(57)【要約】      （修正有）【課題】  所定波長範囲の光のみを透過させる際にも、２枚のエッジフィルタが不要、また透過率の偏光依存性が少なく、大きい斜め入射光に対応でき、製造容易な光学多層膜バンドパスフィルタを提供する。【解決手段】  対象光に対し透明な基板２の片面に形成された入射角度４５度の斜め入射光に対し透過率特性曲線の長波長側スロープ部分が、光学多層膜で形成された無偏波化されたショートウェーブパスフィルタ部（ＳＰＦ）３と、基板２の他面に形成された入射角度４５度の斜め入射光に対し透過率特性曲線の短波長側スロープ部分が、光学多層膜で形成された無偏波化されたロングウェーブパスフィルタ部（ＬＰＦ）４とを備え、さらに各フィルタ部３，４が、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌとを交互に積層してなる基本ブロック７ａ，１０ａを、複数積層した基本構造７，１０を備えており、透過域は、ＳＰＦ３の長波長側透過域と、ＬＰＦ４の短波長側透過域とで形成される。【選択図】  図１
2006023602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象光に対し透明な基板と、この基板の片面に形成された所定斜め入射光に対し透過率特性曲線の長波長側スロープ部分が、光学多層膜で形成された無偏波化されたショートウェーブパスフィルタ部と、前記基板の他面に形成された前記所定斜め入射光に対し透過率特性曲線の短波長側スロープ部分が、光学多層膜で形成された無偏波化されたロングウェーブパスフィルタ部とを備え、透過域が、前記ショートウェーブパスフィルタ部の長波長側透過域と、前記ロングウェーブパスフィルタ部の短波長側透過域によって形成されていることを特徴とする光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記ショートウェーブパスフィルタ部、または前記ロングウェーブパスフィルタ部は、少なくとも前記基板側、または外表面側の一方にマッチング層を備えていることを特徴とする請求項１記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部は、誘電体で形成された高屈折率膜と、この高屈折率膜より屈折率が小さく異なる誘電体で形成された低屈折率膜とを交互に積層してなる基本ブロックを、複数積層した基本構造を備えていることを特徴とする請求項１記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記ショートウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλａとした時のλａ／４を単位としてＨａ、Ｌａで示した時、
（０．５９１Ｈａ）（０．７７２Ｌａ）（０．６４９Ｈａ）（０．５３２Ｌａ）
（０．６４９Ｈａ）（０．７７２Ｌａ）（０．５９１Ｈａ）
但し、λａ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する長波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であり、
前記ロングウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλｂとした時のλｂ／４を単位としてＨｂ、Ｌｂで示した時、
（０．９７６Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（１．３４７Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）
（１．３４７Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（０．９７６Ｌｂ）
但し、λｂ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する短波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であることを特徴とする請求項３記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記ショートウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλｃとした時のλｃ／４を単位としてＨｃ、Ｌｃで示した時、
（１．１６４Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（０．８１７Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）
（０．８１７Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（１．１６４Ｌｃ）
但し、λｃ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する長波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であり、
前記ロングウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλｄとした時のλｄ／４を単位としてＨｄ、Ｌｄで示した時、
（２．２３４Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（１．５６８Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）
（１．５６８Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（２．２３４Ｌｄ）
但し、λｄ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する短波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であることを特徴とする請求項３記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項６】
前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部の高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層してなる前記基本ブロックは、総層数が３〜２５層であり、前記高屈折率膜と前記低屈折率膜の光学膜厚が、参考波長の１／４を単位厚さとする厚さの０〜３倍であることを特徴とする請求項３記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項７】
前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部は、基本ブロックが、前記高屈折率膜より小さく、前記低屈折率膜より大きい屈折率の異なる誘電体で形成された中間屈折率膜を、交互積層の所定の層間に備えていると共に、前記高屈折率膜と前記低屈折率膜、前記中間屈折率膜の光学膜厚が、参考波長の１／４を単位厚さとする厚さの０〜５倍であることを特徴とする請求項３記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【請求項８】
前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部の積層された各屈折率膜は、最小膜厚の層に対する最大膜厚の層の膜厚比が３以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光学多層膜バンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体多層膜で構成された光学多層膜バンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、光学膜厚が所定厚である高屈折率の誘電体薄膜と、低屈折率の誘電体薄膜を交互に積層して構成され、複数のファブリペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ：ＦＰ）干渉計構造を有した光学多層膜バンドパスフィルタは、光を所定の入射角で斜め入射させて透過させた場合に、光の入射角が大きくなるにしたがって、偏波が発生し、入射軸を含む平行な方向のｐ波（ＴＭ）と、直交方向のｓ波（ＴＥ）が分離して現われ、入射角が大きくなるほどｐ波の透過帯域幅が広くなり、逆にｓ波の透過帯域幅が狭くなって、ｐ波とｓ波の分離は大きなものとなる。例えば図２３に、透過域を１５５０ｎｍ前後の光を透過するようにした光学多層膜バンドパスフィルタの透過率特性を示すように、入射光の入射角が４５度の場合には、ｐ波の透過率を実線で、またｓ波の透過率を点線で示すごとく、ｐ波の透過域とｓ波の透過域との間には大きな差がある。
【０００３】
また、光学多層膜バンドパスフィルタは、透過率が急激に変化する透過帯域の立上り部あるいは立下り部のいずれか一方を利用するエッジフィルタとしての使用が通常なされている。すなわち、所定波長以上の光を透過させるロングウェーブパスフィルタ（ＬＰＦ）、所定波長以下の光を透過させるショートウェーブパスフィルタ（ＳＰＦ）として利用されている。
【０００４】
このため、光学多層膜バンドパスフィルタでは、透過率の偏波依存性を少なくすることが、特に、光学多層膜フィルタを斜めに入射する光に対応させて使用する上で必要となる。なお、光の入射角が０度から１５度程度までは実用上問題となる場合は少ないが、光の入射角が１５度以上、例えば２５度から４５度、さらに５０度と大きな状態では、非常に問題となってくる。
【０００５】
さらに、例えば図２４に示すように、１本の光ケーブル１０１に複数の異なる波長域の光λ１，λ２，λ３，λ４を同時に伝搬させる光ファイバ伝送方式で、その光合波器１０２、光分波器１０３に用いる光学多層膜バンドパスフィルタ１０４については、透過させる一方の光λ２，λ３と、反射させる他方の光λ１，λ４とで、その合波、分波を行う際の２つの光路Ｌｘ，Ｌｙが、直交するものであると、装置構成が簡単で、その設計、製造が容易なものとなる。このため、こうした装置構成が簡単なものとする用途では、光が４５度の入射角で斜め入射した場合の透過率の偏波依存性を少なくすることが、強く求められるものである。
【０００６】
そして、透過率の偏光依存性を少なくするようにしたものとしては、中央に配置したキャビティ層の両側に高屈折率層と低屈折率層を交互に対称に配置した基本ブロックを、つなぎ層を介して複数積層した構成のもので、キャビティ層の光学膜厚を透過波長の中心波長の（１／２）から所定量ずらしたり、あるいは高屈折率層及び低屈折率層の光学膜厚を透過波長の中心波長の（１／４）から所定量ずらしたりすことで、立上り部あるいは立下り部のどちらか一方を犠牲にし、透過帯域幅が狭くなるｓ波の透過帯域をずらして偏光依存性を排除するようにしたエッジフィルタがある（例えば、特許文献１参照及び特許文献２参照）。
【０００７】
しかし、立上り部あるいは立下り部のどちらか一方の透過率の偏光依存性を少なくしただけでは、所定波長範囲の光のみを透過させようとした場合には、１枚のフィルタだけでは適正な特性が得られない。そのため、透過率の偏光依存性が少ないＬＰＦとＳＰＦの２枚のエッジフィルタを、それぞれ光路中に離間配置するなどし、これらＬＰＦとＳＰＦを順次透過させることによって所定波長範囲の光を得るようにしなければならない。またそのためには、２枚のフィルタをそれぞれ光路中に配置する必要があるから、それぞれのフィルタを配置するために、２組の配置用部材を準備し、取付け等を行わなければならず、装置構成に手間がかかるものとなっていた。
【０００８】
さらに、入射角が４５度の斜め入射光に適用可能な無偏光薄膜エッジフィルタとしては、Ｈ，Ｌがそれぞれ屈折率ｎＨ＝２．２８の高屈折率層、屈折率ｎＬ＝１．４５の低屈折率層により形成されていて、（１／４）波長の光学膜厚であるとした時、基本構造Ｚが、
Ｚ＝１．３Ｈ，０．６Ｌ，１．２Ｈ，０．６Ｌ，１．２Ｈ，０．６Ｌ，１．３Ｈ
の７層の交互層でなり、
（空気）／Ｈ，１．０２Ｚ，Ｚ４，１．０２Ｚ，Ｈ，Ｌ，Ｈ／（ガラス）
としたものがある（例えば、特許文献３参照）。しかし、このような構成のものでは、積層された層は、基本構造Ｚの繰り返し積層がなされるために、１．３Ｈの層が、連続して２層形成されることになる部位で最大厚さが２．６Ｈ（＝１．３Ｈ×２）となり、これに対し最小厚さが０．６Ｌとなってしまい、最大厚さと最小厚さの間に、光学膜厚で４．３３倍の大きな差を有してしまうことになる。このため、層厚差が大きいことから設計通りの層厚に成膜することが難しく、所要とする特性が得難くなることが考えられる。
【特許文献１】特開平７−１０４１２２号公報
【特許文献２】特開平７−１０４１２３号公報
【特許文献３】米国特許第４３７３７８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは、所定波長範囲の光のみを透過させる場合でも、２枚のエッジフィルタを要することなく、装置構成に手間がかからず、また、斜め入射光に対して透過率の偏波依存性が少なく、入射角が大きい、例えば入射角が２５度から５０度の斜め入射の光に対応できるものであっても、積層された各層の層厚の間に大きな差がなく、製造し易くて設計通りの特性を得ることが容易である光学多層膜バンドパスフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光学多層膜バンドパスフィルタは、対象光に対し透明な基板と、この基板の片面に形成された所定斜め入射光に対し透過率特性曲線の長波長側スロープ部分が、光学多層膜で形成された無偏波化されたショートウェーブパスフィルタ部と、前記基板の他面に形成された前記所定斜め入射光に対し透過率特性曲線の短波長側スロープ部分が、光学多層膜で形成された無偏波化されたロングウェーブパスフィルタ部とを備え、透過域が、前記ショートウェーブパスフィルタ部の長波長側透過域と、前記ロングウェーブパスフィルタ部の短波長側透過域によって形成されていることを特徴とするものであり、
さらに、前記ショートウェーブパスフィルタ部、または前記ロングウェーブパスフィルタ部は、少なくとも前記基板側、または外表面側の一方にマッチング層を備えていることを特徴とするものであり、
前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部は、誘電体で形成された高屈折率膜と、この高屈折率膜より屈折率が小さく異なる誘電体で形成された低屈折率膜とを交互に積層してなる基本ブロックを、複数積層した基本構造を備えていることを特徴とするものであり、
さらに、前記ショートウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλａとした時のλａ／４を単位としてＨａ、Ｌａで示した時、
（０．５９１Ｈａ）（０．７７２Ｌａ）（０．６４９Ｈａ）（０．５３２Ｌａ）
（０．６４９Ｈａ）（０．７７２Ｌａ）（０．５９１Ｈａ）
但し、λａ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する長波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であり、
前記ロングウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλｂとした時のλｂ／４を単位としてＨｂ、Ｌｂで示した時、
（０．９７６Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（１．３４７Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）
（１．３４７Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（０．９７６Ｌｂ）
但し、λｂ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する短波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であることを特徴とするものであり、
さらに、前記ショートウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλｃとした時のλｃ／４を単位としてＨｃ、Ｌｃで示した時、
（１．１６４Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（０．８１７Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）
（０．８１７Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（１．１６４Ｌｃ）
但し、λｃ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する長波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であり、
前記ロングウェーブパスフィルタ部の前記基本ブロックが、
前記高屈折率膜Ｈと前記低屈折率膜Ｌの各光学膜厚を、参考波長をλｄとした時のλｄ／４を単位としてＨｄ、Ｌｄで示した時、
（２．２３４Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（１．５６８Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）
（１．５６８Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（２．２３４Ｌｄ）
但し、λｄ：透過率特性曲線の透過域から阻止域に移行する短波長側の
スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長
であることを特徴とするものであり、
さらに、前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部の高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層してなる前記基本ブロックは、総層数が３〜２５層であり、前記高屈折率膜と前記低屈折率膜の光学膜厚が、参考波長の１／４を単位厚さとする厚さの０〜３倍であることを特徴とするものであり、
さらに、前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部は、基本ブロックが、前記高屈折率膜より小さく、前記低屈折率膜より大きい屈折率の異なる誘電体で形成された中間屈折率膜を、交互積層の所定の層間に備えていると共に、前記高屈折率膜と前記低屈折率膜、前記中間屈折率膜の光学膜厚が、参考波長の１／４を単位厚さとする厚さの０〜５倍であることを特徴とするものであり、
さらに、前記ショートウェーブパスフィルタ部と前記ロングウェーブパスフィルタ部の積層された各屈折率膜は、最小膜厚の層に対する最大膜厚の層の膜厚比が３以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、所定波長範囲の光のみを透過させる場合でも、２枚のエッジフィルタを要することがなくて装置構成が簡単であり、また透過率の偏波依存性が少なく、入射角が大きい斜め入射光に対応できるものでも、製造し易く、設計通りの特性を得ることが容易である等の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本発明の実施の形態を説明するに先立ち、本願発明の完成に至る経緯を説明する。発明者は、上記課題に対し、１つの基板に所定波長以下の光を透過させるＳＰＦと、所定波長以上の光を透過させるＬＰＦの両方を形成し、１つの光学多層膜バンドパスフィルタとすることで、２つのエッジフィルタを用いることなく所定波長範囲の光のみを透過させることができると考え、さらに１つの基板に形成するＬＰＦとＳＰＦを、所要とする斜め入射光に対してそれぞれ透過率の偏波依存性が少ない無偏光化したものとすればよいと考えた。
【００１３】
しかし、１つの基板の片面上にＬＰＦとＳＰＦを、両者間にマッチング層を設けて連続して各形成層を成膜していった場合、ＬＰＦとＳＰＦの成膜時に生じる膜厚の誤差の予測ができないために、マッチングを取ることが難しく、干渉リップルが出てしまい易く、所要とする性能を得ることが、困難であった。また、１つの基板の片面上にＬＰＦとＳＰＦを形成することで、基板の片面のみに各形成層による厚い膜が設けられることから、膜の応力で基板が変形し易く、また所要の大きさに切断する際に、基板の割れや欠け、ひび割れを生じる虞があった。
【００１４】
以上のような状況から以下に説明する、所定の透過域を有し、所定波長範囲の光のみを透過させることができる光学多層膜バンドパスフィルタであって、光の入射角が１５度以上、例えば２５度から４５度、さらに５０度と大きな斜め入射光に対し、また特に入射角が４５度の入射光に対しても透過率の偏波依存性が少なく、干渉リップルが出難くて、基板の変形等を生じる虞のない製造し易い本願発明を完成した。
【００１５】
先ず第１の実施形態を図１乃至図１２により説明する。図１は断面図であり、図２は透過率特性を示す図であり、図３はＳＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図であり、図４はＳＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図であり、図５はＳＰＦ部の透過率特性を示す図であり、図６は第１のマッチング層の膜構成を示す図であり、図７は第２のマッチング層の膜構成を示す図であり、図８はＬＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図であり、図９はＬＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図であり、図１０はＬＰＦ部の透過率特性を示す図であり、図１１は第３のマッチング層の膜構成を示す図であり、図１２は第４のマッチング層の膜構成を示す図である。
【００１６】
本実施形態は、垂直方向に対して１５度から５０度の入射角の斜め入射光に対応する透過率の偏波依存性が少ないものである。図１乃至図１２において、１は光学多層膜バンドパスフィルタで、光学膜厚が所定厚である高屈折率の誘電体薄膜、例えば屈折率ｎ=２．１４のＴａ２Ｏ５でなる高屈折率膜Ｈと、高屈折率膜Ｈよりも低屈折率であって、また高屈折率膜Ｈと異なる光学膜厚が所定厚の誘電体薄膜、例えば屈折率ｎ=１．４３のＳｉＯ２でなる低屈折率膜Ｌとを交互に積層して構成された基本構造を有するものである。
【００１７】
その構成は、図１の断面図に示すように、基板２の両面に所定波長以下の光が透過するショートウェーブパスフィルタ（ＳＰＦ）部３と、所定波長以上の光が透過するロングウェーブパスフィルタ（ＬＰＦ）部４を設けた構成となっており、その透過率特性は、例えば図２に示すような、入射角４５度の斜め入射光に対して１４７５ｎｍから１５０５ｎｍの範囲を透過域とする特性となっていて、ｐ波とｓ波の分離が非常に小さく、透過率の偏波依存性が少ないものとなっている。
【００１８】
そして、光学多層膜バンドパスフィルタ１は、例えば屈折率ｎ=１．５２のガラスでなる対象光に対して透明な基板２の片面側に、透過域から阻止域に移行する透過率特性の長波長側部分で透過率の偏波依存性が少なく、所定波長以下の光が透過する無偏波化したＳＰＦ部３が設けられている。ＳＰＦ部３は、基板２側に基板２とのマッチングを取るための第１のマッチング層５を設け、外表面側に外側媒質、例えば空気とのマッチングを取るための第２のマッチング層６を設け、また両マッチング層５，６との間に、ＳＰＦ部３の基本構造７を設けた構成となっている。
【００１９】
一方、基板２の他面側には、阻止域から透過域に移行する透過率特性の短波長側部分で透過率の偏波依存性が少なく、所定波長以上の光が透過する無偏波化したＬＰＦ部４が設けられている。ＬＰＦ部４は、ＳＰＦ部３と同様に、基板２側に基板２とのマッチングを取るための第３のマッチング層８を設け、外表面側に外側媒質、例えば空気とのマッチングを取るための第４のマッチング層９を設け、また両マッチング層８，９との間に、ＬＰＦ部４の基本構造１０を設けた構成となっている。
【００２０】
そして、ＳＰＦ部３の基本構造７は、図３に示すように、高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌを交互積層し奇数層構成とした図４に示す基本ブロック７ａを、所定回数繰り返し積層した構成となっている。基本ブロック７ａの構成は、高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌのそれぞれの光学膜厚（ｎ×ｄ）を、参考波長をλａとした時のλａ／４を単位とし、この単位をＨａ，Ｌａで示した時に、次のような構成として示されるものとなっている。なお、ｎはその層の屈折率であり、ｄはその層の物理膜厚である。
【００２１】
すなわち、基本ブロック７ａの構成は、透過率特性の特性曲線Ｓａで、透過域から阻止域に移行する長波長側のスロープ部分Ｐａでの透過率が５０％となる波長を参考波長λａとすると、
（０．５９１Ｈａ）（０．７７２Ｌａ）（０．６４９Ｈａ）（０．５３２Ｌａ）（０．６４９Ｈａ）（０．７７２Ｌａ）（０．５９１Ｈａ）            ……（式１）
で示される奇数層のものとなっている。この時、透過率５０％の点で、特性曲線Ｓａのうちのｐ波とｓ波の透過率が交差した状態になる。
【００２２】
ちなみに、基本ブロック７ａの積層方向の対称中心で、最小層厚である（０．５３２Ｌａ）の層を、（０．５３２Ｌａ）＝（１Ｌａｏ）の層であると置き換え、（１Ｌａｏ）を単位層として上記の（式１）を書き直すと、
（１．１１１Ｈａｏ）（１．４５２Ｌａｏ）（１．２２１Ｈａｏ）（１Ｌａｏ）（１．２２１Ｈａｏ）（１．４５２Ｌａｏ）（１．１１１Ｈａｏ）      ……（式２）
となる。このときのＨａｏ、Ｌａｏは、参考波長をλａｏとし、λａｏ／４を単位とした場合の高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの各光学膜厚である。そして参考波長λａｏは、λａｏ＝０．５３２×λａである。
【００２３】
また、ＳＰＦ部３の基本構造７は、上記のように構成された基本ブロック７ａを所定回数繰り返し積層して構成されるものであるから、図３に示すように、上下に隣接する基本ブロック７ａ間で、それぞれの同一材料で形成された（０．５９１Ｈａ）の層が隣接する。このため、基本構造７における最大層厚が１．１８２Ｈａ（＝０．５９１Ｈａ×２）となるが、これに対する最小層厚が０．５３２Ｌａであるから、最大層厚と最小層厚の間に、光学膜厚で２．２２倍の３倍以下の差しかなく、比較的容易に設計通りの層厚に成膜でき、所要の特性を得易いものとなる。
【００２４】
そして、特性曲線Ｓａの長波長側のスロープ部分Ｐａにおける５０％透過率の波長が１５２０ｎｍであり、入射光が入射角４５度の斜め入射光である場合について記す。この場合におけるＳＰＦ部３は、基本ブロック７ａを１７回繰り返し、１０３層を積層した基本構造７を有し、第１のマッチング層５と第２のマッチング層６を有しており、ＳＰＦ部３全体の層構成は、１４１層の構成となっている。また、その透過率特性は、図５に示す通りのものとなった。
【００２５】
なお、基板２側の第１のマッチング層５の構成は、図６に示す通りの参考波長をλａｏ＝０．５３２×１５２０ｎｍ=８０８．６４ｎｍとして層厚を算出して示す全２０層の構成であり、基本ブロック７ａ間と同様に、基本ブロック７ａと第１のマッチング層５とが隣接する２０層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。また外表面側の第２のマッチング層６の構成は、図７に示す通りの参考波長をλａｏ＝０．５３２×１５２０ｎｍ=８０８．６４ｎｍとして層厚を算出して示す、２０層の構成であり、同じ様に、基本ブロック７ａと第２のマッチング層６とが隣接する１２２層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。
【００２６】
そして、上記のように基本ブロック７ａを構成することで、長波長側のスロープ部分Ｐａでの実線で示すｐ波と、点線で示すｓ波の分離が小さく、透過率の偏波依存性が少ない無偏波化したものとなる。なお、基本ブロック７ａの繰り返し回数が多くなるほどスロープ部分Ｐａは急峻なものとなり、透過域と阻止域のアイソレーションは向上する。
【００２７】
一方、ＬＰＦ部４の基本構造１０は、図８に示すように、同じく高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌを交互積層し奇数層構成とした図９に示す基本ブロック１０ａを、所定回数繰り返し積層した構成となっている。基本ブロック１０ａの構成は、高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌのそれぞれの光学膜厚（ｎ×ｄ）を、参考波長をλｂとした時のλｂ／４を単位とし、この単位をＨｂ，Ｌｂで示した時に、次のような構成として示されるものとなっている。なお、ｎはその層の屈折率であり、ｄはその層の物理膜厚である。
【００２８】
すなわち、基本ブロック１０ａの構成は、透過率特性の特性曲線Ｓｂで、阻止域から透過域に移行する短波長側のスロープ部分Ｐｂでの透過率が５０％となる波長を参考波長λｂとすると、
（０．９７６Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（１．３４７Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（１．３４７Ｌｂ）（１．３４７Ｈｂ）（０．９７６Ｌｂ）            ……（式３）
で示される奇数層のものとなっている。この時、透過率５０％の点で、特性曲線Ｓｂのうちのｐ波とｓ波の透過率が交差した状態になる。
【００２９】
ちなみに、基本ブロック１０ａの積層方向の対称中心で、最小層厚である（１．３４７Ｈｂ）の層を、（１．３４７Ｈｂ）＝（１Ｈｂｏ）の層であると置き換え、（１Ｈｂｏ）を単位層として上記の（式３）を書き直すと、
（０．７２５Ｌｂｏ）（１Ｈｂｏ）（１Ｌｂｏ）（１Ｈｂｏ）（１Ｌｂｏ）（１Ｈｂｏ）（０．７２５Ｌｂｏ）                                        ……（式４）
となる。このときのＨｂｏ、Ｌｂｏは、参考波長をλｂｏとし、λｂｏ／４を単位とした場合の高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの各光学膜厚である。そして参考波長λｂｏは、λｂｏ＝１．３４７×λｂである。
【００３０】
また、ＬＰＦ部４の基本構造１０は、上記のように構成された基本ブロック１０ａを所定回数繰り返し積層して構成されるものであるから、図８に示すように、上下に隣接する基本ブロック１０ａ間で、それぞれの同一材料で形成された（０．９７６Ｌｂ）の層が隣接する。このため、基本構造１０における最大層厚が１．９５２Ｌｂ（＝０．９７６Ｌｂ×２）となるが、これに対する最小層厚が１．３４７Ｈｂであるから、最大層厚と最小層厚の間に、光学膜厚で１．４５倍の３倍以下の差しかなく、比較的容易に設計通りの層厚に成膜でき、所要の特性を得易いものとなる。
【００３１】
そして、特性曲線Ｓｂの短波長側のスロープ部分Ｐｂにおける５０％透過率の波長が１４７０ｎｍであり、入射光が入射角４５度の斜め入射光である場合について記す。この場合におけるＬＰＦ部４は、基本ブロック１０ａを１２回繰り返し、７３層を積層した基本構造１０を有し、第３のマッチング層８と第４のマッチング層９を有しており、ＬＰＦ部４全体の層構成は、９７層となっている。また、その透過率特性は、図１０に示す通りのものとなった。
【００３２】
なお、基板２側の第３のマッチング層８の構成は、図１１に示す通りの参考波長をλｂｏ＝１．３４７×１４７０ｎｍ=１９８０．０９ｎｍとして層厚を算出して示す、１３層の構成であり、基本ブロック１０ａ間と同様に、基本ブロック１０ａと第３のマッチング層８とが隣接する１３層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。また外表面側の第４のマッチング層９の構成は、図１２に示す通りの参考波長をλｂｏ＝１．３４７×１４７０ｎｍ=１９８０．０９ｎｍとして層厚を算出して示す、１３層の構成であり、同じ様に、基本ブロック１０ａと第４のマッチング層９とが隣接する８５層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。
【００３３】
上記のように基本ブロック１０ａを構成することで、短波長側のスロープ部分Ｐｂでの実線で示すｐ波と、点線で示すｓ波の分離が小さく、透過率の偏波依存性が少ない無偏波化したものとなる。なお、基本ブロック１０ａの繰り返し回数が多くなるほどスロープ部分Ｐｂは、同様に急峻なものとなり、透過域と阻止域のアイソレーションは向上する。
【００３４】
また、基板２の両面にそれぞれＳＰＦ部３とＬＰＦ部４を形成する過程は、図示しないが、例えば先ず成膜装置により、基板２の片面側にＳＰＦ部３の各層を、他面側が成膜されないよう覆った状態で、所定の層厚となるよう成膜する。その後、ＳＰＦ部３が形成された基板２を装置外に取り出し、他面側の覆いを取り除く。続いて、形成されたＳＰＦ部３に成膜がなされないように覆った基板２の他面に、成膜装置によりＬＰＦ部４の各層を、所定の層厚となるよう成膜する。そして、ＬＰＦ部４が形成された基板２を装置外に取り出し、ＳＰＦ部３の覆いを取り除く。さらに、所定形状とするために切断等の加工がなされる。
【００３５】
このように、ＳＰＦ部３とＬＰＦ部４とを、基板２の両面にそれぞれ別の成膜工程により形成することで、ＳＰＦ部３とＬＰＦ部４の各層の層厚を正確なものとすることができ、容易に所要とする性能を得ることができる。そして、基板２の両面に、ＳＰＦ部３とＬＰＦ部４がそれぞれ分けた状態で設けられ、また略均等の厚さに設けられることで、基板２には、片面側だけに各層を設けた場合のような偏った大きな膜応力が加わることもなく、基板２が容易に変形してしまうといった虞がなくなる。また基板２の切断時に、割れや欠け、ひび割れを生じる虞もなくなる。
【００３６】
なお、上記本実施形態では、参考波長λａ，λｂをそれぞれ１５２０ｎｍ、１４７０ｎｍとし、斜め入射光の入射角度が４５度の場合について検証したが、他の参考波長λａ，λｂとし、透過域が紫外光の２００ｎｍから赤外光の５０００ｎｍを透過するもので、入射角が１５度から５０度の範囲の斜め入射光であるものでも、ＳＰＦ部、ＬＰＦ部を上記の（式１）、（式３）の構成を有するものとすることで、同様に所望の透過域を有する透過率の偏波依存性の少ない光学多層膜バンドパスフィルタを得ることができる。
【００３７】
次に、第２の実施形態を図１３乃至図２４により説明する。図１３は断面図であり、図１４は透過率特性を示す図であり、図１５はＳＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図であり、図１６はＳＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図であり、
図１７は第１のマッチング層の膜構成を示す図であり、図１８は第２のマッチング層の膜構成を示す図であり、図１９はＬＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図であり、図２０はＬＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図であり、図２１は第３のマッチング層の膜構成を示す図であり、図２２は第４のマッチング層の膜構成を示す図である。
【００３８】
本実施形態は、垂直方向に対して０度から２５度の入射角の入射光に対応する透過率の偏波依存性の少ないものである。図１３乃至図２２において、１１は光学多層膜バンドパスフィルタで、光学膜厚が所定厚である高屈折率の誘電体薄膜、例えば屈折率ｎ=２．１４のＴａ２Ｏ５でなる高屈折率膜Ｈと、高屈折率膜Ｈよりも低屈折率であって、また高屈折率膜Ｈと異なる光学膜厚が所定厚の誘電体薄膜、例えば屈折率ｎ=１．４３のＳｉＯ２でなる低屈折率膜Ｌとを交互に積層して構成された基本構造を有するものである。
【００３９】
その構成は、図１３の断面図に示すように、基板２の両面に所定波長以下の光が透過するショートウェーブパスフィルタ（ＳＰＦ）部１３と、所定波長以上の光が透過するロングウェーブパスフィルタ（ＬＰＦ）部１４を設けた構成となっており、その透過率特性は、例えば図１４に透過特性曲線Ｓｘで示すような、入射角２５度の斜め入射光に対して１５００ｎｍを中心とする所定の範囲を透過域とする透過特性となっていて、ｐ波とｓ波の分離が非常に小さく、透過率の偏波依存性が少ないものとなっている。
【００４０】
そして、光学多層膜バンドパスフィルタ１１は、例えば屈折率ｎ=１．５２のガラスでなる対象光に対して透明な基板２の片面側に、透過域から阻止域に移行する透過率特性の長波長側部分で透過率の偏波依存性が少なく、所定波長以下の光が透過する無偏光波したＳＰＦ部１３が設けられている。ＳＰＦ部１３は、基板２側に基板２とのマッチングを取るための第１のマッチング層１５を設け、外表面側に外側媒質、例えば空気とのマッチングを取るための第２のマッチング層１６を設け、また両マッチング層１５，１６との間に、ＳＰＦ部１３の基本構造１７を設けた構成となっている。
【００４１】
一方、基板２の他面側には、阻止域から透過域に移行する透過率特性の短波長側部分で透過率の偏波依存性が少なく、所定波長以上の光が透過する無偏波化したＬＰＦ部１４が設けられている。ＬＰＦ部１４は、ＳＰＦ部１３と同様に、基板２側に基板２とのマッチングを取るための第３のマッチング層１８を設け、外表面側に外側媒質、例えば空気とのマッチングを取るための第４のマッチング層１９を設け、また両マッチング層１８，１９との間に、ＬＰＦ部１４の基本構造２０を設けた構成となっている。
【００４２】
そして、ＳＰＦ部１３の基本構造１７は、図１５に示すように高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌを交互積層し奇数層構成とした図１６に示す基本ブロック１７ａを、所定回数繰り返し積層した構成となっている。基本ブロック１７ａの構成は、高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌのそれぞれの光学膜厚（ｎ×ｄ）を、参考波長をλｃとした時のλｃ／４を単位とし、この単位をＨｃ，Ｌｃで示した時に、次のような構成として示されるものとなっている。なお、ｎはその層の屈折率であり、ｄはその層の物理膜厚である。
【００４３】
すなわち、基本ブロック１７ａの構成は、透過率特性の特性曲線Ｓｘで、透過域から阻止域に移行する長波長側のスロープ部分Ｐｃでの透過率が５０％となる波長を参考波長λｃとすると、
（１．１６４Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（０．８１７Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（０．８１７Ｌｃ）（０．８１７Ｈｃ）（１．１６４Ｌｃ）        ……（式５）
で示される奇数層のものとなっている。この時、透過率５０％の点で、特性曲線Ｓｘのうちのｐ波とｓ波の透過率が交差した状態になる。
【００４４】
ちなみに、基本ブロック１７ａの積層方向の対称中心で、最小層厚である（０．８１７Ｈｃ）の層を、（０．８１７Ｈｃ）＝（１Ｈｃｏ）の層であると置き換え、（１Ｈｃｏ）を単位層として上記の（式５）を書き直すと、
（１．４２５Ｌｃｏ）（１Ｈｃｏ）（１Ｌｃｏ）（１Ｈｃｏ）（１Ｌｃｏ）（１Ｈｃｏ）（１．４２５Ｌｃｏ）                                          ……（式６）
となる。このときのＨｃｏ、Ｌｃｏは、参考波長をλｃｏとし、λｃｏ／４を単位とした場合の高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの各光学膜厚である。そして参考波長λｃｏは、λｃｏ＝０．８１７×λｃである。
【００４５】
また、ＳＰＦ部１３の基本構造１７は、上記のように構成された基本ブロック１７ａを所定回数繰り返し積層して構成されるものであるから、図１５に示すように、上下に隣接する基本ブロック１７ａ間で、それぞれの同一材料で形成された（１．１６４Ｌｃ）の層が隣接する。このため、基本構造１７における最大層厚が２．３２８Ｌｃ（＝１．１６４Ｌｃ×２）となるが、これに対する最小層厚が０．８１７Ｈｃであるから、最大層厚と最小層厚の間に、光学膜厚で２．８５倍の３倍以下の差しかなく、比較的容易に設計通りの層厚に成膜でき、所要の特性を得易いものとなる。
【００４６】
なお、ＳＰＦ部１３の基本構造１７の積層方向両側に設けられる第１のマッチング層１５と第２のマッチング層１６は、例えば図１７、図１８に示す膜構成になっている。第１のマッチング層１５の構成は、図１７に示す通りの参考波長をλｃｏ＝０．８１７×λｃとして層厚を算出して示す全１３層の構成であり、基本ブロック１７ａ間と同様に、基本ブロック１７ａと第１のマッチング層１５とが隣接する１３層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。また外表面側の第２のマッチング層１６の構成は、図１８に示す通りの参考波長をλｃｏ＝０．８１７×λｃとして層厚を算出して示す、１３層の構成であり、同じ様に、基本ブロック１７ａと第２のマッチング層１６とが隣接する（Ｎｃ−１２）層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。但し、ＮｃはＳＰＦ部１３の全層数。
【００４７】
一方、ＬＰＦ部１４の基本構造２０は、図１９に示すように高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌを交互積層し奇数層構成とした図２０に示す基本ブロック２０ａを、所定回数繰り返し積層した構成となっている。基本ブロック２０ａの構成は、高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌのそれぞれの光学膜厚（ｎ×ｄ）を、参考波長をλｄとした時のλｄ／４を単位とし、この単位をＨｄ，Ｌｄで示した時に、次のような構成として示されるものとなっている。なお、ｎはその層の屈折率であり、ｄはその層の物理膜厚である。
【００４８】
すなわち、基本ブロック２０ａの構成は、透過率特性の特性曲線Ｓｘで、阻止域から透過域に移行する短波長側のスロープ部分Ｐｄでの透過率が５０％となる波長を参考波長λｄとすると、
（２．２３４Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（１．５６８Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（１．５６８Ｌｄ）（１．５６８Ｈｄ）（２．２３４Ｌｄ）        ……（式７）
で示される奇数層のものとなっている。この時、透過率５０％の点で、特性曲線Ｓｘのうちのｐ波とｓ波の透過率が交差した状態になる。
【００４９】
ちなみに、基本ブロック２０ａの積層方向の対称中心で、最小層厚である（１．５６８Ｈｄ）の層を、（１．５６８Ｈｄ）＝（１Ｈｄｏ）の層であると置き換え、（１Ｈｄｏ）を単位層として上記の（式７）を書き直すと、
（１．４２５Ｌｄｏ）（１Ｈｄｏ）（１Ｌｄｏ）（１Ｈｄｏ）（１Ｌｄｏ）（１Ｈｄｏ）（１．４２５Ｌｄｏ）                                          ……（式８）
となる。このときのＨｄｏ、Ｌｄｏは、参考波長をλｄｏとし、λｄｏ／４を単位とした場合の高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの各光学膜厚である。そして参考波長λｄｏは、λｄｏ＝１．５６８×λｄである。なお、各層の層厚は、単位層基準とするとＳＰＦ部１３の基本ブロック１７ａと同一配列となっている。
【００５０】
また、ＬＰＦ部１４の基本構造２０は、上記のように構成された基本ブロック２０ａを所定回数繰り返し積層して構成されるものであるから、図１９に示すように、上下に隣接する基本ブロック２０ａ間で、それぞれの同一材料で形成された（２．２３４Ｌｄ）の層が隣接する。このため、基本構造２０における最大層厚が４．４６８Ｌｄ（＝２．２３４Ｌｄ×２）となるが、これに対する最小層厚が１．５６８Ｈｄであるから、最大層厚と最小層厚の間に、光学膜厚で２．８５倍の同じく３倍以下の差しかなく、比較的容易に設計通りの層厚に成膜でき、所要の特性を得易いものとなる。
【００５１】
なお、ＬＰＦ部１４の基本構造２０の積層方向両側に設けられる第３のマッチング層１８と第２のマッチング層１９は、例えば図２１、図２２に示す膜構成になっている。第３のマッチング層１８の構成は、図２１に示す通りの参考波長をλｄｏ＝１．５６８×λｄとして層厚を算出して示す全１３層の構成であり、基本ブロック２０ａ間と同様に、基本ブロック２０ａと第３のマッチング層１８とが隣接する１３層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。また外表面側の第４のマッチング層１９の構成は、図２２に示す通りの参考波長をλｄｏ＝１．５６８×λｄとして層厚を算出して示す、１３層の構成であり、同じ様に、基本ブロック２０ａと第４のマッチング層１９とが隣接する（Ｎｄ−１２）層目は、同材料、同層厚の両方の最外層による２倍の層厚の共通層となっている。但し、ＮｄはＬＰＦ部１４の全層数。
【００５２】
そして、上記構成を有するものについて、特性曲線Ｓｘの長波長側のスロープ部分Ｐｃにおける５０％透過率の波長が１５０５ｎｍであり、短波長側のスロープ部分Ｐｄにおける５０％透過率の波長が１４９５ｎｍであり、入射光が入射角２５度の斜め入射光である場合について記す。この場合におけるＳＰＦ部１３は、基本ブロック１７ａを１６回繰り返し、９７層を積層した基本構造１７を有し、第１のマッチング層１５と第２のマッチング層１６を有しており、ＳＰＦ部１３全体の層構成は、１２１層となっている。
【００５３】
また、この場合におけるＬＰＦ部１４は、基本ブロック２０ａを１６回繰り返し、９７層を積層した基本構造２０を有し、第３のマッチング層１８と第４のマッチング層１９を有しており、ＬＰＦ部１４全体の層構成は、同様に１２１層となっている。そして、このようなＳＰＦ部１３とＬＰＦ部１４を備えたものの透過率特性は、図１４に示す通りのものとなっており、長波長側のスロープ部分Ｐｃ、短波長側のスロープ部分Ｐｄでは、実線で示すｐ波と、点線で示すｓ波とが略一致するものとなっており、透過率の偏波依存性が非常に少ない無偏波化したものとなっている。なお、基本ブロック１７ａ、２０ａの繰り返し回数が多くなるほどスロープ部分Ｐｃ，Ｐｄは急峻なものとなり、透過域と阻止域のアイソレーションは向上する。
【００５４】
また、入射角１８度の斜め入射光及び入射角０度の垂直方向からの入射光についての透過率特性は、それぞれ図１４に入射角１８度の場合を特性曲線Ｓｙ、入射角０度の場合を特性曲線Ｓｚで示す通りとなっており、光の入射角度によって透過域が移動すると共に、実線で示すｐ波と点線で示すｓ波とが略一致するものとなっており、透過率の偏波依存性が非常に少ないものとなっている。またこのような構成とすることで、光の各入射角度に対し、透過率の偏波依存性の少ない、波長可変範囲の大きい光学多層膜バンドパスフィルタとすることができる。
【００５５】
また、基板２の両面にそれぞれＳＰＦ部１３とＬＰＦ部１４を形成する過程は、図示しないが、例えば先ず成膜装置により、基板２の片面側に、他面側が成膜されないよう覆った状態で、ＳＰＦ部１３の各層を所定の層厚となるよう成膜する。その後、ＳＰＦ部１３が形成された基板２を装置外に取り出し、他面側の覆いを取り除く。続いて、形成されたＳＰＦ部１３に成膜がなされないように覆った基板２の他面に、成膜装置によりＬＰＦ部１４の各層を、所定の層厚となるよう成膜する。そして、ＬＰＦ部１４が形成された基板２を装置外に取り出し、ＳＰＦ部１３の覆いを取り除く。さらに、所定形状とするために切断等の加工がなされる。
【００５６】
このように、ＳＰＦ部１３とＬＰＦ部１４とを、基板２の両面にそれぞれ別の成膜工程により形成することで、ＳＰＦ部１３とＬＰＦ部１４の各層の層厚を正確なものとすることができ、容易に所要とする性能を得ることができる。そして、基板２の両面に、ＳＰＦ部１３とＬＰＦ部１４がそれぞれ分けた状態で設けられ、また略均等の厚さに設けられることで、基板２には、片面側だけに各層を設けた場合のような偏った大きな膜応力が加わることもなく、基板２が容易に変形してしまうといった虞がなくなる。また基板２の切断時に、割れや欠け、ひび割れを生じる虞もなくなる。
【００５７】
なお、上記本実施形態では、透過域が１５００ｎｍから１５５５ｎｍのものについて説明したが、紫外光の２００ｎｍから赤外光の５０００ｎｍに透過域を有するものについても、ＳＰＦ部、ＬＰＦ部を上記の（式５）、（式７）の構成とすることで、０度から２５度の入射角の光に対し、無偏波化することができる。
【００５８】
なおまた、上記各実施形態では、ＳＰＦ部３，１３、ＬＰＦ部４，１４の各基本ブロック７ａ，１０ａ，１７ａ，２０ａをそれぞれ７層の奇数層構成としたが、３層から２５層の範囲で高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌを交互積層して各基本ブロックを構成し、各高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの光学膜厚を、各スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長の（１／４）を単位とした厚さに対し、０〜３の範囲の係数を適正に設定して乗じた厚さとすることで、同様に所望の透過域を有する透過率の偏波依存性の少ない光学多層膜バンドパスフィルタを得ることができる。またＳＰＦ部、ＬＰＦ部の基本ブロックの高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌ順についても、上記に限るものでなく、（高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌ、……）の順の交互層、（低屈折率膜Ｌ、高屈折率膜Ｈ、……）の順の交互層いずれでもよい。
【００５９】
さらに、図示しないが、屈折率が高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌの各屈折率の間の値を取る異なる誘電体薄膜でなる中間屈折率膜Ｍを、ＳＰＦ部、ＬＰＦ部の各基本ブロックの高屈折率膜Ｈあるいは低屈折率膜Ｌに替えて挿入して形成してもよく、その際における高屈折率膜Ｈ、低屈折率膜Ｌ、中間屈折率膜Ｍの光学膜厚を、各スロープ部分での透過率が５０％となる参考波長の（１／４）を単位とした厚さに対し、０〜５の範囲の係数を適正に設定して乗じた厚さとして、光学多層膜バンドパスフィルタを形成しても同様の効果を得ることができる。
【００６０】
またさらに、上記各実施形態では、ＳＰＦ部３，１３、ＬＰＦ部４，１４の各基本ブロック７ａ，１０ａ，１７ａ，２０ａは、参考波長λａ，λｂ，λｃ，λｄを、透過率特性の各スロープ部分Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの５０％透過率点で、ｐ波とｓ波の透過率特性が交差する波長としているが、５０％±２０％の範囲の透過率点での波長でも、用途によっては実用可能な無偏波化したものとすることができる。
【００６１】
またフィルタ構成部材については、基板２は、例えば無アルカリガラスやホウケイ酸ガラスの白板ガラス、二酸化ケイ素を主組成とする石英ガラスや水晶、また例えばＢＫ７（商品名）、ＷＭＳ−１３（商品名）、ＷＭＳ−１５（商品名）等の光学ガラス、サファイア、ＬｉＮｂＯ３、ＣａＦ２、シリコン、さらに半導体基板、合成樹脂などの中から用途により選択すればよい。
【００６２】
そして、高屈折率膜Ｈと低屈折率膜Ｌは、例えばＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ、ＺｒＯ２、Ｓｉ、ＺｎＳ、ＨｆＯ２、Ｇｅ、Ｎｄ２Ｏ６、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｅＯ２、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２、ＡｌＦ３、ＣａＦ２、ＬｉＦ、Ｎａ３ＡｌＦ６、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＦ３、ＭｇＯ、ＬａＦ３、ＰｂＦ２、ＮｄＦ３など、あるいはこれらの混合材料の内から、少なくとも２種類を選択し、選択した材料を蒸着やスパッタリング、イオンプレーティングのＰＶＤ法（物理気相成長法）、例えば抵抗加熱蒸着、電子ビーム（ＥＢ）加熱蒸着、高周波加熱蒸着、レーザビーム加熱蒸着、イオン化スパッタ、イオンビームスパッタ、プラズマスパッタ、イオンアシスト法、ラジカルアシストスパッタの何れかを採用して、交互に積層すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の透過率特性を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるＳＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態におけるＳＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるＳＰＦ部の透過率特性を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における第１のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における第２のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態におけるＬＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるＬＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるＬＰＦ部の透過率特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態における第３のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における第４のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の透過率特性を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態におけるＳＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態におけるＳＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態における第１のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態における第２のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態におけるＬＰＦ部の基本構造の膜構成を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態におけるＬＰＦ部の基本ブロックの膜構成を示す図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態における第３のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施形態における第４のマッチング層の膜構成を示す図である。
【図２３】従来技術の光学多層膜バンドパスフィルタの透過率特性を示す図である。
【図２４】光ファイバ伝送方式の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
２…基板
３，１３…ＳＰＦ部
４，１４…ＬＰＦ部
５，１５…第１のマッチング層
６，１６…第１のマッチング層
７，１７…ＳＰＦ部基本構造
７ａ，１７ａ…ＳＰＦ部基本ブロック
８，１８…第３のマッチング層
９，１９…第４のマッチング層
１０，２０…ＬＰＦ部基本構造
１０ａ，２０ａ…ＬＰＦ部基本ブロック
【図１】
2006023602.tif 000003
【図２】
2006023602.tif 000004
【図３】
2006023602.tif 000005
【図４】
2006023602.tif 000006
【図５】
2006023602.tif 000007
【図６】
2006023602.tif 000008
【図７】
2006023602.tif 000009
【図８】
2006023602.tif 000010
【図９】
2006023602.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2006023602.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2006023602.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2006023602.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
周知の通り、光学膜厚が所定厚である高屈折率の誘電体薄膜と、低屈折率の誘電体薄膜を交互に積層して構成され、複数のファブリペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ：ＦＰ）干渉計構造を有した光学多層膜バンドパスフィルタは、光を所定の入射角で斜め入射させて透過させた場合に、光の入射角が大きくなるにしたがって、偏波が発生し、入射面に平行な方向のｐ波（ＴＭ）と、直交方向のｓ波（ＴＥ）が分離して現われ、入射角が大きくなるほどｐ波の透過帯域幅が広くなり、逆にｓ波の透過帯域幅が狭くなって、ｐ波とｓ波の分離は大きなものとなる。例えば図２３に、透過域を１５５０ｎｍ前後の光を透過するようにした光学多層膜バンドパスフィルタの透過率特性を示すように、入射光の入射角が４５度の場合には、ｐ波の透過率を実線で、またｓ波の透過率を点線で示すごとく、ｐ波の透過域とｓ波の透過域との間には大きな差がある。