JPH10123319A - 波長可変光フィルタ - Google Patents
波長可変光フィルタInfo
- Publication number
- JPH10123319A JPH10123319A JP29950496A JP29950496A JPH10123319A JP H10123319 A JPH10123319 A JP H10123319A JP 29950496 A JP29950496 A JP 29950496A JP 29950496 A JP29950496 A JP 29950496A JP H10123319 A JPH10123319 A JP H10123319A
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- Japan
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- optical
- optical filter
- wavelength
- refractive index
- substrate
- Prior art date
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- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は一枚の光学基板上に複数の異なる光
フィルタ特性を有する光フィルタをマトリクス状に配置
することにより波長特性の再現性が極めて高く、しかも
任意の波長特性を容易に選択的できる波長可変光フィル
タを提供することを目的としている。 【解決手段】 一枚の光学基板上に複数の波長特性の異
なる誘電体多層膜光フィルタを載置して固定し波長可変
光フィルタ素子としたことを特徴とする波長可変光フィ
ルタである。
フィルタ特性を有する光フィルタをマトリクス状に配置
することにより波長特性の再現性が極めて高く、しかも
任意の波長特性を容易に選択的できる波長可変光フィル
タを提供することを目的としている。 【解決手段】 一枚の光学基板上に複数の波長特性の異
なる誘電体多層膜光フィルタを載置して固定し波長可変
光フィルタ素子としたことを特徴とする波長可変光フィ
ルタである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は波長可変の光フィル
タに関し、特に波長精度を高くした波長可変光フィルタ
に関する。
タに関し、特に波長精度を高くした波長可変光フィルタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の波長可変光フィルタの構成
を示す図であって、光学基板上に誘電体多層膜を形成し
た光フィルタ１０と、これを図中矢印方向に回転させる
駆動部（図示しない）と、前記フィルタ１０に光を送受
する光ファイバ１１とレンズ１２とからなる光コリメー
タ光学系とから構成されている。図４（ａ）は前記波長
可変光フィルタに用いられる光フィルタ１０を示す断面
図で光学ガラス等の基板１３の上に誘電体の多層膜１４
がイオンビームアシスト蒸着法またはイオンプレーティ
ング蒸着法等により形成される。
を示す図であって、光学基板上に誘電体多層膜を形成し
た光フィルタ１０と、これを図中矢印方向に回転させる
駆動部（図示しない）と、前記フィルタ１０に光を送受
する光ファイバ１１とレンズ１２とからなる光コリメー
タ光学系とから構成されている。図４（ａ）は前記波長
可変光フィルタに用いられる光フィルタ１０を示す断面
図で光学ガラス等の基板１３の上に誘電体の多層膜１４
がイオンビームアシスト蒸着法またはイオンプレーティ
ング蒸着法等により形成される。
【０００３】図４（ｂ）は光フィルタを構成する誘電体
多層膜の一例を詳細に図示したものであり、各層を形成
する膜の材質及び光学的要件は下記の通りである。 １層目の膜：高屈折率物質であるＴｉＯ２を光学的厚さ
λ／８となるように蒸着して形成した膜。 ２層目の膜：低屈折率物質であるＳｉＯ２を光学的厚さ
λ／４となるように蒸着して形成した膜。 ３層目の膜：高屈折率物質であるＴｉＯ２を光学的厚さ
λ／４となるように蒸着して形成した膜。 ４層目の膜：低屈折率物質であるＳｉＯ２を光学的厚さ
λ／４となるように蒸着して形成した膜。 （ｎ−１）層目の膜：高屈折率物質であるＴｉＯ２を光
学的厚さλ／４となるように蒸着して形成した膜。 ｎ層目の膜：低屈折率物質であるＳｉＯ２を光学的厚さ
０．０７λとなるように蒸着して形成した膜。 上記のように高屈折物質と低屈折物質を交互に積層し、
積層膜が所望の層数のなったとき、膜の形成を終了す
る。図５は上記のようにして形成された光フィルタの波
長λ−透過率特性の一例を示す図であり、横軸は波長λ
（９００〜１５００ｎｍ）、縦軸は透過率（０〜１）を
表している。
多層膜の一例を詳細に図示したものであり、各層を形成
する膜の材質及び光学的要件は下記の通りである。 １層目の膜：高屈折率物質であるＴｉＯ２を光学的厚さ
λ／８となるように蒸着して形成した膜。 ２層目の膜：低屈折率物質であるＳｉＯ２を光学的厚さ
λ／４となるように蒸着して形成した膜。 ３層目の膜：高屈折率物質であるＴｉＯ２を光学的厚さ
λ／４となるように蒸着して形成した膜。 ４層目の膜：低屈折率物質であるＳｉＯ２を光学的厚さ
λ／４となるように蒸着して形成した膜。 （ｎ−１）層目の膜：高屈折率物質であるＴｉＯ２を光
学的厚さλ／４となるように蒸着して形成した膜。 ｎ層目の膜：低屈折率物質であるＳｉＯ２を光学的厚さ
０．０７λとなるように蒸着して形成した膜。 上記のように高屈折物質と低屈折物質を交互に積層し、
積層膜が所望の層数のなったとき、膜の形成を終了す
る。図５は上記のようにして形成された光フィルタの波
長λ−透過率特性の一例を示す図であり、横軸は波長λ
（９００〜１５００ｎｍ）、縦軸は透過率（０〜１）を
表している。
【０００４】前記した光学的膜厚とは ｎiｄiｃｏｓθi＝λ／４ （１） で表され、ｎi、ｄi及びθiはそれぞれｉ番目の膜の屈
折率、膜厚及び屈折角を表している。このように光学系
の膜を扱う場合、蒸着条件により屈折率が僅かながら異
なることがあるため、物理的膜厚を用いるのではなく、
屈折率、膜厚ｄ及び屈折角θを含めた光学的膜厚ｎiｄi
ｃｏｓθiを用いるのが一般的であり、実際の光学膜の
製作に当たっても光学的膜厚をモニターしている。ま
た、光学基板上に構成する多層膜は使用環境条件の変化
による波長シフトのない誘電体多層膜光フィルタを構成
するのが必須条件になる。
折率、膜厚及び屈折角を表している。このように光学系
の膜を扱う場合、蒸着条件により屈折率が僅かながら異
なることがあるため、物理的膜厚を用いるのではなく、
屈折率、膜厚ｄ及び屈折角θを含めた光学的膜厚ｎiｄi
ｃｏｓθiを用いるのが一般的であり、実際の光学膜の
製作に当たっても光学的膜厚をモニターしている。ま
た、光学基板上に構成する多層膜は使用環境条件の変化
による波長シフトのない誘電体多層膜光フィルタを構成
するのが必須条件になる。
【０００５】図３に示す波長可変光フィルタは周知のよ
うに、レンズ１２から出射される光ビームに対し光フィ
ルタ１０が垂直に配置される場合が短波長側の遮断波長
領域が最も広くなりる。また、光ビームに対して光フィ
ルタ１０が傾斜するほど長波長側の通過波長領域が広く
なる。従って、光ビームに対し光フィルタ１０をその中
心軸の周りに回転させることにより透過波長範囲を変え
ることができる。
うに、レンズ１２から出射される光ビームに対し光フィ
ルタ１０が垂直に配置される場合が短波長側の遮断波長
領域が最も広くなりる。また、光ビームに対して光フィ
ルタ１０が傾斜するほど長波長側の通過波長領域が広く
なる。従って、光ビームに対し光フィルタ１０をその中
心軸の周りに回転させることにより透過波長範囲を変え
ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
波長可変光フィルタにおいては、光フィルタ１０の回転
角度が回転機構の機械精度に依存し、そのギア、回転軸
等のガタのため精度の高い波長特性の再現性が得られな
いとう問題があった。また、従来方式は異なる透過帯域
を持つ光フィルタの特性を一つの装置に付与するという
原理的に極めて無理な課題を内在するという問題を有し
ている。本発明は上記に鑑みてなされたものであり、一
枚の光学基板上に複数の異なる光フィルタ特性を有する
光フィルタをマトリクス状に配置することにより波長特
性の再現性が極めて高く、しかも任意の波長特性を容易
に選択的できる波長可変光フィルタを提供することを目
的としている。
波長可変光フィルタにおいては、光フィルタ１０の回転
角度が回転機構の機械精度に依存し、そのギア、回転軸
等のガタのため精度の高い波長特性の再現性が得られな
いとう問題があった。また、従来方式は異なる透過帯域
を持つ光フィルタの特性を一つの装置に付与するという
原理的に極めて無理な課題を内在するという問題を有し
ている。本発明は上記に鑑みてなされたものであり、一
枚の光学基板上に複数の異なる光フィルタ特性を有する
光フィルタをマトリクス状に配置することにより波長特
性の再現性が極めて高く、しかも任意の波長特性を容易
に選択的できる波長可変光フィルタを提供することを目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の波長可変光フィルタの請求項１記載の発明
は、一枚の光学基板上に複数の波長特性の異なる誘電体
多層膜光フィルタを載置して固定し波長可変光フィルタ
素子としたことを特徴とする。
に本発明の波長可変光フィルタの請求項１記載の発明
は、一枚の光学基板上に複数の波長特性の異なる誘電体
多層膜光フィルタを載置して固定し波長可変光フィルタ
素子としたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施
例を示す平面図であり、光の使用波長領域で光吸収の小
さい石英ガラス等の基板１上にそれぞれ少しづつ波長特
性の異なる光フィルタ２ijをマトリクス状に配置して構
成した波長可変光フィルタ素子である。基板１としては
石英ガラス以外にポリイミド、ポリエステルのような蒸
着物質との付着力が大きく且つ、耐熱性が優れ、薄膜化
や光フィルタ完成後の切断等の加工が容易な有極性のプ
ラスチックフィルムが適している。
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施
例を示す平面図であり、光の使用波長領域で光吸収の小
さい石英ガラス等の基板１上にそれぞれ少しづつ波長特
性の異なる光フィルタ２ijをマトリクス状に配置して構
成した波長可変光フィルタ素子である。基板１としては
石英ガラス以外にポリイミド、ポリエステルのような蒸
着物質との付着力が大きく且つ、耐熱性が優れ、薄膜化
や光フィルタ完成後の切断等の加工が容易な有極性のプ
ラスチックフィルムが適している。
【０００９】波長可変光フィルタ素子の元になる光フィ
ルタ母材の製作法は上述したように、光学ガラス上に高
屈折率物質からなるλ／４膜と低屈折率物質からなるλ
／４膜を交互に積層して多層膜を形成して構成する。透
過中心波長の異なる光フィルタ母材の製作法は高屈折率
物質及び低屈折率物質波の膜厚を少しづつ違えて形成す
れば光フィルタの中心波長を少しづつ異なる光フィルタ
が製作できる。または、膜厚を少しづつ違える代わりに
屈折率の異なる物質を用いても効果は同様である。この
ようにして形成された波長の少しづつ異なる光フィルタ
母材を所定の大きさに切断し、光学基板１の上にマトリ
クス状に接着してゆけば、波長の少しづつ異なる光フィ
ルタ２ｉｊを有する波長可変光フィルタ素子が構成でき
る。前記光フィルタ母材する製作するときに基板として
プラスチックフィルム上に形成すれば、切断機、ナイフ
およびハサミ等を用いることにより容易に外形加工がで
きるという利点がある。また、マトリクス状に配置した
光フィルタ２ijの多層膜の保護のために、もう一枚の光
学基板を該波長可変光フィルタ素子の上に接着剤等によ
り固定することもできる。
ルタ母材の製作法は上述したように、光学ガラス上に高
屈折率物質からなるλ／４膜と低屈折率物質からなるλ
／４膜を交互に積層して多層膜を形成して構成する。透
過中心波長の異なる光フィルタ母材の製作法は高屈折率
物質及び低屈折率物質波の膜厚を少しづつ違えて形成す
れば光フィルタの中心波長を少しづつ異なる光フィルタ
が製作できる。または、膜厚を少しづつ違える代わりに
屈折率の異なる物質を用いても効果は同様である。この
ようにして形成された波長の少しづつ異なる光フィルタ
母材を所定の大きさに切断し、光学基板１の上にマトリ
クス状に接着してゆけば、波長の少しづつ異なる光フィ
ルタ２ｉｊを有する波長可変光フィルタ素子が構成でき
る。前記光フィルタ母材する製作するときに基板として
プラスチックフィルム上に形成すれば、切断機、ナイフ
およびハサミ等を用いることにより容易に外形加工がで
きるという利点がある。また、マトリクス状に配置した
光フィルタ２ijの多層膜の保護のために、もう一枚の光
学基板を該波長可変光フィルタ素子の上に接着剤等によ
り固定することもできる。
【００１０】図２は本発明に係る波長可変光フィルタの
一実施例を示す図であって、図２において光ファイバ
３、３とレンズ４、４によりコリメータ光学系が構成さ
れており、光学基板１上に光フィルタ２ijが接着固定さ
れた波長可変光フィルタ素子Ａが前記コリメータ光学系
中にをＸ−Ｙ軸方向に直線的に移動できる構造をしてい
る。従って所望波長の光を得る場合に光フィルタを回転
する必要がなく、単にＸ−Ｙ軸方向に移動するだけで高
精度な光フィルタ特性を極めて再現性よく選択的にでき
る。この場合機械的精度は従来の装置ほど必要としな
い。
一実施例を示す図であって、図２において光ファイバ
３、３とレンズ４、４によりコリメータ光学系が構成さ
れており、光学基板１上に光フィルタ２ijが接着固定さ
れた波長可変光フィルタ素子Ａが前記コリメータ光学系
中にをＸ−Ｙ軸方向に直線的に移動できる構造をしてい
る。従って所望波長の光を得る場合に光フィルタを回転
する必要がなく、単にＸ−Ｙ軸方向に移動するだけで高
精度な光フィルタ特性を極めて再現性よく選択的にでき
る。この場合機械的精度は従来の装置ほど必要としな
い。
【００１１】上記説明では矩形状の基板１の上に光フィ
ルタ２ijをマトリクス状に配置した例を説明したが、円
形基板の上に波長特性の異なる光フィルタを円形状に配
置した波長可変光フィルタ素子を構成し、これをその中
心軸の周りに回転する波長可変光フィルタとしてもよ
い。
ルタ２ijをマトリクス状に配置した例を説明したが、円
形基板の上に波長特性の異なる光フィルタを円形状に配
置した波長可変光フィルタ素子を構成し、これをその中
心軸の周りに回転する波長可変光フィルタとしてもよ
い。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、コリメータ光学系中でＸ−Ｙ軸方向に直線的に移
動するだけで光フィルタの波長特性を切り替えることが
可能であり、機械的精度はあまり必要としない。また、
任意の波長の光フィルタを個別に製作し、これを用いて
波長可変光フィルタ素子を構成するため、該素子の波長
特性は良好に製作することができので、高精度の波長可
変光フィルタを多量に安く提供できるという大きな利点
を有する。
ので、コリメータ光学系中でＸ−Ｙ軸方向に直線的に移
動するだけで光フィルタの波長特性を切り替えることが
可能であり、機械的精度はあまり必要としない。また、
任意の波長の光フィルタを個別に製作し、これを用いて
波長可変光フィルタ素子を構成するため、該素子の波長
特性は良好に製作することができので、高精度の波長可
変光フィルタを多量に安く提供できるという大きな利点
を有する。
【図１】本発明に係る波長可変光フィルタ素子の一実施
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図２】本発明の波長可変光フィルタの基本構成と動作
を示す図である。
を示す図である。
【図３】従来の波長可変光フィルタの基本構成と動作示
す図である。
す図である。
【図４】（ａ）は光フィルタので断面図、（ｂ）は断面
の詳細図である。
の詳細図である。
【図５】光フィルタの一例で波長λ−透過率特性図であ
る。
る。
１・・光学基板 ２ij・・光フィルタ ３・・光ファイバ ４・・レンズ Ａ・・可変フィルタ素子
Claims (1)
- 【請求項１】 一枚の光学基板上に複数の波長特性の異
なる誘電体多層膜光フィルタを固定し波長可変光フィル
タ素子としたことを特徴とする波長可変光フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29950496A JPH10123319A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 波長可変光フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29950496A JPH10123319A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 波長可変光フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10123319A true JPH10123319A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17873446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29950496A Withdrawn JPH10123319A (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 波長可変光フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10123319A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010010582A (ko) * | 1999-07-21 | 2001-02-15 | 김춘호 | 파장분할 다중화용 광신호 추가 및 추출 소자 |
| WO2002006862A1 (fr) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Dispositif optique ayant une selectivite de longueurs d'ondes et son procede de fabrication |
| JP2006058473A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Oyokoden Lab Co Ltd | 誘電体多層膜フィルタ及びその製造方法 |
| JP2011171740A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子パッケージ及び照明システム |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP29950496A patent/JPH10123319A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010010582A (ko) * | 1999-07-21 | 2001-02-15 | 김춘호 | 파장분할 다중화용 광신호 추가 및 추출 소자 |
| WO2002006862A1 (fr) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Dispositif optique ayant une selectivite de longueurs d'ondes et son procede de fabrication |
| JP2006058473A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Oyokoden Lab Co Ltd | 誘電体多層膜フィルタ及びその製造方法 |
| JP2011171740A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子パッケージ及び照明システム |
| US8759841B2 (en) | 2010-02-18 | 2014-06-24 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device package and lighting system |
| JP2014168087A (ja) * | 2010-02-18 | 2014-09-11 | Lg Innotek Co Ltd | 発光素子パッケージ及び照明システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070911 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20071010 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |