1234010 相同的多層膜系而成,但在其1260 nm -1640 nm波段中除了此濾光 片的所屬信號外其他的波長範圍會産生漏光或雜訊。本發明消除雜訊 之CWDM濾光片在採用四分之一波長堆疊數個結構相同的譜振腔 (cavity)的基礎上,繼續堆疊數個結構不同的四分之一波長的膜層, 使其能夠消除此漏光或雜訊現象,從而可以在光通訊的波段範圍内得 到更廣泛的應用。 【實施方式】 現結合說明書附圖,對本發明消除雜訊之CWDM (c〇arse wavelength division multiplex)濾光片作進一步詳細說明。 如第一和第二圖所示,本發明關於一種消除雜訊iCWDM濾光片 1 ’包括:基板10 ;設置在基板上的第一部分,包括至少兩個第一堆 疊結構,且每一第一堆疊結構自基板侧包括一法布裡一珀羅諧振腔 vFabry-Perot cavity)結構與一第一耦合層;堆疊於第一部分上的 第二部分,包括至少兩個第二堆疊結構,且每一第二堆疊結構自基板 側包括一(HnLH)結構與一第二耦合層;以及第一匹配層,其夾擠於第 一部分與第二部分之間。 第一部分的每一第一堆疊結構的法布裡一珀羅諧振腔自基板側 包括-第-膜堆、-空間層(spacer layer) 15、—第二膜堆與一第 一耦合層(coupling layer),且第一膜堆與第二膜堆係相對於空間層 15對稱設置。第一膜堆為H,(L,H,)a,第二膜堆為(H,L,)aH,,迅觀空 显層為kL。其中’ a為正整數;L,表示的低折射率膜層;η, 表示;IV4的高折射率膜層;λ,〇表示通過cw〇M濾光片之中心波 TP040030-TW説明書劃線更正頁 u 1234010 長’為1470 nm ; k為大於等於2的正整數。 自基板側依序,第一部分可表達為 H (L h026L:(HT5)2H,UHXUH?)32U(H,L?)3H,L5H5(L,H5)36L:(H5U)3h, LΉXLΉ^)¼LXHT03HXΉXLΉ036LXHΈ^)3HTΉXLΉ^)MLXH^U)3
H L HXLO〇36U(H5U)3H,UH?(L,H,)32L5(H,L5)3H5UH,(L5H,)26L,(H,U )2H,L,。 而對於第二部分的第二膜堆結構而言,n為大於等於2的正整 數’可表示為n=2q,q為正整數。L表示入。/4的低折射率臈層,H表 不入。/4的高折射率膜層,λ〇表示雜訊之中心波長。其第一匹配層為 mH’m為正整數,並且m最好為正偶數;Η表示λ()/4的高折射率膜層, 入〇表示雜訊之中心波長。第二耦合層為L,L表示;^/4的低折射率 膜層,λ。表示雜訊之中心波長。第二部分可表達為
L(H2LH)L(H2LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H2LH)L(H 2LH)L。 本發明還包括-第二匹配層,設置於第二部分上。其自基板側依 序包括1· 7239H及G· 582L,且L表示;I。/4的低折射率膜層 ,Η表示 λ〇/4的高折射率膜層,又。表示雜訊之中心波長。 其中,第二部分的部分奇數或偶數層採用了偶數倍的四分之一波 膜。具體來說’是第二部分的四分之一膜層、结構的第137、14〇、144、 148、152、156、16〇、164、168、172層,採用偶數倍的四分之一波 長膜厚;例如可以是2和4倍。第二部分中交娜疊的高、低折射率 膜層的層數可以是4G層、50層、或者6〇層,等等。具體層數可以 12 TP040030-TW説明書劃線更正頁 1234010 根據具體要求和應用環境來確定,本發明以4〇層爲較佳的實施膜層 數。 在光通訊常用的八個通道中(1470nra、議則51〇国、·. 咖、1570 nm、159〇 nm、_ nm),本發縣要是針對副⑽ 這個通道而言,其他通道的發明原則都是根據此通道所 心波長位移到149Gnm的話也可_本發明。因此,本發明第一部分 的中心波長;I ’〇可爲1470nm或者I490nm。 消除雜訊之CWDM濾光片1的峰值透過率大於9〇%;且其截止波長 爲:短波1230nm-1457mn,長波1483nm-183〇nm。基板10表面的拋光 直徑爲95mm、厚爲10腿,可包括氧化矽、鋇、鋰、鈉等元素的。低 折射率膜層的材質可以採用氧切膜,高折射辅層的材質可以是氧 化膜。本發明CWDM濾光片1的各四分之一膜層(高折射率膜層、低 折射率膜層等)及基板10的材料可以根據具體要求或條件來確定。 本發明消除雜訊之CWDM遽光片1的正面膜系採用: No/CLH^LHL)1 (H2L)1 (HLH)1 (4LHLH)5 (2LHL)1 (H2LHL2H)1 (L?H〇3 6L:(H:L:)3 H:(L:H:)3 2L:(H:L:)3 H:(LT)4 6L:(H:L:)4H:(L:H:)3 4L:(H:L:)3H:(L:H:) 4 6L:(H:L:)4 H:(L:H:)3 4L:(H:L:)3H:(L:H:)46L:(H:L:)4H:(L:H:)32L:(H:L^ /Ns。背面膜系(抗反射膜)採用:n〇/LHLH/Ns。 第一部分的相鄰兩個法布裡一珀羅諧振腔結構之間以耦合層 (coupling layer)連結。每個法布裡一珀羅諧振腔結構由兩個奇數 或偶數層的多膜層結構(stack)組成。 13 TP040030-TW説明書劃線更正頁 1234010 如第-圖所示,本發明消除雜訊之CWDM滤光片i的基板ι〇上面 分別依次以高折射率堆四分之—波長的第丨膜層後,縣疊低折射率 四分之-波長的膜層,之後再依此順序堆疊至第136層。其中,第6 層以四分之-波長的低折射率膜層堆疊6次,第2()層以四分之一波 長的低折神顧堆疊2次,第36相四分之一波姻低折射率膜 層堆豐6次’第52層以四分之—波長的低折射率膜層堆疊4次,第 68層以四分之-波長的低折射率膜層堆疊6次,第%層以四分之一 波長的低鋪辆層堆疊4次,第⑽層伽分之—波低折射率 膜層堆疊6次,第116層以四分之—波長的低折射補層堆疊2次, 第130層以四分之-波長的低折射率膜層堆疊6次;即爲本發明消除 雜Λ之CWDM濾、光片1用高、低折射率膜層以四分之一波膜堆叠第一 階段的设計’由此可得到本發明之第—部分,其光譜特性圖如第三圖 所不在1260 nm -1288 nra的波段有雜訊。若要消除此雜訊,則必須 再加上苐二階段的膜層堆疊設計。 弟邰刀中,四为之一波長的波長為λ ’〇,如前所述為本發明之 CWDM遽光片1的中心波長,可爲i47〇nm或者1490nm。 第二階段的設計爲在第一階段設計的最後一層上再以四分之一 波膜堆疊,也就是在第136層上再以高、低折射率材料堆疊四分之一 波長的膜層直至第174層爲止,即得到第二部分。其中,第137層以 四分之一波長的高折射率膜層堆疊2次,第140層以四分之一波長的 低折射率膜層堆疊2次,第144層以四分之一波長的低折射率膜層堆 疊2次,第148層以四分之一波長的低折射率膜層堆疊4次,第工犯 TP040030-TW説明書劃線更正頁 14 1234010 層以四分之一波長的低折射率膜層堆疊4次,第156層以四分之一、皮 長的低折射率膜層堆疊4次,第160層以四分之一波長的低折射率膜 層堆疊4次,第164層以四分之一波長的低折射率膜層堆疊4次,第 168層以四分之一波長的低折射率膜層堆疊2次,第172層以四分之 一波長的低折射率膜層堆疊2次。最後,在第174層上面再分別以高、 低折射率材料堆璺非四分之一波長的膜層175和176,作爲整個膜^隹 的微調層,到此即完成整個濾光片的設計。其中,第175層爲高折射 率膜層’其膜厚爲1· 7239倍的四分之一波長;第丨76層爲低折射率 膜層,其膜厚爲0_ 582倍的四分之一波長。 本發明的膜層結構整體亦可描述為: 第一部分··第1層設於玻璃基板1〇上,為高折射率膜層,膜厚為 四分之-波長;第2層為低折射率膜層,堆疊於第丨層高折射率膜層 上,膜厚為四分之-波長;".第6層為低折射率膜層,堆疊於第5層 膜層上’膜厚為6倍的四分之—波長;...第2G層為低折射率膜層,堆 疊於第19祕層上,轉為2倍的四分之—波長;...第36層為低折 射率膜層,堆疊於第35層膜層上,膜厚為6倍的四分之一波長.…第 52層為低雜麵層,堆第51層麟±,轉為4麵四分之 -波長;…第68層為低折射率膜層,堆疊於第67層膜層上,膜厚為 6倍的四分之一波長;...第84層為低折射率膜層,堆疊於第83層膜 層上,膜厚為4倍的四分之—波長;...請層為低折神膜層,堆 疊於第99層膜層上,膜厚為4倍的四分之—波長;·.第ιΐ6層為低折 射率膜層,堆疊於第115層膜層上,膜厚為2倍的四分之—波長;...
TP040030-TW説明書劃線更正買 H 1234010 第130層為低折射率膜層,堆疊於第129層膜層上,膜厚為6倍的四 分之一波長。 第卩刀.第137層為南折射率膜層,堆疊於第136層膜層上, 膜厚為2倍的时之—波長;...第14G層為低折神騎,堆疊於第 139膜層上,賴2倍_分之,請軸折射率膜 層’堆第U3層膜層上,祕為2倍的四分之—波長,第148 層為低折鱗闕,堆4於第147制紅,财為4麵四分之一 波長;…第152層為低折射率膜層,堆疊於第151層膜層上,膜厚為 4倍的四分之一波長;...第156層為低折射率膜層,堆疊於第155層 膜層上,麟為4倍的四分之—;·.·第⑽層為低折射率膜層i 堆疊於第159層膜層上,膜厚為4倍的四分之-波長;...請層為 低折射率膜層,堆疊於第163層膜層上,膜厚為4倍的四分之一波 長;…第168層為低折射率膜層,堆疊於第⑽層膜層上,臈厚為2 七的四为之;皮長;...第172層為低折射率膜層,堆疊於第⑺層膜 層上,膜厚為2倍的四分之—波長;._·第175層為高折射率膜層,堆 疊於第m層上,膜厚為_倍的四分之—波長;請層為低折 射率膜層,堆疊於第175層上,膜厚為〇. 582倍的四分之-波長。 第一心中四刀之一波長的波長為入〇,如前所述表示雜訊之 中。波長其係才木用第二圖所讀第—部分光错特性圖中雜訊所在的 波段的中心波長。而對於她之觀片而言,λ。大約為湖咖左 右0 採用穿 通常’四分之^皮膜的膜厚是在㈣/4時有一個極值, TP040030-TW説明書劃線更正頁 1234010 透式精度0· G1%自紐控纟錢行解監控,也就是說麵厚達到極 值時(峰值或谷值)光控系統立刻停止監控。高折射率膜層的折射率一 般為2· 1-2· 4,低折射率膜層的折射率一般為1>44。 般的光通訊CWDM濾光片大都採用四分之一波長堆疊數個結構 相同的多層膜系而成,但在其126〇 nm -164〇 nm波段中除了此濾光 片的所屬信號外其他的波長範圍會産生漏光或雜訊。本發明消除雜訊 之CWDM濾光片在採用四分之一波長堆疊數個結構相同的諧振腔 (cavity)的基礎上,繼續堆疊數個結構不同的四分之一波長的膜層, 使其能夠消除麟光或雜概象,制可以在光通輯波段範圍内得 到更廣泛的應用。 【圖式簡單說明】 第一圖是本發明消除雜訊之CWDM濾光片的膜層結構示意圖; 第二圖是本發明消除雜訊之CWDM濾光片的示意圖; 第三圖是本發明消除雜訊之CWDM濾光片的第一部分的光譜特性 圖;及 第四圖是本發明消除雜訊之CWDM濾光片的光譜特性圖。 【元件符號說明】 消除雜訊之CWDM據光片 1 基板 1〇
空間層 1R TP040030-TW説明書劃線更正貢 17 1234010 十、申請專利範圍: 1、 一種消除雜訊之CWDM濾光片,包括: 基板; 第一部分,設於基板上,包括至少兩個第一堆疊結構,且每一第 -堆疊結構自基板她括—法布裡—%羅驗腔結構與—第一麵合 層; 第二部分’設於第-部分上,包括至少兩個第二堆疊結構,且每 -第二堆疊結構於基板側包括一(HnLH)結構與一第二輕合層,其中η 社於等於2的正整數,L表示的低折射率膜層,η表示、又。/4 的高折射率膜層,表示雜訊之中心波長;以及 第一匹配層,夾擠於第一部分與第二部分之間。 如申凊專利範圍第1項所述的消除雜訊之議滤光片,其 中:第二麵合層為L,L表示W4的低折射率膜層,表示雜訊之 中心波長。 3、如申請專利範圍第丄項所述的消除雜訊之c圓慮光片,其 中:n=2q,q為正整數。 4如申明專利細第1項所述的消除雜訊之CWDM濾光片,其 中:第-匹配層為mH,ra為正整數,η表示λ〇/4的高折射率膜層, λ〇表示雜訊之中心波長。 5、 如申明專利耗圍第!項所述的消除雜訊之⑽請光片,更 包括:第二匹配層,設置於第二部分上。 6、 如申明專利範圍第w所述的消除雜訊之隱濾光片,其 TP040030-TW説明書劃線更正頁 π 1234010 中:第二匹配層自基板側依序包括丨· 7239H及〇· 582L,且L表示λ 〇/4 的低折射率膜層,Η表示入。/4的高折射率膜層,λ。表示雜訊之中心 波長。 7、 如申請專利範圍第1項所述的消除雜訊之CWDM濾光片, ’、中母法布裡一拍羅遭振腔結構自基板侧依序為 H(LH)kL(H’L’)aH’ ’且a為正整數,k為大於等於2的正整數,l, 表示AV4的彳氏折射率膜層,H,表*λν4的高折射率膜層,又,〇表 示通過CWDM濾光片之中心波長。 8、 如申請專利範圍第7項所述的消除雜訊之cwdm濾光片,其 中第一麵合層為L,。 9、 如申請專利範圍第4項所述的消除雜訊之CWDM濾光片,其 中:m最好為正偶數。 ίο、如申請專利範圍第丨項所述的消除雜訊之CWDM濾光片,其 中·其截止波長爲:短波1230nm- 1457nm,長波I483nm-1640nm。 11、 如申請專利範圍第1〇項所述的消除雜訊之CWDM濾光片, 其中 : 第二 部分為
L(H2LH)L(H2LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H 4LH)L(H2LH)L(H2LH)L。 12、 如申請專利範圍第8項所述的消除雜訊之CWDM濾光片,其 中:第一部分自基板側依序為 H,(L,H,)26L:(H,L,)2H,L,H,(L,H,)32L,(H, L03HΈΉXLΉ036L:(H^^)3H^LΉ^(LΉ5)34L^(H5L5)3H^LΉ^(LΉ^)36U( TP040030-TW説明書劃線更正頁 19 1234010 ’(H’L’)3H,L,H,(L,H,)26L,(H,L,)2H,L,。 如申請專利範圍帛12項所述的消除雜訊之〇麵渡光片, 其中:又,。為147〇 nm。 14、一種消除雜訊之CWDM濾光片,包括: 基板; 第4刀,包括至少兩第一堆疊結構,且每一第一堆疊結構自基 板側包括-第—膜堆、—空間層、—第二膜堆與U合層; 第二部分,包括至少兩個第二堆疊結構,且每一第二堆疊結構自 基板側包括-(HnLH)結構與一第二麵合層,其中n為大於等於2的正 整數’ L表示W4 #低折射率膜層,H表示又。/4的高折射率膜層, 又0表示雜訊之中心波長;以及 第一匹配層,夾擠於第一部分與第二部分之間。 豆5々如申凊專利範圍第14項所述的消除雜訊之圓遽光片, 其中·第二麵合層為L,L表示λ〇/4的低折射率膜層,λ。表示雜訊 之中心波長。 6如申凊專利範圍第14項所述的消除雜訊之議渡光片, 其中· n=2q,q為正整數。 7々如申印專利fe圍第14項所述的消除雜訊之議渡光片, 其中:第-匹配層為mH,m為正整數,H表示W4的高折射率膜層, 入0表示雜訊之中心波長。 18如中咕專利乾圍第14項所述的消除雜訊之腦遽光片, 更包括·第二匹配層,設置於第二部分上。 TP_〇3〇-TW説明書劃線更正頁 20 1234010 如申明專利|&圍第14項所述的消除雜訊之觀滤光片, 其中·第二匹配層自基板側依序包括丨· _及Q·观,且L表示 的低折射率膜層,Η表示入。/4的高折射率膜層,入。表示雜訊之 中心波長。 如申明專利範圍第14項所述的消除雜訊之CWDM據光片, 其中’第-部分的第-卿與第二膜堆係相對於空間層對稱設置。 21如申明專利|&圍第2〇項所述的消除雜訊之漏渡光片, 其中第-膜堆為H,(L,HT,且第二__,咖,,其^為正整數, L’表示AV4的低折射補層,H,表示以的高折射補層,λ,〇 表示通過CWDM濾光片之中心波長。 22、 如申請專利範圍第21項所述的消除雜訊之CWDM濾、光片, 其中空間層為kL’,k為大於等於2的正整數。 23、 如申請專利範圍第22項所述的消除雜訊之CWDM濾光片, 其中第一搞合層為L,。 24、 如申請專利範圍第17項所述的消除雜訊之(^1^濾光片, 其中:m最好為正偶數。 25、 如申請專利範圍第η項所述的消除雜訊之(^]^濾光片, 其中:其截止波長爲:短波1230nm-1457nm,長波I483nm-1640nm。 26、 如申請專利範圍第25項所述的消除雜訊之CWDM濾光片, 其中:第二部分為 L(H2LH)L(H2LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH)L(H4LH) L(H4LH)L(H2LH)L(H2LH)L。 27、 如申請專利範圍第23項所述的消除雜訊之CWDM濾光片, TP040030-TW説明書劃線更正頁 21 1234010 其中:第一部分自基板側依序為 H’(L’H’)26L:(H’L,)2H’L’H’(L’H’)32L’ (H’L’)3H’L’H’(L’H’)36L:(H’L’)3H’L’H’(L’H’)34L’(H’L’)3H’L’H’(L’H’)36 L’(H’L’)3H’L’H’(L’H’)34L’(H’L’)3H’L’H’(L’H’)36L’(H’L’)3H’L’H’(L’H’) 32L,(H,L,)3H,L,H,(L,H,)26L,(H,L,)2H,L,。 28、如申請專利範圍第27項所述的消除雜訊之CWDM濾光片,其 中:λ ’〇 為 1470 nm。 TP040030-TW説明書劃線更正頁 22 1234010 第 176層 0.582Lj 〔第172層2L 第164層4L 第156層4L 第148層4L 第137層2H 第116層21; 第84層41; 第52層41; 第20層21; 第2層1/
第 175 層 1.7239H 第168層2L 1 第160層4L 第152層4L 第144層2L 第140層2L 第130層61; 第100層61: 第68層61/ 第36層61/ 第6層61/ 第1層W
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