JPS60260002A - 減光素子 - Google Patents
減光素子Info
- Publication number
- JPS60260002A JPS60260002A JP59116084A JP11608484A JPS60260002A JP S60260002 A JPS60260002 A JP S60260002A JP 59116084 A JP59116084 A JP 59116084A JP 11608484 A JP11608484 A JP 11608484A JP S60260002 A JPS60260002 A JP S60260002A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light attenuation
- amount
- wavelength
- wavelength side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
- C03C17/36—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
- C03C17/40—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal all coatings being metal coatings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/205—Neutral density filters
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Filters (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光通信などに用いる光減衰器用の減光素子に
関する。
関する。
光減衰器は、光信号に所定の波長範囲にわたり一様な減
衰を与える光デバイスであり、光通信システムにおいて
受光レベルの調整、ダイナミックレンジの測定等に不可
欠である。この光減衰器はガラス基板に蒸着膜を形成し
た減光素子を組込んで構成する。
衰を与える光デバイスであり、光通信システムにおいて
受光レベルの調整、ダイナミックレンジの測定等に不可
欠である。この光減衰器はガラス基板に蒸着膜を形成し
た減光素子を組込んで構成する。
従来も、カメラ等ではニュートラルテンシティフィルタ
（ＮＤフィルタ）として金属蒸着膜をガラス基板にコー
トした型のものが光減衰用に使われていた。そしてＮＤ
フィルタの製作には、全極蒸着材として、減光量の波長
依存性が比較的に少ないといわれるクロム（Ｃｒ）とニ
ッケル（Ｎｉ）との合金を用いていた。
（ＮＤフィルタ）として金属蒸着膜をガラス基板にコー
トした型のものが光減衰用に使われていた。そしてＮＤ
フィルタの製作には、全極蒸着材として、減光量の波長
依存性が比較的に少ないといわれるクロム（Ｃｒ）とニ
ッケル（Ｎｉ）との合金を用いていた。
カメラ等では、測定用に使うものではないから、減光素
子として減光量の波長依存性に対する要求はそれ程厳し
いものでない。しかし光通信システムでは、使用目的か
ら減光量の波長依存性、および減光量値について厳しく
規定され、従来のＣｒ−Ｎｉ合金膜による減光素子では
到底要求を満たすことができなかった。
子として減光量の波長依存性に対する要求はそれ程厳し
いものでない。しかし光通信システムでは、使用目的か
ら減光量の波長依存性、および減光量値について厳しく
規定され、従来のＣｒ−Ｎｉ合金膜による減光素子では
到底要求を満たすことができなかった。
従来の方法で、Ｃｒ −Ｎｉ 合金膜を使用する理由は
、蒸着材として、蒸着膜が短波長側の減光量が長波長側
の減光量より大きい特性をもつＣｒとそれと逆の特性を
もつＮｉとの両者を混合したＣｒ−Ｎｉ合金を使用して
、互いに特性が相殺し、平坦な減光量・波長特性を得よ
うとするものであった。
、蒸着材として、蒸着膜が短波長側の減光量が長波長側
の減光量より大きい特性をもつＣｒとそれと逆の特性を
もつＮｉとの両者を混合したＣｒ−Ｎｉ合金を使用して
、互いに特性が相殺し、平坦な減光量・波長特性を得よ
うとするものであった。
しかしＣｒとＮｉとは、蒸気圧が例えば１５００°にで
Ｃｒは１０． ’ Ｔｏｒｒ 、 Ｎｉは１Ｏ−５Ｔｏ
ｌ−ｒと一桁異なシ、Ｃｒ−Ｎｉ合金を蒸着材として使
用すると、その蒸着ソースとしての成分割合は蒸着の過
程において変ってしまう。従って、蒸着膜の組成を、所
定の波長範囲で減光量の波長依存性が少ないようにする
ため、あらかじめ蒸着合金材の組成を決定することは極
めて困難である。製作装置、処理プロセス条件によシ経
験的にきめるほかないが、現実的には例えば５０ｄＢの
減光量においても、８５０ ｎｍ−１３００ｎｍの波長
範囲で５ｄＢ以上の差が生じている０また、減光量値自
体も同様に所定の値を得ることが困難であった。
Ｃｒは１０． ’ Ｔｏｒｒ 、 Ｎｉは１Ｏ−５Ｔｏ
ｌ−ｒと一桁異なシ、Ｃｒ−Ｎｉ合金を蒸着材として使
用すると、その蒸着ソースとしての成分割合は蒸着の過
程において変ってしまう。従って、蒸着膜の組成を、所
定の波長範囲で減光量の波長依存性が少ないようにする
ため、あらかじめ蒸着合金材の組成を決定することは極
めて困難である。製作装置、処理プロセス条件によシ経
験的にきめるほかないが、現実的には例えば５０ｄＢの
減光量においても、８５０ ｎｍ−１３００ｎｍの波長
範囲で５ｄＢ以上の差が生じている０また、減光量値自
体も同様に所定の値を得ることが困難であった。
本発明の目的は、上記の欠点を除去し、任意の減光量に
おいて波長依存性の少ない減光素子を提供しようとする
ものである〇 〔問題点を解決するための手段〕 本発明による減光素子は、多層膜構造となし、短波長側
の減光量が長波長側の減光量よシ大きい特性の膜と、短
波長側の減光量が長波長側の減光量より小さい特性の膜
とが、各々単独に形成してなり、交互に少なくとも２層
以上重ねられた多層の膜を有するようにしたものである
。
おいて波長依存性の少ない減光素子を提供しようとする
ものである〇 〔問題点を解決するための手段〕 本発明による減光素子は、多層膜構造となし、短波長側
の減光量が長波長側の減光量よシ大きい特性の膜と、短
波長側の減光量が長波長側の減光量より小さい特性の膜
とが、各々単独に形成してなり、交互に少なくとも２層
以上重ねられた多層の膜を有するようにしたものである
。
各膜は単独に蒸着して形成し、少なくとも２つの膜の光
学的特性を合成して、所定の光学的特性を得るものであ
るから、各膜を蒸着する際の蒸着条件の設定が容易にな
るから、従来の技術に述べたような困難がなく、所定の
光学的特性を得ることができる。
学的特性を合成して、所定の光学的特性を得るものであ
るから、各膜を蒸着する際の蒸着条件の設定が容易にな
るから、従来の技術に述べたような困難がなく、所定の
光学的特性を得ることができる。
第１図に本発明による一実施例の構造を示す。
金属蒸着膜の組合わせはこの例ではガラス基板１の上に
Ｃｒを蒸着しＣｒ膜２を生成した後、Ｎｉを蒸着してＣ
ｒ膜２上にＮｉ膜３を生成した２層膜とした。
Ｃｒを蒸着しＣｒ膜２を生成した後、Ｎｉを蒸着してＣ
ｒ膜２上にＮｉ膜３を生成した２層膜とした。
上記減光素子の光学的特性の説明するため、先ず単独の
Ｃｒ膜およびＮｉ膜の減光量の波長依存性を第２図に示
しておく。この図では、波長８５０ｎｉｎで、両者が２
０ ｄｎの減光量になるように各々示しである。Ｃｒ膜
は短波長側で減光量が長波長側より大きい。またＮｉ膜
では短波長側で減光量が長波長側よシ小さくなっている
ことがわかる。従って波長特性がＣｒ膜とＮｉ膜と逆に
なっているから、所定の減光量に対して、両方の膜の減
光量比を適切な値に設定して、単独に形成して重ねれば
減光量・波長特性が任意の波長帯域において一様にする
ことが可能と予想される。
Ｃｒ膜およびＮｉ膜の減光量の波長依存性を第２図に示
しておく。この図では、波長８５０ｎｉｎで、両者が２
０ ｄｎの減光量になるように各々示しである。Ｃｒ膜
は短波長側で減光量が長波長側より大きい。またＮｉ膜
では短波長側で減光量が長波長側よシ小さくなっている
ことがわかる。従って波長特性がＣｒ膜とＮｉ膜と逆に
なっているから、所定の減光量に対して、両方の膜の減
光量比を適切な値に設定して、単独に形成して重ねれば
減光量・波長特性が任意の波長帯域において一様にする
ことが可能と予想される。
上記の予想により、第２図のＣｒ膜＋Ｎｉ膜の波長特性
をもとに、それぞれの膜の負担する減光量を想定して、
波長８５０ｎｍで１０ｄｎ 、 ３０ｄｎ。
をもとに、それぞれの膜の負担する減光量を想定して、
波長８５０ｎｍで１０ｄｎ 、 ３０ｄｎ。
５０ ｄＢの減光量をもつ減光素子の波長特性を計算し
た。第３図は、Ｃｒ膜＋Ｎｉ膜の減光量を、１０ｄＢ
、 ３０ｄＢ、５０ｄＢの減光量に対しそれぞれ（２，
８） （３，２７） （５，４５） と定めた各減衰素
子の波長特性を示したものである。括弧同第１項はＣｒ
膜、第２項はＮｉ膜の配分を示す０比較のため、Ｃｒ−
Ｎｉ合金膜の場合の実測値を点線で示したが、例えば５
０ ｄｎの減光素子では、合金膜の場合は８５０〜１３
００ｎｍの波長で８ｄＢの差が実測されるが、Ｃｒ膜、
Ｎｉ膜を単独に形成した２層構造膜では計算上０．５ｄ
ＢＫすることが可能である。
た。第３図は、Ｃｒ膜＋Ｎｉ膜の減光量を、１０ｄＢ
、 ３０ｄＢ、５０ｄＢの減光量に対しそれぞれ（２，
８） （３，２７） （５，４５） と定めた各減衰素
子の波長特性を示したものである。括弧同第１項はＣｒ
膜、第２項はＮｉ膜の配分を示す０比較のため、Ｃｒ−
Ｎｉ合金膜の場合の実測値を点線で示したが、例えば５
０ ｄｎの減光素子では、合金膜の場合は８５０〜１３
００ｎｍの波長で８ｄＢの差が実測されるが、Ｃｒ膜、
Ｎｉ膜を単独に形成した２層構造膜では計算上０．５ｄ
ＢＫすることが可能である。
以下、本発明による減光素子の有効性を実験によシ確認
した結果を述べる。特性比較は、本発明によるＣｒ膜・
Ｎｉ膜による２層の減光素子と従来方法によるＣ ｒ
−Ｎ ｉ合金（重量比１：９）の減光素子とで行なった
。蒸着基板としては、直径１０ ｗｍ ＋厚み１ｍのＢ
Ｋ７ガラス板を使用した。蒸着材料として、純度９９．
９％のＣｒ−ＮｉおよびＣｒ−Ｎｉ合金（重量比１ ：
９）ｔ−使用し、電子銃により５ Ｘ １０−’Ｔｏ
ｒｒ以下の真空中で実施した。基板加熱温度は１３０ｔ
：ｌ’±１０ｃである。
した結果を述べる。特性比較は、本発明によるＣｒ膜・
Ｎｉ膜による２層の減光素子と従来方法によるＣ ｒ
−Ｎ ｉ合金（重量比１：９）の減光素子とで行なった
。蒸着基板としては、直径１０ ｗｍ ＋厚み１ｍのＢ
Ｋ７ガラス板を使用した。蒸着材料として、純度９９．
９％のＣｒ−ＮｉおよびＣｒ−Ｎｉ合金（重量比１ ：
９）ｔ−使用し、電子銃により５ Ｘ １０−’Ｔｏ
ｒｒ以下の真空中で実施した。基板加熱温度は１３０ｔ
：ｌ’±１０ｃである。
ＣｒとＮｉとの多層膜減光素子では、最初にＣｒ膜を次
ＫＣｒｌｉを蒸着する。さらにＣｒ膜の減光量は２〜４
ｄＢにし、Ｎｉ膜の減光量よシ少なくする。この蒸着
の順序はＣｒ膜のガラス板に対する附着力がＮｉ膜よシ
強いことによる。またＣｒ膜の減光量を少なくしたのは
Ｃｒ膜の波長による減光量変化率がＮｉ膜より大きいの
で、Ｃｒ膜をＮｉ膜より薄く蒸着した方が波長特性の良
い減光素子を実現する可能性が高いことによる。
ＫＣｒｌｉを蒸着する。さらにＣｒ膜の減光量は２〜４
ｄＢにし、Ｎｉ膜の減光量よシ少なくする。この蒸着
の順序はＣｒ膜のガラス板に対する附着力がＮｉ膜よシ
強いことによる。またＣｒ膜の減光量を少なくしたのは
Ｃｒ膜の波長による減光量変化率がＮｉ膜より大きいの
で、Ｃｒ膜をＮｉ膜より薄く蒸着した方が波長特性の良
い減光素子を実現する可能性が高いことによる。
以下では、Ｃｒ膜の蒸着は波長８５０ｎｍの減光量３ｄ
Ｂを目標として実施し、その後でＮｉ膜を最終目標減光
量になるまで蒸着する。
Ｂを目標として実施し、その後でＮｉ膜を最終目標減光
量になるまで蒸着する。
減光量が５ｄＢ、１５ｄＢおよび２０ｄＢの減光素子に
ついて、試作した結果は次のとおりの特性が得られた。
ついて、試作した結果は次のとおりの特性が得られた。
すなわち、８５０ｎｍの減光量が、目標の５ｄＢ 、
１５ｄＢ、２０ｄｎに対して、それぞれ５−７ｄＢ 、
１２−９ｄＢ 、１８−５ｄＢが得られたｏ１３００ｎ
ｍの波長での減光量はそれぞれ５・６８ｄＢ、１２−９
５ｄＢ１７−９ｄＢであり、８５０ｎｍの波長に対して
、１ｄＢ以下の偏差におさまっている。上記の測定は、
発光ダイオードを光源とし、ゲルマニウムホトダイオー
ドを受光素子として用いた光パワーメータで行なったも
のである。減光量は１０個の平均値である。
１５ｄＢ、２０ｄｎに対して、それぞれ５−７ｄＢ 、
１２−９ｄＢ 、１８−５ｄＢが得られたｏ１３００ｎ
ｍの波長での減光量はそれぞれ５・６８ｄＢ、１２−９
５ｄＢ１７−９ｄＢであり、８５０ｎｍの波長に対して
、１ｄＢ以下の偏差におさまっている。上記の測定は、
発光ダイオードを光源とし、ゲルマニウムホトダイオー
ドを受光素子として用いた光パワーメータで行なったも
のである。減光量は１０個の平均値である。
上記試作と並行して従来のＣｒ −Ｎ ｉ合金膜の２０
ｄｎの減光素子を製作したが、８５０ｎｍで減光量２
２．８ｄＢ 、 １３００ｎｍで１８．５ｄＢ”ｔ’あ
った。
ｄｎの減光素子を製作したが、８５０ｎｍで減光量２
２．８ｄＢ 、 １３００ｎｍで１８．５ｄＢ”ｔ’あ
った。
偏差は４．５ｄＢ程度になった。
以上、詳しく説明したように、本発明によれば、各層の
膜の光学的特性を互いに製作過程で影響をうけずに、減
光量・波長特性をきめることができるから、各層の合成
光学的特性として、任意の減光量を有し、減光量・波長
特性の良好な減光素子を得ることができる。本発明によ
る素子を組込んだ光減衰器は波長分割多重方式の光シス
テムにおいて、特に有用である。
膜の光学的特性を互いに製作過程で影響をうけずに、減
光量・波長特性をきめることができるから、各層の合成
光学的特性として、任意の減光量を有し、減光量・波長
特性の良好な減光素子を得ることができる。本発明によ
る素子を組込んだ光減衰器は波長分割多重方式の光シス
テムにおいて、特に有用である。
なお、実施例では、Ｃｒ膜とＮｉ膜との２層構造につい
て説明したが、２層に限定するものでなく、３層以上で
もよい。また各層の金属蒸着膜の種類も２種類に限定す
るものでないことはいうまでもない。
て説明したが、２層に限定するものでなく、３層以上で
もよい。また各層の金属蒸着膜の種類も２種類に限定す
るものでないことはいうまでもない。
第１図は、本発明の一実施例で、ガラス基板・Ｃｒ膜・
Ｎｉ膜の構成の減光素子を、第２図はＣｒ膜・Ｎ１膜の
それぞれの減光量・波長特性を示した図、第３図はＣｒ
膜とＮｉ膜とを２層にしたときの計算上の減光量・波長
特性と、Ｃ，−Ｎｉ合金膜の実測した減光量・波長特性
を示した図である。 １・・・ガラス基板、２・・・Ｃｒ膜、３・・・Ｎｉ膜
。 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 内 原 晋 第 １ ｒ ５００ １０００ １５００ ５皮 長 （ｎｍ）
Ｎｉ膜の構成の減光素子を、第２図はＣｒ膜・Ｎ１膜の
それぞれの減光量・波長特性を示した図、第３図はＣｒ
膜とＮｉ膜とを２層にしたときの計算上の減光量・波長
特性と、Ｃ，−Ｎｉ合金膜の実測した減光量・波長特性
を示した図である。 １・・・ガラス基板、２・・・Ｃｒ膜、３・・・Ｎｉ膜
。 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 内 原 晋 第 １ ｒ ５００ １０００ １５００ ５皮 長 （ｎｍ）
Claims (1)
- 金属蒸着材の基板上への蒸着膜からなる減光素子におい
て、前記蒸着膜が、短波長側の減光量が長波長側の減光
量より大きい特性の膜と短波長側の減光量が長波長側の
減光量より小さい特性の膜とが、各々単独に形成してな
り交互に少なくとも２層以上重ねられた多層の膜である
ことを特徴とする減光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59116084A JPS60260002A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 減光素子 |
| EP85303984A EP0165015A2 (en) | 1984-06-06 | 1985-06-05 | Light attenuation element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59116084A JPS60260002A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 減光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60260002A true JPS60260002A (ja) | 1985-12-23 |
Family
ID=14678313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59116084A Pending JPS60260002A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 減光素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0165015A2 (ja) |
| JP (1) | JPS60260002A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3629996A1 (de) * | 1986-09-03 | 1988-03-17 | Flachglas Ag | Vorsatzaggregat fuer die kathodenstrahlroehre von monitoren, fernsehapparaten und dergleichen |
| US5519796A (en) * | 1995-03-06 | 1996-05-21 | International Business Machines Corporation | Gain equalization using monolithic planar waveguide grating multiplexer and demultiplexer |
| EP1382982B1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-10-06 | Agilent Technologies, Inc. | Heating compensated optical device |
| CN101470240A (zh) | 2007-12-27 | 2009-07-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 镜头模组 |
| CN111996496B (zh) * | 2020-08-28 | 2022-09-30 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种太赫兹衰减片的制备方法及其衰减特性标定方法 |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP59116084A patent/JPS60260002A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-05 EP EP85303984A patent/EP0165015A2/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0165015A2 (en) | 1985-12-18 |
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