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Dokumentenidentifikation DE60222213T2 03.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001279998
Titel Abstimmbarer Fabry-Perot-Filter und Methode zu dessen Herstellung und Gebrauch
Anmelder Avago Technologies Fiber IP (Singapore) Pte. Ltd., Singapore, SG
Erfinder Hoke, Charles D., Menlo Park, CA 94025, US
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 60222213
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.06.2002
EP-Aktenzeichen 020135091
EP-Offenlegungsdatum 29.01.2003
EP date of grant 05.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse G02F 1/21(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Hintergrund 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf optische Filter, und betrifft im Besonderen abstimmbare Fabry-Perot-Etalon-Resonatorfilter, die Flüssigkristalle verwenden.

2. Hintergrund der Erfindung

Optische Filter weisen eine große Vielfalt an Anwendungen auf, insbesondere bei optischen Kommunikationsnetzwerken. Derartige Filter sind nützlich für eine Trennung bestimmter Signale aus Bändern von Signalen.

Faseroptische Netzwerke sind in den vergangenen Jahren sowohl für Sprach- als auch für Datentelekommunikationen gängig geworden. Filter werden bei diesen Netzwerken häufig dazu verwendet, bestimmte Signale von den Bändern von Signalen zu trennen. Eines der einfachsten Filter, das bei derartigen Netzwerken verwendet wird, ist das abstimmbare Fabry-Perot-Filter. Das Fabry-Perot-Filter umfasst einen Resonator, der an jedem Ende durch einen teilweise versilberten Spiegel begrenzt ist.

Im Allgemeinen weisen bestehende Lösungen für Telekommunikationsanwendungen typischerweise zwei Nachteile auf. Entweder: 1) benötigen dieselben bewegliche Teile, was unerwünscht ist; oder 2) dieselben sind Festkörper mit Polarisationsabhängigkeit und einem kleinen Abstimmbereich.

Das Fabry-Perot-Filter kann durch ein Bewegen eines der Spiegel abgestimmt werden. Eine der primären Techniken der Vergangenheit bestand darin, einen der Spiegel an einen piezoelektrischen Kristall anzubringen und die Spannung über den Kristall zu verändern, um das Filter abzustimmen. Der Kristall kann bis zu dem Punkt gesteuert werden, an dem man eine Bewegungsgenauigkeit von weniger als dem Durchmesser eines Atoms erhält. Dies ist für einige Anwendungen ziemlich zufrieden stellend, aber viel zu langsam für vorgeschlagene Anwendungen wie etwa eine optische Paketvermittlung.

Ein anderer Ansatz zum Abstimmen derartiger Filter besteht darin, den Brechungsindex (RI = refractive index) des Materials innerhalb des Resonators des Filters zu verändern. Dies kann durch ein Füllen der Lücke oder des Resonators mit einem Flüssigkristallmaterial erreicht werden. Der RI des Flüssigkristallmaterials kann durch ein Anlegen einer Spannung über dasselbe sehr schnell verändert werden. Für diese Art von Filter werden Abstimmzeiten im Bereich von ungefähr zehn Millisekunden berichtet, aber in der Theorie sollten Sub-Mikrosekundenzeiten erreichbar sein. Ein Problem bei Filtern dieser Art ist es, dass dieselben polarisationsempfindlich sind. Ein weiteres Problem ist, dass dieselben einen sehr schmalen oder kleinen abstimmbaren Bereich aufweisen.

Einige frühe Ansätze verwendeten wohl geordnete nematische und smektische Flüssigkristalle, die eine wohl definierte optische Achse auf einer makroskopischen Skala (größer als die Wellenlänge von Licht) besaßen. Eine derartige Vorrichtung zeigt viele erwünschte Charakteristika, namentlich einen breiten Abstimmbereich, geringe Spannungen und einen geringen Verlust. Jedoch sind diese Vorrichtungen an sich empfindlich gegenüber der Polarisation des einfallenden Lichts.

Das US-Patent 5,068,749 offenbart einen Ansatz, der einige der Polarisationsprobleme durch die anfängliche Auferlegung einer bestimmten Ausrichtung auf die Moleküle des Flüssigkristallmaterials überwindet. Dieser Ansatz weist jedoch eine Anzahl von Nachteilen, einschließlich eines sehr dünnen/schmalen abstimmbaren Bereichs, auf.

In jüngerer Vergangenheit wurden Versuche unternommen, die einen abstimmbaren Resonator auf der Basis eines Polymer-Dispergiert-Flüssigkristalls (PDLC = polymer dispersed liquid crystal) verwenden, um das Polarisationsproblem zu überwinden. Ein abstimmbares wellenlängenselektives Filter, das diese Technologie verwendet, ist in der EP 0 903 615 A2 offenbart. Ein PDLC umfasst eine schwammähnliche Polymerschicht, deren Leerräume mit Flüssigkristall gefüllt sind. Das PDLC-Element wird durch einen mit ultraviolettem Licht gesteuerten Polymerisationsprozess erzeugt, bei dem es sich um eine chemische Reaktion handelt. Sogar wenn der Prozess mit 50% Flüssigkristall beginnt, ist es nach einer Polymerisation wahrscheinlich, dass nur ungefähr 10% des Flüssigkristalls in einer schaltbaren Tröpfchenform vorliegen, wenn der Prozess abgeschlossen ist. Mit anderen Worten liefert der PDLC keine präzise steuerbare Volumenfraktion von Flüssigkristall in dem Endprodukt. Die Mängel dieses Systems ergeben sich aus der Tatsache, dass sich die Tröpfchen typischerweise durch eine Phasentrennung des Polymers und des Flüssigkristalls bilden. Die Tröpfchengröße kann bis zu einem gewissen Ausmaß durch ein Steuern der Polymerisationskinetik gesteuert werden. Jedoch ist die Tröpfchengröße umgekehrt proportional zu der Volumenfraktion des Materials, das sich aus der Polymer- und Flüssigkristallmischung phasenmäßig trennt. Dieser Prozess ermöglicht keine präzise Steuerung der Tröpfchengröße, so dass eine Polarisationsunabhängigkeit nicht vollständig ist. Daher weisen diese PDLC-Vorrichtungen allgemein eine geringe effektive Indexmodulationstiefe oder einen geringen Indexmodulationsbereich auf, die bzw. der normalerweise bei ungefähr 5–10 nm liegt, und unterliegen durch die organische Matrix, in die der Flüssigkristall eingebettet ist, einer starken Dämpfung der optischen Signale. Die Dämpfung ergibt sich aus der Tatsache, dass das Polymer in dem PDLC im Infrarot absorbiert.

Daher besteht ein Bedarf nach einem abstimmbaren Filter, das die obigen Probleme des Stands der Technik überwindet. Insbesondere besteht ein Bedarf nach einem Filter, das polarisationsunempfindlich ist, eine minimale Dämpfung aufweist und über einen nutzbar breiten Bereich elektronisch abstimmbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein vorrangiger Zweck der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme des Stands der Technik zu überwinden, wobei ein abstimmbares Fabry-Perot-Filter erzeugt wird, das geringe Kosten, einen breiten Abstimmbereich, eine geringe Spannung und einen geringen Verlust aufweist.

Gemäß diesem Zweck schafft die vorliegende Erfindung ein abstimmbares Fabry-Perot-Filter gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines abstimmbaren Fabry-Perot-Filters gemäß Anspruch 8. Einrichtungen zum Anlegen eines elektrischen Feldes an die Flüssigkristalle können hinzugefügt werden, um das Filter bezüglich der optischen Wellenlängen, die es durchlässt, steuerbar zu machen.

Ein Verwenden einer Matrix, die unter Verwendung präzise steuerbarer sphärischer Formen gebildet ist, die ausgetrieben werden, wenn das Matrixmaterial verschmolzen wird, macht es möglich, dass die Matrix kleine, unregelmäßig positionierte Flüssigkristalltröpfchen aufweist. Dies führt zu einer Polarisationsunabhängigkeit. Da die Matrixstruktur in gesteuerter Weise gebildet ist, ist eine Struktur mit ungefähr 50% bis ungefähr 68% an Flüssigkristall im Volumen erzielbar. Diese relativ große Fraktion an Flüssigkristalltröpfchen in der Matrix, die schaltbar sind, ermöglicht einen Abstimmbereich von ungefähr 30 nm. Durch ein Verwenden eines Metalloxids für die Matrix, in der sich die Flüssigkristalltröpfchen befinden, wird der Dämpfungsfaktor minimiert, da Metalloxide für das Infrarot transparent sind.

Die Metalloxidmatrix, die gemäß der Erfindung gebildet ist, erzeugt eine Schablone aus Löchern, die mit Flüssigkristalltröpfchen gefüllt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung weiter ersichtlich werden, wenn dieselbe in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung gelesen wird, in der:

1 eine schematische Darstellung eines optischen Filters ist, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;

2 eine allgemein vergrößerte schematische Darstellung eines Abschnitts einer Metalloxidmatrix für die Flüssigkristalldispersion gemäß der Erfindung ist;

3 eine schematische Darstellung eines Schritts bei einem Herstellen der Flüssigkristallstruktur für das optische Filter der 1 ist;

4 eine schematische Darstellung eines weiteren Schritts bei einem Herstellen der Flüssigkristallstruktur für das optische Filter der 1 ist; und

5 eine schematische Darstellung eines Endschrittes bei einem Herstellen der Flüssigkristallstruktur für das optische Filter der 1 ist.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung schafft ein einstellbares Fabry-Perot-Etalon-Filter (FP-Etalon-Filter), bei dem ein Paar von gegenüberliegenden, zumindest teilweise reflektierenden Oberflächen positioniert ist, um einen Resonator oder Raum zwischen denselben zu bilden. Eine Nanodispersion von Flüssigkristallen ist in einer Metalloxidmatrix in dem Resonator angeordnet und Einrichtungen zum Anlegen eines elektrischen Feldes an die Flüssigkristalle sind bereitgestellt. Die Erfindung schafft ein Filter, das Polarisations unempfindlich und über einen relativ breiten Brechungsindexbereich elektronisch abstimmbar ist.

Bezug nehmend auf die 1 ist dort schematisch ein optisches Filter dargestellt, das gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Dieses optische Filter, das allgemein durch Bezugszeichen 10 bezeichnet wird, weist ein Paar von beabstandeten, allgemein parallelen, zumindest teilweise reflektierenden Oberflächen oder Spiegeln 14 und 16 auf, wobei ein Resonator oder Raum zwischen den zwei reflektierenden Oberflächen definiert ist. In dem Raum zwischen den zwei Spiegeln ist eine Matrix 12 angeordnet, die eine Nanodispersion von Flüssigkristallen umfasst. Diese Nanodispersion von Flüssigkristallen ist in einem unregelmäßig angeordneten Array von Löchern in einer Metalloxidmatrix oder -Schablone angeordnet. Die Metalloxidmatrix ist vorzugsweise aus Titandioxid (TiO2) gebildet, kann aber auch aus Siliziumdioxid (SiO2) oder Zirconiumdioxid (ZrO2) gebildet sein. Weitere Alternativen für die Schablonenstruktur sind andere Metalloxide oder Silizium oder Germanium. Die Flüssigkristalle sind in einem Array von allgemein sphärischen Resonatoren gebildet oder enthalten, die in der Metalloxidstruktur gebildet sind. Diese Kugeln oder Tröpfchen von Flüssigkristall haben vorzugsweise einen Durchmesser zwischen ungefähr 10 und 50 Nanometern und machen zwischen ungefähr 50 und 68% des Volumens der Matrix aus. Die Matrix weist zwischen den Spiegeln 14 und 16 eine Dicke von ungefähr 5–10 &mgr;m auf, auch wenn diese Abmessung in den meisten Fällen nicht entscheidend ist. Die Spiegel weisen typischerweise ein möglichst hohes Reflexionsvermögen auf, doch die praktische Anwendbarkeit verhindert ein 100%iges Reflexionsvermögen. Unter Umständen gibt es Fälle, bei denen ein weniger scharfes Filter erwünscht ist und das Reflexionsvermögen nur etwa 50% sein könnte, abhängig von der erwünschten Filterform.

Auf beiden Seiten der Spiegel sind optisch transparente Elektroden 18 und 20 angeordnet, die durch elektrische Anschlussleitungen 22 und 24 mit einem Steuersystem 26 verbunden sind. Das Steuersystem umfasst eine Quelle einer elektrischen Leistung zum Anlegen eines elektrischen Stroms oder einer elektrischen Spannung an die Elektroden. Die Elektroden können aus irgendeinem geeigneten transparenten Material hergestellt sein, wie z. B. Schichten von Indium-Zinnoxid. Die oben beschriebene Struktur ist zwischen einem Paar von transparenten Stützstrukturen, wie etwa Glasplatten 28, 30 oder Ähnlichem enthalten. Diese Struktur liefert ein Fabry-Perot-Etalon-Filter, das polarisationsunempfindlich und über einen breiten Brechungsindexbereich elektronisch abstimmbar ist. Der Bereich optischer Wellenlängen, über den das FP-Filter abstimmbar ist, ist durch die Dicke des Resonators zwischen den Spiegeln 14 und 16 bestimmt.

Eine Optisch-Signal-Quelle 32 erzeugt ein Band von Signalen 34, die z. B. durch optische Fasern an ein Filter 10 übertragen werden. Die Optisch-Signal-Quelle 32 kann irgendeine geeignete Quelle wie z. B. eine lichtemittierende Diode, ein Laser oder eine andere Quelle sein. Das Band von Signalen gelangt in das Filter und Signale einer bestimmten Frequenz werden durch das Filter durchgelassen und werden an einen Empfänger 38 übertragen. Das Steuersystem 26 liefert elektrische Spannung und leitet dieselbe an die Elektroden 18 und 20, um den RI der Flüssigkristalle 12 zu steuern und um dadurch das Filter über einen vorbestimmten Bereich von Frequenzen abzustimmen.

Im Betrieb generiert und überträgt die Optisch-Signal-Quelle 32 ein optisches Signal 34, das in das Filter gelangt. Ein Abschnitt dieses Signals, das eine Frequenz aufweist, die durch den RI der Flüssigkristalle bestimmt ist, tritt aus dem Filter als ein Signal 36 aus, das an den Empfänger 38 übertragen wird. Das Filter ist durch ein Verändern der elektrooptischen Eigenschaften der Flüssigkristallstruktur 12, die zwischen den Spiegeln 14 und 16 enthalten ist, elektronisch abstimmbar. Die elektrooptischen Eigenschaften des Flüssigkristallmaterials werden durch das steuerbare elektrische Feld oder die steuerbare elektrische Spannung, das bzw. die durch das Steuersystem 26 generiert und über die Anschlussleitungen 22 und 24 an die Elektroden 18 und 20 übertragen wird, verändert.

Die Flüssigkristalle in der Matrix 12 sind nicht ausgerichtet und somit ist ein Betrieb des Filters über den Abstimmbereich desselben unabhängig von der Polarisation des Eingangssignals. Das heißt, dass die Wellenlänge, die durch das Steuersystem 26 aus dem Signal 34 ausgewählt ist, mit im Wesentlichen der gleichen Intensität unabhängig von der Polarisation der Eingangssignale an den Empfänger 38 geliefert wird. Dieser Aufbau stellt eine Vorrichtung bereit, die einen wesentlich breiteren Abstimmbarkeitsbereich aufweist als der PDLC-Typ von Flüssigkristallstruktur, und zwar aufgrund der großen Volumenfraktion von moduliertem Flüssigkristall von etwa 50–68%, wie dies vorhergehend dargestellt wurde.

Der spezifizierte Aufbau liefert isolierte kleine „Kugeln" von Flüssigkristalltröpfchen, die recht gleichmäßig überall in der Struktur dispergiert sind. Die Tröpfchen sind kleiner als die Wellenlänge des Lichts, für die sie konzipiert sind. Mit diesem Aufbau ist es möglich, mehr als 50% Flüssigkristall in der gesamten Flüssigkristallmatrixstruktur zu erreichen, und tatsächlich kann der Flüssigkristallgehalt bis zu ungefähr 68% der Struktur betragen. Eine derartige Struktur ergibt ungefähr sieben Mal mehr Abstimmbereich als die bekannten Strukturen vom PDLC-Typ. Die Titandioxidstruktur in der Matrix kann sicher mit unsichtbarem Licht, Infrarot- und sichtbarem Licht verwendet werden.

Das Verfahren der Herstellung der Flüssigkristalleinheit oder -matrix gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet eine Prozedur, die ähnlich der ist, die bei einem Erzeugen von synthetischen inversen Opalen aus Kolloidkristallen verwendet wird. Die resultierende Stütz- oder Matrixstruktur, wie dieselbe in der 2 dargestellt ist, ist ein Array von Löchern in einer Metalloxidmatrix. Das Verhältnis von Löchern zu dem umgebenden Matrixmaterial ist bei einem Erhalten des maximalen schaltbaren Volumens an Flüssigkristall wichtig. Da die Löcher durch die Kolloidkristalle schablonenmäßig gebildet wurden, ist die Volumenfraktion an Flüssigkristall lediglich durch den Packungsanteil der Perlen, die zum Bilden der Kolloidkristallschablone verwendet werden, bestimmt. Die durch dieses Verfahren geschaffene schaltbare Volumenfraktion des Flüssigkristalls ist wahrscheinlich um einen Faktor von ungefähr drei größer als die von FP-Resonatoren auf PDLC-Basis. Dies ermöglicht den relativ breiten Abstimmbereich für das Filter. Außerdem sind viele Metalloxide für Infrarotlicht transparent, was dieselben zu idealen Kandidaten für eine Niedrigverlustmatrix macht.

Bezug nehmend auf die 2 ist dort eine partielle Matrixstruktur 40 dargestellt, die aus einem Array von Löchern 42 in einer Metalloxidmatrix 44, die gemäß den Prozeduren der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, gebildet ist.

Diese Struktur ist z. B. durch ein Verfahren gebildet, das für die Erzeugung von optoelektronischen Kristallen, die aus Luftkugeln in Titandioxid hergestellt sind, beschrieben ist. Dieser Prozess ist in einem Artikel mit dem Titel Preparation of Photonic Crystals Made of Air Spheres in Titania von Wijnhoven und Vos, Science, Ausgabe 281, Seiten 802–804 (7. August 1998) beschrieben. Aufgrund des Begriffs „Array" sollte nicht darauf geschlossen werden, dass die Löcher 42 in der Struktur 40 auf irgendeine Weise regelmäßig sind, sondern das Array von Löchern ist im Allgemeinen ein unregelmäßiges Array von zufällig positionierten Löchern.

Bezug nehmend auf die 35 der Zeichnung sind bestimmte Schritte zum Herstellen der Flüssigkristallvorrichtung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zuerst Bezug nehmend auf die 3 werden Kunststoff-(z. B. Polymer-)Kugeln 46 ausgewählt und mit Partikeln 48 aus Titandioxid gemischt und zwischen ein Paar von Platten 50 und 52, die z. B. durch einen Behälter oder eine andere Form oder Ähnliches gebildet sind, platziert. Diese Partikel werden gründlich gemischt, so dass die Titandioxidpartikel die Räume zwischen den Kugeln und der Mischung, die zwischen den Platten 50 und 52 eingeschlossen sind, füllen, um die Flüssigkristallmatrix zu bilden. Die Kunststoffkugeln werden durch die Anlegung von Wärme in dem Bereich bis 500 Grad Celsius weg gebrannt, um die Kunststoffkugeln (4) zu beseitigen und die Titandioxidpartikel miteinander zu verschmelzen. Diese hohe Temperatur beseitigen die Kunststoffkugeln, wobei das Titaniumdioxid verschmolzen zurückbleibt und eine Matrix von im Allgemeinen sphärischen Resonatoren oder Leerräumen, wie diese in der 2 dargestellt sind, gebildet wird.

Die Polymerkugeln sind danach ausgewählt, dass dieselben einen Durchmesserbereich von ungefähr 10 bis 50 Nanometern aufweisen. Die Kugeln sind danach ausgewählt, dass dieselben so weit wie möglich die gleiche Größe aufweisen, um den maximalen Prozentsatz des Flüssigkristalls zu liefern, aber es können zumindest zwei unterschiedliche Größen von Kugeln verwendet werden, wenn dies erwünscht ist. Die Abstimmbarkeit des Flüssigkristalls kann durch ein Steuern der Größe und des Größenverhältnisses der Kugeln, die bei einem Bilden der Matrix verwendet werden, eingestellt werden. Die Titandioxidpartikel sind danach ausgewählt, dass dieselben eine Partikelgröße in einem Größenbereich von ungefähr 5 bis 50 Nanometern und vorzugsweise so weit wie möglich die gleiche Größe aufweisen. Dies führt zu einer Struktur, die die erwünschte Tröpfchengröße aufweist. Sobald die Struktur, wie dieselbe in der 2 gezeigt ist, durch ein Wegbrennen der Kunststoffkugeln und einem Verschmelzen des Metalloxids festgesetzt ist, wird ein Prozess, wie derselbe in der 5 dargestellt ist, ausgeführt, um Flüssigkristall in die Resonatoren in der Matrixstruktur zu laden. Die Matrixstruktur ist innerhalb einer Umhüllung eingeschlossen, so dass ein Vakuum an die Matrix angelegt werden kann. Der Flüssigkristall wird unter einem Vakuum in den Behälter der Metalldioxidmatrix eingeführt, um die Löcher und Leerräume in der Matrix zu füllen. Sobald die Leerräume gefüllt sind, wird die Flüssigkristalleinheit fertig gestellt und in eine Filterstruktur, wie dieselbe in der 1 gezeigt ist, eingebaut.

Obwohl die Erfindung mittels spezifischer Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, dass zahlreiche Veränderungen und Modifikationen hieran vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem Inhalt und dem Schutzbereich der Erfindung, wie derselbe in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abgewichen wird.


Anspruch[de]
Ein abstimmbares Fabry-Perot-Filter (10), das folgende Merkmale aufweist:

ein Paar von gegenüberliegenden, zumindest teilweise reflektierenden Oberflächen (14, 16); die einen optischen Resonator des Fabry-Perot-Filters definieren;

eine Metalloxidmatrix (40), die ein Array von Löchern (42) von zumindest einer im Wesentlichen einheitlichen Größe aufweist und in dem Resonator angeordnet ist; und

wobei die Löcher der Metalloxidmatrix (40) mit einem Flüssigkristall gefüllt sind, der eine Nanodispersion des Flüssigkristalls in der Metalloxidmatrix (40) bildet, wobei der Flüssigkristall überall in der Metalloxidmatrix (40) einheitlich dispergiert ist.
Das Filter gemäß Anspruch 1, bei dem die zumindest teilweise reflektierenden Oberflächen im Allgemeinen parallel sind. Das Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem der Flüssigkristall in einem unregelmäßigen Array von im Allgemeinen sphärischen Löchern (42) in der Metalloxidmatrix angeordnet ist. Das Filter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Löcher (42) von ungefähr fünfzig Prozent bis zu ungefähr achtundsechzig Prozent des Volumens der Matrix (40) ausmachen. Das Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Flüssigkristall in Tröpfchenform vorliegt, wobei die Tröpfchen kleiner als die optischen Wellenlängen sind, die durch das Filter durchgelassen werden sollen. Das Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner Einrichtungen (18, 20, 22, 24, 26) zum Anlegen eines elektrischen Feldes an den Flüssigkristall aufweist. Das Filter gemäß Anspruch 6, bei dem die optischen Wellenlängen, die das Filter durchlässt, durch ein Variieren des elektrischen Feldes, das über den optischen Resonator angelegt ist, abstimmbar sind. Ein Verfahren zum Herstellen eines abstimmbaren Fabry-Perot-Filters (10), das die folgenden Schritte aufweist:

Bereitstellen eines Paares von gegenüberliegenden, zumindest teilweise reflektierenden Oberflächen (14, 16);

Positionieren der zumindest teilweise reflektierenden Oberflächen (14; 16), um einen optischen Resonator zwischen denselben zu definieren;

Bilden einer Metalloxidmatrix (40) eines Arrays von Löchern (42), die zumindest eine im Wesentlichen einheitliche Größe aufweisen;

Füllen der Löcher (42) in der Metalloxidmatrix (40) mit einem Flüssigkristall, um eine Nanodispersion des Flüssigkristalls in der Metalloxidmatrix (40) zu bilden, wobei der Flüssigkristall überall in der Metalloxidmatrix (40) einheitlich dispergiert wird, und;

Platzieren der Kombination (12) aus Flüssigkristall und der Metalloxidmatrix (40) in dem Resonator.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem eine Bildung der Metalloxidmatrix die folgenden Schritte aufweist:

Auswählen einer Menge von Polymerkugeln (46), die eine vorbestimmte Größe aufweisen;

Auswählen einer Menge von Partikeln (48) aus Metalloxid, die eine vorbestimmte Größe aufweisen;

Mischen der Polymerkugeln mit den Partikeln aus Metalloxid;

Platzieren der Mischung in einer Form (50, 52); und

Anwenden von genügend Wärme auf die Mischung in der Form, um die Polymerkugeln wegzubrennen und das Metalloxid zu verschmelzen, wodurch eine Matrix (12) aus im Allgemeinen sphärischen Löchern gebildet wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem der Flüssigkristall in Tröpfchenform vorliegt, wobei die Tröpfchen kleiner als die optischen Wellenlängen sind, die durch das Filter durchgelassen werden sollen. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, das ferner den Schritt eines Bereitstellens von Einrichtungen zum Anlegen eines elektrischen Feldes über den Resonator aufweist. Das Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem die optischen Wellenlängen, die das Filter durchlässt, durch ein Variieren des elektrischen Feldes, das über den optischen Resonator angelegt ist, abstimmbar sind.






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