JPH06324365A - 切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法、得られたセル、切り換えマイクロチツプレーザの集合製造方法および得られたマイクロチツプレーザ - Google Patents

切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法、得られたセル、切り換えマイクロチツプレーザの集合製造方法および得られたマイクロチツプレーザ

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JPH06324365A
JPH06324365A JP6099185A JP9918594A JPH06324365A JP H06324365 A JPH06324365 A JP H06324365A JP 6099185 A JP6099185 A JP 6099185A JP 9918594 A JP9918594 A JP 9918594A JP H06324365 A JPH06324365 A JP H06324365A
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JP
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wafer
laser
acousto
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optic
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JP6099185A
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English (en)
Inventor
Serge Valette
ヴァレッテ・セルジュ
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H01S3/1123—Q-switching
    • H01S3/117—Q-switching using intracavity acousto-optic devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来技術の欠点を回避しかつ切り換えレーザ
用音響光学セルの製造方法、音響光学切り換え手段を有
するマイクロチツプレーザの製造方法および得られたマ
イクロチツプレーザを提供することである。 【構成】 ウエーハが特定の結晶学的平面（４０）の出
現を引き起こすためにエツチングされかつ前記平面上に
音波を発生し得る圧電手段（８６）が堆積される。この
波はレーザの切り換えを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、切り換えレーザ用音響
光学セルの製造方法、得られたセル、切り換えマイクロ
チツプレーザの集合製造方法および得られたマイクロチ
ツプレーザに関する。
【０００２】本発明は光学系、物理系、光学遠隔通信、
光検出（ＬＩＤＡＲ）、材料の機械加工等において用い
られる。
【０００３】
【従来技術】本発明は切り換えマイクロレーザの製造に
限定されないけれども、本発明はマイクロレーザが好適
な用途を構成するため本発明はこの特定の文脈において
説明される。
【０００４】マイクロチツプレーザまたはマイクロレー
ザは多くの利点を有するレーザの新たな種類を構成す
る。マイクロチツプレーザは２つのミラーにより取り囲
まれる非常に制限された長さ（代表的には１００μｍな
いし数ｍｍ）の増幅器媒体により構成される。この媒体
は一般にレーザダイオードから到来するビームにより光
学的にポンピングされる。前記ダイオードのパワーは一
般的には約１００ないし数千ミリワツトの間の範囲であ
る。
【０００５】マイクロチツプレーザの効率は約２０ない
し３０％であり、その結果それらは連続方法において数
十ミリワツトまたは数百ミリワツトのパワーを放出す
る。
【０００６】この型のレーザの関心の１つは集合製造方
法である。したがつて、適宜な反射層で増幅器材料を被
覆しかつ統一体からマイクロチツプレーザを切断すれば
足りる。数ｃｍの直径を有するウエーハで出発すること
ができかつ１ｍｍ2 の断面が、技術的作業の単一のサイ
クルにおいて、マイクロチツプレーザを製造するのに十
分であるので、それは数十または数百のマイクロチツプ
レーザを製造することができる。それゆえ、これらの部
品のコストは非常に低い値に降下する。
【０００７】連続ポンピングビームで作動するレーザは
レーザ光ビームを放出する。しかしながら、レーザダイ
オードによりポンピングされる固体レーザの利点の１つ
はそれらが、その放射性寿命がレーザダイオードの寿命
周期（約１ナノセカンド）に比して比較的長い（１００
μｓないし１０ｍｓ）、増幅器材料を使用することであ
る。それゆえ、材料の放射性寿命とほぼ同一の時間周期
だけの光学ポンピングにより発生されるエネルギを蓄積
しかつ次いで非常に短い時間の間前記エネルギをすべて
回復することにより非常に短い光パルス（数ｎｓないし
数十ｎｓ）を放出することができる切り換えレーザを製
造することが可能である。
【０００８】このためにレーザ作用が発生するのを阻止
する手段を有する必要があり、該手段は蓄積されたエネ
ルギを減衰する。かかる手段は公知である。これらは蓄
積の持続時間を通してキヤビテイの過剰電圧を減少しか
つレーザパルスを切り換えたいとき急激に過剰電圧の値
を再び確立することができる手段にすることが可能であ
る。その場合に過剰電圧要因の切り換えを有するかまた
はより一般的にはＱ−切り換えレーザとして知られる切
り換えレーザが参照される。
【０００９】この型の切り換えセルを製造するために、
電子光学手段または音響光学手段を有する飽和可能な吸
光物質が使用され得る。
【００１０】かかる手段は文献においてかなりの範囲に
記載されかつ例えばスプリンガー−フエアラークにより
刊行された「ソリツドステートレーザ技術」と題された
ダブリユー・クツフエナーによる著述かつとくに「Ｑ−
スイツチおよび外部切り換え装置」と題する章、４０２
〜４４８頁を参照することができる。「音響光学Ｑ−ス
イツチ」と題するパラグラフ８．１．４は連続してポン
ピングされるＮｄ−ＹＡＧレーザにおいて使用し得る音
響光学セルをより詳しく説明している。切り換えセルは
幾つかのモードにしたがつて、すなわち、いわゆるラー
マン−ナス（ＲＡＭＡＮ−ＮＡＴＨ）回折（相互作用長
さが短いかまたは音響周波数が低いとき）、またはブラ
ツグ（ＢＲＡＧＧ）回折（より長い相互作用長さまたは
高い音響周波数の場合において）において作動すること
ができる。
【００１１】切り換えレーザを得る他の方法はレーザを
通常発振させるが、光エネルギの出力を遮断しかつ共振
器からビームを急激に偏向する光エネルギを解放させる
ことである。それはまた音響光学手段を使用することが
できる。
【００１２】上述した文献は通常のレーザを取扱いかつ
マイクロチツプレーザを取り扱わない。しかしながら、
電子光学手段を使用する切り換えマイクロチツプレーザ
が最近出現した。１９９２年５月にアメリカ合衆国で開
催されたＣＬＥＯ会議の報告書においてジエイ・ジエイ
・ザヨースキー等は長さ９０４μｍのＬｉＴａＯ3 に取
着された長さ５３２μｍのＮｄ：ＹＡＧマイクロ帯片に
より構成された切り換えマイクロチツプレーザ（「ダイ
オード−ポンピングされた電子光学的Ｑ−切り換えマイ
クロチツプレーザ」と題する通信ＣＭ１７）を記載し
た。電極はＬｉＴａＯ3 結晶の軸線Ｃに対して垂直な２
つの面上に堆積され、前記軸線Ｃはレーザの一般軸線に
対して垂直である。持続時間１００ｎｓの６００Ｖパル
スが電極に印加されかつ２ｎｓ以下で存続する切り換え
られた光パルスが得られる。
【００１３】電子光学セルを使用する切り換えマイクロ
チツプレーザの製造は、この現象において守られるべき
特定の角度的条件がないため、比較的簡単である。電子
光学作用は電極間の結晶の完全な容積中に生じかつ結晶
を横切る光ビームとの相互作用は光ビームの方向と電極
間に作られる電界の方向との間に非常に厳格な方向条件
を導かない。したがつて、光波ベクトルに対して実質上
垂直な電界を作るために電極に電圧を印加すれば十分で
ある。これは、多分並の結晶面状態に拘わらず、実際に
その通りである。面の一定の粗さは電極を形成する金属
コーテイングの付着を改善する範囲で同様に望ましい。
このようなマイクロチツプレーザを製造するために、電
子光学材料からなるマイクロチツプを単に鋸で引けば十
分であるかも知れない。
【００１４】これは確かに、この場合に、厳密な角度的
条件が光波ベクトルと音波ベクトルとの間に付与される
ため、音響光学切り換えセルによる場合ではない。その
うえ、音響光学材料中の音波位相は、それが屈折現象を
創出する指数格子を定義するため、極めて重大な役割を
する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ音波発生器が
その上に配置される面は非常に高い品質を持たねばなら
ずかつ結晶ブロツクの単なる鋸引きは適切でない。
【００１６】さらに、音波発生器に圧電材料を使用する
必要がありかつ圧電特性を維持するために好適な方向を
持たねばならないかかる材料の堆積は同様に高品質の機
械的鋸引きにより得られる条件と互換性のない非常に精
密な中間面条件を必要とする。
【００１７】したがつて、マイクロチツプレーザ用音響
光学切り換えセルを製造するための満足の行く方法は知
られていない。
【００１８】本発明の目的はこの欠点を回避しかつかか
るセルを製造する簡単な方法を提案することである。し
たがつて、本発明による解決はマイクロチツプレーザ用
マイクロセルの場合に限定されず、しかもまた普通の寸
法のレーザ用の普通の寸法の音響光学切り換えセルの場
合にも適用し得る。
【００１９】このために、本発明は好適な化学エツチン
グにより得られる特性のごとき、異方性エツチング特性
を使用することを推奨する。これは幾つかのエツチング
剤に関して同一の材料の異なる結晶学的平面間のエツチ
ング速度差に基礎を置いたエツチング方法であることが
知られる。一般に、エツチング速度は結晶面の一方（例
えば、（１１１）平面型）にしたがつて非常に遅くかつ
他方にしたがつて非常に速い。
【００２０】これはこの特性から結果として生じる特定
のエツチングジオメトリを導きかつその形状は遅いエツ
チング平面の角度的形状によりかつ結晶の初期の方向に
より付与される。
【００２１】この方法はその特性が因みに良く知られて
いるシリコンに適用され得る。しかしながら、同様な形
状はゲルマニウムによりまたはＧａＡｓまたはＩｎＰま
たは同様な半導体により得られることができる。後者の
場合に、２つの型の原子面があることを保証する必要が
あるだけである。
【００２２】かなりの深さにわたつてかかるエツチング
を実施するために、また、エツチング剤に十分に抗する
マスキング材料を有することが必要である。
【００２３】本発明は音波発生手段がその上に堆積され
る面を製造するのにこれらの特性を使用する。かかるエ
ツチングされた面上に得られる表面状態の高い品質は、
前述されたように、音響光学現象の使用によりなされる
要件の適合を可能にする。
【００２４】本発明の好適な用途は非常に小さい寸法に
関連付けられる非常に厳しい制限があるマイクロチツプ
レーザの分野であるけれども、また、ダブリユー・クツ
フエナーによる上述した著作に記載されたレーザのよう
なあらゆる切り換えレーザ型用の音響光学切り換えセル
を製造するのに本発明を使用することができることは自
明である。音響光学セルの寸法はそれに関連するレーザ
の寸法から独立している。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は、それゆえ、切
り換えレーザ用音響光学セルの製造方法において、以下
の作業、すなわち、ａ）レーザの振幅波長を透過しかつ
音響波を伝播することができる音響光学材料部分により
開始し、前記材料が結晶でありかつ結晶学的平面を有
し、前記部分が選択された結晶学的平面に対して方向付
けられた前面を有しており、ｂ）前記前面上で前記選択
された結晶学的平面の通路に対して平行な縁部を有する
マスクを前記部分の前面上に堆積し、ｃ）前記マスクを
介して前記部分の異方性エツチングを実施し、該エツチ
ングが前記選択された結晶学的平面に対応するエツチン
グされた面の、前記マスクの縁部に沿う、外観を生じさ
せ、ｄ）前記エツチングされた面上に材料中に音波を発
生し得る手段を堆積し、ｅ）前記マスクを除去する作業
を実施することからなることを特徴とする切り換えレー
ザ用音響光学セルの製造方法に関する。
【００２６】本発明はまたこの方法により得られたセル
に関する。このセルはレーザの振幅波長を透過しかつ音
響波を伝播し得る材料ブロツクからなり、該ブロツクが
結晶学的平面であるエツチングされた面、該面に対して
方向付けられた前面および後面および前記エツチングさ
れた面上に堆積された音波を発生し得る手段を有する。
【００２７】本発明はまた音響光学手段により切り換え
られる複数のマイクロチツプレーザが得られる方法、言
い換えれば集合方法に関する。本発明によれば、この方
法は以下の作業、すなわち、 Ａ）第２波長での光学励起により第１波長において光学
増幅を発生し得る材料から第１増幅ウエーハを製造し、
前記第１ウエーハが前面および後面を有し；Ｂ）第２音
響光学ウエーハを以下の作業、すなわち、ａ）出発製品
が第１増幅波長を透過しかつ音波を伝播し得る材料から
作られたウエーハであり、前記材料が結晶でありかつ結
晶学的平面を有し、前記第２ウエーハが選択された結晶
学的平面に対して方向付けられた前面を有しており、
ｂ）第２ウエーハの前記前面上にパターンアレイにより
形成されたマスクが堆積され、各パターンが前記前面上
で前記選択された結晶学的平面の通路に対して平行な少
なくとも１つの縁部を有し、ｃ）前記第２ウエーハが前
記マスクを介して異方性でエツチングされ、該エツチン
グが２つの隣接するパターン間でかつ前記選択された結
晶学的平面に対応するエツチングされた面のパターンの
前記縁部に沿つて外観を生じ、ｄ）前記エツチングされ
た面の各々上に前記第２ウエーハの材料中に音波を発生
し得る手段が堆積され、ｅ）前記マスクが除去される作
業により製造し；Ｃ）前記第１ウエーハおよび前記第２
ウエーハを前記第１ウエーハの前面上に前記第２ウエー
ハの後面を配置することにより組み立て；Ｄ）前記第１
ウエーハの前記後面上に第１マイクロミラーのアレイを
形成し、前記マイクロミラーが前記第１増幅波長におい
てかつ少なくとも前記第２励起波長で透過する部分にお
いて反射され；Ｅ）前記第２ウエーハの前記前面上に第
２マイクロミラーのアレイを形成し、前記第２マイクロ
ミラーが前記第１増幅波長において反射し；Ｆ）個々の
マイクロチツプレーザに分離するために前記ウエーハに
対して垂直に構体を切断する作業を実施することからな
ることを特徴とするマイクロチツプレーザの集合製造方
法。
【００２８】これらの作業が、第１ウエーハの前に第２
ウエーハを、またはその逆に製造するか、または組み立
て前後にウエーハの一方または他方上にミラーアレイを
形成することができる意味において、任意の順序で実施
され得ることは明らかである。
【００２９】好都合な変形例において、ミラーは透明な
壁上に形成されかつ前記壁はウエーハの１つにより組み
立てられる。２つのマイクミラーアレイを有するかかる
壁を製造しかつそれらを第１および第２ウエーハの両側
で組み立てることが可能である。
【００３０】好ましくは、安定した共振器を得るため
に、各レーザのマイクロミラーの少なくとも１つは凹状
である。凹状マイクロミラーアレイを得るために、透明
な壁上に凹状のマイクロミラーアレイを製造しかつ反射
コーテイングにより前記マイクロレンズの少なくとも凹
状部分を被覆することができる。
【００３１】２つの同様なプレートがこのモデルに関し
て製造されかつ次いで構体の切断前に２つのウエーハと
組み立てられる。
【００３２】これらのすべての変形例において、反射防
止コーテイングが種々の組み立てられた要素の間に、す
なわち、第１および第２ウエーハ間にかつ各々のウエー
ハと対応するマイクロミラー壁との間に堆積され得る。
【００３３】本発明は、最後に、この方法により得られ
かつエツチングされた面を有する音響光学切り換えセル
により特徴付けられる切り換えマイクロチツプレーザに
関する。
【００３４】以下に、本発明を添付図面に示された実施
例に基づきより詳細に説明する。
【００３５】
【実施例】図１は適宜な励起により光増幅を発生するこ
とができる材料から作られた第１ウエーハＰ１を示す。
Ｐ１により放出される光は増幅波長として知られかつド
ーピングされた材料Ｐ1 の関数である波長を示す。この
ウエーハはかかる用途に知られる材料、例えば、ネオジ
ムまたはエルビウムまたはツリウムおよび／またはホル
ミウム−ドーピングＹＡＧまたはネオジム−ドーピング
ＹＶ０４から作られ得る。
【００３６】図１はまた音響光学材料から作られかつ後
述されるような方法において得られる複数の音響光学切
り換えセル１０で被覆される第２ウエーハＰ２を示す。
該第２ウエーハはシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒
素、インジウム燐化物等から作ることができる。
【００３７】図１はまた、各々マイクロミラーアレイ、
それぞれ１２および１４で被覆された２つの壁Ｐ３およ
びＰ４を示す。
【００３８】以下の説明において、第２ウエーハＰ２お
よび壁Ｐ３およびＰ４の製造方法にとくに言及される。
第１ウエーハＰ１が通常の性質からなることは判ってい
る。
【００３９】第２ウエーハＰ２の種々の実施例が図２な
いし図１６によつて示される。
【００４０】図２は前面２１および後面２３を有する適
宜に方向付けられた結晶材料から作られるウエーハ２０
を示す。この材料は結晶学的平面を有する。これらの平
面の１つは一定の方向において前面２１に交差する。該
前面２１上にはその場合に選択された結晶学的平面がそ
れにしたがつて前面２１に交差する方向に対して平行な
少なくとも１つの縁部２４を有するパターンアレイ２２
により形成されるマスクが堆積される。図２においてこ
れらのパターンは、間隔ｐだけ離された、幅ａの矩形帯
片である。
【００４１】図３ないし６は、結晶学的平面（１００）
にしたがつて方向付けられた前面２１を有するシリコン
から作られる場合において、ウエーハ２０のエツチング
の工程を断面図で示す。この場合に、マスクは例えばシ
リカＳｉＯ2 またはシリコン窒化物Ｓｉ3 Ｎ4 からなる
ことができる。
【００４２】図３はマスクパターン２２を有するウエー
ハの断面図である。例えば塩基およびアルコールの混合
物（ＫＯＨ−メタノール等）を使用する好適な化学エツ
チングのごとき、一定のエツチング時間後（図４）、水
平平面（１００）または表面は型（１１１）の平面より
非常により深くエツチングされた。型（１１１）の平面
は表面平面に対して垂直の両側に配置され得る平面（１
１１）および（１１１−）により定義される。これらの
平面は斜めに方向付けられかつ符号２４で示される。こ
れらの異なる平面と表面平面との間の角度は５４．７４
°である。ウエーハに対する垂線に対して平面２４の角
度は３５．２６°である。
【００４３】同様により長いエツチング時間後、底部２
６はさらに大きさが減少される（図５）。一定の時間
後、底部は消失した。２つの平面（１１１）および（１
１１−）は接合しかつ７０．５２°を形成するＶ輪郭２
７を形成する。
【００４４】深さＤは次いで、型（１１１）の平面のエ
ツチング速度が非常に遅いがゼロでないため、ゆつくり
徐々に進展する。
【００４５】かかる方法に関連して２つのことが注目さ
れる。 １）化学エツチングはまたマスク２２の下で行われかつ
その幅がａであるマスクにより画成されるプレートの規
則的な収縮がある。十分に長い時間の終了後、マスク２
２は常により狭い結晶舌片上に載置（マツシユルームの
形成）しかつ取り外され得る。 ２）表面平面の急速なエツチングに対応するエツチング
の底部２６は不十分な光学的品質からなりかつ本発明に
おけるミラーとして使用され得ない。しかしながら、遅
いエツチング平面（１１１）および（１１１−）は優れ
た品質からなりかつ圧電手段用の支持体として使用され
る。
【００４６】図７はその前面２０が平面（１１０）に対
応するウエーハ２０を示す。遅いエツチング平面は型
（１１１）の平面である。この型の平面（１１１−）は
符号３０で示されかつ表面平面に対して垂直である。エ
ツチング底部は符号３２で示される。
【００４７】他のとくに関心のある場合は、その前面が
平面（１１１）に対して角度αを形成する結晶からなる
場合である。角度αが正（平面０１０の方向において）
であるかまたは前記平面（０１０）に対して負であるか
どうかの結果として、それぞれ図８ないし図１１および
図１２ないし図１４に示される種々のエツチングジオメ
トリが得られる。
【００４８】ａ）角度αが正である場合：図８は遅いエ
ツチング平面４０（１１１−）および４２（１１１）の
形成を示す。平面４２は前面と角度αを形成する。傾斜
面は下方エツチング４４の外観と１０９．４７°の角度
（図９）を形成する。
【００４９】マスクが除去されると、図１０の輪郭が得
られる。エツチングが続けられかつマスクが取り外され
ないと、図１１のジオメトリが得られる。しかしなが
ら、実際には、エツチングは支持舌片の消失前に停止さ
れる。
【００５０】ｂ）角度αが負である場合：この場合に角
度αは、図１２に示されるように、平面（０１０）と反
対の方向への型（１１１）の平面からの切断に対応す
る。一定のエツチング時間後、平面５０（１１１）およ
び５２（１１１）が得られ、それらは７０．５３°の角
度を形成する（図１３）。
【００５１】得られたエツチングのジオメトリが角度α
およびマスクの２つのパターン間の間隔ｐおよびエツチ
ング時間に依存することは自明である。α＝０ならば、
図８ないし図１１および図１２ないし図１４に関連して
前述された２つのジオメトリが同一となりかつエツチン
グ深さはその場合に速度がより遅い型（１１１）の平面
についてのエツチング時間により付与される。かくして
顕著な深さを得るために高いエツチング時間を有するこ
とが必要である。
【００５２】舌片のジオメトリは型（１１１）の遅いエ
ツチング平面と急速にエツチングされる平面との間の速
度の割合に依存する。
【００５３】公知の方法において、音響光学セルは２つ
の型の条件、すなわち、 −音響ビームが音響波長に比して大きくなりかつ音波ベ
クトルを定義することができるブラツグ条件、および −音波が非常に回折される、言い換えれば、音響ビーム
が音響波長に比して小さいラーマン−ナス条件にしたが
つて作動する。
【００５４】これは、ラーマン−ナス条件により、音波
の平均伝播方向と光波の伝播方向との間の厳密な角度条
件なしに音波による光波の回折を有することができる。
しかしながら、ブラツグ条件により、相互作用はこれら
２つの波が明瞭に定義された角度π／２−θB を形成す
るときのみ行われることができ、θB はブラツグ角度で
ある。
【００５５】したがつて、本発明においては、ラーマン
−ナス条件により、角度αが任意の性質かつとくにゼロ
からなることができ、一方ブラツグ条件により、角度α
は所望の角度θB の関数として選ばれかつまた平面（１
１１）および（１１１−）間の角度βに依存する。α，
βおよびθB との間の関係は以下の通り、すなわち、 α＝π／２＋θB −β である。
【００５６】角度αはブラツグセルがその上に堆積され
かつ表面平面に対して垂直である結晶学的平面により形
成される角度に対応する。角度θB は音波の周波数に依
存する。実際には、パワー消散および音波減衰の問題を
制限するために、１ＧＨｚ以下の周波数かつそれゆえ０
＜θB ＜１０°のごとき角度θB により作動するのが好
ましい。β＝７０．５３°（図１比較）である形状が結
果として最も好都合である。
【００５７】図１５は、前述された方法において、エツ
チングされた輪郭から音波を発生し得る圧電手段をどの
ように製造することができるかを示す。図示の輪郭は図
１４に示された場合に対応する。傾斜面４０が得られ、
該傾斜面はウエーハに対して平行な平面と角度αを形成
する隣接の傾斜面４２と７０．５３°の角度を形成す
る。
【００５８】平面４０上に堆積された手段は第１電極８
０、圧電層８２、ならびに第２電極８４からなる。これ
ら３つの層からなる構体８６は結晶材料中に符号８８に
より略示された音波を発生することができる。図示実施
例において、前記音波８８は左方にかつ僅かに下方に向
けられる、すなわち僅かに偏倚される。堆積８０，８
２，８４はもちろんすべての集合的に製造された平面４
０上に行われるが、図１はそれらの１つのみを示す。
【００５９】図１６はエツチングがウエーハの前面に対
して垂直な自由な平面３０を有する変形例における同一
の圧電手段８６を示し、前記変形例は図７ないし図１１
に対応する。図１６は手段８６、第１電極８０、圧電層
８２および第２電極８４を見ることができる。この場合
にラーマン−ナス型回折を使用することが必要である。
【００６０】製造方法のこの工程において、将来のマイ
クロチツプレーザのマイクロミラーを形成するために反
射層を第１および第２ウエーハＰ１およびＰ２上に堆積
することができる。しかしながら、またウエーハと独立
してこれらのマイクロミラーを形成しかつ次いでそれら
をウエーハに接合することができる。好ましくは、マイ
クロレンズが損失を低減しかつ光学的安定性を改善する
ために形成される。かくして、互いに向かい合っている
２つの平面ミラーにより形成される光共振器が安定でな
く、すなわち軸線から離れて無限に動くことにより一端
または他端から往来する光線が安定でないことが判る。
安定性はミラーの少なくとも一方に凹面曲率を付与する
ことにより得られる。かくして得られた収束は光ビーム
を軸線に向ける作用を有する。この収束はまた共振器の
端部に配置される収束マイクロレンズを使用することに
より得られることができる。次に記載される変形例は前
記安定化方法を適用する。
【００６１】まず、図１７ないし図２０は透明な壁５０
を示し、該壁上には、短軸５２（図１２）の形において
エツチングされた、変形可能な、感光性材料層が堆積さ
れる。これらの短軸は任意の正方形、円形または楕円形
状を有する。これらの短軸は加熱されかつ流動またはク
リープにより、図１８に示されるレンズ状形状５４を呈
する。
【００６２】これに、厚さｈのマイクロレンズ５６を後
ろに残す（図１９）マスク５４を介しての乾式マスク湿
式エツチングが続く。１ないし１０ｍｍの曲率半径およ
び１００ないし５００μｍのレンズ直径に対して、高さ
ｈはほぼ０．１ないし３０μｍの間にある。
【００６３】これらのマイクロレンズは増幅波長におい
て反射コーテイング５８により被覆される（図２０）。
この反射コーテイングはレンズの凹状部分のみを被覆す
るか、またはレンズ群を連続して被覆するようにエツチ
ングされ得る。
【００６４】図２１に示される他の変形例において、マ
イクロレンズは通常の方法を使用して壁５０に形成され
るフレネルマイクロレンズ６０である。
【００６５】これらのマイクロレンズ形成作業は符号５
０のごとき独立の透明な壁にだけでなく、ウエーハを形
成するのに使用される材料（増幅および音響光学材料）
がそれを許容するならば、第１および第２ウエーハＰ１
およびＰ２上に直接実施され得る。
【００６６】マイクロレンズおよびマイクロミラーがウ
エーハＰ１およびＰ２に次いで接合される独立の壁に製
造される場合に、図２２に断面図で示されるごとき構造
が最終的に得られる。図２２には、増幅ウエーハＰ１、
音響光学ウエーハＰ２およびそれらのミラー（５
８）3 ，（５８）4 を備えたマイクロレンズ（５
６）3 ，（５６）4 で被覆された壁Ｐ３およびＰ４を見
ることができる。
【００６７】これらのすべての構成要素の間には反射防
止コーテイング６２，６３，６４が挿入される。
【００６８】図２３は個々のマイクロチツプレーザを示
す切断線６６および６８を有する構体を斜視図で示す。
かかるマイクロチツプレーザは図２４に断面図で示され
る。マイクロチツプレーザは連続して該マイクロチツプ
レーザの放出波長で反射するが、励起波長を透過する層
６４で被覆された入力レンズ７２、第１反射防止コーテ
イング７６、増幅器ブロツク８０、第２反射防止コーテ
イング８２、その圧電手段８６を備えた音響光学セル８
４、マイクロレンズ９２を備えた出力壁９０およびミラ
ー９４からなる。
【００６９】励起またはポンピングビームは符号１００
で示されかつ図示してないビーム源、例えばダイオード
から到来する。マイクロ連続内でこれら２つのミラー間
には、レーザビーム１０２が確立され、その特性はミラ
ー近傍で広げられた形状でかつ中心に向かって屈曲され
かつとくに切り換えを生じかつとくに出力光パルスの形
成を許容する音響光学作用が発生される区域において屈
曲される。
【００７０】前述されたこの方法により得られたマイク
ロレーザは公知の切り換え方法のいずれか１つ、すなわ
ち、Ｑ−スイツチング、キヤビテイ減衰等により作動す
ることができる。
【００７１】図２５はＱ−スイツチング作動を示す。図
２５において、マイクロチツプレーザは増幅器ブロツク
１１０、音波を発生するためのその圧電手段１３０を備
えたスイツチングセル１２０、２つのミラーＭ１，Ｍ２
（それらの考え得る曲率なしに略示される）からなり、
光ポンピングビームは符号１３２で示される。共振器内
でかつ音波の不存在で、光ビームは強さＩ0 および伝播
ベクトルｋl （ベクトル記号−がｋl の上方に付されて
いるものとする）を有する。このビームはその場合にミ
ラーＭ１およびＭ２に対して垂直である。
【００７２】圧電手段１３０の励起は伝播ベクトルｋa
（ベクトル記号−がｋa の上方に付されているものとす
る）を有するセル１２０中の音波の出現を生起し、伝播
ベクトルｋa はブラツグ作動条件によりベクトルｋl と
π／２−θB の角度を有する。これは強さＩ1 の回折さ
れた光ビームを生起する光波の回折を導く。それゆえ光
波の伝播ベクトルｋl は一定の角度だけ切り換わりかつ
もはやミラーＭ２に対して垂直ではない。それゆえ、レ
ーザ発振は音波によつて阻止される。これはレーザ遷移
の高いレベルに関してエネルギ蓄積位相に対応する。切
り換えはその場合に音波を除去することにより得られ
る。切り換えられたビームは符号１３４で示される。
【００７３】図２６（さらにＱ−スイツチング作動モー
ドにおいて）において、図示のマイクロチツプレーザ
は、その後面１４２が前面１４２に対して平行でなくか
つ代わりに角度εが形成される第２ウエーハから得られ
る。この角度は、音波の存在において、強さＩ1 の回折
された光ビームがミラーＭ２に対して垂直であるような
方法において選ばれる。角度εは一般に０ないし５°の
間である。かくして、平行の場合と違って、エネルギ蓄
積周期はその場合に音波の不存在において発生しかつ切
り換えは圧電手段１３０を制御することにより得られ
る。
【００７４】図２７の変形例においてかつ音波の不存在
において、レーザは発振するが、エネルギは、両方とも
非常に反射する２つのミラー（図示しないレンズと任意
に関連付けられる）により形成された共振器内に閉じ込
められる。音波の存在において、光ビームはＩ1 偏向さ
れかつ１またはそれ以上反射Ｉ2 後、ミラーＭ２と並ん
だ区域においてマイクロチツプレーザの前面に衝突す
る。それゆえ光ビームはキヤビテイから漏出することが
できる。漏出は反射防止コーテイング１３５がミラーＭ
２と並んで配置される場合に同様に良好である。それゆ
えこの動作モードはキヤビテイ減衰モードに対応する。
この場合はキヤビテイ内のフオトンの長い寿命を導く大
きなサイズのレーザキヤビテイ長さ（増幅媒体）にとく
に使用可能である。
【００７５】本発明の方法により得られるマイクロチツ
プレーザの切り換え作動は本質的には音響光学セルに基
礎を置いている。前記セルがそれから作られる材料を適
宜に選ぶために、以下の条件が使用され得る。
【００７６】長さＬおよび幅Ｈの電極により発生される
容積波の場合のみ検討する。ＬおよびＨが音響波長λa
に比して大きいならば、音波の回折は無視可能でかつ前
記音波は部分ＬＨの平行六面体に沿って伝播すると見做
され得る。簡単化のために、音波および光波の特定の伝
播方向に関してのみ検討される。
【００７７】通常、音響光学材料の作動を説明すること
ができる幾つかの係数またはパラメータの定義が行われ
る。まず、一定の音響パワー用の光を回折するような音
響光学材料の容量を示す、符号ｍ2 で示されるメリツト
係数を定義することができる。それゆえメリツト係数は
検討された相互作用方向に発生される指数変化と関連付
けられる。
【００７８】係数ｍ2 は関係式ｍ2 ＝ｎ6 ｐ2 ／ρｖa
3 により示される。ここで、ｎは指数、ｐは音響光学係
数、ρは材料の密度およびｖa は音響速度である。
【００７９】かくして、 Δｎ＝（Ｐa ／２）1/2 ・ｍ2 ・１／ＬＨ （ここでＰa は音響パワーである）を付与するように、
音響光学材料中に得られた指数変化Δｎを計算すること
ができる。
【００８０】最後に、音響光学相互作用の力を定義する
第３のパラメータξを定義することができる。 ξ＝−ｋ0 ／ｃｏｓθ0 ・ｍ2 1/2 ・（ＰａＬ／２Ｈ）
1/2 ここでθ0 は音波回折に対する垂線と光波の方向により
形成される角度ｋ0 ＝２π／λ0 は光波ベクトルの振幅
である。
【００８１】これらの関係は結果を標準化するために１
ワツトの音響パワーＰａにより使用される。
【００８２】ｍ2 に関しては付与された材料および付与
された形状（すなわち、音波方向、光波方向、励起され
た音波の型等）について文献に示された値が使用され
る。
【００８３】パラメータξは使用される作動条件の関数
として回折されたビームの強さを決定する。ラーマン−
ナス条件により、我々はＩq ＝Ｊq 2 （ξ）を受容す
る。ここでｑは回折順序そしてＪｑは順序ｑのベツセル
関数である。ブラツグ条件により、我々はＩ1 ＝ｓｉｎ
2 （ξ／２）を受容する。
【００８４】したがつて、その後以下の特性に準じる材
料が使用される。すなわち、−材料は、とくに異方性エ
ツチング方法による場合である、優れた表面品質を保証
する都合の良い方法によりかなりの厚さ（数百ミクロ
ン）にわたつて機械加工可能でなければならず；−これ
らの材料は使用される音響周波数の大きさの順序からな
る５００ＭＨｚで１ｍｍの伝播について約１ｄＢに対応
する上限であると思われる高い周波数（５０ｄＢ／ｃｍ
ＧＨｚ2 ））で低い音響損失を持たねばならず；−透過
はマイクロレーザ放出波長に適さねばならず、理想的に
は０．９ないし１ｍｍの波長を超える透過が求められる
が、多くの用途に関して約１．５μｍおよび２〜３μｍ
の間が目標である。
【００８５】これらの条件を満たす材料はとくにシリコ
ンＳｉ、ゲルマニウムＧｅ、ガリウム砒素ＧａＡｓ、イ
ンジウム燐化物ＩｎＰおよびガリウム燐化物ＧａＰであ
る。それらは適切な表面および品質によりすべて利用可
能でかつ公知のエツチング溶液および結晶平面に非常に
依存するエツチング速度により化学的に機械加工され得
る。これらの材料の音響特性は表Ｉに要約される。
【００８６】この表において、係数ｍ2 の計算条件は音
波の型式により付与される。音波は括弧内に示される幾
つかの結晶学的平面に関連して長手方向（Ｌ）と仮定さ
れる。
【００８７】 表 Ｉ 材料 透過範囲 波長 音波 速度 音響損失 密度 屈折率 ｍ2 (μm) ( μm) m/s dB/cm・ kg/m3 10 -15s3kg -1 GHz2 Si 1.2 - 11 10.6 L-[111] 9850 6.5 2330 3.42 6.2 GaP 0.6 - 10 0.633 L-[110] 6320 6 4130 3.31 44.6 Ge 2 - 20 10.6 L-[111] 5500 30 5330 4.00 840 GaAs 0.9 - 11 1.15 L-[110] 5150 30 5340 3.37 104 InP 1 - 10 1.15 L-[110] 5120 30 5340 3.37 100
【００８８】表ＩＩは３つの材料、シリコン、ゲルマニ
ウムおよびガリウム砒素に関して付与された音響パワー
Ｐａ（１Ｗに等しい）および付与された高さＨ（１００
０μｍに等しい）の相互作用長さＬの関数として指数変
化Δｎの結果を示す。
【００８９】 表ＩＩ Ｌ＝１００μｍ Ｌ＝５００μｍ Ｌ＝１０００μｍ Si n 1.8.10 -4 8.10 -15 5.6.10-5 m2= 6.2.1015s3kg-1 nL 1.8.10 -8m -1 4.10 -8m -1 5.6.10-8m -1 Ge n 2.10 -3 9.10 -4 6.5.10-4 m2=840.10 -15s3kg -1nL 2.10 -7m -1 4.5.10 -7m -1 6.5.10-7m -1 GaAs n 0.7.10 -3 3.2.10 -4 2.3.10-7m -1 m2=104.10 -15s3kg -1nL 0.7.10 -7m -1 1.6.10 -7m -1 2.3.10-7m -1
【００９０】ｃｏｓθ＝１，λ＝２μｍにすると、我々
はｋ0 ＝３．１４を得かつ問題の３つの材料に関するξ
の値（１Ｗのパワーおよび１０００μｍの高さＨに関し
て）が表ＩＩＩに示される。
【００９１】 表ＩＩＩ Ｌ＝１００μｍ Ｌ＝５００μｍ Ｌ＝１０００μｍ Ｓｉ 5.65.10 -2 12.5.10 -2 17.6.10 -2 Ｇｅ 0.63 1.4 2 ＧａＡｓ 0.22 0.50 0.72 回折された順序１が小さいならば、強さはブラツグ条件
およびラーマン−ナス条件において同等である。すなわ
ち、 ラーマン−ナスにおいて、Ｉ1 ＝Ｊ1 2( ξ) ≒ξ2 ／４ ブラツグにおいて、Ｉ1 ＝sin2ξ／２≒ξ2 ／４ である。
【００９２】理解されることは、ゲルマニウムおよびガ
リウム砒素は、回折強さが、小さい相互作用幅によつて
も同様に高いため、選ばれた作動方法の結果として、両
方の型の条件において作用することができるということ
である。
【００９３】しかしながら、シリコンは幾つかの問題を
生じかつキヤビテイ内に補完の損失を誘導しかつＱ−ス
イツチに基づく作動を許容するためにのみ使用され得
る。回折順序においてすべてのエネルギを呈するキヤビ
テイ減衰作動は深い材料厚さまたは制御パワーを必要と
する。
【００９４】表ＩＶは回折された順序１の比率Ｉ1 ／Ｉ
0 をかつ回折されない順序０の強さを示す。
【００９５】 表 ＩＶ Ｌ＝１００μｍ Ｌ＝５００μｍ Ｌ＝１０００μｍ Ｓｉ 8.10-5 3.9.10-3 7.7.10-2 Ｇｅ 0.1 0.3( ラーマン−ナス)RN 0.33 0.42(ブラツグ)B 0.71 ＧａＡｓ 1.2.10 -2 6.25.10-2 0.12 0.124
【００９６】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、切り換えレー
ザ用音響光学セルの製造方法において、以下の作業、す
なわち、ａ）レーザの振幅波長を透過しかつ音波を伝播
することができる音響光学材料部分により開始し、前記
材料が結晶でありかつ結晶学的平面を有し、前記部分が
選択された結晶学的平面に対して方向付けられた前面を
有しており、ｂ）前記前面上で前記選択された結晶学的
平面の通路に対して平行な縁部を有するマスクを前記部
分の前面上に堆積し、ｃ）前記マスクを介して前記部分
の異方性エツチングを実施し、該エツチングが前記選択
された結晶学的平面に対応するエツチングされた面の、
前記マスクの縁部に沿う、外観を生じさせ、ｄ）前記エ
ツチングされた面上に材料中に音波を発生し得る手段を
堆積し、ｅ）前記マスクを除去する作業を実施する構成
としたので、従来の欠点を回避しかつあらゆる切り換え
レーザ型用の音響光学切り換えセルを製造するのに適す
る切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】その集合変形例において本発明による方法によ
り得られた構体の構成を示す概略図である。
【図２】音響光学ウエーハの第１製造工程を示す概略図
である。
【図３】表面方向（１００）のウエーハ上に異方性エツ
チングにより得られる斜めの輪郭の例を示す断面図であ
る。
【図４】表面方向（１００）のウエーハ上に異方性エツ
チングにより得られる斜めの輪郭の例を示す断面図であ
る。
【図５】表面方向（１００）のウエーハ上に異方性エツ
チングにより得られる斜めの輪郭の例を示す断面図であ
る。
【図６】表面方向（１００）のウエーハ上に異方性エツ
チングにより得られる斜めの輪郭の例を示す断面図であ
る。
【図７】表面方向（１００）のウエーハの直線輪郭例を
示す断面図である。
【図８】異方性エツチングにより得ることが可能な他の
斜めの輪郭を示す概略断面図である。
【図９】異方性エツチングにより得られる他の斜めの輪
郭を示す概略断面図である。
【図１０】異方性エツチングにより獲得し得る他の斜め
の輪郭を示す概略図である。
【図１１】異方性エツチングにより得られる他の斜めの
輪郭を示す概略図である。
【図１２】異方性エツチングによつて得ることが可能な
斜めの輪郭の例を示す概略図である。
【図１３】異方性エツチングによつて得られる斜めの輪
郭例を示す概略図である。
【図１４】異方性エツチングにより得られる斜めの輪郭
例を示す概略図である。
【図１５】傾斜された圧電手段を備えた音響光学セルを
示す概略図である。
【図１６】圧電手段がウエーハの表面平面に対して直角
にエツチングされた面上に置かれる変形例を示す概略図
である。
【図１７】マイクロレンズを有するマイクロミラーの実
施例を示す概略図である。
【図１８】マイクロレンズを備えたマイクロミラーの実
施例を示す概略図である。
【図１９】マイクロレンズを備えたマイクロミラーの実
施例を示す概略図である。
【図２０】マイクロレンズを備えたマイクロミラーの実
施例を示す概略図である。
【図２１】フレネルマイクロレンズを備えた変形例を示
す概略図である。
【図２２】組み立てられた構成要素を示す断面図であ
る。
【図２３】構体の切断線を示す概略図である。
【図２４】本発明により得られた音響光学切り換え手段
を有するマイクロレーザの例を示す概略断面図である。
【図２５】音響光学切り換え手段を有するレーザの第１
作動実施例を示す概略断面図である。
【図２６】音響光学切り換え手段を有するレーザの第２
実施例を示す概略図である。
【図２７】キヤビテイ減衰型の作動モードを示す概略断
面図である。
【符号の説明】
Ｐ１ 第１ウエーハ（第１増幅ウエーハ） Ｐ２ 第２音響光学ウエーハ ２０ 音響光学材料部分（ウエーハ） ２１ 前面 ２２ マスク ２３ 後面 ２４ 縁部（エツチングされた面） ３０ エツチングされた面 ４０ エツチングされた面 ５０ 透過壁 ５８ マイクロミラー（コーテイング） ６０ マイクロレンズ ６３ 反射防止コーテイング ７４ マイクロミラー ８０ 第１電極 ８２ 圧電材料層 ８４ 第２電極 ８６ 手段（音波励起手段） ８８ 音波 ９４ マイクロミラー

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 切り換えレーザ用音響光学セルの製造方
    法において、以下の作業、すなわち、 ａ）レーザの振幅波長を透過しかつ音波を伝播すること
    ができる音響光学材料部分（２０）により開始し、前記
    材料が結晶でありかつ結晶学的平面を有し、前記部分が
    選択された結晶学的平面に対して方向付けられた前面
    （２１）を有しており、 ｂ）前記前面（２１）上で前記選択された結晶学的平面
    の通路に対して平行な縁部（２４）を有するマスク（２
    ２）を前記部分の前面（２１）上に堆積し、 ｃ）前記マスク（２２）を介して前記部分の異方性エツ
    チングを実施し、該エツチングが前記選択された結晶学
    的平面に対応するエツチングされた面（２４，３０，４
    ２）の、前記マスクの縁部に沿う、外観を生じさせ、 ｄ）前記エツチングされた面（２４，３０，４２）上に
    材料中に音波（８８）を発生し得る手段を堆積し、 ｅ）前記マスクを除去する作業を実施することからなる
    ことを特徴とする切り換えレーザ用音響光学セルの製造
    方法。
  2. 【請求項２】 前記エツチングされた面を形成するため
    に選択された前記結晶学的平面が前記音響光学材料部分
    の前記前面に対して垂直な方向と鋭角を形成することを
    特徴とする請求項１に記載の切り換えレーザ用音響光学
    セルの製造方法。
  3. 【請求項３】 前記エツチングされた面を形成するため
    に選択された前記結晶学的平面は前記音響光学材料部分
    の前記前面に対して垂直であることを特徴とする請求項
    １に記載の切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記エツチングされた面のために選ばれ
    た前記結晶学的平面が型（１１１）からなることを特徴
    とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の切り換
    えレーザ用音響光学セルの製造方法。
  5. 【請求項５】 音響光学材料部分が前記前面と鋭角を結
    晶後面を有して製造されることを特徴とする請求項１に
    記載の切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法。
  6. 【請求項６】 前記エツチングされた面上に音波励起手
    段（８６）を製造するために、第１電極（８０）が前記
    エツチングされた平面（４０）上に堆積され、これに圧
    電材料層（８２）が続きかつ次いで第２電極（８４）が
    前記圧電材料層上に堆積されることを特徴とする請求項
    １に記載の切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法。
  7. 【請求項７】 マイクロセルが切り換えマイクロチツプ
    レーザのために製造されることを特徴とする請求項１に
    記載の切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか１項に記載
    の方法により得られる切り換えレーザ用音響光学セルに
    おいて、レーザの振幅波長を透過しかつ音響波を伝播し
    得る材料ブロツクからなり、該ブロツクが結晶学的平面
    であるエツチングされた面（２４，３０，４０）、該面
    に対して方向付けられた前面（２１）および後面（２
    ３）および前記エツチングされた面（２４，３０，４
    ０）上に堆積された音波（８８）を発生し得る手段（８
    ６）からなることを特徴とする切り換えレーザ用音響光
    学セル。
  9. 【請求項９】 音響光学切り換え手段を有するマイクロ
    チツプレーザの集合製造方法において、任意の順序で以
    下の作業、すなわち、 Ａ）第２波長での光学励起により第１波長において光学
    増幅を発生し得る材料から第１増幅ウエーハ（Ｐ１）を
    製造し、前記第１ウエーハが前面および後面を有し、 Ｂ）第２音響光学ウエーハ（Ｐ２）を以下の作業、すな
    わち、 ａ）出発製品が第１増幅波長を透過しかつ音響波を伝播
    し得る材料から作られたウエーハ（２０）であり、前記
    材料が結晶でありかつ結晶学的平面を有し、前記第２ウ
    エーハが選択された結晶学的平面に対して方向付けられ
    た前面（２１）を有しており、 ｂ）第２ウエーハの前記前面（２１）上にパターンアレ
    イにより形成されたマスク（２２）が堆積され、各パタ
    ーンが前記前面（２１）上で前記選択された結晶学的平
    面の通路に対して平行な少なくとも１つの縁部（２４）
    を有し、 ｃ）前記第２ウエーハが前記マスク（２２）を介して異
    方性でエツチングされ、該エツチングが２つの隣接する
    パターン間でかつ前記選択された結晶学的平面に対応す
    るエツチングされた面のパターンの前記縁部に沿つて外
    観を生じ、 ｄ）前記エツチングされた面（２４，３０，４２）の各
    々上に前記第２ウエーハの材料中に音波を発生し得る手
    段（８６）が堆積され、 ｅ）前記マスク（２２）が除去される作業により製造
    し、 Ｃ）前記第１ウエーハ（Ｐ１）および前記第２ウエーハ
    （Ｐ２）を前記第１ウエーハの前面上に前記第２ウエー
    ハの後面を配置することにより組み立て、 Ｄ）前記第１ウエーハの前記後面上に第１マイクロミラ
    ー（５８4 ）のアレイを形成し、前記マイクロミラーが
    前記第１増幅波長においてかつ少なくとも前記第２励起
    波長で透過する部分において反射され、 Ｅ）前記第２ウエーハの前記前面上に第２マイクロミラ
    ー（５８3 ）のアレイを形成し、前記第２マイクロミラ
    ーが前記第１増幅波長において反射し、 Ｆ）個々のマイクロチツプレーザに分離するために前記
    ウエーハに対して垂直に構体を切断する作業を実施する
    ことからなることを特徴とするマイクロチツプレーザの
    集合製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記エツチングされた面を形成するた
    めに選択された前記結晶学的平面が前記第２ウエーハの
    前記前面に対して垂直な方向と鋭角を形成することを特
    徴とする請求項９に記載のマイクロチツプレーザの集合
    製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記エツチングされた面のために選ば
    れた前記結晶学的平面が型（１１１）からなることを特
    徴とする請求項９または１０に記載のマイクロチツプレ
    ーザの集合製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記エツチングされた面を形成するた
    めに選ばれた前記結晶学的平面が前記第２ウエーハの前
    記前面に対して垂直であることを特徴とする請求項９に
    記載のマイクロチツプレーザの集合製造方法。
  13. 【請求項１３】 第２ウエーハが前記前面と鋭角を形成
    する後面を備えて製造されることを特徴とする請求項９
    に記載のマイクロチツプレーザの集合製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記エツチングされた面上に音波励起
    手段（８６）を製造するために、第１電極（８０）が各
    エツチングされた平面（４０）上に堆積され、これに圧
    電材料層（８２）の堆積が続きかつ次いで第２電極（８
    ４）が前記圧電材料層上に堆積されることを特徴とする
    請求項９に記載のマイクロチツプレーザの集合製造方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記ウエーハの組み立ての間中、前記
    第１および第２ウエーハ間に反射防止コーテイング（６
    ３）が挿入されることを特徴とする請求項９に記載のマ
    イクロチツプレーザの集合製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記ウエーハの一方上にマイクロミラ
    ーのアレイを形成するために、透過壁（５０）が形成さ
    れ、前記壁の面の一方上にマイクロミラー（５８）のア
    レイが形成されそしてそのマイクロミラーアレイを備え
    た前記壁（５０）が前記ウエーハに接合されることを特
    徴とする請求項９に記載のマイクロチツプレーザの集合
    製造方法。
  17. 【請求項１７】 第１マイクロミラーアレイのおよび／
    または第２マイクロミラーアレイの各マイクロミラーが
    凹状であることを特徴とする請求項９に記載のマイクロ
    チツプレーザの集合製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記マイクロミラーアレイの製造が前
    記壁をマイクロレンズ（５６）アレイで被覆しかつ前記
    マイクロレンズを前記第１増幅波長で反射するコーテイ
    ングで被覆することからなることを特徴とする請求項１
    ６に記載のマイクロチツプレーザの集合製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記マイクロミラーアレイの製造がフ
    レネルマイクロレンズ（６０）アレイを前記壁（５０）
    に堆積しかつ前記レンズを前記第１増幅波長で反射する
    コーテイングで被覆することを特徴とする請求項１６に
    記載のマイクロチツプレーザの集合製造方法。
  20. 【請求項２０】 請求項９ないし１９のいずれか１項に
    記載の方法により得られる切り換えマイクロチツプレー
    ザにおいて、音響光学切り換えマイクロセル（８２）と
    組み立てられる増幅器マイクロコ帯片（８０）からな
    り、前記マイクロセルが音波を発生し得る手段（８６）
    で被覆されるエツチングされた面（４０）を有し、２つ
    のマイクロミラー（７４，９４）が前記マイクロ帯片−
    マイクロセル構体（８０，８４）を取り囲むことを特徴
    とする切り換えマイクロチツプレーザ。
JP6099185A 1993-04-14 1994-04-14 切り換えレーザ用音響光学セルの製造方法、得られたセル、切り換えマイクロチツプレーザの集合製造方法および得られたマイクロチツプレーザ Pending JPH06324365A (ja)

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