JP3141595B2 - 光フィルタの製造方法 - Google Patents
光フィルタの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光コネクタの接続端面
に形成された光フィルタに関し、さらに詳しくは、光コ
ネクタと一体に形成され、波長選択性を有し光の合波分
波器などに利用される光フィルタに関するものである。
に形成された光フィルタに関し、さらに詳しくは、光コ
ネクタと一体に形成され、波長選択性を有し光の合波分
波器などに利用される光フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを利用した通信装置や計測装
置が実用化され、これらの装置に付随する光部品として
分岐合流器、分波合波器および波長選択素子などの光学
素子が開発されている。これら光学素子の１種として、
特定の波長に対して波長選択性を有する誘電体多層膜か
らなる光フィルタが知られている。従来の光フィルタ５
０の一例を図５に示す。該光フィルタ５０は、光ファイ
バ５１、５２の端面間に介設した光フィルタチップ５３
によって形成されており、光ファイバ５１、５２は基板
５４に固定され、そのファイバ端面は互いに同軸に突合
わせて配置され、その間に波長選択性を有する誘電体多
層膜を設けた光フィルタチップ５３が光路を横切るよう
に挟み込んで設けられている。該チップ５３は石英ガラ
ス板の表面にＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 などの屈折率の異なる
誘電体薄膜を交互に蒸着積層したものであり、基板５４
に穿設した溝５５に挿入して固定されており、該誘電体
多層膜を透過しない波長の光が入射側に戻るのを防止す
るために光ファイバの軸方向に対して斜めに設けられて
いる。
置が実用化され、これらの装置に付随する光部品として
分岐合流器、分波合波器および波長選択素子などの光学
素子が開発されている。これら光学素子の１種として、
特定の波長に対して波長選択性を有する誘電体多層膜か
らなる光フィルタが知られている。従来の光フィルタ５
０の一例を図５に示す。該光フィルタ５０は、光ファイ
バ５１、５２の端面間に介設した光フィルタチップ５３
によって形成されており、光ファイバ５１、５２は基板
５４に固定され、そのファイバ端面は互いに同軸に突合
わせて配置され、その間に波長選択性を有する誘電体多
層膜を設けた光フィルタチップ５３が光路を横切るよう
に挟み込んで設けられている。該チップ５３は石英ガラ
ス板の表面にＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 などの屈折率の異なる
誘電体薄膜を交互に蒸着積層したものであり、基板５４
に穿設した溝５５に挿入して固定されており、該誘電体
多層膜を透過しない波長の光が入射側に戻るのを防止す
るために光ファイバの軸方向に対して斜めに設けられて
いる。
【０００３】
【発明の解決課題】図示するように、従来の光フィルタ
５０は、基板の上面に固定した光ファイバを横断して波
長選択性を有する誘電体多層膜を立設した構造であるの
で、加工組立てが面倒であり、また機械的強度にも限界
がある。さらに誘電体多層膜を光ファイバの間に挟み込
む構造であるので、光ファイバ端面と誘電体多層膜との
間に隙間が生じるのを避けることができない。この隙間
があると、コアと空気の屈折率が異なるためにフルネル
反射を生じ、伝送損失が増加する。このため従来はコア
と屈折率の等しい物質（整合剤）を隙間に充填している
が、伝送損失を完全に防止することはできず、しかも製
造工程において整合剤を充填する手間がかかる。また従
来の光フィルタは光ファイバの先端が誘電体多層膜に突
接した状態であるため組立時に膜面が損傷し易い。本発
明は、従来の光フィルタにおける上記課題を解決し、伝
送損失が少なく、製造が容易で機械的強度にも優れる光
フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
５０は、基板の上面に固定した光ファイバを横断して波
長選択性を有する誘電体多層膜を立設した構造であるの
で、加工組立てが面倒であり、また機械的強度にも限界
がある。さらに誘電体多層膜を光ファイバの間に挟み込
む構造であるので、光ファイバ端面と誘電体多層膜との
間に隙間が生じるのを避けることができない。この隙間
があると、コアと空気の屈折率が異なるためにフルネル
反射を生じ、伝送損失が増加する。このため従来はコア
と屈折率の等しい物質（整合剤）を隙間に充填している
が、伝送損失を完全に防止することはできず、しかも製
造工程において整合剤を充填する手間がかかる。また従
来の光フィルタは光ファイバの先端が誘電体多層膜に突
接した状態であるため組立時に膜面が損傷し易い。本発
明は、従来の光フィルタにおける上記課題を解決し、伝
送損失が少なく、製造が容易で機械的強度にも優れる光
フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題の解決手段】本発明によれば、（１）光コネクタ
の接続端面にコア部を除く部分を覆うレジストを設け、
次いで該接続端面をウェットエッチングして該コア部を
該接続端面から僅かに凹ませ、さらに該コア部端面に屈
折率の小さい誘電体膜と屈折率の大きい誘電体膜とを交
互に積層して波長選択性を有する誘電体多層膜フィルタ
を接続端面より僅かに凹んだ状態で形成した後に上記レ
ジストを除去することを特徴とする光フィルタの製造方
法が提供される。本発明の製造方法は、（２）光コネク
タの接続端面にレジストを塗布した後に、光ファイバを
通じてコア部を露光し、露光部分を現像して洗い流すこ
とにより光コネクタの接続端面にコア部を除く部分を覆
うレジストを設け、該接続端面をウェットエッチングし
て該コア部を該接続端面から僅かに凹ませる上記(1)の
製造方法、（３）ウェットエッチングしたコア部端面に
ＳｉＯ2膜とＴｉＯ2膜を交互に蒸着して波長選択性を有
する誘電体多層膜フィルタを形成する上記(1)または(2)
の製造方法を含む。
の接続端面にコア部を除く部分を覆うレジストを設け、
次いで該接続端面をウェットエッチングして該コア部を
該接続端面から僅かに凹ませ、さらに該コア部端面に屈
折率の小さい誘電体膜と屈折率の大きい誘電体膜とを交
互に積層して波長選択性を有する誘電体多層膜フィルタ
を接続端面より僅かに凹んだ状態で形成した後に上記レ
ジストを除去することを特徴とする光フィルタの製造方
法が提供される。本発明の製造方法は、（２）光コネク
タの接続端面にレジストを塗布した後に、光ファイバを
通じてコア部を露光し、露光部分を現像して洗い流すこ
とにより光コネクタの接続端面にコア部を除く部分を覆
うレジストを設け、該接続端面をウェットエッチングし
て該コア部を該接続端面から僅かに凹ませる上記(1)の
製造方法、（３）ウェットエッチングしたコア部端面に
ＳｉＯ2膜とＴｉＯ2膜を交互に蒸着して波長選択性を有
する誘電体多層膜フィルタを形成する上記(1)または(2)
の製造方法を含む。
【０００５】以下に、本発明を図面に示す実施例と共に
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る光フィ
ルタを有する光コネクタ１０の概略斜視図である。該光
コネクタ１０は、光ファイバ２１、２２の端部に装着さ
れた接続プラグ１１、１２を有し、この接続プラグ１
１、１２の間にアダプタ１５が設けられている。該アダ
プタ１５には接続プラグ１１、１２と同様の光ファイバ
１６が内装されており、アダプタ１５および接続プラグ
１１、１２を連結したときに連続した光路が形成される
ようにこれらの光ファイバは各々同軸に内装されてい
る。また、該アダプタ１５の接続端面にはガイドピン１
７が突設され、該接続端面に面する上記接続プラグ１
１、１２には該ガイドピン１７を受入れる嵌合孔２０が
穿設されており、該ガイドピン１７を介してこれら接続
プラグ１１、１２およびアダプタ１５が同軸に連結され
る。なお、接続プラグ１１、１２およびアダプタ１５の
接続端面相互の隙間にはコア部と同一の屈折率を有する
整合剤が充填される。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る光フィ
ルタを有する光コネクタ１０の概略斜視図である。該光
コネクタ１０は、光ファイバ２１、２２の端部に装着さ
れた接続プラグ１１、１２を有し、この接続プラグ１
１、１２の間にアダプタ１５が設けられている。該アダ
プタ１５には接続プラグ１１、１２と同様の光ファイバ
１６が内装されており、アダプタ１５および接続プラグ
１１、１２を連結したときに連続した光路が形成される
ようにこれらの光ファイバは各々同軸に内装されてい
る。また、該アダプタ１５の接続端面にはガイドピン１
７が突設され、該接続端面に面する上記接続プラグ１
１、１２には該ガイドピン１７を受入れる嵌合孔２０が
穿設されており、該ガイドピン１７を介してこれら接続
プラグ１１、１２およびアダプタ１５が同軸に連結され
る。なお、接続プラグ１１、１２およびアダプタ１５の
接続端面相互の隙間にはコア部と同一の屈折率を有する
整合剤が充填される。
【０００６】図２に示すように、上記光ファイバ１６の
クラッド部分１６ｂの端面は上記アダプタ１５の接続端
面１８とほぼ同一平面をなすが、該光ファイバ１６のコ
ア部１６ａは該接続端面１８より僅かに凹んで形成さ
れ、さらに該コア部端面に屈折率の小さい誘電体膜と屈
折率の大きい誘電体膜とが交互に積層された誘電体多層
膜１９が形成されている。一例としてＳｉＯ2膜とＴｉ
Ｏ2膜とが交互に４２層程度積層された該誘電体多層膜
が上記コア部端面に接続端面よりも僅かに凹ませて形成
されている。該誘電体多層膜は膜組成、膜厚、積層数な
どにより特定の波長に対する選択性を有し、帯域通過
型、長波長域通過型、短波長域通過型などのフィルタ特
性を有する。光フィルタはコネクタ１１、１２の接続端
面に直接形成してもよいが、図示する実施例のように、
コネクタの接続部分にアダプタを着脱自在に介設し、該
アダプタの端面に多層膜１９を形成すれば、必要に応じ
て多層膜を容易に設けることができるので実用性が高
い。また多層膜１９を有するコア部端面を、図示するよ
うに接続端面１８よりも僅かに凹ませて形成すれば、多
層膜１９が他方の接続端面に接触しないので、多層膜１
９の損傷を防止することができる。なお、図１には、４
心構造の光ファイバを用いた実施例を示したが、本発明
の光フィルタは単心構造および４心以外の多心構造の光
ファイバについても同様に実施することができる。
クラッド部分１６ｂの端面は上記アダプタ１５の接続端
面１８とほぼ同一平面をなすが、該光ファイバ１６のコ
ア部１６ａは該接続端面１８より僅かに凹んで形成さ
れ、さらに該コア部端面に屈折率の小さい誘電体膜と屈
折率の大きい誘電体膜とが交互に積層された誘電体多層
膜１９が形成されている。一例としてＳｉＯ2膜とＴｉ
Ｏ2膜とが交互に４２層程度積層された該誘電体多層膜
が上記コア部端面に接続端面よりも僅かに凹ませて形成
されている。該誘電体多層膜は膜組成、膜厚、積層数な
どにより特定の波長に対する選択性を有し、帯域通過
型、長波長域通過型、短波長域通過型などのフィルタ特
性を有する。光フィルタはコネクタ１１、１２の接続端
面に直接形成してもよいが、図示する実施例のように、
コネクタの接続部分にアダプタを着脱自在に介設し、該
アダプタの端面に多層膜１９を形成すれば、必要に応じ
て多層膜を容易に設けることができるので実用性が高
い。また多層膜１９を有するコア部端面を、図示するよ
うに接続端面１８よりも僅かに凹ませて形成すれば、多
層膜１９が他方の接続端面に接触しないので、多層膜１
９の損傷を防止することができる。なお、図１には、４
心構造の光ファイバを用いた実施例を示したが、本発明
の光フィルタは単心構造および４心以外の多心構造の光
ファイバについても同様に実施することができる。
【０００７】次に、本発明の光フィルタの製造方法の一
例を図３の工程図を参照して説明する。レジスト被着工程 アダプタ１５の接続端面にレジスト（10cpポジ型レジス
ト、厚さ20μm ）を塗布した後に該アダプタ１５をコネ
クタのプラグに接続し、光ファイバ２１を通じてコア部
を露光し、現像する。露光部分は現像によって洗い流さ
れ、コア部を除いた部分にレジストが残り、これを１２
０℃、３０分程乾燥して硬化させる。
例を図３の工程図を参照して説明する。レジスト被着工程 アダプタ１５の接続端面にレジスト（10cpポジ型レジス
ト、厚さ20μm ）を塗布した後に該アダプタ１５をコネ
クタのプラグに接続し、光ファイバ２１を通じてコア部
を露光し、現像する。露光部分は現像によって洗い流さ
れ、コア部を除いた部分にレジストが残り、これを１２
０℃、３０分程乾燥して硬化させる。
【０００８】エッチング工程 レジストを被着したアダプタを４０％濃度のフッ酸水溶
液に１０分間浸漬して光ファイバのコア部をレジスト表
面から約１０μm程度の段差（凹み）が形成されるまで
エッチングする。多層膜蒸着工程 エッチング後のアダプタを蒸着室に装着し、レジストを
除去したコア部端面に、常法に従い、ＳｉＯ2膜とＴｉ
Ｏ2膜を交互に４２層蒸着積層して誘電体多層膜１９を
形成する。蒸着方法としては高エネルギーの得られる電
子ビーム蒸着法などを使用することができる。レジスト除去工程 蒸着後、アダプタ端面に設けたレジストの表面を剥離液
によって洗浄、除去し、純水にて洗い流す。以上の製造
工程を経て、図２に示すように、アダプタ端面の光ファ
イバコア部に特定の波長に対する選択性を有する誘電体
多層膜を形成した光フィルタが得られる。
液に１０分間浸漬して光ファイバのコア部をレジスト表
面から約１０μm程度の段差（凹み）が形成されるまで
エッチングする。多層膜蒸着工程 エッチング後のアダプタを蒸着室に装着し、レジストを
除去したコア部端面に、常法に従い、ＳｉＯ2膜とＴｉ
Ｏ2膜を交互に４２層蒸着積層して誘電体多層膜１９を
形成する。蒸着方法としては高エネルギーの得られる電
子ビーム蒸着法などを使用することができる。レジスト除去工程 蒸着後、アダプタ端面に設けたレジストの表面を剥離液
によって洗浄、除去し、純水にて洗い流す。以上の製造
工程を経て、図２に示すように、アダプタ端面の光ファ
イバコア部に特定の波長に対する選択性を有する誘電体
多層膜を形成した光フィルタが得られる。
【０００９】図３の製造工程に従って得た光フィルタに
ついて、白色光源、スペクトルアナライザーを使用し、
サンプル挿入前後の波長特性を比較し、サンプル自体の
波長特性を調べた。この結果を図４に示した。図示する
ように、本実施例の光フィルタを通過する光は、１．３
１〜１．５５μm の波長領域において、伝送損失が０．
１１から５６ｄＢに急激に増大しており、従って、本発
明の光フィルタはこの部分の波長を有する光に対して良
好な波長選択性を有していることがわかる。
ついて、白色光源、スペクトルアナライザーを使用し、
サンプル挿入前後の波長特性を比較し、サンプル自体の
波長特性を調べた。この結果を図４に示した。図示する
ように、本実施例の光フィルタを通過する光は、１．３
１〜１．５５μm の波長領域において、伝送損失が０．
１１から５６ｄＢに急激に増大しており、従って、本発
明の光フィルタはこの部分の波長を有する光に対して良
好な波長選択性を有していることがわかる。
【００１０】
【発明の効果】従来はコネクタ部分と光フィルタ介設部
分との双方でファイバが結合されているが、本発明に係
る光フィルタは、コネクタの接続端面に波長選択性を有
する多層膜を形成しているので光ファイバの結合はコネ
クタ部分に限られ、結合箇所が少ないので伝送損失が低
減する。また、該光フィルタはコネクタと一体に形成さ
れているのでコネクタの接続と同時に光フィルタを介設
できるので作業性に優れる。さらに、本発明の光フィル
タは、接続端面の光ファイバコア部に直接、誘電体多層
膜を蒸着した構造であるので、従来のような機械的構造
不良による劣化がなく、しかも小型化でき、加工組立て
工程も少ない。また本発明の光フィルタは、接続端面か
ら僅かに凹ませたコア部に上記多層膜を形成しているの
で、他方の接続端面に多層膜が接触せず、多層膜の損傷
が防止され、耐久性と信頼性が高い。
分との双方でファイバが結合されているが、本発明に係
る光フィルタは、コネクタの接続端面に波長選択性を有
する多層膜を形成しているので光ファイバの結合はコネ
クタ部分に限られ、結合箇所が少ないので伝送損失が低
減する。また、該光フィルタはコネクタと一体に形成さ
れているのでコネクタの接続と同時に光フィルタを介設
できるので作業性に優れる。さらに、本発明の光フィル
タは、接続端面の光ファイバコア部に直接、誘電体多層
膜を蒸着した構造であるので、従来のような機械的構造
不良による劣化がなく、しかも小型化でき、加工組立て
工程も少ない。また本発明の光フィルタは、接続端面か
ら僅かに凹ませたコア部に上記多層膜を形成しているの
で、他方の接続端面に多層膜が接触せず、多層膜の損傷
が防止され、耐久性と信頼性が高い。
【図１】本発明に係る光フィルタの一例を示す部分組立
て概略斜視図。
て概略斜視図。
【図２】本発明に係る光フィルタの概略断面図。
【図３】本発明に係る光フィルタの製造工程図。
【図４】本発明に係る光フィルタの波長選択特性を示す
グラフ。
グラフ。
【図５】従来の光フィルタの一例を示す概略斜視図。
１１、１２−接続プラグ １５−アダプタ １６ー光ファイバ １６ａ−コア部 １６ｂ−クラッド １７−ガイドピン １８−接続端面 １９−多層膜 ２１、２２−光ファイバ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 306 G02B 6/26 G02B 6/38 G02B 6/10
Claims (3)
- 【請求項１】 光コネクタの接続端面にコア部を除く部
分を覆うレジストを設け、次いで該接続端面をウェット
エッチングして該コア部を該接続端面から僅かに凹ま
せ、さらに該コア部端面に屈折率の小さい誘電体膜と屈
折率の大きい誘電体膜とを交互に積層して波長選択性を
有する誘電体多層膜フィルタを接続端面より僅かに凹ん
だ状態で形成した後に上記レジストを除去することを特
徴とする光フィルタの製造方法。 - 【請求項２】 光コネクタの接続端面にレジストを塗布
した後に、光ファイバを通じてコア部を露光し、露光部
分を現像して洗い流すことにより光コネクタの接続端面
にコア部を除く部分を覆うレジストを設け、該接続端面
をウェットエッチングして該コア部を該接続端面から僅
かに凹ませる請求項１の製造方法。 - 【請求項３】 ウェットエッチングしたコア部端面にＳ
ｉＯ2膜とＴｉＯ2膜を交互に蒸着して波長選択性を有す
る誘電体多層膜フィルタを形成する請求項１または２の
光フィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04359780A JP3141595B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 光フィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04359780A JP3141595B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 光フィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201916A JPH06201916A (ja) | 1994-07-22 |
| JP3141595B2 true JP3141595B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=18466255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04359780A Expired - Fee Related JP3141595B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 光フィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141595B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4222953B2 (ja) * | 2004-01-21 | 2009-02-12 | 株式会社フジクラ | 光通信線路用光部品 |
| JP5750997B2 (ja) * | 2010-05-17 | 2015-07-22 | 住友電気工業株式会社 | 光コネクタモジュール |
| JPWO2017006399A1 (ja) * | 2015-07-03 | 2018-05-24 | オリンパス株式会社 | 光源側コネクタ、内視鏡側コネクタ及び内視鏡用光コネクタ |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP04359780A patent/JP3141595B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201916A (ja) | 1994-07-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |