JP2011511315A - Memsに基づく薄膜ビームスプリッタ - Google Patents
Memsに基づく薄膜ビームスプリッタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011511315A JP2011511315A JP2010544950A JP2010544950A JP2011511315A JP 2011511315 A JP2011511315 A JP 2011511315A JP 2010544950 A JP2010544950 A JP 2010544950A JP 2010544950 A JP2010544950 A JP 2010544950A JP 2011511315 A JP2011511315 A JP 2011511315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- beam splitter
- base layer
- optical path
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
- G02B27/142—Coating structures, e.g. thin films multilayers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
【選択図】図4
Description
1つの有望な解決策は、光ファイバを用いて、高速コンピュータチップを相互接続することである。
しかしながら、大部分の回路基板は多数の層を含み、多くの場合に、1ミクロン未満の製造公差を必要とする。
光ファイバを物理的に配置し、それらのファイバをチップに接続することは、あまりにも精度が低く、且つ過度に時間がかかるため、回路基板製造工程において広く採用され得ない。
それゆえ、広帯域データ転送が必要とされているにもかかわらず、市場向きのチップ間光インターコネクトは、定義しにくいことがわかっている。
これらの図面が本発明の例示的な実施形態を示すにすぎず、その範囲を制限するものと解釈されるべきではないこと、及び本明細書において包括的に記述され、図示されるような本発明の構成要素は、多種多様の異なる構成において配置及び設計することができることは容易に理解されよう。
それにもかかわらず、添付の図面を用いることによって、本発明をさらに具体的に且つ詳細に記述及び説明する。
これらの例示的な実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにするために十分に詳しく記述されるが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の実施形態が実現される場合があること、及び本発明に対して種々の変更を行なうことができることは理解されたい。
したがって、本発明の実施形態の以下のさらに詳細な説明は、特許請求されるような本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、例示するためだけに、すなわち、本発明の特徴及び特性を説明するために;本発明の最良の動作形態を記述するために;そして当業者が本発明を十分に実施できるようにするために提示される。
したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。
リソグラフィ又は類似の工程を用いて回路基板上に導波路を形成することができるので、光導波路は、電子回路を相互接続するためのガラス製光ファイバよりも優れていることがある。
これらの相互接続システムにおいて用いられる導波路は、典型的には、ポリマー及び/又は誘電体のような概ね光学的に透明な材料を用いて回路基板上に形成される。
リソグラフィ又は類似の製造工程を用いて形成される光導波路は、回路基板上に実装されない他のタイプの基板上に形成され得る。
たとえば、1つ又は複数の光導波路を有するリボンケーブルを作るために、フレキシブル基板上に光導波路が形成される場合がある。
しかしながら、基板上導波路を形成するためにチップ及び回路基板製造時に用いられ得るポリマー、誘電体及び他の材料は、典型的には、ガラス製光ファイバよりも著しく損失がある。
実際には、基板上導波路における損失量が、光導波路インターコネクトの受け入れを制限する要因の1つであった。
導波路を構成するために用いられるポリマーはセンチメートル当たり0.1dBの損失を有する可能性がある。
対照的に、ガラスファイバの損失はキロメートル当たり約0.1dBである。
したがって、中実コアポリマー導波路は、ガラス製光ファイバにおける損失より何桁も大きな損失を有する可能性がある。
たとえば、1000nm光を搬送するように構成される単一モード導波路は、0.5μm(500nm)〜8μmの最大寸法を有する場合がある一方、多モード導波路はわずかに大きな寸法を有する場合があり、そのコア領域の場合に概ね20μm〜60μmの寸法を有する。
それにもかかわらず、それらのサイズが極めて小さいために、回路基板上に形成される任意の光導波路を接続するのはコスト高且つ困難であることがあるので、これまで、大部分の一般的な応用例において、その使用が控えられてきた。
その導波路は、空心であり、囲壁上に高反射性コーティングを施された導波路である。
典型的には、その導波路は、円形、長方形又は楕円形の断面を有することができ、その寸法は概ね50〜1000□mである。
これらの導波路は概ね<0.05dB/cmの低い損失を有する。
低損失モードを励起するために、コリメーティングレンズを使用しなければならない。
これらの低損失モードは、概ねすれすれの入射角(grazing incidence angle)において導波路壁まで進行する光線を有する。
これらのモードの伝搬損失は、導波路の長さに沿って下流に伝搬するのに応じて光線が受けるはね返り又は反射の回数に依拠する。
たとえば、既存のビームスプリッタ技術を小さな導波路と組み合わせる場合の1つの問題が図1に示される。
導波路2及び光タップ4の寸法が極めて小さいことに起因して、導波路内の光路の直径は、ビームスプリッタ6の厚み8と同程度の大きさになる可能性がある。
回路基板に実装される光バックプレーンが複数のドータカードに光学的に接続される場合に見られることがあるように、同じ光導波路に沿って複数の光タップが順次に追加され、全てのビームスプリッタが光ビームの向きを同じ方向に変更するように配向される場合には、この横方向の変位16、すなわちビームウォークオフは、さらに大きくなる可能性がある。
各光タップは、ビームが所望の伝送エリアから外れるまでさらに変位を追加し、それにより、導波路の側面との結合に起因して、著しい損失が生じる可能性がある。
これは、平面内P成分及び直交するS成分のためのフレネル反射係数が、入射角への異なる依存性を有するという事実に起因する。
したがって、VCSELのような低コストの非偏光多モードレーザを用いる結果として、偏光によって引き起こされる強度雑音が生じる場合があり、その雑音は、変調されているレーザの偏光状態に依存する。
補償するために、非偏光多モードレーザの電力出力を倍にしなければならないか、又は適切に位置合わせされ、偏光された、コヒーレントな光ビームを生成する単一モードレーザを使用しなければならない。
いずれの代替形態も、複数の光導波路及び多数のレーザ光源を利用することがある光学システムの全体コストを著しく増加させる。
たとえば、導波路に沿った各光タップが同じ電力タップ比を有する場合には、後続のタップに入る光ビームの全体強度が、先行する光インターコネクトの分だけ比例して減少しているので、光バックプレーンに沿って動くのに応じて、反射される光ビームの強度は次第に小さくなるであろう。
光バックプレーンが複数のインターコネクト位置を有する場合、種々のタップ位置の電力タップ比を選択して、反射される光ビームの強度を釣り合わせることが有用であることがある。
また、同じ光路に沿って複数の光タップを設けることができるように構成され、光導波路の中心からの横方向に生じる変位を最小限に抑え、且つ光ビームのための実質的に非偏光の光路を提供するビームスプリッタを用いることによって、損失を最小限に抑え得ることもわかっている。
光インターコネクトを形成する方法が、光学デバイスの電力タップ比の正確な制御を提供できることもさらに認識されている。
その方法は、低コストで、製造が容易である薄膜ビームスプリッタを提供し、そのビームスプリッタは非偏光であり、且つ特定の電力タップ比で構成され得、その電力タップ比は光導波路に沿ったタップ位置毎に選択される。
さらに、本発明の薄膜ビームスプリッタは非偏光でもあるので、よりコスト高な単一モードレーザではなく、低コストの多モードレーザを用いて光学システムを駆動することができる。
その薄膜ビームスプリッタは、従来のシステムに比べて、ビームウォークオフを大幅に低減するので、結果として形成される光学システムははるかに雑音が少なく、結果として、レーザ電力要件を緩和することによって、コストがさらに削減される。
製造工程のこの時点において、基板22上に基層32が被着されており、その後、基層上にビームスプリッタコーティング34が被着されている。
基板は、理解され得るように、シリコン又はポリマーのような1つ又は複数の材料から構成され得る。
基層32は、或る屈折指数を有する光学的に透過性の材料から形成され、その屈折指数はさらに基本屈折率と定義され得る。
基層は任意の厚みで形成され得、その厚みによって、構造的な支持を与えることができ、且つ完成したビームスプリッタの光路に対して所望の光学特性を与えることができる。
例示的な実施形態では、基層の厚みを、概ね250nm、すなわち0.25μmにすることができる。
しかしながら、基層材料の屈折率がわかっており、且つ基層の厚みを正確に制御することができる限り、基層は、250nmよりかなり厚いか又は薄い厚みで形成され得る。
その上に基層が形成される基板22は、約200μmの厚みを有することができるが、薄膜メンブレイン(pellicle membrane)に対して十分な構造的支持を与え、且つビームスプリッタが光導波路内に収まるようにできる限り、200nmよりかなり厚いか又は薄い厚みで形成することもできる。
そのビームスプリッタコーティングは、低屈折率を有する層36及び高屈折率を有する層38から成る複数の交互層から構成され得る。
低屈折率層は1.3<n<1.8の屈折率範囲を有することができ、高屈折率層は1.8<n<3の屈折率範囲を有することができる。
それとは反対に、低屈折率材料及び高屈折率材料から成る交互層は、光の波長の分数に等しくても、等しくなくてもよい厚みを有することができ、各交互層は、任意の隣接する層の厚みに実質的に等しくない厚みを有することができる。
それぞれ11%及び42%の指定された反射率比を有する2つの光路の一例が表1に示される。
この選択過程は、大幅な変化を考慮に入れる。
たとえば、ビームスプリッタコーティング内の交互層の数は、大幅に、たとえば、1から20以上の層まで変更することができる。
さらに、基層32に隣接していずれの材料でも配置することができるので、高屈折率層及び低屈折率層の配列に対する所定の順序は存在しない。
いずれかの材料を、ビームスプリッタコーティングを形成するスタックの一番上に形成される最後の層とすることができる。
さらに、交互層の全数を、偶数、又は奇数にすることができる。
代替的には、3つ以上の材料を用いて、個々の層毎の厚み公差を改善することができ、薄膜の全厚を薄くすることもできる。
高屈折率層は、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、セレン化亜鉛等のような材料から選択され得る。
たとえば、基層は、窒化シリコン若しくは二酸化シリコンのような誘電体材料、又はさらには実質的に透明なポリマーから構成することができる。
基層及びビームスプリッタコーティングは、水平に張った状態において形成され得、薄膜の中心を周辺に向かって引っ張る正味予荷重力が層状構造内に与えられるようにする。
薄膜を張った状態にして予荷重をかけることは好都合であることがある。
水平に張った状態は、薄膜を光学的に平坦な形状から曲げるか又は撓ませる場合がある、任意の外部から加えられる圧縮力又は垂直力(sheer force)を直に相殺するように作用することができる。
引っ張り予荷重は、個々の層が波打つのを防ぐように作用することもできる。
シリコン基板22の中心部分が、従来のリソグラフィ又は類似の工程を用いてエッチングされ、基層32の下面33を露出させる空洞26を形成している。
中心部分をエッチングして基層を露出させる結果として、基層32上に層を成すビームスプリッタコーティング34を含み、外周部の周囲を基板枠24によって支持される薄膜30を有する薄膜ビームスプリッタが生成される。
デバイスの下側にある空洞26によって、ビームスプリッタの中心領域を通る光路28を構成できるようになる。
基層及びビームスプリッタコーティングの組み合わせは、大きな利点を提供する。
約250nm(0.250μm)の厚みを有する場合、基層は、ビームスプリッタコーティングの一部として設計されるほど十分に薄く、それにより、基層の下面33に反射防止(「AR」)コーティングを被着して、従来のビームスプリッタにとって共通の問題である「ゴースティング」を緩和するのを不要にする。
ARコーティングが存在しないことは、製造工程において1つのステップを不要にし、且つ光ビームがいずれの方向においても薄膜30を通り抜けられるようになるという点で好都合である。
したがって、図4の例示は、光が前(上)から後(下)に光路28を通り抜けることを示すが、本発明の構造によれば、後(下)から前(上)に、逆方向にも光が進行できるようになる。
レーザ又はLEDのような光ビームのための光源50が、光導波路60の一端に配置される。
その光源は入射光ビーム52を生成し、その光ビームは、薄膜ビームスプリッタ20と接触するまで導波路の内部を下流に進行し、その接触点において、光のうちの所定の部分が、光インターコネクト70の中に反射光ビーム54として反射され、その光の一部が透過光ビーム56としてビームスプリッタの中を透過する。
入射する光エネルギーに対する反射される光エネルギーの比は、ビームスプリッタの反射率として既知であり、入射する光エネルギーに対する透過する光エネルギーの比は、ビームスプリッタの透過率として既知である。
透過率は電力タップ比としても既知である。
本発明のこの態様が図7及び図8において提示されるグラフによって示されており、そのグラフでは、薄膜ビームスプリッタの反射率比がそれぞれ11%及び42%に設定される。
さらに、適切に選択する場合、非偏光薄膜ビームスプリッタは、光路に沿って、光ビームの電力のうちの1%〜99%のどの量でも反射するだけの十分な交互層を用いて構成され得る。
たとえば、図7において、11%の反射率比を有する本発明の1つの例示的な態様では、結果として、830nmから870nmの波長帯にわたって、P成分とS成分との間の反射値の差が1%未満になる。
図8において同様に示されるように、42%の全反射率比を有する本発明の1つの例示的な態様でも、830nmから870nmの波長帯にわたって、1%未満のP成分とS成分との間の反射値の差を生成する。
入射光ビーム52に含まれる全てのエネルギーを、光インターコネクトの下流に反射するために又は導波路に沿ってさらに透過するために利用することができるので、非偏光の光を反射及び透過できることは光導波路システムにとって好都合である。
これにより、光源50からの出力をさらに完全に、且つ効率的に利用できるようになり、それに応じて電力要件が緩和される。
また、偏光光源の要件も緩和される。
光導波路内に配置される各薄膜ビームスプリッタ20は類似の電力タップ比で形成され得、その場合、インターコネクトが光源50から離れて配置されるほど、反射光ビーム54が含むエネルギーが次第に少なくなる。
又は代替的には、各薄膜ビームスプリッタは、光エネルギーのうちの所望の量をそれぞれの各反射光ビーム54において各光インターコネクト70内に方向転換できるように選択される、所定の電力タップ比で形成され得る。
この能力は、光バックプレーンの或る距離だけ下流に配置される特定のドータカードに光エネルギーのうちの所望の量を配分すること等の、光学システムを設計する際の自由度を高めることができるようにする著しい利点を提供する。
各薄膜ビームスプリッタが極めて薄い2μmの膜である結果として、光ビームが光導波路を下流に進行するときに、光ビームの変位を無視できるようになる。
複数の光インターコネクトを通り抜けた後であっても、各透過光ビーム56は、元の入射光ビーム52と実質的に位置合わせされたままである。
従来のビームスプリッタで生じる可能性があるように、導波路の壁面又は側面境界に近いほど、透過光ビームの横方向への再配置が限られるので、反射損失が最小限に抑えられ、その結果として、光源50に関する電力要件がさらに緩和される。
その方法は、基板上に基本屈折率を有する基層を形成する工程82を含む。
基層は、窒化シリコン又は二酸化シリコンのような誘電体材料から構成され得、約250nmの厚みを有することができる。
マイラのようなポリマー基層材料を用いることもできる。
さらに、高屈折率層及び低屈折率層のそれぞれの厚みは、任意の直に隣接する層の厚みとは異なり得る。
有望な候補材料は、二酸化シリコン、一酸化シリコン、酸化ハフニウム及びフッ化マグネシウムとすることができる。
高屈折率層は、1.8〜3.0の範囲の屈折指数を有することができる。
たとえば、有望な候補材料は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タンタル及びセレン化亜鉛等とすることができる。
図10bは、断面線B−Bから見たような図10aのビームスプリッタの部分図であり、スルーホールが、ビームスプリッタコーティング114の前面120から、基層112の背面122までの連続的な開口部を提供することができ、それにより、膜110の前面(又は背面)に突き当たる入射光128の一部が、物理的な表面に接触することなく、スルーホールをそのまま通り抜けることができることを示す。
さらに、ビームスプリッタコーティング114を形成する、高屈折率及び低屈折率を有する複数の層を、ビームスプリッタコーティングと接触する実質的に全ての光が反射されるほど十分な反射率を有するように形成することができる。
したがって、実施形態100の薄膜110は、1つ又は複数のスルーホール124を通り抜けない実質的に全ての光を反射する。
代替的には、多層コーティングの代わりに、銀のような単一の金属層を、高反射率コーティングとして用いることができる。
これは、薄膜ビームスプリッタの製造の複雑度をさらに緩和するという利点を有する。
さらに、スルーホールのサイズ及び数を制御することによって、反射率対透過率の度合いを正確に制御することができる。
図10aにおいて示されるように、スルーホールは、長円形又は楕円形を与えられることができ、その穴の長軸は入射光ビームと位置合わせされ、薄膜ビームスプリッタが導波路内に或る角度で配置されるときに、長円形の穴が、光源の視点から見たときに円形を成すようにする。
1つ又は複数のスルーホールを与えるとき、光源の視点から見たときに円形に見えることによって、薄膜ビームスプリッタの反射率及び透過率を計算するために用いられる式が簡単になり、また、透過される光ビームの形状及び位置もさらに良好に制御できるようになるので、これはさらに好都合である。
そのアパーチャは楕円形の外形を有するように形成され得、その外形は、導波路内に或る角度で配置される場合、光源の視点から見たときに円形を成す。
透過される光138の量は、導波路の内部断面積全体に対するアパーチャの円形に見える面積の比に概ね等しいであろう。
このようにして、導波路モードに対する摂動を最小限に抑えることができる。
そのスロットは、薄膜160の上側表面から、ビームスプリッタコーティングの厚み全体を通り抜けて、基層162に達するまで延在することができるが、基層を貫通して延在しない。
さらに、スロットは、図に示されるように、薄膜の中央領域を完全に包囲する場合があるか、又は膜の外側部分に沿って部分的にのみ延在する場合があるか、又は膜の中央領域の周囲に必要に応じて配置される、複数の別個の、且つ離散したスロットに分けられる場合がある。
さらに、スロットは、正方形、長方形又は円形のような任意の形状を成すことが想定され、同じくリソグラフィ又は類似の製造技法を用いて形成され得る。
しかしながら、添付の特許請求の範囲において記述されるような本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び変形を行なうことができることは理解されよう。
詳細な説明及び添付の図面は、限定するものではなく、単なる例示と見なされるべきであり、もしあるなら、全てのそのような変更又は変形は、本明細書において説明され、記述されるような本発明の範囲に入ることが意図されている。
特許請求の範囲における制限は、特許請求の範囲において用いられる用語に基づいて広く解釈されるべきであり、これまでの詳細な説明において、又は出願の手続中に記述される例には制限されず、それらの例は非排他的であると見なされるべきである。
たとえば、本開示において、用語「好ましい」は非排他的であり、「好ましいが、限定はしない」を意味することが意図されている。
任意の方法又はプロセスクレームにおいて列挙されるに任意のステップは、任意の順序で実行される場合があり、特許請求の範囲において提示される順序には限定されない。
4 光タップ
6 ビームスプリッタ
22 基板
24 基板枠
26 空洞
28 光路
30 薄膜
32 基層
34 ビームスプリッタコーティング
36 低屈折率層
38 高屈折率層
50 光源
52 入射光ビーム
54 反射光ビーム
56 透過光ビーム
60 光導波路
70 光インターコネクト
110 薄膜
112 基層
114 ビームスプリッタコーティング
124 スルーホール
128 入射光
130 薄膜ビームスプリッタ
134 アパーチャ
138 光
140 ビームスプリッタコーティング
142 基層
160 薄膜
162 基層
164 ビームスプリッタコーティング
172 スロット
Claims (25)
- 所望の電力タップ比を有し、光ビームに沿って複数のタップを設けるための非偏光薄膜ビームスプリッタを形成する方法であって、
基板上に基本屈折率を有する基層を形成することと、
前記基層上に相対的に高い屈折率及び低い屈折率をそれぞれ有する複数の交互層を形成することであって、前記高屈折率層及び前記低屈折率層のそれぞれの厚みは、前記光ビームに対する偏光感度を実質的に無くすように選択される、形成することと、
前記基板の選択されたエリアを除去することであって、前記基層及び前記複数の交互層を含む光路を形成し、該光路は、前記光ビーム内の光のうちの選択された量を透過及び反射するように構成される、除去することと
を含む方法。 - 相対的に高い屈折率及び低い屈折率を有する複数の交互層を形成すること
をさらに含み、
前記高屈折率層及び前記低屈折率層のそれぞれの厚みは、隣接する層の厚みとは実質的に異なる
請求項1に記載の方法。 - 基層を形成すること
をさらに含み、
前記基層は誘電体材料から構成される
請求項1に記載の方法。 - 窒化シリコン、二酸化シリコン及び実質的に透明なポリマーから成るグループから選択される前記誘電体材料から成る基層を形成すること
をさらに含む請求項3に記載の方法。 - 250nmに実質的に等しいか、又は250nm未満の厚みを有する基層を形成すること
をさらに含む請求項3に記載の方法。 - 1.8より大きく、3.0より小さい屈折率を有する、前記高屈折率層のための材料を選択すること
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 1.3より大きく、1.8以下の屈折率を有する、前記低屈折率層のための材料を選択すること
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記複数の交互層を形成することは、
前記光路に沿って、前記光ビーム内の電力のうちの1パーセント〜99パーセントを反射するのに十分な交互層を有する前記非偏光薄膜ビームスプリッタを構成すること
をさらに含む
請求項1に記載の方法。 - 前記光路内に所定のサイズを有する少なくとも1つのスルーホールを形成することであって、前記光ビームのうちの一部が、実質的に妨げられることなく該少なくとも1つのスルーホールを透過できるようにする、形成すること
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記光路が前記少なくとも1つのスルーホールを通ることができない実質的に全ての光を反射するのに十分な交互層を形成すること
をさらに含む請求項9に記載の方法。 - 前記基層上に単一の層を形成すること
をさらに含み
該単一の層は、
前記少なくとも1つのスルーホールを通り抜けることができない実質的に全ての光を反射する高反射率金属層
をさらに含む
請求項9に記載の方法。 - 或る角度で前記光路に突き当たる光ビームに対して実質的に円形に見えるように、楕円形の断面を有する前記少なくも1つのスルーホールをエッチングすること
をさらに含む請求項9に記載の方法。 - 前記基板の前記選択されたエリアを、該選択されたエリアをエッチングして前記基層の下面を露出させることによって、除去すること
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記光路内の前記複数の交互層の残留応力を緩和するために、前記複数の交互層内および前記光路の外周部の周囲にスロットをエッチングすること
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記交互層を貫通して前記基層の上面まで前記スロットをエッチングすること
をさらに含む請求項14に記載の方法。 - 前記光路を平面的に張った状態で形成することであって、前記光路の撓み及び波打ちを大幅に低減する、形成すること
をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 所望の電力タップ比を有し、光ビームに沿って複数のタップを設けるための非偏光薄膜ビームスプリッタであって、
シリコン基板に物理的に結合される、基本屈折率を有する基層であって、該シリコン基板は、中心部分を包囲する外枠部分をさらに含み、該中心部分は該基層の下面を露出させるために実質的に除去される、基層と、
前記基層上に配置されるビームスプリッタコーティングであって、該ビームスプリッタコーティングは、相対的に高い屈折率及び低い屈折率をそれぞれ有する複数の交互層をさらに含み、該交互層のそれぞれの厚みは、前記光ビームに対する偏光感度を実質的に無くすように選択される、ビームスプリッタコーティングと
を備え、
前記中心部分上の前記基層及び前記ビームスプリッタコーティングは、合わせて光路を構成し、
該光路は、前記光ビーム内の光のうちの選択された量を透過及び反射するように構成される
非偏光薄膜ビームスプリッタ。 - 前記交互層のそれぞれの厚みは、隣接する層の厚みとは実質的に異なる
請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 前記基層は、窒化シリコン、二酸化シリコン及び実質的に透明なポリマーから成るグループから選択される
請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 1.8より大きく、3.0より小さい屈折率を有する、前記高屈折率層のための材料を選択すること
をさらに含む請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 1.3より大きく、1.8以下の屈折率を有する、前記低屈折率層のための材料を選択することをさらに含む
請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 前記光路内に形成される少なくとも1つのスルーホールであって、前記光ビームの一部が実質的に妨げられることなく該少なくとも1つのスルーホールを透過できるようにする、少なくとも1つのスルーホール
をさらに備える請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 前記光路は、前記少なくとも1つのスルーホールを通ることができない実質的に全ての光を反射するだけの十分な交互層を含む
請求項22に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 前記複数の交互層内に形成されるスロット
をさらに備え、
該スロットは、前記複数の交互層内の残留応力を緩和する、前記光路の周囲の外周部を形成する
請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。 - 前記光路は、前記光路の撓み及び波打ちを無くすために平面的に張った状態において形成される
請求項17に記載の薄膜ビームスプリッタ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2008/052718 WO2009096983A1 (en) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Mems-based pellicle beamsplitter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011511315A true JP2011511315A (ja) | 2011-04-07 |
JP5302339B2 JP5302339B2 (ja) | 2013-10-02 |
Family
ID=40913109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010544950A Expired - Fee Related JP5302339B2 (ja) | 2008-01-31 | 2008-01-31 | Memsに基づく薄膜ビームスプリッタ |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8767301B2 (ja) |
JP (1) | JP5302339B2 (ja) |
KR (1) | KR101409307B1 (ja) |
CN (1) | CN101983345A (ja) |
DE (1) | DE112008003665T5 (ja) |
WO (1) | WO2009096983A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011523466A (ja) * | 2008-05-06 | 2011-08-11 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 薄いペリクルビームスプリッタの製造 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101602811B1 (ko) * | 2011-07-29 | 2016-03-11 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 광파워 스플리터 |
CN104568248B (zh) * | 2014-12-02 | 2017-02-01 | 中国航天科工集团第三研究院第八三五八研究所 | 一种非晶态光学薄膜微区应力的测量方法 |
WO2020101568A1 (en) * | 2018-11-15 | 2020-05-22 | Agency For Science, Technology And Research | Meta-lens structure and method of fabricating the same |
DE102021203042A1 (de) | 2021-03-26 | 2022-09-29 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Mikroelektrooptisches Strahlführungsbauteil, Verfahren zur Herstellung eines mikroelektrooptischen Strahlführungsbauteils und System umfassend das mikroelektrooptische Strahlführungsbauteil |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0271198A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Toshiba Corp | X線用ハーフミラー |
JPH0299911A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-11 | Nikon Corp | 半透過部材を有する光学装置 |
JPH02281202A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-16 | Sekinosu Kk | プラスチック基材による無偏光ハーフミラー |
JPH02306202A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-19 | Canon Inc | 軟x線・真空紫外線用ハーフミラー又はビームスプリッター |
JP2008017104A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Olympus Imaging Corp | デジタルカメラ |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5073018A (en) | 1989-10-04 | 1991-12-17 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Correlation microscope |
US5699187A (en) * | 1992-06-19 | 1997-12-16 | Fujitsu Limited | Optical coupler |
CN2209339Y (zh) | 1994-09-26 | 1995-10-04 | 赖以仁 | 一种非偏极分束镜 |
JP3630808B2 (ja) | 1995-12-28 | 2005-03-23 | 株式会社ソキア | 非偏光ビームスプリッタ |
US5793836A (en) | 1996-09-06 | 1998-08-11 | International Business Machines Corporation | X-ray mask pellicle |
US6197454B1 (en) | 1998-12-29 | 2001-03-06 | Intel Corporation | Clean-enclosure window to protect photolithographic mask |
US6180292B1 (en) | 1999-06-18 | 2001-01-30 | International Business Machines Corporation | Structure and manufacture of X-ray mask pellicle with washer-shaped member |
DE10013261B4 (de) * | 2000-03-17 | 2007-03-01 | Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto | Mikromechanisch hergestellter optischer Strahlteiler |
JP2002071946A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-12 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 偏光フィルタおよびそれを用いた光学装置 |
US6544693B2 (en) | 2001-01-26 | 2003-04-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Pellicle for use in small wavelength lithography and a method for making such a pellicle |
US6811936B2 (en) | 2002-12-31 | 2004-11-02 | Freescale Semiconductor Inc. | Structure and process for a pellicle membrane for 157 nanometer lithography |
US6859330B2 (en) | 2003-06-04 | 2005-02-22 | Intel Corporation | Micromachined pellicle splitters and tunable laser modules incorporating same |
US20050053777A1 (en) | 2003-09-06 | 2005-03-10 | Hilliard Donald Bennett | Pellicle |
US7295385B2 (en) * | 2005-05-11 | 2007-11-13 | The Boeing Company | Variable, homogenizing optical splitter apparatus and method |
US7652823B2 (en) * | 2005-10-11 | 2010-01-26 | Konica Minolta Opto, Inc. | Non-polarizing beam splitter |
-
2008
- 2008-01-31 WO PCT/US2008/052718 patent/WO2009096983A1/en active Application Filing
- 2008-01-31 DE DE112008003665T patent/DE112008003665T5/de not_active Withdrawn
- 2008-01-31 JP JP2010544950A patent/JP5302339B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-01-31 KR KR1020107019390A patent/KR101409307B1/ko active IP Right Grant
- 2008-01-31 US US12/864,214 patent/US8767301B2/en active Active
- 2008-01-31 CN CN2008801284376A patent/CN101983345A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0271198A (ja) * | 1988-09-06 | 1990-03-09 | Toshiba Corp | X線用ハーフミラー |
JPH0299911A (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-11 | Nikon Corp | 半透過部材を有する光学装置 |
JPH02281202A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-16 | Sekinosu Kk | プラスチック基材による無偏光ハーフミラー |
JPH02306202A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-19 | Canon Inc | 軟x線・真空紫外線用ハーフミラー又はビームスプリッター |
JP2008017104A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Olympus Imaging Corp | デジタルカメラ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011523466A (ja) * | 2008-05-06 | 2011-08-11 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. | 薄いペリクルビームスプリッタの製造 |
US8711484B2 (en) | 2008-05-06 | 2014-04-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fabrication of thin pellicle beam splitters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101409307B1 (ko) | 2014-06-18 |
CN101983345A (zh) | 2011-03-02 |
DE112008003665T5 (de) | 2011-01-05 |
US8767301B2 (en) | 2014-07-01 |
WO2009096983A1 (en) | 2009-08-06 |
JP5302339B2 (ja) | 2013-10-02 |
US20100296165A1 (en) | 2010-11-25 |
KR20100126720A (ko) | 2010-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5159897B2 (ja) | 回路基板に実装される光導波路のための光タップ | |
JP2010535355A (ja) | 光信号をルーティングするためのシステムおよび方法 | |
JP2010535357A (ja) | フォトニックガイド装置 | |
JP2007025422A (ja) | 波長分岐フィルタ及び光通信モジュール | |
JP5302339B2 (ja) | Memsに基づく薄膜ビームスプリッタ | |
JPH03138606A (ja) | 光分岐器 | |
WO2010050975A1 (en) | Optical beam couplers and splitters | |
WO2019113570A1 (en) | Anti-reflective coatings on optical waveguides | |
WO2007080932A1 (ja) | 光ケーブルモジュール及びそれを用いた機器 | |
KR101510358B1 (ko) | 광대역 광빔 스플리터 | |
JP2008176145A (ja) | 平面光波回路 | |
US7305155B2 (en) | Optical element and wavelength separator using the same | |
JPH10300956A (ja) | 光分岐導波路および光導波路回路 | |
JPH05203830A (ja) | 光合分波器 | |
WO2007013502A1 (ja) | 光フィルタを有する光モジュール | |
JP2012503784A (ja) | 偏光維持大コア中空導波路 | |
KR20110107808A (ko) | 광학 모듈 및 컴퓨팅 시스템 | |
JP5772436B2 (ja) | 光結合器及び光デバイス | |
JP2003177337A (ja) | 光導波路装置 | |
JP3898457B2 (ja) | 光集積回路基板 | |
JPH11258434A (ja) | 導波形光素子 | |
JP3728594B2 (ja) | 2波長光合分波器モジュール | |
WO2021038643A1 (ja) | 光回路 | |
JP3764664B2 (ja) | 光回路 | |
US20040190810A1 (en) | Polarization controller and light network system using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120904 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130522 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5302339 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |