(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ状案内部と貫通孔より成る錐状貫通孔を形成するフィルタ基板を具備し、
フィルタ基板の表面に貫通孔領域を除いて金属薄膜を成膜し、
金属薄膜表面に貫通孔領域を含めて誘電体多層膜を成膜したことを特徴とする誘電体多層膜フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載される誘電体多層膜フィルタにおいて、
フィルタ基板はシリコン基板により構成され、
錐状貫通孔はテーパ状案内部を角錐状案内部とし、貫通孔を角孔とした角錐状貫通孔であることを特徴とする誘電体多層膜フィルタ。
【請求項３】
１対の光ファイバが嵌合固定される案内溝および案内溝に交差して誘電体多層膜フィルタが嵌合固定されるスリットが表面に形成される案内溝形成基板を具備し、
誘電体多層膜フィルタは、テーパ状案内部と貫通孔より成る錐状貫通孔を形成するフィルタ基板を具備し、フィルタ基板の表面に貫通孔領域を除いて金属薄膜を成膜し、金属薄膜表面に貫通孔領域を含めて誘電体多層膜を成膜したものより成り、
ファイバ端面を誘電体多層膜を介して対向軸合わせさせた状態で１対の光ファイバを案内溝形成基板の案内溝に位置決め固定したことを特徴とする誘電体多層膜フィルタモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載される誘電体多層膜フィルタモジュールにおいて、
フィルタ基板はシリコン基板により構成され、
錐状貫通孔はテーパ状案内部を角錐状案内部とし、貫通孔を角孔とした角錐状貫通孔であることを特徴とする誘電体多層膜フィルタモジュール。
【請求項５】
シリコン薄板より成るフィルタ基板の表裏両面にシリコン薄板エッチャントに耐性の金属薄膜を成膜する（工程１）、
角錐状貫通孔の幅が広い側の形状寸法の４角形パターンを裏面の金属薄膜に形成し、金属薄膜をエッチング除去する（工程２）、
シリコン薄板より成るフィルタ基板を異方性エッチングして角錐状貫通孔を形成する（工程３）、
表面の金属薄膜に誘電体多層膜を成膜形成する（工程４）、
裏面に残存する金属薄膜をエッチング除去する（工程５）、
ダイシング加工を施して所定の寸法に切り出す（工程６）より成ることを特徴とする誘電体多層膜フィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、誘電体多層膜フィルタおよびこれを有する誘電体多層膜フィルタモジュールに関し、特に、光ファイバを案内保持する案内保持板を有する誘電体多層膜フィルタおよびこれを有する誘電体多層膜フィルタモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例を図を参照して説明する。
図４を参照して誘電体多層膜フィルタの従来例を説明するに、この誘電体多層膜フィルタ１はガラス薄板１１の表面に誘電体多層膜１２を成膜形成したものより成る。この誘電体多層膜フィルタ１は、厚み１００μｍ程度の大面積のガラス薄板に誘電体多層膜フィルタを成膜形成し、これをダイシング加工を施して数ミリ角の大きさに切り出したものである。
【０００３】
図５を参照して誘電体多層膜フィルタを組み込んだ誘電体多層膜フィルタモジュールの従来例を説明するに、誘電体多層膜フィルタ１は断面Ｖ溝形成基板３の表面に形成されるスリット３２に挿入されている。誘電体多層膜フィルタ１は断面Ｖ溝形成基板３のスリット３２に挿入後、スリット３２に透明接着剤３３を充填して断面Ｖ溝形成基板３に固定される。ここで、入力光ファイバ２１および送受信光ファイバ２３を、断面Ｖ溝形成基板３に形成される断面Ｖ溝３１に位置決めし、誘電体多層膜フィルタ１を介在させてファイバ端面を対向軸合わせさせた状態で、断面Ｖ溝形成基板３に接合固定する。
【０００４】
図６を参照して誘電体多層膜フィルタを組み込んだ誘電体多層膜フィルタモジュールの他の従来例を説明するに、これは誘電体多層膜フィルタ１がガラス薄板１１を有しない誘電体多層膜１２のみにより構成される従来例である。誘電体多層膜１２のみにより構成される誘電体多層膜フィルタ１は、ガラス基板の表面に蒸着成膜されたクロム被膜の表面に誘電体多層膜を成膜形成し、次いで、必要な大きさに切断し、クロム被膜をエッチングにより除去して誘電体多層膜１２を形成することができる（詳細は、特開平４−１０１１０６号公報  参照）。
【０００５】
図７を参照するに、以上の誘電体多層膜フィルタモジュールは、光ファイバを介して伝送される波長を異にする複数の光から特定の波長を透過し、或いは反射することができる。即ち、送受信光ファイバ２３を介して伝送された波長１. ５５μｍの光は誘電体多層膜フィルタ１を透過し入力光ファイバ２１を介してフォトダイオード８に送り込まれ、入力光ファイバ２１を介して伝送された波長１. ３１μｍの光は誘電体多層膜フィルタ１を透過せず反射し送受信光ファイバ２３を介して外部に送り出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、断面Ｖ溝形成基板３にスリット３２を形成し、このスリット３２に厚みの極く薄い誘電体多層膜フィルタ１を挿入する従来例は種々の問題を内包している。即ち、誘電体多層膜フィルタ１を断面Ｖ溝形成基板３に形成されるスリット３２に挿入する工程は容易ではない。スリット３２に対する誘電体多層膜フィルタ１の挿入位置決めは、誘電体多層膜フィルタモジュールの光伝送特性に大きく影響する。誘電体多層膜フィルタ１の厚さは１５μｍ程度の極く薄いものであり、これをスリット３２に挿入するには、当然、スリット３２の幅が誘電体多層膜フィルタ１の厚さより大でなくてはならず、スリット３２の幅は２０μｍ程度に形成される。従って、誘電体多層膜フィルタ１はスリット３２内で遊びがあり、その位置は設計位置に厳密には決められない。位置決め精度を向上するにはスリット３２の幅を狭く設計形成しなければならないが、幅を狭くする程誘電体誘電体多層膜フィルタ１の挿入は困難になり、取り扱いは容易ではない。
【０００７】
ガラス薄板１１の表面に誘電体多層膜１２を成膜形成したものより成る誘電体多層膜フィルタ１の場合は、全体の厚さは１００μｍ程度にも及び、ガラス薄板１１による光の損失を抑える必要上極力厚みを薄く構成している。その結果、厚みを薄く構成した誘電体多層膜フィルタ１は、ダイシング加工時およびモジュール組み込み時に破損が発生し易く、取り扱い難い欠点を有する。
この発明は、シリコン基板を原材料とし、これに異方性エッチングを施して角錐状貫通孔を形成したフィルタ基板に誘電体多層膜を成膜することにより上述の問題を解消した誘電体多層膜フィルタおよびこれを有する誘電体多層膜フィルタモジュールを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１：テーパ状案内部４１１と貫通孔４１２より成る錐状貫通孔４１を形成するフィルタ基板４を具備し、フィルタ基板４の表面に貫通孔４１２領域を除いて金属薄膜４２を成膜し、金属薄膜４２表面に貫通孔４１２領域を含めて誘電体多層膜１２を成膜した誘電体多層膜フィルタを構成した。
そして、請求項２：請求項１に記載される誘電体多層膜フィルタにおいて、フィルタ基板４はシリコン基板により構成され、錐状貫通孔４１はテーパ状案内部４１１を角錐状案内部とし、貫通孔４１を角孔とした角錐状貫通孔である誘電体多層膜フィルタを構成した。
【０００９】
また、請求項３：１対の光ファイバ２１、２３が嵌合固定される案内溝３１および案内溝３１に交差して誘電体多層膜フィルタ１が嵌合固定されるスリット３２が表面に形成される案内溝形成基板４を具備し、誘電体多層膜フィルタ１は、テーパ状案内部４１１と貫通孔４１２より成る錐状貫通孔４１を形成するフィルタ基板４を具備し、フィルタ基板４の表面に貫通孔４１２領域を除いて金属薄膜４２を成膜し、金属薄膜４２表面に貫通孔４１２領域を含めて誘電体多層膜１２を成膜したものより成り、ファイバ端面を誘電体多層膜１２を介して対向軸合わせさせた状態で１対の光ファイバ２１、２３を案内溝形成基板３の案内溝３１に位置決め固定した誘電体多層膜フィルタモジュールを構成した。
【００１０】
更に、請求項４：請求項３に記載される誘電体多層膜フィルタモジュールにおいて、フィルタ基板４はシリコン基板により構成され、錐状貫通孔４１はテーパ状案内部４１１を角錐状案内部とし、貫通孔４１を角孔とした角錐状貫通孔である誘電体多層膜フィルタモジュールを構成した。
ここで、請求項５：シリコン薄板より成るフィルタ基板４の表裏両面にシリコン薄板エッチャント耐性の金属薄膜４２を成膜する（工程１）、角錐状貫通孔４１の幅が広い側の形状寸法の４角形パターン５を裏面の金属薄膜４２に形成し、金属薄膜４２をエッチング除去する（工程２）、シリコン薄板より成るフィルタ基板４を異方性エッチングして角錐状貫通孔４１を形成する（工程３）、表面の金属薄膜４２に誘電体多層膜１２を成膜形成する（工程４）、裏面に残存する金属薄膜４２をエッチング除去する（工程５）、ダイシング加工を施して所定の寸法に切り出す（工程６）より成る誘電体多層膜フィルタの製造方法を構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図１の実施例を参照して説明する。
図１は誘電体多層膜フィルタの実施例を説明する図である。１は誘電体多層膜フィルタ、４はフィルタ基板である。このフィルタ基板４の厚さはおよそ５００μｍ程度に設計される。フィルタ基板４の中央部には錐状貫通孔である角錐状貫通孔４１が貫通形成されている。この角錐状貫通孔４１はテーパ状案内部４１１と貫通孔である角孔４１２より成る。４２はフィルタ基板４の表面に成膜形成された金属薄膜であり、角孔４１２に対応する領域は貫通除去されている。１２は金属薄膜４２の表面に成膜形成された誘電体多層膜である。金属薄膜４２はフィルタ基板４と誘電体多層膜１２の間に介在して金属薄膜４２の固定を確実にする膜である。フィルタ基板４の表面に金属薄膜４２を成膜し、角孔４１２に対応する領域を除去した後、角孔４１２領域を含めて金属薄膜４２表面に誘電体多層膜１２を成膜する。
【００１２】
図２は誘電体多層膜フィルタモジュールの実施例を説明する図である。図２（ａ）は誘電体多層膜フィルタモジュールを上から視たところを示す図、図２（ｂ）は図１（ａ）における線Ａ−Ａに沿った断面を示す図である。
３は案内溝形成基板である断面Ｖ溝形成基板を示す。断面Ｖ溝形成基板３には誘電体多層膜フィルタ１を嵌合固定するスリット３２が横断形成されている。誘電体多層膜フィルタ１は、スリット３２に透明接着剤３３を適用してから嵌合固定せしめられる。断面Ｖ溝形成基板３には、更に、断面Ｖ溝３１がスリット３２に適正な角度で交差する方向に形成されている。この断面Ｖ溝３１は、その誘電体多層膜フィルタ１の角錐状貫通孔４１側に入力光ファイバ２１が嵌合固定されると共に誘電体多層膜１２側に送受信光ファイバ２３が嵌合固定されている。断面Ｖ溝形成基板３の誘電体多層膜１２側には、必要に応じて、出力光ファイバ２２を図７に示される如く透明接着剤３３に対して適正な角度で具備せしめる。
【００１３】
図３を参照してフィルタ基板を有する誘電体多層膜フィルタを製造する工程を説明する。
（工程１）  シリコン薄板より成るフィルタ基板４の表裏両面にシリコン薄板エッチャントに耐性の金属薄膜４２を成膜する。金属薄膜４２の材料としては、クロム、或いは金／クロムが採用される。この金／クロムはフィルタ基板４のシリコンに対する付着力を増強するクロムを介在させる２層膜である。
（工程２）  フォトリソグラフィ技術により角錐状貫通孔４１の幅が広い側の形状寸法の４角形パターン５を裏面の金属薄膜４２に形成し、金属薄膜４２をエッチング除去する。金属薄膜４２のエッチャントは、クロムに対して塩酸を使用し、金／クロムに対して王水を使用する。
【００１４】
（工程３）  シリコン薄板より成るフィルタ基板４を異方性エッチングし、角錐状貫通孔４１を形成する。シリコン薄板のエッチャントは水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）が使用される。
（工程４）  表面の金属薄膜４２に誘電体多層膜１２を成膜形成する。
（工程５）  裏面に残存する金属薄膜４２をエッチングにより除去する。
（工程６）  ダイシング加工を施して数ミリ角の大きさに切り出す。
【００１５】
【発明の効果】
以上の通りであって、この発明によれば、シリコン基板を原材料とし、これに異方性エッチングを施して角錐状貫通孔４１を形成したフィルタ基板４に誘電体多層膜１２を成膜した誘電体多層膜フィルタ１を構成した。これにより、誘電体多層膜１２の保持体であるフィルタ基板４の厚さは従来例と比較して厚くされたので、これのみにより誘電体多層膜１２を充分に保持することができ、光路上に誘電体多層膜１２のみが存在する光の伝送損失の極く小さい誘電体多層膜フィルタ１を得ることができる。そして、フィルタ基板４自体の厚さを従来例のガラス薄板を含めて１００μｍ程度と比較して５００μｍ程度に厚く設計することができるので、これを数ｍｍ角にダイシング切断加工する時およびモジュール組み込み時の破損の発生を少なくすることができる。
【００１６】
また、フィルタ基板４にテーパ状案内部４１１と貫通する角孔４１２より成る角錐状貫通孔４１を貫通形成したことにより、誘電体多層膜フィルタ１を断面Ｖ溝形成基板３に組み込み誘電体多層膜フィルタモジュールを構成するに際し、誘電体多層膜１２を介して対向軸合わせする光ファイバ端面同志の位置合わせを正確に実施することができる。即ち、図２において、送受信光ファイバ２３をその端面を断面Ｖ溝形成基板３のスリット３２の側壁に整列して断面Ｖ溝３１に嵌合固定し、次いで、誘電体多層膜フィルタ１の角孔４１２に対応する誘電体多層膜１２の一方の面を送受信光ファイバ２３の端面に整列して当該多層膜フィルタをスリット３２に接合固定する。ここで、入力光ファイバ２１を断面Ｖ溝形成基板３の断面Ｖ溝３１に嵌合し、この光ファイバの先端部を角錐状貫通孔４１のテーパ状案内部４１１に係合して案内させながら入力光ファイバ２１を押し込み、入力光ファイバ２１の端面を角孔４１２を通過して誘電体多層膜１２の他方の面に位置決めした状態で、入力光ファイバ２１を断面Ｖ溝３１に接合固定する。この場合、断面Ｖ溝形成基板３に対して先に位置決め固定されたフィルタ基板４の角錐状貫通孔４１の角孔４１２と入力光ファイバ２１の断面Ｖ溝３１の間に何らかの不整合が存在しても、入力光ファイバ２１の端面はテーパ状案内部４１１に案内されて確実に角孔４１２にたどり着くことができ、入力光ファイバ２１の端面と送受信光ファイバ２３の端面は誘電体多層膜１２を介して対向軸合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】誘電体多層膜フィルタの実施例を説明する図。
【図２】誘電体多層膜フィルタモジュールの実施例を説明する図。
【図３】誘電体多層膜フィルタの製造工程を説明する図。
【図４】誘電体多層膜フィルタの従来例を説明する図。
【図５】誘電体多層膜フィルタモジュールの従来例を説明する図。
【図６】誘電体多層膜フィルタモジュールの他の従来例を説明する図。
【図７】伝送される光の出入りを説明する図。
【符号の説明】
１  誘電体多層膜フィルタ
１１  ガラス薄板
１２  誘電体多層膜
２１  入力光ファイバ
２２  出力光ファイバ
２３  送受信光ファイバ
３  断面Ｖ溝形成基板
３１  断面Ｖ溝
３２  スリット
３３  透明接着剤
４  フィルタ基板
４１  角錐状貫通孔
４１１  テーパ状案内部
４１２  角孔
４２  金属薄膜
５  ４角形パターン
【図１】
0003680165.tif 000002
【図２】
0003680165.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003680165.tif 000007
【図７】
0003680165.tif 000008