WO1999047952A1 - Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter - Google Patents

Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter Download PDF

Info

Publication number
WO1999047952A1
WO1999047952A1 PCT/EP1999/001744 EP9901744W WO9947952A1 WO 1999047952 A1 WO1999047952 A1 WO 1999047952A1 EP 9901744 W EP9901744 W EP 9901744W WO 9947952 A1 WO9947952 A1 WO 9947952A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light guide
guide layer
grating
grid
light
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/001744
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg Müller
Dietmar Sander
Original Assignee
Mueller Joerg
Dietmar Sander
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 Mueller Joerg, Dietmar Sander filed Critical Mueller Joerg
Priority to US09/646,434 priority Critical patent/US6452675B1/en
Priority to EP99915637A priority patent/EP1064573B1/de
Priority to DE59905563T priority patent/DE59905563D1/de
Publication of WO1999047952A1 publication Critical patent/WO1999047952A1/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light 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
    • G02B6/12007Light 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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/0256Compact construction
    • G01J3/0259Monolithic
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating

Abstract

Ein Spektrometer mit einer dünnen Lichtleiterschicht in einem in Dünnschichttechnologie hergestellten Schichtaufbau zwischen zwei Deckschichten niedrigeren Brechungsindexes, mit einer ein Gitter aufweisenden Endfläche der Lichtleiterschicht, die durch die Lichtleiterschicht hindurch mit zu analysierendem Licht bestrahlt wird, und mit einem Zeilensensor, auf den das Spektrum abgebildet wird, wobei das treppenförmige Stufengitter mit transparenten Stufenflächen und mit Stufenkanten senkrecht zur Schichtebene ausgebildet ist und an den Stufenflächen des Gitters ein zweites Medium angrenzt, dessen Brechungsindex kleiner ist als der der Lichtleiterschicht, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter in Treppenrichtung kontinuierlich die Höhe und Breite seiner Stufen derart ändert, daß für zwei ausgewählte Wellenlängen jeweils die Gesamtlichtwege durch die Lichtleiterschicht und das zweite Medium bis zu einem der jeweiligen Wellenlänge zugehörigen Brennpunkt für alle benachbarten Frontflächen des Gitters eine Längendifferenz von demselben Vielfachen der jeweiligen Wellenlänge aufweisen.

Claims

11PATENTANSPRÜCHE:
1. Spektrometer mit einer dünnen Lichtleiterschicht ( 1) in einem in Dünnschichttechnologie hergestellten Schichtaufbau zwischen zwei Deckschichten (10, 9) niedrigeren Brechungsindexes, mit einer ein Gitter (3, 3') aufweisenden Endfläche der Lichtleiterschicht, die durch die Lichtleiterschicht hindurch mit zu analysierendem Licht (4, 4') bestrahlt wird, und mit einem Zeilensensor (6), auf den das Spektrum (B, D) abgebildet wird, wobei das treppenformige Stufengitter (3, 3') mit transparenten Stufenflächen (7) und mit Stufenkanten senkrecht zur Schichtebene ausgebildet ist und an den Stufenflächen des Gitters ein zweites Medium (2) angrenzt, dessen Brechungsindex kleiner ist als der der Lichtleiterschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (3, 3') in Treppenrichtung kontinuierlich die Höhe und Breite seiner Stufen derart ändert, daß für zwei ausgewählte Wellenlängen (λb, λd) jeweils die Gesamtlichtwege durch die Lichtleiterschicht (1) und das zweite Medium (2) bis zu einem der jeweiligen Wellenlänge zugehörigen Brennpunkt (B, D) für alle benachbarten Frontflächen (7) des Gitters (3) eine Längendifferenz von demselben Vielfachen der jeweiligen Wellenlänge aufweisen. 12
2. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Medium (2) Luft ist.
3. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Medium aus einer an das Gitter (3) angrenzenden zweiten Lichtleiterschicht (14) gebildet ist.
4. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (3) mit parallelem Licht (4) bestrahlt ist.
5. Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (3') mit divergentem Licht (4') bestrahlt ist.
PCT/EP1999/001744 1998-03-19 1999-03-17 Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter WO1999047952A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/646,434 US6452675B1 (en) 1998-03-19 1999-03-17 Thin-film spectrometer with transmission grid
EP99915637A EP1064573B1 (de) 1998-03-19 1999-03-17 Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter
DE59905563T DE59905563D1 (de) 1998-03-19 1999-03-17 Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19811989.5 1998-03-19
DE1998111989 DE19811989B4 (de) 1998-03-19 1998-03-19 Dünnschichtspektrometer mit Transmissionsgitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999047952A1 true WO1999047952A1 (de) 1999-09-23

Family

ID=7861476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1999/001744 WO1999047952A1 (de) 1998-03-19 1999-03-17 Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6452675B1 (de)
EP (1) EP1064573B1 (de)
DE (2) DE19811989B4 (de)
WO (1) WO1999047952A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090231677A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Usa As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Variable Focal Point Optical Assembly Using Zone Plate and Electro-Optic Material
US8018597B2 (en) * 2008-06-20 2011-09-13 Com Dev International Ltd. Slab waveguide spatial heterodyne spectrometer assembly
US8018815B2 (en) * 2008-08-15 2011-09-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Micro-Fresnel zone plate optical devices using densely accumulated ray points
US8174695B2 (en) * 2008-08-15 2012-05-08 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Arrayed micro-ring spectrometer system and method of use
US8094306B2 (en) * 2008-08-15 2012-01-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Micro ring grating spectrometer with adjustable aperture
US8059273B2 (en) * 2008-08-15 2011-11-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Micro spectrometer for parallel light and method of use
WO2010032187A1 (en) * 2008-09-16 2010-03-25 Nxp B.V. Integrated circuit with grating and manufacturing method therefor
WO2012021811A1 (en) 2010-08-13 2012-02-16 The Penn State Research Foundation Compact spectrometer including a diffractive optical element with dual dispersion and focusing functionality
EP2607886A1 (de) * 2010-08-19 2013-06-26 Citizen Holdings Co., Ltd. Brechungsindexmessvorrichtung und brechungsindexmessverfahren
EP3460561A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-27 Thomson Licensing Vorrichtung zur ablenkung und fokussierung von licht
CZ309726B6 (cs) * 2017-11-01 2023-08-23 PO LIGHTING CZECH s.r.o Světlovodivý optický systém

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4938553A (en) * 1987-03-16 1990-07-03 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for an integrated optical spectrometer and the method for manufacturing the spectrometer
DE19602584A1 (de) * 1996-01-25 1997-07-31 Joerg Prof Dr Ing Mueller Miniaturisiertes optisches Dünnschichtspektrometer und dessen Verfahren zur Herstellung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4715027A (en) * 1986-05-29 1987-12-22 Polaroid Corporation Integrated optic multi/demultiplexer
DE4333429A1 (de) * 1993-09-30 1995-04-06 Siemens Ag Einrichtung mit einem fokussierenden optischen Gitter zum Demultiplexen und/oder Multiplexen sowie ein Verfahren zur Erzeugung eines solchen Gitters und zum Betrieb einer solchen Einrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4938553A (en) * 1987-03-16 1990-07-03 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for an integrated optical spectrometer and the method for manufacturing the spectrometer
DE19602584A1 (de) * 1996-01-25 1997-07-31 Joerg Prof Dr Ing Mueller Miniaturisiertes optisches Dünnschichtspektrometer und dessen Verfahren zur Herstellung

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SANDER D ET AL: "BREITBANDIGES OPTISCHES MIKROSPEKTROMETER ALS MIKROANALYSESYSTEM", TECHNISCHES MESSEN TM, vol. 64, no. 4, 1 April 1997 (1997-04-01), pages 143 - 146, XP000704274, ISSN: 0171-8096 *
SANDER D ET AL: "MICROSPECTROMETER WITH SLAB-WAVEGUIDE TRANSMISSION GRATINGS", APPLIED OPTICS, vol. 35, no. 27, 20 September 1996 (1996-09-20), pages 4096 - 4101, XP000627426, ISSN: 0003-6935 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP1064573B1 (de) 2003-05-14
EP1064573A1 (de) 2001-01-03
DE59905563D1 (de) 2003-06-18
US6452675B1 (en) 2002-09-17
DE19811989A1 (de) 1999-09-30
DE19811989B4 (de) 2004-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0476384B1 (de) Wellenleitergitter bestehend aus einer sich verzweigenden Struktur mit mehreren nebeneinander angeordneten Auskoppel-Endflächen optischer Wellenleiter
DE19509447C2 (de) Optischer Wellenleiter-Multiplexer/Demultiplexer und zugehöriges Verfahren
DE19505988B4 (de) Farbbild-Lesevorrichtung
EP1064573A1 (de) Dünnschichtspektrometer mit transmissionsgitter
EP1344046B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur analyse der qualitativen und/oder quantitativen zusammensetzung von fluiden
DE102009021437A1 (de) Spektroskopiemodul
DE102009021440B4 (de) Spektroskopiemodul und Verfahren zum Herstellen desselben
EP0187979B1 (de) Monolithisch integrierter WDM-Demultiplexmodul und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Moduls
DE102009021438A1 (de) Spektroskopiemodul
DE102006001642A1 (de) Sauerstoffsensor und Messverfahren
DE3122781A1 (de) "wellenlaengenmultiplexer bzw. wellenlaengendemultiplexer"
DE112018003973T5 (de) Echelle-gitter-multiplexer oder -demultiplexer
DE69818461T2 (de) Einrichtung zum lesen von spektrallinien in einem optischen spektrum
EP0831343B1 (de) Optischer Wellenleiter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102009014478B4 (de) Vorrichtung zum Umsetzen eines optischen Eingangssignals in ein elektrisches Ausgangssignal und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
WO2003012505A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum multiplexen und/oder demultiplexen optischer signale einer mehrzahl von wellenlängen
DE60129495T2 (de) Optischer Wellenleiterschaltkreis
EP0876589A1 (de) Miniaturisiertes optisches dünnschichtwellenleiterspektrometer
DE3229570A1 (de) Optischer demultiplexer
DE4209672C1 (en) Wavelength measuring device for spectrometry - has sandwich structure of optical waveguides with diffraction gratings of differing constant giving spatial separation of components
DE2552118C2 (de) Optischer Koppler
DE4223212A1 (de) Gitter-Polychromator
DE19838611B4 (de) Farbenmesser
DE3239336C2 (de)
DE3635853C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999915637

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09646434

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999915637

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1999915637

Country of ref document: EP