Nanooptische Strukturen auf weit durchstimmbaren MEMS Fabry-Perot Filtern

点击翻译按钮获取中文摘要

Mikromechanisch durchstimmbare, auf InP basierende Fabry-Perot Filter sind im Wellenlängenbereich ab 1μm einsetzbar und können somit im Bereich der Nahinfrarotsensorik, insbesondere für spektroskopische Anwendungen, die Leistungsfähigkeit optischer Detektionsysteme erweitern. Werden die Filterflächen mit nanooptischen Strukturen, wie Photonischen Kristallen oder Subwellenlängen Gittern versehen, können die optischen Eigenschaften der Filter maßgeschneidert werden. Die Kontrolle von Polarisationseigenschaften, durch Ausnutzung der photonischen Bandstrukturen und Symmetriebetrachtungen, ist hierbei der interessanteste Parameter, mit denen die Bauelemente für neue Anwendungen (z.B. polarisationsselektive Spektroskopie) angepasst werden können. Die Kavitätswellenlänge der Filter wird elektrostatisch durchgestimmt. Da die Eigenschaften nanooptischer Strukturen, wie etwa die strukturbedingte Doppelbrechung, von der Wellenlänge abhängen, ist es möglich diese ebenfalls im gewünschten Maße innerhalb des Durchstimmbereichs zu verändern. Durch Modellrechnungen werden die Eigenschaften der Strukturen einzeln und als Bestandteil der Filter bestimmt. Die Nanostrukturen liegen im Bereich von 100 nm und werden mit einer Focused Ion Beam Anlage (FIB) direkt oder mit Hilfe von Elektronenstrahllithographie und anschließendem Trockenätzschritt hergestellt. Für eine spätere, kostengünstige Herstellung können parallel arbeitende Verfahren wie die Nanoimprint-Lithographie verwendet werden.