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제안 방법
- 본 논문에서 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)공정으로 제작된 MLA[5-6]는 6:1 BOE (Buffered Oxide Etchant)를 사용하여 등방성 습식식각으로 제작되는데, Stray Light가 렌즈를 통하여 모두 투과하기 때문에 스팟 주위에 잡광이 발생하여 스팟 형상이 선명하지 못했다. 이를 개선하기 위하여 Aperture Layer를 제작하여 MLA와 조립하였으며, Aperture Layer는 Stray Light를 Cut-off하는 목적으로 사용된다.
- 본 논문에서 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)공정으로 제작된 MLA[5-6]는 6:1 BOE (Buffered Oxide Etchant)를 사용하여 등방성 습식식각으로 제작되는데, Stray Light가 렌즈를 통하여 모두 투과하기 때문에 스팟 주위에 잡광이 발생하여 스팟 형상이 선명하지 못했다. 이를 개선하기 위하여 Aperture Layer를 제작하여 MLA와 조립하였으며, Aperture Layer는 Stray Light를 Cut-off하는 목적으로 사용된다. 이때 MLA와 Aperture Layer 사이에 Optical Adhesive를 사용하여 본딩을 하고, 본딩시에 Optical Adhesive의 두께 또는 Aperture Hole Size를 변수로 하여 실험하고, 실험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여, MLA의 광효율과 선명도가 개선되는 것을 확인하였다.
- 각 부품의 외곽에 있는 Alignment Mark를 서로 정렬하기 위하여 X, Y, θ를 기구적으로 조정하고, 중간에 Shim을 사용하여 두께를 조절한다.
- 우선, Fig. 1에서 제작된 MLA를 Fig. 3의 장치에서 Aperture Layer와 조립할 경우에 Optical Adhesive 두께를 변화시키며 샘플을 제작하였다. 또한 Optical Adhesive의 두께는 일정하게 하고, Aperture Hole Size를 직경 1 um, 2 um, 3 um로 변경하여 제작하였다.
- 3의 장치에서 Aperture Layer와 조립할 경우에 Optical Adhesive 두께를 변화시키며 샘플을 제작하였다. 또한 Optical Adhesive의 두께는 일정하게 하고, Aperture Hole Size를 직경 1 um, 2 um, 3 um로 변경하여 제작하였다. 제작된 샘플에 Fig.
- 또한 Optical Adhesive의 두께는 일정하게 하고, Aperture Hole Size를 직경 1 um, 2 um, 3 um로 변경하여 제작하였다. 제작된 샘플에 Fig. 4와 같이 레이저 광을 입사시켜 파워 미터를 이용하여 출사되는 광의 파워를 측정한 후, 입사광 대비 출사광의 파워 비율을 계산하여 MLA의 Transmission Efficiency를 측정하였다. Transmission Efficiency가 높다는 것은 MLA의 초점위치에 Aperture Layer가 위치하여 대부분의 광이 출사되는 것이다.
- 본 논문에서는 MEMS 공정으로 제작된MLA의 광효율 성능을 향상시키기 위하여 Aperture Layer를 이용하였으며, Optical Adhesive Thickness 또는 Aperture Layer Hole Size를 변수로 하여 실험하였다. Optical Adhesive Thickness는 시뮬레이션 및 실제 결과에서 각각 130 um, 120 um의 Gap에서 최대의 광 효율을 얻었고, Aperture Layer Hole Size의 면적에 비례하여 광량이 증가하였다.
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