Charakterisierung und Simulation optischer Eigenschaften von mikromechanisch abstimmbaren Filterbauelementen

Mikromechanisch abstimmbare optische Filter haben für Anwendungen als flexible Kanalfilter in der optischen Telekommunikation und als Mikrospektrometer in der Sensorik ein großes Potential. Die Entwicklung dieser Filter, die aus einzelnen Membranen bestehen, steht jedoch noch am Anfang, so dass neben den technologischen Prozessen auch die Struktur dieser Filter ein Optimierungsziel ist. In diesem Zusammenhang befasst sich diese Arbeit mit der Charakterisierung und der Simulation der optischen Eigenschaften dieser Filter. Im Einzelnen werden die verwendeten Charakterisierungsverfahren für Transmission, Reflexion, Abstimmdynamik und Modenanregung dargestellt. Des Weiteren werden die für die optische Simulation verwendeten eindimensionalen und mehrdimensionalen Modelle beschrieben und der Einfluss der Struktur auf die zu optimierenden Eigenschaften untersucht. Abschließend werden die Charakterisierungsergebnisse technologisch hergestellter Filter mit den Modellrechnungen verglichen. Das Ziel dieser Arbeit ist es durch Simulationen den Einfluss der lateralen und vertikalen Strukturierung der Filter auf die wesentlichen Eigenschaften wie Linienbreite, Seitenmodenunterdrückung und Abstimmbereich zu untersuchen und damit im Vergleich mit Messungen Entwurfskriterien zu definieren.