Freitragender MEMS IR-Emitter mit integriertem wellenlängenselektiven Filter (IRselekt)

Für miniaturisierte optische sowie fotoakustische Gassensoren werden Infrarotemitter mit freitragenden Heizern entwickelt. Durch eine möglichst geringe thermische Masse soll eine möglichst effiziente Modulierbarkeit erreicht werden. Zusätzlich wird einstellbarer MEMS Filter in Fabry-Perot-Konfiguration untersucht.

Für miniaturisierte optische sowie fotoakustische Gassensoren werden Infrarotemitter mit freitragenden Heizern entwickelt. Durch eine möglichst geringe thermische Masse soll eine möglichst effiziente Modulierbarkeit erreicht werden. Zusätzlich wird einstellbarer MEMS Filter in Fabry-Perot-Konfiguration untersucht. So soll zusätzlich eine möglichst hohe Flexibilität hinsichtlich der emittierten Wellenlängen erreicht werden. Dies ermöglicht die Anregung und damit die Identifizierung von verschiedenen Gasen. Die Modulation der IR-Strahlung bis in der kHz-Bereich ist notwendig für die akustische Detektion der Gase.

Während des Projektes wird das Abstrahlverhalten im IR-Spektralbereich optimiert. Dazu werden physikalische Modelle weiterentwickelt, sowie finite Elemente und Raytracing-Simulationen durchgeführt. Die beiden Komponenten werden zunächst einzeln untersucht, bevor sie zu einem monolithischen MEMS Bauteil verbunden werden. Abschließend wird der IR-Emitter hinsichtlich Bandbreite und maximaler Modulationsfrequenz charakterisiert und die Ergebnisse hinsichtlich der Eignung für unterschiedliche Messprinzipien diskutiert.

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