Weit abstimmbare optische Filter um 1550 nm basierend auf SiC-SiO MEMS-DBR

J. Cesar, F. Küppers, T. Kusserow
Institut für Mikrowellentechnik und Photonik, TU Darmstadt
cesar@imp.tu-darmstadt.de
 
In dieser Arbeit werden optische Filter für Einsatzgebiete in der optischen Datenübertragung oder Spektroskopie vorgestellt, die auf der neuartigen Materialkombination Siliziumcarbid (SiC) und Siliziumoxid (SiO) für die DBR Spiegel aufbauen. Die dadurch erhaltene Brechungsindexdifferenz von 1 ermöglicht die Verringerung der benötigten Anzahl an Schichtpaaren bei gleichzeitiger Erhöhung des Stopbandes der Reflexion im Vergleich zu den bisher hergestellten Filtern, die durch SiN und SiO eine Differenz von 0.45 aufweisen. Die dielektrischen DBR der Bauteile werden durch Mikromaterialbearbeitung der Oberfläche photolithographisch strukturiert. Dabei dient das Metall Ni als Opferschicht, um die frei hängenden elektrothermisch auslenkbaren MEMS-DBR freizulegen. Hierdurch können Filter mit mehreren Hundert Nanometer kontinuierlicher Abstimmbarkeit kostengünstig in hoher Zahl hergestellt werden. Die aktuell produzierten Filter zeigen beispielsweise eine sehr schmale Halbwertsbreite (FWHM) von unter 0,1 nm mit einer daraus resultierenden Finesse von über 1500 über einem Abstimmbereich von 107 nm um 1550 nm Zentralwellenlänge. Weitere Einsatzbereiche sind abstimmbare VCSEL und Photodioden.
Keywords:
Optomechanik, Spektroskopie, Optische Komponenten
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120. Tagung, Poster: P36