JP2008503732A - シリコン技術に基づくラメラー格子干渉計 - Google Patents
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Abstract
Description
O. Manzardo「微小寸法フーリエ分光計」(博士論文(University of Neuchatel,Neuchatel, Switzerland, 2002)) S. D. Collins、R. L. Smith、C.Gonzales、K. P. Stewart、J. G. Hagopian、J. M. Sirota、「フーリエ変換光学微小システム」、(Opt. Lett. 24,844 (1999)) O. Manzardo、エイチ・ピー・ヘルチィグ(H. P. Herzig)、C. R. Marxer、N. F. de Rooij、「シリコン技術に基づく小型時間走査フーリエ変換分光計」(Opt. Lett. 24, 1705−1707 (1999)) H. L. Kung、A. Bhatnagar、D. A. B. Miller、「タルボット(Talbot)の自己イメージの周期性の測定に基づく変換分光計」、(Opt. Lett. 26,1645(2001)) H. L. Kung、S. R. Bhalotra、J. D. Mansell、D. A. B. Miller、J.S.Harris、「集積化MEMSミラーと薄膜光検出器に基づく定在波変換分光計」、(IEEE J. Selec. Top. Quant. Electr. 8,98 (2002)) J. Strong、G. A. Vanasse、「ラメラー回折格子遠赤外干渉計」、(J. Opt. Soc. Am. 50, 113−118 (1960) J. E. Chamberlain、「干渉分光法の原理」、(J. Wiley & Sons, New York, 1979) W. Noell、P.A. Clerc、L. Dellmann、B. Guldimann、H. P. Herzig、O. Manzardo、C. R. Marxer、K. J. Weible、R.Dandliker、N. F. de Rooij、「SOIベースの光学MEMSの用途」、(IEEE J. Selec. Top. Quant. Electr. 8,148 (2002))
既に指摘したように、好ましくは、干渉計は単一のシリコン基板を用いたMEMS技術に基づいている。優先的には、干渉計は等間隔に配列された反射要素の直線的な列を備え、列の半数は静止しており、残りの半数は列の方向へ実質的に垂直な方向に移動可能である。このように操作の基本原理は以前にStrongとVanasseによりアメリカ光学会誌(the Journal of the Optical Society of America)第50(2)巻、113ページに記載された内容に類似している。
上記に加え、本発明は上述した干渉計、すなわち光がコリメートされ、かつ集束される干渉計で波長を分析する方法に関する。
本発明のさらなる目的と詳細は別途の独立請求項および従属請求項に要約されている。
回折パターンの強度Iは次式で与えられる6。
ここで、K=π・a/(2λ)・sinαであり、nは照射周期の数、aは格子周期、αは回折角である。位相シフトφ=2πδ/λはOPDδで与えられ、図1における距離AB、BC、およびCDの合計であり、OPDδは次式で与えられる。
で与えられ、ここでσ=1/λはラメラー格子干渉計に適用される波数である。マイケルソン干渉計の場合と同様に、強度Iとδとの関係はインターフェログラムとして知られ、パワー・スペクトルB(σ)はこの記録された強度I(δ)のフーリエ変換である。
全体のユニットの駆動は、2つの櫛状素子(詳細は以下を参照)の間に交流の静電ポテンシャルを設けることにより引き起こされるため、容量性の駆動が用いられる。
この2つのアクチェータ16a及び16bの反対の動きによって、フォーク14の駆動における非線形性等が最小化され得る。
中心には、2つの非対称構造の櫛歯アクチェータ16aおよび16bが設けられている。
光学部品は、2つの主要な機能性を実現しなければならない。
・平面波頭の形成(格子11の方向)
・MEMS形状へのエネルギー分布の適応
他方、ラメラー・フーリエ分光計の原理により、以下のような制約が出現する。
・回折次数の分離可能性
・全体のMOEMSの動作領域にわたる最小の損失
小型の光学要素(2〜5mm)を考えたとき、いくつかの軸対称を持つ非球面形状は複雑になる。この特別の場合、放物線形状要素が結合した球面を必要とする(以下参照)。
提案された手法の特別な利点を以下に列記する。
・ビーム整形は単一の光学要素まで削減される。
・この構成は以下の項目を削減する。
a)組立許容公差
b)寸法
c)原価
・このミラーは光学収差(球面収差および色収差の両方)を低減させる。
fx=d
fy=d/2
ここで、dは光源(格子およびファイバ17、18)とミラー9との間の距離である。
光源(17および18)の開口数(NA)に依存して、長さdすなわちfxはX軸方向に3.2mmのビーム寸法を得るために、選択されなければならない。
fx〜3.2/(2NA)
所与の波長λにおいて、以下が求められる。
fx<=aΛ/λ
次の数値と使うと(最悪の状況λ=400nmにおいて、a=50μm、Λ=100μm)、以下の関係式が成り立つ。
fx>=250a=12.5mm
ミラーの位置に関して2つの異なる側面が関与する。
・照明変動
・ファイバ結合効率
サジタル平面
近軸近似:最初に点光源を有する近軸の軸上光学系を導入する。ビームをコリメートするために、ミラーの焦点距離の条件は下記の通りである。
f=d
ここで、dは光源17とミラー9との間の距離である。焦点距離は曲率半径に対して次式により求められる。
f=R/2
半径に対して次式が得られる。
R=2d
z=αy2
z=R−sqrt(R2−y2)
1次のテイラー展開をすると、次式が得られ、
z≒1/(2R)y2
次いで、αは次式で得られる。
α=1/(2R)=1/(4f)
この接平面内で、光源はMEMSの格子表面上に再集束されなければならない。光源17をMEMS格子の直下に位置決めすることにより、物体−ミラー間の距離とミラー−MEMS間の距離とは等しくなる。これは倍率M=1を与える。これはそれ自身に点光源を結像させる完全なミラー曲線がR=dの半径を有することにつながる。この曲線から収差は全く生じない。
・f=15mm:ミラーの焦点距離
・a=0.05mm:光源寸法および検出寸法
・h=0.075mm:MEMSの高さ
・D=6mm:開口絞りの直径
この点において、一方向(x軸)において真に放射状の形状を有し、他方、直交する方向(y軸)において放物線状の曲率を有するミラー9を実際にどのようにして製造するのかという疑問が生じる。
(1)100Hzより速い速度は利点ではない
(2)検出器はこのような高い周波数に相当する光変調を記録するほど十分速くない
この点において、駆動のための印加電圧と実現可能な分解能に関する以下の相関が着目される。HeNeレーザのスペクトルを考慮されたい。
図15 b)(共振モード、200Hz)は光路差が100μmであり、印加電圧はまた10Vである。
分解能:δλ=λ2/OPDmax
長い距離の走査は共振を高めることよって実現できる。この状況は長い距離の走査での静電的な櫛歯間の絡み合いの問題を克服可能にする。
共振モードによってもたらされる移動の安定性は永続的なレーザ較正を回避可能にする。この共振モードは移動の精度を向上させ、ミラー位置の予備較正が可能になる。
この場合、フォーク14の質量は10−4〜10−6kgの範囲内で選択し、力定数は0.1〜1000N/mの範囲内で選択する。
(a)静電容量測定のためのみに用いられ、駆動用には用いられない追加のアクチェータ
または
(b)静電的に駆動されないアクチェータ(たとえば、加速度計)
を用いて行うことができる。
ここで提案された共振駆動用の回路に関する新規なアイデアは、アクチェータを共振させる回路と共に静電容量を測定する能力を用いることである。
特別な利点は以下の通りである。
・回路の単純さ
・低電圧が用いられ、その結果、USBプラグで供給される5V出力が利用可能
・予備較正で考慮されない発生し得る移動歪を補償するために、ミラーの位置が正確に監視される
このブロックは、200kHzの振動数に固定された正弦波を発生する。
fc=217Hzの電圧制御発振器(VCO)
中心周波数fcはMEMSのフォークの共振周波数にほぼ近い217Hzに設定されるべきである。正確な周波数は位相比較器2から出力されるフィードバック信号によって調整される。VCO信号は正弦波、三角波、矩形波のいずれかである。高周波成分を除去するために、正弦波を発生するPLLが見つかる場合を除いて、VCOの出力にローパス・フィルタが付加されなければならない。
微分器からの出力信号にピークを持たせないために、VCOから出力される矩形波をろ過しなければならない。このフィルタのカットオフ周波数は微分器から出てくる信号のピークができるだけ小さくなるような方法で選択される。この信号は次のブロックで乗算され、必要な振幅にまで調整されるため、減衰は通常問題にならない。シミュレーションに基づけば、このフィルタは少なくとも2次のローパスである。
このブロックにおいて、LPから出力される駆動信号と正弦波が異なる係数を乗算され、加算される。この乗算により、正弦波が微分器を飽和させないような方法で、2つの信号の振幅が調整可能である。微分器の伝達関数は位相シフトが0に相当する周波数を持つ信号を増幅するため、普通は正弦波が小さく、矩形波が大きい。
加算器ブロックから出力される信号はMEMSのフォークを直接駆動する。MEMSフォークの慣性モーメントは一種の機械的なローパス特性を示すため、小さな振幅で高周波の正弦波はフォークの動きに全く影響しない。この矩形波は217Hz前後でMEMSを駆動する。
MEMSの静電容量は微分器を構成するための構成要素として用いられる。振幅の最大値は抵抗器とコンデンサとの組合せによって設定される。
この位相シフトは位相比較器1で測定される。
このハイパスは直流オフセットをろ過して除去するために必要である。信号に大きな位相シフトを付加しないため、3dBの周波数は十分低く設定されるべきである。
ここで、任意に選択された正弦波はブロック内で発生される正弦波と比較可能である。結果は駆動信号の周波数で振動する信号になるべきである。システムが正確に較正されると、MEMSが中央部分を通過するときに信号がゼロになる。
位相比較器1から出力される信号と駆動用の矩形波を比較することにより、VCOにフィードバックされ得る新たな信号が発生される。90°の位相シフトはMEMSが共振状態で振動しているという信号である。
200kHz発振器
正弦波の発生はXR8038(EXAR社、米国)で行われる。この部品は必要な周波数で発振するために、追加的な外付け部品を介して構成される。
矩形波用として、XR2212が使用可能である(EXAR社、米国)。この部品はVCOと位相検出器を含む。
フィルタ構成に関して種々の可能性を考慮する時、最初の疑問は微分器から発生するピークを可能な限り除去するために、どの程度の次数が必要であるかという点である。以下に述べるように、ハイパス・フィルタの後で純粋な信号を得るために、このフィルタのfcは200Hzに設定される。
両信号を1つにするために、2つの信号に適切な係数を乗算し、これにより両者は適切な大きさを持つことになる。この操作は加算器で電気的に実施できる。この構成において、加算器がこれらの信号に乗算処理し、それらを一つに加算する。この構成において、加算器は180°の位相シフトの加算も行う。
仮想接地による負の直流オフセットが微分器に加えられ、この直流オフセットはMEMSの必要性に合わせるために−16Vに固定されなければならない。この微分器は反転微分器であるので、信号に180°の位相シフトが加えられる。
このHPは微分器で供給された直流オフセットを除去するために必要である。このHPとして受動的な1次のHPが適している。信号のピークを効果的に除去し、より良好な信号を得るために、上で述べたような2次の能動ローパス・フィルタが選択される。このようにすれば、信号のピークが全てろ過されて除去される。
XR−8038とHPの出力によって発生された高周波の正弦波に注目すると、位相シフトの存在に気付く。これらの2つの信号は位相比較器で比較される。この位相比較器で発生された信号はMEMSが移動する振動数で振動する。
2 コリメーション光学素子
3 試料キュベット
4 検出器
5 参照検出器
6 MEMS保持具
7 MEMS
8 基準光源
9 ミラー
10 MEMS―ミラー間光路
11 格子
12 11のうちの静止反射素子
13 11のうちの可動反射素子
14 フォーク
15 14のサスペンション
16 駆動用櫛歯
17 ファイバ入口
18 ファイバ出口
19 バネ要素
20 中心軸要素
21 17からミラーへの光ビーム
22 ミラーから格子への光ビーム
23 ミラーから18への光ビーム
24 反対側の基準用格子
25 未加工ミラー・ブロック
26 加工工具
27 26の端部
28 ミラーの放物線y形状
29 削り屑
30 電圧制御発振器
31 櫛歯駆動アクチュエータ素子
32 位置測定
33 位相検出
34 発振器
35 櫛歯駆動アクチュエータ
36 微分器
37 位相検出
38 出力
Claims (23)
- 光ビームをコリメートする第1の手段と格子上に光ビームを集束させる第2の手段とを備えるラメラー格子干渉計。
- 光ビームが格子上に実質的に直線形状で集束される請求項1に記載の干渉計。
- 干渉計が単一のシリコン基板を用いるMEMS技術に基づいており、等間隔配列された反射要素の直線的な列を備え、前記反射要素の半分は静止しており、半分は前記列の方向に実質的に垂直な方向に移動可能である前記請求項のいずれかに記載の干渉計。
- 格子の周期が2〜1000μmの範囲、好ましくは10〜200μmの範囲、最も好ましくは50〜120μmの範囲にある請求項3に記載の干渉計。
- 光ビームを格子上に集束させるために、単一のミラーが光ビームをコリメートするために使用される前記各請求項のうちの一項に記載の干渉計。
- ラメラー格子干渉計上に光を結合させるためと、その後スペクトル検出用としてラメラー格子干渉計からの反射光を収集するために、同一のミラーが使用される請求項5に記載の干渉計。
- 好ましくは多モード・ファイバの形の光源が格子の列の実質的に真下あるいは真上に置かれ、好ましくは前記の列に関して可能な限り中心をなし、かつ格子から反射され、ミラーによって集められた光が多モード・ファイバに結合され、好ましくは前記の光が格子の列の実質的に真下あるいは真上に位置し、好ましくは前記の列に関して可能な限り中心をなす請求項6に記載された干渉計。
- ミラーが格子から距離dの位置に置かれており、Z=(1/2)×y2/Rで定義される球面収差を避けるために、サジタル面においてミラーがおよそf=dの焦点距離で、およそR=2dの曲率半径を有しているか、あるいは放物面の湾曲を有している請求項6あるいは7に記載された干渉計。
- ミラーが格子から距離dの位置に置かれており、Z=(1/2)×y2/Rで定義される球面収差を避けるために、サジタル面においてミラーがおよそR=2dの曲率半径を有しているか、あるいは放物面の湾曲を有している請求項6から8のうちの一項に記載の干渉計。
- 前記ミラーが格子から距離dの位置に置かれており、かつ接平面内でミラーがおよそR=dの曲率半径を有する請求項8に記載の干渉計。
- 少なくとも2つのレンズが用いられ、これらの少なくとも2つのレンズのうちの第1のレンズは光ビームをコリメートするために用いられ、これらの2つのレンズのうちの第2のレンズは前記光ビームを集束するために用いられる請求項1から請求項4のうちの一項に記載の干渉計。
- 前記第2のレンズは円柱レンズである請求項11に記載の干渉計。
- 干渉計が接平面内において10〜500μmの範囲、好ましくは50〜150μmの範囲の高さを有する等間隔に配列された反射要素の直線的な列を備える前記請求項のいずれかに記載の干渉計。
- 格子の移動可能な反射要素がフォークの形状で設けられており、静電力によって駆動され、かつ好ましくは10−4〜10−6kgの範囲の質量を有する前記請求項のいずれかに記載の干渉計。
- フォークが実質的にその共振周波数で振動するように駆動される請求項14に記載の干渉計。
- フォークが0.1〜1000N/mの範囲の力定数で自在に吊り下げられている請求項15に記載の干渉計。
- 共振周波数が100〜400Hzの範囲、好ましくは150〜250Hzの範囲にある請求項15または請求項16に記載の干渉計。
- フォークの縦変位が10〜1000μmの範囲、好ましくは50〜300μmの範囲、最も好ましくは100〜200μmの範囲にある請求項15から請求項17のうちの一項に記載の干渉計。
- 好ましくは第1の格子に機械的に結合した第2の格子が較正用に設けられ、前記第2の格子は基準光源で照射される前記請求項のいずれかに記載の干渉計。
- 第1と第2の格子の可動部分が微細機械部品の一体型要素として設けられており、第1の格子が前記部品の第2の格子の反対側に面しており、かつ移動可能な一体型要素の静電的な変異のために、格子間にフォーク状の要素が対称的に設けられている請求項19に記載の干渉計。
- 分析のためにプローブから収集された光がコリメートされ集束される少なくとも1つの第1の多モード・ファイバが設けられており、その後に前記光を格子上にコリメートし、集束させるため、かつ格子から反射された光をコリメートし集束するための単一のミラーが設けられており、格子から反射された光であって、コリメートされ、集束された光を検出器に導くために結合される第2の多モード・ファイバが設けられており、ミラーに面する両端部において、優先的には第1および第2の多モード・ファイバが実質的には互いに平行に配置されており、かつ好ましくは格子の列の真下あるいは真上で互いに接しており、かつ前記格子に対して中心に配置されている前記請求項のいずれかに記載の干渉計。
- 前記請求項のいずれかに記載の干渉計の分光計における使用。
- 光がコリメートされた後に集束される前記請求項のいずれかに記載の干渉計で波長を分析する方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010122879A1 (ja) | 2009-04-23 | 2010-10-28 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 光反射機構、光干渉計および分光分析器 |
KR101292918B1 (ko) | 2011-08-12 | 2013-08-02 | 한국원자력연구원 | 격자 간섭계를 위한 영상계측기 |
JP2018146242A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 株式会社リコー | スペクトル測定器、分光装置及び分光システム |
JP2020536235A (ja) * | 2017-09-28 | 2020-12-10 | ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・イリノイThe Board Of Trustees Of The University Of Illinois | 複数検出モダリティが可能な移動生体内感知装置 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7796267B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-09-14 | Si-Ware Systems | System, method and apparatus for a micromachined interferometer using optical splitting |
JP5351042B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2013-11-27 | ザイゴ コーポレーション | 正弦波位相シフト干渉法 |
US20090279172A1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-12 | Higashi Robert E | Microelectromechanical lamellar grating |
US8081319B2 (en) * | 2008-06-12 | 2011-12-20 | Ahura Scientific Inc. | Adjustable two dimensional lamellar grating |
US7738101B2 (en) * | 2008-07-08 | 2010-06-15 | Rashid Mavliev | Systems and methods for in-line monitoring of particles in opaque flows |
US7808640B2 (en) | 2008-07-30 | 2010-10-05 | Honeywell International Inc. | Photoacoustic spectroscopy system |
CH701109A1 (de) * | 2009-05-19 | 2010-11-30 | Carag Ag | Interferometer, sowie spektrometer mit einem solchen. |
US20110181885A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Irvine Sensors Corporation | Large Displacement Micro-Lamellar Grating Interferometer |
US8269972B2 (en) | 2010-06-29 | 2012-09-18 | Honeywell International Inc. | Beam intensity detection in a cavity ring down sensor |
US8437000B2 (en) | 2010-06-29 | 2013-05-07 | Honeywell International Inc. | Multiple wavelength cavity ring down gas sensor |
US8322191B2 (en) | 2010-06-30 | 2012-12-04 | Honeywell International Inc. | Enhanced cavity for a photoacoustic gas sensor |
US8922787B2 (en) * | 2013-01-07 | 2014-12-30 | Si-Ware Systems | Spatial splitting-based optical MEMS interferometers |
CN103344609B (zh) * | 2013-06-26 | 2016-01-20 | 无锡微奥科技有限公司 | 一种微型傅里叶变换光谱仪 |
RU2620866C2 (ru) * | 2015-02-10 | 2017-05-30 | Виктор Анатольевич Кущенко | Интерферометр Кущенко В.А. |
US11530952B2 (en) | 2020-01-17 | 2022-12-20 | Spectrove Inc. | MEMS device for interferometric spectroscopy |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
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Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN5007009330, O.MANZARDO, PROCEEDINGS OF THE SPIE, 200408, V5455 N1, P1−8, US, SPIE−INT.SOC.OPT.ENG * |
JPN5007009331, BRUELEMANS P, APPLIED OPTICS, 19960801, V35 N22, P4337−4342, US, OPTICAL SOCIETY OF AMERICA * |
JPN5007009332, O.MANZARDO, PROCEEDINGS OF THE SPIE, 2003, V4829, P841−843, US, SPIE−INT.SOC.OPT.ENG * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010122879A1 (ja) | 2009-04-23 | 2010-10-28 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 光反射機構、光干渉計および分光分析器 |
KR101292918B1 (ko) | 2011-08-12 | 2013-08-02 | 한국원자력연구원 | 격자 간섭계를 위한 영상계측기 |
JP2018146242A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 株式会社リコー | スペクトル測定器、分光装置及び分光システム |
JP2020536235A (ja) * | 2017-09-28 | 2020-12-10 | ザ・ボード・オブ・トラスティーズ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・イリノイThe Board Of Trustees Of The University Of Illinois | 複数検出モダリティが可能な移動生体内感知装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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