FI108581B - The electrically adjustable optical filter - Google Patents

The electrically adjustable optical filter Download PDF

Info

Publication number
FI108581B
FI108581B FI963976A FI963976A FI108581B FI 108581 B FI108581 B FI 108581B FI 963976 A FI963976 A FI 963976A FI 963976 A FI963976 A FI 963976A FI 108581 B FI108581 B FI 108581B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
optical
filter
mirror
characterized
according
Prior art date
Application number
FI963976A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI963976A0 (en
FI963976A (en
Inventor
Martti Blomberg
Ari Lehto
Altti Torkkeli
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI963976A priority Critical patent/FI108581B/en
Priority to FI963976 priority
Publication of FI963976A0 publication Critical patent/FI963976A0/en
Publication of FI963976A publication Critical patent/FI963976A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108581B publication Critical patent/FI108581B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements using movable or deformable optical elements for controlling the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light, e.g. switching, gating, modulating
    • G02B26/001Optical devices or arrangements using movable or deformable optical elements for controlling the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light, e.g. switching, gating, modulating based on interference in an adjustable optical cavity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements using movable or deformable optical elements for controlling the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light, e.g. switching, gating, modulating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/28Interference filters
    • G02B5/284Interference filters of etalon type comprising a resonant cavity other than a thin solid film, e.g. gas, air, solid plates

Description

] ! ]! 1 i Sähköisesti säädettävä optinen suodin 1 i electronically adjustable optical filter

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen sähköisesti säädettävä optinen kaistanpäästösuodin. The invention according to claim 1 for an electrically adjustable optical bandpass filter.

5 5

Keksintö on tarkoitettu käytettäväksi sähköisesti moduloitavana optisena kaistanpäästösuotimena sovelluksissa, joissa tarvitaan suuri kontrasti tai 1-2 säädettävää läpäisykaistaa. The invention is intended for use in electrically modulated optical bandpass filter applications where a high contrast or 1-2 adjustable passband.

10 Fabry-Perot interferometrejä käytetään optisessa analyysissä ja modulaattoreissa optisina kaistanpäästösuotimina. 10 Fabry-Perot interferometer used in the optical analysis of optical bandpass filters and modulators. Piin pintamikromekaniikka tarjoaa käytännöllisen mahdollisuuden valmistaa hyvälaatuisia suotimia VIS-IR-alueelle (Visible Infrared). The silicon surface micromechanics offers a practical possibility of producing a good quality filters VIS-IR region (Visible Infrared). Tällä tekniikalla tehdyt interferometrit ovat ns. interferometers made using this technique are called. lyhyitä interferometrejä, mikä tarkoittaa sitä, että optisen resonaattorin pituus on 1-3 puoliaaltoa. short interferometers, which means that the optical length of the resonator is a half wave 1-3. Päästökaistan 15 leveys riippuu peilien heijastuskertoimista. 15 depends on the width of the band-pass mirror reflection coefficients. Suorituskykyä voidaan kuvata kaistan leveydellä (Full Width at Half Maximum, FWHM) ja kontrastilla, joka on läpäisyintensiteetin maksimin suhde läpäisyn intensiteettiin päästökaistan vieressä Pii-piidioksidi-pii kolmikerrospeileillä kaistan leveys on noin 2% päästökaistan aallonpituudesta. Performance can be described as the band width (Full Width at Half Maximum, FWHM) and contrast, which is the ratio of the transmission intensity of the maximum intensity of the next transmission pass band of silicon-silicon dioxide-silicon kolmikerrospeileillä band width of approximately 2% of the wavelength of the pass band. Kontrasti on tyypillisesti n. 200-300. The contrast is typically approx. 200-300. Sähköstaattisella säädöllä 20 saadaan n. 25% säätöalue nollajännitettä vastaavaan aallonpituuteen verrattuna. Electrostatic control 20 to be approx. 25% of the adjustment range of zero voltage on the corresponding wavelength.

Optiset kaistanpäästösuotimet ovat yleensä kerrosrakenteisia interferenssisuotimia, joiden päästökaistaa ei voi säätää. The optical bandpass filters are usually layered interference filters whose pass band is not adjustable. Säädettävät suotimet ovat tavallisesti Fabry- Perot tyyppisiä, joista viimeisimmät versiot on toteutettu piin pintamikromekaniikalla. Adjustable filters are usually Fabry Perot type, which is implemented in the latest versions of the silicon surface micromechanical techniques. Tätä 25 tekniikkaa on kuvattu mm. 25 This technology is described for instance. julkaisussa M. Blomberg, M. Orpana, A Lehto, “Sähköisesti säädettävä pintamikromekaaninen Fabry-Perot interferometri käytettäväksi optisessa materiaalianalyysissä”, US-patenttihakemus-08/386,773. Blomberg, M., M. Orpana A Lehto, "Electrically adjustable surface micromechanical Fabry-Perot interferometer for use in optical material analysis," U.S. Patent Application, 08 / 386.773. Näissä on tyypillisesti kolmikerrospeilit, jotka on tehty vuorotellen monikiteisestä piistä ja piidioksidista. These typically have a three-layer mirrors, which are made alternately of a polycrystalline silicon and silicon dioxide. Peilin kerrosten optinen paksuus on λ/4:η pariton monikerta, 30 tyypillisesti yksi λ/4. The mirror layers of optical thickness of λ / 4, η odd multiple of 30, typically one λ / 4. Kaistanleveyteen voidaan vaikuttaa peilien kerrosten lukumäärällä, mutta kontrastia ei voida merkittävästi kasvattaa tällä tavoin eikä päästökaistaa jakaa osiin. The bandwidth can be affected by the number of mirror layers, but the contrast can not be increased significantly in this manner rather than the pass band is subdivided.

! ! ! ! i 8 5 81 2 i May 8 81 2

Keksintö perustuu siihen, että optisessa kaistanpäästösuotimessa on kaksi sähköisesti säädettävää pintamikromekaanista Fabry- Perot suodinta kiinteästi päällekkäin samalla optisella akselilla. The invention is based on the fact that the optical bandpass filter has two electrically adjustable surface micromechanical Fabry Perot filter is fixed on top of the same optical axis.

5 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle optiselle suotimelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. 5 More specifically, the optical filter in accordance with the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja 10 The invention provides significant advantages 10

Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan kasvattaa kontrasti useisiin kymmeniin tuhansiin, jopa sataan tuhanteen, ja vaihtoehtoisesti päästökaista voidaan jakaa kahdeksi kaistaksi. The solution according to the invention, the contrast can be increased to several tens of thousands, up to one hundred thousand, and optionally the pass band can be split into two bands. Läpäisykaistasta saadaan lievästi kaksihuippuinen, mikäli sovituskerroksen taitekerroin poikkeaa ykkösestä. From Lane transmittance can be slightly bimodal, if the matching layer having a refractive index different at one. Jos keskipeili on identtinen 15 reunapeilien kanssa, saadaan kaksi läpäisykaistaa, joiden kontrasti on luokkaa 10 000 pii-piidioksidi-pii peilirakenteella. If the center mirror 15 is identical with the edge of the mirror, to obtain two transmission bands with contrast on the order of 10 000 silicon-silicon dioxide-silicon mirror structure. Tämä mahdollistaa kahden aallonpituuden analysoinnin yhtäaikaa, mikä on mahdotonta suotimella, jolla on vain yksi läpäisykaista. This makes it possible to simultaneously analyze two-wavelength, which is impossible in a filter, which has only one passband. Huippujen paikkaa voidaan myös säätää. The peak positions may also be adjusted.

, 20 Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten •' .. suoritusesimerklden avulla. 20 The invention is next examined in detail with the accompanying drawings of the suoritusesimerklden • '.. means.

it I it I

• V Kuvio 1 esittää halkileikattuna sivukuvantona yhtä keksinnön mukaista optista •..V suodinta. • V, Figure 1 shows a sectional side view of an optical system according to the invention • ..V filter.

v : 25 v: 25

Kuvio 2 esittää graafisesti sellaisen keksinnön mukaisen suotimen päästökaistaa, jossa • t * ;,; Figure 2 illustrates graphically the pass band of the filter according to the invention in which R * •;,; on ilmasovitus peilien välissä. between the air fitting mirrors.

• I · ' · · * ' Kuvio 3 esittää graafisesti sellaisen keksinnön mukaisen suotimen päästökaistaa, jossa . • I · '· · * "Figure 3 shows a graphical representation of a filter according to the invention, the pass band setting. 30 on piidioksidisovitus peilien välissä. 30 is piidioksidisovitus between the mirrors.

j 3 s U ö 5 Ö ! j 3 E N 5 O!

Kuvio 4 esittää graafisesti sellaisen keksinnön mukaisen suotimen päästökaistaa, jossa on piinitridisovitus peilien välissä. Figure 4 is a graph showing a filter according to the invention, an emission band with a piinitridisovitus between the mirrors.

i i

Kuvio 5 esittää graafisesti keksinnön mukaisen suotimen päästökaistaa kolmella eri 5 ohjausjännitteellä, jolloin vastaavat ilmaraot ovat 420 nm, 450 nm ja 480 nm. Figure 5 is a graph showing a filter according to the invention in three different emission band of the control voltage 5, the respective air gaps are 420 nm, 450 nm and 480 nm.

Kuvio 6a esittää halkileikattuna sivukuvantona sellaista keksinnön mukaista suodinta, joka on tarkoitettu aallonpituuksille, jotka ovat pienempiä kuin 1,1 μηι. Figure 6a shows a sectional side view of a filter according to the invention, which is intended for use at wavelengths that are less than 1.1 μηι.

10 Kuvio 6b esittää halkileikattuna sivukuvantona sellaista keksinnön mukaista suodinta, joka on tarkoitettu aallonpituuksille, jotka ovat suurempia kuin 1,1 pm. 10 Figure 6b shows a sectional side view of a filter according to the invention, which is intended for use at wavelengths greater than 1.1 pm.

Kuvio 7 esittää halkileikattuna sivukuvantona sellaista keksinnön mukaista suodinta, jossa optinen sovitus on toteutettu ilmakerroksella. Figure 7 shows a sectional side view of a filter according to the invention, wherein the optical matching is implemented in a layer of air.

15 . 15.

Kuvio 8 esittää keksinnön mukaista suodinta ylhäältä päin kuvattuna. Figure 8 shows a filter in accordance with the invention seen from above.

Kuvio 9 esittää halkileikattuna sivukuvantona sellaista keksinnön mukaista suodinta, jossa ilmaraot ovat 450 nm pitkät ja keskipeili on yhteinen. Figure 9 is a sectional side view of a filter according to the invention, wherein the air gaps are 450 nm long and medium-mirror is common.

j ·.!> 20 : · Kuvio 10 esittää graafisesti kuvion 9 mukaisen suotimen päästökaistaa, kun ilmaraot i * 1 / * ovat 450 nm pitkät. j ·> 20.! · Figure 10 is a graph showing the filter of Figure 9, the passband of the slits of the i * 1 / * length of 450 nm.

* » > I ft I · * »> I ft I ·

Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukainen rakenne muodostuu siis substraatin 1 ·· »* i * * 25 päälle muodostetusta ensimmäisestä resonaattorista 15, 10, 12 ja tämän päälle , muodostetusta toisesta resonaattorista 20, 10, 16. Alinna rakenteessa on • ♦ i j'.f piisubstraatti 1, johon on syövytetty aukko 5 suotimen kohdalle. 1, the structure according to the invention thus consists of a substrate 1 ·· "* i * * 25 formed on a first resonator 15, 10, 12, and on top of this, the generated second resonator 20, 10, 16. The lower pattern is • ♦ i j'.f silicon substrate 1, which is etched in the opening 5 of the filter position. Aukon 5 päällä on The aperture 5 is turned on

» I »I

t kolmikerrospeili 15, jota valmistusjäijestyksen mukaan voidaan kutsua t 'ensimmäiseksi peiliksi. t, triple-layer mirror 15, which can be called valmistusjäijestyksen t 'is the first mirror. Peili 15 muodostuu vuorotelevista polypiikerroksista 2 ja » » > 30 piidioksidikerroksista 3. Samanlainen peili 16 on rakenteessa myös ylimpänä, Mirror 15 is formed of polysilicon interactive telecommunication and 2 ""> 30 silica layers 3. Similar to the mirror 16 is also at the top of the structure,

r I r, i

kolmantena peilinä. the third mirror. Keskimmäinen kerrosrakenne 17, muodostuu kahdesta » '1 ' samanlaisesta kolmikerrospeilistä 12 ja 20, joiden välissä on sovituskerros 18, jonka 4 ' HB^öl optinen paksuus on λ/4. The middle-layer structure 17 consists of two " '1' of identical three-layer mirror 12, and 20, between which there is a matching layer 18 which is 4 ', HB ^ oi optical thickness of λ / 4. Aallonpituus λ on suotimen päästökaistan aallonpituus. The wavelength λ is the wavelength of the filter passband. Sovituskerroksen 18 materiaalin taitekerroin on edullisimmin 1 (ilma tai vakuumi), jos halutaan yksi suuren kontrastin omaava läpäisykaista. The matching the refractive index of layer 18 material is preferably 1 (air or vacuum), if the desired transmission band one having a high contrast. Käytännössä saadaan hyvä tulos vaikka kerros 18 olisi piidioksidia, jonka taitekerroin on n. 1,46. In practice, good results are obtained even if the layer 18 should be of silicon dioxide having a refractive index n. 1.46. Keskimmäisen 5 peilirakenteen 17 ylä- ja alapuolella ovat ontelot 10, jotka toimivat optisina resonaattoreina. The middle five mirror structure 17 above and below the cavities 10, which act as optical resonators. Ontelon 10 pituus optisen akselin 11 suunnassa on tyypillisesti n* λ/2, missän=l,2,3. The length 10 of the cavity 11 in the direction of the optical axis is typically n * λ / 2, in any = l, 2,3.

Onteloiden 10 pituutta voidaan säätää toisistaan riippumattomasti johtaviin alueisiin 10 13 ja 14 kytketyillä jännitteillä Vi ja V2, jotka aiheuttavat sähköisen voiman uloimpien peilien 15 ja 16 sekä keskipeilirakenteen 17 välille. 10 the length of the cavities can be controlled independently of each other leading regions 10 13 and 14 connected to a voltage Vi and V2, which generates electrical power outer mirrors 15 and 16 and the center 17 of the mirror structure. Keskipeiliä 17 voi käyttää yhteisenä jänniteterminaalina. Medium The mirror 17 can be used as a common jänniteterminaalina. Sähköstaattisen voiman vaikutuksesta ulommat peilit 15 ja 16 taipuvat kohti keskipeiliä 17. Päästökaistan paikkaa voi säätää noin 25% lepoaallonpituudesta. The outer influence of the electrostatic force mirrors 15 and 16 are bent towards the center of the mirror 17. The band-pass position can be adjusted to about 25% of the rest wavelength. Tarvittava säätöjännite on tyypillisesti muutamasta 15 voltista muutamaan kymmeneen volttiin, täysin riippuen lepoaallonpituudesta eli onteloiden korkeudesta ja peilien sisäisestä jännityksestä. The required control voltage is typically 15 volts to a few to a few dozen volts, completely depending on the rest of the length of a wave height of the cavity mirrors and internal stress. Säätöön voidaan käyttää j niin tasa- kuin vaihtojännitettäkin. J tuning so as to AC-DC can be used.

IR- alueella (λ> 1,1 pm) peilien alla olevaa aukkoa 5 ei kuvion 6b mukaisesti tarvita, 20 koska heikosti seostettu pii on läpinäkyvä. IR range (λ> 1.1 pm), the mirror below the opening 5 is not required as shown in Figure 6b, 20 because the low-doped silicon is transparent.

*' · t, Kuviossa 2 on esitetty kuvion 6a suodattimen läpäisykaista, kun sovituskerroksen 18 taitekerroin on yksi (ilma), kuviossa 3, kun se on piidioksidia ja kuviossa 4, kun se ; * '· T, Figure 2 shows the Figure 6a, the filter pass band, the matching layer 18 is one of a refractive index (air), Figure 3, when it is silica and in Figure 4, where it; ' ton piinitridiä. 'Ton of silicon nitride. Kuviossa 5 on esitetty säätöjännitteen vaikutus läpäisykaistan paikkaan, *,;,: 25 kun kummankin interferometrin jännitteet ovat yhtä suuret. Figure 5 shows a control voltage of the transmission band used, *,;,: 25 when each of the voltages of the interferometer are equal. Sovituskerros 18 on tässä v · tapauksessa piidioksidia. The adaptation layer 18 is in this case v · silica.

: ' Interferometrin tarkempi kerrosrakenne piisubstraattia käytettäessä on esitetty • ' ' kuvioissa 6a ja 6b. 'Accurate interferometer layer structure using a silicon substrate is shown •' 'in Figures 6a and 6b. Interferometri tehdään kasvattamalla vuorottaisia polypiikerroksia « < · ·...· 30 2 ja piidioksidikerroksia 3 tasomaisen substraatin 1 päälle. The interferometer is done by increasing the alternating polysilicon «<... · · · February 30 and the silicon dioxide layer 3 of the planar substrate 1. Substraatti 1 voi olla : t » t 1 yksikiteistä piitä, germaniumia, metallioksidia tai -nitridiä, litiumniobaattia, lasia, tai » · : V jokin yhdistepuolijohde, esim. GaAs. The substrate 1 may be: t> t 1 of single crystal silicon, germanium, a metal oxide or nitride, lithium niobate, glass, or "· V to a compound semiconductor such as GaAs.. Metallioksidi voi olla esim. alumiinioksidi ja t 1 1 f 5 ! The metal oxide may be e.g. alumina, and S 1 1 F 5! O 8 S δ 1 nitridi esim. titaaninitridi. O 8 S 1 δ nitride, e.g., titanium nitride. Periaatteessa substraatti 1 voi olla mitä tahansa ainetta, jonka pinnalle peilikerrokset voi tehdä, ja jonka optiset ominaisuudet sopivat tarkoitukseen. In principle, the substrate 1 may be any material having a mirror surface layers can be made, and the optical properties suitable for the purpose. Jos substraatti 1 on läpinäkyvä valitulla aallonpituusalueella, niin rakenne voi olla kuvion 6b mukainen. If the substrate 1 is transparent to the selected wavelength range, the structure may be as shown in Figure 6b. Jos substraatti 1 on piitä, niin aallonpituuden 5 ollessa suurempi kuin n. 1,1 pm, aukkoa 5 ei tarvita. If the substrate 1 is silicon, the wavelength of the five is greater than approx. 1.1 pm, the opening 5 is not required. Oksidi voidaan poistaa interferometrin peilien, välistä 10 aukkojen 4 kautta esim. fluorivetyhapolla. The oxide may be removed by hydrofluoric acid interferometer mirrors, between 10 via the openings 4, for example.. Aukkojen 4 seinät ovat monikiteistä piitä. 4 openings in the walls are of polysilicon. Interferometrin peilien läpimitta on tyypillisesti 1-2 mm ja peilien kerrosten 2 ja 3 optinen paksuus on λ/4. The mirrors of the interferometer typically has a diameter of 1-2 mm and the thickness of the optical layers of the mirrors 2 and 3 is λ / 4. Aukot 4 voivat olla läpimitaltaan erittäin pieniä, muutama mikrometri riittää. Openings 4 can be very small in diameter, a few micrometers is sufficient. Aukko 5 syövytetään 10 tarvittaessa piihin esim. KOH:lla tai TMAH:lla, jolloin kerros 6, tyypillisesti piinitridiä, toimii syövytyksen pysäyttäjänä. The opening 5 is etched silicon 10, if necessary, for example KOH. Of TMAH or O, wherein the layer 6, typically of silicon nitride, serves as an etching stopper. Jos aukkoa 5 ei syövytetä, on piisubstraatin alapinnalle tehtävä antiheijastuskalvo 7, tyypillisesti λ/4-kerros piinitridiä. If the opening 5 is etched on the lower surface of the silicon substrate is made antiheijastuskalvo 7, typically a λ / 4 layer of silicon nitride. Tällöin kerros 6 on edullisimmin piidioksidia. In this case, the layer 6 is preferably silica. Antiheijastuskalvon 7 optinen paksuus on λ/4 mille tahansa substraatille ja sen edullisin taitekerroin on neliöjuuri substraatin 15 taitekertoimesta. 7 Antiheijastuskalvon optical thickness of λ / 4 on any substrate, and the most preferred index of refraction is the square root of the substrate 15 refractive index.

Jos keskipeilien välissä käytetään ilmakerrosta (tai vakuumia) 18, interferometrin rakenne on kuvion 7 mukainen. If the medium between the mirrors, the air layers (or vacuum) 18, the interferometer structure is shown in Figure 7.

20 Koska peilikerrokset kasvatetaan tasomaisina päällekkäin, ovat keskipeilit kiinteästi toisissaan kiinni. Because the mirror layers 20 are grown on top of flatness, the average mirrors fixedly attached to each other. Päältä katsottuna interferometri näyttää kuvion 8 mukaiselta. show a top view of the interferometer of Figure 8. Yläpeili :'.<t 16 kuten muutkin peilit ovat edullisimmin ympyrän muotoisia ja myös reiät 4 on sijoitettu ympyrän kehälle. A top mirror. '<T 16 as the other mirrors are preferably of a circular shape and the holes 4 are disposed on the circle. Tummat neliöt 20 ovat kontaktointialueet sähkön syöttöä : varten. The dark squares 20 are establishing contacts power supply for.

: 25 ' i * :, ·' ·* Keskimmäisen peilin 17 ei tarvitse olla kahden peilin sovitettu yhdistelmä, vaan sen kerrosten lukumäärä voi olla pienempikin. 25 'i * ·' · * of the middle of the mirror 17 does not have to be a combination of two mirrors arranged, but the number of the layers can be smaller. Kuviossa 9 on esitetty rakenne, jossa keskipeili 17 on samanlainen kuin muutkin peilit. Figure 9 shows a structure wherein the center mirror 17 is similar to that of other mirrors. Kuviossa 10 on esitetty tätä ' ' rakennetta vastaava vaste, jossa on kaksi läpäisykaistaa. Figure 10 shows that '' the corresponding response of the structure, which has two transmission bands. Kontrastiksi tällä rakenteella 30 saadaan n. 10000 pii-piidioksidi-pii-peilirakenteella. By this structure, the contrast of 30 is obtained. 10000 silicon-silicon dioxide-silicon mirror structure.

Claims (11)

1 U 8 5 8 1 5 1. Sähköisesti säädettävissä oleva, piimikromekaanisesta kerrosrakenteesta muodostettu optinen suodin, joka käsittää - oleellisen tasomaisen substraatin (1), 10. substraatin (1) päälle muodostetun ensimmäisen peilin (15) ja tämän päälle muodostetun toisen peilin (17), ja - peilien (15, 17) väliin muodostetun optisen resonaattorikammion (10), jonka optinen pituus on likimain n* λ/2, missä n=l,2,3, 15 tunnettu siitä, että - toisen peilin (17) päälle on muodostettu vielä kolmas peilirakenne (16), ja 20. kolmannen peilin (16) ja toisen peilin (17) väliin on muodostettu toinen optinen resonaattori (10), jonka optinen pituus on likimain n* λ/2, niissä :··! U 1 8 5 8 1 5 1. The electrically adjustable, micromechanical layer structure formed on the optical filter, comprising - formed on a substantially planar substrate (1), of 10 of substrate (1) a first mirror (15) and formed on the second mirror (17 ), and - a mirror (15, 17) formed between the optical resonaattorikammion (10), the optical length is approximately n * λ / 2, where n = l, 2,3, 15, characterized in that - on the second mirror (17) is formed by a third mirror structure (16), and the third 20 mirror (16) and a second mirror (17) is formed in a second optical resonator (10) having an optical length of approximately n * λ / 2, in which: ··! n=l,2,3. n = l, 2,3. » »
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että suotimen ;·, 25 kerrosrakenteiden (2, 3) optiset paksuudet ovat oleellisesti mittausaallonpituuden neljäsosan paksuisia. 2. The optical claimed in claim 1 filter, characterized in that the filter, ·, 25 layer structures (2, 3) optical thickness of substantially one quarter of the wavelength of the measuring thickness.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että toinen peili (17) käsittää kaksi peilirakennetta (12, 20), joiden väliin on muodostettu optinen 30 sovituskerros (18). 3. The optical claimed in claim 1 filter, characterized in that the second mirror (17) comprises two mirror structure (12, 20) between which is formed of 30 optical matching layer (18). >08581 > 08581
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että suodin käsittää sähköiset kontaktit (13, 14) kummankin optisen resonaattorin (10) pituuden säätämiseksi itsenäisesti sähköisen voiman avulla. 4. claimed in claim 1 of the optical filter, characterized in that the filter comprises electrical contacts (13, 14) for adjusting the length of each of the optical resonator (10) independently by means of electrical power. j j
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, substraatti (1) on yksikiteistä piitä, yksikiteistä germaniumia, litiumniobaattia, lasia, metallioksidia tai -nitridiä tai jokin yhdistepuolijohde. 5. Optical according to claim 1 filter, characterized in that the substrate (1) is of single crystal silicon, single crystal germanium, lithium niobate, glass, metal oxide or nitride or a compound semiconductor.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että peilit (15, 10 16, 17) on tehty vuorottelevista pii- (2) ja piidioksidikerroksista (3). 6. according to claim 1 optical filter, characterized in that the mirrors (15, 10, 16, 17) is made of alternating silicon (2) and silica layers (3).
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että toisen peilirakenteen (17) optinen sovituskerros (18) on piitä, germaniumia, litiumniobaattia, lasia, metallioksidia, piidioksidia tai piinitridiä tai jokin yhdistepuolijohde. 7. Optical according to claim 1 filter, characterized in that the second mirror structure (17) of the optical matching layer (18) is silicon, germanium, lithium niobate, glass, metal oxide, silicon dioxide or silicon nitride or a compound semiconductor. ! ! 15 15
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että toisen peilirakenteen (17) optinen sovituskerros (18) on ilma. 8. Optical according to claim 1 filter, characterized in that the second mirror structure (17) of the optical matching layer (18) is air.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että 20 substraatin (1) alapinnalla on antiheijastuskalvo (7). 9. according to claim 1 optical filter, characterized in that 20 of the substrate (1) on the lower surface is antiheijastuskalvo (7).
'' 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että se muodostuu kahdesta kiinteästi päällekkäin olevasta Fabry- Perot tyyppisestä , ·. '10. Optical according to claim 1 filter, characterized in that it consists of two integral superimposed on the Fabry Perot type, ·. ·. ·. interferometrista, joilla on yhteinen peili (17). an interferometer having a common mirror (17). | | 25 25
: 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen suodin, tunnettu siitä, että rakenteen kaikki peilit (15, 17, 16) ovat ainakin likimain identtiset. : 11 according to claim 1 optical filter, characterized in that all the mirrors of structure (15, 17, 16) are at least approximately identical.
FI963976A 1996-10-03 1996-10-03 The electrically adjustable optical filter FI108581B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI963976A FI108581B (en) 1996-10-03 1996-10-03 The electrically adjustable optical filter
FI963976 1996-10-03

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI963976A FI108581B (en) 1996-10-03 1996-10-03 The electrically adjustable optical filter
AU44626/97A AU4462697A (en) 1996-10-03 1997-10-03 Electrically adjustable optical filter
JP51626898A JP2001525075A (en) 1996-10-03 1997-10-03 Electrically tunable optical filter
PCT/FI1997/000600 WO1998014804A1 (en) 1996-10-03 1997-10-03 Electrically adjustable optical filter
EP19970942986 EP0929830A1 (en) 1996-10-03 1997-10-03 Electrically adjustable optical filter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI963976A0 FI963976A0 (en) 1996-10-03
FI963976A FI963976A (en) 1998-04-04
FI108581B true FI108581B (en) 2002-02-15

Family

ID=8546805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI963976A FI108581B (en) 1996-10-03 1996-10-03 The electrically adjustable optical filter

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0929830A1 (en)
JP (1) JP2001525075A (en)
AU (1) AU4462697A (en)
FI (1) FI108581B (en)
WO (1) WO1998014804A1 (en)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999052006A2 (en) 1998-04-08 1999-10-14 Etalon, Inc. Interferometric modulation of radiation
US8928967B2 (en) 1998-04-08 2015-01-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for modulating light
ES2119712B1 (en) * 1996-12-17 1999-05-16 Consejo Superior Investigacion Procedure and optical microfabricated device for detection of absorption bands / emission in infrared.
FI981456A0 (en) * 1998-06-24 1998-06-24 Valtion Teknillinen Method for electrically adjusting the distance between the electrodes of micromechanical
FR2820513B1 (en) * 2001-02-05 2004-05-21 Centre Nat Rech Scient Optoelectronics device a wavelength filter by coupling cavities
JP4720022B2 (en) * 2001-05-30 2011-07-13 ソニー株式会社 Optical multilayer structure and a manufacturing method thereof, an optical switching device, and image display device
WO2003001251A1 (en) 2001-06-25 2003-01-03 Massachusetts Institute Of Technology Air gaps for optical applications
JP4736282B2 (en) * 2001-09-05 2011-07-27 ソニー株式会社 Thin film optical device
WO2003056367A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-10 Nokia Corporation Reflective flat panel display
US7944599B2 (en) 2004-09-27 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
US7583429B2 (en) 2004-09-27 2009-09-01 Idc, Llc Ornamental display device
US7372613B2 (en) 2004-09-27 2008-05-13 Idc, Llc Method and device for multistate interferometric light modulation
US7420725B2 (en) 2004-09-27 2008-09-02 Idc, Llc Device having a conductive light absorbing mask and method for fabricating same
US7289259B2 (en) 2004-09-27 2007-10-30 Idc, Llc Conductive bus structure for interferometric modulator array
NO322368B1 (en) 2005-04-15 2006-09-25 Sinvent As Infrared detection of gas - diffractive.
EP2495212A3 (en) * 2005-07-22 2012-10-31 QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. Mems devices having support structures and methods of fabricating the same
KR101375337B1 (en) 2005-07-22 2014-03-18 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. Electomechanical devices having support structures and methods of fabricating the same
US7916980B2 (en) 2006-01-13 2011-03-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interconnect structure for MEMS device
US7527998B2 (en) 2006-06-30 2009-05-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method of manufacturing MEMS devices providing air gap control
JP5224218B2 (en) 2007-07-23 2013-07-03 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー The optical system of a microlithographic projection exposure apparatus
US8941631B2 (en) 2007-11-16 2015-01-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Simultaneous light collection and illumination on an active display
US7944604B2 (en) 2008-03-07 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric modulator in transmission mode
DE102008045504B4 (en) 2008-09-03 2011-05-05 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Optical sensor with a photoelectric image scanning sensor and method for scanning image excerpts
EP2435868A1 (en) 2009-05-29 2012-04-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination devices and methods of fabrication thereof
JP5625614B2 (en) 2010-08-20 2014-11-19 セイコーエプソン株式会社 Light filters, optical filter module, the spectrometer and the optical device
US9057872B2 (en) 2010-08-31 2015-06-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Dielectric enhanced mirror for IMOD display
US9134527B2 (en) 2011-04-04 2015-09-15 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Pixel via and methods of forming the same
US8963159B2 (en) 2011-04-04 2015-02-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Pixel via and methods of forming the same
US8736939B2 (en) 2011-11-04 2014-05-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Matching layer thin-films for an electromechanical systems reflective display device
US8995043B2 (en) 2011-11-29 2015-03-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric modulator with dual absorbing layers
US9041751B2 (en) 2012-11-01 2015-05-26 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical systems display device including a movable absorber and a movable reflector assembly
JP6390090B2 (en) * 2013-11-19 2018-09-19 セイコーエプソン株式会社 Optical filter device, an optical module, and an electronic apparatus
CN107240647B (en) * 2017-06-05 2018-10-23 京东方科技集团股份有限公司 An organic light emitting diode device, lamp

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5345328A (en) * 1992-08-12 1994-09-06 Sandia Corporation Tandem resonator reflectance modulator
FI94804C (en) * 1994-02-17 1995-10-25 Vaisala Oy The electrically adjustable surface micromechanical Fabry-Perot interferometer for use in optical material analysis

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998014804A1 (en) 1998-04-09
FI963976A0 (en) 1996-10-03
EP0929830A1 (en) 1999-07-21
FI963976D0 (en)
FI108581B1 (en)
AU4462697A (en) 1998-04-24
FI963976A (en) 1998-04-04
JP2001525075A (en) 2001-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Madsen et al. A tunable dispersion compensating MEMS all-pass filter
US5500761A (en) Micromechanical modulator
EP0347563B1 (en) Bulk optic wavelength division multiplexer
US6608711B2 (en) Silicon on insulator optical membrane structure for fabry-perot MOEMS filter
JP2677353B2 (en) Optical waveguide
US5455547A (en) Microelectromechanical signal processors
CN1208656C (en) Display device including diffraction optics modulation unit
Mateus et al. Broad-band mirror (1.12-1.62 μm) using a subwavelength grating
EP1091219A2 (en) Optical attenuator
US5646729A (en) Single-channel gas concentration measurement method and apparatus using a short-resonator Fabry-Perot interferometer
US5949571A (en) Mars optical modulators
JP2509013B2 (en) Tunable optical filter having a desired band width
US5909280A (en) Method of monolithically fabricating a microspectrometer with integrated detector
US4269481A (en) Multiple-cavity electro-optic tunable filter
KR100659812B1 (en) Tunable optical filter and method of manufacturing same
US7209606B2 (en) Fabry-perot sensing element based on a large-diameter optical waveguide
JP4585091B2 (en) Waveguide grating devices
US7224855B2 (en) Optical multiplexing device
DE60301553T2 (en) An optical circuit with optical planar hollow core optical waveguides
US5058977A (en) Broadband tunable in-line filter for fiber optics
CN1248020C (en) Filter for selecting length of wave
US8693817B1 (en) Reconfigurable optical filters formed by integration of electrically tunable microresonators
US5022745A (en) Electrostatically deformable single crystal dielectrically coated mirror
DE69824249T2 (en) Integrated tunable Fabry-Perot interferometer
US6808276B2 (en) Suspended high reflectivity coating on release structure and fabrication process therefor