高速高感度光パワー精密計測器としてのMEMS方式カロリメータの検討II

摘要

本研究では高速高感度な光パワー絶対計測を目的として，比較的大きなサイズのバイメタルMEMS構造について応答やノイズの特性を検討した．その結果，5mm角サイズまでの有感領域を持つSi-Alバイメタル構造において，1秒以下の応答速度と数十pW/√Hz程度のノイズレベルを両立できる見込みを得た．現実の特性は変位計測系の分解能にも支配されるはずで，ノイズレベルは100pW/√Hz以上になってしまう可能性があるが，それでも同サイズの熱電センサを用いた従来型カロリメータと比べて，時定数も含め1桁の性能向上である．光源の分光パワー計測など，微弱光の高速精密測定が必要とされるアプリケーションにおいて有用な性能であると考えられる．今後はまず，今回の設計に基づいたMEMSセンサの実機を試作し，特性評価を行う予定である．