(57)【要約】【課題】簡易な方法で、容易にソリッドエタロンフィルタの基板の平行度の精度を向上させてＭＤ特性を改善することと共に、基板の厚みを調整するとにより、ソリッドエタロンフィルタのＦＳＲ特性の微調整を図ることを目的とする。【解決手段】本発明に係るソリッドエタロンフィルタ４は、石英、或いは水晶等を所定の板厚に加工した基板２に、スピンコータを用いてコーティング材からなる薄膜５を基板の平行度が改善されるよう形成し、更に、基板２の両面に反射膜３を成膜したものである。ソリッドエタロンフィルタの基板を研磨により加工する際に発生する不具合は、基板の中央部が窪んだ凹型の形状となることが多い。そこで、本発明は、ソリッドエタロンフィルタの基板の表面に、スピンコータを使用して凹部を埋めるようにコーティングし、ソリッドエタロンフィルタのＭＤ特性を向上させたことが特徴である。【選択図】    図１
2006292911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の板厚に加工した基板の光の入出射面に反射膜を成膜した構造のソリッドエタロンフィルタにおいて、
前記基板を機械加工により研磨した後に、基板の表面に基板と同等の屈折率を有する薄膜を形成したことを特徴とするソリッドエタロンフィルタ。
【請求項２】
前記薄膜は、液状の原料を基板表面に塗布し硬化したものであることを特徴とする請求項１に記載のソリッドエタロンフィルタ。
【請求項３】
前記薄膜の形成をスピンコータを用いて行なったことを特徴とする請求項１、又は２に記載のソリッドエタロンフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はソリッドエタロンフィルタに関し、特に基板の平行度を改善してソリッドエタロンフィルタの振幅特性を向上させると共に、基板の厚みを調整可能として干渉周期特性の微調整を可能としたソリッドエタロンフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの急激な普及に伴い、画像等の大容量データの転送が頻繁に行われるようになってきた。そのため、伝送路の大容量化が急務となり、既存の一本の光ファイバーケーブルに多数の波長の光信号を多重して伝送する高密度波長多重（以降、ＤＷＤＭと称す）方式による通信が実用化され、年々、その高密度化が図られている。一本の光ファイバーに多数の波長の光信号を多重するためには、レーザ光を一定の波長に保つことが必要で、その光源となる半導体レーザダイオードは、高い精度で安定して動作することが求められる。半導体レーザダイオードは、温度等の要因により光の波長が変化する性質を持っているため、エタロンフィルタを用いてレーザ光の波長の変動を検出し、半導体レーザダイオードの光の波長を一定に保つよう機能させている。
【０００３】
エタロンフィルタは、入射した光の透過率が通過する光の波長に対して周期的に変化するものであり、エタロンフィルタを構成する手段であるソリッドエタロンフィルタは、石英、或いは水晶等の基板を所定の板厚に加工した後、光の入出射面に反射膜を施したものである。
ソリッドエタロンフィルタの波長選択特性は、基板の厚みとその平行度とにより決定される光学的特性に大きく左右され、基板を加工する際は、平行度を保持しながら板厚を厳密に制御することが求められる。
【０００４】
図３は、従来のソリッドエタロンフィルタの構造を示す図である。図３に示すように、ソリッドエタロンフィルタ１は、石英、或いは水晶等を所定の板厚に加工した基板２に、光の入出射面に誘電体等からなる反射膜３を施したものである。
【０００５】
図４は、ソリッドエタロンフィルタの波長選択特性の一例である。ソリッドエタロンフィルタの波長選択特性は、横軸に波長、縦軸に光の出力強度を割り当て、波長λの光信号を入力した際の出力強度Ｐを示す。又、波長選択特性の振幅特性をＭＤ特性と称し、干渉周期特性をＦＳＲ特性と称す。
ソリッドエタロンフィルタの中心波長λｍは、ｎを基板の屈折率、Ｌを基板の板厚、θを光の入射角、ｍを任意の整数とすると（１）式のように示され、
λｍ＝２ｎＬcosθ／ｍ    ・・・（１）
ソリッドエタロンフィルタの光学特性を安定にするためには、基板の板厚の変化の少ない材料を選択することが望ましい。
【特許文献１】特開平６−２０８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、ソリッドエタロンフィルタの光学特性の一つであるＭＤ特性は、基板の平行度により決定されるが、通常、要求される仕様を満足するためには、平行度を１０〃〜３０〃以内の精度で加工することが必要であり、一方、ソリッドエタロンフィルタの光学特性の一つであるＦＳＲ特性は、基板の板厚により決定されるが、通常、要求される仕様を満足するためには、板厚の誤差を±１〜３μｍ程度の精度で加工することが必要である。
【０００７】
図５は、ソリッドエタロンフィルタの基板平行度とＭＤ特性の関係を示すグラフである。例えば、図５に示すように、ＭＤ特性を４．２〜４．８ｄＢ以内に納めようとすると、基板の平行度は、約３０〃以内に抑える必要がある。
【０００８】
しかしながら、従来のソリッドエタロンフィルタは、上述したような仕様を満足するためには、基板を加工する際に極めて優れた研磨技術が必要であり、加工コストが大きなものになっていた。
そこで、本発明においては上述したような問題を解決するためになされたものであって、簡易な方法で、容易にソリッドエタロンフィルタの基板の平行度の精度を向上させてＭＤ特性を改善すると共に、基板の厚みを調整するとにより、ソリッドエタロンフィルタのＦＳＲ特性の微調整を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係わるソリッドエタロンフィルタは、以下の構成をとる。
請求項１に記載のソリッドエタロンフィルタは、所定の板厚に加工した基板の光の入出射面に反射膜を成膜した構造のソリッドエタロンフィルタにおいて、前記基板を機械加工により研磨した後に、基板の表面に基板と同等の屈折率を有する薄膜を形成するよう構成する。
【００１０】
請求項２に記載のソリッドエタロンフィルタは、前記薄膜が、液状の原料を基板表面に塗布し硬化したものであるよう構成する。
【００１１】
請求項３に記載のソリッドエタロンフィルタは、前記薄膜の形成をスピンコータを用いるよう構成する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、ソリッドエタロンフィルタの基板に薄膜を形成することにより基板の平行度を改善したため、基板の研磨による加工精度を向上させることなく容易にソリッドエタロンフィルタのＭＤ特性の高性能化が図られ、ソリッドエタロンフィルタを使用する上で大きな効果を発揮することが出来る。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、ソリッドエタロンフィルタの基板に薄膜を形成することにより、容易に基板の板厚の調整を行なうことが可能となり、ソリッドエタロンフィルタのＦＳＲ特性の微調整が行なえることから、煩雑な基板の研磨による加工調整を必要とせずに簡易な方法で所望のＦＳＲ特性を得ることが可能となり、ソリッドエタロンフィルタを使用する上で大きな効果を発揮することが出来る。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、ソリッドエタロンフィルタに薄膜を形成する手段としてスピンコータを用いたため、簡単な作業で薄膜を施すことが出来ることから、低コストで光学特性に優れたソリッドエタロンフィルタを実現することが可能となり、ソリッドエタロンフィルタを製造する上で大きな効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明においては、ソリッドエタロンフィルタの基板と同等の屈折率を有する材質のコーティング材を用いて、ソリッドエタロンフィルタの基板の表面をコーティングし、基板の平行度の改善と、基板の板厚の調整を行ったものである。
【００１６】
図１は、本発明に係るソリッドエタロンフィルタの第一の実施例を示す外観構造図であり、基板の平行度を改善した例を示す。ソリッドエタロンフィルタの基板を研磨により加工する際に発生する不具合は、基板の中央部が窪んだ凹型の形状となることが多い。そこで、本発明は、ソリッドエタロンフィルタの基板の表面に、スピンコータを使用して凹部を埋めるようにコーティングすることにより基板の平行度を改善し、ソリッドエタロンフィルタのＭＤ特性を向上させたことが特徴である。
【００１７】
図１に示す如く、本発明に係るソリッドエタロンフィルタ４は、石英、或いは水晶等を所定の板厚に加工した基板２に、コーティング材からなる薄膜５を基板の平行度が改善されるようスピンコータを用いて形成し、更に、基板２の両面に反射膜３を成膜したものである。
【００１８】
スピンコータは、化合物等の溶液を用いて基板に薄膜を形成するものであり、スピンコータのステージに基板を搭載し、基板にコーティング材を適量滴下してステージを回転させることにより薄膜を形成し、基板の厚みを均一化する。基板の平行度をどの程度改善するかは、スピンコータの回転速度の調整や、回転時間の設定により決定する。
【００１９】
コーティング材としては、基板材質と同等の屈折率を有しているもので、光や熱で硬化するもの、例えば、光学系の接着剤等が使用可能である。
【００２０】
図２は、本発明に係るソリッドエタロンフィルタの第二の実施例を示す外観構造図であり、基板の厚みを調整した例を示す。本第二の実施例においてもスピンコータを用い、基板に所定の厚みの薄膜を形成するもので、スピンコータのステージに基板を搭載し、基板にコーティング材を適量滴下してステージを回転させることにより薄膜を形成し、基板の厚みを調整する。従って、本発明によれば、同一の基板を使用して、形成する薄膜の厚みを調整することにより、様々なＦＳＲ特性のソリッドエタロンフィルタを実現することが出来る。
【００２１】
図２に示す如く、本発明に係るソリッドエタロンフィルタ６は、石英、或いは水晶等を所定の板厚に加工した基板２に、スピンコータを用いてコーティング材からなる薄膜７を基板の厚みが所定の値になるよう形成し、更に、基板２の両面に反射膜３を成膜したものである。
【００２２】
基板の厚みの調整は、滴下するコーティング材の量を調整することと、回転速度の調整や、回転時間の設定により行い、コーティング材は基板材質と同等の屈折率を有しているもので、多少粘度の高いものが望ましく光や熱で硬化するもの、例えば、光学系の接着剤等が使用可能である。
以上説明したように、本発明においては、スピンコータを使用してソリッドエタロンフィルタの基板の表面に薄膜を形成することにより、ソリッドエタロンフィルタの基板の平行度の改善や、基板の厚みの調整を容易に可能とした。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るソリッドエタロンフィルタの第一の実施例を示す外観構造図である。
【図２】本発明に係るソリッドエタロンフィルタの第二の実施例を示す外観構造図である。
【図３】従来のソリッドエタロンフィルタの構造を示す図である。
【図４】ソリッドエタロンフィルタの波長選択特性の一例である。
【図５】ソリッドエタロンフィルタの基板平行度とＭＤの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１・・ソリッドエタロンフィルタ、
２・・基板、
３・・反射膜、
４・・ソリッドエタロンフィルタ、
５・・薄膜、
６・・ソリッドエタロンフィルタ、
７・・薄膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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