JPH07104122A - Band-pass filter - Google Patents

Band-pass filter

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Publication number
JPH07104122A
JPH07104122A JP25201593A JP25201593A JPH07104122A JP H07104122 A JPH07104122 A JP H07104122A JP 25201593 A JP25201593 A JP 25201593A JP 25201593 A JP25201593 A JP 25201593A JP H07104122 A JPH07104122 A JP H07104122A
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JP
Japan
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refractive index
dielectric film
index dielectric
optical
lambda
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25201593A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Noda
秀樹 野田
Hiroaki Matsuda
浩明 松田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07104122A publication Critical patent/JPH07104122A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the band-pass filter which is composed of.dielectric multilayered films, has a desired pass-band width, has less dependency on polarized light and is good in rising characteristic. CONSTITUTION:This band-pass filter is constituted by alternately laminating high-refractive index dielectric films and 'low-refractive index dielectric films on both sides of a cavity layer and its central wavelength of the pass band is lambda0. The optical film thicknesses of the respective high-refractive index dielectric films and the low-refractive index dielectric film are lambda0/4 and the optical film thickness of the cavity layer of integer times lambda0/2 is made large within a range larger than 0 and smaller than lambda0/2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、誘電体多層膜により構
成されるバンドパスフィルタに関する。キャビティ層の
両側に高屈折率誘電体膜と低屈折率誘電体膜とを交互に
積層して構成したバンドパスフィルタは、ロングウェー
ブパスフィルタやショートウェーブパスフィルタに比較
して、構成する誘電体膜数が同層数であっても、急峻な
立ち上がり特性を有するので、従来から光合分波器等で
広く使用されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bandpass filter composed of a dielectric multilayer film. A bandpass filter composed by alternately laminating a high-refractive index dielectric film and a low-refractive index dielectric film on both sides of a cavity layer is a dielectric material compared to a long wave pass filter or a short wave pass filter. Even if the number of layers is the same, it has a sharp rising characteristic, and thus has been widely used in optical multiplexers / demultiplexers and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】バンドパスフィルタの一例を図5に示
す。図において、1は光学ガラス等よりなる透明基板、
2は所定の光学的膜厚(誘電体の屈折率と膜厚の積)の
例えばTiO2(屈折率は2.3)等の高屈折率誘電体膜、3は
所定の光学的膜厚の例えばSiO2(屈折率は1.46) 等の低
屈折率誘電体膜、4は低屈折率誘電体膜3の膜厚よりも
大きい所定の所定の光学的膜厚の例えばSiO2(屈折率は
1.46) 等のキャビティである。
2. Description of the Related Art An example of a bandpass filter is shown in FIG. In the figure, 1 is a transparent substrate made of optical glass or the like,
2 is a high-refractive-index dielectric film such as TiO 2 (having a refractive index of 2.3) having a predetermined optical film thickness (the product of the refractive index of the dielectric and film thickness), and 3 is a predetermined optical film thickness such as SiO 2. 2 (refractive index is 1.46) or the like, 4 is a low-refractive-index dielectric film, 4 is a predetermined optical film thickness larger than that of the low-refractive-index dielectric film 3, for example, SiO 2 (refractive index is
1.46) etc. cavities.

【0003】5は、高屈折率誘電体膜2,低屈折率誘電
体膜3とが交互に所望数積層し、積層された中心層の低
屈折率誘電体膜3に代わって、光学的膜厚がそれよりも
所定に大きいキャビティ層4が形成された、バンドパス
フィルタの基本ブロックである。
Reference numeral 5 is an optical film in place of the low refractive index dielectric film 3 of the central layer, in which a desired number of high refractive index dielectric films 2 and low refractive index dielectric films 3 are alternately laminated. It is a basic block of a bandpass filter in which a cavity layer 4 having a predetermined thickness larger than that is formed.

【0004】バンドパスフィルタの中心波長をλ0 (こ
の中心波長は入射角によりずれる)とすると、高屈折率
誘電体膜2の光学的膜厚及び低屈折率誘電体膜3の光学
的膜厚は、それぞれλ0 /4である。
Assuming that the center wavelength of the bandpass filter is λ 0 (this center wavelength shifts depending on the incident angle), the optical film thickness of the high refractive index dielectric film 2 and the low film refractive index dielectric film 3 are determined. are each λ 0/4.

【0005】また、キャビティ4の光学的膜厚は、λ0
/2の整数倍である。図5は3段の基本ブロック5から
なるバンドパスフィルタである。即ち、透明基板1の表
面に第1段目の基本ブロック5が形成され、第1段目の
基本ブロック5上に低屈折率誘電体膜3が形成され、そ
の上に第2段目の基本ブロック5が形成され、第2段目
の基本ブロック5上に低屈折率誘電体膜3が形成され、
その上に第3段目の基本ブロック5が形成された、23層
のバンドパスフィルタである。
The optical film thickness of the cavity 4 is λ 0.
It is an integral multiple of / 2. FIG. 5 shows a bandpass filter composed of three basic blocks 5. That is, the basic block 5 of the first stage is formed on the surface of the transparent substrate 1, the low refractive index dielectric film 3 is formed on the basic block 5 of the first stage, and the basic block of the second stage is formed thereon. The block 5 is formed, and the low refractive index dielectric film 3 is formed on the second-stage basic block 5,
This is a 23-layer bandpass filter in which the third-stage basic block 5 is formed.

【0006】上述の誘電体多層膜よりなるバンドパスフ
ィルタは、図6に図示したように中心波長λ0 を中心と
した通過帯域幅を有する、立ち上がりが急峻の山形とな
る。一方、バンドパスフィルタの通過帯域幅を縮小又は
拡張するのに、従来は構成する誘電体膜(ここでは高屈
折率誘電体膜,低屈折率誘電体膜,キャビティ層を誘電
体膜と呼ぶ)の層数を変えることで実施していた。
The bandpass filter made of the above-mentioned dielectric multilayer film has a mountain shape having a steep rise and a pass band width centered on the center wavelength λ 0 as shown in FIG. On the other hand, in order to reduce or expand the pass band width of the bandpass filter, a dielectric film conventionally used (here, a high-refractive-index dielectric film, a low-refractive-index dielectric film, and a cavity layer are called a dielectric film) It was implemented by changing the number of layers.

【0007】従来の通過帯域幅の変化を図7に示す。図
7は横軸に反射層の層数を、縦軸に通過帯域幅(単位は
nm) をとっている。従来は誘電体膜の層数の加減により
通過帯域幅を変えていたことにより、図7の丸印で図示
したように、誘電体膜層数が19の場合は通過帯域幅が約
3.27nmであり、誘電体膜層数が21の場合は通過帯域幅が
約2.10nmであり、誘電体膜層数が23の場合は通過帯域幅
が約1.30nmであり、誘電体膜層数が27の場合は通過帯域
幅が約0.55nmであって、通過帯域幅が不連続的に変わっ
ていた。
FIG. 7 shows changes in the conventional pass band width. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the number of reflective layers, and the vertical axis indicates the pass band width (unit:
nm). Conventionally, the passband width was changed by adjusting the number of layers of the dielectric film, so that as shown by the circles in FIG. 7, when the number of dielectric film layers is 19, the passband width is about
3.27 nm, when the number of dielectric film layers is 21, the pass band width is about 2.10 nm, when the number of dielectric film layers is 23, the pass band width is about 1.30 nm, the number of dielectric film layers In the case of No. 27, the pass bandwidth was about 0.55 nm, and the pass bandwidth changed discontinuously.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで誘電体膜層数
を増減して通過帯域幅を変えた従来のバンドパスフィル
タは、上述のように通過帯域幅が不連続的に変わるの
で、所望の通過帯域幅を得ることができないという問題
点があった。
In the conventional bandpass filter in which the number of dielectric film layers is increased or decreased to change the passband width, the passband width changes discontinuously as described above. There is a problem that the bandwidth cannot be obtained.

【0009】一方、従来のバンドパスフィルタは、信号
光が入射角0度で入射する場合は偏光依存性はない。し
かし入射角0度で使用するとバンドパスフィルタでの反
射光が光源側に戻りノイズ等の障害が発生する。
On the other hand, the conventional bandpass filter has no polarization dependence when the signal light enters at an incident angle of 0 degree. However, when it is used at an incident angle of 0 degree, the reflected light from the bandpass filter returns to the light source side and noise or other trouble occurs.

【0010】よって、バンドパスフィルタは0度より充
分に大きい入射角で、信号光を投射して使用するのが一
般的である。このような入射角で使用すると、S波(入
射光の電界が入射面に垂直の偏波)とP波(入射光の電
界が入射面に平行の偏波)とでは、透過率及び反射率に
差異が生じて、図8に図示したように、S波(点線で示
す)の通過帯域幅がP波(実線で示す)の通過帯域幅よ
りも小さくなる。
Therefore, the bandpass filter is generally used by projecting the signal light at an incident angle sufficiently larger than 0 degree. When used at such an incident angle, the transmittance and the reflectance of the S wave (the electric field of the incident light is polarized perpendicular to the incident surface) and the P wave (the electric field of the incident light is polarized parallel to the incident surface). As shown in FIG. 8, the pass band width of the S wave (shown by the dotted line) becomes smaller than the pass band width of the P wave (shown by the solid line).

【0011】したがって、立ち上がり幅(P波の立ち上
がり開始点とS波の立ち上がり終了点の波長帯)が、図
8に図示したD1 のように大きくなり、所謂偏光依存性
があるという問題点があった。
Therefore, the rising width (wavelength band between the rising start point of the P wave and the rising end point of the S wave) becomes large as shown by D 1 in FIG. 8, and there is a problem that there is so-called polarization dependence. there were.

【0012】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、所望の通過帯域幅を有するバンドパスフィルタ
りを提供することを目的としている。又他の目的は、偏
光依存性が少なくて、ショートウェーブパスフィルタ,
或いはロングウェーブパスフィルタに適用して立ち上が
り特性が良好なことにある。
The present invention was created in view of the above points, and an object thereof is to provide a bandpass filter having a desired pass bandwidth. Another purpose is that the polarization dependence is small,
Alternatively, it is applied to a long wave pass filter and has a good rising characteristic.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図1に例示したように、キャビティ層の
両側に高屈折率誘電体膜と低屈折率誘電体膜とを交互に
積層して構成した、通過帯域の中心波長がλ0 のバンド
パスフィルタにおいて、それぞれの高屈折率誘電体膜の
光学的膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚をλ0
4とし、λ0 /2の整数倍のキャビティ層の光学的膜厚
を、0より大きくλ0 /2より小さい範囲内で大きくし
た構成とする。
In order to achieve the above object, the present invention, as illustrated in FIG. 1, alternates a high refractive index dielectric film and a low refractive index dielectric film on both sides of a cavity layer. In a band-pass filter having a center wavelength of the pass band of λ 0 , which is formed by stacking the optical films of the high-refractive-index dielectric film and the low-refractive-index dielectric film with λ 0 /
4 and then, the optical film thickness of lambda 0/2 integer multiple of the cavity layer, a structure which is largely in the larger lambda 0/2 smaller range than 0.

【0014】また、それぞれの高屈折率誘電体膜の光学
的膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚をλ0 /4と
し、λ0 /2の整数倍のキャビティ層の光学的膜を、0
より大きくλ0 /2より小さい範囲内で小さくした構成
とする。
Further, the optical film thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film and lambda 0/4, optical of lambda 0/2 integer multiple of the cavity layer 0 for the membrane
And it was decreased configured in larger lambda 0/2 smaller range.

【0015】或いは、キャビティ層の光学的膜厚をλ0
/2の整数倍とし、λ0 /4のそれぞれの高屈折率誘電
体膜の光学的膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚
を、0より大きくλ0 /4より小さい範囲内で大きくし
た構成とする。
Alternatively, the optical thickness of the cavity layer may be set to λ 0.
/ 2 of an integral multiple, lambda 0/4 each having an optical film thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film having a high refractive index dielectric film, greater than 0 lambda 0/4 in the range smaller than It will be a larger structure.

【0016】或いは又、キャビティ層の光学的膜厚をλ
0 /2の整数倍とし、λ0 /4のそれぞれの高屈折率誘
電体膜の光学的膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚
を、0より大きくλ0 /4より小さい範囲内で、小さく
した構成とする。
Alternatively, the optical thickness of the cavity layer can be set to λ
0/2 of an integral multiple, lambda 0/4 of the optical thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film, greater than 0 lambda 0/4 range smaller than Within this, the configuration will be made smaller.

【0017】[0017]

【作用】本発明は高屈折率誘電体膜及び低屈折率誘電体
膜の光学的膜厚を標準値(λ0/4)とし、キャビティ
層の光学的膜厚を標準値(λ0 /2の整数倍)よりも、
大きいか小さいかの何れ一方にずらしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention having an optical film thickness of the high refractive index dielectric film and low refractive index dielectric film as the standard value (λ 0/4), the standard value of optical thickness of the cavity layer (lambda 0/2 Than an integer multiple of
It is shifted to either the large or the small.

【0018】また、キャビティ層の光学的膜厚を標準値
(λ0 /2の整数倍)とし、高屈折率誘電体膜及び低屈
折率誘電体膜の光学的膜厚を標準値(λ0 /4)より
も、大きいか小さいかの何れ一方にずらしたものであ
る。
Further, the standard value of optical thickness of the cavity layer (λ 0/2 of integer times), and the standard value of optical thickness of the high refractive index dielectric film and low refractive index dielectric film (lambda 0 / 4), which is either larger or smaller than / 4).

【0019】即ち、キャビティ層又は他の層(高屈折率
誘電体膜と低屈折率誘電体膜とからなる層)のいずれか
一方を、図1の(B) に図示したように中心波長λ0 (反
射率が最高)からずれたλ01で利用することになり、反
射率が最高値より低くなる。
That is, one of the cavity layer and the other layer (a layer composed of a high-refractive-index dielectric film and a low-refractive-index dielectric film) has a center wavelength λ as shown in FIG. 1B. It will be used at λ 01 which is deviated from 0 (highest reflectance), and the reflectance will be lower than the highest value.

【0020】したがって、図1の(A) の点線で図示した
狭い通過帯域幅B1 の山形の曲線10-1よりも、山の頂上
部分が崩れた実線で図示した広い通過帯域幅B2 の曲線
10-2を有するバンドパスフィルタとなる。
Therefore, rather than the mountain-shaped curve 10-1 having the narrow pass band width B 1 shown by the dotted line in FIG. 1A, the wide pass band width B 2 shown by the solid line in which the top of the mountain is broken is shown. curve
It becomes a bandpass filter having 10-2.

【0021】この際、高屈折率誘電体膜,低屈折率誘電
体膜及びキャビティ層の膜厚(機械的な実寸法)は膜形
時の蒸着時間等を変えることで、所望の膜厚とすること
ができる。
At this time, the film thickness (mechanical actual size) of the high-refractive-index dielectric film, the low-refractive-index dielectric film, and the cavity layer can be changed to a desired film thickness by changing the vapor deposition time when forming the film. can do.

【0022】即ち光学的膜厚は連続的に変化したものを
容易に得られるので、所望の通過帯域幅を有するバンド
パスフィルタとすることができる。一方、信号光線の入
射角が0度より充分大きいバンドパスフィルタの場合
に、キャビティ層の光学的膜厚を標準値より小さくす
る、或いは高屈折率誘電体膜及び低屈折率誘電体膜の光
学的膜厚を標準値より大きくすると、S波が短波長側に
ずれて、S波の立ち上がり部がP波の立ち上がり部に近
づくので、立ち上がり幅が小さくなる。
That is, since it is possible to easily obtain a continuously changing optical film thickness, a band pass filter having a desired pass band width can be obtained. On the other hand, in the case of a bandpass filter in which the incident angle of the signal beam is sufficiently larger than 0 degree, the optical thickness of the cavity layer is made smaller than the standard value, or the optical index of the high refractive index dielectric film and the low refractive index dielectric film is reduced. If the target film thickness is made larger than the standard value, the S wave shifts to the short wavelength side, and the rising portion of the S wave approaches the rising portion of the P wave, so the rising width becomes smaller.

【0023】よって、立ち上がり特性が良好なロングウ
ェーブパスフィルタとして使用できる。また、キャビテ
ィ層の光学的膜厚を標準値より大きくする、或いは高屈
折率誘電体膜及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚を標準
値より小さくすると、S波が長波長側にずれて、S波の
立ち上がり部がP波の立ち上がり部に近づくので、立ち
上がり幅が小さくなる。
Therefore, it can be used as a long wave pass filter having a good rising characteristic. If the optical thickness of the cavity layer is made larger than the standard value or the optical thickness of the high refractive index dielectric film and the low refractive index dielectric film is made smaller than the standard value, the S wave shifts to the long wavelength side. As the rising portion of the S wave approaches the rising portion of the P wave, the rising width becomes smaller.

【0024】よって、立ち上がり特性が良好なショート
ウェーブパスフィルタとして使用できる。
Therefore, it can be used as a short wave pass filter having a good rising characteristic.

【0025】[0025]

【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
The present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals denote the same objects throughout the drawings.

【0026】図1は本発明の原理を示す図で、(A) は波
長特性特性図、(B) は作用を説明する図、図2は本発明
の通過帯域幅の変化を示す図、図3は本発明の実施例の
立ち上がり特性図、図4は本発明の他の実施例の立ち上
がり特性図である。
FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention, (A) is a wavelength characteristic characteristic diagram, (B) is a diagram explaining the action, and FIG. 2 is a diagram showing changes in the pass band width of the present invention. 3 is a rising characteristic diagram of the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a rising characteristic diagram of another embodiment of the present invention.

【0027】本発明のバンドパスフィルタは、図5に図
示したように、光学的膜厚がλ0 /2の整数倍の誘電体
膜よりなるキャビティ層(低屈折率の誘電体膜)4の両
側に、光学的膜厚がλ0 /4の高屈折率誘電体膜2を設
け、それぞれの高屈折率誘電体膜2に光学的膜厚がλ0
/4の低屈折率誘電体膜3を設けて、高屈折率誘電体膜
2と低屈折率誘電体膜3とを所望数交互に積層して構成
した、通過帯域の中心波長がλ0 のバンドパスフィルタ
に係わるものである。
The bandpass filter of the present invention, as shown in FIG. 5, a cavity layer optical film thickness is made of lambda 0/2 of integer multiples of the dielectric film (low refractive index dielectric film) 4 on both sides, the provided high refractive index dielectric film 2 of the optical thickness is lambda 0/4, the respective optical film thickness on the high refractive index dielectric film 2 lambda 0
/ 4 is provided a low refractive index dielectric film 3, the high refractive index dielectric film 2 and the low refractive index dielectric film 3 was formed by laminating a desired number of alternating, the center wavelength of the passband of the lambda 0 It relates to a bandpass filter.

【0028】バンドパスフィルタのそれぞれの反射層の
反射率特性を、図1の(B) (横軸は波長を、縦軸は反射
率を示す)に示す。その反射率曲線Lは、中心波長λ0
で反射率が最高な円弧形である。
The reflectance characteristics of each reflecting layer of the bandpass filter are shown in FIG. 1B (horizontal axis represents wavelength, vertical axis represents reflectance). The reflectance curve L has a center wavelength λ 0.
It has an arc shape with the highest reflectance.

【0029】そして、その波長特性は図1の(A) に点線
で図示した狭い通過帯域幅B1 の山形の曲線10-1であ
る。ここで、それぞれの高屈折率誘電体膜の光学的膜厚
及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚はλ0 /4としてお
き、キャビティ層の膜厚(機械的な実寸法)を大きくし
て、λ0 /2の整数倍のキャビティ層の光学的膜厚を、
0より大きくλ0 /2より小さい範囲内で所望に大きく
している。
The wavelength characteristic is a mountain-shaped curve 10-1 having a narrow pass band width B 1 shown by a dotted line in FIG. Here, the optical film thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film left as an lambda 0/4, increasing the thickness of the cavity layer (mechanical actual dimensions) to the optical thickness of lambda 0/2 integer multiple of the cavity layer,
It is greatly desired in the larger lambda 0/2 smaller range than 0.

【0030】このことにより、図1の(B) に図示したよ
うに、中心波長λ0 から長波長側にずれ波長λ01でキャ
ビティ層の反射率が最高になる。よって、その波長特性
は図1の(A) に図示したように、狭い通過帯域幅B1
従来の曲線10-1の山の頂上部分が崩れる。そして、実線
で図示した広い通過帯域幅B2 の曲線10-2となる。
As a result, as shown in FIG. 1B, the reflectance of the cavity layer becomes maximum at the wavelength λ 01 which is shifted from the central wavelength λ 0 to the long wavelength side. Therefore, as shown in FIG. 1 (A), the wavelength characteristic is such that the peak portion of the conventional curve 10-1 having a narrow pass band width B 1 collapses. Then, a curve 10-2 having a wide pass band width B 2 shown by a solid line is obtained.

【0031】図2は、中心波長λ0 が1550nm、シングル
キャビティで誘電体膜数が23、高屈折率誘電体膜及び低
屈折率誘電体膜の光学的膜厚がλ0 /4のバンドパスフ
ィルタにおいて、キャビティ層の光学的膜厚を変化させ
た場合の通過帯域幅の変化を示す図である。
[0031] Figure 2, the central wavelength lambda 0 is 1550 nm, the dielectric film number 23 in a single cavity, a high refractive index dielectric film and the optical film thickness of the low refractive index dielectric film lambda 0/4 of the bandpass FIG. 7 is a diagram showing a change in pass band width when the optical thickness of a cavity layer is changed in the filter.

【0032】図2に図示したように、 0.5λ0 のキャビ
ティ層の光学的膜厚の場合は、通過帯域幅が約1.23nmで
あったのが、光学的膜厚を 0.6λ0 にすると通過帯域幅
が約1.77nmとなり、光学的膜厚を 0.7λ0 にすると通過
帯域幅が約3.1nm となり、その間の光学的膜厚でも、連
続的に通過帯域幅が変化する。
[0032] As shown in FIG. 2, pass in the case of optical thickness of the cavity layer of 0.5 [lambda 0, the pass bandwidth of about 1.23nm is, the optical film thickness 0.6Ramuda 0 The bandwidth is about 1.77 nm, and the passband width is about 3.1 nm when the optical film thickness is 0.7λ 0 , and the passband width changes continuously even with the optical film thickness in between.

【0033】なお、キャビティ層の膜厚(機械的な実寸
法)を小さくして、λ0 /2の整数倍のキャビティ層の
光学的膜厚を、0より大きくλ0 /2より小さい範囲内
で、所望に小さくすると、中心波長λ0 から短波長側に
ずれ波長λ01でキャビティ層の反射率が最高になる。し
たがって前述と同様に通過帯域幅が大きくなる。
It should be noted, by reducing the thickness of the cavity layer (mechanical actual dimensions), λ 0/2 of the optical thickness of an integral multiple of the cavity layer, greater than 0 λ 0/2 in the range smaller than Then, if it is made small as desired, the reflectance of the cavity layer becomes maximum at the wavelength λ 01 which is shifted from the central wavelength λ 0 to the short wavelength side. Therefore, the pass band width becomes large as described above.

【0034】一方、キャビティ層の光学的膜厚をλ0
2の整数倍としておく。そしてλ0 /4の高屈折率誘電
体膜の光学的膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚
を、0より大きくλ0 /4より小さい範囲内で、大きく
するか小さくしても、前述と同様に通過帯域幅が広くな
る。
On the other hand, the optical thickness of the cavity layer is set to λ 0 /
It is an integer multiple of 2. And an optical film thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film having a high refractive index dielectric film of lambda 0/4, in the larger lambda 0/4 less than the range from 0 and to increase or reduce Also, the pass band width is widened as described above.

【0035】高屈折率誘電体膜,低屈折率誘電体膜及び
キャビティ層の膜厚(機械的な実寸法)は、膜形時の蒸
着時間等を変えることで、所望の膜厚とすることができ
る。したがって、光学的膜厚は連続的に変化したものを
容易に得られるので、所望の通過帯域幅を有するバンド
パスフィルタが得られる。
The film thickness (mechanical actual size) of the high refractive index dielectric film, the low refractive index dielectric film, and the cavity layer can be set to a desired film thickness by changing the vapor deposition time when forming the film. You can Therefore, since it is possible to easily obtain a film whose optical film thickness changes continuously, it is possible to obtain a bandpass filter having a desired pass band width.

【0036】図3は、キャビティ層数が3、誘電体膜数
が23、高屈折率誘電体膜及び低屈折率誘電体膜の光学的
膜厚がλ0 /4で、キャビティ層の光学的膜厚を0.47λ
0 にした場合の立ち上がり特性を示す。
[0036] Figure 3, the cavity layer number 3, the dielectric film number 23, an optical film thickness of lambda 0/4 of the high refractive index dielectric film and low refractive index dielectric film, an optical cavity layer Film thickness 0.47λ
The rising characteristics when set to 0 are shown.

【0037】なお、信号光線の入射角は35度である。こ
のようにキャビティ層の光学的膜厚を標準値の0.5 λ0
より、0.03nmだけ小さくしたことにより、P波及びS波
の通過帯域幅がそれぞれ短波長側にずれる。
The incident angle of the signal beam is 35 degrees. Thus, the optical thickness of the cavity layer is set to the standard value of 0.5 λ 0.
As a result, the passband widths of the P wave and the S wave are shifted to the short wavelength side by reducing the width by 0.03 nm.

【0038】しかしS波のずれ量がより大きいので、S
波の立ち上がり部がP波の立ち上がり部に近づき、立ち
上がり幅(P波の立ち上がり開始点とS波の立ち上がり
終了点の波長帯)が、従来の図8に図示したD1 よりも
小さい、図3に図示した立ち上がり幅D2 となる。
However, since the shift amount of the S wave is larger, S
The rising portion of the wave approaches the rising portion of the P wave, and the rising width (wavelength band of the rising start point of the P wave and the rising end point of the S wave) is smaller than the conventional D 1 shown in FIG. The rising width D 2 shown in FIG.

【0039】したがって、偏光依存性が少なくて、立ち
上がり特性が良好なロングウェーブパスフィルタとして
使用できる。なお、キャビティ層の光学的膜厚をλ0
2の整数倍とし、それぞれの高屈折率誘電体膜の光学的
膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚を等しく、且つ
その光学的膜厚を標準値(λ0 /4)よりも、0〜λ0
/4の範囲内で大きくすることで、S波の立ち上がり部
がP波の立ち上がり部に近づくように、S波とP波がと
もに短波長側にずれる。
Therefore, it can be used as a long wave pass filter having little polarization dependence and good rising characteristics. Note that the optical thickness of the cavity layer is λ 0 /
A second integer multiple, equal to the optical thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film and the optical film thickness than the standard value (λ 0/4) Also 0 to λ 0
By increasing in the range of / 4, both the S wave and the P wave are shifted to the short wavelength side so that the rising part of the S wave approaches the rising part of the P wave.

【0040】したがって、偏光依存性が少なくて、立ち
上がり特性が良好なロングウェーブパスフィルタとして
使用できる。図4は、キャビティ層数が3、誘電体膜数
が23、高屈折率誘電体膜及び低屈折率誘電体膜の光学的
膜厚がλ0 /4で、キャビティ層の光学的膜厚を0.56λ
0 にした場合の立ち上がり特性を示す。
Therefore, it can be used as a long wave pass filter having little polarization dependence and good rising characteristics. 4, the cavity layer number 3, the dielectric film number 23, optical film thickness of the high refractive index dielectric film and low refractive index dielectric film at lambda 0/4, the optical film thickness of the cavity layer 0.56λ
The rising characteristics when set to 0 are shown.

【0041】なお、信号光線の入射角は35度である。こ
のようにキャビティ層の光学的膜厚を標準値の0.5 λ0
より、0.06nmだけ大きくしたことにより、P波及びS波
の通過帯域幅がそれぞれ長波長側にずれる。
The incident angle of the signal beam is 35 degrees. Thus, the optical thickness of the cavity layer is set to the standard value of 0.5 λ 0.
Therefore, by increasing by 0.06 nm, the pass band widths of the P wave and the S wave are shifted to the long wavelength side.

【0042】しかしS波のずれ量がより大きいので、S
波の立ち上がり部がP波の立ち上がり部に近づき、立ち
上がり幅(P波の立ち上がり開始点とS波の立ち上がり
終了点の波長帯)が、図4に図示した立ち上がり幅D3
となり小さくなる。
However, since the shift amount of the S wave is larger, S
The rising portion of the wave approaches the rising portion of the P wave, and the rising width (wavelength band between the rising start point of the P wave and the rising end point of the S wave) is the rising width D 3 illustrated in FIG.
It will be smaller.

【0043】したがって、偏光依存性が少なくて、立ち
上がり特性が良好なショートウェーブパスフィルタとし
て使用できる。なお、キャビティ層の光学的膜厚をλ0
/2の整数倍とし、それぞれの高屈折率誘電体膜の光学
的膜厚及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚を等しく、且
つその光学的膜厚を標準値(λ0 /4)よりも小さくす
ることで、S波の立ち上がり部がP波の立ち上がり部に
近づくように、S波とP波がともに長波長側にずれる。
Therefore, it can be used as a short wave pass filter having little polarization dependency and good rising characteristics. Note that the optical thickness of the cavity layer is λ 0
/ 2 of an integral multiple equal to the optical thickness of the optical film thickness and a low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film, and the standard value its optical thickness (lambda 0/4) By making it smaller than that, both the S wave and the P wave shift to the long wavelength side so that the rising part of the S wave approaches the rising part of the P wave.

【0044】したがって、偏光依存性が少なくて、立ち
上がり特性が良好なショートウェーブパスフィルタとし
て使用できる。
Therefore, it can be used as a short wave pass filter having little polarization dependence and good rising characteristics.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、高屈折率
誘電体膜及び低屈折率誘電体膜の光学的膜厚を標準値
(λ0 /4)とし、キャビティ層の光学的膜厚を標準値
(λ0 /2の整数倍)よりも、大きいか小さいかの何れ
一方にずらす、或いはキャビティ層の光学的膜厚を標準
値(λ0 /2の整数倍)とし、高屈折率誘電体膜及び低
屈折率誘電体膜の光学的膜厚を標準値(λ0 /4)より
も、大きいか小さいかの何れ一方にずらしたものであっ
て、所望の通過帯域幅を有するバンドパスフィルタが得
られるという効果を有する。
The present invention described above, according to the present invention is an optical film thickness of the high refractive index dielectric film and low refractive index dielectric film as the standard value (λ 0/4), the optical film thickness of the cavity layer the standard value (λ 0/2 of integer times) than, larger or smaller or shifted in any one, or an optical film thickness of the cavity layer and a standard value (λ 0/2 of the integral multiples), the high refractive index standard value having an optical film thickness of the dielectric film and low refractive index dielectric film (λ 0/4) than, be those shifted to any one of the greater or smaller, a band having a desired pass band width This has the effect of providing a pass filter.

【0046】また、入射角が0度より充分大きい場合
に、偏光依存性が少なくなり、ロングウェーブパスフィ
ルタまたはショートウェーブパスフィルタに適用して、
その立ち上がり幅が小さいという優れた効果を有する。
Further, when the incident angle is sufficiently larger than 0 degree, the polarization dependence is reduced, and it is applied to a long wave pass filter or a short wave pass filter,
It has an excellent effect that the rising width is small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の原理を示す図で (A) は波長特性特性図 (B) は作用を説明する図FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention, (A) is a wavelength characteristic diagram, and (B) is a diagram for explaining the action.

【図2】 本発明の通過帯域幅の変化を示す図FIG. 2 is a diagram showing changes in the pass bandwidth of the present invention.

【図3】 本発明の実施例の立ち上がり特性図FIG. 3 is a rising characteristic diagram of an example of the present invention.

【図4】 本発明の他の実施例の立ち上がり特性図FIG. 4 is a rising characteristic diagram of another embodiment of the present invention.

【図5】 バンドパスフィルタの構成図FIG. 5 is a block diagram of a bandpass filter.

【図6】 バンドパスフィルタの波長特性図FIG. 6 is a wavelength characteristic diagram of a bandpass filter.

【図7】 従来の通過帯域幅の変化を示す図FIG. 7 is a diagram showing a change in conventional pass bandwidth.

【図8】 従来の偏光依存性を示す図FIG. 8 is a diagram showing conventional polarization dependence.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 高屈折率誘電
体膜 3 低屈折率誘電体膜 4 キャビティ層 5 基本ブロック
1 transparent substrate 2 high refractive index dielectric film 3 low refractive index dielectric film 4 cavity layer 5 basic block

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャビティ層の両側に高屈折率誘電体膜
と低屈折率誘電体膜とを交互に積層して構成した、通過
帯域の中心波長がλ0 のバンドパスフィルタにおいて、 それぞれの該高屈折率誘電体膜の光学的膜厚及び該低屈
折率誘電体膜の光学的膜厚がλ0 /4であり、 λ0 /2の整数倍の該キャビティ層の光学的膜厚が、0
より大きくλ0 /2より小さい範囲内で大きいことを特
徴とするバンドパスフィルタ。
1. A bandpass filter having a center wavelength of λ 0 in a pass band, wherein a high-refractive index dielectric film and a low-refractive index dielectric film are alternately laminated on both sides of a cavity layer. optical film thickness of the optical film thickness and low refractive index dielectric film having a high refractive index dielectric film is lambda 0/4, the optical film thickness of lambda 0/2 integer multiple of the cavity layer, 0
Bandpass filter being greater at the larger lambda 0/2 smaller range.
【請求項2】 キャビティ層の両側に高屈折率誘電体膜
と低屈折率誘電体膜とを交互に積層して構成した、通過
帯域の中心波長がλ0 のバンドパスフィルタにおいて、 それぞれの該高屈折率誘電体膜の光学的膜厚及び該低屈
折率誘電体膜の光学的膜厚がλ0 /4であり、 λ0 /2の整数倍の該キャビティ層の光学的膜厚が、0
より大きくλ0 /2より小さい範囲内で小さいことを特
徴とするバンドパスフィルタ。
2. A band pass filter having a center wavelength of λ 0 in a pass band, wherein a high refractive index dielectric film and a low refractive index dielectric film are alternately laminated on both sides of a cavity layer. optical film thickness of the optical film thickness and low refractive index dielectric film having a high refractive index dielectric film is lambda 0/4, the optical film thickness of lambda 0/2 integer multiple of the cavity layer, 0
Band-pass filter, wherein small in larger lambda 0/2 smaller range.
【請求項3】 キャビティ層の両側に高屈折率誘電体膜
と低屈折率誘電体膜とを交互に積層して構成した、通過
帯域の中心波長がλ0 のバンドパスフィルタにおいて、 該キャビティ層の光学的膜厚がλ0 /2の整数倍であ
り、 λ0 /4のそれぞれの該高屈折率誘電体膜の光学的膜厚
及び該低屈折率誘電体膜の光学的膜厚が、0より大きく
λ0 /4より小さい範囲内で、大きいことを特徴とする
バンドパスフィルタ。
3. A band pass filter having a center wavelength of λ 0 in a pass band, wherein a high refractive index dielectric film and a low refractive index dielectric film are alternately laminated on both sides of a cavity layer. optical film thickness is an integral multiple of lambda 0/2, the optical thickness of the optical film thickness and low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film of lambda 0/4 is, A bandpass filter having a large value within a range greater than 0 and smaller than λ 0/4.
【請求項4】 キャビティ層の両側に高屈折率誘電体膜
と低屈折率誘電体膜とを交互に積層して構成した、通過
帯域の中心波長がλ0 のバンドパスフィルタにおいて、 該キャビティ層の光学的膜厚がλ0 /2の整数倍であ
り、 λ0 /4のそれぞれの該高屈折率誘電体膜の光学的膜厚
及び該低屈折率誘電体膜の光学的膜厚が、0より大きく
λ0 /4より小さい範囲内で、小さいことを特徴とする
バンドパスフィルタ。
4. A bandpass filter having a center wavelength of a pass band of λ 0 , wherein a high-refractive-index dielectric film and a low-refractive-index dielectric film are alternately laminated on both sides of a cavity layer. optical film thickness is an integral multiple of lambda 0/2, the optical thickness of the optical film thickness and low refractive index dielectric film of each of the high refractive index dielectric film of lambda 0/4 is, A bandpass filter characterized by being small within a range larger than 0 and smaller than λ 0/4.
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