JP2001004827A

JP2001004827A - 段付エタロン

Info

Publication number: JP2001004827A
Application number: JP2000142471A
Authority: JP
Inventors: Stephen O'brien; オブライエンステファン
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-15
Publication date: 2001-01-12
Also published as: US20020150728A1; US20020001331A1; US6926841B2; US6500521B2; EP1052484A2

Abstract

(57)【要約】【課題】改良された段付エタロンを提供する。【解決手段】改良された段付エタロンは段付表面を有
する透明体からなる。段のランドは急ではない、又は平
滑化された遷移領域により分離されている。これによ
り、段遷移により生起される光の回折が低減され、その
結果、光透過量の正確な測定を阻害する干渉を起こす段
遷移部分後部の死点を減少させることができる。平滑に
段付けされたエタロンの製造方法及び急激に段付けされ
たエタロンの段遷移部を平滑化させる方法も本発明によ
り提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は改良された多重波長
段付エタロンに関する。

【０００２】

【従来の技術】多くの用途で、適切な検出器に入射する
光の波長を正確に決定することが必要である。広く使用
されているタイプの検出器は、エタロンを使用して特定
の周波数の光を濾光する。エタロンとは、透過する光の
強度がその波長に依存するタイプの干渉フィルタであ
る。従来の設計では、エタロンは、距離ｄだけ離れ、屈
折率ｒの材料によって分離された、部分的に反射性の平
行な２つの表面で構成される。波長λを有する平行光線
がエタロンを通過すると、光の一部が表面から反射す
る。複数回反射した光線は、相互に強め合う干渉または
弱め合う干渉を生じ、従ってエタロン１０を通過する光
の全体的強度を変化させる。最大の透過は、反射表面１
２、１４間の距離の２倍が、エタロンの波長λの整数倍
になる場合に生じる。つまり２ｄ^*ｒ／λ＝ｘであり、
ここでｘは整数である。

【０００３】往々にして、幾つかの異なる周波数の入射
光に同時に反応し、それを弁別できるセンサを提供する
ことが望ましい。このようなセンサは、分光写真分析に
特に有用である。この目的には幾つかの別個のエタロン
を使用することができるが、一部の実施例では、代わり
に段付エタロンを使用する。この配置構成では、エタロ
ンの各段が異なる厚さの領域を提供するよう、エタロン
の一方または両方の起動表面を階段状にする。厚さを適
切に調節することにより、各段が異なる周波数の光を通
過するよう構成することができる。このタイプの段付分
光写真エタロン構成は、米国特許第４，８２２，９９８
号公報および米国特許第５，１４４，４９８号公報に記
載されている。

【０００４】新たに開発された用途は、特別に構成した
段付エタロンを使用して、レーザの出力周波数を調整す
ることである。特に光ファイバ通信には、隣接する伝送
チャネルの間隔を狭く、往々にして波長の差をわずか
０．４ナノメートル以下にできるよう、通信レーザを正
確に調整することが必要である。このように間隔の狭い
チャネルでは、レーザの波長を±０．１ナノメートル以
内の精度で、指定チャネルに調整しなければならない。
このようなレーザを調整するには、１つの波長のみ検出
すればよいが、このような高い精度では、温度によるエ
タロンの厚さの変化およびエタロン表面に対して垂直に
与えた光の角度のわずかな変化が、光の伝達関数を許容
できない程度までずらすことがある。

【０００５】新しい用途によると、エタロン・フィルタ
の周期数がデータ通信チャネルの間隔の周期性とほぼ合
致する、つまりチャネルの差がほぼ０．４ｎｍのシステ
ムでは１５００．１２ｎｍ、１５５０．５２ｎｍになる
よう、エタロンの公称厚さを選択することができる。エ
タロンの一方側に２つ以上の段を形成する。段のサイズ
は、０．１ｎｍのオーダーでチャネルの差の分数になる
よう選択し、その後、１つの段の領域にある伝送曲線の
山または谷が、他の１つ以上の段の伝送曲線の急な部分
と重なるよう最適化する。この方法では、エタロンの温
度変化が１つの段の伝送曲線を所望の範囲の外までずら
すと、第２段の曲線が所望の周波数へとずれる。温度測
定値およびエタロンの較正情報により特定の段を選択
し、エタロンの選択された段を通って伝送されるレーザ
光の強度を測定することにより、レーザの出力波長の調
節に使用できるフィードバック信号が提供される。同様
に、エタロンに入射する光の角度の公差誤差を補正する
よう、異なる段を選択することができる。この構成は、
本出願と同時に出願されて、Lucent Technologies, In
c.に譲渡された「Controlled Multi-wavelength Etalo
n」と題した特許出願明細書に、さらに詳細に記載され
ている。

【０００６】図１ａでは、両タイプの段付エタロンの構
成で、部分的に反射性の被膜１１ａ、１１ｂを有する段
付エタロンが、適切に構成された光検出器１４ａ、１４
ｂの列に隣接して配置され、各検出器は対応するエタロ
ンの段１２ａ、１２ｂと整列する。光線１６をエタロン
１０に向けると、各検出器１４ａ、１４ｂに帰される出
力信号の強度が、対応する段の領域でエタロンを通過す
る光の強度を指示し、従って入射光の強度の測定値を提
供し、その領域のエタロンの厚さによって、特定の周波
数が決定される。

【０００７】従来の段付エタロンの重大な欠点は、隣接
する段のランド間が急に遷移することによって生じる干
渉である。段がない場合、エタロンを透過する平行光線
内の強度は、入射光線と同じ強度パターンを有し、これ
は通常、図１ｂに示すようにガウス曲線に似ている。し
かし、急な段が存在すると、入射光と共振光とが回折
し、段の縁に垂直な軸に沿って透過光線内に干渉を生じ
る。その結果生じた縞のパターンを図１ｃに示す。回折
の結果、段の近傍では、光が非常に鋭角に分散し、透過
関数の品質を低下させ、その結果、信号の振幅が縮小
し、山が広がって、機能が低下する。

【０００８】このような波長弁別の低下を、２段エタロ
ンについて図１ｄに示す。曲線Ａ１〜Ａ５は段Ａで測定
され、曲線Ｂ１〜Ｂ５は段Ｂで測定される。曲線Ａ１お
よびＢ１は、段の遷移部から離れた位置を示す。残りの
曲線Ａ２〜Ａ５およびＢ２〜Ｂ５は、段の遷移部に徐々
に近づく位置での測定値である。入力信号は、温度を調
整したレーザによって提供され、従って温度の上昇は、
入力信号の波長の増加を表す。指示されるように、段の
遷移部に近い曲線の山および谷が、段の遷移部から遠い
箇所で測定したものより小さく、明瞭に画定されなくな
るにつれ、相互に近い波長間の弁別が困難になる。

【０００９】急な段に伴う干渉およびエタロンの品質の
全体的な低下の効果は、段の縁の背後およびその付近
に、正確な強度の読取りが損なわれる「死点」を生じ
る。従って、透過光線の品質低下のために、検出器を配
置することができないエタロンの位置がある。

【００１０】例えば、厚さが約２ｍｍ、段の高さが約
０．２μｍのエタロンを使用した実験で、段のすぐ背後
に幅が約６００から８００μｍの「死点」があることが
判明した。０．５から５．０ｍｍの幅の入射光線が一般
的であるので、透過光線の大部分は、高品質のエタロン
の透過特性を持たず、従って検出には適さない。これ
は、測定に使用できる光出力が低下し、検出器当たりの
出力が低下する。信頼できる測定のためには最小の信号
対雑音比が必要であるので、検出器当たりの出力が低下
すると、検出器の精度が低下し、エタロンの測定に従い
調節する機器の安定性が低下することがある。干渉は、
所定のサイズのエタロンに配置することが可能な段の数
も制限する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】エタロンのサイズを拡
大して、縁から遠い各段のランドの面積を大きくするこ
とができるが、これは往々にして望ましくない解決法で
ある。第１に、検出器アレイは一般に集積回路上に形成
され、これは生産費を比較的大幅に増加させないと、サ
イズを容易に拡大することができない。第２に、入力光
線の幅自体を変動させることができず、エタロンの幅を
大きくすると、光線をエタロンの所望の部分に配向する
という追加の問題が生じる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、隣接す
る段のランド間の遷移が「緩和」または平滑化された、
つまり急ではなく、それによって干渉の帯、縞、および
鋭利な遷移領域の存在によって生じる他の光学効果が減
少する段付エタロンが形成される。このように緩和また
は平滑化した段の遷移部は、幾つかの方法で作成するこ
とができる。

【００１３】段の製造プロセスで、エタロンの段は、反
応性イオン・エッチングなど、有向「摩耗」エッチング
・プロセスで形成することができる。エッチングのビー
ムは、エッチングする表面に対して角度を付けて、エタ
ロンに与える。その結果生じる段の間の遷移領域は、エ
ッチング角度とほぼ等しい角度を有する。段の遷移領域
に腐食可能なフォトレジスト・マスクを使用するなど、
代替製造技術を使用して、緩和された縁を生成すること
もできる。

【００１４】あるいは、既存の急な、または「鮮明」な
段の遷移部を、後処理技術で軟化することができる。１
つの方法では、エタロン３０の段付表面全体を化学的に
エッチングする。段の鋭角の隅では表面積が大きくな
り、応力が増加するので、隅は平坦な段のランドより急
速にエッチングされ、緩和された遷移領域を生成する。
あるいは、段付領域を、エタロンと同様の屈折率を有す
るスピンオン・ガラスまたはガラス積重エポキシなどの
他の材料で被覆することができる。スピンオン材料は、
段の頂部には薄い被膜を、段の遷移領域にはそれより厚
い被膜を形成する。従って、被膜が急な隅を充填し、角
を丸くする。さらに別の代替方法では、エタロンを選択
的に焼き鈍す。局所的に溶融させるのに十分な熱を段の
遷移領域に選択的に加えると、溶融したエタロンのガラ
スが流れ、再固化するにつれ、緩和された遷移縁が生成
される。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明によれば、隣接する段のラ
ンド間の遷移領域が急ではなく、回折の帯、縞および鋭
利な遷移領域の存在によって生じる他の光学効果を減少
させるよう、「緩和」または概ね平滑化された段付エタ
ロンが提供される。本発明による緩和または平滑化した
段遷移部は、以下で述べるように、幾つかの方法で作成
することができる。緩和した遷移領域を有する段が形成
されたら、エタロンの段付表面および平行な対向する表
面を、必要に応じて研磨し、光学的に平坦な表面を作成
して、当技術分野で知られている技術を用いて部分的に
反射性の被膜を与え、完成したエタロンを形成する。本
発明により緩和した段付エタロンを製造する特定の技術
を、以下で検討する。段が２つしかないエタロンについ
て検討しているが、言うまでもなく、本発明は任意の数
の段を有するエタロンに適用できる。

【００１６】本発明の第１の実施態様では、エタロンの
緩和した遷移段を、エタロンの素材に直接形成する。１
つの技術では、能動イオン・エッチングなどの有向「摩
耗」エッチング・プロセスを使用する。図２ａは、Ｓｉ
Ｏ₂ガラスなどの光透過性材料で構成されたエタロンの
「素材」２０を示す。素材２０は、１つまたは複数の段
を形成する頂部表面２１を有する。表面２１の最高段の
ランドに対応する部分２６ａは、適切なフォトレジスト
材料または犠牲材料などのマスキング材料２２の層で被
覆する。次に、有向エッチング・ビーム２４をエタロン
素材２０に加える。本発明の実施態様では、ビーム２４
は表面２１に垂直に加えず、表面２１に対して９０°未
満の角度２５で加える。

【００１７】被膜２２によって覆われるエタロン表面２
１の部分２６ａは保持される。しかし、表面２２の露出
した部分２６ｂはエッチングされる。エッチングの深さ
は、素材２０の組成、有向エッチング・ビーム２４の特
徴、およびエッチング・プロセスの継続時間など、幾つ
かの要因によって決まる。表面部分２６ｂを所望の深さ
までエッチングしたら、被膜２２を除去する。エタロン
素材を被覆し、有向エッチングを施す幾つかの技術が、
当業者には知られている。

【００１８】エッチング・ビーム２４はある角度で与え
られるので、２つの段の間の遷移領域２８にも角度があ
る。理解されるように、保護部分２６ａとエッチング部
分２６ｂとの間の遷移領域２８の角度は、エッチング・
ビーム２４を与える角度によって決まる。角度が小さく
なるほど、段間の遷移部が急でなくなる。しかし、角度
が小さくなるにつれ、遷移領域２８の幅が増加する。従
って、遷移領域の急な程度は、その幅の増加とバランス
をとる。本発明によると、急ではない遷移領域、つまり
約７５°未満の角度を有する段の遷移の結果生じる領域
を提供するよう、角度を選択する。１つの実施態様で
は、角度は大幅に小さく、好ましくは段の高さの約０．
５倍から３倍の遷移領域を提供する。

【００１９】例えば、急な段があり、約２．０μｍの高
さを有するエタロンは、６００から８００μｍのオーダ
ーの幅を有する不感域を有する。性能の改善は、好まし
くは最大で約４００μｍの幅を有する傾斜した遷移領域
で獲得することができる。この段の構成では、遷移領域
の幅は約５０μｍから約４００μｍの間であることが最
も好ましい。この幅の遷移領域を生成するため、エッチ
ング・ビームは約７°から約０．３°の非常に浅い角度
で与える。

【００２０】別の実施態様では、より短く、急でない遷
移領域を設けて、角度はエタロン材料のブルースター角
（反射光全部が偏光する角度）とほぼ等しくなるよう選
択することが好ましい。ガラスの場合、この角度は約３
８°である。しかし、種々の状況ではこれより狭い、あ
るいは大幅に広い遷移領域が適切であることがある。

【００２１】別の技術によると、腐食性フォトレジスト
・マスクを使用して、エタロン素材に緩和した遷移段を
直接形成する。従来のフォトレジスト・マスキング材料
とは異なり、腐食性マスクは、所定のエッチング環境で
は既知の速度で腐食するよう設計される。マスクが腐食
した後、その下にある基板が腐食する。腐食性マスクの
厚さを変化させることにより、基板の様々な区域を種々
の時間でエッチング環境に露出させ、従って種々の深さ
までエッチングする。腐食性マスクの組成は、問題とな
る特定のエッチング環境によって決まり、適切な組成は
当業者に知られている。また、これも当業者には知られ
ているように、このような腐食性マスクを提供するに
は、種々の技術を使用することができる。

【００２２】例えば、「鮮明」な縁にレジストを与え、
次にレジストを溶融するか、適切な化学薬剤でそれを軟
化するなどして、パターン作成後にリフローさせること
ができる。概して、表面張力がレジストの「尾」の形態
で緩和した縁を提供し、これはほぼレジストの高さほ
ど、マスキングした縁を越えて延在する。尾をさらに長
くするには、「グレー・スケール」印刷技術を使用して
レジストを与える。それは、レジストの縁が急ではな
く、レジストの固体の縁からさらに距離をおくと、間隔
が狭くなるか広くなる、あるいはその両方になるレジス
トの「斑点」、スポットまたは他の破断領域の集まりで
形成される。斑点は、マスキング密度、つまりレジスト
によって覆われるエタロン表面の平均パーセンテージ
が、遷移領域２８にわたって２６ａの１００％から領域
２６ｂの０％に低下するよう構成する。適用後、グレー
・スケール・レジストの斑点をリフローして、図３ａで
示すように、徐々に減少して変化する厚さを有する固体
のレジスト層を提供することができる。

【００２３】図３ａは、エタロン表面２１の部分２６ａ
に腐食性レジスト・マスク３０を適用したエタロン素材
２０を示す。部分２６ａ上のマスク３０の厚さは、エッ
チング・プロセス後も残るのに十分であることが好まし
い。図示のように、マスクの厚さは、遷移領域２８にわ
たって減少し、従ってマスクは傾斜した縁を有する。エ
タロン２０を適切なエッチング環境に入れると、露出部
分２６ｂが即座に腐食し始める。遷移領域２８は、上に
ある傾斜マスクが腐食して除去され、下にある遷移領域
をより多く漸進的に露出させるにつれ、腐食を開始す
る。

【００２４】図３ｂは、エッチング後のエタロン２０を
示し、マスク区域の元の表面２１は破線で図示されてい
る。図示のように、遷移領域２８は概ね元の腐食性マス
ク３０と対応する輪郭を有する。次に、マスク３０’の
残りの（腐食していない）部分を除去して、図２ｂに示
したのと同様のエタロンを提供する。

【００２５】本発明の別の実施態様では、最初に図４ａ
に示すような従来の段付エタロン４０を部分的に作成す
る。エタロン４０の表面４１は、急な遷移領域４４によ
って分離された段のランド４２ａおよび４２ｂを有す
る。追加の処理ステップをエタロン素材に加えて、段間
の遷移領域４４を緩和する。

【００２６】この実施態様の第１の方法では、エタロン
４０の段付表面４１全体を、緩衝剤入りフッ化水素酸な
どの適切なエッチング剤で化学的にエッチングする。エ
タロンの露出表面全体がある程度エッチングされるが、
隅は平坦な段のランドより迅速にエッチングされる。と
いうのは、鋭利な段の隅では材料の応力が増加し、隅は
エッチング環境に露出する表面積が大きくなるからであ
る。エッチング速度の差は、遷移領域を緩和する。図４
ｂは、このような化学的エッチング・プロセスを適用後
のエタロン４０を示す。追加のエッチングにより除去さ
れた材料４６を破線で示す。

【００２７】第２の方法では、段付エタロン４０の表面
４１を、スピンオン・ガラスまたはガラス被せエポキシ
などの他の材料で被覆する。被膜は、エタロンの他の箇
所で望ましくない回折が生じるのを回避するため、エタ
ロンとほぼ等しい屈折率を有することが好ましい。当業
者には、種々の適切な被覆材料が知られている。このよ
うに適用した追加層４８を有するエタロン４０を図４ｃ
に示す。スピンオン材料は、段のランド４２ａ、４２ｂ
頂部の大部分に薄い被膜を、段の遷移領域４４および場
合によっては段のランド４２ａ、４２ｂの隣接区域に、
これより厚い被膜を形成する。遷移領域４４の比較的厚
い被膜は、急な隅を充填し、角を丸めて、より緩和した
遷移部４４’を提供する。被膜が段のランド全体を覆わ
ない場合は、被膜の縁と被覆していないエタロン表面と
の間に平滑な遷移部を生成し、エタロン表面に追加の段
が導入されるのを回避するような方法で適用することが
好ましい。

【００２８】スピンオン方法の変形では、図４ｆに示す
ように、プラズマまたはエピタキシャル成長などを使用
して、エタロンの全表面に被膜４８を付着させることが
できる。このような配置構成では、被膜はスピンオン用
途の一般的な要件と同様、流れる必要がないので、エタ
ロンと同じ組成にすることができる。例えば、ほぼＳｉ
Ｏ₂で構成されたエタロンの頂部に、ＳｉＯ₂の層を付着
させることができる。

【００２９】さらに別の代替方法では、部分的に処理し
た段付エタロン４０を選択的に焼き鈍す。特に、局所的
な溶融を生成するのに十分な熱を、段の遷移領域に選択
的に適用する。局所的溶融は、溶融したエタロン・ガラ
スが流れ、再固化するにつれ、緩和された遷移領域を生
成する。当業者には種々の選択的焼き鈍し技術が知ら
れ、これには有向レーザ・ビームを介した熱の適用が含
まれる。１つの実施態様では、遷移領域で交差するよ
う、２本以上のレーザ・ビームをエタロンに配向する。
ビームの強度は、１本のビームではエタロン材料を溶融
するのに十分な強度ではないが、ビームを組み合わせる
と、ビームが交差した箇所で局所的な溶融を生成するの
に十分な熱を導入するよう選択する。

【００３０】図４ｅに示すさらなる実施態様では、段間
の急な遷移を減少させず、急な遷移の効果を減少させる
よう、エタロン４０を処理する。これは、適切な材料４
７でエタロン表面２６ａ、２６ｂをマスキングしなが
ら、段の遷移領域４４は露出したままにし、段の遷移部
４４の領域で該当する周波数領域の光を吸収するドーパ
ントをエタロンにドーピングすることによって達成され
る。マスク４７により、ドーパントは、遷移領域４４を
囲む小さい領域４９にのみ注入される。

【００３１】ドーパントは、これを使用しないと回折す
るような光を吸収し、従って急な段によって生じる干渉
を減少させる。ドーパントは、急でないドーピングの勾
配を生成するという制御された方法で注入する。このよ
うな漸進的なドーピングの遷移を生成する方法が、当業
者には数多く知られている。この技術は、レーザの調整
に使用するエタロンなど、概ね単色の光で使用するエタ
ロンの製造に、特に有用である。

【００３２】例えば、約９８０ｎｍの波長を有する光エ
ネルギーの検出に使用し、適切なガラス組成の段付エタ
ロンでは、エルビウムのドーパントを使用することがで
きた。エタロンに適用される光の周波数およびエタロン
の材料に応じて、他のドーパントを使用することができ
る。また、種々の異なる光の周波数を吸収するため、種
々のドーパントの組合せを使用することができる。

【００３３】上述したように、緩和した段の遷移部を有
する段付エタロンが作成されたら、エタロンの段付表面
および段に対向する表面を、必要に応じて光学的に平坦
になるまで研磨する。次に、当業者に知られている材料
および技術を用いて、部分的に反射する被膜を段付表面
および対向する表面に適用する。このように緩和した段
付エタロン５０を図５に示す。図示のように、エタロン
５０は、緩和した遷移領域５４によって分離された段の
ランド５２ａおよび５２ｂを備えた上面５１を有する。
エタロン５０は、好ましくは段のランド５２ａ、５２ｂ
と平行である対向表面５６を有する。部分的に反射性の
被膜５８が表面５１および５６を覆う。

【００３４】段間の遷移領域５４は急ではないので、急
な段の遷移部を有するエタロンと比較すると、段の遷移
によって生じる光学的干渉が減少する。これにより、透
過光の強度を決定する場合に、使用する段の領域で透過
できる光の部分を多くすることができ、これによってよ
り感度の高い装置が提供されるので有利である。あるい
は、所定のセンサのサイズでは、エタロンのサイズを小
さくすることができる。

【００３５】例えば、図２ａで示すような有向エッチン
グを使用してエタロンを、そして図２ｂに示す緩和した
段付エタロンを作成することができ、次に図４に示すよ
うに、スピンオン・ガラスの被膜を適用し、遷移部をさ
らに緩和することができる。処理ステップの他の組合せ
も可能である。

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
隣接する段のランド間の遷移領域が急ではなく、回折の
帯、縞および鋭利な遷移領域の存在によって生じる他の
光学効果を減少させるよう、「緩和」または概ね平滑化
された段付エタロンが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の段付エタロンの構成と特性を示す図であ
り、（Ａ）は、従来の段付エタロンの概要的な構成を示
し、（Ｂ）は、段のないエタロンが透過する光線の強度
の特性図であり、（Ｃ）は段付エタロンを透過し、段の
透過領域を通過する光線の強度の特性図であり、（Ｄ）
は、段付エタロンを透過し、段から異なる横方向の距離
で測定した光線の強度の特性図である。

【図２】有向エッチングによる緩和段付エタロンの製造
ステップを示す模式的断面図であり、（Ａ）はエタロン
素材の表面にマスキング材料を塗布し、有向エッチング
ビームを照射するステップを示し、（Ｂ）はエッチング
ステップ後の段付エタロンの概要断面図である。

【図３】腐食可能なマスクを使用することによる緩和段
付エタロンの製造ステップを示す模式的断面図であり、
（Ａ）はエタロン素材の表面に腐食性レジスト・マスク
を塗布し、有向エッチングビームを照射するステップを
示し、（Ｂ）はエッチングステップ後の段付エタロンの
概要断面図である。

【図４】従来の段付エタロンから本発明の改良された段
付エタロンを製造する様々な方法を示す工程図であり、
（Ａ）は従来の段付エタロンを部分的に製造するステッ
プを示す模式的断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示され
た段付エタロンを化学的エッチング処理することにより
得られる段付エタロンの模式的断面図であり、（Ｃ）は
（Ａ）に示された段付エタロンにスピンオン法によりガ
ラスを塗布した段付エタロンの模式的断面図であり、
（Ｄ）は（Ｃ）に示された段付エタロンを有向エッチン
グビーム処理して得られた緩和段付エタロンの模式的断
面図であり、（Ｅ）は（Ａ）に示された段付エタロンを
処理する更に別の方法を示す模式的断面図であり、
（Ｆ）は（Ａ）に示された段付エタロンの表面にプラズ
マ又はエピタキシャル成長させて皮膜を形成させるステ
ップを示す模式的断面図である。

【図５】本発明による緩和段付エタロンの段付表面及び
段に対向する表面に部分的反射膜を設けた状態の段付エ
タロンの概要断面図である。

【符号の説明】

１０段付エタロン１１ａ，１１ｂ部分的反射膜１２ａ，１２ｂエタロンの段１４ａ，１４ｂ光検出器１６光線２０段付エタロン２１表面２２マスキング材料２４有向エッチング・ビーム２５角度２６ａ保護部分２６ｂエッチング部分２８遷移領域４０段付エタロン４１表面４２ａ，４２ｂランド４４急峻遷移領域４８被膜５０段付エタロン５１上面５２ａ，５２ｂランド５４緩和遷移領域５６下面５８部分的反射膜

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年９月２９日（２０００．９．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 ＭｏｕｎｔａｉｎＡｖｅｎｕｅ, ＭｕｒｒａｙＨｉｌｌ，ＮｅｗＪｅｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者ステファンオブライエンアメリカ合衆国、18069 ペンシルバニア、ロウワーマクンジータウンシップ、ウィニューウッドロード 1328

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】段付エタロンであって、少なくとも所定の範囲の波長に透明であって、第１およ
び第２の対向する側面を有する本体を備え、第１側面は表面を有し、第２側面は複数の段を有して、各段が表面にほぼ平行で
あるランドを有し、隣接する段のランドが、急でない遷移領域によって分離
されることを特徴とする段付エタロン。
【請求項２】段付エタロンであって、少なくとも所定の範囲の波長に透明であって、第１およ
び第２の対向する側面を有する本体を備え、第１側面は表面を有し、第２側面は複数の段を有して、各段が表面にほぼ平行で
あるランドを有し、隣接する段のランドが遷移領域によって分離され、さら
に、前記段および遷移領域に適用された、前記所定範囲の波
長を有する光に対してほぼ透明な被膜を備え、前記被膜が、隣接する段のランド間の遷移領域を平滑化
することを特徴とする段付エタロン。
【請求項３】本体が所定の屈折率を有し前記被膜が、前記所定の屈折率とほぼ等しい屈折率を有
することを特徴とする請求項２に記載の段付エタロン。
【請求項４】段付エタロンであって、少なくとも第１範囲の波長で透明であり、第１および第
２の対向する側面を有する本体を備え、第１側面は表面を有し、第２側面は複数の段を有して、各段が表面にほぼ平行で
あるランドを有し、隣接する段のランドが遷移領域によって分離され、本体は、前記遷移領域に注入された光を吸収するドーパ
ントを有し、前記ドーパントが、前記所定範囲内にある
波長を有する光を吸収することを特徴とする段付エタロ
ン。
【請求項５】前記ドーパントがエルビウムからなるこ
とを特徴とする請求項４に記載のエタロン。
【請求項６】緩和した段の遷移部を有する段付エタロ
ンを製造する方法であって、少なくとも第１範囲の波長に透明であり、第１および第
２の対向する側面を有するエタロン本体を供給するステ
ップと、前記第１側面の第１部分にマスキング材料を付着させな
がら、前記第１側面の第２部分は露出させたままにする
ステップと、所定の時間だけ、前記第１側面に対して９０°未満の角
度で、前記第１側面に有向摩耗エッチング・ビームを適
用するステップと、前記マスキング材料を除去するステップとからなること
を特徴とする段付エタロンの製造方法。
【請求項７】緩和した段の遷移部を有する段付エタロ
ンを製造する方法であって、少なくとも第１範囲の波長に透明であり、第１および第
２の対向する側面を有するエタロン本体を供給するステ
ップと、前記第１側面の第１部分に所定の厚さの腐食性マスキン
グ材料を付着させながら、前記第１側面の第２部分は露
出させたままにするステップと、ここで、前記第１およ
び第２部分は遷移領域によって分離され、マスキング材
料は遷移領域にわたって厚さが徐々に減少する尾領域を
有する、前記第１側面および腐食性マスキング材料を所定の時間
量だけエッチングするステップと、残りのマスキング材料を前記第１側面から除去するステ
ップとからなることを特徴とする段付エタロンの製造方
法。
【請求項８】前記腐食性マスキング材料付着ステップ
が、前記マスキング材料を第１部分に付着させながら、前記
遷移領域および前記第２部分を露出させたままにするス
テップと、マスキング材料を前記遷移領域上に流すため、十分な程
度、前記マスキング材料をリフローするステップとから
なることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】前記腐食性マスキング材料付着ステップ
が、前記マスキング材料を、前記所定厚さを有する固体層内
の第１部分に付着させるステップと、グレー・スケール技術を使用して、前記マスキング材料
を遷移領域に付着させ、遷移領域にわたって第１部分か
ら第２部分へとゼロまで低下する平均マスキング密度を
提供するステップとからなることを特徴とする請求項７
に記載の方法。
【請求項１０】遷移領域上のマスキング材料をリフロ
ーさせるステップを更に含むことを特徴とする請求項９
に記載の方法。
【請求項１１】緩和した段の遷移部を有する段付エタ
ロンを製造する方法であって、少なくとも第１範囲の波長に対して透明であり、第１お
よび第２の対向する側面を有するエタロン本体を供給す
るステップと、ここで、前記第１側面は複数の段を有
し、隣接する段は概ね急な遷移領域によって分離されて
いる、エタロン本体をさらに処理して、遷移領域の急な性質を
緩和するステップとからなることを特徴とする段付エタ
ロンの製造方法。
【請求項１２】前記処理ステップが、エタロンの第１
側面を化学的にエッチングするステップを更に含むこと
を特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】前記処理するステップが、エタロンの
第１側面に、前記所定範囲内の波長を有する光に対して
ほぼ透明である被膜を塗布するステップを更に含むこと
を特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】前記エタロン本体が所定の屈折率を有
し、前記被膜が、前記所定の屈折率とほぼ等しい屈折率
を有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】前記処理ステップが、前記段の間の少
なくとも遷移領域を選択的に焼き鈍すステップを更に含
むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】望ましくない干渉の程度が減少した段
の遷移部を有するエタロンを製造する方法であって、少なくとも第１範囲の波長に対して透明であり、第１お
よび第２の対向する側面を有するエタロン本体を設ける
ステップと、ここで、前記第１側面が複数の段を有し、
隣接する段は概ね急の遷移領域によって分離されてい
る、エタロン本体の第１側面の段をマスキングしながら、遷
移領域をほぼ露出したままにするステップと、露出した遷移領域に光を吸収するドーパントをドーピン
グするステップとからなり、前記ドーパントは前記所定の範囲内の波長を有すること
を特徴とする段付エタロンの製造方法。
【請求項１７】前記ドーピングステップが、露出した
遷移領域にエルビウムをドーピングするステップからな
ることを特徴とする請求項１６に記載の方法。