JPH05149788A - マイクロフアブリペロー共振器 - Google Patents
マイクロフアブリペロー共振器Info
- Publication number
- JPH05149788A JPH05149788A JP31263691A JP31263691A JPH05149788A JP H05149788 A JPH05149788 A JP H05149788A JP 31263691 A JP31263691 A JP 31263691A JP 31263691 A JP31263691 A JP 31263691A JP H05149788 A JPH05149788 A JP H05149788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- perot resonator
- fabry
- light
- plate body
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 予め複数のギャップを形成しておくことによ
り構成の簡単なマイクロフアブリペロー共振器を提供す
る。 【構成】 所定の波長を透過する平行平板からなる第１
板体１と，基準面からの深さが異なる複数の段差を有す
ると共に所定の波長を透過する第２板体２からなり，前
記第２板体２の基準面（Ｃ）に前記第１板体１を固着し
て長さの異なる複数の段差を有する共振空間３を形成す
る。
り構成の簡単なマイクロフアブリペロー共振器を提供す
る。 【構成】 所定の波長を透過する平行平板からなる第１
板体１と，基準面からの深さが異なる複数の段差を有す
ると共に所定の波長を透過する第２板体２からなり，前
記第２板体２の基準面（Ｃ）に前記第１板体１を固着し
て長さの異なる複数の段差を有する共振空間３を形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，微小領域におけるフィ
ルタ機能を有するマイクロフアブリペロー共振器に関す
るものである。
ルタ機能を有するマイクロフアブリペロー共振器に関す
るものである。
【０００２】
【０００３】従来，マイクロフアブリペロー共振器とし
ては雑誌ＩＥＥＥ−１９８８に記載された図７に示す構
造のものが知られている。図において，２０は正方形の
第１シリコンウエハ，２１は中央部にメサ部２２を形成
するために濠状に形成された薄肉部である。２３は第１
シリコンウエハと同様の第２シリコンウエハであり，前
記第１シリコンウエハのメサ部２２に対向して駆動電極
２４およびセンサ電極２５が不純物を拡散／注入した
り，又は蒸着やスパッタ等の手段を用いて形成され，図
では省略するがそれぞれに取り出し電極が形成されてい
る。前記駆動電極２４およびセンサ電極２５は対向する
位置の４カ所に形成されている。
ては雑誌ＩＥＥＥ−１９８８に記載された図７に示す構
造のものが知られている。図において，２０は正方形の
第１シリコンウエハ，２１は中央部にメサ部２２を形成
するために濠状に形成された薄肉部である。２３は第１
シリコンウエハと同様の第２シリコンウエハであり，前
記第１シリコンウエハのメサ部２２に対向して駆動電極
２４およびセンサ電極２５が不純物を拡散／注入した
り，又は蒸着やスパッタ等の手段を用いて形成され，図
では省略するがそれぞれに取り出し電極が形成されてい
る。前記駆動電極２４およびセンサ電極２５は対向する
位置の４カ所に形成されている。
【０００４】２６は第１シリコンウエハに形成された薄
肉部よりわずかに大きめに形成された所定の厚さを有す
るスペーサであり，このスペーサ２６の厚さは少なくと
も駆動電極２４およびセンサ電極２５よりも厚く形成さ
れる。上記第１，第２シリコンウエハはメサ部２２のな
い側（Ａ）と電極を形成した側（Ｂ）を接して固定さ
れ，反射板２７との間にファブリペロー空間が形成され
て図示しない電源から各駆動電極２４に電圧が印加され
る。
肉部よりわずかに大きめに形成された所定の厚さを有す
るスペーサであり，このスペーサ２６の厚さは少なくと
も駆動電極２４およびセンサ電極２５よりも厚く形成さ
れる。上記第１，第２シリコンウエハはメサ部２２のな
い側（Ａ）と電極を形成した側（Ｂ）を接して固定さ
れ，反射板２７との間にファブリペロー空間が形成され
て図示しない電源から各駆動電極２４に電圧が印加され
る。
【０００５】図８は駆動電極２４に電圧を印加した場合
の各ウエハ間に働く静電力によるメサ部２２の撓み具合
を示す断面図であり，各センサ電極２５はその状態にお
けるギャップ（ファブリペロー空間）の大きさを検出す
る。そしてその検出結果に基づいて駆動電極２４に印加
する電圧を調節し，第１シリコンウエハのメサ部２２と
第２シリコンウエハの反射板板の間隔を平行に維持す
る。上記の構成において，メサ部２２の中央付近に光を
照射するとメサ部の材質（シリコン）を透過する波長の
みがギャップに達し，そのギャップに対応した波長の光
が第２シリコンウエハ２３側から出力する。
の各ウエハ間に働く静電力によるメサ部２２の撓み具合
を示す断面図であり，各センサ電極２５はその状態にお
けるギャップ（ファブリペロー空間）の大きさを検出す
る。そしてその検出結果に基づいて駆動電極２４に印加
する電圧を調節し，第１シリコンウエハのメサ部２２と
第２シリコンウエハの反射板板の間隔を平行に維持す
る。上記の構成において，メサ部２２の中央付近に光を
照射するとメサ部の材質（シリコン）を透過する波長の
みがギャップに達し，そのギャップに対応した波長の光
が第２シリコンウエハ２３側から出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来のマイクロフアブリペロー共振器は４つの電極および
これらの電極のそれぞれに電圧を印加する手段と，平行
性を調べるための４つのセンサ電極２５を必要とするの
で構成が複雑となり，また，ギャップ形成手段としてダ
イアフラム（薄肉部）を用いていることから平面が得に
くいという問題があった。本発明は上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので，予め複数のギャッ
プを形成しておくことにより構成の簡単なマイクロフア
ブリペロー共振器を提供することを目的とする。
来のマイクロフアブリペロー共振器は４つの電極および
これらの電極のそれぞれに電圧を印加する手段と，平行
性を調べるための４つのセンサ電極２５を必要とするの
で構成が複雑となり，また，ギャップ形成手段としてダ
イアフラム（薄肉部）を用いていることから平面が得に
くいという問題があった。本発明は上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので，予め複数のギャッ
プを形成しておくことにより構成の簡単なマイクロフア
ブリペロー共振器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明は，所定の波長を透過する平行平板からなる第１
板体と，基準面からの深さが異なる複数の段差を有する
と共に所定の波長を透過する第２板体からなり，前記第
２板体の基準面に前記第１板体を固着して長さの異なる
複数の段差を有する共振空間を形成したことを特徴とす
るものである。
本発明は，所定の波長を透過する平行平板からなる第１
板体と，基準面からの深さが異なる複数の段差を有する
と共に所定の波長を透過する第２板体からなり，前記第
２板体の基準面に前記第１板体を固着して長さの異なる
複数の段差を有する共振空間を形成したことを特徴とす
るものである。
【０００８】
【作用】第１板体を透過した光は基準面からのそれぞれ
の段差（ギャップ）に応じた波長の光を出力する。光を
絞って一つの段差に合わせればその段差に対応した波長
の光が得られ，段差と光軸を相対的に移動させれば段差
に応じた複数の異なる波長の光を得ることができる。ま
た，段差全体に光を照射し出力側に一つの段差に対応し
た窓を有する遮蔽板を設ければ，その窓を移動させるこ
とにより所望の波長の光を得ることができる。
の段差（ギャップ）に応じた波長の光を出力する。光を
絞って一つの段差に合わせればその段差に対応した波長
の光が得られ，段差と光軸を相対的に移動させれば段差
に応じた複数の異なる波長の光を得ることができる。ま
た，段差全体に光を照射し出力側に一つの段差に対応し
た窓を有する遮蔽板を設ければ，その窓を移動させるこ
とにより所望の波長の光を得ることができる。
【実施例】以下図面を用いて本発明を説明する。図１は
本発明のマイクロフアブリペロー共振器の一実施例を示
す断面構成図である。図において１はシリコン単結晶か
らなる第１板体であり，この第１板体には表面（Ｃ）を
基準として順次深さの異なる段差（基準面からのギャッ
プａ1〜ａ4）が形成されている。２は平行平板からなる
第２板体であり，第１板体１の基準面に固定されて共振
空間３を形成する。上記ギャップａは次のように決定す
る。 ａ＝ｍ・（λ／２）ただしｍは自然数 出力される光の波長は λ＝２ａ／ｍ なので 例えば１．２〜１．５μｍの波長を得たい場合は上式の
ｍを３として ａ＝１．８＋０．１５ｎ（ｎ＝１，２，３，４）と設定
すれば ｎ1＝１のとき，ａ1は１．８μｍ となり，出力波長は１．２μｍ ｎ2＝２のとき，ａ2は１．９５μｍ 〃 １．３μｍ ｎ3＝３のとき，ａ3は２．１０μｍ 〃 １．４μｍ ｎ4＝４のとき，ａ4は２．２５μｍ 〃 １．５μｍ の波長の光を得ることができる。
本発明のマイクロフアブリペロー共振器の一実施例を示
す断面構成図である。図において１はシリコン単結晶か
らなる第１板体であり，この第１板体には表面（Ｃ）を
基準として順次深さの異なる段差（基準面からのギャッ
プａ1〜ａ4）が形成されている。２は平行平板からなる
第２板体であり，第１板体１の基準面に固定されて共振
空間３を形成する。上記ギャップａは次のように決定す
る。 ａ＝ｍ・（λ／２）ただしｍは自然数 出力される光の波長は λ＝２ａ／ｍ なので 例えば１．２〜１．５μｍの波長を得たい場合は上式の
ｍを３として ａ＝１．８＋０．１５ｎ（ｎ＝１，２，３，４）と設定
すれば ｎ1＝１のとき，ａ1は１．８μｍ となり，出力波長は１．２μｍ ｎ2＝２のとき，ａ2は１．９５μｍ 〃 １．３μｍ ｎ3＝３のとき，ａ3は２．１０μｍ 〃 １．４μｍ ｎ4＝４のとき，ａ4は２．２５μｍ 〃 １．５μｍ の波長の光を得ることができる。
【０００９】次に上記マイクロフアブリペロー共振器の
製造方法について図２〜図５を用いて説明する。 工程１（図２参照） 第１板体（シリコン）１の表面にレジスト４ａを塗布
し，露光・現像を行って共振空間３とすべき領域（図１
のａ1〜ａ4）の窓開けを行う。次に不純物（例えばボロ
ン）を１．８μｍの深さまで温度と時間を制御して熱拡
散（深さ１．８μｍの場合１１００℃で約２０分）によ
り注入し，その後レジスト４ａを除去する。
製造方法について図２〜図５を用いて説明する。 工程１（図２参照） 第１板体（シリコン）１の表面にレジスト４ａを塗布
し，露光・現像を行って共振空間３とすべき領域（図１
のａ1〜ａ4）の窓開けを行う。次に不純物（例えばボロ
ン）を１．８μｍの深さまで温度と時間を制御して熱拡
散（深さ１．８μｍの場合１１００℃で約２０分）によ
り注入し，その後レジスト４ａを除去する。
【００１０】工程２（図３参照） 第１板体１の表面にレジスト４ｂを塗布し，露光・現像
を行って図１のａ2〜ａ4に示す領域の窓開けを行う。次
にボロンを１．９５μｍの深さに達するまで注入し，レ
ジスト４ｂを除去する。
を行って図１のａ2〜ａ4に示す領域の窓開けを行う。次
にボロンを１．９５μｍの深さに達するまで注入し，レ
ジスト４ｂを除去する。
【００１１】工程３（図４参照） 第１板体１の表面にレジスト４ｃを塗布し，露光・現像
を行って図１のａ3〜ａ4に示す領域の窓開けを行う。次
にボロンを２．１０μｍの深さに達するまで注入し，レ
ジスト４ｃを除去する。
を行って図１のａ3〜ａ4に示す領域の窓開けを行う。次
にボロンを２．１０μｍの深さに達するまで注入し，レ
ジスト４ｃを除去する。
【００１２】工程４（図５参照） 第１板体１の表面にレジスト４ｄを塗布し，露光・現像
を行って図１のａ4に示す領域の窓開けを行う。次にボ
ロンを２．２５μｍの深さにまで注入し，レジスト４ｄ
を除去する。
を行って図１のａ4に示す領域の窓開けを行う。次にボ
ロンを２．２５μｍの深さにまで注入し，レジスト４ｄ
を除去する。
【００１３】工程５（図６参照） 次に，第１板体１をＨＦ：ＨＮＯ3：ＣＨ3ＣＯＯＨ＝
１：３：８の混合液などの溶液に浸して濃度差エッチン
グを行い工程１〜工程４で不純物を注入した部分を除去
して順次深さの異なる段差ａ1〜ａ4を形成する。
１：３：８の混合液などの溶液に浸して濃度差エッチン
グを行い工程１〜工程４で不純物を注入した部分を除去
して順次深さの異なる段差ａ1〜ａ4を形成する。
【００１４】工程６（図１参照） 第１板体１とほぼ同形の第２板体２を段差を覆って接合
し共振空間３を形成する。 上記構成のマイクロフアブリペロー共振器において，第
２板体２側から光を照射すれば透過した光は基準面から
のそれぞれの段差（ギャップ）に応じた波長の光を出力
する。従って図１に示すように光を絞って一つの段差に
合わせればその段差に対応した波長の光が得られ，段差
と光軸を相対的に移動させれば段差に応じた複数の異な
る波長の光を得ることができる。また，段差全体に光を
照射し出力側に一つの段差に対応した窓を有する遮蔽板
を設けその窓を移動させることにより所望の波長の光を
得ることができる。なお，本実施例においては第１，第
２板体をシリコンとして説明したが所望の範囲の光を透
過し，かつ，微細加工が可能な材質（例えば水晶）であ
れば他の材質であってもよい。
し共振空間３を形成する。 上記構成のマイクロフアブリペロー共振器において，第
２板体２側から光を照射すれば透過した光は基準面から
のそれぞれの段差（ギャップ）に応じた波長の光を出力
する。従って図１に示すように光を絞って一つの段差に
合わせればその段差に対応した波長の光が得られ，段差
と光軸を相対的に移動させれば段差に応じた複数の異な
る波長の光を得ることができる。また，段差全体に光を
照射し出力側に一つの段差に対応した窓を有する遮蔽板
を設けその窓を移動させることにより所望の波長の光を
得ることができる。なお，本実施例においては第１，第
２板体をシリコンとして説明したが所望の範囲の光を透
過し，かつ，微細加工が可能な材質（例えば水晶）であ
れば他の材質であってもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明によれば，予め複数のギャップを形成してお
き，段差に対応した波長を選択的に取り出すことにより
フィルタ機能を有する構成の簡単なマイクロフアブリペ
ロー共振器を実現することができる。
うに本発明によれば，予め複数のギャップを形成してお
き，段差に対応した波長を選択的に取り出すことにより
フィルタ機能を有する構成の簡単なマイクロフアブリペ
ロー共振器を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すフアブリペロー共振器
の断面構成図である。
の断面構成図である。
【図２】本発明のフアブリペロー共振器の概略製作工程
１を示す断面図である。
１を示す断面図である。
【図３】本発明のフアブリペロー共振器の概略製作工程
２を示す断面図である。
２を示す断面図である。
【図４】本発明のフアブリペロー共振器の概略製作工程
３を示す断面図である。
３を示す断面図である。
【図５】本発明のフアブリペロー共振器の概略製作工程
４を示す断面図である。
４を示す断面図である。
【図６】本発明のフアブリペロー共振器の概略製作工程
５を示す断面図である。
５を示す断面図である。
【図７】従来のマイクロファブリペロー共振器の一例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図８】従来の共振器の静電力によるメサ部の撓み具合
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 第１板体 ２ 第２板体 ３ 共振空間 ４ レジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 敬司 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の波長を透過する平行平板からなる
第１板体と，基準面からの深さが異なる複数の段差を有
すると共に所定の波長を透過する第２板体からなり，前
記第２板体の基準面に前記第１板体を固着して長さの異
なる複数の段差を有する共振空間を形成したことを特徴
とするマイクロフアブリペロー共振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31263691A JPH05149788A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | マイクロフアブリペロー共振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31263691A JPH05149788A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | マイクロフアブリペロー共振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149788A true JPH05149788A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=18031597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31263691A Pending JPH05149788A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | マイクロフアブリペロー共振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05149788A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6016199A (en) * | 1994-08-24 | 2000-01-18 | Newton; William | Interferometric device for performing spectroscopic measurements with a stepped Fabry Perot |
| CN1314949C (zh) * | 2003-04-09 | 2007-05-09 | 重庆大学 | 微型集成化法－珀腔阵列光谱探测器 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP31263691A patent/JPH05149788A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6016199A (en) * | 1994-08-24 | 2000-01-18 | Newton; William | Interferometric device for performing spectroscopic measurements with a stepped Fabry Perot |
| CN1314949C (zh) * | 2003-04-09 | 2007-05-09 | 重庆大学 | 微型集成化法－珀腔阵列光谱探测器 |
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