JP2006030996A

JP2006030996A - Ｃｗｄｍフィルタ

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Publication number: JP2006030996A
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Inventors: Chen E Shang Chang; 益陞張陳
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Abstract

【課題】光の漏れ、もしくはノイズの発生を防ぐＣＷＤＭフィルタを提供する。
【解決手段】基板と、第１部分と、第２部分と、該第１部分と該第２部分との間に設けられる第１カップリング層とを含んでなり、第１部分は少なくとも２つの第１フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第１フィルム積層構造が該基板側からファブリ・ペローキャビティーと第１スペーサー層とを含み、第２部分は少なくとも２つの第２フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第２フィルム積層構造が該基板側から（ＨｎＬＨ）構造と第２スペーサー層を含み、該（ＨｎＬＨ）構造のｎが２と等しいか、もしくは２より大きい正整数であって、Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表す。
【選択図】図１

Description

本発明は光フィルタに関し、特に光波長多重伝送装置（coarse wavelength division multiplex、以下ＣＷＤＭと称する）に応用され、ノズルを消去するＣＷＤＭフィルタに関する。

光フィルタは濾光器（optical filter）とも称し、一種の波長を選択する素子である。特に、光ファイバ通信システム、光センサシステムにおいては重要な部分として応用されている。光フィルタは、受動、能動の二種類のタイプに大別することができる。受動タイプの光フィルタは、基本的にプリズム、回折格子、スペクトル（周波数）フィルタであって、能動タイプの光フィルタは能動タイプの光フィルタと調整可能な検波器との組み合わせであって、それぞれの検波器を特定の周波数に調整することができる。

受動タイプの光フィルタは一種の干渉フィルムを具える。該フィルムはガラスなどの材質による基板上に、高、低屈折率の材料を所定の厚さ（通常はλ／４）に堆積させて必要とする波長のレスポンス特性を得る。媒質フィルム干渉フィルタは、通常それぞれの層の厚さがλ／４の高屈折率、低屈折率のフィルムを交差させて重ねる。高屈折率層内の反射光線は位相が反転しないが、低屈折率層内の反射光線は位相が１８０°反転する。光線のストロークの差異（２＊λ／４の倍数）によって反射光線を逐次前面で重ね合わせて複合し、狭い波長の範囲内で高強度反射ビームを発生させる。また、この波長の範囲外で出力される波長は減少する。かかるフィルタは、ハイパスフィルター、ローパスフィルター、もしくは高反射層とすることができる。その光学特性は、光学フィルムの反射、透過特性によって決まる。また、光学フィルムは通常メッキによってバンドパスフィルター、ローパスフィルターかハイパスフィルター、もしくはバンド・リジェクトフィルターとする。

特許文献１は、４．６５μｍの４分の１波長狭帯フィルタを提供するものであって、三酸化二アルミニウムをベースとしてセレン化亜鉛、テルル化鉛をフィルム層の材料とし、真空成膜法を採用する。フィルムは間隔層、多半波構造であって、カットオフ領域はＴＭＡＸ＜０．３％である。その応用範囲は化学工程、環境保全、鉄鋼、炭鉱、医学等における微量一酸化炭素ガス分析の領域である。

先進的にメッキ成膜技術を利用することによって、多層媒質フィルム干渉フィルタを超狭帯域型パスフィルタとすることができる。係る製造方法によって高密度波長多重伝送装置（dense wavelength division multiplexing、以下ＤＷＤＭと称する）を作成することができる。そのチャネルスペースは１ｎｍより狭い。

特許文献２は超狭帯域パスフィルタを提供するものであって、ガラス基板上に真空蒸着でベース層フィルムと、中間層フィルムと、上層フィルムとを形成する。該ベース層フィルムは低屈折率の無秩序性フィルム層と、高屈折率の無秩序性フィルム層とを交互に複数回積層してなり、該中間層フィルムは高屈折率の無秩序性フィルム層と、中間屈折層の無秩序性フィルム層とを交互に複数回積層してなる。該上層フィルムは高屈折率の無秩序性フィルム層と、中間屈折層の無秩序性フィルム層とを交互に複数回積層してなる。無秩序性フィルム層はランダムに変動させる方法で生成する。

特許文献３はＤＷＤＭシステムを調整するための透過性フィルタシステムを提供するものであって、Ｎ＋１階調の光ファイバツリー状構造を具え、多層フィルムフィルタと結合する場合、光を遮蔽する機能を有する。該多層フィルムフィルタはファブリ・ペローエタロンであってもよい。

メトロポリタン・エリア・ネットワークに対して、システムのシングルモード光ファイバの伝送減衰に関する要求は高くなく、光ファイバ増幅器を用いる必要もない。このため１２００〜１７００ｎｍの広さのホールを使用することができる。隣り合う波長の間隔は１０ｎｍ、もしくは２０ｎｍに至るまで拡張することができ、同様にして経路が数十ｎｍになる多重波長伝送システムを構成することができる。これがいわゆる光波長多重伝送装置（ｃｏａｒｓｅｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：ＣＷＤＭ）システムである。同一光ファイバ内で伝送される、異なる波長の間のピッチはＤＷＤＭとＣＷＤＭの主要パラメータに分けられる。ＤＷＤＭシステムの波長のピッチは一般に２００ＧＨｚ（１．６ｎｍ）か、１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）か、もしくは５０ＧＨｚ（０．４ｎｍ）である。将来のシステムにおいては、更に狭いピッチが出現するかもしれない。但し、ＣＷＤＭ技術はメトロポリタン・エリア・ネットワークの伝送距離が短いという特徴を十分に利用したものであって、ＥＤＦＡ（ｅｒｂｉｕｍｄｏｐｅｄｆｉｂｅｒａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の波長増幅範囲の制限を受けることなく１３１０〜１５６０ｎｍの光ファイバ伝送ウィンドウ全体においてＤＷＤＭシステムより十分に広い波長の間隔で波長の構成要素を多重伝送することができる。

マルチプレクサと、デマルチプレクサについて、ＤＷＤＭとＣＷＤＭの製造コストの差は主にＣＷＤＭのフィルタに包含されるフィルム層の数にある。よってＣＷＤＭフィルタのコストはＤＷＤＭフィルタより低い。ＤＷＤＭシステムに用いる０．８ｎｍのフィルタは、一般に約３００層である。ＣＷＤＭシステムの２０ｎｍフィルタは約１５０層である。ＣＷＤＭフィルタのコストはＤＷＤＭフィルタのコストより５０％少ないことになる。ＣＷＤＭシステムにおいて隣り合う波長のチャネルのピッチは２０ｎｍに拡張することができる。よって、コストの低いマルチプレクサ、デマルチプレクサなどを使用することができる。このためＣＷＤＭシステムのコストを節減することができる。

目下、広く使用されている０．８チャネルピッチのＤＷＤＭシステムに使用されるマルチプレクサは、多層フィルム干渉フィルタを採用している。理想的な干渉フィルムフィルタはλ／４多層フィルム非等厚干渉帯域パスフィルタである。その設計思想は二つの高反射の多層フィルムシステム（ｃａｖｉｔｙ）によるλ／４の多層フィルムにカップリング層を挿入して構成する。挿入する二つの高反射の多層フィルムを積層して形成したフィルムシステム積層領域に反射極小値が存在する。挿入するカップリング層は、反射極小値を消去する作用を有する。即ち反射帯域を展開する作用を有する。高反射の多層フィルムは２ｎ＋１層の低、高屈折率を互いに積層した厚さが４分の１中心波長のフィルム厚で構成される。

一般の光通信ＣＷＤＭフィルタは殆どが４分の１波長を積層した、構造が同一の複数の多層フィルムによってなる。但し、１２６０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長の範囲においてフィルタに属する信号を除き、その他波長の範囲で光の漏れ、もしくはノイズが発生する。
中華人民共和国実用新案ＺＬ９８２２３７４４．８号明細書中華人民共和国特許出願ＣＮ０１１３９８２．４号明細書米国特許第６，４０４，５２１号明細書

本発明は、ノイズを消去するＣＷＤＭフィルタを提供することを課題とする。

そこで本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、基板と少なくとも２つの第１フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第１フィルム積層構造が該基板側からファブリ・ペローキャビティーと第１スペーサー層とを含む第１部分と、少なくとも２つの第２フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第２フィルム積層構造が該基板側から（ＨｎＬＨ）構造と第２スペーサー層を含む第２部分と、該第１部分と該第２部分との間に設けられる第１カップリング層とを含んでなり、該（ＨｎＬＨ）構造のｎが２と等しいか、もしくは２より大きい正数であって、Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すＣＷＤＭフィルタの構造と、その製造方法によって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づき本発明を完成させた。
以下、本発明について具体的に説明する。

請求項１に記載するＣＷＤＭフィルタは、基板と、少なくとも２つの第１フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第１フィルム積層構造が該基板側からファブリ・ペローキャビティーと第１スペーサー層とを含む第１部分と、少なくとも２つの第２フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第２フィルム積層構造が該基板側から（ＨｎＬＨ）構造と第２スペーサー層を含む第２部分と、該第１部分と該第２部分との間に設けられる第１カップリング層とを含んでなり、該（ＨｎＬＨ）構造のｎが２と等しいか、もしくは２より大きい正整数であって、Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表す。

請求項２に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項１における第２スペーサー層がＬであって、該Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、該λ_０がノイズの中心波長を表す。

請求項３に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項１におけるｎが、ｎ＝２ｑであって、該ｑが正整数である。

請求項４に記載するＣＷＤＭフィルタは、第１カップリング層がｍＨであって、該ｍが正整数で、該Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すことを特徴とするＣＷＤＭフィルタである。

前記第２部分上に、さらに第２カップリング層を設ける。

請求項６に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項１における第２カップリング層が基板側から順に１．７２３９Ｈと、０．５８２Ｌとを含み、該Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、該Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表す。

請求項７に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項１におけるファブリ・ペローキャビティーが基板側からＨ’（Ｌ’Ｈ’）^ａｋＬ’ （Ｈ’Ｌ’）^ａＨ’の順に形成され、該ａが正の整数であって、ｋは２より大きいか、または等しい正整数であり、Ｌ’がλ’_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈ’がλ’_０／４の高屈折率フィルム層を表し、λ’_０が、ＣＷＤＭフィルタを通過する中心波長である。

請求項８に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項７における第１スペーサー層がＬ’である。

請求項９に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項４におけるｍが、このましくは正の偶数であること。

請求項１０に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項１におけるＣＷＤＭフィルタにおけるカットオフ波長が、短波で１２３０ｎｍ〜１４５７ｎｍ、長波で１４８３ｎｍ〜１６４０ｎｍである。

請求項１１に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項１０における第２部分がＬ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌである。

請求項１２に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項８における第１部分が、該基盤側からＨ’（Ｌ’Ｈ’）^２６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^２６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’Ｌ’の順にしたがって積層する。

請求項１３に記載するＣＷＤＭフィルタは、請求項８におけるＣＷＤＭフィルタのλ’_ｏが１４７０ｎｍである。

本発明のＣＷＤＭフィルタは、光の漏れ、もしくはノイズが発生する現象を解消し、光通信の波長範囲内において広く応用できるという利点がある。

本発明はＣＷＤＭフィルタを提供するものであって、基板と少なくとも２つの第１フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第１フィルム積層構造が該基板側からファブリ・ペローキャビティーと第１スペーサー層とを含む第１部分と、少なくとも２つの第２フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第２フィルム積層構造が該基板側から（ＨｎＬＨ）構造と第２スペーサー層を含む第２部分と、該第１部分と該第２部分との間に設けられる第１カップリング層とを含んでなり、該（ＨｎＬＨ）構造のｎが２と等しいか、もしくは２より大きい正数であって、Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すＣＷＤＭフィルタの構造によって光の漏れ、もしくはノイズが発生する現象を解消するという目的を、実現した。
係る構成のＣＷＤＭフィルタについて、その構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。

［実施例］
図１、２に本発明のノイズを消去するＣＷＤＭフィルタを開示する。図面によればＣＷＤＭフィルタ１は、基板１０と、該基板１０上に設けられる第１部分と、該第１部分上に積層される第２部分と、及び該第１部分と第２部分との間に挟入される第１カップリング層（ｃｏｕｐｌｉｎｇｌａｙｅｒ）とを含む。

該第１部分は、少なくとも２つの第１フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第１フィルム積層構造が基板側からファブリ・ペローキャビティー（ｆａｂｒｙ−ｐｅｒｏｔｃａｖｉｔｙ）と第１スペーサー層（ｓｐａｃｅｒｌａｙｅｒ）を含む。

該第２部分は、少なくとも２つの第２フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第２フィルム積層構造が基板側から（ＨｎＬＨ）構造と第２スペーサー層を含む。

該第１部分は、それぞれの第１フィルム積層構造が、基板側から第１フィルム積層、カップリング層１５、第２フィルム積層、及び第１スペーサー層を含み、且つ第１フィルム積層と第２フィルム積層はカップリング層１５を介して上下対象に設けられる。第１フィルム積層はＨ’（Ｌ’Ｈ’）^ａであって、第２フィルム積層は（Ｈ’Ｌ’）^ａＨ’、カップリング層はｋＬ’である。前述するａは正整数であって、Ｌ’はλ’_０／４の低屈折率フィルム層であり、Ｈ’はλ’_０／４の高屈折率フィルム層である。λ’_０は、ＣＷＤＭフィルタを通過する中心波長であって、１４７０ｎｍである。ｋは２より大きいか、または２に等しい正の整数である。

該第１部分は基盤側から次の順序で積層する。
Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^２６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^２６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’Ｌ’

第２部分の第２フィルム積層構造については、ｎが２より大きいか、または等しい正の整数であり、ｎ＝２ｑで表示することができる。ｑは正の正数である。Ｌはλ_０／４の低屈折率フィルム層であり、Ｈはλ_０／４の高屈折率フィルム層である。λ_０は、ノイズの中心波長である。該第１カップリング層はｍＨであって、ｍは正整数である。好ましくはｍは正の偶数である。Ｈはλ_０／４の高屈折率フィルム層であって、λ_０は、ノイズの中心波長を表す。第２スペーサー層はＬであって、Ｌはλ_０／４の低屈折率フィルム層を表す。λ_０はノイズの中心波長を表す。

第２部分は次の通り表示することができる。
Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ

本発明は更に第２部分上に設けられる第２カップリング層を含む。該第２カップリング層は基板側から順に１．７２３９Ｈと、０．５８２Ｌを含む。該Ｌはλ_０／４の低屈折率フィルム層を表す。Ｈはλ_０／４の高屈折率フィルムを表す。λ_０はノイズの中心波長を表す。

該第２部分は、一部の奇数層、もしくは偶数層に偶数倍の４分の１波長フィルムを用いる。具体的に述べると、第２部分の４分の１フィルム層構造である第１３７層、第１４０層、第１４４層、第１４８層、第１５２層、第１５６層、第１６０層、第１６４層、第１６８層、第１７２層に偶数倍の４分の１波長フィルムの厚さを用いる。例えば２倍または４倍であってもよい。第２部分において交互に積層する高屈折率フィルム層と低屈折率フィルム層の数は４０層か、５０層か、もしくは６０層であってもよい。具体的な層の数は具体的な要求と使用する環境に基づいて確定する。実施例においては４０層を好ましいフィルム層の数とする。

本発明は、光通信に常用される８種類のチャネル（１４７０ｎｍ、１４９０ｎｍ、１５１０ｎｍ、１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１５７０ｎｍ、１５９０ｎｍ、１６１０ｎｍ）のうち、主に１４７０ｎｍに対するものである。その他チャネルについては、いずれも原則的に該チャネルに基づき延伸させる。例えば中心波長を１４９０ｎｍにシフトすることによって本発明を適用することができる。よって本発明における第１部分の中心波長λ’_０は１４７０ｎｍか、もしくは１４９０ｎｍであってもよい。

ノイズを消去するＣＷＤＭフィルタ１は透過率のピーク値が９０％より大きくなり、且つそのカットオフ波長は短波が１２３０ｎｍ〜１４５７ｎｍであって、長波が１４８３ｎｍ〜１８３０ｎｍである。基板１０の表面を研磨する直径は９５ｍｍで、厚さは１０ｍｍであり、酸化けい素、バリウム、リチウム、ナトリウム等の元素を含む。低屈折率フィルム層の材料は酸化けい素フィルムを用いる。高屈折率フィルム層の材料は酸化膜であればよい。本発明のＣＷＤＭフィルタ１のそれぞれの４分の１フィルム層（高屈折率フィルム層、低屈折率フィルム層など）、及び基板１０の材料は具体的な要求、もしくは条件によって確定させる。

本発明のノイズを消去するＣＷＤＭフィルタ１の正面フィルムは以下を用いる。
Ｎｏ／（0.582Ｌ1.7239ＨＬＨ２ＬＨＬ）^１（Ｈ２Ｌ）^１（ＨＬＨ）^１（４ＬＨＬＨ）^５（２ＬＨＬ）^１（Ｈ２ＬＨＬ２Ｈ）^１（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^４６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^４Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^４６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^４Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ（Ｌ’Ｈ’）^４６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^４Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’／Ｎｓ
また、対面フィルム（抗反射フィルム）は、Ｎｏ／ＬＨＬＨ／Ｎｓを用いる。但し、Ｎｏは空気の屈折率であり、Ｎｓは基板の屈折率である。

第１部分の隣り合う２つのファブリ・ペローキャビティー構造は、間にカップリング層を介して連結する。それぞれのファブリ・ペローキャビティー構造は、２つの奇数か、もしくは偶数層によるスタック構造によって構成される。

図１に開示するように、本発明のノイズを消去するＣＷＤＭフィルタ１は基板１０上に高屈折率の４分の１波長の第１フィルム層を積層したあと、更に低屈折率の４分の１波長のフィルム層を積層する。次いで、この順に従って１３６層に至るまで積層する。第６層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を６回積層し、第２０層は４分の１波長低屈折率フィルム層を２回積層し、第３６層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を６回積層し、第５２層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第６８層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を６回積層し、第８４層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第１００層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を６回積層し、第１１６層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を２回積層し、第１３０層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を６回積層する。即ち、本発明のノイズを消去するＣＷＤＭフィルタ１は、第１段階において高、低屈折率フィルム層を用いて４分の１波長フィルム層を積層する。このようにして得られた第１部分のスペクトル特性は図３に開示するように１２６０ｎｍ〜１２８８ｎｍの波長の範囲にノイズを有する。係るノイズを消去するためには第２段階のフィルム層積層を必要とする。

第１部分において４分の１波長はλ’_０であって、前述するように本発明のＣＷＤＭフィルタ１の中心波長は１４７０ｎｍか、もしくは１４９０ｎｍであってもよい。

第２段階は第１段階の最後の層の上に、更に４分の１波長フィルムを積層する。即ち、第１３６層上に高、低屈率材料を積奏した４分の１波長のフィルム層を第１７４層に至るまで積層し、第２部分を得る。第１３７層は４分の１波長の高屈折率フィルム層を２回積層し、第１４０層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を２回積層し、第１４４層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を２回積層し、第１４８層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第１５２層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第１５６層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第１６０層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第１６４層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を４回積層し、第１６８層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を２回積層し、第１７２層は４分の１波長の低屈折率フィルム層を２回積層する。最後に第１７４層上にそれぞれ高、低屈折率材を積層した非４分の１波長のフィルム層１７５、１７６をそれぞれ積層し、フィルム積層の全体的な微調整層とする。ここに至りフィルタ全体の構成が完成する。第１７５層は高屈折率フィルム層であって、フィルム厚が１．７２３９倍の４分の１波長である。第１７６層は低屈折率フィルム層であって、フィルム厚が０．５８２倍の４分の１波長である。

本発明のフィルム層の全体構造は次の通りである。
第１部分は、高屈折率フィルム層で、膜厚が４分の１波長の第１層をガラス基板１０上に積層し、低屈折率フィルム層で、膜厚が４分の１波長の第２層を該第１層の高屈折率フィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜圧が６倍の４分の１波長の第６層を第５層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第２０層を第１９層の高屈折率フィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が６倍の４分の１波長の第３６層を第３５層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第５２層を第５１層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が６倍の４分の１波長の第６８層を第６７層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第８４層を第８３層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第１００層を第９９層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第１１６層を第１１５層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が６倍の４分の１波長の第１３０層を第１２９層のフィルム層上に積層する。

第２部分は、高屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第１３７層を第１３６層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第１４０層を第１３９層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第１４４層を第１４３層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第１４８層を第１４７層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第１５２層を第１５１層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第１５６層を第１５５層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第１６０層を第１５９層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が４倍の４分の１波長の第１６４層を第１６３層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第１６８層を第１６７層のフィルム層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が２倍の４分の１波長の第１７２層を第１７１層のフィルム層上に積層し、・・・高屈折率フィルム層で、膜厚が１．７２３９倍の４分の１波長の第１７５層を第１７４層上に積層し、・・・低屈折率フィルム層で、膜厚が０．５８２倍の４分の１波長の第１７６層を第１７５層上に積層する。

第２部分における４分の１波長はλ_０であって、前述したようにノイズの中心波長を表し、図３に開示する第１部分のスペクトル特性図のノイズが存在する波長の範囲の中心波長を用いる。本発明のフィルタについては、λ_０は約１２７０ｎｍである。通常、４分の１波長フィルムの膜厚がｎｄ＝λ／４の場合に極限値が存在する。よって、透過式の精度が０．０１％の自動監視制御システムによって膜厚の監視と制御を行う。即ち、膜厚が極限値（ピーク値、もしくはボトム値）に至ると、光制御システムが監視制御を中止する。高屈折率フィルム層の屈折率は一般に２．１〜２．４である。低屈折率フィルム層の屈折率は一般に１．４４である。

光通信に用いられる一般のＣＷＤＭフィルタは、その殆どが４分の１波長を積層してなる複数の、構造が同一のスタック構造によって構成される。係る構成は１２６０ｎｍ〜１６４０ｎｍの波長の範囲において係るフィルタに属する信号以外のその他の波長の範囲に光の漏れ、もしくはノイズが発生する。本発明のノイズを消去するＣＷＤＭフィルタは４分の１波長のフィルム層を複数の構造が同一のキャビティに積層して基礎とし、更に複数の構造の異なる４分の１波長のフィルム層を積層して光の漏れ、もしくはノイズの発生する現象を防ぐ。従って、光通信の波長の範囲内において、広く応用することができる。図４は、本発明によるＣＷＤＭフィルタのスペクトル特性図である。

以上は本発明の好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明によるＣＷＤＭフィルタのフィルム層の構造を示した説明図である。本発明によるＣＷＤＭフィルタの構造を示した説明図である。本発明における第１部分のスペクトル特性図である。本発明によるＣＷＤＭフィルタのスペクトル特性図である。

符号の説明

１ＣＷＤＭフィルタ
１０基板
１５カップリング層

Claims

基板と、
少なくとも２つの第１フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第１フィルム積層構造が該基板側からファブリ・ペローキャビティーと第１スペーサー層とを含む第１部分と、
少なくとも２つの第２フィルム積層構造を含み、且つそれぞれの第２フィルム積層構造が該基板側から（ＨｎＬＨ）構造と第２スペーサー層を含む第２部分と、
該第１部分と該第２部分との間に設けられる第１カップリング層とを含んでなり、
該（ＨｎＬＨ）構造のｎが２と等しいか、もしくは２より大きい正整数であって、Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すことを特徴とするＣＷＤＭフィルタ。
前記第２スペーサー層がＬであって、該Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すことを特徴とする請求項１に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記ｎが、ｎ＝２ｑであって、該ｑが正整数であることを特徴とする請求項１に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記第１カップリング層がｍＨであって、該ｍが正整数で、該Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すことを特徴とするＣＷＤＭフィルタ。
前記第２部分上に、さらに第２カップリング層を設けることを特徴とする請求項１に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記第２カップリング層が基板側から順に１．７２３９Ｈと、０．５８２Ｌとを含み、該Ｌがλ_０／４の低屈折率フィルム層を表し、該Ｈがλ_０／４の高屈折率フィルムを表し、該λ_０がノイズの中心波長を表すことを特徴とする請求項１に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記ファブリ・ペローキャビティーが基板側からＨ’（Ｌ’Ｈ’）^ａｋＬ’ （Ｈ’Ｌ’）^ａＨ’の順に形成され、該ａが正の整数であって、ｋは２より大きいか、または等しい正整数であり、Ｌ’がλ’_０／４の低屈折率フィルム層を表し、Ｈ’がλ’_０／４の高屈折率フィルム層を表し、λ’_０が、ＣＷＤＭフィルタを通過する中心波長であることを特徴とする請求項１に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記第１スペーサー層がＬ’であることを特徴とする請求項７に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記ｍが、このましくは正の偶数であることを特徴とする請求項４に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記ＣＷＤＭフィルタにおけるカットオフ波長が、短波で１２３０ｎｍ〜１４５７ｎｍ、長波で１４８３ｎｍ〜１６４０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記第２部分がＬ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ４ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌ（Ｈ２ＬＨ）Ｌであることを特徴とする請求項１０に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記第１部分が、該基盤側からＨ’（Ｌ’Ｈ’）^２６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３４Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^３２Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^３Ｈ’Ｌ’Ｈ’（Ｌ’Ｈ’）^２６Ｌ’（Ｈ’Ｌ’）^２Ｈ’Ｌ’の順にしたがって積層することを特徴とする請求項８に記載のＣＷＤＭフィルタ。
前記ＣＷＤＭフィルタのλ’_ｏが１４７０ｎｍであることを特徴とする請求項８に記載のＣＷＤＭフィルタ。