JP2001249283A - 波長選択式光学フィルタ - Google Patents

波長選択式光学フィルタ

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JP2001249283A JP2000404214A JP2000404214A JP2001249283A JP 2001249283 A JP2001249283 A JP 2001249283A JP 2000404214 A JP2000404214 A JP 2000404214A JP 2000404214 A JP2000404214 A JP 2000404214A JP 2001249283 A JP2001249283 A JP 2001249283A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】中間チャンネルを通して第1のチャンネルから
第2のチャンネルへ直接選択できる通信システムのアッ
ドドロップフィルタに波長選択式光学フィルタを共合で
きるようにする。 【構成】入力放射光を受光し対応する濾過された出力放
射光を発する波長選択式光学フィルタデバイス(24
0)であって、出力放射光を発生するように入力放射光
を濾過するための複数個の少なくとも部分的に相互結合
されたファブリ・ペロット光共振器(330,340,
360;360,400,430)を有し、この共振器
は該共振器の整調を受けるように静電気的に作動される
自由吊り下げミラー(360,430)と共合し、フィ
ルタデバイスはこれによってそれらの間の波長を通して
整調せずに異なる波長間で整調可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は波長選択式光学フ
ィルタに関し、特に、ただし限定的ではないが、制御可
能な減衰度を有するように動作することができる波長選
択式光学フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】現在の光学通信システムにおいて、波長
分割多重送信(WDM)技術が使用されている。このよ
うな技術は、伝送通信量を担う多くのチャンネルが案内
光路、例えば光ファイバに沿って伝送する放射光に多重
送信することを可能する。各チャンネルは、該チャンネ
ルと共合された伝送通信量を搬送するために使用される
波長の配分範囲をそれと共合して有している。このよう
に、WDM技術は通信網において増大したデータ度合い
に対する将来の要求を満たすために光ファイバの周波帯
巾の増大利用を可能にする。
【0003】現在の通信システムにおけるWDMの使用
は、WDM伝送通信量を搬送する光路に接続され得るデ
バイスの必要を生じさせ、このデバイスは他のチャンネ
ルに搬送された伝送通信量と干渉せずに特定のチャンネ
ルに対応した伝送通信量を引き出すように動作可能であ
り、これらの他のチャンネルに対応した放射光は該デバ
イスを通して実質的に変更されずに伝送される。このよ
うなデバイスはアッドドロップフィルタとして知られて
いる。
【0004】WDM技術を使用しかつアッドドロップフ
ィルタと共合した現在の光通信システムにおいては、該
フィルタを再構築可能とすること、特に異なるチャンネ
ルを選択するように再整調可能とすべきであるといった
更なる要求が生じている。その上、通信システムは通信
量を搬送する動作においても再構築可能とすべきである
という更なる要求が依然として存在する。このように、
各アッドドロップフィルタは、第1および第2のチャン
ネルの中間のチャンネルを通して整調することなしに、
またこれらの中間チャンネルに搬送された通信量が再整
調中に中断されたり妨害されたりせずに、第1の選択さ
れたチャンネルから第2の選択されたチャンネルに再整
調できるようにすることが要求される。
【0005】一方のチャンネルから他方へ整調され得る
多くの通常のアッドドロップフィルタは文献に報告され
かつ市販されている。そのような通常のアッドドロップ
フィルタは連続的に整調される光学フィルタと共合さ
れ、その結果として、これらは再構築されたとき中間チ
ャンネル上で通信路の障害が生じる。かかる光学フィル
タは、例えばシリコン板導波管として製造された縦続マ
ック−ゼンダフィルタおよびマイクロメカニカル可整調
ファブリ−ペロットフィルタのようなものは、多くの方
面で要求が満される。米国特許第5,739,945号
には静電作動ミラーと共合した単一キャビティの連続可
整調光学フィルタが記載されている。
【0006】可整調光学フィルタは従来技術で知られて
いる。例えば、米国特許第4,240,696号には、
複数の隣接した積層対を含み、各対が入射および放射面
を有する光学フィルタが記載されている。各対は更に第
1の不電導層、第2の不電導層およびこれらの間に配置
されかつこれらの層と接触する制御電極を有する。この
フィルタは各々入射および放射面と電気的に接触する層
対上に配置された複数の接地電極と、電圧源と、制御電
極および接地電極間の電圧源を接続するためのスイッチ
とを追加的に有する。このフィルタにおいては、放射光
はスイッチを閉じかつそれによって第1、第2の層を横
切って反対方向に電圧を与えることにより、フィルタに
よって反射される。層対の電極はこのようにして平行に
接続され、それによって前記対は相互に独自には整調さ
れないようになっている。更に、この発明に関しては、
前記対を独立に整調可能とするのが利点になるという根
拠がない。
【0007】更に、別の例においては、米国特許第5,
170,290号に高い総伝送可整調のくし歯状フィル
タ構造が記載されている。この構造は多数の緊密結合
の、弱共振光学キャビティを含む周期的屈折率変調形態
を有した光学物質の適度な厚みの層を有している。この
構造は、基準の最下級キャビティ共振器に対して少なく
とも5級のスペクトルによって特徴付けられ、この共振
器は1セットあるいはそれ以上の数のセットに生じる狭
く、かつ高密度に対し中程度の反射ラインを含んでお
り、各セットは光分散が無視されるならば波数によって
均等に離隔されたラインを特徴としている。このような
構造により与えられるフィルタは、重要なスペクトル帯
域内のピークが1つの調波階級によって遷移して帯域内
の任意の特定波長の放射光を反射あるいは伝送するよう
に光電的あるいは機械的に整調可能である。これらのキ
ャビティは、前記特許に記載された実施形態においては
相互に独自に整調されることはない。更に、この発明に
関しては、キャビティを独立に整調可能とすることが利
点であるとする根拠がない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】現在のシステムで連続
的に整調しないアッドドロップフィルタを得ようとする
第1の試みは、非多重送信および再多重送信技術を伴な
うものである。そのような技術の使用はアッドドロップ
フィルタが絶縁されることを可能にすると共にシステム
が再構築されたとき一方のチャンネルから他方へ再整調
されることになる。かかる技術の使用はシステム内に含
まれるアッドドロップフィルタと共合して挿入損失を増
大させる結果となり、この挿入損失は通信量を伝送する
チャンネル数が増えるに従って増大する。
【0009】アッドドロップフィルタと共合する現在の
システムに使用された第2の試みは、所定のチャンネル
に対して2つの隣接するチャンネルの中間の波長から整
調可能とする多くの整調可能な光学ゲートをアッドドロ
ッフフィルタに含ませようとするものである。この試み
は、このシステムのフィルタがそれらの選択されたチャ
ンネルに到達する前に多数のチャンネルを通して選択さ
れないという特徴を有する。しかしながら、この試みは
システムに使用される各チャンネルに対してゲートを与
えることを必要とし、それによってシステム中のアッド
ドロップフィルタと共合した挿入損失がチャンネル数の
増加につれて増大するという問題を引き起す。
【0010】第1、第2の試みが採用される場合、アッ
ドドロップフィルタは特別な最大数のチャンネルを収容
するように設計されるという別の欠点を有し、このよう
な最大数を収容することは、もしシステムに使用された
チャンネル数がシステムの品位向上によってこの最大数
以上に増大するならば、アッドドロッフフィルタが取り
替えられなければならないことを意味している。
【0011】本発明の発明者は、第1、第2のチャンネ
ルの中間のチャンネルを通して選択することなしに第1
のチャンネルから第2のチャンネルへ直接選択できる通
信システムのアッドドロップフィルタに波長選択式光学
フィルタを共合できるようにする必要があることを認識
した。更に、発明者は、光学フィルタを比較的大多数の
チャンネル以上に整調可能とすべきであり、それによっ
て通信システムの品位向上が満されたとき取り替える必
要がなくなることを認識したものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
れば、入力放射光を受光し、対応する濾過された出力放
射光を出力するための波長選択式光学フィルタであっ
て、前記フィルタは入力放射光を濾過して出力放射光を
発生するための複数個の相互に独立して整調可能な光学
共振器を有し、前記共振器は少なくとも部分的に相互に
結合されており、また該共振器は少なくとも部分的に相
互に重なった共合の整調範囲を有する波長選択式光学フ
ィルタが提供される。
【0013】このフィルタは、一方の波長から他方の波
長まで、その間の中間波長を通して整調することなく、
整調することができるという利点を有する。
【0014】本発明のフィルタは、相互に結合されるキ
ャビティと共合するという点でマイクロ整調される共振
器と共合する従来のフィルタとは異なるものである。そ
のような相互結合は当該分野で現在なされているような
単なる縦続フィルタよりも一層大きな選択応答性を有す
る。
【0015】都合良くは、使用形態の本発明のフィルタ
は、(a)光学共振器が類似の波長に相互に整調された
とき、出力放射光を発生するように少なくとも部分的に
入力放射光に対し伝達可能であり、(b)共振器が相互
に不整調となったとき、入力放射光に対して実質的に非
伝達状態となる、ものである。
【0016】このようなフィルタは、放射光に対して実
質的に非伝達性であり、かつ波長から他方へ再整調され
るという望ましい特長を有している。好ましくは、一方
の共振器から他方の隣接した共振器への結合はフィルタ
から使用可能な選択度を得るために0.01〜0.1%
の範囲にあるのが良い。
【0017】有利なことには、共振器は、第1および第
2の整調可能なファブリ−ペロット(Fabry−Pe
rot)キャビティを有し、該キャビティは少なくとも
部分的にかつ相互に該キャビティに共通した構成部分を
通して結合される。このキャビティは該キャビティのミ
ラー間に伝達する放射光の整数の半波長があるときに共
振特性を有する。
【0018】便宜的には、前記構成部分はキャビティ間
の空間に配置された第2のミラー組立体であり、第1お
よび第2のキャビティはそれぞれ第1および第3のミラ
ー組立体を共合して有しており、第1および第2の組立
体は第1のキャビティを画成し、第2および第3の組立
体は第2のキャビティを画成する。第2のミラー組立体
は、フィルタにその波長選択応答性を与えるために、キ
ャビティ間に相互の結合度を有する。
【0019】フィルタの条件を満たすとき、各キャビテ
ィはその共合したミラー組立体の間の領域にある空所を
有する。有利には、前記空所はその共合されたミラー組
立体の主面に垂直な方向で10〜20μm巾の範囲に存
するが、その巾は14μmであるのが好ましい。
【0020】フィルタの応答性を改善するためには、反
射器は好ましくはブラッグ(Bragg)反射器が分配
される。そのような反射器は多層構造を有する各組立体
によって与えることができる。
【0021】AlGaAs、GaAsおよびAlAsは
ここではそれぞれアルミニウムガリウム砒化物、ガリウ
ム砒化物、アルミニウム砒化物として短縮化して使用さ
れる。
【0022】有利には、各多層構造物はAlGaAsお
よび酸化アルミニウムの複数の交互層を含む。便宜的に
は、酸化アルミニウム層は各々300nmないし350
nmの範囲の厚みを有するが、好ましくは314.5n
mの厚みであるのが良い。
【0023】更に、第1および第3の組立体のAlGa
As層は各層が第1、第2および第3の副積層体を含む
ような厚みであり、(i)第1および第3の副積層体は
組成Ala Gab Asを有し、ここでaは0.58〜
0.62の範囲にあり、bは0.38〜0.42の範囲
にあり、(ii)第2の副積層体は組成Alc Gad As
を有し、ここでcは0.28〜0.32の範囲にあり、
dは0.68〜0.72の範囲にある。副積層体との共
合によって組立体の光学特性は製造上厳密に制御するこ
とができる。
【0024】更に、第3の組立体においては、第1およ
び第3の副積層体は各々10〜20nmの厚さ範囲にあ
り、第2の副積層体は90〜100nmの厚さ範囲にあ
る。加えて、第1の組立体においては、第1および第3
の副積層体は各々45〜55nmの厚さ範囲にあり、第
2の副積層体は15〜25nmの厚さ範囲にある。しか
しながら、好ましくは、これらの層の特定の厚みは5
2.8nmおよび19.9nmであるのが良い。
【0025】有利には、第2の組立体は各AlGaAs
層が構成成分Ala Gab Asを有するような酸化アル
ミニウムおよびAlGaAsの層を有し、ここでaは
0.58〜0.62の範囲にあり、bは0.38〜0.
42の範囲にある。好ましくは、第2の組立体において
は、AlGaAs層は115〜140nmの厚み範囲に
あるのが良い。このような層厚および構成成分はフィル
タにとって満足な組立体反射特性を与えるのに役立つ。
【0026】利益的には、各キャビティはその対応する
ミラー組立体と第2のミラー組立体との間の空間的な分
離を変えることによって整調可能である。このような整
調を達成するために、ミラー組立体の少なくとも或る部
分は弾性的に吊り下げることができ、またそれら相互の
空間的分離は圧電気力をミラー組立体に与えることによ
って変更可能である。これとは別に、ミラー組立体の少
なくとも或る部分は弾性的に吊り下げることができ、ま
たそれら相互の空間的分離はミラー組立体に静電気力を
加えることによって変更可能であり、ミラー組立体は静
電気力を発生するために電圧差をそれらの間に与え得る
ように電気的に接続可能である。
【0027】フィルタの実際的な要求充足においては、
第2および第3のミラー組立体は各々複数個の従順なア
ーム上に吊り下げられた中央ミラー領域を含むのが有利
である。本発明の1つの実施形態におては、中央ミラー
領域は実質的に円形であり、かつ4本のアームに吊り下
げられる。便宜的には、中央領域は50〜150μmの
範囲の有効直径を有し、また各アームは600〜200
0μmの範囲の長さを有するが、100μmの有効直径
および1000μmの長さが特に好ましい寸法である。
【0028】フィルタへの電気的な接続を容易にするた
めに、キャビティおよびそれらの共合されたミラーは台
段形状に基質(サブストレート)上に製作することがで
き、これによって相互に電気的に絶縁されているミラー
組立体への電気的な接続が容易となる。有利には、フィ
ルタはガリウム砒化物あるいはシリコンの製造技術を用
いて製作される。
【0029】本発明の第2の形態によれば、入力通信放
射光を受光しかつ該入力通信放射光における特定チャン
ネルに対応した放射光をドロップ及びアッドするように
動作可能なアッドドロップフィルタが提供され、このア
ッドドロップフィルタはチャンネルに対応した放射光を
遮断するために本発明の第1の形態にしたがったフィル
タと共合する。
【0030】本発明の第3の形態によれば、(a)ミラ
ー組立体を形成する層およびその間のスペーサ層の一連
の層を基質上に形成する工程と、(b)吊り下げられた
反射器および共合した従順支持アームに対応した層に形
状を画成する工程と、(c)ミラー組立体とその間にス
ペーサ層が現れる光学キャビティとを生み出すようにエ
ッチング処理によって基質とその共合した層を処理する
工程と、(d)ミラー組立体を互いに対して作動させる
ように動作可能な形状を組立体上に画成しかつ生成する
工程と、(e)キャリア上に前記の工程(a)〜(d)
によって製作されたフィルタを保持し、かつ該フィルタ
に電気的な接続を行う工程と、を有する本発明の第1の
形態によるフィルタを製造する方法が提供される。
【0031】有利には、前記層は酸化金属の化学蒸着
(MOCVD)によって形成される。更に、前記スペー
サ層は、光学キャビティを形成しかつミラー組立体の自
由な吊り下げをもたらすように優先的に湿式エッチング
がなされる。
【0032】便宜的には、この方法においては、ミラー
組立体は各々AlGaAsおよびAlAsの交互層を有
し、該AlAsは実質的に酸化アルミニウムを形成する
ように加熱処理される。このような交互層はミラー組立
体に対して最適な光学特性を与える。
【0033】本発明の第4の形態によれば、本発明の第
1の形態にしたがったフィルタを、第1の波長から第2
の波長まで整調する方法において、(a)フィルタが第
1の波長で選択的な濾過作用をもつように共振器を第1
の波長に整調する工程と、(b)少なくとも1つの共振
器を第1の波長方向に整調し、かつ他の共振器を第1の
波長方向に反対の他の波長方向に整調することによって
共振器を第1の波長から不整調とする工程と、(c)共
振器を第2の波長に向けて相互に不整調の状態に整調す
る工程と、(d)フィルタが第2の波長で選択的な濾過
作用をもつように共振器を最終的に第2の波長に整調す
る工程と、を有する方法が提供される。
【0034】
【発明の実施の形態】次に、本発明を、単なる例示とし
て、図面にしたがった実施形態について説明する。図1
を参照すれば、符号10で指示された従来のアッドドロ
ップフィルタが示されている。フィルタ10は入力ポー
ト(IN)、貫通ポート(THROUGH)、ドロップ
ポート(DROP)およびアッドポート(ADD)を有
し、これらすべてのポートは光フアイバの導波管と接面
(インターフェイス)するようになっている。入力ポー
トは入力放射光Sinを受光するように動作し、貫通ポー
トは出力放射光Sout を与えるように動作可能である。
【0035】フィルタ10は放射光Sinに適合する波長
の範囲にわたって動作するように設計される。放射光S
inは一続きのチャンネルと共合する放射光成分の総計で
あり、ここでは指標iは各チャンネルを個々に同定する
1からnの範囲内の整数であり、放射光Sinの全体でn
チャンネル存在し、例えば放射光Sinは1550nmの
単位の波長をもち、0.8nmの波長間隔でチャンネル
が離隔されている。チャンネルCi は単調的にそれらに
対応するチャンネル数の指標iにしたがって波長を変え
る。
【0036】フィルタ10の動作を図1を参照して記述
する。入力放射光Sinは入力ポート(IN)に伝わり、
そして更にそこからフィルタ10内に伝わり、そこでチ
ャンネルCxに対応する放射光成分は放射光Sinから引
き出され、ドロップポート(DROP)へ出力される。
チャンネルCxに対応する成分を引いた放射光Sin、即
ち修正された放射光Sin′はフィルタ10内へ伝わり、
そこでアッドポート(ADD)に入力されたチャンネル
Cx′に対応する放射光成分は放射光Sout を生じるよ
うに放射光Sin′に加えられ、この放射光Sout は次い
で貫通ポート(THROUGH)で出力される。このよ
うに、出力放射光Sout は、入力放射光におけるチャン
ネルCxに対応する放射光成分が出力放射光におけるチ
ャンネルCx′に対応した放射光成分によって置き変え
られることを除いて、入力放射光Sinに対応している。
【0037】通常の通信システムはアッドドロップフィ
ルタ10に類似した多数のフィルタと共合し、そのよう
な通常のシステムは図2で符号100で示される。シス
テム100は多重送信ユニット110、非多重送信ユニ
ット120および3つのアッドドロップフィルタ13
0,140,150を含み、これらは一連に接続されか
つ多重送信ユニット110を非多重送信ユニット120
に接続する通信路に挿入される。各アッドドロップフィ
ルタ130,140,150はフィルタ10と同一設計
のものである。更に、フィルタ130,140,150
はそれぞれチャンネルCa ,Cb ,Cc を濾過するよう
に動作し、ここで添字a,b,cは互いに異なりかつ1
〜nの範囲を有する。
【0038】送信ユニット110はチャンネルC1 〜C
n にそれぞれ対応する光学放射光を受光するための一連
の光入力TC1 〜TCn を有する。同様の形態で、受信
器ユニット120はチャンネルC1 〜Cn に対応する一
連の光出力RC1 〜RCn を有する。
【0039】システム100の動作について以下に記載
する。多重送信ユニット110は入力TCを出力放射光
1 における対応した周波帯域に多重化する。放射光K
1 は、ユニット110から、チャンネルCa に対応する
放射光K1 の成分を除くべく濾過しかつそのドロップポ
ートで該成分を出力するフィルタ130伝わる。フィル
タ130はまた、出力放射光K2 を発生するためにその
アッドポートに入力された放射光をフィルタ130を通
して伝わる放射光K1 の一部分に加える。放射光K2
フィルタ140に伝わり、そこでチャンネルCb に対応
する放射光成分が遮断されかつこれをそのドロップポー
トに出力する。フィルタ130に対応するのと同様の形
態で、フィルタ140もまた、出力放射光K3 を発生す
るためにそのアッドポートに入力された放射光をフィル
タ140を通して伝わる放射光K 2 の一部分に加える。
放射光K3 はフィルタ150に伝わり、そこでチャンネ
ルCc に対応する放射光成分が遮断されかつこれをその
ドロップポートに出力する。フィルタ150もまた出力
放射光K4 を発生するためにそのアッドポートに入力さ
れた放射光をフィルタ150を通して伝わる放射光K3
の一部分に加える。出力放射光K4 は非多重送信器ユニ
ット120に伝わり、ここで出力RCで出力放射光を発
生するように非多重化される。フィルタ130,14
0,150の動作のため入力TCa ,TCb ,TCc
入力された放射光を除いて、出力RCにおける放射光は
入力TCにおける放射光に対応する。フィルタで遮断さ
れた放射光を処理しかつフィルタ130,140,15
0のアッドポートに入力されるべき放射光を発生するた
めに追加的な構成部分(図示省略)がフィルタ130,
140,150に接続される。
【0040】発明者は、多重送信ユニット110から非
多重送信ユニット120への伝送の流れを阻害せずに前
記添字a,b,cを変えることができるようにシステム
100を再配置することが極めて望ましいと認識した。
システム100のそのような再配置は内部に波長選択式
光学フィルタと共合するアッドドロップフィルタ13
0,140,150によって達成でき、各フィルタは第
1,第2のチャンネルの間の中間のチャンネルを通して
整調することなく第1のチャンネルから第2のチャンネ
ルまで整調可能であり、またアッドドロップ機能をそれ
らの共合したアッドドロップフィルタに与えるように動
作可能である。
【0041】図3を参照すれば、本発明にしたがった波
長選択式光学フィルタは符号200で示され、該光学フ
ィルタはその共合したアッドドロップフィルタ10に光
学ドロップ機能を与えるように動作可能である。フィル
タ200はサーキュレータ210およびフィルタモジュ
ール220を有し、該モジュール220は破線225内
に示されている。フィルタモジュール220は入力レン
ズ230、整調可能なフィルタデバイス240および出
力レンズ250を有する。フィルタ200は光ファイバ
260を通してサーキュレータ210の入力ポートJ1
に接続される入力ポートと共合している。更に、サーキ
ュレータ210は光ファイバ270を通してフィルタ2
00の出力ポートに接続される出力ポートJ3 を有す
る。更に、サーキュレータ200は光ファイバ280を
通して入力レンズ230に接続される後続ポートJ2
有する。出力レンズ250は光ファイバ290を通して
フィルタ200のドロップポートに接続される。
【0042】フィルタ200の動作を図3を参照して説
明する。フィルタ200の入力ポートはフィルタ10の
INポートに与えられる放射光Sinを受光する。放射光
inはフィルタ260に沿ってサーキュレータ210の
入力ポートJ1 に伝わる。放射光Sinはサーキュレータ
210内でポートJ2 に伝わり、そこでフィルタ280
を沿ってかつレンズ230を通してフィルタデバイス2
40に伝わる。レンズ230はデバイス240によって
受けられた50〜100μmの範囲の直径をもつビーム
を形成する。もしデバイス240に受光されたビームが
100μmより太いならば、フィルタ200の応答性の
悪化をきたす結果となる。デバイス240は整数指標x
が1〜nの範囲のチャンネルCx に整調される。チャン
ネルCxに対応する放射光Sinにおける放射光成分はデ
バイス240を通して伝わり、レンズ250に受けら
れ、それを通して前方へ伝わりかつファイバ290を通
してフィルタ200のドロップポートに伝わる。チャン
ネルC1 〜Cx-1 およびCx+ 1 〜Cn に対応する放射光
inにおける放射光成分はデバイス240から反射され
かつレンズ230およびフィルタ280を通して逆方向
にサーキュレータ210のポートJ2 に伝わる。これら
の成分は更にサーキュレータ210内でその出力ポート
3 に伝わり、また更にそこからファイバ270に沿っ
てフィルタ200の出力ポートに伝わる。
【0043】フィルタ10は第1,第2のフィルタユニ
ットを含み、第1のユニットはフィルタ200に対応
し、第2のユニットはチャンネルCxに対応した放射光
成分を注入するようになったフィルタ200の修正形体
に対応する。
【0044】フィルタデバイス240を図4を参照して
さらに詳しく説明する。デバイス240は、150μm
〜250μmの範囲の厚み、好ましくは200μmの厚
みをもつ薄いガリウム砒化物の基質300を有する。基
質300は符号310で示された第1の主面を有し、該
主面は1500nmの単位の赤外線放射光波長で該面3
10からの反射を阻止するように動作可能な非反射被覆
305で被覆されている。基質300は第1の面310
に対し基質300の反対側に符号320で示された第2
の主面を有する。この第2の主面320はその上面に第
1のミラー組立体330が作成され、該組立体はAlG
aAsと酸化アルミニウムの交互層、特に4層のAlG
aAsと3層の酸化アルミニウムの層を有する。酸化ア
ルミニウム層の各々は300〜350nmの範囲の厚
み、好ましくは314.5nmの厚みを有する。各Al
GaAs層は3つの一続きの副積層体、特に以下のよう
な第1,第2および第3の副積層体を有する。 (i)組成Ala Gab Asをもつ第1および第3の副
積層体、ここでaは0.58〜0.62の範囲、bは
0.38〜0.42の範囲であり、(ii)組成Alc
d Asの第2の副積層体、ここでcは0.28〜0.
32の範囲、dは0.68〜0.72の範囲である。
【0045】第1および第3の副積層体の好適な組成は
Al0.6 Ga0.4 Asであり、第2の副積層体の好適な
組成はAl0.3 Ga0.7 Asである。第1および第3の
副積層体は各々45〜55nmの厚さ範囲にあり、第2
の副積層体は15〜25nmの厚さ範囲にある。しかし
ながら、第1および第3の副積層体の各々に対して5
2.8nmが好ましい厚みであり、第2の副積層体に対
しては19.9nmが好ましい厚みである。
【0046】基質300から離れたミラー組立体330
の上部には、第1の組立体330の主面310,320
に垂直な方向で10〜20μmの範囲の高さの、好まし
くは14μmの高さの第1のキャビティ340が存在す
る。符号350で示された第2ミラー組立体は第1の組
立体330の上部に吊り下げられ、かつ第1のキャビテ
ィ340によってそこから分離されている。
【0047】第2の組立体350は一体のものであり、
かつ4つのアーム、例えばアーム370上に、該組立体
350の周辺領域380から吊り下げられた実質的に円
形の中央ミラー360と共合し、この周辺領域380は
第1の比較的厚いGaAs層によって第1の組立体33
0に接続され、この第1の比較的厚い層は実質的に14
μmの厚みをもつ。
【0048】中央ミラー360およびその共合されたア
ームは4つの孔、例えば孔390の形成によってミラー
組立体350内に作成される。このように、中央ミラー
360、その共合されたアームおよび周辺領域380は
すべて一体構造となっている。中央ミラー360は50
〜150μmの有効直径、好ましくは100μmの直径
をもつ。各アームは600〜2000μmの範囲の長
さ、好ましくは1000μmの長さをもつ。アームは各
々15〜30μmの横巾、好ましくは20μmの横巾を
もつ。
【0049】第1の組立体330と同様に、第2の組立
体350はAlGaAsと酸化アルミニウムの交互層を
有する。酸化アルミニウム層の各々は300〜350n
mの厚さ範囲、このましくは314.5nmの厚みをも
つ。同様にAlGaAs層の各々は115〜140nm
の厚さ範囲、このましくは125.0nmの厚みをも
つ。AlGaAs層はAla Gab Asの組成を有し、
ここでaは0.58〜0.62の範囲、bは0.38〜
0.42の範囲であるが、Al0.6 Ga0.4 Asが該層
の組成として好ましい。第2の組立体において、6層の
酸化アルミニウム層および7層のAlGaAs層が存在
する。
【0050】基質300から離れたミラー組立体350
の上部には第1の組立体330の主面310,320に
垂直な方向に10〜20μmの範囲の高さの、好ましく
は14μmの高さの第2のキャビティ400が存在す
る。第2の組立体350の上部に吊り下げられ、かつ第
2のキャビティ400によってそこから分離された第3
のミラー組立体が符号420で示されている。
【0051】第3の組立体420は4つのアーム、例え
ばアーム440上に、周辺領域450から吊り下げられ
た実質的に円形の中央ミラー430を含む。ミラー43
0、アームおよび周辺領域450は組立体420の一体
的な部分である。更に、ミラー430及び組立体420
のアームはミラー360及び第1の組立体330のアー
ムと同様な横寸法を有する。更に、ミラー360,43
0は第1および第2の組立体330,350の面に垂直
な軸に沿って互いに整列されている。周辺領域450は
周辺領域380,450間の第2の比較的厚いGaAs
層によって第2の組立体350の周辺領域380に接続
され、この層は10〜20μmの範囲の、好ましくは1
4μmの厚みを有する。
【0052】第1および第2の組立体330,350に
類似の形態で、第3の組立体420はAlGaAsおよ
び酸化アルミニウムの交互層を有する多層構造体であ
る。酸化アルミニウム層の各々は300〜350nmの
厚さ範囲、好ましくは314.5nmの厚みを有する。
【0053】第3の組立体420の各AlGaAs層は
3つの一続きの副積層体、特に以下のような第1、第2
および第3の副積層体を有する。 (i)組成Ala Gab Asをもつ第1および第3の副
積層体、ここでaは0.58〜0.62の範囲、bは
0.38〜0.42の範囲であり、(ii)組成Alc
d Asの第2の副積層体、ここでcは0.28〜0.
32の範囲、dは0.68〜0.72の範囲である。第
1および第3の副積層体の好ましい組成はAl0.6 Ga
0.4 Asであり、第2の副積層体の好ましい組成はAl
0.3 Ga0.7 Asである。
【0054】第1および第3の副積層体は各々10〜2
0nmの厚さ範囲であり、第2の副積層体は90〜10
0nmの厚さ範囲である。しかしながら、第1および第
3の副積層体の好ましい厚みは13.5nmであり、第
2の副積層体の好ましい厚みは94.9nmである。
【0055】第1および第2のキャビティ340,40
0によってミラー360,430はそれらそれぞれのア
ーム上に、ミラー360,430間に互いに間隔を有し
て、自由に吊り下げることが可能であり、第1の組立体
330はミラー360,430に力を加えることによっ
て調節可能である。このような力は静電気的に、あるい
は圧電気的に生じさせることができる。かかる力の調節
によってデバイス240は整調することが可能である。
【0056】更に、組立体330,350,420にお
ける比較的複雑な層配列は層の屈折率および、したがっ
て全体の中央ミラー360,430および第1の組立体
330の反射力の正確な調整を可能にするように選定さ
れる。
【0057】周辺領域380,450は、それぞれ組立
体330,350,420と共合した接続パッド46
0,470,480にワイヤ接合することによって電気
的接続を容易にするために、図4に示されるような台段
形態に配置される。比較的厚いGaAs層は組立体33
0,350,420を実質的に互いに電気的に絶縁する
ように動作可能である。更に、互いに対して中央ミラー
360,430を、また第1の組立体330を作動させ
るために静電気力が用いられる時には、組立体330,
350,420は十分な導電性を有し、これによって、
そこに接合された共合のワイヤを通してパッド460,
470,480に加えられた電圧が第1の組立体330
に対して中央ミラー360,430の電圧を制御するよ
うになっている。
【0058】フィルタデバイス240の動作を図3、図
4を参照して説明する。フィルタ280に沿ってサーキ
ュレータ210から伝わる入来放射光はレンズ230に
よって第3の組立体420の中央ミラー430上に焦点
が合される。中央ミラー430は一部分透過可能であ
り、その上に入射された放射光は第2のキャビティ40
0に伝わりかつ中央ミラー360で中央ミラー430へ
大部分反射される。もし放射光が、中央ミラー360,
430間の有効距離が正確な数の半波長であるような波
長成分を有するならば、第2のキャビティ400内で共
振が起こり、その成分は第2のキャビティに定常波を起
こす。反対に、放射光が、中央ミラー360,430間
の有効距離が正確な数の半波長でないような波長成分を
有するならば、非定常波が形成される。第2のキャビテ
ィ400は、一方のキャビティから他方への結合が0.
01〜0.1%の範囲となるように中央ミラー360を
経て第1のキャビティ340へ弱く結合され、その逆も
また同様である。第1のキャビティ340も第2のキャ
ビティ400と同じ波長に整調される時は、第1のキャ
ビティ340における共振は第2のキャビティ400か
ら第1のキャビティ340への共振に対応する放射光成
分の有効な結合をもたらす結果となる。第1の組立体3
30は放射光に対して一部分透過可能であり、その結果
第1のキャビティ340の共振における放射光の成分が
第1の組立体330を通して、また基質300およびそ
の非反射被覆305を通して伝達されてレンズ250
へ、また更にフィルタ290に沿ってドロップポートへ
伝わる。
【0059】キャビティ340,400の共振に対応す
る放射光の成分はそれによってデバイス240を通して
伝達され、一方、共振に対応しない放射光の成分は第2
および第3の組立体350,420からサーキュレータ
210へ反射される。デバイス240を通した伝達は、
キャビティ340,400が互いに類似の波長に整調さ
れてそれらの共振が対応することとなる時にのみ実質的
に生じる。
【0060】図5を参照すれば、キャビティ340,4
00が同様の共振波長、特に1550nmの波長に整調
される時の図4におけるフィルタデバイス240の透過
(伝達)および反射特性のグラフが示されている。この
グラフにおいて、曲線500はデバイス240を通した
放射光透過を表わし、破線曲線510はデバイス240
からの放射光反射を表わす。共振におけるデバイス24
0を通した放射光の減衰は1dB以下であるが、レンズ
230,250およびファイバ280,290と共合し
た結合損失は1〜2dBの範囲のサーキュレータ210
とドロップポート間の全体挿入損失をきたす。共振にお
けるデバイス240からの反射損失はその透過減衰損失
が1dB以下である時に−42dBのレベルであること
をグラフは示している。更に、デバイス240によって
表わされた反射損失は、その透過損失が1550nmの
波長での共振から0.8nmの波長差で−25dBのレ
ベルである時に1dB以下である。図5に示された15
45nm〜1555nmの範囲の波長における共振から
0.8nmを超える波長差で、デバイス240に通した
透過損失は25dBを超える。
【0061】一方のチャンネルCi から他方のチャンネ
ルへ切り替えるデバイス240の動作を図6を参照して
説明する。図6において、3つの互いに垂直な軸線、特
に波長軸線600、時間軸線610および透過率軸線6
20が示されている。波長、時間および透過率の増加方
向はそれぞれ矢印640,650,660で示される。
軸線600,610,620内には時間および波長に依
存するデバイス240の透過率の符号700で示された
3次元曲線が含まれている。曲線700はグラフの背面
で符号720で示された2次元曲線として投影される。
この曲線720は波長対透過率を例示している。
【0062】第1のピーク740は公称の波長λ1 によ
ってチャンネルCi の1つに対して整調されたデバイス
240に対応し、第2のピーク820は公称の波長λ2
によってチャンネルの他方に対して整調さたデバイス2
40に対応している。キャビティ340,400を再整
調するために、第1の組立体330の電圧に対して第2
および第3の組立体350,420間に与えられた電圧
差は両キャビティ340,400を波長λ1 から互いに
反対の波長方向に不整調されるように調節される。この
相互の不整調は第1のピーク740を拡げかつ符号76
0,780の曲線で表わされたように透過(伝達)性を
減じ、それによってデバイス240によって与えられた
透過機能を有効に切断する。2つのキャビティ340,
400は次に、それらそれぞれの中央ミラー360,4
30を実質的に等量だけ動かすことによって、第1の組
立体330の電圧に対して組立体350、420間の電
圧差を変えることによって、符号800,810の曲線
で表わされたような第2の波長λ2 に向って、整調され
る。キャビティ340,400の両方が波長λ2 に整調
された時、デバイス240はピーク820で表示された
ように再び伝達可能となる。
【0063】曲線720において、デバイス240はピ
ーク740,820間で実質的に非伝達性であり、それ
によってそれらの間の中間チャンネルを通して整調せず
に一方のチャンネルから他方のチャンネルに整調される
ことが理解され得る。図5において、波長λ1 およびλ
2 は2つのチャンネルCi に対応する。
【0064】デバイス240はまた、そのキャビティ3
40,400の1つ又はそれ以上を選択的にわずかに相
互不整調することによって制御された減衰器として機能
させることができる。このようにして、デバイス240
はそのチャンネルに対してキャビティ340,400が
名目上整調されるのに依存して波長選択減衰をもたらす
ことができる。第1の組立体330に対して組立体35
0,420に与えられた電圧差は不整調度を決定するの
に使用することができ、それによってデバイス240に
よって表わされた減衰を決定する。減衰機能を遂行する
時、デバイスの反射力の変化を利用することができる。
図7は、そのキャビティ340,400が1.6nmの
相互波長差に不整調された時、特に各キャビティが総計
0.8nmによって公称上1550nmから不整調され
た時、フィルタ200に含まれるデバイス240によっ
てファイバ280からファイバ290に与えられる反射
の減衰を表わすグラフを例示している。フィルタ200
内のデバイス240によって与えられた減衰は実質的に
−15dB〜−3dBに制御可能であることが示され
る。
【0065】制御された減衰器として動作するデバイス
240は、特に通信ネットワークに使用して有用であ
り、ここでチャンネル間の差損はネットワークを通して
蓄積されかつネットワークの実行の品位を下げることが
できる。このようにして、デバイス240はネットワー
ク内のチャンネルCi にまたがるパワーレベルを均等化
するのを助けるのに使用できる。
【0066】デバイス240の製作について説明する。
図8および図9は図4のフィルタデバイス240を製作
する方法の製造工程を例示したものであり、この方法は
第1工程〜第6工程までを含んでいる。
【0067】工程1 図8を参照すれば、最初に、ガリウム砒化物基質300
はその両主面が鏡面仕上げに磨かれ、それによって実質
的に200μmの厚さまで薄くされる。基質300の主
面320上で第1の組立体330は真空蒸着装置におけ
る酸化金属の化学蒸着(MOCVD)によって基質30
0上に成長される。第1の組立体330は分配されたブ
ラッグ(Bragg)反射器(DBR)であり、AlG
aAsとAlAsの交互層を有する。第1の組立体33
0の反射器はAlGaAsの4層とAlAsの3層とを
有する。AlAs層は各々314.5nmの厚みであ
る。更に、AlGaAs層は各々3つの一続きの副積層
体、特に公称厚み52.8nmで公称の組成Al0.6
0.4 Asの第1の副積層体と、公称厚み19.9nm
で公称組成Al0.3 Ga0.7 Asの第2の副積層体と、
厚さおよび組成が第1の副積層体と類似の第3の副積層
体とを有する。結果としての第1の組立体330は1.
5μmの単位の厚みを有する。次に、ガリウム砒化物の
第1のスペーサ層が第1の組立体330上に成長され
る。このスペーサ層は公称的に14μmの厚みを有す
る。
【0068】次に、第2の組立体350は前記MOCV
Dによって基質300から離れた第1のスペーサ層上に
成長され、この第2の組立体350もまた前記DBRで
ある。第2の組立体350の反射器はAlGaAsの7
層とAlAsの6層を含む。AlAs層は各々314.
5nmの厚さである。更にAlGaAs層は各々12
5.0nmの公称厚みとAl0.6 Ga0.4 Asの公称組
成を有する。第2の組立体350は2.8μmの単位の
厚さを有する。次にガリウム砒化物の第2のスペーサ層
が第1の組立体350上に成長される。このスペーサ層
は公称14μmの厚さである。
【0069】最後に、第3の組立体420はその後MO
CVDによって基質300から離れた第2のスペーサ層
上に成長され、この第3の組立体420もまたDBRで
ある。第3の組立体350の反射器はAlGaAsの3
層とAlAsの2層とを含む。AlAs層は各々31
4.5nmの厚みである。更に、AlGaAs層は各々
3つの一続きの副積層体を有し、特に公称厚み13.5
nmで公称の組成がAl 0.6 Ga0.4 Asの第1の副積
層体と、公称厚み94.9nmで公称の組成がAl0.3
Ga0.7 Asの第2の副積層体と、第1の副積層体と厚
みおよび組成が類似の第3の副積層体とを有する。第3
の組立体420は1.1μmの単位の厚みを有する。工
程1の完了によって符号880で示されるワークピース
の生成がなされる。
【0070】工程2 図9を参照すれば、フォトレジストの層900は次にワ
ークピース880の第3の組立体420上に拡がり、フ
ォトリトおよび共合したレジスト成長技術が該層900
の窓部を画成するために適用される。窓部は中央ミラー
360,430および工程2におけるそれらの共合した
アームを輪郭付けするのに使用可能である。
【0071】工程3 工程2からのワークピース880は次に、異方性反応イ
オンエッチング(RIE)あるいは化学補助イオンビー
ムエッチング(CAIBE)の操作を受け、ここで層9
00はエッチングのために刷込み型を有する。エッチン
グはMOCVD付着層を通した孔910,920がMO
CVD層を貫通し第1の組立体330を超えて下方に達
することとなるまで続けられる。
【0072】工程4 工程3からのワークピースは次に、380〜420℃の
範囲の温度で、好ましくは400℃の温度で蒸気雰囲気
にさらされ、ここでワークピース880のAlAs層が
酸化アルミニウムに酸化される。ワークピースは次に優
先湿式エッチングを受けるが、これは組立体330,3
50,420には作用せず、中央ミラー360,430
および自由に吊り下げられたそれらの共合アームおよび
画成されたキャビティ340,400を残すように孔9
10,920の付近におけるスペーサ層の一部分を除去
する、更に、湿式エッチングは同様に、第1の中央ミラ
ー360下側の第1のキャビティ340における第1の
組立体330に残っている第1のスペーサ層の残跡を除
去する。
【0073】工程5 次に、符号930で示されるように工程4からのワーク
ピース880に台段状の輪郭を形成するために、再度の
リトグラフ、RIEおよび優先湿式エッチング技術が加
えられる。この台段状の輪郭は標準ワイヤ接着器具を用
いてワークピースに電気的接続を行う時の助けとなる。
接続ワイヤが接着されるべきパッド460,470,4
80を形成するために金属が組立体330,350,4
20上に選択的に付着される。
【0074】工程6 工程5からのワークピース880は次いでワークピース
880を通した赤外線放射伝搬を可能とする適当なキャ
リア(図示せず)に保持され、非反射被覆305が基質
300の主面310に与えられ、それからデバイス24
0を得るためのワークピース880の製作を完成させる
べくワイヤがパッド460,470,480に接着され
る。デバイス240に同一の数個のデバイスは梱包及び
ワイヤ接着のための個々のデバイスを得るために工程5
の後で切り出された1つの基質から製作される。
【0075】本発明の範囲から逸脱することなく、フィ
ルタ200およびデバイス240に対して変更がなされ
得ることが認められる。例えば、より大の波長選択濾過
反応性を得るために、2つ以上の相互結合の共振キャビ
ティと共合するようにデバイス240を修正することが
可能である。また数個のデバイス240はより大の選択
応答性を有するように縦続接続することができる。更
に、本発明に使用されたようなアッドドロップフィルタ
における直接チャンネル切り替えを達成するために結合
光学共振器を不整調する技術が、例えば導波管デバイス
における相互結合光学リンク共振器のようなマイクロ・
メカニカル整調光学ファブリ−ペロット共振器以外の他
のタイプの相互結合光学共振器にも適用可能である。
【0076】中央ミラー360,430の静電気作動に
ついて上述したが、例えば圧電気作動のような他の作動
方法も可能である。これにあっては、例えば圧電材料と
しての酸化亜鉛を含む圧電層が図8に示される製作方法
の工程1における組立体330,350,420上に製
作される。このような圧電層は中央ミラー360,43
0を支持するアームに差応力を生じさせることができ、
これによってミラーが第1の組立体330に対するそれ
らの空間的分離を変更するようにすることができる。
【0077】更に、フィードバック制御が第1の組立体
330に対してミラー360,430の空間的分離を安
定化するために適用でき、これによってデバイス240
はその割り当てられたチャンネルCi に対して安定に整
調されるようになる。このようなフィードバック制御
は、例えば、デバイス240を通して反射あるいは伝達
さたチャンネルの放射光に低周波機器(artefac
ts)を用いることを可能とし、この低周波機器はチャ
ンネル修正周波数でチャンネルCi に伝達された伝送路
のそれより小さくなっている。
【0078】上述のデバイス240はガリウム砒化物製
造技術を用いて製作されたが、このデバイス240は同
様にシリコン材料の修正された形態に製作することもで
き、かかるシリコン材料は、シリコンに比べて比較的砕
け易いガリウム砒化物に比してすぐれた機械的特性を有
する。シリコンの修正された形態のデバイス240は多
部分構造を用いることができ、この部分は製作後に例え
ば溶融接着によって一体に接着される。またシリコンの
修正された形態のデバイス240はシリコン基質上の表
面構造として製作でき、修正された形態のデバイス24
0のミラーおよびアームはデバイスの光学キャビティに
対応する空所を形成するのに使用するための犠牲的な酸
化層と共にエピタキシャル気相成長処理によって形成さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】チャンネル絶縁機能を例示した従来のアッドド
ロップフィルタの系統図である。
【図2】図1のフィルタに類似した3つのアッドドロッ
プフィルタと共合した従来の通信システムの系統図であ
る。
【図3】図1のアッドドロップフィルタに対して光ドロ
ップ機能を与えるためのサーキュレータに接続されるフ
ィルタモジュールを備えた本発明による波長選択式光学
フィルタを例示した図である。
【図4】図3に例示したフィルタモジュールに含まれる
フィルタデバイスの概略図である。
【図5】図4に示すフィルタデバイスの透過および反射
特性のグラフを示す図である。
【図6】一方の波長から他方の波長に整調するときの図
4におけるフィルタデバイスの透過特性のグラフを示す
図である。
【図7】不整調されている時の図4におけるフィルタデ
バイスを通した減衰率および反射率のグラフを示す図で
ある。
【図8】図4におけるフィルタデバイスを製作するため
に要求される製作工程1を例示した図である。
【図9】図4におけるフィルタデバイスを製作するため
に要求される製作工程2〜6を例示した図である。
【符号の説明】
10 アッドドロップフィルタ 100 多チャンネルWDM通信システム 200 フィルタ 210 サーキュレータ 230 入力レンズ 240 フィルタデバイス 250 出力レンズ 260,270,280,290 光ファイバ 300 基質 330,340,360,400,430 光学共振器 350,430 ミラー組立体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ジェームズ スチュワート イギリス ノーザンツ エヌエヌ12 8ア ールエフ ブレイクスリー ハイ ストリ ート (番地なし) マナー ハウス (72)発明者 ルース ヒッバーソン イギリス ノーザンプトン エヌエヌ1 4ピーキュー パーサー ロード 47

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力放射光を受光し、対応する濾過され
    た出力放射光を出力するための波長選択式光学フィルタ
    (240)であって、前記フィルタ(240)は入力放
    射光を濾過して出力放射光を発生するための複数個の相
    互に独立して整調可能な光学共振器(330,340,
    360;360,400,430)を有し、前記共振器
    (330,340,360;360,400,430)
    は少なくとも部分的に相互に結合されており、また該共
    振器(330,340,360;360,400,43
    0)は少なくとも部分的に相互に重なった整調範囲を共
    合して有することを特徴とする波長選択式光学フィル
    タ。
  2. 【請求項2】 使用時の前記フィルタ(240)は、 (a)光学共振器が同類の波長に相互に整調されたと
    き、出力放射光を発生するように少なくとも部分的に入
    力放射光に対し伝達可能であり、 (b)共振器が相互に不整調されたとき、入力放射光に
    対して実質的に非伝達となる、ことを特徴とする請求項
    第1項に記載のフィルタ。
  3. 【請求項3】 フィルタ(240)は、共振器が類似の
    波長に実質的に相互に整調されたとき、波長選択式減衰
    器として機能するように動作可能であることを特徴とす
    る請求項第2項に記載のフィルタ。
  4. 【請求項4】 共振器(330,340,360)の1
    つからこれに隣接した他の共振器(360,400,4
    30)への結合は0.01〜0.1%の範囲にあること
    を特徴とする請求項第1項、第2項または第3項に記載
    のフィルタ。
  5. 【請求項5】 共振器は第1および第2の整調可能なフ
    ァブリ−ペロット(Fabry−Perot)キャビテ
    ィ(330,340,360;360,400,43
    0)を有し、該キャビティは少なくとも部分的にかつ相
    互にキャビティに共通した構成部分(360)を通して
    結合されることを特徴とする請求項第1項、第2項、第
    3項または第4項に記載のフィルタ。
  6. 【請求項6】 前記構成部分はキャビティ間の空間に配
    置された第2のミラー組立体であり、第1および第2の
    キャビティはそれぞれ第1および第3のミラー組立体
    (330、430)を共合して有しており、第1および
    第2の組立体は第1のキャビティ(340)を画成し、
    第2および第3の組立体は第2のキャビティを画成する
    ことを特徴とする請求項第5項に記載のフィルタ。
  7. 【請求項7】 各キャビティはその共合したミラー組立
    体の間の領域にある空所(340,400)を有するこ
    とを特徴とする請求項第5項または第6項に記載のフィ
    ルタ。
  8. 【請求項8】 前記空所(340,400)はその共合
    されたミラー組立体の主面に垂直な方向で10〜20μ
    m巾の範囲に存することを特徴とする請求項第7項に記
    載のフィルタ。
  9. 【請求項9】 前記組立体は各々多層構造物(330,
    350,430)を含むことを特徴とする請求項第6
    項、第7項または第8項に記載のフィルタ。
  10. 【請求項10】 各多層構造物はAlGaAsおよび酸
    化アルミニウムの複数の交互層を含むことを特徴とする
    請求項第9項に記載のフィルタ。
  11. 【請求項11】 酸化アルミニウム層は各々300nm
    ないし350nmの範囲の厚みを有することを特徴とす
    る請求項第10項に記載のフィルタ。
  12. 【請求項12】 第1および第3の組立体(330,4
    20)のAlGaAs層は各層が第1、第2および第3
    の副積層体を含むような層であり、 (i)第1および第3の副積層体は組成Ala Gab
    sを有し、ここでaは0.58〜0.62の範囲にあ
    り、bは0.38〜0.42の範囲にあり、 (ii)第2の副積層体は組成Alc Gad Asを有し、
    ここでcは0.28〜0.32の範囲にあり、dは0.
    68〜0.72の範囲にある、ことを特徴とする請求項
    第10項または第11項に記載のフィルタ。
  13. 【請求項13】 第3の組立体(420)においては、
    第1および第3の積層体は各々10〜20nmの厚さ範
    囲にあり、第2の副積層体は90〜100nmの厚さ範
    囲にあることを特徴とする請求項第12項に記載のフィ
    ルタ。
  14. 【請求項14】 第1の組立体(330)においては、
    第1および第3の積層体は各々45〜55nmの厚さ範
    囲にあり、第2の副積層体は15〜25nmの厚さ範囲
    にあることを特徴とする請求項第12項または第13項
    に記載のフィルタ。
  15. 【請求項15】 第2の組立体(350)は、各AlG
    aAs層が組成AlaGab Asを有し、ここでaは
    0.58〜0.62の範囲にあり、bは0.38〜0.
    42の範囲にあるような酸化アルミニウムおよびAlG
    aAsの層を含むことを特徴とする請求項第10項ない
    し第14項に記載のフィルタ。
  16. 【請求項16】 第2の組立体(350)においては、
    AlGaAs層は115〜140nmの厚さ範囲にある
    ことを特徴とする請求項第15項に記載のフィルタ。
  17. 【請求項17】 キャビティはそれらそれぞれのミラー
    組立体(330,430)と第2のミラー組立体(35
    0)との間の空所分離を変えることによって整調可能で
    あることを特徴とする請求項第6項〜第16項のいずれ
    か1つに記載のフィルタ。
  18. 【請求項18】 ミラー組立体(360,430)の少
    なくとも或る部分は弾性的に吊り下げられ、それら相互
    の空所分離はミラー組立体(330,350,420)
    に圧電気の力を与えることによって変更可能であること
    を特徴とする請求項第17項に記載のフィルタ。
  19. 【請求項19】 ミラー組立体の少なくとも或る部分は
    弾性的に吊り下げられ、それら相互の空所分離はミラー
    組立体(330,350,420)に静電気力を与える
    ことによって変更可能であることを特徴とする請求項第
    17項に記載のフィルタ。
  20. 【請求項20】 ミラー組立体(330,350,42
    0)は静電気力を発生するために電圧差をそれに与える
    ことができるように電気的に接続されることを特徴とす
    る請求項第19項に記載のフィルタ。
  21. 【請求項21】 ミラー組立体(330,350,42
    0)の各々は複数個の従順アーム(370,440)に
    吊り下げられた中央ミラー領域(360,430)を含
    むことを特徴とする請求項第20項に記載のフィルタ。
  22. 【請求項22】 各中央ミラー領域(360,430)
    は実質的に円形でありかつ4本のアーム(370,44
    0)に吊り下げられることを特徴とする請求項第21項
    に記載のフィルタ。
  23. 【請求項23】 各中央領域(360,430)は50
    〜150μmの範囲の有効直径を有し、各アーム(37
    0,440)は600〜2000μmの範囲の長さを有
    することを特徴とする請求項第21項または第22項に
    記載のフィルタ。
  24. 【請求項24】 キャビティおよびそれらの共合したミ
    ラー組立体は、ミラー組立体(330,350,42
    0)に電気的な接続がなされ得るように台段形状に基質
    (300)上に製作され、該組立体は実質的に相互に電
    気的に絶縁されていることを特徴とする請求項第6項〜
    第23項のいずれか1つに記載のフィルタ。
  25. 【請求項25】 ガリウム砒化物あるいはシリコンの製
    造技術を用いて製造されることを特徴とする請求項第1
    項に記載のフィルタ。
  26. 【請求項26】 入力通信放射光を受光しかつ該入力通
    信放射光における特定チャンネルに対応した放射光をド
    ロップおよびアッドするように動作可能なアッドドロッ
    プ(add−drop)フィルタ(10)であって、該
    アッドドロップフィルタ(10)はチャンネルに対応し
    た放射光を遮断するために任意の先行請求項にしたがっ
    たフィルタ(240)と共合することを特徴とするアッ
    ドドロップフィルタ。
  27. 【請求項27】 請求項1に記載のフィルタを製作する
    方法であって、 (a)ミラー組立体およびその間のスペーサ層を形成す
    る一連の層(330,350,420)を基質(30
    0)上に形成する工程と、 (b)吊り下げられた反射器および共合した従順な支持
    アームに対応した層に形状を画成する工程と、 (c)ミラー組立体とその間にスペーサ層が現れる光学
    キャビティとを生み出すようにエッチング処理によって
    基質とその共合した層を処理する工程と、 (d)ミラー組立体を互いに対して作動させるように動
    作可能な形状を組立体上に画成しかつ生成する工程と、 (e)キャリア上に上記の工程(a)〜(d)によって
    製作されたフィルタを保持し、かつ該フィルタに電気的
    な接続を行う工程と、を有することを特徴とするフィル
    タの製作方法。
  28. 【請求項28】 前記層は酸化金属の化学蒸着(MOC
    VD)によって形成されることを特徴とする請求項第2
    7項に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記スペーサ層は、光学キャビティを
    形成しかつミラー組立体の自由な吊り下げをもたらすよ
    うに優先的に湿式エッチングがなされることを特徴とす
    る請求項第27項に記載の方法。
  30. 【請求項30】 ミラー組立体は各々AlGaAsおよ
    びAlAsの交互層を有し、該AlAsは実質的に酸化
    アルミニウムを形成するように加熱処理されることを特
    徴とする請求項第27項、第28項または第29項に記
    載の方法。
  31. 【請求項31】 請求項1に記載のフィルタ(240)
    を第1の波長(λ1 )から第2の波長(λ2 )まで整調
    する方法であって、 (a)フィルタ(240)が第1の波長(λ1 )で選択
    的な濾過作用をもつように共振器を第1の波長(λ1
    に整調する工程と、 (b)少なくとも1つの共振器を第1の波長方向(76
    0)に整調し、かつ他の共振器を第1の波長方向(76
    0)に反対の他の波長方向(780)に整調することに
    よって共振器を第1の波長(λ1 )から不整調とする工
    程と、 (c)共振器を第2の波長(λ2 )に向けて相互に不整
    調の状態(800,810)に整調する工程と、 (d)フィルタ(240)が第2の波長(λ2 )で選択
    的な濾過作用をもつように共振器を最終的に第2の波長
    (λ2 )に整調する工程と、を有することを特徴とする
    方法。
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