JP4244410B2 - エタロンフィルタおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超薄板エタロンフィルタの製造方法に関し、詳しくは合成石英基板を機械的研磨法とウエットエッチングとを組み合わせることにより、極薄且つ安価なエタロンフィルタ基板の供給を可能とする超薄板エタロンフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信やパソコン通信等の著しい普及により、取り扱うデ−タ量が膨大化し且つ高速化が要求されており、デ−タ通信網ではこれらの複数種デ−タを光に変換して光ファイバ−を用いて伝送する波長多重光通信技術が一般的になっている。このように波長多重する場合、光信号の間隔、多重数に応じて光信号を増幅する光ファイバ−アンプの利得を調整して伝送帯域を平坦化する必要があり、この平坦化する方法として、ファブリ・ペロ−共振を用いたエタロンフィルタ−を複数組み合わせて帯域内利得を等価することが一般に行われている。
【０００３】
このエタロンフィルタ−は、合成石英板を厚みが数十μｍ程度の極薄基板に加工し、その両面に反射膜を付着させて通過光を反射させることにより、光信号を定在波化して通過帯域を制限し、複数光信号の波長多重を可能とし、所定の帯域内において光伝送を容易にするものである。しかし、このフィルタ−の基本特性は極薄基板の厚みと平行度とにより決まる光学的特性に大きく左右されるので、合成石英板を加工する際は、平行度を保持しながら厚みを極薄に制御することが求められる。
【０００４】
図２は、従来の超薄型エタロンフィルタおよびその製造方法の一例における工程を示す図である。同図に示すように、この製造方法は、下記の工程から成る。
（１）合成石英基板１の両面を機械研磨した基板１を作る。
（２）大型基板４に基板１の片面を接着剤を用いて貼り付けた積層基板１０を作る。
（３）積層基板１０上の基板１のもう一方の面を機械研磨して薄板に加工する。
（４）最終規格値を満足する基板１のみを選択し、
（５）基板１の両面に反射膜３を蒸着する。
以下、この製造方法の詳細を説明する。
【０００５】
（１）の工程では基板１を両面同時または片面づつ交互に鏡面研磨し、研磨面を直接計測するマイクロメ−タや研磨面に投射した光の干渉縞を用いて、厚みと平行度とを計測しながら、厚み（約５０〜１００μｍ）程度の基板１とするが、この程度の厚みへの機械加工は技術的に確立しており、充分高精度の加工品質が得られる。（２）では基板１の片面を厚みが数ｍｍ以上の平行度のよい合成石英等の大型基板４に接着剤５で貼り付けた積層基板１０を作り（３）積層基板１０を研磨装置に固定して基板１の一方の面を機械研磨する。途中で厚みと平行度をチェックして、所定の厚み値（約数十μｍ）の薄板状となるまで加工を繰り返し、基板１を大型基板４から剥離する。次に、（４）基板１の両面を計測し、厚みと平行度共に最終規格値を満足する基板１のみを選択し、（５）基板１の両面にアルミナ等の誘電体材料６を蒸着して反射膜３を形成することにより超薄型エタロンフィルタ２が完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら以上説明したような従来のエタロンフィルタおよびその製造方法においては、合成石英基板を大型基板に貼り合わせた際の貼り合わせ精度が研磨面の平坦化と平行度に大きく影響する。例えば、図３（ａ）に示すように石英基板１が大型基板４に対して不平行に固着されていれば図中左側が片減りするよう研磨され、図３（ｂ）に示すように、接着剤５が偏っていた場合は研磨は不均一となり研磨面に凹凸が生ずるという問題点があった。そこで、所定の厚みまで機械研磨を施した石英基板をウエットエッチングして所望の厚みの薄板を得るという手法も提案されている。しかしながら、石英基板をエッチング液中で保持するべく、基板端縁を治具により固定すると、治具により覆い隠された部分はエッチングされず所望の厚みが得られないことから、その部分は切り捨てなければならないという問題がある。また、エッチング液を攪拌することにより発生する水流によって薄くなった基板に割れや欠けが生じて歩留まりが低下するという問題もあった。本発明は上述したような従来のエタロンフィルタおよびその製造方法に係わる諸問題を解決するためになされたものであって、極薄板の製造を容易に可能としたエタロンフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、所定の厚みを有する石英基板の両面に誘電体薄膜を備えたエタロンフィルタの製造方法であって、前記石英基板の両面を機械研磨する機械研磨工程と、研磨した石英基板を大型基板に積層する積層基板形成工程と、大型基板と共にエッチングを施して前記所定の厚みを得るエッチング工程と、前記石英基板を大型基板から剥離する剥離工程と、石英基板の両面に誘電体膜を成膜する成膜工程とからなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係わる超薄板エタロンフィルタおよびその製造方法における工程を示す図である。尚、図２と同じ構成要素には同一の符号を付すものとする。同図に示すように、この製造方法は、下記の工程から成る。
（１）合成石英基板１の両面を機械研磨した基板１を得る。
（２）大型基板４に基板１の片面を耐酸性接着剤またはワックス７を用いて貼り付けた積層基板１１を作る。
（３）積層基板１１をエッチング漕８に投入してエッチング用腐食液（以下、エチャント）９に浸して、基板１のもう一方の面に所定量のウエットエッチングを行ない所望の厚さ迄加工する。
（４）最終規格値を満足する基板１のみを選択し、
（５）基板１の両面に反射膜３を蒸着する。
以下、図示した実施例についてその製造方法を詳細に説明する。
【０００９】
図１において、機械研磨によって基板１を作る工程（１）は図２の従来例の工程（１）と同じであるので説明は省略する。この時の基板１の厚みと平行度とを計測し、最終仕様値の薄板に仕上げるための基板１のエッチング量を決定するためのデ−タとする。（２）では基板１の片面を厚みが数ｍｍ以上の平行度のよい合成石英等の大型基板４に耐酸性接着剤またはワックス７で貼り付け、積層基板１１を作り、（３）積層基板１１をエッチング漕８内の弗素系エッチング用腐食液（以下、エチャント）９に浸して基板１の一方の面をウエットエッチングし、所定の厚み値（約数十μｍ）の薄板に加工する。そして積層基板１１をエッチング漕８から取り出し、基板１を大型基板４から剥離する。この時の基板１を薄板へ加工するためのエッチング量は最終仕様値に対して（１）で測定した厚みとエッチング速度とをもとにして決定し、エチャント９の濃度、温度、時間を正確に制御することによって達成される。またこの時、エチャント９を攪拌して基板１近傍のエッチング液の濃度を常に均一化する。次に、（４）基板１の両面を計測し、厚みと平行度共に最終規格値を満足する基板１のみを選択し、（５）基板１の両面にアルミナ等の誘電体材料６を蒸着して反射膜３を形成することにより超薄型エタロンフィルタ２が完成する。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のエタロンフィルタの製造方法によれば、両面を機械研磨した石英基板を大型基板に貼り付けて片面のみウエットエッチングを行なうのみであるから作業性が著しく向上した。またエッチング量はエチャントの濃度、温度、時間を制御することにより正確に把握出来、石英基板を大型基板へ貼り付ける際に、傾いているかあるいは接着剤に塗りむらがあったとしても、エッチング面は均一に削除されるため、平坦度と平行度を維持したまま石英基板を薄板化出来る。尚、ウエットエッチング加工により石英基板の光の透過率の低下および平行度の劣化が生ずるものの、これによるエタロンフィルタ−の基本特性への影響は殆どなく極めて高い加工精度で且つ高歩留まり率の超薄型エタロンフィルタの製造を可能とし、従来のエタロンフィルタの製造方法と比較してその効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるエタロンフィルタおよびその製造方法における工程を示す図である。
【図２】従来のエタロンフィルタおよびその製造方法の一例における工程を示す図である。
【図３】従来のエタロンフィルタおよびその製造方法における積層基板の仕上がり状態を示す図である。
【符号の説明】
１…合成石英基板、２…エタロンフィルタ超薄板、３…反射膜、４…大型基板、５…接着剤、
６…誘電体材料、７…耐酸性接着剤またはワックス，８…エッチング漕、９…エッチング用腐食液（エチャント）、１０，１１…積層基板、

Claims (1)

1. 所定の厚みを有する石英基板の両面に誘電体薄膜を備えたエタロンフィルタの製造方法であって、
   前記石英基板の両面を機械研磨する機械研磨工程と、
   研磨した石英基板を大型基板に積層する積層基板形成工程と、
   大型基板と共にエッチングを施して前記所定の厚みを得るエッチング工程と、
   前記石英基板を大型基板から剥離する剥離工程と、
   石英基板の両面に誘電体膜を成膜する成膜工程とからなることを特徴とするエタロンフィルタの製造方法。

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