JP2003139947A

JP2003139947A - 光学フィルター

Info

Publication number: JP2003139947A
Application number: JP2001334063A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Minagawa; 良明皆川; Takeshi Maro; 毅麿; Akito Sakamoto; 章人酒本; Toshinori Sugiyama; 寿紀杉山
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-14
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP3910824B2

Abstract

(57)【要約】【課題】膜厚変動に対する特性の変動を抑え、量産性
に優れたフィルター構造を提供する。【解決手段】光学基板上に、互いに屈折率の異なる２
種類以上で、使用中心波長(λ)に対してλ/4光学波長厚
みの略整数倍の薄膜を、スペーサー層を介して上下に少
なくとも１層以上設けた構造を有するキャビティを４
個、結合層を用いて連結してなる光学フィルターにおい
て、各キャビティともスペーサー層以外の層数が等し
く、基板直上のキャビティと最終段のキャビティのスペ
ーサー層の膜厚の平均をa、基板直上のキャビティと最
終段のキャビティにはさまれたキャビティのスペーサー
層の光学膜厚の平均をｂとしたときに、0.3≦ａ／ｂ≦
0.6、かつｂ≧3.5λ、となる関係を有する光学フィルタ
ー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルターの始め
および終わりの数層を除き、各層の光学膜厚がλ/4
(λ：使用中心波長)の整数倍となるように構成された誘
電多層膜からなる光学フィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＴの進展による情報量の増大に伴い通
信量も増大し、通信網は光ファイバーを用いた光通信網
が主役となっているが、最近の急速なインターネットの
進展に伴い、通信量は飛躍的に増大しており、この通信
需要の増大に答えるため、一本の光ファイバーに複数の
異なる波長の光を多重伝送するＷＤＭ(ＷａｖｅＤｉ
ｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)方式が脚光
を浴びている。光ファイバーを用いた長距離伝送では、
光ファイバー自体の伝送ロスが波長1400〜1600nmの帯域
で最小となることから、この帯域が使用されているが、
WDM方式では、この波長帯域に間隔にして1nmもしくは1n
mを切る間隔で光を多重化させて光を通し、各波長の光
にチャンネルを割り当てることにより、その伝送効率を
上げている。よって、このWDM方式では、必要な通信チ
ャンネルを取り出すために、一本の光ファイバーに間隔
約1nm程度で多重化されている数十から100以上の光の中
から、所定の波長を有する光を分離する必要がある。こ
の所定の光の分離には、誘電多層膜からなる狭帯域バン
ドパス光学フィルター、AWG(Arrayed Waveguide Grat
ing)、光ファイバーグレーティングが用いられるが、分
離する光、すなわちチャンネル数が1から20チャンネル
である場合は、価格、安定性の面から主に真空成膜装置
(真空蒸着、スパッタ等)で作製した誘電多層膜からなる
狭帯域バンドパス光学フィルターで構成される分波器が
用いられている。

【０００３】この誘電多層膜からなるフィルターは、
「光学薄膜」（H.A.Macleod著、小倉繁太郎等訳、日刊
工業新聞社発行）のp.288に記載されている全誘電体フ
ァブリーペローエタロン(図2参照：光学路長がλ/4の高
屈折率層8と低屈折率層9を対としたミラー層を複数層重
ね、その上に光学路長がλ/2の整数倍のスペーサー層10
を設け、その上に先のミラー層を逆転させて積層した基
本構造を有する)を結合層を介して多数積み重ねたもの
からなる（図1）。ここで、１は光学基板、２・４・５
・６はキャビティ、３は結合層を示す。誘電多層膜を用
いたバンドパスフィルターを上記のWDM方式の分波器と
して用いる場合には、挿入損失が0.5dB程度かそれ以
下、リップル0.3dB程度かそれ以下、透過波長帯域幅お
よび阻止帯域幅は、ITUで規格化されている200GHz用グ
リッド（チャンネル間隔が1.6nm）では、それぞれ約0.8
nm以上、および約2.4nm以下とする必要があり、非常に
狭帯域で挿入損失が小さいフィルターとする必要があ
る。フィルターの構造は、図1に示したように、膜厚が
光学路長の1/2の整数倍の厚みを有するスペーサー層を
中心としてその上下に対称に1/4光学路長の厚みを有す
る高屈折率層と低屈折率層が順に並んでミラー層を形成
した構造を有するキャビティを結合層を通して複数個直
列に並べた構造となっている。WDM方式の狭帯域バンド
パスフィルターとするためには、すなわち、損失および
リップルを抑え、かつ帯域を狭くすると共に、通過帯域
は確保するためには、キャビティ内のミラー(高屈折率
層と低屈折率層の組み合わせ)を16〜14組とするととも
に、キャビティの個数を3個以上とするのが良く知られ
たフィルターの設計方法であるが、この場合、膜の層数
は少なくとも50層を超え、高屈折率層にTa2O5、低屈折
率層にSiO2を用いた場合、全体の膜厚は10μmを超え
る。また、フィルターの特性(損失、リップル、通過お
よび阻止帯域幅)は各層の膜厚変動に非常に敏感で、成
膜中の何らかの原因で各層の膜厚が設計値に対し±0.1%
の中で変動するとリップルが大きくなると共に、通過帯
域が狭くなる領域が出てきて、誘電体フィルターの成膜
歩留まりが大きく減少する。

【０００４】この±0.1%変動幅は、使用波長が1550nmの
場合で、膜厚にして±1.55nm変動であり、原子の大きさ
にして6個程度の変動である。これが誘電多層膜の量産
を阻害している要因である。このように、WDM狭帯域フ
ィルター用誘電多層フィルターの作製では層厚の制御が
非常に重要であり、各種光学式モニターが開発されてい
るが、各層の変動を0.1%以下とするため感度限界でのモ
ニターになるのと、かつＷＤＭでの多重度を上がるとチ
ャネル間隔が詰まるため、更に仕様が厳しくなるため、
モニターだけの管理ではなかなか量産性が上がらない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記の膜
厚変動に対する特性の変動を抑え、量産性に優れたフィ
ルター構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、光学基板
上に、互いに屈折率の異なる２種類以上で、使用中心波
長(λ)に対してλ/4光学波長厚みの略整数倍の薄膜を、
スペーサー層を介して上下に少なくとも１層以上設けた
構造を有するキャビティを４個、結合層を用いて連結し
てなる光学フィルターにおいて、各キャビティともスペ
ーサー層以外の層数が等しく、基板直上のキャビティと
最終段のキャビティのスペーサー層の膜厚の平均をa、
基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさまれ
たキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均をｂとし
たときに、0.3≦ａ／ｂ≦0.6、かつｂ≧3.5λ、とする
ことにより、各層の膜厚変動に対して特性(損失、リッ
プル、通過および阻止帯域幅)の変動が抑えられること
を見出した。

【０００７】また、同様な誘電多層フィルターにおい
て、光学基板上に、互いに屈折率の異なる２種類以上
で、使用中心波長(λ)に対してλ/4光学波長厚みの略整
数倍の薄膜を、スペーサー層を介して上下に少なくとも
１層以上設けた構造を有するキャビティを４個、結合層
を用いて連結してなる光学フィルターにおいて、基板直
上のキャビティと最終段のキャビティにはさまれたキャ
ビティにおけるスペーサー層以外の層数が等しく、かつ
基板直上のキャビティと最終段のキャビティの少なくと
も一方におけるキャビティ内のスペーサー層以外の層数
が、基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさ
まれたキャビティにおけるスペーサー層以外の層数より
2層少なく、かつ基板直上のキャビティと最終段のキャ
ビティのスペーサー層の光学膜厚の平均をa、基板直上
のキャビティと最終段のキャビティにはさまれたキャビ
ティのスペーサー層の光学膜厚の平均をｂとしたとき
に、0.55≦ａ／ｂ≦0.85、かつｂ≧3.5λ、とすること
でも、各層の膜厚変動に対して特性(損失、リップル、
通過および阻止帯域幅)の変動が抑えられることを見出
した。

【０００８】さらに、光学基板上に、互いに屈折率の異
なる２種類以上で、使用中心波長(λ)に対してλ/4光学
波長厚みの略整数倍の薄膜を、スペーサー層を介して上
下に少なくとも１層以上設けた構造を有するキャビティ
を４個、結合層を用いて連結してなる光学フィルターに
おいて、基板直上のキャビティと最終段のキャビティに
はさまれたキャビティにおけるスペーサー層以外の層数
が等しく、かつ基板直上のキャビティと最終段のキャビ
ティの少なくとも一方におけるキャビティ内のスペーサ
ー層以外の層数が、基板直上のキャビティと最終段のキ
ャビティにはさまれたキャビティにおけるスペーサー層
以外の層数より４層少なく、かつ基板直上のキャビティ
と最終段のキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均
をa、基板直上のキャビティと最終段のキャビティには
さまれたキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均を
ｂとしたときに、0.8≦ａ／ｂ≦1.25、かつｂ≧3.5λ、
とすることでも、各層の膜厚変動に対して特性(損失、
リップル、通過および阻止帯域幅)の変動が抑えられる
ことを見出した。

【０００９】さらに、スペーサー膜厚bを5λ以上とする
と変動を抑えることができ基板当たりの良品面積が増
し、更に7.5λ以上とすると、さらに良品面積が増す。
但し、フィルター当たりの総膜厚が厚くなるので成膜時
間がかかる。ｂとしては10λ以内とするのが良い。

【００１０】尚、キャビティの構成は図２に示すよう
に、光学膜厚がλ/2の整数倍からなる高屈折率または低
屈折率のスペーサー層10と、スペーサー層の両側にλ/4
もしくはλ/4の奇数倍からなる光学膜厚の高屈折率層8
と低屈折率層9を交互かつ対称に配置した構成とする。

【００１１】光学基板としては、ガラスが主に用いられ
ているが、透明プラスチックも使用できる。また、基板
から剥がして、単体で使用することもできる。

【００１２】誘電体多層薄膜フィルターは、真空成膜法
で作製される。真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタ
法、化学気相成長法、レーザーアブレイション法など各
種成膜法を用いることができる。真空蒸着法を用いる場
合、膜質を改善するため蒸着蒸気流の一部をイオン化す
るとともに基板側にバイアスを印加するイオンプレーテ
ィング法、クラスターイオンビーム法、別イオン銃を用
いて基板にイオンを照射するイオンアシスト蒸着法を用
いると有効である。スパッタ法としては、DC反応性スパ
ッタ法、RFスパッタ法、イオンビームスパッタ法などが
ある。また、化学的気相法としては、プラズマ重合法、
光アシスト気相法、熱分解法、有機金属化学気相法など
がある。

【００１３】高屈折率層の材料としては、TaOx、TiOx、
ZnS、ZnSn、GaP、InP、Si、Ge、SiGex、SiNx、SiCx、Zr
Ox、NbOx、YOｘ、およびこれらの混合材などが、低屈折
率層の材料としてはSiOx、MgF2、AlOx、SiOxCy、SiOxN
y、MgOx、およびこれらの混合材などがある。フィルタ
ーの材料として用いる場合、使用波長帯域で、消衰係数
が0.001以下にすることが損失を抑えるためには重要で
ある。スペーサー層、ミラー層、結合層の材料は異なっ
ていても問題ない。

【００１４】

【発明の実施の形態】（実施例1〜９）以下、本発明の
実施例を図面により具体的に説明する。円形のガラス基
板(サイズ：直径300mm×t8mm)上に、以下の構成の誘電
多層膜フィルターを形成した。成膜領域は、半径100mm
から外側の領域である。半径100mmより内側は、マスク
で覆い成膜されない。光学フィルター成膜面と反対面に
は、使用する光学モニターのモニター光波長に対応した
反射防止膜を形成して、基板裏面での反射による光学モ
ニターの誤動作を防いでいる。Hは高屈折率層、Lは低屈
折率層を示し、基本膜厚(光学路長)は、λ/4である。中
心周波数として、1550.12nm(ITUが設定したWDM方式伝送
チャンネルグリッドの34番目)とし、透過帯域幅0.8nm、
阻止帯域幅2.5nmで設計した。

【００１５】実施例1:基板/(HL)^7 6H (LH)^7 L ((HL)^
7 14H (LH)^7 L)^2 (HL)^7 4H (LH)^7 実施例2:基板/(HL)^6 H 10L H (LH)^6 L ((HL)^7 14H
(LH)^7 L)^2 (HL)^6 H 8LH (LH)^6 実施例3:基板/(HL)^6 14H (LH)^6 L ((HL)^7 14H (LH)^
7 L)^2 (HL)^6 14H (LH)^6 実施例4:基板/(HL)^6 H 10L H (LH)^6 L ((HL)^6 H 20L
H (LH)^6 L)^2 (HL)^6H 10L H (LH)^6 実施例5:基板/(HL)^6 14H (LH)^6 L ((HL)^6 H 20L H
(LH)^6 L)^2 (HL)^6 12H(LH)^6 実施例6:基板/(HL)^5 H 22L H (LH)^5 L ((HL)^6 H 20L
H (LH)^6 L)^2 (HL)^5H 20L H (LH)^5 実施例7:基板/(HL)^6 16H (LH)^6 L ((HL)^6 30H (LH)^
6 L)^2 (HL)^6 14H (LH)^6 実施例8:基板/(HL)^6 H 22L H (LH)^6 L ((HL)^6 30H
(LH)^6 L)^2 (HL)^6 H 20L H (LH)^6 実施例9:基板/(HL)^5 32H (LH)^5 L ((HL)^6 30H (LH)^
6 L)^2 (HL)^5 30H (LH)^5

【００１６】上記構造は、フィルター部分の構造のみ
で、この上に、0.36H 1.32Lの構造の反射防止膜を形成
する。

【００１７】成膜にはRFスパッタ法を、高屈折率層材に
はTa2O5、低屈折率層材にはSiO2を用いた。それぞれ、T
a2O5ターゲット、SiO2ターゲットをArと酸素の混合ガス
でスパッタし成膜した。それぞれのターゲットには、回
り込みおよびプリスパッタを可能とするシャッターおよ
びRF電源が付いており、独立に放電、成膜が可能であ
る。また、成膜時の膜厚は、光学式モニター装置を用い
て制御される。基板側にもRF電源が付いており、基板の
スパッタクリーニングが可能となっている。RF電源のRF
周波数は13.56MHzである。成膜中、膜の均質度を高める
ため、基板を毎分800回転させた。

【００１８】成膜の手順は、予め裏面(誘電多層フィル
ター形成面の裏面)に波長1545〜1555nmで反射率が0.1％
以下の反射防止膜を形成したガラス基板(屈折率)をスパ
ッタ装置に取り付けた後、排気し、真空度が1×10^-5 Pa
に到達したところで、基板を200℃まで赤外線ヒーター
を用いて加熱し脱ガス処理を行った。基板温度は、成膜
面と反対側の面の近傍に熱電対配して測定した。次に、
ガラス基板表面をArと酸素の混合ガスで逆スパッタし、
基板表面のクリーニングを行った。このときのArおよび
酸素ガス流量は、それぞれ、50sccm、20sccm。投入RFパ
ワーは500Wとした。

【００１９】クリーニング後、基板温度を100℃に設定
し、上記の構成の誘電多層膜を形成した。膜厚は、光学
式モニター装置で制御した。Ta2O5は、Ta2O5ターゲット
に２ｋWのパワーを印加し、Arと酸素の混合ガスでスパ
ッタし成膜した。このときのArガス流量は50sccm、酸素
ガス流量は20sccmとした。この条件で成膜したTa2O5膜
の屈折率は、エリプソメータで測定して波長1550nmで2.
07であった。SiO2は、SiO2ターゲットに２ｋWのパワー
を印加し、Arと酸素の混合ガスでスパッタし成膜した。
このときのArガス流量は50sccm、酸素ガス流量は10sccm
とした。この条件で成膜したSiO2膜の屈折率は、エリプ
ソメータで測定して測定波長1550nmで1.47であった。

【００２０】成膜終了後、ヒーターを切り基板温度が50
℃となったところで、成膜室をベント後、成膜済みの基
板を取り出し、別の未成膜の基板を取り付け、次の成膜
に移る。この一連の成膜を行うことで、上記の構造を有
する光学フィルターを作製した。

【００２１】（比較例１）実施例1〜3と同様に、以下の
構成のフィルターを作製した。基板/(HL)^7 H 2L H (LH)^7 L ((HL)^7 H 8L H (LH)^7
L)^2 (HL)^7 H 2L H (LH)^7 この上に、0.36H 1.32Lの構造の反射防止膜を形成して
ある。

【００２２】これら、実施例１〜3、および比較例1のフ
ィルターの透過率スペクトルをチューナブルレーザーと
パワーメータを用いて測定し、光学特性（挿入損失、リ
ップル、透過帯域幅、阻止帯域幅）を求めた。測定は、
円形基板の半径105mmのところから、半径5mm、角度5度
おきに測定した。角度の基準は、任意に定めた。この測
定結果から、損失が0.3dB以内、リップルが0.3dB以内、
中心周波数(フィルターの透過率スペクトルの最大から-
25dBでのフィルター幅の中心)の設計値、1550.12nm、に
対し、±0.1nm以内、透過帯域幅(フィルターの透過率ス
ペクトルの最大から‐0.5dBでのフィルター幅)が0.8nm
以上、阻止帯域幅(フィルターの透過率スペクトルの最
大から‐25dBでのフィルター幅)が2.5nm以内の特性を示
すポイントを良品ポイントとし、これら良品ポイントで
囲まれる領域の面積を表1に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表中のａは、基板直上のキャビティと最終
段のキャビティの少なくとも一方の薄い方のスペーサー
層の光学膜厚。ｂは、基板直上のキャビティと最終段の
キャビティにはさまれたキャビティのスペーサー層の光
学膜厚の平均。ｂの単位は、波長(λ)。

【００２５】（実施例10〜12）実施例1と同じ構造で、
但し基板側キャビティのスペーサー層厚みを6Ｌ、最上
層キャビティのスペーサー層厚みを4Ｌとしたフィルタ
ー(実施例10)、基板側キャビティと最上層キャビティの
スペーサー層厚みを6Ｌとしたフィルター(実施例11)、
および基板側と最上層キャビティのスペーサー層厚みを
８Ｌとしたフィルター(実施例12)を作製した。基板側と
最上層キャビティの間に挟まれたスペーサー層の厚みは
14Ｌである。

【００２６】（比較例２、３）実施例1と同じ構造で、
但し基板側キャビティのスペーサー層厚みを4Ｌ、最上
層キャビティのスペーサー層厚みを2Ｌとしたフィルタ
ー(比較例2)、基板側キャビティと最上層キャビティの
スペーサー層厚みを10Ｌとしたフィルター(比較例3)、
を作製した。

【００２７】表2に実施例１0〜12および比較例2、3を実
施例1〜９および比較例1と同じ条件、方法で、ガラス基
板上でフィルターの光学特性を測定し、良品領域の分布
を測定した結果を示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】実施例は、比較例に比べて良品領域の面積
が広い。

【００３０】（実施例13〜15）実施例2と同じ構造で、
但し基板側キャビティのおよび最上層キャビティのスペ
ーサー層厚みを8Ｈとしたフィルター(実施例13)、基板
側キャビティのスペーサー層と最上層キャビティのスペ
ーサー層の厚みを10Ｈとしたフィルター(実施例14)、お
よび基板側キャビティのスペーサー層厚みを12Ｈ、最上
層キャビティのスペーサー層厚みを10Ｈとしたフィルタ
ー(実施例15)を作製した。基板側と最上層キャビティの
間に挟まれたスペーサー層の厚みは14Ｌである。

【００３１】（比較例４、５）実施例1と同じ構造で、
但し基板側キャビティおよび最上層キャビティのスペー
サー層厚みを6Ｈとしたフィルター(比較例４)、基板側
キャビティのスペーサー層厚みを14Ｈと最上層キャビテ
ィのスペーサー層厚みを12Ｈとしたフィルター(比較例
５)、を作製した。

【００３２】表3に実施例１3〜15および比較例4、5を実
施例1〜９および比較例1と同じ条件、方法で、ガラス基
板上でフィルターの光学特性を測定し、良品領域の分布
を測定した結果を示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】実施例は、比較例に比べて良品領域の面積
が広い。

【００３５】（実施例16〜18）実施例3と同じ構造で、
但し基板側キャビティのおよび最上層キャビティのスペ
ーサー層厚みを12Ｌとしたフィルター(実施例16)、基板
側キャビティのスペーサー層の厚みを16Ｌと最上層キャ
ビティのスペーサー層の厚みを14Ｌとしたフィルター
(実施例17)、および基板側キャビティのスペーサー層厚
みを18Ｌ、最上層キャビティのスペーサー層厚みを16Ｌ
としたフィルター(実施例18)を作製した。基板側と最上
層キャビティの間に挟まれたスペーサー層の厚みは14Ｌ
である。

【００３６】（比較例６、７）実施例1と同じ構造で、但
し基板側キャビティおよび最上層キャビティのスペーサ
ー層厚みを10Ｌとしたフィルター(比較例6)、基板側キ
ャビティのスペーサー層厚みを18Ｌと最上層キャビティ
のスペーサー層厚みを20Ｌとしたフィルター(比較例
7)、を作製した。

【００３７】表４に実施例１3〜15および比較例4、5を
実施例1〜９および比較例1と同じ条件、方法で、ガラス
基板上でフィルターの光学特性を測定し、良品領域の分
布を測定した結果を示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】実施例は、比較例に比べて良品領域の面積
が広い。

【００４０】

【発明の効果】表1〜４から分かるように、キャビティ
数が4の場合、各キャビティともスペーサー層以外のミ
ラー層の層数が等しく、基板直上のキャビティと最終段
のキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均をa、基
板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさまれた
キャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均をｂとした
ときに、0.3≦ａ／ｂ≦0.6、かつｂ≧3.5λとする。

【００４１】また、同様な誘電多層フィルターにおい
て、基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさ
まれたキャビティにおけるスペーサー層以外の層数が等
しく、かつ基板直上のキャビティと最終段のキャビティ
の少なくとも一方におけるキャビティ内のスペーサー層
以外の層数が、基板直上のキャビティと最終段のキャビ
ティにはさまれたキャビティにおけるスペーサー層以外
の層数より２層少なく、かつ基板直上のキャビティと最
終段のキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均を
a、基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさ
まれたキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均をｂ
としたときに、0.55≦ａ／ｂ≦0.85、かつｂ≧3.5λと
する。

【００４２】さらに、同様な構造の誘電多層フィルター
において、基板直上のキャビティと最終段のキャビティ
にはさまれたキャビティにおけるスペーサー層以外の層
数が等しく、かつ基板直上のキャビティと最終段のキャ
ビティの少なくとも一方におけるキャビティ内のスペー
サー層以外の層数が、基板直上のキャビティと最終段の
キャビティにはさまれたキャビティにおけるスペーサー
層以外の層数より４層少なく、かつ基板直上のキャビテ
ィと最終段のキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平
均をa、基板直上のキャビティと最終段のキャビティに
はさまれたキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均
をｂとしたときに、0.8≦ａ／ｂ≦1.25、かつｂ≧3.5
λ、とすることで、比較例に比べ良品エリアが大幅に拡
大する。

【００４３】上記結果より、本発明による膜構成とする
ことで、バッチ当たりの良品エリアが増大する。すなわ
ち、フィルターの量産性が向上することが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】誘電多層膜フィルターの構成を示す模式図であ
る。

【図２】キャビティの構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１光学基板２キャビティ３結合層４キャビティ５キャビティ６キャビティ８高屈折率層９低屈折率層１０スペーサー層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒本章人大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者杉山寿紀大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内Ｆターム(参考） 2H048 GA04 GA13 GA34 GA51 GA52 GA53 GA55 GA56 GA60 GA62

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学基板上に、互いに屈折率の異なる２
種類以上で、使用中心波長(λ)に対してλ/4光学波長厚
みの略整数倍の薄膜を、スペーサー層を介して上下に少
なくとも１層以上設けた構造を有するキャビティを４
個、結合層を用いて連結してなる光学フィルターにおい
て、各キャビティともスペーサー層以外の層数が等し
く、基板直上のキャビティと最終段のキャビティのスペ
ーサー層の膜厚の平均をa、基板直上のキャビティと最
終段のキャビティにはさまれたキャビティのスペーサー
層の光学膜厚の平均をｂとしたときに、0.3≦ａ／ｂ≦
0.6、かつｂ≧3.5λ、となる関係を有することを特徴と
する光学フィルター。
【請求項２】光学基板上に、互いに屈折率の異なる２
種類以上で、使用中心波長(λ)に対してλ/4光学波長厚
みの略整数倍の薄膜を、スペーサー層を介して上下に少
なくとも１層以上設けた構造を有するキャビティを４
個、結合層を用いて連結してなる光学フィルターにおい
て、基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさ
まれたキャビティにおけるスペーサー層以外の層数が等
しく、かつ基板直上のキャビティと最終段のキャビティ
の少なくとも一方におけるキャビティ内のスペーサー層
以外の層数が、基板直上のキャビティと最終段のキャビ
ティにはさまれたキャビティにおけるスペーサー層以外
の層数より２層少なく、かつ基板直上のキャビティと最
終段のキャビティの光学膜厚の平均をa、基板直上のキ
ャビティと最終段のキャビティにはさまれたキャビティ
のスペーサー層の光学膜厚の平均をｂとしたときに、0.
55≦ａ／ｂ≦0.85、かつｂ≧3.5λ、となる関係を有す
ることを特徴とする光学フィルター。
【請求項３】光学基板上に、互いに屈折率の異なる２
種類以上で、使用中心波長(λ)に対してλ/4光学波長厚
みの略整数倍の薄膜を、スペーサー層を介して上下に少
なくとも１層以上設けた構造を有するキャビティを４
個、結合層を用いて連結してなる光学フィルターにおい
て、基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさ
まれたキャビティにおけるスペーサー層以外の層数が等
しく、かつ基板直上のキャビティと最終段のキャビティ
の少なくとも一方におけるキャビティ内のスペーサー層
以外の層数が、基板直上のキャビティと最終段のキャビ
ティにはさまれたキャビティにおけるスペーサー層以外
の層数より４層少なく、かつ基板直上のキャビティと最
終段のキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均を
a、基板直上のキャビティと最終段のキャビティにはさ
まれたキャビティのスペーサー層の光学膜厚の平均をｂ
としたときに、0.8≦ａ／ｂ≦1.25、かつｂ≧3.5λ、と
なる関係を有することを特徴とする光学フィルター。