[发明专利]可调谐法布里-珀罗滤波器元件及其制造方法和光谱仪设备

说明书

本申请涉及可调谐法布里‑珀罗滤波器元件及其制造方法和光谱仪设备。根据一个实施例，可调谐法布里‑珀罗(FP)滤波器元件100包括：第一FP滤波器堆叠110，被布置在可移动的第一载体元件120处；以及第二FP滤波器堆叠115，以与第一FP滤波器堆叠110相对的配置被布置在第二载体元件125处，其中，在致动时，具有第一FP滤波器堆叠110的第一载体元件120相对于具有第二FP滤波器堆叠115的第二载体元件125可垂直地移动，用于调整相对的第一FP滤波器堆叠110和第二FP滤波器堆叠115之间的距离dsubgt;1/subgt;，并且其中，可移动的第一载体元件120在SON衬底130中形成为SON结构(SON＝悬空硅)，其中SON结构120借助于机械弹簧元件135相对于SON衬底130可移动地悬置。

技术领域

实施例涉及可调谐法布里-珀罗(FP)滤波器元件、涉及具有这种集成可调谐法布里-珀罗滤波器元件的光谱仪设备(光谱仪)以及涉及用于制造集成可调谐法布里-珀罗滤波器元件的方法。

背景技术

在周围大气方面的环境参数的检测在移动设备内的适当的传感器的实施方式中变得越来越重要，而且对于家庭自动化(诸如智能家居)以及例如汽车行业中的应用变得越来越重要。然而，随着传感器的应用越来越广泛，还存在对于能够尽可能廉价的制造这种传感器并由此具有成本效益的特定需要，但是应该保持或者甚至提高所得的传感器的可靠性和准确性。

在颜色识别和/或气体分析的技术领域，小型化光谱仪侧重于光学测量和检测技术的移动应用及其在标准消费品(诸如智能手机和其他手持设备)中的应用。在这种情况下，需要大量生产的光谱仪产品，特别是在这些设备满足关于物理尺寸、性能和成本的约束的条件下。

另一方面，对高光谱成像设备的需求也在不断增加，其中它们可能的应用范围从回收和塑料分类、地质和矿物检查以及医疗控制到食品和农业监督。光学识别方法可以包括单色成像、RGB成像、多光谱成像、高光谱成像、高通光谱成像以及光谱检查。

设计微型颜色传感器有多种方式，它们遵循不同方法，其中第一种方法可以涉及透射滤波器的并排使用，第二种方法可以涉及光生电荷载流子在硅块材料中的位置的评估，以及另一种(第三种)方法可以涉及微加工光栅结构的使用。

通常，在本领域中需要一种实施改进的可调谐光学滤波器元件(例如集成可调谐的法布里-珀罗滤波器元件)的方法，提供高分辨率、小足迹和相对较大目标光谱的组合，并且提供这些设计相对较低的复杂性，从而产生廉价的系统装配。

这种需求可以通过根据本公开的一个或多个实施例的可调谐法布里-珀罗滤波器元件、根据本公开的一个或多个实施例的光谱仪设备(光谱仪)以及根据本公开的一个或多个实施例的用于制造可调谐法布里-珀罗滤波器元件的方法来解决。

此外，在从属权利要求中限定了不同实施例的具体实施方式。

发明内容

根据一个实施例，一种可调谐法布里-珀罗(FP)滤波器元件包括：第一FP滤波器堆叠，被布置在可移动的第一载体元件处；以及第二FP滤波器堆叠，以与第一FP滤波器堆叠相对的配置被布置在第二载体元件处，其中，在致动时，具有第一FP滤波器堆叠的第一载体元件可相对于具有第二FP滤波器堆叠的第二载体元件垂直地移动，用于调整相对的第一FP滤波器堆叠和第二FP滤波器堆叠之间的距离，并且其中，可移动的第一载体元件在SON衬底(SON＝悬空硅)中形成为SON结构，其中SON结构借助于机械弹簧元件相对于SON衬底可移动地悬置。

根据一个实施例，一种光谱仪设备包括：集成可调谐的法布里-珀罗(FP)滤波器元件；以及光学检测器，被布置在在集成可调谐法布里-珀罗(FP)滤波器元件的下游的照明方向上。