CN103733112A - 标准具及标准具的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的标准具(1)包括：第一透光体(7A)，该第一透光体(7A)相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正；第二透光体(7B)，该第二透光体(7B)相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负；第一反射膜(5A)，该第一反射膜(5A)覆盖第一外侧面(51A)；第一防反射膜(9A)，该第一防反射膜(9A)覆盖第一内侧面(55A)；第二防反射膜(9B)，该第二防反射膜(9B)覆盖第二内侧面(55B)；以及第二反射膜(5B)，该第二反射膜(5B)覆盖第一外侧面(51A)。第一内侧面(55A)与第二内侧面(55B)隔着间隙(53)彼此相对。

Description

标准具及标准具的制造方法

技术领域

本发明涉及激光系统或光通信系统中所使用的标准具及标准具的制造方法。

背景技术

已知有一种能对因温度变化引起的特性变化进行抑制的复合型标准具(例如专利文献1)。这种复合型标准具由平板状的透光体构成，所述平板状的透光体由相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正的透明薄板、与相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负的透明薄板贴合而成。另外，当在折射率为n的介质中有距离d的光通过时，用nd来表示光路长度。将透光体的一个面作为入射面，另一个面作为出射面，在入射面及出射面上形成有反射膜。在透明薄板之间设置有防反射膜。

在上述结构的复合型标准具中，透明薄板之间因温度变化而引起的光路长度的变化相互抵消，因而能够抑制因温度变化而引起的特性变化。此外，根据专利文献1，通过在透明薄板之间设置防反射膜，使得透过标准具的光的强度的光谱波形具有周期性，且最大值及最小值保持一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-10734号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述结构的复合型标准具中会产生各种问题。例如，由于防反射膜设置在透明薄板之间，因此在透明薄板之间被接合之前无法准确地掌握反射率。例如，即使在接合透明薄板前对防反射膜的反射率进行测定，但接合有可能会导致防反射膜的物质性质或膜厚发生变化，从而导致反射率发生变化。其结果是，例如，通过在接合透明薄板前测定防反射膜的反射率，来避免进行使防反射膜产生问题的透明薄板的接合，即使在这种情况下，结果还是有可能导致最终的产品是不合格品，从而发生与预期效果相反的情况。

本发明的目的在于提供一种全新形式的标准具及其制造方法。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一实施方式所涉及的标准具包括：第一透光体，该第一透光体具有构成入射面及出射面中的一个面的第一外侧面、及其背面的第一内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正；第二透光体，该第二透光体具有构成入射面及出射面中的另一个面的第二外侧面、及其背面的第二内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负；第一反射膜，该第一反射膜覆盖所述第一外侧面；第一防反射膜，该第一防反射膜覆盖所述第一内侧面；第二反射膜，该第二反射膜覆盖所述第二外侧面；以及第二防反射膜，该第二防反射膜覆盖所述第二内侧面，所述第一内侧面与所述第二内侧面隔着间隙彼此相对。

本发明的一实施方式所涉及的标准具的制造方法包括：准备第一透光体的步骤，该第一透光体具有第一外侧面及其背面的第一内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正；准备第二透光体的步骤，该第二透光体具有第二外侧面及其背面的第二内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负；形成第一反射膜的步骤，该第一反射膜覆盖所述第一外侧面；形成第一防反射膜的步骤，该第一防反射膜覆盖所述第一内侧面；形成第二反射膜的步骤，该第二反射膜覆盖所述第二外侧面；形成第二防反射膜的步骤，该第二防反射膜覆盖所述第二内侧面；以及在使被所述第一防反射膜覆盖的所述第一内侧面与被所述第二防反射膜覆盖的所述第二内侧面隔着间隙彼此相对的状态下、将所述第一透光体与所述第二透光体彼此固定的步骤。

发明效果

根据上述结构或步骤，能够提供一种全新形式的标准具。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的标准具的示意侧视图。

图2是示意性地表示标准具的透射特性的图。

图3是表示图1的标准具的制造方法的步骤的流程图。

图4是用于说明比较例及实施例所涉及的标准具的图表。

图5是表示标准具的应用例的框图。

具体实施方式

(标准具的结构)

图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的标准具1的侧视图或剖视图。

标准具具有：透光部3，该透光部3具有彼此平行的第一外侧面51A及第二外侧面51B；第一反射膜5A，该第一反射膜5A设置在第一外侧面51A上；以及第二反射膜5B，该第二反射膜5B设置在第二外侧面51B上。

另外，在下文的描述中，对于标注有“第一”及“A”、或“第二”及“B”的结构，有时会省略“第一”及“A”等。例如，关于第一外侧面51A及第二外侧面51B，有时仅用“外侧面51”来表示即可，而不对两者进行区分。

一对外侧面51中的一个面(在图1的示例中为第一外侧面51A)构成光Lt的入射面，另一个面(在图1的示例中为第二外侧面51B)构成光Lt的出射面。射入透光部3的光Lt在一对反射膜5之间反复进行反射，仅射出由透光部3的光路长度所确定的规定频率的光。另外，在图1中示出光Lt垂直射入入射面的情况的例子，但光Lt也可以斜射入入射面。

透光部3包括：第一透光体7A；第二透光体7B，该第二透光体7B隔着间隙53与所述第一透光体7A相对；第一防反射膜9A，该第一防反射膜9A位于第一透光体7A的间隙53一侧；第二防反射膜9B，该第二防反射膜9B位于第二透光体7B的间隙53一侧；以及间隔件11，该间隔件11介于一对透光体7之间(更详细而言一对防反射膜9之间)。

第一透光体7A具有上述的第一外侧面51A和成为其背面的第一内侧面55A。第二透光体7B具有上述的第二外侧面51B和成为其背面的第二内侧面55B。于是，第一内侧面55A与第二内侧面55B隔着间隙53彼此相对。

在各透光体7中，外侧面51与内侧面55例如是平行的。从光Lt的透射方向所观察到的各透光体7的形状(外侧面51及内侧面55的平面形状)也可以是矩形或圆形等适当的形状。在一对透光体7中，各外侧面51如上所述的那样相互平行，并且，各内侧面55也相互平行。

透光体7的厚度等可以根据所期望的光学特性适当地进行设定，例如为100μm～2mm。各面的表面粗糙度及平行度也可根据所期望的光学特性或其精度适当地进行设定，例如表面粗糙度小于1nm，平行度小于1分。这种微小的表面粗糙度或高精度的平行度例如通过对各面进行光学研磨而得到。

一对透光体7中的一个(本实施方式中设为第二透光体7B)由相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正(特性指数为正)的材料形成，另一个(本实施方式中设为第一透光体7A)由相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负(特性指数为负)的材料形成。其中，在图1中，特性指数为正的材料位于出射侧，特征指数为负的材料位于入射侧，入射出射与特性指数的正负之间的关系也可以与图1所示的相反。作为特性指数为正的材料，可以举出例如水晶(SiO₂)。此外，作为特性指数为负的材料，可以举出例如钛酸锶(SrTiO₃)。

防反射膜9用于抑制透光体7与间隙53之间的界面上的反射。因此，防反射膜9形成为使得其光路长度与透过标准具1的光的1/4波形相近或相等，更优选形成为使得该防反射膜9的折射率与位于防反射膜9的两侧的透光体7及间隙53的折射率的几何平均值相近或相等。另外，在设计时，可以使用所设想的标准具1的使用温度范围内的适当的温度下的数据来作为各介质的光路长度、折射率。

虽然未特别进行图示，但防反射膜9例如可由折射率彼此不同的多个薄膜层叠而构成。为获得所期望的光学特性(例如反射率)，对多个薄膜的材料、层叠数及厚度进行设计。各薄膜的材料例如为电介质。电介质例如为二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、五氧化钽(Ta₂O₅)。各薄膜的厚度例如为亚微米左右。此外，将各薄膜中的各薄膜的厚度设为固定，进而，防反射膜9的厚度为固定。多个薄膜的层叠数例如为10以下。多个薄膜彼此紧密接触并固定，并且，防反射膜9与透光体7紧密接触并固定。

间隔件11在保持间隙53的间隔具有适当的大小的同时，还有助于将一对透光体相互固定。间隔件11位于使光Lt透过的区域的外侧，即位于内侧面55的外边缘侧。例如，间隔件11沿着内侧面55的外周形成为环状。间隔件11形成为其整体具有固定的厚度，从而确保一对内侧面55(防反射膜9)相互保持平行(确保间隙53的间隔固定)。

间隔件11例如由金属层形成。更具体而言，间隔件11例如具有与第一防反射膜9A重合的第一金属层13A、以及与第二防反射膜9B重合的第二金属层13B。

虽然未特别进行图示，但各金属层13例如可通过从防反射膜9一侧开始层叠Cr和Au，或层叠Ta和Au而构成。于是，通过利用金属扩散使各Au彼此接合，从而使得一对金属层13相互接合。由此，通过采用使金属层与防反射膜9(或透光体7)牢固接合的Cr或Ta、与使各金属彼此牢固接合的Au的层叠结构，来对一对透光体7恰当地进行固定。

间隙53与透光体7及防反射膜9一起构成使光Lt透过的区域。间隙53可以是密闭的，也可以不密闭。在密闭的情况下，可以在间隙53内填充空气或特定的气体，也可以使间隙53处于真空或接近于真空的状态。此外，当填充空气等气体时，间隙53内的压力可以高于大气压，也可以低于大气压。

间隙53的间隔例如比各透光体7的厚度要小。例如，间隙53的间隔为亚微米级至微米级。由于间隙53与透光体7相比折射率相对较小，因此通过使间隙53相对较小，使透光体7相对较大，从而能够在确保光路长度nd的同时使透光部3整体较小。其中，间隙53的间隔也可以大于透光体7的厚度。

虽然未特别进行图示，但反射膜5例如可由折射率彼此不同的多个薄膜层叠而构成。为获得所期望的光学特性(例如反射率)，对多个薄膜的材料、层叠数及厚度进行设计。各薄膜的材料例如由电介质构成。电介质例如为二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、五氧化钽(Ta₂O₅)。各薄膜的厚度例如为亚微米左右。此外，将各薄膜中的各薄膜的厚度设为固定，进而，反射膜5的厚度为固定。多个薄膜的层叠数例如为10以下。多个薄膜彼此紧密接触并固定，并且，反射膜5与透光体7紧密接触并固定。

图2是示意性地表示标准具1的透射特性的图。在图2中，横轴表示波长λ，纵轴表示透射系数T。其中，透射系数T是指射入标准具1之前的光Lt的强度I_in与从标准具1射出后的光Lt的强度I_out两者的比I_out/I_in。

如上所述，射入标准具1的光Lt在一对反射膜5之间反复进行反射，而后从标准具1射出。因此，在标准具1中，与现有的标准具相同，在m级峰值波长λ_m(峰值振动频率ν_m)中透射系数T周期性地上升。另外，通常用峰值振动频率ν_m的间隔(ν_m-ν_m+1)来表示FSR(自由光谱范围)，在图2中，为方便理解而在峰值波长之间标注出了FSR。

简而言之，使用被一对反射膜夹住的介质的光路长度nd，通过下式(1)来表示FSR。

[数学式1]

$\mathrm{FSR}=\frac{c}{2\mathrm{nd}\cos \mathrm{\θ}}---\left(1\right)$

其中，c为光速，n为介质的折射率，d为介质的厚度，θ为介质内的光折射角度。

一方面，在标准具1中，成为一对反射膜5之间的介质的透光部3具有特性指数为正的第一透光体7A和特性指数为负的第二透光体7B。因此，在一对透光体7之间，因温度变化而引起的光路长度nd的变化的至少一部分相互抵消。即，作为透光部3整体，能够抑制光路长度nd的变化。其结果是，能够抑制由温度变化引起的FSR的温度变化。

优选以使由温度变化引起的光路长度nd的变化大致相互抵消(使变化的绝对值大致相等)的方式来对一对透光体7进行材料(折射率)的选择及厚度的设定。即，若假设用一次函数来表示由温度变化引起的光路长度的变化，则简而言之，对一对透光体7进行材料(折射率)的选择及厚度的设定，以使其满足下式(2)。

[数学式2]

$\frac{d(n_1{d}_1+n_2{d}_2)}{\mathrm{dT}}=0---\left(2\right)$

其中，n₁及d₁为第一透光体7A的折射率及厚度，n₂及d₂为第二透光体7B的折射率及厚度，T为温度。

由于间隙53、反射膜5及防反射膜9的光路长度较小，因此其因温度变化而引起的光路长度的变化对FSR的影响较小，从而认为可以忽略这些光路长度的变化。另外，也可以将这些部件中的光路长度的变化加到式(2)的左项中进行加法运算，由此来进行材料的选择及厚度的设定。

通过上述方式来确定透光体7的厚度等，可将标准具1的波长温度特性的绝对值设置在例如1pm/℃以下。另外，所谓波长温度特性是指当光透过标准具1时、其透射率特性随着温度的变化而向短波长一侧或长波长一侧变化的特性。

(介质厚度的设定方法)

通常情况下，首先选择光透过的介质(透光体7等)的材料(折射率)，再设定该介质的厚度。在以下的说明中，以材料已被确定为前提，仅对厚度的设定方法进行说明。

可以利用众所周知的标准具的设计方法来设定透光体7的厚度以及间隙53的间隔。

例如，简而言之，根据所期望的FSR，求出透光体7的厚度及间隙53的间隔，使其满足上述的式(1)且满足式(2)。这里，在式(1)中，将nd设为例如nd=Σn_id_i(n_id_i为光Lt透过的各介质i的光路长度)。另外，如上所述的那样，将防反射膜9及反射膜5的厚度设为能获得所期望的反射率等。另外，也可以将防反射膜9及反射膜5的厚度对FSR的影响等考虑在内。

如上述式(1)所示的那样，一般情况下，FSR取决于一对反射膜之间的介质，但本申请的发明人通过实验等，发现若反射膜的结构(材料、层叠数、厚度等)发生变化，则FSR也会发生变化。

因此，本申请的发明人提出了将反射膜5的影响考虑在内的FSR算法。该算法是基于Florin Abeles的矩阵法的算法。在设定各介质的厚度时，可以使用本申请发明人的FSR算法来取代式(1)。具体而言，可以对介质的厚度进行各种改变，并利用本申请发明人的FSR算法计算出(预测)FSR，从而探测出能获得所期望的FSR的厚度。

本申请发明人的FSR算法如下所述。

将包括透光部3及反射膜5的标准具1整体看作是由m层介质形成的多层结构体。此时，第j层(1≤j≤m)的介质的特性矩阵M_j由下述式(3)及式(4)来表示。

[数学式3]

$M_j=\left[\begin{array}{cc}\cos {\mathrm{\δ}}_j& i\frac{1}{n_j}\sin {\mathrm{\δ}}_j\\ {\mathrm{in}}_j\sin {\mathrm{\δ}}_j& \cos {\mathrm{\δ}}_j\end{array}\right]---\left(3\right)$

δ_j=2πn_jd_j/λ·cosθ_j    (4)

其中，λ为波长，n_j为第j层的介质的折射率，d_j为第j层的介质的厚度，θ_j为第j层的介质中的折射角，δ_j为第j层的介质的相位，i为虚数单位。

如下述式(5)所示，多层结构体的特性矩阵M由各层的矩阵的积来表示。

[数学式4]

$\begin{array}{c}M=\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Π}}}{M}_j\\ =\left[\begin{array}{cc}{m}_{11}& {\mathrm{im}}_{12}\\ {\mathrm{im}}_{21}& m_{22}\end{array}\right]\end{array}$

该多层结构体的菲涅耳反射系数ρ与菲涅耳透射系数τ由下述式(6)及式(7)来表示。

[数学式5]

$\mathrm{\ρ}=\frac{n_0{m}_{11}-n_m{m}_{22}+i(n_0{n}_m{m}_{12}-m_{21})}{n_0{m}_{11}+n_m{m}_{22}+i(n_0{n}_m{m}_{12}+m_{21})}---\left(6\right)$

$\mathrm{\τ}=\frac{{2n}_0}{n_0{m}_{11}+n_m{m}_{22}+i(n_0{n}_m{m}_{12}+m_{21})}---\left(7\right)$

其中，n₀是m层介质中成为入射介质的介质的折射率，n_m是m层介质中成为出射介质的介质的折射率。

根据式(6)及式(7)，反射系数R及透射系数T由下述式(8)及式(9)来表示。

[数学式6]

$R=\frac{{(n_0{m}_{11}-n_m{m}_{22})}^2+{(n_0{n}_m{m}_{12}-m_{21})}^2}{{(n_0{m}_{11}+n_m{m}_{22})}^2+{(n_0{n}_m{m}_{12}+m_{21})}^2}---\left(8\right)$

$T=\frac{{4n}_0{n}_m}{{(n_0{m}_{11}+n_m{m}_{22})}^2+{(n_0{n}_m{m}_{12}+m_{21})}^2}---\left(9\right)$

接着，在上述式(9)中，将波长λ作为变量计算出透射系数T，求出最大值，而后根据最大值间的波长间隔计算出FSR。

另外，关于折射率n，优选考虑波长色散(波长依赖性)。例如，优选为通过下述式(10)基于波长λ计算出折射率n。

[数学式7]

$n\left(\mathrm{\λ}\right)=\sqrt{A_0+A_1{\mathrm{\λ}}^2+A_2{\mathrm{\λ}}^{-2}+A_3{\mathrm{\λ}}^{-4}+A_4{\mathrm{\λ}}^{-6}+A_5{\mathrm{\λ}}^{-8}+A_6{\mathrm{\λ}}^4}---\left(10\right)$

其中，A₀～A₆为色散系数。另外，在基板或薄膜上存在吸收的情况下，优选为不仅考虑折射率，还要考虑消光系数及其波长依赖性。

此外，一般情况下，如式(1)所例示的那样，不考虑级数m而求得FSR。然而，若将与级数m相应的偏差考虑在内来计算FSR，则可将包含在标准具所使用的振动频率范围内的峰值振动频率的间隔数、最大峰值振动频率及最小峰值振动频率分别作为L、ν_m、ν_m+L，通过数学式：

FSR=(ν_m-ν_m+L)/L

来计算得到FSR。

另外，根据上述所说明的FSR计算方法的原理可知，只要各介质中的折射率均等，该方法就能高精度地计算出FSR。

(标准具的制造方法)

图3是表示标准具1的制造方法的步骤的流程图。

本流程图中所表示制造方法包含有下述特征：即，通过调整间隙53的间隔来补偿透光体7的加工精度的偏差，当防反射膜9的成膜产生问题时不对一对透光体7进行接合等。具体内容如下所述。

在步骤ST1中确定透光体7在设计上的厚度d_t(及间隙53的间隔，根据需要确定其他介质的厚度)。如上文所述的那样确定厚度d_t，使得能获得所期望的FSR(参照式(1)或式(3)～(10))，且能抑制因温度变化而引起的光路长度的变化(参照式(2))。

在步骤ST2中形成透光体7。将透光体7的厚度形成为设计上的厚度d_t。另外，透光体7的形成方法与公知的方法相同即可。

在步骤ST3中测定步骤ST2中所形成的透光体7的实际厚度d_r。可以通过使用千分尺或激光长度测量仪等公知的方法来进行测定。此外，优选以0.1μm以下的精度进行测定。

在步骤ST4中，基于实际的厚度d_r，再次算出间隙53的间隔g，使得能获得所期望的FSR(参照式(1)或式(3)～(10))。另外，反射膜5及防反射膜9的厚度保持步骤ST1等中所确定的值即可。此外，如上所述，关于因温度变化而引起的光路长度的变化，可以在设定间隙53等时忽略该变化，也可以将该变化考虑在内来重新设定间隙53等。若设计上的厚度d_t与实际厚度d_r的差值在规定的允许范围内，则也可以不重新设定间隔g。

在步骤ST5中，在透光体7上形成反射膜5及防反射膜9。形成这些膜的成膜方法与公知方法相同即可，例如可以利用物理蒸镀法、化学气相沉积法等薄膜形成法。

在步骤ST6中，测定防反射膜9(及反射膜5)的反射率。可以使用公知的光度计等通过公知的方法来进行测定。

在步骤ST7中，判定步骤ST6中所测定出的防反射膜9(及反射膜5)的反射率与所期望的反射率之间的差值是否在允许范围内。若判定为在允许范围内，则进行步骤ST8。另一方面，若判定为不在允许范围内，则认为形成有该防反射膜9(或反射膜5)的透光体7为不合格品，从而不进行之后的接合等。

在步骤ST8中，在防反射膜9上形成金属层13。此时，将金属层13的厚度设为与步骤ST4中所确定的间隙53的间隔g相对应的厚度。薄膜的厚度可以仅通过薄膜形成法来得到所期望的厚度，也可以在薄膜形成后通过进行研磨等来得到所期望的厚度。

具体而言，例如，通过下述步骤来形成金属层13：首先形成由Cr或Ta形成的薄膜，接着，在其上方形成由Au形成的薄膜。另外，薄膜的形成可以通过公知方法来进行，例如，可以利用物理蒸镀、化学气相沉积法、非电解镀覆等薄膜形成法。

此外，将金属层13图案形成为位于光Lt的透射区域的外侧。可以在整个防反射膜9的表面形成成为金属层13的薄膜后，通过形成掩膜(例如利用光刻形成的光刻抗蚀膜)并进行蚀刻来进行图案形成，也可以预先在防反射膜9上配置完掩膜后再形成成为金属层13的薄膜，由此来进行图案形成。

在步骤ST9中，通过将形成有第一金属层13A的第一透光体7A与形成有第二金属层13B的第二透光体7B对接并进行加热、加压，从而利用金属扩散将一对金属层13(Au层)彼此接合。另外，也可以在步骤ST8中形成金属层13时，将此时金属层13的厚度的变化考虑在内，对金属层13的厚度进行调整。

(实施例)

图4是表示在通过调整间隙53的间隔来补偿透光体7的加工精度的偏差(步骤ST1～ST4)的情况下的计算例的图表。

在图4的计算例中，假设入射角度为0°，波长范围为1530～1610nm，反射膜5的反射率为50％，FSR(目标值)为50GHz。此外，假设标准具1的入射面及出射面与空气接触。

在图4中，各列(纵向的栏)对应于各结构例，各行示出各构成例的特征。具体内容如下所述。

图4的最上部的行“No.”表示为方便起见而对各结构例标注的编号。于是,在图4中示出No.0、No.1A、No.1B、No.2A及No.2B这五种结构例。No.1A-0、No.1B-0、No.2A-0、No.2B-0示出No.0的结构例与其他的结构例之间的差别。例如，No.1A-0表示No.1A的结构例与No.0的结构例之间的不同。

图4中央的汇总多个行的“C”示出标准具1的结构。在“C”中，“R2”示出第二反射膜5B的结构，“P2”示出第二透光体7B的结构，“A2”示出第二防反射膜9B的结构，“G”示出间隙53的结构，“A1”示出第一防反射膜9A的结构，“P1”示出第一透光体7A的结构，“R1”示出第一反射膜5A的结构。

如这些行中所示的那样，将第一透光体7A设为水晶，第二透光体7B设为钛酸锶，将间隙53内部设为空气。此外，反射膜5及防反射膜9由二氧化硅和五氧化钽交替层叠而构成。

在各行中，对应于各列(结构例)数据示出各介质的厚度(单位：nm)。例如，在No.0的结构例中，第二透光体7B(水晶)的厚度为1449700nm。

图4的最下部的行“FSR”示出基于多个行“C”中所示的介质的材质及厚度、利用本申请发明人的FSR算法计算出的FSR的值(单位：GHz)。

图4中，No.0示出在步骤ST1中确定的设计值。No.1A示出假设以实现No.0的设计值的方式形成透光体7后(步骤ST2)、透光体7的实际厚度d_r却小于No.0中设计上的厚度d_t时的值(参照行“P1”及“P2”)。也就是说，如No.1A-0所示，对于第二透光体7B产生-300nm的误差，对于第一透光体7A产生-100nm的误差。

在这种情况下，若假设还是将间隙53的间隔g(参照行“G”)设为初始的设计值(仍旧为No.0的值)来制作标准具1，则No.1A的FSR为50.01GHz，与目标值的50.00GHz之间产生了偏差。

因此，为了使FSR达到目标值的50.00GHz，重新对间隙53的间隔g进行设定(步骤ST4)。No.1B示出其重新设定后的结构。如No.1B-0所示的那样，透光体7的实际厚度d_r小于设计上的厚度d_t，相应地，间隙53的间隔g要大于初始的设计值。

另外，如该例所示的那样，若透光体7的厚度的精度产生偏差，则对于为补偿该偏差的间隙53的间隔的变化量，其绝对值没有太大的差异，且符号相反。

No.2A与No.1A相反，示出在假设透光体7的实际厚度d_r大于No.0中设计上的厚度d_t的情况下的值。于是，No.2B与No.1B相同，示出为补偿No.2A的误差而重新对间隙53的间隔进行设定后的结构例。

(标准具滤波器的应用例)

图5是表示标准具1的应用例的框图。

将标准具1编入用于将激光系统101的光的波长保持为恒定的波长锁定器103中。波长锁定器103例如包括：分光镜105，由激光系统101射出的光入射到该分光镜105；标准具1，透过分光镜105的光入射到该标准具1；第一光检测器107A，透过标准具1的光入射到该第一光检测器107A；以及第二光检测器107B，被分光镜105反射的光入射到该第二光检测器107B。接着，控制装置109将第一光检测器107A检测出的光的强度、与第二光检测器107B检测出的光的强度进行比较，从而检测出光的波长，由此对激光系统101进行控制，使得该检测出的波长保持恒定。

FSR得以高精度地调整后的标准具1通过利用这种波长锁定器103，能够高精度地监控光的波长。

如上所述，本实施方式的标准具1包括：第一透光体7A，该第一透光体7A相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正；第二透光体7B，该第二透光体7B相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负；第一反射膜5A，该第一反射膜5A覆盖第一外侧面51A；第一防反射膜9A，该第一防反射膜9A覆盖第一内侧面55A；第二防反射膜9B，该第二防反射膜9B覆盖第二内侧面55B；以及第二反射膜5B，该第二反射膜5B覆盖第一外侧面51A。于是，第一内侧面55A与第二内侧面55B隔着间隙53彼此相对。

由此，提供一种光Lt往返的光路由两个透光体7及间隙53构成的、具有全新的基本结构的标准具(复合型气隙标准具)。即，提供一种结构与仅由透光体构成光往返的光路的固态标准具(包括现有的复合型标准具)、以及仅由间隙构成光往返的光路的气隙标准具不同的标准具。

这种具有全新的基本结构的复合型气隙标准具能够获得各种有利的效果。

例如，这种复合型气隙标准具与现有的复合型标准具相同，能够通过组合两个透光体7来抑制因温度变化而引起的特性变化，另一方面，通过使防反射膜9不夹在两个透光体的接合面上，因此能够在透光体7上形成防反射膜9的时刻(步骤ST5)就掌握结合后防反射膜9的特性(步骤ST6)。其结果是，能够避免不合格品的接合(步骤ST7～步骤ST9)。

此外，例如，在复合型气隙标准具中，通过调整间隙53的间隔能够对透光体7的加工精度的偏差进行补偿(步骤ST1～步骤ST4)，从而容易实现所期望的FSR。

此外，例如，在现有的复合型标准具中，通过光学粘接来使一对透光体直接接合，或夹着防反射膜间接接合，因此其接合强度较弱，而在复合型气隙标准具中，选择采用金属层13(金属扩散)来使一对透光体7接合等接合强度较高的接合方法。

此外，例如，与现有的气隙标准具相比，在复合型气隙标准具中，由于作为构成光往返的光路的介质，包含有与空气相比折射率较高的透光体7，因此与气隙标准具相比能实现小型化。

本发明不限定于上述实施方式，可以在各种方式下应用本发明。

透光体、反射膜、防反射膜的材料不限于实施方式所举例示出的材料，可以适当地进行变更。例如，透光体可以由石英玻璃来替代水晶而构成，也可以使用金红石来替代钛酸锶。

一对透光体的固定不限于利用介于两者之间的间隔件来完成。此外，间隔件不限于由金属构成，例如，也可以由树脂类的粘结剂构成。此外，构成间隔件的金属层无须分别设置在各透光体上，也可以将由一种材料形成的一层金属层夹在透光体之间。反之，形成在各透光体上的金属层也可以由三层以上的金属层形成。

在标准具的制造方法中，通过间隙的间隔来补偿透光体的加工精度的偏差、在接合前掌握防反射膜的反射率这两点并不是必须的要素。另外，对于透光体的加工精度的偏差，除了调整间隙的间隔或取代调整间隙的间隔，也可以通过调整反射膜及/或防反射膜的材料及/或膜厚来完成。

标号说明

1…标准具

7A…第一透光体

7B…第二透光体

5A…第一反射膜

5B…第二反射膜

9A…第一防反射膜

9B…第二防反射膜

51A…第一外侧面

51B…第二外侧面

53…间隙

55A…第一内侧面

55B…第二内侧面

Claims (6)

1.一种标准具，其特征在于，包括：

第一透光体，该第一透光体具有构成入射面及出射面中的一个面的第一外侧面、及其背面的第一内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正；

第二透光体，该第二透光体具有构成入射面及出射面中的另一个面的第二外侧面、及其背面的第二内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负；

第一反射膜，该第一反射膜覆盖所述第一外侧面；

第一防反射膜，该第一防反射膜覆盖所述第一内侧面；

第二反射膜，该第二反射膜覆盖所述第二外侧面；以及

第二防反射膜，该第二防反射膜覆盖所述第二内侧面，

所述第一内侧面与所述第二内侧面隔着间隙彼此相对。

2.如权利要求1所述的标准具，其特征在于，

在所述第一内侧面及所述第二内侧面的外边缘侧还具有介于这两个内侧面之间而接合所述第一透光体及所述第二透光体的金属层。

3.一种标准具的制造方法，其特征在于，包括：

准备第一透光体的步骤，该第一透光体具有第一外侧面及其背面的第一内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为正；

准备第二透光体的步骤，该第二透光体具有第二外侧面及其背面的第二内侧面，且相对于温度上升的变化其光路长度的变化为负；

形成第一反射膜的步骤，该第一反射膜覆盖所述第一外侧面；

形成第一防反射膜的步骤，该第一防反射膜覆盖所述第一内侧面；

形成第二反射膜的步骤，该第二反射膜覆盖所述第二外侧面；

形成第二防反射膜的步骤，该第二防反射膜覆盖所述第二内侧面；以及

在被所述第一防反射膜覆盖的所述第一内侧面与被所述第二防反射膜覆盖的所述第二内侧面隔着间隙彼此相对的状态下将所述第一透光体与所述第二透光体彼此固定的步骤。

4.如权利要求3所述的标准具的制造方法，其特征在于，

还包括在将所述第一透光体与所述第二透光体彼此固定之前、测定所述第一透光体及所述第二透光体的厚度的步骤，

在将所述第一透光体与所述第二透光体彼此固定的步骤中，基于测定出的所述第一透光体及所述第二透光体的厚度来调整所述间隙的间隔。

5.如权利要求4所述的标准具的制造方法，其特征在于，

在将所述第一透光体与所述第二透光体彼此固定的步骤中，在所述第一内侧面及所述第二内侧面中的至少一个面的外边缘侧将金属层进行成膜，通过该金属层来固定所述第一透光体与所述第二透光体，并且，通过调整所述金属层成膜时的厚度来调整所述间隙的间隔。

6.如权利要求3至5的任一项所述的标准具的制造方法，其特征在于，

在将所述第一透光体与所述第二透光体彼此固定的步骤之前，还包括：

测定所形成的所述第一防反射膜的反射率的步骤；以及

测定所形成的所述第二防反射膜的反射率的步骤，

仅在测定出的反射率落入规定的允许范围内时，进行固定所述第一透光体与所述第二透光体的步骤。

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