JP2001215325A - 狭帯域光フィルタおよびその製造方法 - Google Patents
狭帯域光フィルタおよびその製造方法Info
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- JP2001215325A JP2001215325A JP2000026424A JP2000026424A JP2001215325A JP 2001215325 A JP2001215325 A JP 2001215325A JP 2000026424 A JP2000026424 A JP 2000026424A JP 2000026424 A JP2000026424 A JP 2000026424A JP 2001215325 A JP2001215325 A JP 2001215325A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 膜厚に対する要求精度を緩和する多層膜構造
を有する狭帯域光フィルタおよびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｎ段のキャビティ型光フィルタより成る
狭帯域光フィルタにおいて、誘電体多層膜Ｆは、高屈折
率物質Ａ、低屈折率物質Ｂ、およびスペーサ層を構成す
る物質Ｃを、Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］
NＦ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N の何れか
で記述される膜厚に積層形成され、スペーサ層を構成す
る物質Ｃは、高屈折率物質Ａおよび低屈折率物質Ｂの短
波長側吸収端波長λa 、λb の何れよりも大きい短波長
側吸収端波長λcを有し、更に、λa 、λb ＜λp ＜λ
c の関係を満足する波長λｐなる光の照射を受けて色中
心を発生する物質より成る狭帯域光フィルタおよびその
製造方法。
を有する狭帯域光フィルタおよびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｎ段のキャビティ型光フィルタより成る
狭帯域光フィルタにおいて、誘電体多層膜Ｆは、高屈折
率物質Ａ、低屈折率物質Ｂ、およびスペーサ層を構成す
る物質Ｃを、Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］
NＦ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N の何れか
で記述される膜厚に積層形成され、スペーサ層を構成す
る物質Ｃは、高屈折率物質Ａおよび低屈折率物質Ｂの短
波長側吸収端波長λa 、λb の何れよりも大きい短波長
側吸収端波長λcを有し、更に、λa 、λb ＜λp ＜λ
c の関係を満足する波長λｐなる光の照射を受けて色中
心を発生する物質より成る狭帯域光フィルタおよびその
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、狭帯域光フィル
タおよびその製造方法に関し、特に、狭帯域光フィルタ
を構成する誘電体多層膜の膜厚に対する要求精度を緩和
する多層膜構造を有する狭帯域光フィルタおよびその製
造方法に関する。
タおよびその製造方法に関し、特に、狭帯域光フィルタ
を構成する誘電体多層膜の膜厚に対する要求精度を緩和
する多層膜構造を有する狭帯域光フィルタおよびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘電体多層膜を成膜して構成した狭帯域
光フィルタの従来例は、屈折率の異なる２種類の誘電体
薄膜を成膜して構成している。ここで、２の誘電体の内
の一方を物質Ａ、他方を物質Ｂとし、それぞれの屈折率
をｎA 、ｎB とすると、 Ｆ3 ＝［（ＨＬ）M ｓＨ（ＬＨ）M Ｌ］N （７） Ｆ4 ＝［（ＬＨ）M ｓＬ（ＨＬ）M Ｈ］N （８） Ｆ5 ＝［（ＨＬ）M ＨｓＬＨ（ＬＨ）M Ｌ］N （９） Ｆ6 ＝［（ＬＨ）M ＬｓＨＬ（ＨＬ）M Ｈ］N （１０） の内の何れかの薄膜構造が採用されている。誘電体多層
膜Ｆ3 、Ｆ4 、Ｆ5 或いはＦ6 は基板上に蒸着される。
ＨおよびＬは、それぞれ、誘電体の層および膜厚を示
し、その膜厚は Ｈ＝λ0 ／４ｎA、Ｌ＝λ0 ／４ｎB である。但し、λ0 は設計波長、ＭはＨＬのペアーの繰
り返し数或いはＬＨのペアーの繰り返し数、Ｎは後で説
明される［］で囲われるキャビテイ型光フィルタの段
数、ｓはスペーサである。ＭおよびＮはそれぞれ正の整
数（＝１、２、３、・・・・・・）である。以上の各式の意味
するところを数字を当てはめて示すと、（ＨＬ）3 はＨ
ＬＨＬＨＬの如くＨＬの２層ペアを繰り返して３回積層
することを意味する。（ＬＨ）3 は、逆に、ＬＨＬＨＬ
Ｈの如くＬＨの２層ペアを繰り返して３回積層すること
を意味する。
光フィルタの従来例は、屈折率の異なる２種類の誘電体
薄膜を成膜して構成している。ここで、２の誘電体の内
の一方を物質Ａ、他方を物質Ｂとし、それぞれの屈折率
をｎA 、ｎB とすると、 Ｆ3 ＝［（ＨＬ）M ｓＨ（ＬＨ）M Ｌ］N （７） Ｆ4 ＝［（ＬＨ）M ｓＬ（ＨＬ）M Ｈ］N （８） Ｆ5 ＝［（ＨＬ）M ＨｓＬＨ（ＬＨ）M Ｌ］N （９） Ｆ6 ＝［（ＬＨ）M ＬｓＨＬ（ＨＬ）M Ｈ］N （１０） の内の何れかの薄膜構造が採用されている。誘電体多層
膜Ｆ3 、Ｆ4 、Ｆ5 或いはＦ6 は基板上に蒸着される。
ＨおよびＬは、それぞれ、誘電体の層および膜厚を示
し、その膜厚は Ｈ＝λ0 ／４ｎA、Ｌ＝λ0 ／４ｎB である。但し、λ0 は設計波長、ＭはＨＬのペアーの繰
り返し数或いはＬＨのペアーの繰り返し数、Ｎは後で説
明される［］で囲われるキャビテイ型光フィルタの段
数、ｓはスペーサである。ＭおよびＮはそれぞれ正の整
数（＝１、２、３、・・・・・・）である。以上の各式の意味
するところを数字を当てはめて示すと、（ＨＬ）3 はＨ
ＬＨＬＨＬの如くＨＬの２層ペアを繰り返して３回積層
することを意味する。（ＬＨ）3 は、逆に、ＬＨＬＨＬ
Ｈの如くＬＨの２層ペアを繰り返して３回積層すること
を意味する。
【０００３】ところで、光通信光フィルタの技術分野に
おいおては、現在、設計波長１５５０ｎｍにおいて通過
波長幅１ｎｍという狭帯域の光フィルタが要求されてい
る。この狭帯域の光フィルタが式（９）のＦ5 の膜構成
をとる場合、物質Ａである屈折率２. ０のＴａ2 ０5 の
膜を使用してＨを形成し、他方を物質Ｂである屈折率
１. ４５のＳｉ０2 膜を使用してＬを形成すると、 Ｆ5 ＝［（ＨＬ）7 Ｈ ８Ｌ Ｈ（ＬＨ）7 Ｌ］N （１１） において、Ｎ＝３の場合に満足される。
おいおては、現在、設計波長１５５０ｎｍにおいて通過
波長幅１ｎｍという狭帯域の光フィルタが要求されてい
る。この狭帯域の光フィルタが式（９）のＦ5 の膜構成
をとる場合、物質Ａである屈折率２. ０のＴａ2 ０5 の
膜を使用してＨを形成し、他方を物質Ｂである屈折率
１. ４５のＳｉ０2 膜を使用してＬを形成すると、 Ｆ5 ＝［（ＨＬ）7 Ｈ ８Ｌ Ｈ（ＬＨ）7 Ｌ］N （１１） において、Ｎ＝３の場合に満足される。
【０００４】Ｎ＝１、２、３の各場合の膜構成を図２に
示す。なお、図２はＭ＝７で描かれてはいない。図２
（ａ）はＮ＝１の１キャビテイ型光フィルタ、（ｂ）は
Ｎ＝２の２キャビティ型光フィルタ、（ｃ）はＮ＝３の
３キャビティ型光フィルタと呼ばれている。キャビティ
型フィルタの段数を１段、２段、３段と積み重ねるに従
って、図１１に示される如く透過特性を急峻にすること
ができる。ここで、図１１（ａ）は１キャビティ型光フ
ィルタの透過特性を示し、（ｂ）は２キャビティ型光フ
ィルタの透過特性を示し、（ｃ）は３キャビティ型光フ
ィルタの透過特性を示す。
示す。なお、図２はＭ＝７で描かれてはいない。図２
（ａ）はＮ＝１の１キャビテイ型光フィルタ、（ｂ）は
Ｎ＝２の２キャビティ型光フィルタ、（ｃ）はＮ＝３の
３キャビティ型光フィルタと呼ばれている。キャビティ
型フィルタの段数を１段、２段、３段と積み重ねるに従
って、図１１に示される如く透過特性を急峻にすること
ができる。ここで、図１１（ａ）は１キャビティ型光フ
ィルタの透過特性を示し、（ｂ）は２キャビティ型光フ
ィルタの透過特性を示し、（ｃ）は３キャビティ型光フ
ィルタの透過特性を示す。
【０００５】先の光通信用狭帯域光フィルタにおいて
は、或る波長の信号のみ透過し、それ以外の波長成分の
信号は遮断することを要求される場合がある。この場
合、３個のキャビティ型光フィルタＥ1 の通過波長
λi 、Ｅ2 の通過波長λi およびＥ3の通過波長λ
i （λi ：ｉ＝１、２、３とする。）は一致することが
望ましい。即ち、λ1 ＝λ2 ＝λ3 が成立する必要があ
る。波長１５５０ｎｍにおいて通過波長幅１ｎｍが要求
される通常の狭帯域光フィルタにおいては、３個のキャ
ビティ型光フィルタの通過波長を一致させるには、多層
膜の各層の膜厚を高精度に成膜積層する必要がある。こ
の際の要求精度は０. ０１％である。これは、膜厚を１
０００ｎｍとした場合、蒸着される膜厚誤差として許容
されるのは僅かに０.１ｎｍであることを意味する。現
在、これ程の厳しい要求精度の元で狭帯域光フィルタの
製造が実施されており、特に、高精度成膜をすることが
できるイオンビームスパッタ法（ＩＢＳ法）、原子ビー
ムスパッタ法（ＦＡＢ−ＳＤ法）、或いはイオンアシス
ト蒸着法（ＩＡＤ法）、およびこれら応用した高精度成
膜法を採用することのみに依って、狭帯域光フィルタの
製造が行われている。しかし、この種の高精度成膜法を
以てしても、装置の諸条件、安定性を確保することが困
難であるところから通常の膜厚精度は数％程度という低
いものであり、０. ０１％の要求精度を満足する成功率
は低く、歩留まりは数％程度に過ぎない。従って、製造
時間も長時間に亘ることとなり、製造コストは高くなら
ざるを得なかった。
は、或る波長の信号のみ透過し、それ以外の波長成分の
信号は遮断することを要求される場合がある。この場
合、３個のキャビティ型光フィルタＥ1 の通過波長
λi 、Ｅ2 の通過波長λi およびＥ3の通過波長λ
i （λi ：ｉ＝１、２、３とする。）は一致することが
望ましい。即ち、λ1 ＝λ2 ＝λ3 が成立する必要があ
る。波長１５５０ｎｍにおいて通過波長幅１ｎｍが要求
される通常の狭帯域光フィルタにおいては、３個のキャ
ビティ型光フィルタの通過波長を一致させるには、多層
膜の各層の膜厚を高精度に成膜積層する必要がある。こ
の際の要求精度は０. ０１％である。これは、膜厚を１
０００ｎｍとした場合、蒸着される膜厚誤差として許容
されるのは僅かに０.１ｎｍであることを意味する。現
在、これ程の厳しい要求精度の元で狭帯域光フィルタの
製造が実施されており、特に、高精度成膜をすることが
できるイオンビームスパッタ法（ＩＢＳ法）、原子ビー
ムスパッタ法（ＦＡＢ−ＳＤ法）、或いはイオンアシス
ト蒸着法（ＩＡＤ法）、およびこれら応用した高精度成
膜法を採用することのみに依って、狭帯域光フィルタの
製造が行われている。しかし、この種の高精度成膜法を
以てしても、装置の諸条件、安定性を確保することが困
難であるところから通常の膜厚精度は数％程度という低
いものであり、０. ０１％の要求精度を満足する成功率
は低く、歩留まりは数％程度に過ぎない。従って、製造
時間も長時間に亘ることとなり、製造コストは高くなら
ざるを得なかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、１キャビ
ティ型光フィルタをＮ段積み重ねて構成される狭帯域光
フィルタにおいて、第１段目の１キャビティ型光フィル
タを蒸着した後、その光透過特性を測定し、光透過特性
が設計通過波長からずれている場合はこの波長ずれ量に
相当する補正をこの第１段目の１キャビティ型光フィル
タに施し、補正を施した後に第２段目の１キャビティ型
光フィルタを第１段目の１キャビティ型光フィルタ上面
に蒸着構成し、以降、これを繰り返すことにより上述の
問題を解消した狭帯域光フィルタおよびその製造方法を
提供するものである。
ティ型光フィルタをＮ段積み重ねて構成される狭帯域光
フィルタにおいて、第１段目の１キャビティ型光フィル
タを蒸着した後、その光透過特性を測定し、光透過特性
が設計通過波長からずれている場合はこの波長ずれ量に
相当する補正をこの第１段目の１キャビティ型光フィル
タに施し、補正を施した後に第２段目の１キャビティ型
光フィルタを第１段目の１キャビティ型光フィルタ上面
に蒸着構成し、以降、これを繰り返すことにより上述の
問題を解消した狭帯域光フィルタおよびその製造方法を
提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１：高屈折率層と
低屈折率層を交互に積層して形成した誘電体多層膜の間
にスペーサ層を介在させて構成したＮ段のキャビティ型
光フィルタより成る狭帯域光フィルタにおいて、誘電体
多層膜Ｆは高屈折率物質Ａ、低屈折率物質Ｂ、およびス
ペーサ層を構成する物質Ｃを、 Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］N Ｆ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N の何れかで記述される膜厚に積層形成され、スペーサ層
を構成する物質Ｃは、高屈折率物質Ａの短波長側吸収端
波長λa および低屈折率物質Ｂの短波長側吸収端波長λ
b の何れよりも大きい短波長側吸収端波長λc を有し、
更に、 λa 、λb ＜λp ＜λc の関係を満足する波長λｐなる光の照射を受けて色中心
を発生する物質より成る狭帯域光フィルタを構成した。
低屈折率層を交互に積層して形成した誘電体多層膜の間
にスペーサ層を介在させて構成したＮ段のキャビティ型
光フィルタより成る狭帯域光フィルタにおいて、誘電体
多層膜Ｆは高屈折率物質Ａ、低屈折率物質Ｂ、およびス
ペーサ層を構成する物質Ｃを、 Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］N Ｆ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N の何れかで記述される膜厚に積層形成され、スペーサ層
を構成する物質Ｃは、高屈折率物質Ａの短波長側吸収端
波長λa および低屈折率物質Ｂの短波長側吸収端波長λ
b の何れよりも大きい短波長側吸収端波長λc を有し、
更に、 λa 、λb ＜λp ＜λc の関係を満足する波長λｐなる光の照射を受けて色中心
を発生する物質より成る狭帯域光フィルタを構成した。
【０００８】但し、λ0 ：設計波長 Ｈ：高屈折率物質Ａの層および光学的膜厚＝λ0 ／４ｎ
A Ｌ：低屈折率物質Ｂの層および光学的膜厚＝λ0 ／４ｎ
B Ｓ：スペーサ層および構成する物質Ｃの光学的膜厚＝λ
0 ／４ｎC Ｍ：ＨおよびＬの繰り返しペアー数、正の整数 Ｎ：キャビティ型光フィルタの段数、正の整数 ｆN：正の整数 そして、請求項２：請求項１に記載される狭帯域光フィ
ルタにおいて、高屈折率物質ＡはＴａ2 Ｏ5 より成り、
低屈折率物質ＢはＳｉＯ2 より成り、スペーサ層を構成
する物質Ｃは（Ｐｂ1-xＬａx）（ＺｒYＴｉ1-Y）1-X/4
Ｏ3より成る狭帯域光フィルタを構成した。
A Ｌ：低屈折率物質Ｂの層および光学的膜厚＝λ0 ／４ｎ
B Ｓ：スペーサ層および構成する物質Ｃの光学的膜厚＝λ
0 ／４ｎC Ｍ：ＨおよびＬの繰り返しペアー数、正の整数 Ｎ：キャビティ型光フィルタの段数、正の整数 ｆN：正の整数 そして、請求項２：請求項１に記載される狭帯域光フィ
ルタにおいて、高屈折率物質ＡはＴａ2 Ｏ5 より成り、
低屈折率物質ＢはＳｉＯ2 より成り、スペーサ層を構成
する物質Ｃは（Ｐｂ1-xＬａx）（ＺｒYＴｉ1-Y）1-X/4
Ｏ3より成る狭帯域光フィルタを構成した。
【０００９】ここで、請求項３：高屈折率層と低屈折率
層を交互に積層して形成した誘電体多層膜の間にスペー
サ層を介在させて構成したキャビティ型光フィルタより
成る狭帯域光フィルタの製造方法において、高屈折率物
質Ａと低屈折率物質Ｂを基板の表面に交互に蒸着して誘
電体多層膜を積層形成し、この誘電体多層膜の表面にス
ペーサ層を蒸着して形成し、スペーサ層の表面に低屈折
率物質Ｂと高屈折率物質Ａを交互に蒸着して誘電体多層
膜を積層形成してキャビティ型光フィルタを構成し、ス
ペーサ層を構成する物質Ｃとし、高屈折率物質Ａの短波
長側吸収端波長λa および低屈折率物質Ｂの短波長側吸
収端波長λb の何れよりも大きい短波長側吸収端波長λ
c を有する物質を使用し、ここで、λa 、λb ＜λp ＜
λc の関係を満足する波長λp なる光によりキャビティ
型光フィルタを上面から照射してスペーサ層の屈折率を
変化させる狭帯域光フィルタの製造方法を構成した。
層を交互に積層して形成した誘電体多層膜の間にスペー
サ層を介在させて構成したキャビティ型光フィルタより
成る狭帯域光フィルタの製造方法において、高屈折率物
質Ａと低屈折率物質Ｂを基板の表面に交互に蒸着して誘
電体多層膜を積層形成し、この誘電体多層膜の表面にス
ペーサ層を蒸着して形成し、スペーサ層の表面に低屈折
率物質Ｂと高屈折率物質Ａを交互に蒸着して誘電体多層
膜を積層形成してキャビティ型光フィルタを構成し、ス
ペーサ層を構成する物質Ｃとし、高屈折率物質Ａの短波
長側吸収端波長λa および低屈折率物質Ｂの短波長側吸
収端波長λb の何れよりも大きい短波長側吸収端波長λ
c を有する物質を使用し、ここで、λa 、λb ＜λp ＜
λc の関係を満足する波長λp なる光によりキャビティ
型光フィルタを上面から照射してスペーサ層の屈折率を
変化させる狭帯域光フィルタの製造方法を構成した。
【００１０】そして、請求項４：請求項３に記載される
狭帯域光フィルタの製造方法において、キャビティ型光
フィルタの複数段を順次に積層構成し、キャビティ型光
フィルタを１段構成する度毎に最終段のキャビティ型光
フィルタを上面から照射してスペーサ層の屈折率を変化
させる狭帯域光フィルタの製造方法を構成した。また、
請求項５：請求項３および請求項４の内の何れかに記載
される狭帯域光フィルタの製造方法において、積層され
たキャビティ型光フィルタの光透過特性を計測して光を
照射する狭帯域光フィルタの製造方法を構成した。
狭帯域光フィルタの製造方法において、キャビティ型光
フィルタの複数段を順次に積層構成し、キャビティ型光
フィルタを１段構成する度毎に最終段のキャビティ型光
フィルタを上面から照射してスペーサ層の屈折率を変化
させる狭帯域光フィルタの製造方法を構成した。また、
請求項５：請求項３および請求項４の内の何れかに記載
される狭帯域光フィルタの製造方法において、積層され
たキャビティ型光フィルタの光透過特性を計測して光を
照射する狭帯域光フィルタの製造方法を構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明は、キャビティ型光フィ
ルタを構成する多層の各誘電体薄膜が膜厚誤差を有して
設計通過波長からずれた光透過特性を示すキャビティ型
光フィルタが構成されたとしても、ずれ量が或る補正範
囲内に収まっていれば、このキャビティ型光フィルタの
ずれ量を補正することができるキャビティ型光フィルタ
を構成する。即ち、この発明の狭帯域光フィルタを構成
するキャビティ型光フィルタの膜構造は、上述した式
（７）、（８）、（９）或いは（１０）で与えられる２
種類の物質を交互に成膜構成したキャビティ型光フィル
タの従来例の膜構造とは異なり、先の誘電体物質Ａおよ
び誘電体物質Ｂとは異なる第３の物質である誘電体物質
Ｃより成るスペーサを具備する。以下、図１を参照して
具体的に説明する。
ルタを構成する多層の各誘電体薄膜が膜厚誤差を有して
設計通過波長からずれた光透過特性を示すキャビティ型
光フィルタが構成されたとしても、ずれ量が或る補正範
囲内に収まっていれば、このキャビティ型光フィルタの
ずれ量を補正することができるキャビティ型光フィルタ
を構成する。即ち、この発明の狭帯域光フィルタを構成
するキャビティ型光フィルタの膜構造は、上述した式
（７）、（８）、（９）或いは（１０）で与えられる２
種類の物質を交互に成膜構成したキャビティ型光フィル
タの従来例の膜構造とは異なり、先の誘電体物質Ａおよ
び誘電体物質Ｂとは異なる第３の物質である誘電体物質
Ｃより成るスペーサを具備する。以下、図１を参照して
具体的に説明する。
【００１２】図１を参照するに、この発明の狭帯域光フ
ィルタは、ガラス基板１の上表面に屈折率ｎA の誘電体
物質Ａ、屈折率ｎB の誘電体物質Ｂを交互に積層して形
成した誘電体多層膜の間に屈折率ｎC の誘電体物質Ｃよ
り成るスペーサ層を介在させて構成した誘電体多層膜に
より構成される。誘電体多層膜Ｆは以下の式（１）或い
は式（２）により表現される。 Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］N （１） Ｆ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N （２） ここで、Ｈは誘電体物質Ａより成る誘電体膜およびその
膜厚を示し、Ｌは誘電体物質Ａより成る誘電体膜および
その膜厚を示し、Ｓはスペーサである。ｆN Ｓは誘電体
物質Ｃより成るスペーサの膜厚である。そして、 Ｈ＝λ0 ／４ｎA （３） Ｌ＝λ0 ／４ｎB （４） Ｓ＝λ0 ／４ｎC （５） である。
ィルタは、ガラス基板１の上表面に屈折率ｎA の誘電体
物質Ａ、屈折率ｎB の誘電体物質Ｂを交互に積層して形
成した誘電体多層膜の間に屈折率ｎC の誘電体物質Ｃよ
り成るスペーサ層を介在させて構成した誘電体多層膜に
より構成される。誘電体多層膜Ｆは以下の式（１）或い
は式（２）により表現される。 Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］N （１） Ｆ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N （２） ここで、Ｈは誘電体物質Ａより成る誘電体膜およびその
膜厚を示し、Ｌは誘電体物質Ａより成る誘電体膜および
その膜厚を示し、Ｓはスペーサである。ｆN Ｓは誘電体
物質Ｃより成るスペーサの膜厚である。そして、 Ｈ＝λ0 ／４ｎA （３） Ｌ＝λ0 ／４ｎB （４） Ｓ＝λ0 ／４ｎC （５） である。
【００１３】但し、λ0 は設計波長、Ｍ、Ｎ、ｆN はそ
れぞれ正の整数（＝１、２、３、・・・・）である。ここ
で、誘電体物質Ａ、誘電体物質Ｂ、誘電体物質Ｃの短波
長側の吸収端波長をそれぞれλa 、λb 、λc とする
と、誘電体物質Ｃとして、 λa 、λb ＜λc （６） を満足する誘電体物質を使用する。
れぞれ正の整数（＝１、２、３、・・・・）である。ここ
で、誘電体物質Ａ、誘電体物質Ｂ、誘電体物質Ｃの短波
長側の吸収端波長をそれぞれλa 、λb 、λc とする
と、誘電体物質Ｃとして、 λa 、λb ＜λc （６） を満足する誘電体物質を使用する。
【００１４】ここで、図２を参照して説明する。図２
（ａ）は、ガラス基板１の上表面に蒸着形成された設計
波長１５５０ｎｍ用１キャビティ型光フィルタを示す。
ガラス基板１の上表面に１キャビティ型光フィルタを蒸
着して構成後、この１キャビティ型光フィルタについて
図３に示される透過特性評価装置によりその光透過特性
を測定する。透過特性評価装置は、光波長分析器２３、
平行ビーム受光用光ファイバコリメータ２５、白色光源
装置２０、平行ビーム出射用光ファイバコリメータ２２
により構成される。光波長分析器２３と光ファイバコリ
メータ２５とは光ファイバ２４を介して接続されてい
る。白色光源装置２０と光ファイバコリメータ２２は光
ファイバ２１を介して接続されている。光波長分析器と
しては光スペクトラムアナライザが使用される。
（ａ）は、ガラス基板１の上表面に蒸着形成された設計
波長１５５０ｎｍ用１キャビティ型光フィルタを示す。
ガラス基板１の上表面に１キャビティ型光フィルタを蒸
着して構成後、この１キャビティ型光フィルタについて
図３に示される透過特性評価装置によりその光透過特性
を測定する。透過特性評価装置は、光波長分析器２３、
平行ビーム受光用光ファイバコリメータ２５、白色光源
装置２０、平行ビーム出射用光ファイバコリメータ２２
により構成される。光波長分析器２３と光ファイバコリ
メータ２５とは光ファイバ２４を介して接続されてい
る。白色光源装置２０と光ファイバコリメータ２２は光
ファイバ２１を介して接続されている。光波長分析器と
しては光スペクトラムアナライザが使用される。
【００１５】図４を参照するに、図３に示される第１段
目の狭帯域光フィルタの実測透過特性は、通過波長が１
５４９ｎｍの点線により示される特性であるものとす
る。ここで、実線は設計波長１５５０ｎｍの透過特性を
示している。点線で示される実測された通過波長は、設
計波長と比較して０. １％だけ短かいことになる。これ
はスペーサ層の光学的膜厚が０. １％だけ設計よりも短
いことを意味している。ところで、或る誘電体物質につ
いて、これをその吸収端波長より短い光により照射する
ことにより、この誘電体物質内に色中心或いはカラーセ
ンターと称されている格子欠陥が発生し、誘電体物質内
に色中心を発生させることによりその屈折率が変化す
る。一般に、誘電体物質においては、吸収端波長より短
い波長の紫外線により照射すると、屈折率は増加する傾
向を示すことが知られている。
目の狭帯域光フィルタの実測透過特性は、通過波長が１
５４９ｎｍの点線により示される特性であるものとす
る。ここで、実線は設計波長１５５０ｎｍの透過特性を
示している。点線で示される実測された通過波長は、設
計波長と比較して０. １％だけ短かいことになる。これ
はスペーサ層の光学的膜厚が０. １％だけ設計よりも短
いことを意味している。ところで、或る誘電体物質につ
いて、これをその吸収端波長より短い光により照射する
ことにより、この誘電体物質内に色中心或いはカラーセ
ンターと称されている格子欠陥が発生し、誘電体物質内
に色中心を発生させることによりその屈折率が変化す
る。一般に、誘電体物質においては、吸収端波長より短
い波長の紫外線により照射すると、屈折率は増加する傾
向を示すことが知られている。
【００１６】この発明はこの色中心効果を利用する。即
ち、先の式（６）を満足する誘電体物質Ｃより成るスペ
ーサ層を含むキャビティ型光フィルタを構成し、このキ
ャビティ型光フィルタに対して、 λa 、λb ＜λp ＜λc （１２） を満足する波長λp の紫外線であるレーザ光を照射し、
スペーサ層のみにレーザ光を吸収作用させる。誘電体物
質Ａおよび誘電体物質Ｂより成る部分はこの波長λp の
レーザ光は透明であるので何らの影響も蒙らない。図３
に示される透過特性評価装置を使用し、キャビティ型光
フィルタを波長λp のレーザ光により照射してその透過
特性を測定しながら、色中心効果によりスペーサ層の屈
折率を変化させる。スペーサ層の屈折率が変化すると、
この変化に比例してキャビティ型光フィルタの通過波長
も変化するので、設計通過波長からのずれ量を補正して
設計透過特性を有する 光フィルタに調整することがで
きる。色中心効果は照射される波長および照射強度によ
り単位時間当たりの屈折率変化量が異なるので、高精度
に補正したい場合は照射強度を低下して徐々に補正を実
施する。なお、この発明において採用する色中心効果
は、屈折率を増加させる方向、即ち光フィルタの通過波
長を長波長側へ補正することはできるが、短波長側へ補
正することは困難である。しかし、光通信分野において
は、国際電気通信連合ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａ１ ＴｅｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏ
ｎ）により定められた複数のチャンネルが使用され、図
５に示されるが如き複数のチャンネルが光周波数１９
３. １ＴＨz を基準に１００ＧＨz （波長０. ８ｎｍ）
間隔で各チャンネルが割り当てられている。従って、製
造された光フィルタは、長波長側にある何れかのＩＴＵ
チャンネル用に補正して利用することができる。
ち、先の式（６）を満足する誘電体物質Ｃより成るスペ
ーサ層を含むキャビティ型光フィルタを構成し、このキ
ャビティ型光フィルタに対して、 λa 、λb ＜λp ＜λc （１２） を満足する波長λp の紫外線であるレーザ光を照射し、
スペーサ層のみにレーザ光を吸収作用させる。誘電体物
質Ａおよび誘電体物質Ｂより成る部分はこの波長λp の
レーザ光は透明であるので何らの影響も蒙らない。図３
に示される透過特性評価装置を使用し、キャビティ型光
フィルタを波長λp のレーザ光により照射してその透過
特性を測定しながら、色中心効果によりスペーサ層の屈
折率を変化させる。スペーサ層の屈折率が変化すると、
この変化に比例してキャビティ型光フィルタの通過波長
も変化するので、設計通過波長からのずれ量を補正して
設計透過特性を有する 光フィルタに調整することがで
きる。色中心効果は照射される波長および照射強度によ
り単位時間当たりの屈折率変化量が異なるので、高精度
に補正したい場合は照射強度を低下して徐々に補正を実
施する。なお、この発明において採用する色中心効果
は、屈折率を増加させる方向、即ち光フィルタの通過波
長を長波長側へ補正することはできるが、短波長側へ補
正することは困難である。しかし、光通信分野において
は、国際電気通信連合ＩＴＵ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎ
ａ１ ＴｅｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏ
ｎ）により定められた複数のチャンネルが使用され、図
５に示されるが如き複数のチャンネルが光周波数１９
３. １ＴＨz を基準に１００ＧＨz （波長０. ８ｎｍ）
間隔で各チャンネルが割り当てられている。従って、製
造された光フィルタは、長波長側にある何れかのＩＴＵ
チャンネル用に補正して利用することができる。
【００１７】光通信用の狭帯域光フィルタとして、３キ
ャビティ型光フィルタが使用されるが、この様な多段の
キャビティ型光フィルタにおいては、以下の工程を採用
して設計通りの狭帯域光フィルタを製造することができ
る。 （工程１） 第１段目のキャビティ型光フィルタをＩＢ
Ｓ法により製造する。 （工程２） 第１段目のキャビティ型光フィルタの透過
特性を測定しながら、ずれがある場合には波長λｐのレ
ーザ光を照射して、色中心効果を用いて所望の設計波長
に一致するまで照射を続ける。
ャビティ型光フィルタが使用されるが、この様な多段の
キャビティ型光フィルタにおいては、以下の工程を採用
して設計通りの狭帯域光フィルタを製造することができ
る。 （工程１） 第１段目のキャビティ型光フィルタをＩＢ
Ｓ法により製造する。 （工程２） 第１段目のキャビティ型光フィルタの透過
特性を測定しながら、ずれがある場合には波長λｐのレ
ーザ光を照射して、色中心効果を用いて所望の設計波長
に一致するまで照射を続ける。
【００１８】（工程３） 補正完了後、第２段目のキャ
ビティ型光フィルタを第１段目の光フィルタの上に積層
する。 （工程４） 第２段目のキャビティ型光フィルタの透過
特性を測定しながら、レーザ光が第２段目のキャビティ
型光フィルタで吸収されるように、図３のように光フィ
ルタの表層側からレーザ光を照射させる。ずれがある場
合には波長λpのレーザ光を照射して、所望の設計波長
に一致するまで照射を続ける。
ビティ型光フィルタを第１段目の光フィルタの上に積層
する。 （工程４） 第２段目のキャビティ型光フィルタの透過
特性を測定しながら、レーザ光が第２段目のキャビティ
型光フィルタで吸収されるように、図３のように光フィ
ルタの表層側からレーザ光を照射させる。ずれがある場
合には波長λpのレーザ光を照射して、所望の設計波長
に一致するまで照射を続ける。
【００１９】（工程５） 補正完了後、第３段目のキャ
ビティ型光フィルタを第２段目の光フィルタの上に積層
する。 （工程６） 第３段目のキャビティ型光フィルタの透過
特性を測定しながら、同じようにレーザ光が第３段目の
キャビティ型光フィルタで吸収されるように、図３のよ
うに光フィルタの表層側からレーザ光を照射させる。ず
れがある場合には波長λp のレーザ光を照射し、所望の
設計波長に一致するまで照射を続ける。
ビティ型光フィルタを第２段目の光フィルタの上に積層
する。 （工程６） 第３段目のキャビティ型光フィルタの透過
特性を測定しながら、同じようにレーザ光が第３段目の
キャビティ型光フィルタで吸収されるように、図３のよ
うに光フィルタの表層側からレーザ光を照射させる。ず
れがある場合には波長λp のレーザ光を照射し、所望の
設計波長に一致するまで照射を続ける。
【００２０】（工程７） 必要に応じて、以上の透過特
性の補正を繰り返して実施し、多段光フィルタを製造す
る。即ち、以上の工程において、λp のレーザ光は、図
６に示される如く、スペーサ層により完全に吸収される
ので、第２段目のキャビティ型光フィルタ、第３段目の
キャビティ型光フィルタを対象に補正する際に常に最上
層からレーザ光を照射して、目的とするスペーサ層にレ
ーザ光を作用させることができる。
性の補正を繰り返して実施し、多段光フィルタを製造す
る。即ち、以上の工程において、λp のレーザ光は、図
６に示される如く、スペーサ層により完全に吸収される
ので、第２段目のキャビティ型光フィルタ、第３段目の
キャビティ型光フィルタを対象に補正する際に常に最上
層からレーザ光を照射して、目的とするスペーサ層にレ
ーザ光を作用させることができる。
【００２１】以下、多段のキャビティ型光フィルタの具
体例について説明する。高屈折率物質Ａ、低屈折率物質
Ｂ 先ず、図７に示されるＩＴＵ規格に適合した光信号分離
器について説明する。屈折率１. ５０のガラス基板の上
表面に、高屈折率物質Ａとして屈折率ｎA ＝２. ０の誘
電体である五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）と、低屈折率
物質Ｂとして屈折率ｎB =１. ４５の誘電体である二酸
化珪素（ＳｉＯ2 ）の２種類の誘電体を使用する。スペ
ーサ層を構成する物質Ｃとして、 （Ｐｂ1-xＬａx）（ＺｒYＴｉ1-Y）1-X/4Ｏ3 ：組成比
（Ｌａ／Ｚｒ／Ｔｉ）＝（６／６５／３５）：（屈折率
ｎC ＝２. ７）（以下、ＰＬＺＴ、と称す）を使用す
る。これらの誘電体を使用して構成した狭帯域光フィル
タにおいて、その膜構造を、 Ｅ＝Ｅ1 ・Ｅ2 ・Ｅ3 ＝［（ＨＬ）7 Ｈ ８Ｓ Ｈ（Ｌ
Ｈ）7 Ｌ］3 とする。ここで、 Ｈ＝λ0 ／４ｎA Ｌ＝λ0 ／４ｎB Ｓ＝λ0 ／４ｎC である。
体例について説明する。高屈折率物質Ａ、低屈折率物質
Ｂ 先ず、図７に示されるＩＴＵ規格に適合した光信号分離
器について説明する。屈折率１. ５０のガラス基板の上
表面に、高屈折率物質Ａとして屈折率ｎA ＝２. ０の誘
電体である五酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）と、低屈折率
物質Ｂとして屈折率ｎB =１. ４５の誘電体である二酸
化珪素（ＳｉＯ2 ）の２種類の誘電体を使用する。スペ
ーサ層を構成する物質Ｃとして、 （Ｐｂ1-xＬａx）（ＺｒYＴｉ1-Y）1-X/4Ｏ3 ：組成比
（Ｌａ／Ｚｒ／Ｔｉ）＝（６／６５／３５）：（屈折率
ｎC ＝２. ７）（以下、ＰＬＺＴ、と称す）を使用す
る。これらの誘電体を使用して構成した狭帯域光フィル
タにおいて、その膜構造を、 Ｅ＝Ｅ1 ・Ｅ2 ・Ｅ3 ＝［（ＨＬ）7 Ｈ ８Ｓ Ｈ（Ｌ
Ｈ）7 Ｌ］3 とする。ここで、 Ｈ＝λ0 ／４ｎA Ｌ＝λ0 ／４ｎB Ｓ＝λ0 ／４ｎC である。
【００２２】ここで、チャンネル１について、設計波長
をλ0 ＝λ1 ＝１５５０ｎｍとすると、Ｈ、ＬおよびＳ
それぞれの各膜厚は１９３. ８ｎｍ、２６７. ２ｎｍ、
１４３. ５ｎｍである。スペーサ層の膜厚は８Ｓである
ので、１１４８ｎｍである。図８を参照してイオンビー
ムスパッタ法により狭帯域光フィルタを製造する工程を
説明する。真空ポンプ８により排気減圧されている真空
チャンバー９において、イオン源６より放射されたイオ
ンビーム７はターゲットホルダ１０表面に取り付けられ
るターゲット材料に衝突してこれをスパッタする。打ち
出されたスパッタ粒子１１は、ガス導入管１２を介して
真空チャンバー９内に導入される酸素ガスと酸化反応し
て酸化物を形成し、この酸化物の酸化膜を基板１４表面
にスパッタ蒸着する。この基板１４は基板回転ホルダ１
３に設置され、回転駆動されることにより膜厚分布は均
一にされる。供給酸素ガス圧はおよそ１×１０-4Ｔｏｒ
ｒとする。ターゲット材料として、Ｔａ金属板材、Ｓｉ
金属板材、およびＰＬＺＴ板材を使用する。ターゲット
ホルダ１０を回動してターゲット板材を交代することに
より蒸着物質を変更することができる。蒸着物質の蒸着
膜厚は慣用の水晶式或いは光学式の膜厚計１５を使用し
て測定し、設計の膜厚に到達するまで蒸着を継続する。
をλ0 ＝λ1 ＝１５５０ｎｍとすると、Ｈ、ＬおよびＳ
それぞれの各膜厚は１９３. ８ｎｍ、２６７. ２ｎｍ、
１４３. ５ｎｍである。スペーサ層の膜厚は８Ｓである
ので、１１４８ｎｍである。図８を参照してイオンビー
ムスパッタ法により狭帯域光フィルタを製造する工程を
説明する。真空ポンプ８により排気減圧されている真空
チャンバー９において、イオン源６より放射されたイオ
ンビーム７はターゲットホルダ１０表面に取り付けられ
るターゲット材料に衝突してこれをスパッタする。打ち
出されたスパッタ粒子１１は、ガス導入管１２を介して
真空チャンバー９内に導入される酸素ガスと酸化反応し
て酸化物を形成し、この酸化物の酸化膜を基板１４表面
にスパッタ蒸着する。この基板１４は基板回転ホルダ１
３に設置され、回転駆動されることにより膜厚分布は均
一にされる。供給酸素ガス圧はおよそ１×１０-4Ｔｏｒ
ｒとする。ターゲット材料として、Ｔａ金属板材、Ｓｉ
金属板材、およびＰＬＺＴ板材を使用する。ターゲット
ホルダ１０を回動してターゲット板材を交代することに
より蒸着物質を変更することができる。蒸着物質の蒸着
膜厚は慣用の水晶式或いは光学式の膜厚計１５を使用し
て測定し、設計の膜厚に到達するまで蒸着を継続する。
【００２３】図２を参照して多段の狭帯域光フィルタの
製造および補正の仕方について説明する。これは図３を
参照して先に説明した通りであるが、第１段目のキャビ
ティ型光フィルタＥ1 をガラス基板１の表面に蒸着形成
後、透過特性測定装置を使用して、測定領域全面につい
て透過特性を測定する。ここで、高屈折率物質Ａとして
Ｔａ2 Ｏ5 を使用し、低屈折率物質ＢとしてＳｉＯ2 を
使用しているが、それぞれの膜の吸収端波長は、λa ＝
３５０ｎｍ、λb ＝１８０ｎｍである。一方、スペーサ
層を構成する物質Ｃとして使用されるＰＬＺＴは、λc
＝３７０ｎｍである。依って、励起用レーザ光源として
は、λa 、λb ＜λp ＜λc を満足するネオジウムヤグ
レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、基本波長：１０６４ｎ
ｍ）の第３高調波である波長３５５ｎｍのレーザ光を使
用する。
製造および補正の仕方について説明する。これは図３を
参照して先に説明した通りであるが、第１段目のキャビ
ティ型光フィルタＥ1 をガラス基板１の表面に蒸着形成
後、透過特性測定装置を使用して、測定領域全面につい
て透過特性を測定する。ここで、高屈折率物質Ａとして
Ｔａ2 Ｏ5 を使用し、低屈折率物質ＢとしてＳｉＯ2 を
使用しているが、それぞれの膜の吸収端波長は、λa ＝
３５０ｎｍ、λb ＝１８０ｎｍである。一方、スペーサ
層を構成する物質Ｃとして使用されるＰＬＺＴは、λc
＝３７０ｎｍである。依って、励起用レーザ光源として
は、λa 、λb ＜λp ＜λc を満足するネオジウムヤグ
レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、基本波長：１０６４ｎ
ｍ）の第３高調波である波長３５５ｎｍのレーザ光を使
用する。
【００２４】透過特性を測定してみて、設計値からのず
れ量が−０. １％の場合、スペーサ層の屈折率を＋０.
１％だけ変化させることが必要となる。諸条件としてレ
ーザ照射強度１０ｍＷ／ｃｍ2 、照射時間１〜３０分と
することにより、膜厚１１４８ｎｍのスペーサ層の屈折
率を＋０. １％増加して先の−０. １％のずれ量を補正
することができる。第１段目のキャビティ型光フィルタ
Ｅ1 の補正後、第１段目のキャビティ型光フィルタＥ1
の表面に第２段目のキャビティ型光フィルタＥ2 積層構
成し、同様に補正し、次いで、第２段目のキャビティ型
光フィルタＥ2 の表面に第３段目のキャビティ型光フィ
ルタＥ3 を積層構成し、補正する。以上の通りに設計波
長をチャンネル１用の波長に補正してチャンネル１用の
狭帯域光フィルタを製造することができる。他チャンネ
ルλ2 、・・・・・・λn 用の狭帯域光フィルタも同様に設計
波長をそれぞれのチャンネル用波長に補正して製造する
ことができる。
れ量が−０. １％の場合、スペーサ層の屈折率を＋０.
１％だけ変化させることが必要となる。諸条件としてレ
ーザ照射強度１０ｍＷ／ｃｍ2 、照射時間１〜３０分と
することにより、膜厚１１４８ｎｍのスペーサ層の屈折
率を＋０. １％増加して先の−０. １％のずれ量を補正
することができる。第１段目のキャビティ型光フィルタ
Ｅ1 の補正後、第１段目のキャビティ型光フィルタＥ1
の表面に第２段目のキャビティ型光フィルタＥ2 積層構
成し、同様に補正し、次いで、第２段目のキャビティ型
光フィルタＥ2 の表面に第３段目のキャビティ型光フィ
ルタＥ3 を積層構成し、補正する。以上の通りに設計波
長をチャンネル１用の波長に補正してチャンネル１用の
狭帯域光フィルタを製造することができる。他チャンネ
ルλ2 、・・・・・・λn 用の狭帯域光フィルタも同様に設計
波長をそれぞれのチャンネル用波長に補正して製造する
ことができる。
【００２５】図９を参照して他の具体例を説明するに、
これは光ファイバ３１の端面に狭帯域光フィルタＥを成
膜して構成した光波長分離器３０である。３２は光ファ
イバ３１のコアを示す。この狭帯域光フィルタＥは先に
説明した製造工程を採用して製造することができる。こ
の光波長分離器３０は、光ファイバ３１の端面に狭帯域
光フィルタＥを成膜形成することにより構成されたもの
であり、結局、光コネクタの端面に波長選択性を持たせ
たものに相当する。ここで、複数本の光ファイバの端面
に波長の相異なるチャンネルに適した狭帯域光フィルタ
を成膜形成した波長選択光ファイバを準備しておき、光
ファイバのｃｏｍポートより入力される複数の波長の異
なる信号成分λ1 、・・・・λn の内の必要なチャンネルの
信号成分λi に適した波長選択光ファイバを接続するこ
とにより、該当信号のみを通過させ他の信号成分は反射
させる用途に供することができる。
これは光ファイバ３１の端面に狭帯域光フィルタＥを成
膜して構成した光波長分離器３０である。３２は光ファ
イバ３１のコアを示す。この狭帯域光フィルタＥは先に
説明した製造工程を採用して製造することができる。こ
の光波長分離器３０は、光ファイバ３１の端面に狭帯域
光フィルタＥを成膜形成することにより構成されたもの
であり、結局、光コネクタの端面に波長選択性を持たせ
たものに相当する。ここで、複数本の光ファイバの端面
に波長の相異なるチャンネルに適した狭帯域光フィルタ
を成膜形成した波長選択光ファイバを準備しておき、光
ファイバのｃｏｍポートより入力される複数の波長の異
なる信号成分λ1 、・・・・λn の内の必要なチャンネルの
信号成分λi に適した波長選択光ファイバを接続するこ
とにより、該当信号のみを通過させ他の信号成分は反射
させる用途に供することができる。
【００２６】図１０を参照して更に他の具体例を説明す
るに、これは光導波路４１の端面に狭帯域光フィルタＥ
を成膜して構成した光波長分離器４０である。この狭帯
域光フィルタＥも先に説明した製造工程を採用して製造
することができる。この光波長分離器４０においては、
光集積化回路において使用される光導波路端面に狭帯域
光フィルタを構成することにより、ｃｏｍポートより入
力される複数の光波長の異なる信号成分の内の必要な波
長信号成分のみを通過させ他の信号成分は反射させる用
途に使用される。
るに、これは光導波路４１の端面に狭帯域光フィルタＥ
を成膜して構成した光波長分離器４０である。この狭帯
域光フィルタＥも先に説明した製造工程を採用して製造
することができる。この光波長分離器４０においては、
光集積化回路において使用される光導波路端面に狭帯域
光フィルタを構成することにより、ｃｏｍポートより入
力される複数の光波長の異なる信号成分の内の必要な波
長信号成分のみを通過させ他の信号成分は反射させる用
途に使用される。
【００２７】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明に依れ
ば、或る特定の通過波長をほぼ設計通過波長に正確に一
致させて多段のキャビティ型光フィルタを設計製造する
ことができる。即ち、従来はキャビティ型光フィルタを
構成する多層膜の各層において膜厚精度０. ０１％が要
求されており、蒸着途中において１層でもその精度を満
足しない場合には、その時点で光フィルタの製造は失敗
とされていた。ところが、光フィルタの１キャビティ分
の多層膜を蒸着成膜したところでその透過特性を測定
し、測定結果が必要な通過波長からずれていれば、色中
心効果を採用してこのずれ量を補正することにより、通
過波長の揃ったＮ段の多段キャビティ型光フィルタより
成る狭帯域光フィルタを製造することができる。
ば、或る特定の通過波長をほぼ設計通過波長に正確に一
致させて多段のキャビティ型光フィルタを設計製造する
ことができる。即ち、従来はキャビティ型光フィルタを
構成する多層膜の各層において膜厚精度０. ０１％が要
求されており、蒸着途中において１層でもその精度を満
足しない場合には、その時点で光フィルタの製造は失敗
とされていた。ところが、光フィルタの１キャビティ分
の多層膜を蒸着成膜したところでその透過特性を測定
し、測定結果が必要な通過波長からずれていれば、色中
心効果を採用してこのずれ量を補正することにより、通
過波長の揃ったＮ段の多段キャビティ型光フィルタより
成る狭帯域光フィルタを製造することができる。
【００２８】そして、光フィルタの製造においては、基
板に蒸着成膜される誘電体膜厚はその面内における各場
所により異なって形成される。ここで議論の対象とされ
ている狭帯域光フィルタにおいては、膜厚分布誤差も歩
留まり低下の要因となる。膜厚分布誤差は、通常、±１
％程度は生起するので、これだけで歩留まりは著しく低
下する。この発明に依れば、基板に形成されたキャビテ
ィ型光フィルタの表面内の各場所の透過特性を測定しな
がら、その場所毎の波長ずれをレーザ照射により補正す
るので、膜厚分布誤差に起因する透過特性の設計値から
のずれも解消することができる。
板に蒸着成膜される誘電体膜厚はその面内における各場
所により異なって形成される。ここで議論の対象とされ
ている狭帯域光フィルタにおいては、膜厚分布誤差も歩
留まり低下の要因となる。膜厚分布誤差は、通常、±１
％程度は生起するので、これだけで歩留まりは著しく低
下する。この発明に依れば、基板に形成されたキャビテ
ィ型光フィルタの表面内の各場所の透過特性を測定しな
がら、その場所毎の波長ずれをレーザ照射により補正す
るので、膜厚分布誤差に起因する透過特性の設計値から
のずれも解消することができる。
【００２９】以上により、要求される多層膜の各層にお
いて膜厚精度は緩和され、歩留まりは向上し、安価な狭
帯域光フィルタを製造することができる。
いて膜厚精度は緩和され、歩留まりは向上し、安価な狭
帯域光フィルタを製造することができる。
【図１】狭帯域光フィルタの断面を示す図。
【図２】多段のキャビティ型光フィルタを説明する図。
【図３】透過特性評価装置を説明する図。
【図４】キャビティ型光フィルタの透過特性を示す図。
【図５】光波長多重通信における信号チャンネルの概念
図。
図。
【図６】誘電体物質の短波長側透過特性の概念図。
【図７】光信号分離器を説明する図。
【図８】イオンビームスパッタ法による多層膜光フィル
タの製造装置を示す図。
タの製造装置を示す図。
【図９】光ファイバ端面に成膜した光信号分離器を説明
する図。
する図。
【図１０】光導波路端面に成膜した光信号分離器を説明
する図。
する図。
【図１１】 キャビティ型光フィルタの透過特性を示す
図。
図。
Claims (5)
- 【請求項１】 高屈折率層と低屈折率層を交互に積層
して形成した誘電体多層膜の間にスペーサ層を介在させ
て構成したＮ段のキャビティ型光フィルタより成る狭帯
域光フィルタにおいて、 誘電体多層膜Ｆは、高屈折率物質Ａ、低屈折率物質Ｂ、
およびスペーサ層を構成する物質Ｃを、 Ｆ1 ＝［（ＨＬ）M ｆN Ｓ（ＬＨ）M Ｌ］N Ｆ2 ＝［（ＬＨ）M ｆN Ｓ（ＨＬ）M Ｈ］N の何れかで記述される膜厚に積層形成され、 スペーサ層を構成する物質Ｃは、高屈折率物質Ａの短波
長側吸収端波長λa および低屈折率物質Ｂの短波長側吸
収端波長λb の何れよりも大きい短波長側吸収端波長λ
c を有し、更に、 λa 、λb ＜λp ＜λc の関係を満足する波長λｐなる光の照射を受けて色中心
を発生する物質より成ることを特徴とする狭帯域光フィ
ルタ。 但し、λ0 ：設計波長 Ｈ：高屈折率物質Ａの層および光学的膜厚＝λ0 ／４ｎ
A Ｌ：低屈折率物質Ｂの層および光学的膜厚＝λ0 ／４ｎ
B Ｓ：スペーサ層および構成する物質Ｃの光学的膜厚＝λ
0 ／４ｎC Ｍ：ＨおよびＬの繰り返しペアー数、正の整数 Ｎ：キャビティ型光フィルタの段数、正の整数ｆN：正
の整数 - 【請求項２】 請求項１に記載される狭帯域光フィル
タにおいて、 高屈折率物質ＡはＴａ2 Ｏ5 より成り、低屈折率物質Ｂ
はＳｉＯ2 より成り、スペーサ層を構成する物質Ｃは
（Ｐｂ1-xＬａx）（ＺｒYＴｉ1-Y）1-X/4Ｏ3より成るこ
とを特徴とする狭帯域光フィルタ。 - 【請求項３】 高屈折率層と低屈折率層を交互に積層
して形成した誘電体多層膜の間にスペーサ層を介在させ
て構成したキャビティ型光フィルタより成る狭帯域光フ
ィルタの製造方法において、 高屈折率物質Ａと低屈折率物質Ｂを基板の表面に交互に
蒸着して誘電体多層膜を積層形成し、この誘電体多層膜
の表面にスペーサ層を蒸着して形成し、スペーサ層の表
面に低屈折率物質Ｂと高屈折率物質Ａを交互に蒸着して
誘電体多層膜を積層形成してキャビティ型光フィルタを
構成し、 スペーサ層を構成する物質Ｃとし、高屈折率物質Ａの短
波長側吸収端波長λaおよび低屈折率物質Ｂの短波長側
吸収端波長λb の何れよりも大きい短波長側吸収端波長
λc を有する物質を使用し、 ここで、λa 、λb ＜λp ＜λc の関係を満足する波長
λp なる光によりキャビティ型光フィルタを上面から照
射してスペーサ層の屈折率を変化させることを特徴とす
る狭帯域光フィルタの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載される狭帯域光フィル
タの製造方法において、 キャビティ型光フィルタの複数段を順次に積層構成し、 キャビティ型光フィルタを１段構成する度毎に最終段の
キャビティ型光フィルタを上面から照射してスペーサ層
の屈折率を変化させることを特徴とする狭帯域光フィル
タの製造方法。 - 【請求項５】 請求項３および請求項４の内の何れか
に記載される狭帯域光フィルタの製造方法において、 積層されたキャビティ型光フィルタの光透過特性を計測
して光を照射することを特徴とする狭帯域光フィルタの
製造方法。
Priority Applications (1)
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