طراحي، شبيه‌سازي و ساخت كاواك فابري-پرو تنظيم‌پذير الكترواستاتيكي

Design, simulation and fabrication of electrostatically adjustable Fabry-Pérot cavity

تداخل‌سنج‌هاي اپتيكي در زمينه‌هاي مختلفي كه نياز به تنظيم طول موج دارند كاربرد دارند. بسته به نياز، تداخل‌سنج‌ها مي‌توانند طول موج خاصي را از خود عبور دهد و به‌عنوان يك فيلتر طول موج استفاده شود. يكي از آن تداخل‌سنج‌هاي اپتيكي تداخل‌سنج فابري-پرو است در اين تحقيق به طراحي، شبيه‌سازي و ساخت تداخل سنج فابري-پرو تنظيم‌پذير الكترواستاتيكي MOEMS پرداخته شده است. اين ساختار از دو بخش الكترواستاتيكي و اپتيكي تشكيل شده است. بخش اپتيكي شامل دو سطح بازتابگر كه يكي از آن‌ها يك فيبر نوري تك مد و ديگري سطح مقطع جرم معلق است كه باعث تشكيل يك كاواك فابري-پرو مي­شود. بخش الكترواستاتيكي به گونه‌اي طراحي شده كه با استفاده از محرك شانه‌اي با اعمال ولتاژ به الكترودها، جرم معلق جابه‌جا شده و باعث تغير طول موثركاواك ‌شود. آشكار سازي خروجي اين سيستم تداخلي با استفاده از دستگاه برگ سنج انجام شده است. براي هر يك ولت اعمال شده، مقدار جابه‌جايي مكانيكي 3/124 نانومتر، حساسيت اپتيكي كاواك فابري-پرو  1/3 نانومتر و فينس كاواك فابري-پرو مقدار 93/1 به دست آمد اند.

Optical interferometers is used to adjust the wavelength and have many applications. These interferometers could pass a specific wavelength, and can be used as a wavelength filter. One of the optical interferometers is Fabry–Pérot cavity. In this paper, the simulation design and construction of electrostaticaly adjustable Fabry–Pérot cavity based on MOEMS is discussed. This structure consists of two parts, electrostatic and optical. The optical part consists of two reflective surfaces, one of which is end of a single-mode optical fiber and the other a suspended mass surface. Shoulder actuator used to applying voltage to the suspended mass and its displacement, changes the cavity length. Fibre Sensing Bragg Meter device have been used to measuring the output. The mechanical displacement was 124.3 nm per each volt, the optical sensitivity of the Fabry–Pérot cavity was adjustable to 3.1 nm per volt, and the Fabry–Pérot cavity fineness was 1.93.