KR100878921B1 - 임베디드 회절 광변조기 - Google Patents

임베디드 회절 광변조기 Download PDF

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KR100878921B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26B—HAND-HELD CUTTING TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B26B13/00—Hand shears; Scissors
    • B26B13/12—Hand shears; Scissors characterised by the shape of the handles
    • B26B13/14—Hand shears; Scissors characterised by the shape of the handles without gripping bows in the handle

Abstract

본 발명의 회절 광변조기에 관한 것으로서, 특히 미러층을 이중으로 임베디드한 형태로 형성하여 상부 미러층과 하부 미러층이 화소를 형성할 수 있도록 한 임베디드 회절 광변조기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판; 및 중앙 부분이 상기 기판으로부터 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있으며, 양끝단에 한쌍의 압전층을 구비하는 엘리멘트를 포함하며, 상기 엘리멘트는 상기 압전층의 수축 팽창에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.
공간 광변조기, 회절 광변조기, 압전, 정전기력, 임베디드

Description

임베디드 회절 광변조기{Embedded Diffractive Optical Modulator}
도 1은 종래 기술의 정전기 방식 격자 광변조기를 도시하는 도면.
도 2는 종래 기술의 정전기 방식 격자 광변조기가 변형되지 않는 상태에서 입사광을 반사시키는 것을 도시하는 도면.
도 3은 종래 기술의 격자 광변조기가 정전기력에 의해 변형된 상태에서 입사광을 회절시키는 것을 도시하는 도면.
도 4는 종래 기술에 압전 재료를 가지고 있는 함몰부를 가진 회절형 박막 압전 마이크로 미러의 측면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 측면 절단면도.
도 6은 도 5의 A-A'의 절단 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 측면 절단면도이다.
도 8은 도 7의 A-A'의 절단 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 측면 절단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 측면 절단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 측면 절단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 측면 절단면도이다.
본 발명의 회절 광변조기에 관한 것으로서, 특히 미러층을 이중으로 임베디드한 형태로 형성하여 상부 미러층과 하부 미러층이 화소를 형성할 수 있도록 한 임베디드 회절 광변조기에 관한 것이다.
일반적으로, 광신호처리는 많은 데이타 양과 실시간 처리가 불가능한 기존의 디지탈 정보처리와는 달리 고속성과 병렬처리 능력, 대용량의 정보처리의 장점을 지니고 있으며, 공간 광변조이론을 이용하여 이진위상 필터 설계 및 제작, 광논리게이트, 광증폭기 등과 영상처리 기법, 광소자, 광변조기 등의 연구가 진행되고 있다.
이중 공간 광변조기는 광메모리, 광디스플레이, 프린터, 광인터커넥션, 홀로 그램 등의 분야에 사용되며, 이를 이용한 표시장치의 개발 연구가 진행되고 있다.
이러한 공간 광변조기로는 일예로 도 1에 도시된 바와 같은 반사형 변형 가능 격자 광변조기(10)이다. 이러한 변조기(10)는 블룸 등의 미국특허번호 제 5,311,360호에 개시되어 있다.
광변조기(10)는 반사 표면을 가지며 기판(16) 상부에 부유(suspended)하는 다수의 일정하게 이격하는 변형 가능 반사형 리본(18)을 포함한다. 절연층(11)이 실리콘 기판(16)상에 증착된다. 다음으로, 희생 이산화실리콘 막(12) 및 저응력 질화실리콘 막(14)의 증착이 후속한다. 질화실리콘 막(14)은 리본(18)으로부터 패터닝되고 이산화실리콘 막(12)의 일부가 에칭되어 리본(18)이 질화물 프레임(20)에 의해 이산화실리콘 막(12) 상에 유지되도록 한다. 단일 파장 λ0를 가진 광을 변조시키기 위해, 광변조기(10)는 리본(18)의 두께와 이산화실리콘 막(12)의 두께가 λ0/4가 되도록 설계된다.
리본(18)상의 반사 표면(22)과 기판(16)의 반사 표면 사이의 수직 거리 d로 한정된 이러한 광변조기(10)의 격자 진폭은 리본(18)(제 1 전극으로서의 역할을 하는 리본(18)의 반사 표면(22))과 실리콘 기판(16)(제 2 전극으로서의 역할을 하는 실리콘 기판(16) 하부의 전도막(24)) 사이에 전압을 인가함으로써 제어된다. 변형되지 않은 상태에서, 즉, 어떠한 전압도 인가되지 않은 상태에서, 격자 진폭은 λ0/2와 같고, 리본과 기판으로부터 반사된 광 사이의 전체 경로차는 λ0와 같아서, 이러한 반사광에 위상을 보강시킨다. 따라서, 변형되지 않은 상태에서, 광변조기(10)는 평면거울로서 광을 반사한다. 변형되지 않은 상태가 입사광과 반사광을 도시하는 도 2에 20으로서 표시된다.
적정 전압이 리본(18)과 기판(16) 사이에 인가될 때, 정전기력이 리본(18)을 기판(16) 표면 방향으로 다운(down) 위치로 변형시킨다. 다운 위치에서, 격자 진폭은 λ0/4와 같게 변한다. 전체 경로차는 파장의 1/2이고, 변형된 리본(18)으로부터 반사된 광과 기판(16)으로부터 반사된 광이 상쇄 간섭을 하게 된다. 이러한 간섭의 결과, 변조기는 입사광(26)을 회절시킨다. 변형된 상태가 +/- 회절모드(D+1, D-1)로 회절된 광을 도시하는 도 3에 각각 28과 30으로 표시된다.
그러나, 블룸의 광변조기는 마이크로 미러의 위치 제어를 위해서 정전기 방식을 이용하는데, 이의 경우 동작 전압이 비교적 높으며(보통 30V 내외) 인가전압과 변위의 관계가 선형적이지 않은 등의 단점이 있어 결과적으로 광을 조절하는데 신뢰성이 높지 않는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 국내 특허출원번호 제 P2003-077389호에는 "박막 압전 광변조기 및 그 제조방법"이 개시되어 있다.
도 4는 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기의 절단면도이다.
도면을 참조하면, 종래 기술에 따른 함몰형 박막 압전 광변조기는 실리콘 기판(401)과, 엘리멘트(410)를 구비하고 있다.
여기에서, 엘리멘트(410)는 일정한 폭을 가지며 다수가 일정하게 정렬하여 함몰형 박막 압전 광변조기를 구성한다. 또한, 이러한 엘리멘트(410)는 서로 다른 폭을 가지며 교번하여 정렬하여 함몰형 박막 압전 광변조기를 구성한다. 또한, 이러한 엘리멘트(410)는 일정간격(거의 엘리멘트(410)의 폭과 같은 거리)을 두고 이격되어 위치할 수 있으며 이 경우에 실리콘 기판(401)의 상면의 전부에 형성된 미러층이 입사된 빛을 반사하여 회절시킨다.
실리콘 기판(401)은 엘리멘트(410)에 에어 스페이스를 제공하기 위하여 함몰부를 구비하고 있으며, 절연층(402)이 상부 표면에 증착되어 있고, 함몰부의 양측에 엘리멘트(410)의 단부가 부착되어 있다.
엘리멘트(410)는 막대 형상을 하고 있으며 중앙부분이 실리콘 기판(401)의 함몰부에 이격되어 위치하도록 양끝단의 하면이 각각 실리콘 기판(401)의 함몰부를 벗어난 양측지역에 부착되어 있고, 실리콘 기판(401)의 함몰부에 위치한 부분이 상하로 이동가능한 하부지지대(411)를 포함한다.
또한, 엘리멘트(410)는 하부지지대(411)의 좌측단에 적층되어 있으며, 압전 전압을 제공하기 위한 하부전극층(412)과, 하부전극층(412)에 적층되어 있으며 양면에 전압이 인가되면 수축 및 팽창하여 상하 구동력을 발생시키는 압전 재료층(413)과, 압전 재료층(413)에 적층되어 있으며 압전재료층(413)에 압전 전압을 제공하는 상부 전극층(414)을 포함하고 있다.
또한, 엘리멘트(410)는 하부지지대(411)의 우측단에 적층되어 있으며, 압전 전압을 제공하기 위한 하부전극층(412')과, 하부전극층(412')에 적층되어 있으며 양면에 전압이 인가되면 수축 및 팽창하여 상하 구동력을 발생시키는 압전 재료층(413')과, 압전 재료층(413')에 적층되어 있으며 압전재료층(413')에 압전 전압을 제공하는 상부 전극층(414')을 포함하고 있다.
그리고, 국내 특허출원번호 제 P2003-077389호에는 위에서 설명한 함몰형외에서 돌출형에 대하여 상세하게 설명하고 있다.
한편, 블룸, 삼성전기 등의 특허에서 기술한 종류의 광변조기는 이미지를 디스플레이하기 위한 소자로서 이용될 수 있다. 그리고, 이때 최소 인접한 2개의 엘리멘트가 하나의 화소를 형성할 수 있다. 물론, 3개를 하나의 픽셀로 하거나, 4개를 하나의 픽셀로 하거나, 6개를 하나의 픽셀로 할 수도 있다.
그러나, 블룸, 삼성전기 등의 특허에서 기술한 종류의 광변조기는 소형화를 달성하는데 일정한 한계를 가지고 있다. 즉, 광변조기의 엘리멘트의 폭은 아무리 작게 하여도 3um 이하로 할 수 없으며, 엘리멘트와 엘리멘트의 간격은 0.5um이하로 작게할 수 없는 한계가 있다.
그리고, 이러한 엘리멘트를 이용한 회절화소 구성에는 최소 2개 이상의 엘리멘트가 필요하기에 소자의 소형화에는 한계가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 특허출원번호 2004-29925의 "하이브리드 광변조기"에는 미러층에 다수의 요철을 형성하여 소형화가 가능하도록 한 광변조기가 개시되어 있다.
개시된 하이브리드 광변조기에는 입사되는 빛을 반사하여 회절시키기 위한 미러층의 상부에 다수의 요철부를 가지고 있다. 다수의 요철부는 각각 사각기둥 형상(막대 형상)이고, 엘리멘트의 함몰부를 가로지르는 가로변을 따라 일정한 간격으로(일예로 요철부의 폭과 같은 간격) 이격되게 정렬되어 있다.
그리고, 각각의 요철부는 엘리멘트의 미러층의 상부에 하면이 부착되어 있는 요철 지지대와 그의 상부에 적층되어 있으며 입사되는 빛을 반사하여 회절시키는 요철 미러층으로 구성되어 있다.
이때, 다수의 요철부중 하나의 요철부의 요철미러층과 요철부 사이의 엘리멘트의 미러층은 하나의 화소를 구성한다.
한편, 상기 개시된 종래 기술과 달리 요철부에 형성되는 요철 미러층을 엘리멘트에 임베디드(embedded)한 형태로 형성하면 좋을 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미러층을 이중으로 엘리멘트에 임베디드한 형태로 형성하여 상부 미러층과 하부 미러층이 화소를 형성할 수 있도록 한 임베디드 회절 광변조기에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판; 및 중앙 부분이 상기 기판으로부터 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있으며, 양끝단에 한쌍의 압전층을 구비하는 엘리멘트를 포함하며, 상기 엘리멘트는 상기 압전층의 수축 팽창에 의해 구동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판; 상기 기판에 적층되어 있는 하부 전극층; 및 중앙 부분이 상기 기판에 적층된 하부 전극층으로부터 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있고, 상기 하부 전극층에 대응하는 상부 전극층을 구비하고 있는 엘리멘트를 포함하며, 상기 하부 전극층과 상기 상부 전극층이 정전기력에 의해 상기 엘리멘트에 구동력을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판; 중앙 부분이 상기 기판에 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있는 엘리멘트; 및 상기 엘리멘트에 상하 구동력을 제공하기 위한 전자기 구동수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 도 5 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임베디드 광변조기의 절단면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임베디드 광변조기는 중앙 부분에 엘리멘트(510)의 상하 구동 공간을 제공하기 위한 실리콘 기판(501)과, 실리콘 기판(501)위에 이격되게 위치하고 있으며 실리콘 기판(501)의 함몰부에 위치한 부분이 상하 이동 가능하며 미러층(512, 514a, 514b, 514c)이 이중층으로 형성되어 상부 미러층(514a, 514b, 514c)과 하부 미러층(512)이 화소를 구성하는 엘리 멘트(510)로 구성되어 있다.
여기에서 실리콘 기판(501)의 표면은 열산화 방법 등으로 형성된 절연층(502)을 구비하고 있으며, 절연층(502)은 실리콘 기판(501)과 엘리멘트(510)의 전기적인 절연을 제공한다.
또한, 실리콘 기판(501)은 중앙 부분이 습식 에칭 또는 건식 에칭 등으로 깊게 에칭되어 있어 함몰부를 형성하고 있는데 이러한 함몰부는 엘리멘트(510)의 중앙 부분이 상하 구동시에 구동 공간을 제공한다. 즉, 실리콘 기판(501)의 함몰부를 벗어난 양측에 엘리멘트(510)의 하면이 부착되어 함몰부에 대응하는 부분이 함몰부로부터 이격되고 이에 따라 엘리멘트(510)가 상하 구동시에 함몰부가 구동 공간을 제공한다.
한편, 엘리멘트(510)는 실리콘 기판(501)의 함몰부를 벗어난 양측단에 좌측과 우측의 하면이 부착되어 함몰부를 벗어난 부분은 실리콘 기판(501)에 단단히 고정되어 있으며 일정한 정도의 딱딱함을 가지고 있어 실리콘 기판(501)의 함몰부에 대응하는 부분이 함몰부로부터 일정 거리 이격된 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 하는 하부 지지대(511)를 구비하고 있다.
이때, 하부 지지대(511)를 구성하는 물질로는 Si 산화물(일예로 SiO2 등), Si 질화물 계열(일예로 Si3N4 등), 세라믹 기판(Si, ZrO2, Al2O3 등), Si 카바이드 등이 될 수 있다. 이러한 하부 지지대(511)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
그리고, 하부 지지대(511) 위에는 하부 미러층(512)이 적층되어 있으며, 본 발명의 제1 실시예에서는 분리되지 않은 상태로 적층되어 있다. 하부 미러층(512) 의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
그리고, 하부 미러층(512) 위에는 광투과성 물질층(513)이 적층되어 있으며, 광투과성 물질층(513)은 입사되는 광을 투과하여 광이 하부 미러층(512)에 도달 할 수 있도록 한다. 여기에서 광투과성 물질층(513)에 사용되는 광투과성 물질로는 글래스, 폴리머 등이 사용가능하다.
다음으로, 광투과성 물질층(513)에는 하부 미러층(512)으로부터 단차를 가지고 있는 다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)이 삽입되어 있는데 이때 삽입된 ㄷ다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)은 도 6을 참조하면 엘리멘트(510)가 실리콘 기판(501)의 함몰부를 가로지르는 방향과 직각으로 다수개가 서로 분리되어 구성된 것을 알 수 있다. 이때, 다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 미러 간의 간격은 미러의 폭과 같은 간격을 유지할 수 있다.
이렇게 함에 따라 다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 하나의 미러와 하부 미러층(512)에 있어서 다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 미러간의 부분에 대응하는 부분에 있는 하부 미러층(512)이 하나의 화소를 구성할 수 있게 된다. 물론 화소는 최소 2개의 단차가 나는 미러를 필요로 하지만 회절광의 강도를 높이기 위해서 3개, 4개, 6개 등이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 하나의 미러와 그에 인접한 미러를 사용하고, 하부 미러층(512)에 있어서 다수의 상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 미러간에 부분에 대응하는 하부 미러층(512)을 사용하여 이러한 필요를 만족시킬 수 있다.
상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 미러와 하부 미러층(512)의 층간 간격은 다음 (수학식 1)로 주어진다.
D=λ/4*x
여기에서 D는 층간 간격을 정의하며, x는 정수 이거나 정수가 아니다. x가 정수일 때에는 하부 지지대(511)가 단단할 때 즉 상부 미러층(514a, 514b, 514c)의 미러와 하부 미러층(512)의 간격이 고정될 때 사용하며, 정수가 아닌 경우에는 하부 지지대(511)가 단단하지 않아 굽혀질 수 있을 때 사용한다. 여기에서 굽혀지는 경우란 상부 미러층(514a, 514b, 514c)과 하부 미러층(512)이 굽어지는 것을 말하는 것으로 굽어지는 정도에 따라 층간 간격이 λ/4의 홀수배가 되어 회절광을 발생시키게 된다.
하부 미러층(512)의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
한편, 광투과성 물질층(513)의 좌우측에는 각각의 압전층(520, 520')이 형성되어 있어 엘리멘트(510)에 구동력을 제공한다. 이때, 압전층(520, 520')은 압전재료층(522, 522')에 전원을 제공하기 위한 하부 전극층(521, 521')과 전압이 가해질 때 좌우 수축에 따른 상하 구동력을 발생시키는 압전재료층(522, 522'), 압전 재료층(522, 522')에 전원을 제공하기 위한 상부 전극층(523, 523')으로 형성되어 있다.
이때, 하부 전극(521, 521')의 전극재료로는 Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, RuO2 등이 사용될 수 있으며, 0.01~3㎛ 범위에서 스퍼터(sputter) 또는 기상증착(evaporation) 등의 방법으로 증착한다.
압전재료층(522, 522')에 사용되는 압전재료는 상하 압전재료와 좌우 압전 재료를 모두 사용가능하며, PzT, PNN-PT, ZnO 등의 압전재료를 사용할 수 있으며, Pb, Zr, Zn 또는 타이타늄등을 최소 한개 이상의 원소를 포함하는 압전 전해 재료를 대상으로 한다.
이때, 사용되는 상부 전극층(523, 523')의 전극재료는 Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, RuO2 등이 사용될 수 있고, 0.01~3㎛ 범위에서 스퍼터(sputter) 또는 기상증착(evaporation) 등의 방법으로 형성한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 절단면도이다. 도 7의 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 하부 미러층이 분리된 다수의 하부 미러층(712a, 712b)에 의해 형성되어 있는 점이다.
즉, 도 7의 제2 실시예에서는 제1 실시예의 하부 미러층에서 불필요한 부분이 제거되어 다수의 하부 미러층(712a, 712b)이 분리된 상태로 존재하는 점이며, 하부 미러를 형성하는 공정에서 제1 실시예의 하부 미러층의 불필요한 부분을 제거하여 다수의 하부 미러층(712a, 712b)이 분리된 상태로 배치되도록 제조한다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기는 실리콘 기판(701)과, 엘리멘트(710)로 구성되어 있다.
여기에서 실리콘 기판(701)의 표면은 열산화 방법 등으로 형성된 절연층(702)을 구비하고 있으며, 실리콘 기판(701)은 중앙 부분이 습식 에칭 또는 건식 에칭 등으로 깊게 에칭되어 있어 함몰부를 형성하고 있는데 이러한 함몰부는 엘리멘트(710)가 상하 구동시에 구동 공간을 제공한다.
한편, 엘리멘트(710)는 실리콘 기판(701)의 함몰부를 벗어난 양측단에 좌측과 우측의 하면이 부착되어 함몰부를 벗어난 부분은 실리콘 기판(701)에 단단히 고정되어 있으며 일정한 정도의 딱딱함을 가지고 있어 실리콘 기판(701)의 함몰부에 대응하는 부분이 함몰부로부터 일정 거리 이격된 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 하는 하부 지지대(711)를 구비하고 있다.
그리고, 하부 지지대(711) 위에는 다수의 하부 미러층(712a, 712b)이 적층되어 있으며, 본 발명의 제2 실시예에서는 불필요한 부분을 제거하여 다수의 하부 미러층(712a, 712b)이 분리된 상태로 배치되어 있다. 이때 그 간격은 미러의 폭과같을 수 있다. 물론 이때 다수의 하부 미러층(712a, 712b)은 하부 지지대(711)로부터 일정 간격을 가지고 광투과성 물질층(713)에 삽입된 형태로 있을 수 있다.
그리고, 하부 미러층(712a, 712b) 위에는 광투과성 물질층(713)이 적층되어 있으며, 광투과성 물질층(713)은 입사되는 광을 투과하여 광이 다수의 하부 미러층(712a, 712b)에 도달 할 수 있도록 한다.
다음으로, 광투과성 물질층(713)에는 다수의 상부 미러층(714a, 714b, 714c)이 형성되어 있는데 이때 삽입된 상부 미러층(714a, 714b, 714c)은 도 6을 참조하면 엘리멘트가 실리콘 기판의 함몰부를 가로지는 방향과 직각으로 다수개의 분리된 미러로 구성되어 있음을 알 수 있다. 이때, 상부 마이크로 미러의 다수개의 분리된 미러의 미러간의 간격은 미러의 폭과 같은 간격을 유지할 수 있다.
이렇게 함에 따라 상부 미러층(714a, 714b, 714c)의 하나의 미러와 하부 미러층(712a, 712b)에 있어서 상부 미러층(714a, 714b, 714c)의 미러간의 부분에 위치하는 미러간에 하나의 화소를 구성할 수 있게 된다. 물론 화소는 최소 2개의 단차가 있는 미러를 필요로 하지만 회절광의 강도를 높이기 위해서 3개, 4개, 6개 등이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 상부 미러층(714a, 714b, 714c)의 하나의 미러와 그에 인접한 미러를 사용하고, 하부 미러층(712a, 712b)에 있어서 다수의 상부 미러층(714a, 714b, 714c)의 미러간에 해당하는 부분에 위치하는 미러와 그에 인접하는 미러는 이러한 필요를 만족시키기 위해 사용될 수 있다.
상부 미러층(714a, 714b, 714c)과 하부 미러층(712a, 712b)의 층간 간격은 이때에서도 (수학식 1)을 만족하여야 한다.
한편, 광투과성 물질층(713)의 좌우측에는 각각의 압전층(720, 720')이 형성되어 있어 엘리멘트(710)에 구동력을 제공한다. 이때, 압전층(720, 720')은 압전재료층(722, 722')에 전원을 제공하기 위한 하부 전극층(721, 721')과 전압이 가해질 때 좌우 수축에 따른 상하 구동력을 발생시키는 압전재료층(722, 722'), 압전 재료층(722, 722')에 전원을 제공하기 위한 상부 전극층(723, 723')으로 형성되어 있 다.
도 8 은 본 발명의 제3 실시예에 따른 임베디드 광변조기의 절단면도이다.
도면을 참조하면 본 발명의 제3 실시예에서는 제1, 2 실시예와 비교하여 상부 미러층(814a, 814b)을 형성하는 미러의 배열 방향이 엘리멘트가 함몰부를 가로지는 방향과 동일한 방향으로 배열되어 있다는 점이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기는 실리콘 기판(801)과, 엘리멘트(810)로 구성되어 있다.
여기에서 실리콘 기판(801)의 표면은 열산화 방법 등으로 형성된 절연층(802)을 구비하고 있다.
한편, 엘리멘트(810)는 하부 지지대(811)를 구비하고 있으며, 하부 지지대(811) 위에는 하부 미러층(812)이 적층되어 있으며, 본 발명의 제3 실시예에서는 분리되지 않은 상태로 적층되어 있다.
그리고, 하부 미러층(812) 위에는 광투과성 물질층(813)이 적층되어 있으며, 광투과성 물질층(813)은 입사되는 광을 투과하여 광이 하부 미러층(812)에 도달 할 수 있도록 한다.
다음으로, 광투과성 물질층(813)에는 도 9에 도시된 바와 같이 상부 미러층(814a, 814b)이 삽입되어 있는데 이때 삽입된 상부 미러층(814a, 814b)은 엘리멘트(810)가 실리콘 기판(801)의 함몰부를 가로지는 방향과 동일하게 다수개의 분리된 상부 미러층(814a, 814b)으로 구성되어 있음을 알 수 있다. 이때, 상부 미러층(814a, 814b)의 다수개의 분리된 미러의 미러간의 간격은 미러의 폭과 같은 간격을 유지할 수 있다.
이렇게 함에 따라 상부 미러층(814a, 814b)의 하나의 미러와 하부 미러층(812)에 있어서 상부 미러층(814a, 814b)의 미러간의 부분에 대응하는 부분에 있는 하부 미러층(812)이 하나의 화소를 구성할 수 있게 된다. 물론 화소는 최소 2개의 단차가 나는 미러를 필요로 하지만 회절광의 강도를 높이기 위해서 3개, 4개, 6개 등이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 상부 미러층(814a, 814b)의 하나의 미러와 그에 인접한 미러를 사용하고, 하부 미러층(812)에 있어서 상부 미러층(814a, 814b)의 미러간에 부분에 대응하는 하부 미러층(812)을 사용하여 이러한 필요를 만족시킬 수 있다.
상부 미러층(814a, 814b)과 하부 미러층(812)의 층간 간격은 (수학식 1)을 만족한다.
그리고, 광투과성 물질층(813)의 좌우측에는 각각의 압전층(820, 820')이 형성되어 있어 엘리멘트(810)에 구동력을 제공한다. 이때, 압전층(820, 820')은 하부 전극층(821, 821')과, 압전재료층(822, 822'), 상부 전극층(823, 823')으로 형성되어 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에서는 하부 미러층(812)이 다수의 미러로 분리되지 않은 상태로 존재하는 것에 대하여 설명하였지만 제 2 실시예와 같이 하부 미러층(812)이 다수의 미러로 분리된 상태로 존재하도록 구현할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 임베디드 광변조기의 절단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 임베디드 광변조기는 절연층(1002)이 표면에 형성되어 있는 실리콘 기판(1001), 막대 형상을 하고 있으며 중앙 부분이 실리콘 기판(1001)에 이격되어 위치하고 있고, 양끝단의 하단이 각각 실리콘 기판(1001)에 부착되어 있으며, 실리콘 기판에서 소정 거리 이격된 부분이 상하 이동가능하며, 상부 미러층(1014a, 1014b)과 하부 미러층(1012)가 화소를 형성하는 엘리멘트(1010)로 구성되어 있다.
엘리멘트(1010)는 막대 형상을 하고 있으며 중앙 부분이 실리콘 기판(1001)에서 이격되어 위치하고 있고, 양끝단의 하단이 각각 실리콘 기판(1001)에 부착되어 있으며, 실리콘 기판(1001)에서 이격된 부분이 상하 가능한 하부 지지대(1011)를 구비하고 있다.
하부 지지대(1011)를 구성하는 재료로는 Si 산화물(일예로 SiO2 등), Si 질화물 계열(일예로 Si3N4 등), 세라믹 기판(Si, ZrO2, Al2O3 등), Si 카바이드 등이 될 수 있다. 이러한 하부 지지대(1011)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
그리고, 엘리멘트(1010)는 하부 지지대(1011) 위에 적층되어 있는 하부 미러층(1012)을 구비하고 있으며, 하부 미러층(1012)은 그 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
다음으로 하부 미러층(1012) 위에는 광투과성 물질층(1013)이 적층되어 있으며 입사하는 광을 투과시켜 하부 미러층(1012)에 입사되도록 한다. 광투과성 물질층(1013)의 재료로는 글래스, 에폭시 등이다.
광투과성 물질층(1013)에는 다수의 상부 미러층(1014a, 1014b)이 적층되어 있으며, 다수개의 분리된 미러층(1014a, 1014b)이 일정 간격으로 하부 지지대(1011)의 가로축과 직각이 되도록 정렬되어 있다.
그리고, 상부 미러층(1014a, 1014b) 위에 광투과성 물질층(1013)이 적층되어 입사하는 빛을 투과시켜 상부 미러층(1014a, 1014b)과 하부 미러층(1012)에 입사되도록 한다.
한편, 광투과성 물질층(1013) 양측에는 압전층(1020, 1020')이 적층되어 있으며, 압전층(1020, 1020')은 하부 전극층(1021, 1021'), 압전재료층(1022, 1022'), 상부전극층(1023, 1023')을 구비하고 있다.
압전층(1020, 1020')에 전압이 인가되는 경우에 좌우 수축 운동에 의해 엘리멘트(1010)에 상하 구동력을 발생시킨다.
한편, 본 발명의 제 4 실시예에서는 하부 미러층이 다수의 미러로 분리되지 않은 상태로 존재하는 것에 대하여 설명하였지만, 이와 달리 불필요한 부분이 제거된 형태도 가능하다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에서는 상부 미러층의 다수의 미러가 가로방향에 따라 배열되도록 형성하였지만 평행하게 형성할 수도 있다.
이때에도 물론 하부 미러층을 다수 분리하여 불필요한 부분을 제거한 형태로 구현할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 절단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기는, 중앙 부분에 엘리멘트(1110)의 상하 구동 공간을 제공하기 위한 실리콘 기판(1101)과, 실리콘 기판(1101)위에 이격되게 위치하고 있으며 실리콘 기판(1101)의 함몰부에 위치한 부분이 상하 이동 가능하며, 형성되어 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)과 하부 미러층(1113)이 화소를 구성하는 엘리멘트(1110)로 구성되어 있다.
여기에서 실리콘 기판(1101)의 표면은 열산화 방법 등으로 형성된 절연층(1102)을 구비하고 있으며, 절연층(1102)의 상부에는 하부 전극층(1103)이 형성되어 있다. 그리고, 엘리멘트(1110)에는 하부 전극층(1103)에 대응하는 상부전극층(1112)이 절연층(1102)위에 형성되어 있으며, 하부 전극층(1103)과 상부 전극층(1112)은 서로 협력하여 정전기력에 의한 엘리멘트(1110)의 상하 구동력을 발생시킨다. 즉 제 5 실시예는 제1 ~제 4 실시예와 달리 정전기 구동방식에 의하여 엘리멘트(1110)에 상하 구동력을 제공한다. 이때 사용되는 전극재료는 Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, RuO2 등이 사용될 수 있고, 0.01~3㎛ 범위에서 스퍼터(sputter) 또는 기상증착(evaporation) 등의 방법으로 형성한다.
한편, 엘리멘트(1110)는 실리콘 기판(1101)의 함몰부를 벗어난 양측단에 좌측과 우측의 하면이 부착되어 함몰부를 벗어난 부분은 실리콘 기판(1101)에 단단히 고정되어 있으며 일정한 정도의 딱딱함을 가지고 있어 실리콘 기판(1101)의 함몰부에 대응하는 부분이 함몰부로부터 일정 거리 이격된 상태를 계속해서 유지할 수 있도록 하는 하부 지지대를 선택적으로 구비할 수 있다.
이때, 하부 지지대를 구성하는 물질로는 Si 산화물(일예로 SiO2 등), Si 질화물 계열(일예로 Si3N4 등), 세라믹 기판(Si, ZrO2, Al2O3 등), Si 카바이드 등이 될 수 있다. 이러한 하부 지지대는 필요에 따라 생략할 수 있다.
그리고, 상부 전극층(1112)위에는 하부 미러층(1113)이 적층되어 있으며, 본 발명의 제 5 실시예에서는 분리되지 않은 상태로 적층되어 있다. 하부 미러층(1113)의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
그리고, 하부 미러층(1113) 위에는 광투과성 물질층(1114)이 적층되어 있으며, 광투과성 물질층(1114)은 입사되는 광을 투과하여 광이 하부 미러층(1112)에 도달 할 수 있도록 한다. 여기에서 광투과성 물질층(1114)에 사용되는 광투과성 물질로는 글래스, 폴리머 등이 사용가능하다.
다음으로, 광투과성 물질층(1114)에는 다수의 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c)이 형성되어 있는데 이때 형성된 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c)은 도 6을 참조하면 엘리멘트(1110)가 실리콘 기판(1101)의 함몰부를 가로지는 방향에 따라 다수개의 분리된 미러로 구성되어 있음을 알 수 있다. 이때, 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)의 다수개의 분리된 미러의 미러간의 간격은 미러의 폭과 같은 간격을 유지할 수 있다.
이렇게 함에 따라 다수의 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)의 하나의 미러와 하부 미러층(1113)에 있어서 다수의 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)의 미러간의 부분에 대응하는 부분에 있는 하부 미러층(1113)이 하나의 화소를 구성할 수 있게 된다. 물론 화소는 최소 2개의 단차가 나는 미러를 필요로 하지만 회절광의 강도를 높이기 위해서 3개, 4개, 6개 등이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)의 하나의 미러와 그에 인접한 미러를 사용하고, 하부 미러층(1113)에 있어서 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)의 미러간에 부분에 대응하는 하부 미러층(1113)을 사용하여 이러한 필요를 만족시킬 수 있다.
이때 상부 미러층(1115a, 1115b, 1115c, 1115d)과 하부 미러층(1113)의 층간 간격은 (수학식 1)을 만족한다.
하부 미러층(1113)의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
한편, 본 발명의 제 5 실시예에서의 임베디드 광변조기는 상부 미러층이 가로 방향으로 형성되어 있지만 세로 방향으로 형성되도록 구현할 수 있으며, 하부 미러층에서 불필요한 부분을 제거한 다수개의 미러로 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 5 실시예에서는 임베디드 광변조기의 함몰형에 대하여 설명하였지만 도출형에 대하여도 동일한 구조로 제작할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 임베디드 회절 광변조기의 절단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 임베디드 광변조기는, 중앙 부분에 엘리멘트(1210)의 상하 구동 공간을 제공하기 위한 실리콘 기판(1201)과, 상기 실리콘 기판(1201)위에 이격되게 위치하고 있으며 실리콘 기판(1201)의 함몰부에 위치한 부분이 상하 이동 가능하며, 미러가 이중층으로 형성되어 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)과 하부 미러층(1212)이 화소를 구성하는 엘리멘트(1210)로 구성되어 있다.
여기에서 실리콘 기판(1201)의 표면은 열산화 방법 등으로 형성된 절연층(1202)을 구비하고 있으며, 절연층(1202)의 상부에는 하부 전극층(1203)이 형성되어 있다. 그리고, 엘리멘트(1210)에는 하부 전극층(1203)에 대응하는 상부 전극층(1213)이 하부 미러층(1212)과 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d) 사이에 광학 투과 전극으로 형성되어 있으며, 하부 전극층(1203)과 상부 전극층(1213)은 서로 협력하여 정전기력에 의한 엘리멘트(1210)의 상하 구동력을 발생시킨다. 즉 제 6 실시예는 제5 실시예와 같이 정전기 구동방식에 의하여 엘리멘트(1210)에 상하 구동력을 제공한다. 이때 사용되는 하부 전극재료는 Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al, RuO2 등이 사용될 수 있고, 0.01~3㎛ 범위에서 스퍼터(sputter) 또는 기상증착(evaporation) 등의 방법으로 형성할 수 있으며, 상부 전극 재료는 ITO 등이다.
한편, 엘리멘트(1210)는 실리콘 기판(1201)의 함몰부를 벗어난 양측단에 좌측과 우측의 하면이 부착되어 함몰부를 벗어난 부분은 실리콘 기판(1201)에 단단히 고정되어 있으며 일정한 정도의 딱딱함을 가지고 있어 실리콘 기판(1201)의 함몰부에 대응하는 부분이 함몰부로부터 일정 거리 이격된 상태를 계속해서 유지할 수 있 도록 하는 하부 지지대(1211)를 선택적으로 구비할 수 있다.
이때, 하부 지지대(1211)를 구성하는 물질로는 Si 산화물(일예로 SiO2 등), Si 질화물 계열(일예로 Si3N4 등), 세라믹 기판(Si, ZrO2, Al2O3 등), Si 카바이드 등이 될 수 있다. 이러한 하부 지지대(1211)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
그리고, 하부 지지대(1211) 위에는 하부 미러층(1212)이 적층되어 있으며, 본 발명의 제 6 실시예에서는 분리되지 않은 상태로 적층되어 있다. 하부 미러층(1212)의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
그리고, 하부 미러층(1212) 위에는 상부 전극층(1213)이 적층되어 있으며, 상부 전극층(1213)은 광학 투과 전극으로 입사되는 광을 투과하여 광이 하부 미러층(1212)에 도달 할 수 있도록 한다.
다음으로, 상부 전극층(1213)의 상부에는 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)이 형성되어 있는데 이때 형성된 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)은 엘리멘트(1210)가 실리콘 기판(1201)의 함몰부를 가로지는 방향과 직각으로 다수개의 분리된 미러로 구성되어 있음을 알 수 있다. 이때, 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)의 다수개의 분리된 미러의 미러간의 간격은 미러의 폭과 같은 간격을 유지할 수 있다.
이렇게 함에 따라 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)의 하나의 미러와 하부 미러층(1212)에 있어서 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)의 미러간의 부분에 대응하는 부분에 있는 하부 미러층(1212)이 하나의 화소를 구성할 수 있게 된다. 물론 화소는 최소 2개의 단차가 나는 미러를 필요로 하지만 회절광의 강도를 높이기 위해서 3개, 4개, 6개 등이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)의 하나의 미러와 그에 인접한 미러를 사용하고, 하부 미러층(1212)에 있어서 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)의 미러간에 부분에 대응하는 하부 미러층(1212)을 사용하여 이러한 필요를 만족시킬 수 있다.
상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)과 하부 미러층(1212)의 층간 간격은 (수학식 1)을 만족한다.
하부 미러층(1212)의 재료로는 Ti, Cr, Cu, Ni, Al, Au, Ag, Pt, Au/Cr 등등의 광반사 물질이 사용된다.
한편, 상부 미러층(1214a, 1214b, 1214c, 1214d)의 위에는 광투과성 물질(1215)이 적층되어 있으며, 광투과성 물질층(1215)은 글래스, 폴리머 등으로 형성된다.
한편, 여기에서는 하부 미러층이 분리되지 않은 상태에 대하여 설명하였지만 분리된 형태로도 구성할 수 있으며, 세로 방향에 정렬되도록 구현할 수 있다.
또한, 여기에서는 함몰형에 대하여 설명하였지만 도출형에 대하여도 동일하게 구현가능하다.
한편, 여기에서는 정전기력과 압전 재료를 사용하여 구동력을 얻는 방법에 대하여 설명하였지만 자기력을 이용하여 구동력을 얻는 방법도 사용가능하다.
또한, 여기에서는 임베디드 된 미러가 사각형이지만 원형, 삼각형 등 여려가지로 가능하다.
상기와 같은 본 발명은 임베디드한 회절 광변조기의 제작을 가능하도록 하여 정밀도가 향상되며 외부 환경의 변화에 영향을 받지 않는 광변조기의 제작이 가능하도록 하는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 임베디드 회절 광변조기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판; 및
    중앙 부분이 상기 기판으로부터 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있으며, 양끝단에 한쌍의 압전층을 구비하는 엘리멘트를 포함하며,
    상기 엘리멘트는 상기 압전층의 수축 팽창에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 에어 스페이스를 제공하기 위한 함몰부를 가지며 상기 엘리멘트는 상기 함몰부로부터 소정 간격 이격되어 구동 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 표면은 평평하고, 상기 엘리멘트의 중앙 부분은 상기 기판으로부터 소정 간격 돌출되어 구동 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 엘리멘트는,
    상기 절연층 위에 적층되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 하부 미러층;
    상기 하부 미러층 위에 적층되어 있으며 입사되는 빛을 투과시키는 광투과성 물질층;
    상기 광투과성 물질층에 상기 하부 미러층과 소정의 단차를 가지도록 임베디드되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 소정 간격을 가진 다수의 마이크로 미러로 이루어진 상부 미러층; 및
    상기 광투과성 물질층의 양측단에 분리되어 적층되어 있으며 수축 팽창에 의해 상하 구동력을 제공하기 위한 한쌍의 압전층을 포함하여 이루어진 임베디드 회절 광변조기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하부 미러층은 상기 절연층 위에 적층된 하부 지지대 위에 적층되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 소정 간격을 가진 다수의 마이크로 미러로 이루어진 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 미러층의 다수의 마이크로 미러는,
    상기 엘리멘트가 상기 기판을 가로지르는 방향과 동일한 방향으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 미러층의 다수의 마이크로 미러는,
    상기 엘리멘트가 상기 기판을 가로지는 방향과 직각 방향에 정렬되어 있는 것읕 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  8. 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판;
    상기 기판에 적층되어 있는 하부 전극층; 및
    중앙 부분이 상기 기판에 적층된 하부 전극층으로부터 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있고, 상기 하부 전극층에 대응하는 상부 전극층을 구비하고 있는 엘리멘트를 포함하며,
    상기 하부 전극층과 상기 상부 전극층이 정전기력에 의해 상기 엘리멘트에 구동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판은 에어 스페이스를 제공하기 위한 함몰부를 가지며 상기 엘리멘트는 상기 함몰부로부터 소정 간격 이격되어 구동 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 표면은 평평하고, 상기 엘리멘트의 중앙 부분은 상기 기판으로부터 소정 간격 도출되어 구동 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 엘리멘트는,
    전압이 인가되면 정전기력을 발생시키는 상부 전극층;
    상기 상부 전극층에 적층되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 하부 미러층;
    상기 하부 미러층 위에 적층되어 있으며 입사되는 빛을 투과시키는 광투과성 물질층; 및
    상기 광투과성 물질층에 상기 하부 미러층과 소정의 단차를 가지도록 임베디드되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 소정 간격을 가진 다수의 마이크로 미러로 이루어진 상부 미러층을 포함하여 이루어진 임베디드 회절 광변조기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 엘리멘트는,
    전압이 인가되면 정전기력을 발생시키는 상부 전극층;
    상기 상부 전극층에 적층되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 소정 간격을 가진 다수의 마이크로 미러로 이루어진 하부 미러층;
    상기 하부 미러층 위에 적층되어 있으며 입사되는 빛을 투과시키는 광투과성 물질층; 및
    상기 광투과성 물질층에 상기 하부 미러층과 소정의 단차를 가지도록 임베디드되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 소정 간격을 가진 다수의 마이크로 미러로 이루어진 상부 미러층을 포함하여 이루어진 임베디드 회절 광변조기.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 엘리멘트는,
    입사되는 빛을 반사하는 하부 미러층;
    상기 하부 미러층 위에 적층되어 있으며 입사되는 빛을 투과시키는 광투과성 물질층;
    상기 광투과성 물질층에 상기 하부 미러층과 소정의 단차를 가지도록 임베디드되어 있으며, 입사되는 빛을 반사하는 소정 간격을 가진 다수의 마이크로 미러로 이루어진 상부 미러층; 및
    상기 하부 미러층과 상기 상부 미러층 사이에 적층되어 있는 상부 전극층을 포함하여 이루어진 임베디드 회절 광변조기.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 미러층의 다수의 마이크로 미러는,
    상기 엘리멘트가 상기 기판을 가로지르는 방향과 동일한 방향으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  15. 제 11 항 내지 제 13 항에 있어서,
    상기 상부 미러층의 다수의 마이크로 미러는,
    상기 엘리멘트가 상기 기판을 가로지는 방향과 직각 방향에 정렬되어 있는 것읕 특징으로 하는 임베디드 회절 광변조기.
  16. 표면에 절연층이 형성되어 있는 기판;
    중앙 부분이 상기 기판에 이격되어 위치하고 있고, 양끝단이 상기 기판에 부착되어 있으며, 입사하는 광을 회절시킬 수 있도록 소정의 단차를 가지는 이중의 미러층이 내부에 구비되어 있는 엘리멘트; 및
    상기 엘리멘트에 상하 구동력을 제공하기 위한 전자기 구동수단을 포함하여 이루어진 임베디드 회절 광변조기.
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