellt, dass sie über einen abstimmbaren Spalt d₂ verfügt. Hierbei ist d₂ vergleichsweise klein gegenüber D₂, d. h. d₂ « D₂. Hinsichtlich des Vorstehenden ist der Zwischenraum D₂ vor dem Verbinden durch das Lot 221 einstellbar. Daher kann der Zwischenraum D₂ dennoch entsprechend dem tatsächlichen Reflexionsvermögen der optischen Dünnfilme 211 und 202 eingestellt werden, obwohl tatsächlich betreffend das tatsächliche Reflexionsfläche der optischen Dünnfilme 211 und 202 eine Toleranz besteht. Daher kann der erfindungsgemäße Fabry-Perot-Resonator den erwarteten FWHM-Wert erreichen, nachdem die Verbindung durch das Lot 221 erfolgte.
Außerdem kann, nachdem beim erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator die Verbindung durch das Lot 221 erfolgte, da die zweite Reflexionsfläche des Mikroreflexionsspiegels 210 als bewegliche Reflexionsfläche wirkt, der abstimmbare Spalt d₂ anschließend so eingestellt werden, dass der Filtereffekt für Lichtwellen moduliert wird. Jedoch ist zu beachten, dass der Spalt d₂ vergleichsweise klein gegenüber dem Zwischenraum D₂ ist, so dass beim erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator die Ausmaße des einstellbaren Zwischenraums D₂ und des abstimmbaren Spalts d₂ völlig verschiedene Werte sind. Genauer gesagt, beträgt der einstellbare Abstand zwischen den zwei Reflexionsflächen beim erfindungsgemäßen Fabry-Perot-Resonator praktisch D₂ zuzüglich d₂.
Dritte Ausführungsform
Der Fabry-Perot-Resonator 100 der obigen Ausführungsform kann ferner eine zusätzliche GRIN-Linse 301 oder eine Fotodiode (nicht dargestellt) aufweisen, um zum Fabry-Perot-Resonator 300 zu werden, wie es in der 5A dargestellt ist. In diesem Fall wird die bei der Ausführungsform vorhandene GRIN-Linse 301 als Empfänger zum Empfangen von Lichtwellen verwendet, die den Fabry-Perot-Resonator 100 durchlaufen haben. Abgesehen davon ist der restliche Teil des Fabry-Perot-Resonators 300 der Ausführungsform identisch mit dem der ersten Ausführungsform, und er wird hier nicht weiter beschrieben.
In ähnlicher Weise kann der Fabry-Perot-Resonator 300 der Ausführungsform auch aus dem Fabry-Perot-Etalon 200 der zweiten Ausführungsform und einer zusätzlichen GRIN-Linse bestehen. Davon abgesehen ist der restliche Teil des Fabry-Perot-Resonators 300 identisch mit dem der zweiten Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform
Darüber hinaus kann, wie es in der 5B dargestellt ist, wenn die obige GRIN-Linse 101/201 bei der ersten/zweiten Ausführungsform eine Doppelfaser ist, der Fabry-Perot-Resonator 100/200 der ersten/zweiten Ausführungsform ferner einen zusätzlichen Reflektor 401, z. B. einen Reflexionsspiegel oder ein Reflexionsprisma, aufweisen, um zu einem Fabry-Perot-Resonator 400 zu werden, wie er in der 5B dargestellt ist. In diesem Fall reflektiert der in der Ausführungsform vorhandene Reflektor 401 die Lichtwellen, die durch den Fabry-Perot-Resonator 100/200 gelaufen sind, zurück zu diesem Fabry-Perot-Resonator. Abgesehen davon ist der restliche Teil des Fabry-Perot-Resonators 400 der Ausführungsform identisch mit dem bei der ersten/zweiten Ausführungsform, und er wird hier nicht weiter beschrieben.
Zusammengefasst gesagt, sind die Ausführungsformen der Erfindung oben deutlich beschrieben. Jedoch ist vom mit diesen Techniken vertrauten Fachmann zu beachten, dass die beschriebenen Beispiele nur veranschaulichend und nicht beschränkend sind. D. h., dass, ohne vom wahren Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, Variationen und Modifizierungen, die ausgehend von den obigen Bauteilen vor genommen werden, von den beigefügten Ansprüchen umfasst sein sollen.

Claims

Fabry-Perot-Resonator mit einem Fabry-Perot-Resonanzraum, durch den Licht laufen kann, wobei der Fabry-Perot-Resonanzraum Folgendes aufweist: – eine erste Reflexionsfläche mit einem ersten Reflexionsvermögen zum Teilreflektieren von Licht; und – eine zweite Reflexionsfläche mit einem zweiten Reflexionsvermögen, die parallel zur ersten Reflexionsfläche zum Teilreflektieren von Licht vorhanden ist; – wobei der Abstand zwischen der ersten Reflexionsfläche und der zweiten Reflexionsfläche entsprechend dem ersten und dem zweiten Reflexionsvermögen eingestellt wird, um einen Fehler der Halbwertsbreite (FWHM) des Lichts, das durch den Fabry-Perot-Resonator gelaufen ist, durch das erste und das zweite Reflexionsvermögen zu kompensieren.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 1, bei dem die erste Reflexionsfläche durch mikroelektromechanische System(MEMS)herstelltechniken hergestellt ist und die erste Reflexionsfläche mit einem ersten optischen Dünnfilm beschichtet ist, der für das erste Reflexionsvermögen sorgt.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 2, bei dem die erste Reflexionsfläche über einen abstimmbaren Spalt verfügt.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 1, bei dem die zweite Reflexionsfläche eine Fläche einer Linse mit Brechungsindexübergang (GRIN) ist, wobei diese Fläche mit einem zweiten optischen Dünnfilm beschichtet ist, der für das zweite Reflexionsvermögen sorgt.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 1, bei dem die zweite Reflexionsfläche eine Fläche eines Glassubstrats ist, wobei diese Fläche mit einem zweiten optischen Dünnfilm be schichtet ist, der für das zweite Reflexionsvermögen sorgt, und wobei das Glassubstrat auf einer GRIN-Linse befestigt ist.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 1, ferner mit einem Empfänger zum Empfangen des Lichts, das durch den Fabry-Perot-Resonanzraum gelaufen ist.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 6, bei dem der Empfänger eine GRIN-Linse ist.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 6, bei dem der Empfänger eine Fotodiode ist.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 1, ferner mit einem Reflektor zum Reflektieren des Lichts, das durch den Fabry-Perot-Resonanzraum gelaufen ist, zurück zu diesem.
Fabry-Perot-Resonator nach Anspruch 9, bei dem der Reflektor ein Reflexionsprisma oder ein Reflexionsspiegel ist.
Verfahren zum Herstellen eines Fabry-Perot-Resonators, der einen Fehler der Halbwertsbreite (FWHM) kompensiert, mit den folgenden Schritten: – Auftragen eines ersten optischen Dünnfilms auf einen durch MEMS-Herstelltechniken hergestellten beweglichen Mikrospiegel zum Herstellen einer ersten Reflexionsfläche; – Auftragen eines zweiten optischen Dünnfilms auf eine GRIN-Linse zum Herstellen einer zweiten Reflexionsfläche; – Konfigurieren der ersten Reflexionsfläche und der zweiten Reflexionsfläche in solcher Weise, dass sie parallel verlaufen; und –Überwachen des Spektrums von Licht, das durch den Fabry-Perot-Resonator gelaufen ist, und Einstellen des Abstands zwischen der ersten Reflexionsfläche und der zweiten Reflexionsfläche, um den FWHM-Fehler auf die Toleranz zu begrenzen.
Verfahren zum Herstellen eines Fabry-Perot-Resonators, der einen Fehler der Halbwertsbreite (FWHM) kompensiert, nach Anspruch 11, ferner mit dem Schritt des Befestigens des beweglichen Mikroreflexionsspiegels und der GRIN-Linse durch ein Lot, nachdem der FWHM-Fehler auf die Toleranz begrenzt wurde.