Kl etne structuren steeds belangr¡ker in de optica
advertisement
Nick van der Valk T +31 15 269 27 95 TNO I Kennis voor zaken nick,[email protected] Wì,ì,V.tnO,nl structuren steeds belangr¡ker in de optica Kl etne De technieken in de microfabricage zijn inmiddels dusdanig ver gevorderd, dat het mogelijk is om optische instrumenten te makeÐ met zeer kleine structuren zoals MEMS (Micro ElectroMechanical Systems). Dit zijn bewegende structuurtjes met een grootte in de orde van een micrometer (0.001 mm). in optische instrumenten is het gebruik van bewegende microspiegeltjes in beamers. In een dergelijke beamer zitten op een chip enkele Een voorbeeld van de toepassing van MEMS miljoenen micro-spiegels. Doo¡ de oriëntatie van deze spiegeltjes rrdividueel te regelen kan elk wiilekeurig patroon afgebeeld worden. Het berekenen van het optische gedrag van structuren op micrometerschaal wordt bemoeilijkt door het verschijnsel buiging. Uit flguur 2 blijkt dat buiging voor kleine structuren steeds belangrijker wordt. Hierdoor kunnen de standaard berekeningsmethode, zoals de zogenaamde raytracing methode, verkeerde resultaten geven. Bij de analyse van kleine optische structuren zijn dus alternatieve berekeningmethoden noodzakelijk. B e chikb ar e b erekenin gsm e th od en Figure 1, vooìbeeld van toepassíng van kleine structuren in d.e optica: Texas Instruments Digital Micromirror Device (DMD), technische opbouw en afmeting in verhoud.ing tot een poot van een mier. Bij kleine structuren wordt het golfkarakter van licht steeds belangr¡jker Het berekenen van het optische gedrag van structuren op micrometerschaal wordt bemoeilijkt door het verschijnsel uiging. Uit f,rguur 2 blijkt dat buiging voor kleine structuren steeds belangrijker wordt. Hierdoor kunnen de standaard berekeningsmethode, zoals de zogenaamde raytracing methode, vêtkeerde ¡esultaten geven. Bij de analyse van kleine optische structuren zijn dus alternatieve berekeningmethoden noodzakelijk. wanneer welke methode object < golflengte weinig fijnstructuur veel lùnstructuur object >> golflengte golfgedrag kan veMaarloosd worden Golfgedrag kan niet verwaarloosd worden, maar volledig golfbeschrùving kost teveel tijd/geheugen. Expertise TNO In de groep van TNO in Delft die zich met optica bezig houdt, is uitgebreide kennis en ervaring aanwezig op het gebied van optische systemen. Deze kennis wordt aangevuld door de ruime ervaring binnen de waarnemingsgroep van TNO in Den Haag. Deze groep houdt zich bezig met radarsystemen en heeft als zodanig een specialisatie op het gebied van het berekenen en benaderen van het golftarakter van licht. Door deze combinatie van expertise kan TNO een belangrijke bijdrage leveren het ontwerp en de analyse van optisch microstructuren. dffiactie patroon door buigíng ver weg van een vierkant spiegeltje. "Ver weg" is 0,2 km voor een spiegeltje van 1 dm2, maar slechts 0,2 mm voor een spiegeltje van 10x10 ¡.tm2. Figure 2,
