JP6484779B1 - 波長可変フィルタ及び光通信機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】エタロンを用いた優れた波長可変フィルタを提供する。【解決手段】本開示の一側面に係る波長可変フィルタは、第一及び第二の透明基板と、支持部材とを備える。第一の透明基板は、第一の反射面を有する。第二の透明基板は、第一の反射面に対向する第二の反射面を有し、第一の透明基板と共にエタロンを構成する。支持部材は、第一の透明基板と連結され、第一の反射面と第二の反射面と間にキャビティを形成するように、第二の透明基板を第一の透明基板上に支持する。支持部材は、第一の透明基板との連結部から第二の透明基板へ、キャビティの境界を画定する第二の反射面より第一の透明基板から離れた位置まで延設される。第二の透明基板は、第二の反射面より第一の透明基板から離れた位置で、支持部材と連結される。【選択図】図２
Description
本開示は、波長可変フィルタ及び光通信機器に関する。
従来、光トランシーバや光トランスポンダ等の光通信機器が知られている。この光通信機器には、光パワー減衰器、光パワーモニタ、波長可変フィルタ等の光デバイスが内蔵される。光通信機器の大きさは、ＣＦＰ、ＣＦＰ２、ＣＦＰ４等の規格によって制限されており、小型化が要求されている。
波長可変フィルタとしては、回折格子を用いた波長可変フィルタが知られている（例えば特許文献１参照）。エタロンを用いた波長可変フィルタもまた知られている。
回折格子を用いた波長可変フィルタは、回折格子で波長毎に光を空間的に分岐した後、特定波長の光を、ＭＥＭＳミラーで反射するように構成される。このため、回折格子を用いた波長可変フィルタでは、広い空間が必要であり、小型化には限界があった。
エタロンを用いた波長可変フィルタは、回折格子を用いた波長可変フィルタと比較して小型化に適している一方、次のような欠点があった。エタロンを用いた波長可変フィルタとしては、液晶の電気光学効果を利用するフィルタ、キャビティ材料の熱光学効果を利用するフィルタ、及び、力学的にキャビティ長を変化させることにより透過波長を変化させるエアーギャップ型フィルタが知られている。
液晶の電気光学効果を利用するフィルタでは、液晶の電気光学効果が強い偏光依存性を有するため、偏光スプリッタ及び波長板等の光学部品を用いて偏光依存性の影響を抑える必要があり、フィルタの構成が煩雑且つ高価であるという欠点があった。
キャビティ材料の熱光学効果を利用するフィルタでは、キャビティ材料として無機材料を用いることができるため、成膜プロセスのみでエタロンを作製できる利点があるものの、無機材料の熱光学係数があまり大きくないため、透過波長を変化させるために、高温印加が必要であるという欠点があった。
例えば、成膜プロセスで利用可能な無機材料ａ−Ｓｉは、約１８×１０−３／℃の熱光学係数を有するが、このような高い熱光学係数を有する無機材料を用いても、波長１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍのＣバンドで、透過波長を４０ｎｍ変更するためには、２２０度（℃）の温度調整が必要であった。このような高温印加が必要なフィルタでは、他部品との集積化やパッケージングが難しい。
この他、エアーギャップ型フィルタでは、ＭＥＭＳやピエゾ素子を用いてキャビティ長を調整するため、フィルタの構造が煩雑でありフィルタの製造コストが高いといった欠点があった。
そこで、本開示の一側面によれば、エタロンを用いた波長可変フィルタとして、構造が簡単、且つ、少ない温度変化で大きく透過波長を変更可能な波長可変フィルタを提供できることが望ましい。
本開示の一側面に係る波長可変フィルタは、第一の透明基板と、第二の透明基板と、支持部材と、を備える。第一の透明基板は、第一の反射面を有する。第二の透明基板は、第一の反射面に対向する第二の反射面を有する。第二の透明基板は、第一の透明基板と共にエタロンを構成する。
支持部材は、第一の透明基板と連結される。支持部材は、第一の反射面の法線方向において第一の反射面から離れた位置に第二の反射面を配置して、第一の反射面と第二の反射面と間にキャビティを形成するように、第二の透明基板を第一の透明基板上に支持する。
この波長可変フィルタは、支持部材の熱膨張により、第一の透明基板に対する第二の透明基板の相対位置が変化し、キャビティの長さが法線方向に変化するように構成される。
本開示の一側面によれば、支持部材は、第一の透明基板との連結部から第二の透明基板へ、キャビティの境界を画定する第二の反射面より第一の透明基板から離れた位置まで延設される。第二の透明基板は、第二の反射面より第一の透明基板から離れた位置で、支持部材と連結される。
本開示の一側面によれば、支持部材は、第一の透明基板との連結部から第二の透明基板へ、キャビティの境界を画定する第二の反射面より第一の透明基板から離れた位置まで延設される。第二の透明基板は、第二の反射面より第一の透明基板から離れた位置で、支持部材と連結される。
このように第一及び第二の透明基板と支持部材とが連結された波長可変フィルタによれば、キャビティ長を定義する第一の反射面と第二の反射面との間の距離よりも、第一及び第二の透明基板と支持部材との連結地点間の距離が長い。支持部材の熱膨張によるキャビティ長の変化量は、支持部材の熱膨張係数と、連結地点間の支持部材の長さと、温度変化量との乗算に対応する。
従って、この波長可変フィルタでは、第一の反射面と第二の反射面との間に支持部材を配置して、支持部材を第一及び第二の反射面と連結する場合よりも、温度変化当たりのキャビティ長の変化量が大きい。従って、本開示の一側面によれば、エタロンを用いた波長可変フィルタとして、構造が簡単、且つ、少ない温度変化で大きく透過波長を変更可能な波長可変フィルタを提供することができる。
本開示の一側面によれば、支持部材は、側壁と、上壁と、を有していてもよい。側壁は、第一の透明基板との連結部から第二の透明基板へ、第二の反射面とは反対側に位置する第二の透明基板の裏面に対応する位置まで延びるように構成され得る。上壁は、側壁から第二の透明基板の裏面に沿って延びるように構成され得る。この場合、第二の透明基板は、裏面で支持部材の上壁と連結され得る。この連結方式によれば、連結地点間の支持部材の長さを大きくすることができ、少ない温度変化で大きく透過波長を変更可能な波長可変フィルタを提供することができる。
本開示の一側面によれば、支持部材は、第一のプレートと、第二のプレートと、を備えていてもよい。上記側壁は、第一のプレートにより構成されてもよく、上壁は、第二のプレートにより構成されてもよい。第一のプレートは、第二の透明基板を囲むように、第一の透明基板上に配置され得る。第二のプレートは、第一のプレート上に配置され得る。
エタロンの透過特性の一つであるフィネスは、第一の透明基板と第二の透明基板との平行度に依存する。第一及び第二のプレートにより側壁及び上壁を構成する場合には、機械加工により側壁及び上壁を構成する場合よりも、上壁を精度よく配置することができ、良好な平行度を実現することができる。従って、良好なフィネスを実現することができる。
本開示の一側面によれば、第一のプレートは、熱収縮を低減するフィラーが混合された接着剤により第二のプレートに連結されてもよい。本開示の一側面によれば、支持部材は、熱収縮を低減するフィラーが混合された接着剤により第一の透明基板及び第二の透明基板に連結されてもよい。一例によれば、フィラーは、石英である。熱収縮の小さい接着剤を用いれば、接着剤の熱収縮による平行度への影響を抑えることができる。
本開示の一側面によれば、波長可変フィルタは、光通信機器に搭載されてもよい。本開示の一側面によれば、上述した波長可変フィルタを備える光通信機器が提供されてもよい。本開示の一側面に係る波長可変フィルタを用いて光通信機器を構成すれば、光通信機器を小型にすることができる。
以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［第一実施形態］
図１に示す本実施形態の光通信機器１は、光伝送路に接続された波長可変フィルタ１０と、温度調節器７０と、温度検出器８０と、コントローラ９０とを備える。
［第一実施形態］
図１に示す本実施形態の光通信機器１は、光伝送路に接続された波長可変フィルタ１０と、温度調節器７０と、温度検出器８０と、コントローラ９０とを備える。
波長可変フィルタ１０は、光伝送路の上流から入力される光信号Ｌ１のうち、特定波長の光信号Ｌ２を選択的に透過させて、光伝送路の下流に出力するように構成される。具体的に、この波長可変フィルタ１０は、エアギャップエタロンフィルタとして構成され、キャビティ長ｄ（図２参照）に対応する波長成分を選択的に透過させるように構成される。キャビティ長ｄは、波長可変フィルタ１０の温度によって変化し、波長可変フィルタ１０の温度は、温度調節器７０によって、透過すべき光の波長に対応する目標温度に調整及び維持される。
温度調節器７０は、例えばペルチェ素子によって構成される。温度調節器７０は、コントローラ９０によって制御されて、波長可変フィルタ１０の温度を目標温度に調整及び維持する。この調整及び維持は、コントローラ９０が温度検出器８０からの入力信号に基づき、温度調節器７０を制御することにより実現される。
温度検出器８０は、例えば、サーミスタによって構成され、波長可変フィルタ１０の温度を検出可能に配置される。一例によれば、温度調節器７０及び温度検出器８０は、波長可変フィルタ１０と一体に構成される。
コントローラ９０は、温度検出器８０からの入力信号に基づき、波長可変フィルタ１０の温度が、透過すべき光の波長に対応する目標温度で維持されるように、温度調節器７０を制御する。
続いて、波長可変フィルタ１０の詳細構成を、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。図２Ａに示すように、波長可変フィルタ１０は、第一の透明基板１１と、第二の透明基板１３と、支持部材１５とを備える。第一の透明基板１１及び第二の透明基板１３は、互いに間隔を空けて平行に配置され、平行平板を構成する。
第一の透明基板１１は、第二の透明基板１３と対向する反射面１１Ｒに、高反射コート１１Ａを有し、反射面１１Ｒとは反対側の、光信号Ｌ１が入力される入力面１１Ｎに無反射コート１１Ｂを有する。以下では、第一の透明基板１１が有する反射面１１Ｒのことを第一の反射面１１Ｒとも表現する。例えば、第一の透明基板１１は、互いに平行なおもて面及びうら面を有する矩形板状の透明基板本体のおもて面に、高反射コート１１Ａを形成し、うら面に、無反射コート１１Ｂを形成することにより作製される。
第二の透明基板１３も、第一の透明基板１１と同一構造を有する。即ち、第二の透明基板１３は、第一の透明基板１１と対向する反射面１３Ｒに、高反射コート１３Ａを有し、反射面１３Ｒとは反対側の、光信号Ｌ２が出力される出力面１３Ｎに無反射コート１３Ｂを有する。以下では、第二の透明基板１３が有する反射面１３Ｒのことを第二の反射面１３Ｒとも表現する。例えば、第二の透明基板１３は、互いに平行なおもて面及びうら面を有する矩形板状の透明基板本体のおもて面に、高反射コート１３Ａを形成し、うら面に、無反射コート１３Ｂを形成することにより作製される。
これら第一の透明基板１１及び第二の透明基板１３は、例えば同一材料の透明基板本体を用いて作製される。作製に用いられる透明基板本体は、例えば両面が平行な石英ガラス基板である。
支持部材１５は、第一の反射面１１Ｒの法線方向において第一の反射面１１Ｒから離れた位置に第二の反射面１３Ｒを配置して、第一の反射面１１Ｒと第二の反射面１３Ｒと間にキャビティを形成するように、第二の透明基板１３を第一の透明基板１１上に支持する。
具体的に、支持部材１５は、第一の反射面１１Ｒの法線方向に沿う断面において上下逆のＬ字形状を有する壁が、第一の反射面１１Ｒの外縁に沿って設けられた構成にされる。図２Ａに示されるように、支持部材１５は、第一の反射面１１Ｒから第一の反射面１１Ｒの法線方向に延びる側壁１５Ａと、側壁１５Ａの上端から第一の反射面１１Ｒに平行に延びる上壁１５Ｂとを有する。側壁１５Ａの下端は、第一の反射面１１Ｒに接着剤を用いて接着される。この接着により支持部材１５は、第一の透明基板１１に連結される。
側壁１５Ａは、矩形状の第一の反射面１１Ｒの４辺に沿って設けられ、直方体状の収納空間を画定する。第二の透明基板１３は、この側壁１５Ａに囲まれた収納空間に配置される。
上壁１５Ｂは、矩形状の第二の透明基板１３の一辺より小さい直径を有する円形状の開口部１５Ｃを備える。図２Ｂにおける破線は、第二の透明基板１３の外縁を透過して表す。第二の透明基板１３の出力面１３Ｎから出力される光信号Ｌ２は、この開口部１５Ｃを通って光伝送路の下流に伝送される。
第二の透明基板１３の出力面１３Ｎは、この開口部１５Ｃの周囲で、収納空間に接する上壁１５Ｂの下面に接着剤を介して接着される。この接着により第二の透明基板１３は、第二の反射面１３Ｒが、第一の反射面１１Ｒの法線方向にキャビティ長ｄに対応する距離、第一の反射面１１Ｒから離れて、第一の反射面１１Ｒと平行に配置されるように、支持部材１５に連結され、支持される。
本実施形態では、支持部材１５の熱膨張を利用して、第一の反射面１１Ｒと第二の反射面１３Ｒとの間のキャビティ長ｄを変化させ、これにより、波長可変フィルタ１０の透過波長を変化させる。このため、支持部材１５としては、熱膨張係数の高い材料が用いられる。例えば支持部材１５は、線膨張係数が約２．３×１０−５／℃のアルミニウム材料で構成される。
一方で、第一の透明基板１１と支持部材１５との連結部Ｐ１、及び、第二の透明基板１３と支持部材１５との連結部Ｐ２には、その連結に、フィラーが混合された接着剤が用いられる。フィラーは、接着剤の熱収縮を低減するのに好適な材料から選択される。例えば、フィラーは、石英で構成される。このように熱収縮の少ない接着剤が利用されることで、熱収縮による第二の透明基板１３の平行度への影響が抑えられる。
本実施形態の波長可変フィルタ１０は、連結部Ｐ１，Ｐ２間の支持部材１５の長さＬが、キャビティ長ｄよりかなり長いことが特徴的である。従来知られるエタロンフィルタは、平行平板を構成する二つの透明基板の間に支持部材としてのスペーサが挿入されて構成される。従って、従来のエタロンフィルタにおいて、支持部材と二つの透明基板との連結地点間の支持部材の長さは、キャビティ長ｄに一致する。
キャビティ長ｄの変化量Δｄは、支持部材１５の線膨張係数αと、温度変化量ΔＴと、連結部Ｐ１，Ｐ２間の長さＬとに基づき、次式で表すことができる。
Δｄ＝α・Ｌ・ΔＴ
Δｄ＝α・Ｌ・ΔＴ
従って、少ない温度変化量ΔＴで、キャビティ長ｄを大きく変化させ、それにより透過波長を大きく変更するためには、長さＬが大きいのがよいことが理解できる。このことから、長さＬがキャビティ長ｄに一致する従来のエタロンフィルタよりも、本実施形態の波長可変フィルタ１０が、透過波長の可変性の点で優れていることが理解できる。
エタロンフィルタの透過特性の指標の一つに、ＦＳＲ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）がある。ＦＳＲは、キャビティ長ｄが大きいほど小さくなる。ＦＳＲは、入力される光信号の帯域幅に応じて定められる。波長可変フィルタ１０を、Ｃバンドの光通信に適用することを考えた場合、約１２０ｎｍのＦＳＲが必要とされる。ＦＳＲ１２０ｎｍを実現するのに必要なキャビティ長ｄは、約１０μｍである。ここで、温度変化量ΔＴ＝４０℃で、Ｃバンド全域に対応する４０ｎｍの波長可変を実現するためには、約０．３μｍのキャビティ長ｄの変化が必要である。
この４０ｎｍの波長可変を従来のエタロンフィルタで実現するためには、支持部材（スペーサ）の線膨張係数として１×１０−３／℃程度が必要とされるが、このような線膨張係数を有する金属及び無機材料は存在しない。
これに対し、本実施形態の波長可変フィルタ１０によれば、上述した通り、線膨張係数が約２．３×１０−５／℃のアルミニウム材料で支持部材１５を構成しても、４０ｎｍの波長可変を実現することができる。具体的には、連結部Ｐ１，Ｐ２間の支持部材１５の長さＬが約７５０μｍあれば、温度変化量ΔＴ＝４０℃で、Δｄ＝０．３μｍを実現することができ、４０ｎｍの波長可変を実現することができる。
第二の透明基板１３の厚みは、キャビティ長ｄに対して十分に大きい。従って、本実施形態によれば、上述した長さＬの設定は可能であり、温度変化量ΔＴ＝４０℃で４０ｎｍの波長可変範囲を有する、Ｃバンドの光通信に好適な波長可変フィルタ１０を構成することができる。
ところで、エタロンフィルタの透過特性の指標には、ＦＳＲ以外にフィネスが存在する。フィネスは、平行平板の平行度、即ち、第一の透明基板１１と第二の透明基板１３との間の平行度が低いほど劣化する。従って、高いフィネスが要求される場合、それに伴って支持部材１５も高精度に形成する必要がある。しかしながら、材料を機械加工して、側壁１５Ａ及び上壁１５Ｂを高精度に形成することには限界がある。従って、支持部材１５は、第二実施形態のように、プレートの重ね合わせにより形成されてもよい。
［第二実施形態］
第二実施形態の光通信機器１は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０に代えて、図３に示す波長可変フィルタ２０を搭載する。第二実施形態の光通信機器１は、波長可変フィルタ２０が第一実施形態と異なる点を除いて、第一実施形態と同じである。
第二実施形態の光通信機器１は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０に代えて、図３に示す波長可変フィルタ２０を搭載する。第二実施形態の光通信機器１は、波長可変フィルタ２０が第一実施形態と異なる点を除いて、第一実施形態と同じである。
また、第二実施形態の波長可変フィルタ２０は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０における支持部材１５が、二枚のプレートに置き換えられている点で、第一実施形態の波長可変フィルタ１０とは異なるが、その他の点で第一実施形態と同様に構成される。従って、以下では、波長可変フィルタ２０に特有な構成を選択的に説明する。波長可変フィルタ２０における第一実施形態と同一の構成部位には、第一実施形態と同一符号を付して、その部位の詳細な説明を省略する。
第二実施形態の波長可変フィルタ２０は、第一の透明基板１１及び第二の透明基板１３に加えて、二枚のプレート、具体的には、側壁プレート２１及び上壁プレート２５を備える。この波長可変フィルタ２０では、図４に示すように、第一の反射面１１Ｒ上に、側壁プレート２１と上壁プレート２５とが重ね合わせられることで、第一実施形態の支持部材１５と同様の支持構造が実現される。
側壁プレート２１及び上壁プレート２５は、それぞれ個別に、基材をウェットエッティングにより化学加工して作製される。その後、側壁プレート２１及び上壁プレート２５は、接着剤を挟んで重ね合わせられることで、互いに連結される。
側壁プレート２１は、両面が平行なプレートの内側に、第二の透明基板１３の収納空間を形成する開口部２１Ａを有した構成される。換言すれば、側壁プレート２１は、開口部２１Ａを有する矩形フレームの外形を有した構成にされ、矩形フレームの外形が、支持部材１５の側壁１５Ａに対応する構造を形成する。側壁プレート２１の下面は、第一の反射面１１Ｒに接着剤を介して連結される。側壁プレート２１の上面は、上壁プレート２５の下面に接着剤を介して連結される。
上壁プレート２５は、支持部材１５の上壁１５Ｂと同様に、第二の透明基板１３の辺より小さい直径を有する円形状の開口部２５Ｃを備えた開口プレートとして構成される。第二の透明基板１３の出力面１３Ｎから出力される光信号Ｌ２は、この開口部２５Ｃを通じて光伝送路の下流に伝送される。
第二の透明基板１３の出力面１３Ｎは、この開口部２５Ｃの周囲で、収納空間に接する上壁プレート２５の下面に接着剤を介して接着される。この接着により第二の透明基板１３は、第二の反射面１３Ｒが、第一の反射面１１Ｒの法線方向にキャビティ長ｄに対応する距離、第一の反射面１１Ｒから離れて、第一の反射面１１Ｒと平行に配置されるように、上壁プレート２５に連結され、支持される。
第一の透明基板１１と側壁プレート２１との連結部Ｐ１１、第二の透明基板１３と上壁プレート２５との連結部Ｐ１２、側壁プレート２１と上壁プレート２５との連結部Ｐ１３には、第一実施形態と同様に、その連結に、熱収縮を低減するためのフィラー（例えば石英）を混合した接着剤が用いられる。
第二実施形態によれば、支持部材１５に対応する構造を、側壁プレート２１と上壁プレート２５に組み合わせにより実現する。そして、側壁プレート２１及び上壁プレート２５は、化学加工により両面が高精度に平行な形状に形作られる。
従って、上壁プレート２５の下面を、精度よく第一の反射面１１Ｒに平行に配置することができ、第二の透明基板１３を第一の透明基板１１に対して精度良く平行に配置して、第一の反射面１１Ｒと第二の反射面１３Ｒとの間の高い平行度を実現することができる。
結果、本実施形態によれば、高精度な機械加工の必要なしに、高いフィネスを実現することができ、高性能な波長可変フィルタ２０を提供することができる。アルミニウム材料等の高い線膨張係数を有する材料を用いて側壁プレート２１及び上壁プレート２５を構成することにより、波長可変範囲として、第一実施形態と同様の範囲を有する波長可変フィルタ２０を構成することができる。
［第三実施形態］
第三実施形態の光通信機器１は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０に代えて、図５に示す波長可変フィルタ３０を備える。図５に示す波長可変フィルタ３０において、第一又は第二実施形態と同一符号が付された部位は、第一又は第二実施形態における対応する部位の構成と同一であると理解されてよい。第三実施形態の光通信機器１は、波長可変フィルタ３０が部分的に第一及び第二実施形態と異なる点を除いて、第一実施形態の光通信機器１と同様に構成される。
第三実施形態の光通信機器１は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０に代えて、図５に示す波長可変フィルタ３０を備える。図５に示す波長可変フィルタ３０において、第一又は第二実施形態と同一符号が付された部位は、第一又は第二実施形態における対応する部位の構成と同一であると理解されてよい。第三実施形態の光通信機器１は、波長可変フィルタ３０が部分的に第一及び第二実施形態と異なる点を除いて、第一実施形態の光通信機器１と同様に構成される。
図５から理解できるように、波長可変フィルタ３０は、上述した実施形態の第一の透明基板１１と比較して小さいサイズの第一の透明基板３１を備える。この第一の透明基板３１は、側壁プレート２１と比較しても小さく、側壁プレート２１の下面の一部のみが第一の透明基板３１と連結される（連結部Ｐ２１）。この波長可変フィルタ３０も、第二実施形態と波長可変フィルタ２０と同様の機能及び能力を有し、光通信機器１に好適である。
［第四実施形態］
第四実施形態の通信機器１は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０に代えて、図６に示す波長可変フィルタ４０を備える。図６に示す波長可変フィルタ４０において、第一又は第二実施形態と同一符号が付された部位は、第一又は第二実施形態における対応する部位の構成と同一であると理解されてよい。第四実施形態の光通信機器１は、波長可変フィルタ４０が部分的に第一及び第二実施形態と異なる点を除いて、第一実施形態の光通信機器１と同様に構成される。
第四実施形態の通信機器１は、第一実施形態の波長可変フィルタ１０に代えて、図６に示す波長可変フィルタ４０を備える。図６に示す波長可変フィルタ４０において、第一又は第二実施形態と同一符号が付された部位は、第一又は第二実施形態における対応する部位の構成と同一であると理解されてよい。第四実施形態の光通信機器１は、波長可変フィルタ４０が部分的に第一及び第二実施形態と異なる点を除いて、第一実施形態の光通信機器１と同様に構成される。
図６から理解できるように、波長可変フィルタ４０は、上下対称の構造を有する。具体的に、本実施形態の波長可変フィルタ４０は、第一の透明基板４１と、第二の透明基板１３と、基部プレート４３と、側壁プレート４５と、上壁プレート２５と、を備える。
第一の透明基板４１は、第一の透明基板１１と同一構成、及び、第二の透明基板１３と同一サイズの透明基板である。第一の透明基板４１は、高反射コート４１Ａが施された反射面４１Ｒと、無反射コート４１Ｂが施された入力面４１Ｎとを有する。反射面４１Ｒは、キャビティ長ｄに対応する距離離れて第二の反射面１３Ｒに対向するように配置され、第一の反射面４１Ｒとして機能する。
基部プレート４３は、上壁プレート２５と同一構成にされ、光信号Ｌ１を第一の透明基板４１に入射するための開口部４３Ｃを有する。側壁プレート４５は、厚みが異なる点を除いて第二実施形態の側壁プレート２１と同一構成にされる。側壁プレート４５は、側壁プレート２１よりも第一の透明基板４１の厚みに対応した距離だけ厚く構成される。この厚みにより、側壁プレート４５は、内側に、第一の透明基板４１及び第二の透明基板１３を収容可能な空間を形成する。
そして、第一の透明基板４１は、入力面４１Ｎにおいて基部プレート４３と接着剤を介して連結され（連結部Ｐ３１）、第二の透明基板１３は、出力面１３Ｎにおいて上壁プレート２５と接着剤を介して連結される（連結部Ｐ３２）。基部プレート４３、側壁プレート４５、及び、上壁プレート２５も、互いに接着剤を介して連結される。連結には、上記実施形態と同様に、フィラーが混合された接着剤を用いることができる。
この例によれば、基部プレート４３、側壁プレート４５、及び、上壁プレート２５の組合せが支持部材に対応し、第一の透明基板４１の入力面４１Ｎと第二の透明基板１３の出力面１３Ｎとの間に位置するプレート４３，４５，２５の熱膨張が、キャビティ長ｄの変化に寄与する。従って、小さい温度変化で、キャビティ長ｄを大きく変化させることができ、温度変化に対する透過波長の可変範囲を大きくすることができる。
但し、温度変化に対する透過波長の変化が大きいことは、透過波長の制御精度を低下させる原因になり得る。従って、要求される波長可変範囲に応じて、第二実施形態の波長可変フィルタ２０の構造を採用するか、それとも、第四実施形態の波長可変フィルタ４０の構造を採用するかを選択することができる。要求される波長可変範囲に応じて、支持部材又はプレートの材料が選択されてもよい。
以上に、第一実施形態から第四実施形態までを説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。本開示の技術は、第一の透明基板と第二の透明基板との間にスペーサを挟んで、スペーサの厚さに対応する長さのキャビティを形成する従来技術と比較して、第一及び第二の透明基板と支持部材との連結地点間の長さＬを大きくすることにより、熱膨張によるキャビティ長ｄの変化を大きくしたものである。従って、第一及び第二の透明基板に連結される支持部材は、同様の効果が達成できる様々な形態をとり得る。
この他、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
１…光通信機器、１０，２０，３０，４０…波長可変フィルタ、１１，１３，３１，４１…透明基板、１１Ｒ，１３Ｒ，４１Ｒ…反射面、１５…支持部材、１５Ａ…側壁、１５Ｂ…上壁、２１，４５…側壁プレート、２５…上壁プレート、４３…基部プレート、７０…温度調節器、８０…温度検出器、９０…コントローラ、Ｌ１…光信号、Ｌ２…光信号、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ３２…連結部。
Claims (6)
- 波長可変フィルタであって、
第一の反射面を有する第一の透明基板と、
前記第一の反射面に対向する第二の反射面を有し、前記第一の透明基板と共にエタロンを構成する第二の透明基板と、
前記第一の反射面の法線方向において前記第一の反射面から離れた位置に前記第二の反射面を配置して、前記第一の反射面と前記第二の反射面と間にキャビティを形成するように、前記第二の透明基板を前記第一の透明基板上に支持する、前記第一の透明基板と連結された支持部材と、
を備え、
前記支持部材の熱膨張により、前記第一の透明基板に対する前記第二の透明基板の相対位置が変化し、前記キャビティの長さが前記法線方向に変化するように構成され、
前記支持部材は、前記第一の透明基板との連結部から前記第二の透明基板へ、前記キャビティの境界を画定する前記第二の反射面より前記第一の透明基板から離れた位置まで延設され、
前記第二の透明基板は、前記第二の反射面より前記第一の透明基板から離れた位置で、前記支持部材と連結される波長可変フィルタ。 - 請求項１記載の波長可変フィルタであって、
前記支持部材は、
前記第一の透明基板との連結部から前記第二の透明基板へ、前記第二の反射面とは反対側に位置する前記第二の透明基板の裏面に対応する位置まで延びる側壁と、
前記側壁から前記第二の透明基板の裏面に沿って延びる上壁と、
を有し、
前記第二の透明基板は、前記裏面で前記支持部材の前記上壁と連結される波長可変フィルタ。 - 請求項２記載の波長可変フィルタであって、
前記支持部材は、
前記第一の透明基板上に配置され、前記第二の透明基板を囲む第一のプレートと、
前記第一のプレート上に配置される第二のプレートと、
を備え、
前記側壁は、前記第一のプレートにより構成され、
前記上壁は、前記第二のプレートにより構成される波長可変フィルタ。 - 請求項３記載の波長可変フィルタであって、
前記第一のプレートは、熱収縮を低減するフィラーが混合された接着剤により前記第二のプレートに連結される波長可変フィルタ。 - 請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の波長可変フィルタであって、
前記支持部材は、熱収縮を低減するフィラーが混合された接着剤により前記第一の透明基板及び前記第二の透明基板に連結される波長可変フィルタ。 - 請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の波長可変フィルタを備える光通信機器。
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