Mikromechanisches durchstimmbares Fabry–Perot-Filter für die IR-Gasanalytik (Micromechanical Tunable Fabry–Perot Filter for IR Gas Analysis)

Abstract

Abstract Vorgestellt wird ein kompaktes, durchstimmbares Infrarotfilter, welches als Fabry–Perot-Interferometer (FPI) in 1. Ordnung für den Spektralbereich (3...5) μm ausgebildet ist. Das Filter ist mikromechanisch aus doppelseitig polierten, 300 μm dicken Si-Wafern gefertigt. Die Si-Wafer werden nasschemisch strukturiert und durch Waferbonden gefügt. Als Resonatorspiegel wurden Bragg-Reflektoren gewählt, die aus alternierenden λ/4-Schichten aus SiO2 und Poly-Si aufgebaut sind. Der bewegliche Spiegelträger besteht aus zwei Teilen, um ein Festkörpergelenk aus zwei parallelen Federn zu bilden. Elektrostatische Antriebe lenken den beweglichen Spiegel aus seiner Ruhelage aus und verkleinern den Luftspalt. Durchstimmbare Filter für den Bereich von (4,5...3,0) μm mit einer spektralen Bandbreite von (50...60) nm wurden erfolgreich getestet.