DE9320347U1 - Microsystem for light beam guidance - Google Patents

Microsystem for light beam guidance

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Description

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Beschreibung: Description :

Die Neuerung betrifft ein Mikrosystem zur Lichtstrahlführung. Das System besteht aus einer Einrichtung , die durch äußere Einwirkung eine eindimensionale Bewegung ausführt, einer Lichteinkoppeleinrichtung sowie mindestens zwei Lichtauskoppeleinrichtungen und einem mikrooptischen Aufbau.The innovation concerns a microsystem for guiding light beams. The system consists of a device that executes a one-dimensional movement through external influence, a light coupling device and at least two light coupling devices and a micro-optical structure.

Derartige lichtüberkoppelnde Systeme sind aus Journal of Lightwave Technology, Vol. 10, 8. Aug. 1992 bekannt. M.F. Dautartas et al. beschreiben dort unter dem Titel "A Silicon-Based Moving-Mirror Optical Switch" ein Multimoden-Fasernetzwerk (token ring network). Die Funktion einer optischen Bypass-Schaltung, die die einzelnen Teilnehmer definiert vom Netzwerk trennen soll, wird ausgeübt, ohne daß der Ring unterbrochen wird.Such light-coupling systems are known from Journal of Lightwave Technology, Vol. 10, August 8, 1992. M.F. Dautartas et al. describe a multimode fiber network (token ring network) under the title "A Silicon-Based Moving-Mirror Optical Switch". The function of an optical bypass circuit, which is intended to separate the individual participants from the network in a defined manner, is carried out without the ring being interrupted.

Die Schaltfunktion wird prinzipiell auf zwei Arten ausgeführt. Zum einen wird das Licht über ein bewegliches Teil (moving beam switch) zwischen stationären, d.h. ortsfesten Fasern hin- und hergeschaltet, zum andern werden die Fasern mechanisch gegeneinander verschoben (moving fiber switch). Ein beweglicher Spiegel befindet sich auf einer beweglichen Grundplatte, eine zweite Grundplatte enthält die Führungsnuten für die Fasern, die darin positioniert werden. Der Aktor wird separat an die Spiegelplatte angebracht und kippt diese in den Strahlengang bzw. daraus heraus.The switching function is basically carried out in two ways. Firstly, the light is switched back and forth between stationary, i.e. fixed fibers via a moving part (moving beam switch), and secondly, the fibers are mechanically moved against each other (moving fiber switch). A moving mirror is located on a moving base plate, a second base plate contains the guide grooves for the fibers, which are positioned in it. The actuator is attached separately to the mirror plate and tilts it into or out of the beam path.

Es müssen hierzu verschiedene Ebenen zueinander positioniert werden. Der Antrieb ist nicht "integriert" und die Bewegung findet nicht in der Ebene statt, sondern aus der strukturierten Ebene heraus bzw. hinein. Die Anordnung ist darüber hinaus wesentlich größer in den Abmessungen, so daß eine abbildende Optik in den optischen Strahlengang eingebracht werden muß.For this, different planes must be positioned relative to one another. The drive is not "integrated" and the movement does not take place in the plane, but rather out of or into the structured plane. The arrangement is also significantly larger in size, so that an imaging optic must be introduced into the optical beam path.

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In "Engineering Optics" von K. Lizuka, Springer Series in Optical Sciences, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, 1985 wird im Kapitel 15.3 unter "Basic Device in Integrated Optics" ein Richtkopplerschalter behandelt. Dieses Element besteht im Prinzip aus zwei Richtkopplern und einem parallelen Wegstück mit eng benachbarten Streifenwellenleitern. Über den elektrooptischen Effekt kann durch Anlegen einer Spannung an Elektroden, die entlang des parallelen Strexfenwellenleiterstück nahe an den Streifenwellenleitern angebracht werden, die Feldverteilung gezielt zwischen den beiden Ausgängen eines Richtkopplers hin- und hergeschaltet werden. Bei der integriert-optischen Lösung wird das von den Fasern abgestrahlte Licht in Lichtwellenleiter über direkte Stirnkopplung eingestrahlt und die eigentliche Schaltfunktion auf dem integriert-optischen Chip (IOC) realisiert.In "Engineering Optics" by K. Lizuka, Springer Series in Optical Sciences, Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo, 1985, a directional coupler switch is discussed in chapter 15.3 under "Basic Device in Integrated Optics". This element consists in principle of two directional couplers and a parallel path section with closely spaced strip waveguides. Using the electro-optical effect, the field distribution can be switched back and forth between the two outputs of a directional coupler by applying a voltage to electrodes that are placed along the parallel strip waveguide section close to the strip waveguides. In the integrated optical solution, the light emitted by the fibers is radiated into optical fibers via direct end coupling and the actual switching function is implemented on the integrated optical chip (IOC).

Wesentlicher Nachteil ist zum einen die stabile Ankopplung der Fasern an den IOC und zum anderen die langen Wege in den Wellenleiterstrukturen sowie die relativ großen Dämpfungsverluste in optisch aktiven Substraten wie Lithiumniobat.The main disadvantage is, on the one hand, the stable coupling of the fibers to the IOC and, on the other hand, the long paths in the waveguide structures as well as the relatively large attenuation losses in optically active substrates such as lithium niobate.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrosystem für das Überkoppeln, Schalten- bzw. Umlenken eines Lichtstrahls, für das Modulieren bzw. Zerhacken eines Lichtstrahls, aber auch für das Steuern der Intensität bzw. das gesteuerte Verzweigen von Intensitäten bereitzustellen.The innovation is based on the task of providing a microsystem for coupling, switching or redirecting a light beam, for modulating or chopping a light beam, but also for controlling the intensity or the controlled branching of intensities.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine Zunge, die am beweglichen Teil des Antriebs angebracht ist, hat an ihrem freien Ende eine Lichtstrahlumlenkeinrichtung, die einen auftreffenden Lichtstrahl um einen frei vorgebbaren Winkel ablenkt. Diese Lichtstrahlumlenkeinrichtung taucht bei Erregung des Antriebs dementsprechend tief in den Freiraum eines Lichtleitfaser-Führungssystems ein, oder wird aus ihm zurückgezogen.This task is solved according to the innovation by the characterizing features of claim 1. A tongue, which is attached to the movable part of the drive, has a light beam deflection device at its free end, which deflects an incident light beam by a freely predeterminable angle. When the drive is excited, this light beam deflection device plunges deep into the free space of an optical fiber guide system, or is withdrawn from it.

Zwei Lichtleitfaserenden haben eine gemeinsame Achse. Die Achse des dritten Lichtleiterfaserendes steht parallel zur vorgesehenen Strahlablenkungsrichtung, z.B. senkrecht zur Achse der beiden ersten Faserenden,.wie das weiter unten im Durchführungsbeispiel noch beschrieben wird. Das bewegliche Teil des Antriebes, samt Zunge und Strahlumlenkeinrichtung führt eine Hubbewegung entlang dieser letzteren Achse bei Erregung aus.Two optical fiber ends have a common axis. The axis of the third optical fiber end is parallel to the intended beam deflection direction, e.g. perpendicular to the axis of the first two fiber ends, as will be described further below in the example. The movable part of the drive, including the tongue and beam deflection device, carries out a lifting movement along this latter axis when excited.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet. Hubbewegungen lassen sich einfach mit einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung wie einem Elektromagneten erzeugen. Im erfindungsgemäßen Mikrosystem wird besonders vorteilhaft ein elektrostratischer Kammantrieb eingesetzt, der sich sehr gut mit dem LIGA-Verfahren unter Anwendung der Opferschichttechnik auf einem geeigneten Substrat herstellen läßt. Die Art der Antriebseinrichtungen sind aber nicht darauf beschränkt. Vielmehr wird am jeweiligen Einsatz des Mikrosystems ermessen, welche Art Antrieb vorteilhaft ist.Further advantageous embodiments are characterized in subclaims 2 to 8. Lifting movements can be easily generated with an electromagnetic drive device such as an electromagnet. In the microsystem according to the invention an electrostatic comb drive is used particularly advantageously, which can be produced very well with the LIGA process using the sacrificial layer technique on a suitable substrate. The type of drive devices is, however, not limited to this. Rather, the type of drive that is advantageous is determined by the specific use of the microsystem.

Beim elektrostatischen Kammantrieb befindet sich die Lichtstrahlumlenkeinrichtung am fernen Ende der Zunge. Das ist ein zur Zungenachse schräggestellter, im unten beschriebenen Durchführungsbeispiel um 45° schräggestellter Spiegel, der den vom Faserende l kommenden Lichtstrahl soweit auf das Faserende 3 reflektiert, soweit dieser auf den Spiegel trifft.In the electrostatic comb drive, the light beam deflection device is located at the far end of the tongue. This is a mirror that is inclined to the tongue axis, in the example described below, inclined by 45°, which reflects the light beam coming from the fiber end l onto the fiber end 3 as far as it hits the mirror.

Statt dem abstrahlenden Ende von Faser 1 kann dort auch eine gerichtet abstrahlende Lichtquelle sein, falls es nur auf das konstant abgestrahlte Licht ankommt.Instead of the emitting end of fiber 1, there can also be a directed light source if only the constantly emitted light is important.

Damit bei völlig aus dem Freiraum herausgefahrener Zunge am Kammantrieb nicht ständig die dazu notwendige Spannung anstehen muß, ist am Faserführungssystem am Ende des Freiraumkanals eine Einrastvorrichtung angebracht, die an der Zunge einklinkt und diese dann mechanisch in dieser Stellung hält, so daß eineSo that the necessary tension does not have to be applied to the comb drive when the tongue is completely moved out of the free space, a locking device is attached to the fiber guide system at the end of the free space channel, which latches onto the tongue and then mechanically holds it in this position so that a

dauernde Erregung zum Aufrechterhalten dieses Zustandes aufgehoben werden kann. Der konstruktive Aufbau kann natürlich auch so gestaltet werden, das ein Einrasten bei voll eingefahrener Zunge erfolgt. In beiden Fällen sind das SchaItzustände, für Bypass-Vorgänge z.B., die natürlich durch einen Rückzug der Einrastvorrichtung erneut aktiviert werden können.permanent excitation to maintain this state can be canceled. The structural design can of course also be designed so that locking occurs when the tongue is fully retracted. In both cases, these are switching states, for bypass processes, for example, which can of course be reactivated by retracting the locking device.

Ändert sich die Spannung am Kammantrieb periodisch zwischen zwei Werten derart, daß die Lichtstrahlumlenkeinrichtung völlig in den Freiraum eingezogen oder ganz daraus herausgezogen ist, werden Lichtpulse mit gegensätzlichem Puls-Pausen-Verhältnis in die Faser 2 und Faser 3 ausgekoppelt. Die Modulation bzw. das Zerhacken des ausgesandten Lichtstrahles ist bis zu Frequenzen im unteren kHz-Bereich beliebig vorgebbar.If the voltage on the comb drive changes periodically between two values in such a way that the light beam deflection device is completely drawn into the free space or completely pulled out of it, light pulses with opposite pulse-pause ratios are coupled out into fiber 2 and fiber 3. The modulation or chopping of the emitted light beam can be specified as desired up to frequencies in the lower kHz range.

Eine stetig sich ändernde Spannung am Kammantrieb bewirkt eine stetige Änderung der Intensität des in die Lichtleitfaser 2 oder 3 eingekoppelten Lichtstrahls, der dadurch komplementär in seiner Intensität auch bei Lichtleitfasern aufgeteilt wird. Dies eignet sich für den Gebrauch als Sensor.A constantly changing voltage on the comb drive causes a constant change in the intensity of the light beam coupled into the optical fiber 2 or 3, which is thereby also divided in a complementary manner in its intensity in the optical fibers. This is suitable for use as a sensor.

Das Mikrosystem arbeitet z. B. als Beschleunigungssensor, wenn es auf einem einer Beschleunigung ausgesetzten Körper fest angebracht ist und der bewegliche Teil des Antriebs samt Zunge und Lichtumlenkeinrichtung als seismische Masse wirkt.The microsystem works, for example, as an acceleration sensor when it is firmly attached to a body subject to acceleration and the moving part of the drive, including the tongue and light deflection device, acts as a seismic mass.

Bei Verwendung der beweglichen Einrichtung des Mikrosystems als Bestandteil einer Druckmembran, bzw. bei starrer Kopplung der Einrichtung an die Druckmemmbran, arbeitet das Mikrosystem als Drucksensor. In diesem Fall entfällt dann der elektrostatische Antrieb.When the movable device of the microsystem is used as part of a pressure membrane, or when the device is rigidly coupled to the pressure membrane, the microsystem works as a pressure sensor. In this case, the electrostatic drive is no longer required.

Das Mikrosystem kann in modifizierter Weise als Intensitätsregler in Lichtleitersystemen, oder als Lichtschalter, oder als schneller Modulator oder gar als Steuereinrichtung ein-The microsystem can be used in a modified form as an intensity controller in fiber optic systems, or as a light switch, or as a fast modulator or even as a control device.

gesetzt werden. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und auf die erwähnten Fälle nicht beschränkt.The possible applications are diverse and not limited to the cases mentioned.

Das Mikrosystem oder Modifizierungen davon sind insbesondere vorteilhaft mit dem LIGA-Verfahren herstellbar. Dies zeigt sich besonders deutlich in der integrierten Fertigung von mikrooptischen und mikromechanischen Baugruppen zu einem Mikrosystem. The microsystem or modifications thereof can be manufactured particularly advantageously using the LIGA process. This is particularly evident in the integrated production of micro-optical and micro-mechanical assemblies to form a microsystem.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in folgendem näher beschrieben. Es zeigt die:An example of the innovation is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows the:

Figur 1 das Mikrosystem mit Kammantrieb als regelbaren Verzweiger und dieFigure 1 the microsystem with comb drive as adjustable splitter and the

Figur 2 das Mikrosystem in eingerasteter Stellung als Schalter.Figure 2 the microsystem in the locked position as a switch.

Auf der Grundplatte 4 werden Faserführungsstrukturen 21-24 über das LIGA-Verfahren unter Anwendung der Opferschichttechnik erzeugt, die eine T-förmige Anordnung dreier Lichtleitfasern gestattet (Fig. 1). In diese Faserführungsschächte sind die Lichtleitfasern 1, 2 und 3 eingelegt. Zwischen den verschiedenen Fasern besteht ein Abstand, der wenig mehr als dem Kerndurchmesser der Lichtleitfasern entspricht. In dem Freiraum 6 zwischen den Fasern 1 und 2 befindet sich die bewegliche Zunge 7, die am beweglichen Teil 81 des Antriebs 8 angebracht ist. Bei der Antriebseinheit 8 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen elektrostatischen Kammantrieb. Die bewegliche kammartige Struktur 81 an der die Zunge 7 aufgehängt ist, taucht in eine zweite feststehende kammartige Struktur 82 ein. Die bewegliche kammartige Struktur 81 ist an den Biegefedern 83 aufgehängt. Bei Anlegen einer Spannung zwischen den beiden kammartigen Strukturen 81, 82 ist das System bestrebt, seinen Energieinhalt dadurch zu erhöhen, daß esOn the base plate 4, fiber guide structures 21-24 are created using the LIGA process using the sacrificial layer technique, which allows a T-shaped arrangement of three optical fibers (Fig. 1). The optical fibers 1, 2 and 3 are inserted into these fiber guide shafts. There is a distance between the various fibers that corresponds to a little more than the core diameter of the optical fibers. In the free space 6 between the fibers 1 and 2 there is the movable tongue 7, which is attached to the movable part 81 of the drive 8. In the exemplary embodiment, the drive unit 8 is an electrostatic comb drive. The movable comb-like structure 81 on which the tongue 7 is suspended dips into a second fixed comb-like structure 82. The movable comb-like structure 81 is suspended on the bending springs 83. When a voltage is applied between the two comb-like structures 81, 82, the system tries to increase its energy content by

seine Kondensatorfläche vergrößert. Dies bedeutet, daß die bewegliche Struktur weiter in die feststehende eintaucht. Das führt zu einer Hubbewegung der Zunge.its capacitor surface is increased. This means that the movable structure is immersed further into the fixed one. This leads to a lifting movement of the tongue.

Die bewegliche Zunge 7 ist an ihrem Ende keilförmig ausgebildet, so daß in der Ausgangsposition Licht, das von der Lichtleitfaser 1 abgestrahlt wird an der Schräge 71 des keilförmigen Endes der Zunge reflektiert und damit in Richtung zur Lichtleitfaser 3 umgelenkt wird. In der Endposition ist die Zunge 7 durch den Antrieb 8 aus dem Freiraum 6 herausbewegt, so daß das von der Lichtleitfaser 1 abgestrahlte Licht direkt in die Lichtleitfaser 2 ausgekoppelt wird. Je nach Keilposition ist es auch möglich, das von Faser 1 abgestrahlte Licht in unterschiedlichen Verhältnissen auf die beiden Lichtleitfasern 2 und 3 zu verteilen.The movable tongue 7 is wedge-shaped at its end, so that in the starting position, light emitted by the optical fiber 1 is reflected on the slope 71 of the wedge-shaped end of the tongue and is thus redirected in the direction of the optical fiber 3. In the end position, the tongue 7 is moved out of the free space 6 by the drive 8, so that the light emitted by the optical fiber 1 is coupled directly into the optical fiber 2. Depending on the wedge position, it is also possible to distribute the light emitted by fiber 1 in different proportions to the two optical fibers 2 and 3.

Im Falle eines Schalters, genauer Einmalschalters, werden an den in Richtung zum Antrieb liegenden Faserführungsstrukturen 21 und 22 Biegelemente 25 und 26 angebaut. Die Zunge wird in ihrer Längsrichtung etwas konisch ausgebildet und ist an ihrem Ende mit Noppen 72 versehen, an denen die Biegeelemente 25 und 2 6 bei entsprechender Auslenkung der beweglichen Einrichtung und damit der Zunge 7 einrasten. Zum Zurückführen der Zunge in die Ausgangslage, oder auch in die Aktivierungslage, werden die Biegeelemente 25, 26 gegen die Faserführungsstrukturen 21-24 gedrückt und die Einrichtung 8 samt Zunge 7 freigegeben. Die Rückführung kann durch einen gesonderten steuerbaren Mechanismus oder durch eine einfache Rückholeinrichtung auf Federbasis als auch durch das zu überwachendes Medium selbst geschehen. In the case of a switch, more precisely a one-time switch, bending elements 25 and 26 are attached to the fiber guide structures 21 and 22 facing the drive. The tongue is designed to be slightly conical in its longitudinal direction and is provided with knobs 72 at its end, onto which the bending elements 25 and 26 engage when the movable device and thus the tongue 7 are deflected accordingly. To return the tongue to the starting position, or to the activation position, the bending elements 25, 26 are pressed against the fiber guide structures 21-24 and the device 8 together with the tongue 7 are released. The return can be carried out by a separate controllable mechanism or by a simple spring-based return device, or by the medium to be monitored itself.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsmöglichkeit dieser Funktion, bei der die Endposition der Zunge 7 die ist, in der der Spiegel vollständig aus dem Freiraum 6 herausgefahren ist und von den eingerasteten Biegeelementen 25, 26 in dieser Position gehalten wird. Der von der Faser 1 kommende Lichtstrahl wird dannFigure 2 shows a possible embodiment of this function, in which the end position of the tongue 7 is the one in which the mirror is completely moved out of the free space 6 and is held in this position by the engaged bending elements 25, 26. The light beam coming from the fiber 1 is then

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vollständig in die Faser 2 ausgekoppelt. Der andere, prinzipiell gleich funktionsfähige Aufbau, bei der die Zunge in völlig in den Freiraum 6 eingetauchter Position gehalten wird, kann durch eine entsprechende Änderung sowohl der konischen Form der Zunge als auch der Position der Biegeelemente realisiert werden.completely coupled into the fiber 2. The other, basically equally functional structure, in which the tongue is held in a position completely immersed in the free space 6, can be realized by a corresponding change in both the conical shape of the tongue and the position of the bending elements.

Eine Modifikation im Aufbau besteht darin, daß die lichteinkoppelnde Lichtleitfaser 1 durch eine Lichtquelle 1 ersetzt wird und die lichtauskoppelnden Lichtleitfasern 2 und 3 durch Photodioden ersetzt werden, über die dann die Intensität des jeweiligen Reststrahls bzw. bei Schalterbetrieb der Hell-Dunkel-Zustand gemessen wird. Insbesondere für Sensoranwendungen sind solche Ausführungen vorteilhaft, da sie eine höhere Empfindlichkeit als Lichtleitfasern haben. Hinzu kommt, daß durch den mikromechanischen Aufbau, hergestellt z.B. durch das LIGA-Verfahren auf einem prozessierten Silizium-Wafer mit angepaßter Verstärkerelektronik vor Ort, eine optimale Verarbeitung der elektrischen Signale gewährleistet ist.A modification in the structure consists in replacing the light-coupling optical fiber 1 with a light source 1 and the light-coupling optical fibers 2 and 3 with photodiodes, which are then used to measure the intensity of the respective residual beam or, in the case of switch operation, the light-dark state. Such designs are particularly advantageous for sensor applications, as they have a higher sensitivity than optical fibers. In addition, the micromechanical structure, manufactured e.g. using the LIGA process on a processed silicon wafer with adapted amplifier electronics on site, ensures optimal processing of the electrical signals.

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BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Lichtleitfaser, Faser1 optical fibre, fibre

2 Lichtleitfaser, Faser2 optical fiber, fiber

21 Faserführung21 Fiber guide

22 Faserführung22 Fiber guide

23 Faserführung23 Fiber guidance

24 Faserführung24 Fiber guide

25 Biegeelement25 Bending element

26 Biegeelement26 Bending element

3 Lichtleitfaser, Faser3 optical fiber, fiber

4 Grundplatte, Silizium-Wafer4 Base plate, silicon wafer

6 Freiraum, Spalt6 Free space, gap

7 Zunge7 Tongue

71 prismenförmiges Ende, Lichtstrahlumlenkeinrichtung, Schräge, Spiegel71 prism-shaped end, light beam deflection device, bevel, mirror

72 Noppe72 nubs

8 Antrieb, Einrichtung8 Drive, equipment

81 bewegliches Teil81 moving part

82 feststehendes Teil82 fixed part

83 Biegefedern83 spiral springs

10 Achse10 Axis

11 Achse11 Axis

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Claims (10)

1. Mikrosystem zur Lichtstrahlführung, bestehend aus einer beweglichen Einrichtung (8), die eine Hubbewegung ausführen kann, einer Lichteinkoppelvorrichtung (I)- und mindestens einer Lichtauskoppelvorrichtung (2, 3) sowie einer Lichtumlenkeinrichtung (71) dadurch gekennzeichnet daß,1. Microsystem for guiding light beams, consisting of a movable device (8) which can perform a lifting movement, a light coupling device (I) and at least one light coupling device (2, 3) as well as a light deflection device (71), characterized in that, - die Lichteinkoppelvorrichtung (1) und die Lichtauskoppelvorrichtung (2, 3) Lichtleitfasern sind, die in einem Faserführungssystem (21-24) unter Bildung eines einseitig zugänglichen Freiraums (6) enden, wobei die Enden der beiden Lichtleitfasern (1,2) auf einer gemeinsamen Achse (10) und das Ende der dritten Lichtleitfaser (3) in einem vorgebbaren Winkel dazu steht; eine an der Einrichtung (8) ansetzende Zunge (7), die entsprechend der Einwirkung auf die Zunge (7) unterschiedlich tief in den Freiraum (6) eindringen kann, und einen von der Lichtleitfaser (1) emittierten Lichtstrahl in die Lichtleitfaser (2) durch die am freien Ende der Zunge (7) angebrachte Lichtumlenkeinrichtung (71) teilweise oder völlig umlenkt und komplementär in die Lichtleitfaser (3) auskoppelt.- the light coupling device (1) and the light output device (2, 3) are optical fibers which end in a fiber guide system (21-24) to form a free space (6) accessible from one side, the ends of the two optical fibers (1, 2) being on a common axis (10) and the end of the third optical fiber (3) being at a predeterminable angle thereto; a tongue (7) attached to the device (8) which can penetrate into the free space (6) to different depths depending on the effect on the tongue (7), and partially or completely deflects a light beam emitted by the optical fiber (1) into the optical fiber (2) by the light deflection device (71) attached to the free end of the tongue (7) and complementarily couples it out into the optical fiber (3). 2. Mikrosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) Teil eines elektromagnetischen Antriebs (81, 82) ist.2. Microsystem according to claim 1, characterized in that the device (8) is part of an electromagnetic drive (81, 82). 3. Mikrosystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) Teil eines elektrostatischen Kammantriebs (81, 82) ist.3. Microsystem according to claim 2, characterized in that the device (8) is part of an electrostatic comb drive (81, 82). 4. Mikrosystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Faserführungsstruktur (21 - 24) links und rechts zu Beginn des Freiraums (6) je ein Biegelement (25,26) ange-4. Microsystem according to claim 3, characterized in that a bending element (25, 26) is attached to the fiber guide structure (21 - 24) on the left and right at the beginning of the free space (6). bracht ist, die bei voll aus dem Freiraum (6) ausgefahrener Lichtumlenkeinrichtung (71) an der Zunge (7) einrasten und diese in dieser Position halten, wodurch das Mikrosystem ein Bypass-Schalter ist.which, when the light deflection device (71) is fully extended out of the free space (6), engage with the tongue (7) and hold it in this position, whereby the microsystem is a bypass switch. 5. Mikrosystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einrichtung (7) in vorgebbarem Rhytmus zwischen den Endpositionen hin- und herbewegt und dadurch in Faser und 3 je ein Lichtpuls mit gegensätzlichem Puls-Pausen-Verhältnis und gleichem Helligkeitsanstieg und Hellikeitsabfall auskoppelt, wodurch das Mikrosystem ein Chopper ist.5. Microsystem according to claim 4, characterized in that the device (7) moves back and forth between the end positions in a predeterminable rhythm and thereby couples out a light pulse in each of fibers 1 and 3 with an opposite pulse-pause ratio and the same increase and decrease in brightness, whereby the microsystem is a chopper. 6. Mikrosystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialdifferenz am Kammantrieb (81, 82) proportional zu einer Analoggröße ist und dementsprechend die in die Lichtleitfasern 2 und 3 ausgekoppelte Lichtintensität steuerbar ist, wodurch das Mikrosystem ein Sensor ist.6. Microsystem according to claim 5, characterized in that the potential difference at the comb drive (81, 82) is proportional to an analogue value and the light intensity coupled out into the optical fibres 2 and 3 can be controlled accordingly, whereby the microsystem is a sensor. 7. Mikrosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrosystem ein Beschleunigungssensor ist, dessen seismische Masse die Einrichtung (8) mit starr daran gekoppelten Zusatzeinrichtungen ist.7. Microsystem according to claim 1, characterized in that the microsystem is an acceleration sensor whose seismic mass is the device (8) with additional devices rigidly coupled thereto. 8. Mikrosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrosystem ein Drucksensor ist, bei dem die Einrichtung (8) starr an eine Druckmembram gekoppelt ist.8. Microsystem according to claim 1, characterized in that the microsystem is a pressure sensor in which the device (8) is rigidly coupled to a pressure membrane. 9. Mikrosystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein nach dem LIGA-Verfahren unter Anwendung der Opferschichttechnik auf einem Substrat hergestelltes System ist.9. Microsystem according to one of the preceding claims 1, characterized in that it is a system manufactured according to the LIGA process using the sacrificial layer technique on a substrate. 10.Mikrosystem zur Lichtstrahlführung, bestehend aus einer beweglichen Einrichtung (8), die eine Hubbewegung ausführen kann, einer Lichteinkoppelvorrichtung (I)- und mindestens10.Microsystem for guiding light beams, consisting of a movable device (8) which can perform a lifting movement, a light coupling device (I) and at least einer Lichtauskoppelvorrichtung (2, 3) sowie einer Lichtumlenkeinrichtung (71) dadurch gekennzeichnet daß,a light decoupling device (2, 3) and a light deflection device (71) characterized in that, - die Lichteinkoppelvorrichtung (1) eine gerichtete Lichtquelle (1) ist und die Lichtauskoppelvorrichtungen (2,- the light coupling device (1) is a directed light source (1) and the light coupling devices (2, 3) photoelektrische Lichtempfangseinrichtungen (2, 3) sind, die in einem Führungssystem (21-24) unter Bildung eines einseitig zugänglichen Freiraums (6) eingebaut sind, wobei die Lichtquelle (1) und die eine Empfangseinrichtung (2) unmittelbar aufeinander ausgerichtet sind und die andere Lichtempfangseinrichtung (3) dazu senkrecht in Richtung der Zunge (7) ausgerichtet ist.3) are photoelectric light receiving devices (2, 3) which are installed in a guide system (21-24) to form a free space (6) accessible from one side, wherein the light source (1) and one receiving device (2) are aligned directly with one another and the other light receiving device (3) is aligned perpendicularly in the direction of the tongue (7). - eine an der Einrichtung (8) ansetzende Zunge (7) entsprechend der äußeren Einwirkung unterschiedlich tief in den Freiraum (6) eindringen kann und einen von der Lichtquelle (1) ausgehenden Lichtstrahl für die Lichtempfangseinrichtung (2) durch die am freien Ende der Zunge (7) angebrachte Lichtumlenkeinrichtung (71) teilweise oder völlig abschattet und komplementär in die Lichtempfangseinrichtung (3) auskoppelt;- a tongue (7) attached to the device (8) can penetrate into the free space (6) to varying depths depending on the external influence and partially or completely shades a light beam emanating from the light source (1) for the light receiving device (2) by the light deflection device (71) attached to the free end of the tongue (7) and complementarily couples it out into the light receiving device (3);
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1083429A2 (en) * 1999-09-10 2001-03-14 Nerak SA Fiber optic micromechanical sensor with modulating shutter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1083429A2 (en) * 1999-09-10 2001-03-14 Nerak SA Fiber optic micromechanical sensor with modulating shutter
EP1083429A3 (en) * 1999-09-10 2002-01-23 Nerak SA Fiber optic micromechanical sensor with modulating shutter

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