(57)【要約】【課題】  光学多層膜における多様な面内波長分布の調整を容易に実現する。【解決手段】  第１温度及び当該第１温度と異なる第２温度の少なくとも一方を光学多層膜の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度に定める。そして、温度モニタ付温度伝達部１１０を通じてガラス基板７２上に形成された光学多層膜７１の接触領域７１ａの平均温度を第１温度に加熱し、基準温度印加部１２０によって光学多層膜７１の非接触領域の平均温度を第２温度に加熱し、これらの領域間で異なる量の波長シフトを生じさせる。【選択図】        図１
2006267897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学多層膜の波長特性を調整する波長特性調整装置であって、
前記光学多層膜の第１領域の平均温度を第１温度とし、前記光学多層膜の第２領域の平均温度を当該第１温度と異なる第２温度とする加熱手段を有し、
前記第１温度及び前記第２温度の少なくとも一方が、前記光学多層膜の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度である、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の波長特性調整装置であって、
前記加熱手段における温度処理前、前記第１領域における中心波長の平均が前記第２領域における中心波長の平均よりも高く、
前記加熱手段の温度処理における前記第１温度が前記第２温度よりも低い、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項３】
請求項１記載の波長特性調整装置であって、
前記加熱手段が、
前記第１領域の平均温度と前記第２領域の平均温度との差を所定の範囲内に保った状態で、前記第１領域及び前記第２領域の少なくとも一方を加熱する手段である、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の波長特性調整装置であって、
前記加熱手段が、
前記光学多層膜が形成された基板を基準温度にする基準温度印加手段と、
前記光学多層膜に接触する温度伝達手段と、
前記温度伝達手段を前記基準温度と異なる調整温度にする調整温度印加手段と、
を有することを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項５】
請求項４の記載の波長特性調整装置であって、
前記温度伝達手段が、
前記光学多層膜の前記第１領域に接触する第１熱伝導領域と、前記光学多層膜の前記第２領域に接触する第２熱伝導領域と、を有する手段である、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項６】
請求項５に記載の波長特性調整装置であって、
前記温度伝達手段の先端部の平均厚み（前記光学多層膜との接触面に鉛直な方向の平均厚み）が、前記第１熱伝導領域と前記第２熱伝導領域とで異なる、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項７】
請求項５に記載の波長特性調整装置であって、
前記第１熱伝導領域を構成する材料の熱伝導率と前記第２熱伝導領域を構成する材料の熱伝導率とが異なる、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項８】
請求項５に記載の波長特性調整装置であって、
前記温度伝達手段における前記光学多層膜への接触面側の先端部が、
熱伝導率が異なる第１膜材料と第２膜材料とを相互に密着させた状態で芯棒に巻きつけてなり、当該第１膜材料及び第２膜材料の少なくとも一方が、厚み方向に傾斜を持っている、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項９】
請求項５に記載の波長特性調整装置であって、
前記温度伝達手段における前記光学多層膜との接触面側には複数の窪みが形成され、単位面積当たりの当該窪みの総開口面積が、前記第１熱伝導領域と前記第２熱伝導領域とで異なる、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の波長特性調整装置であって、
前記温度伝達手段における前記光学多層膜との接触面側の表面粗さの平均が、前記第１熱伝導領域と前記第２熱伝導領域とで異なる、
ことを特徴とする波長特性調整装置。
【請求項１１】
光学多層膜の波長特性を調整する波長特性調整方法であって、
前記光学多層膜の第１領域の平均温度を第１温度とし、前記光学多層膜の第２領域の平均温度を当該第１温度と異なる第２温度とする工程を有し、
前記第１温度及び前記第２温度の少なくとも一方が、前記光学多層膜の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度である、
ことを特徴とする波長特性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学多層膜の波長特性を調整する波長特性調整装置及び波長特性調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）システム等の光通信システムに使用される光学部品の１つに光学多層膜部品（例えばバンドパスフィルタ）がある。通常、このような光学多層膜部品の製造は、ガラス等の基板上にイオンビームスパッタリング（Ion-beam sputtering）等によって光学多層膜（誘電体多層膜）を形成し、それを所定の大きさのチップに裁断することによって行われる。
ところが、ガラス等の基板上に光学多層膜を成膜した場合、光学多層膜材料の固有の性質や基板と光学多層膜材料との間の熱膨張率の相違等に起因した応力が発生する。このような応力は、生成された光学多層膜の波長特性に影響を与え、光学多層膜面内に波長分布（波長特性が一様でない状態）を生じさせる（例えば、非特許文献１参照）。また、裁断時にもチップには圧力が加わるが、この圧力も光学多層膜面内に波長分布を生じさせる原因となる。さらに、成膜が行われるチャンバー内における基板の位置、基板ホルダとの位置関係その他の原因によって光学多層膜の膜厚にばらつきが生じる場合もある。これも光学多層膜面内に波長分布を生じさせる原因となる。
【０００３】
このような面内波長分布を持つ光学多層膜部品は、光学多層膜面全体において波長特性が一様でないため、使用されるビームの入射位置・範囲によっては、必要な波長特性を得ることができない場合もある。そのため、このように面内波長分布を持つ光学多層膜部品を光通信用モジュールに組み込む場合、使用するコリメータのビーム径を厳しく制限する必要がある。また、モジュール組み立て時におけるビーム位置の調整も厳密に行わなければならず、さらに、モジュール組み立て後の波長温度特性に重大な問題を残すこともある。
【０００４】
例えば、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）（ｂ）のような□１.４ｍｍの２００ＧＨｚ狭帯域のバンドパスフィルタ２０００（基板２００２と光学多層膜２００１とからなる）における通過特性３ｄＢｄｏｗｎの中心波長を０.１ｍｍ毎に測定した結果を図示したものである。例えば、中心波長の面内波長分布が０.０５ｎｍ以内の部位を利用しようとすると、ビーム径φ０.１ｍｍ以下のコリメータが必要となるし、その位置あわせも０.１ｍｍに対して十分小さな精度で行わなければならない。２００ＧＨｚ狭帯域バンドパスフィルタに実用上要求される面内波長分布は０.０２ｎｍ以下であることが一般的であるので、いかに面内波長分布の問題が大きなものであるかが理解できよう。
【０００５】
このような光学多層膜部品の面内波長分布を解消する従来手法として特許文献１に開示されているものがある。この手法は、基板上にフィルタ膜を成膜した後、フィルタ膜のみを剥がすこと（Free Standing Filter）によって応力を開放し、面内波長分布の軽減を図ろうとするものである。
また、光学多層膜部品の面内波長分布を解消するためのものではないが、光学多層膜部品の波長特性を調整するための従来技術として、特許文献２に開示されているものがある。この従来技術では、高温下において平板を光学多層膜に角度を付けて密着させて加圧し、好みの膜厚分布を持つ光学多層膜を生成する。
【０００６】
さらに、光学多層膜部品の波長特性を調整する他の従来手法として特許文献３に開示されているものがある。この手法では、光学多層膜部品を所定の温度以上に加熱し、それによって光学多層膜の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせ、透過ピーク波長を調整する。
【非特許文献１】Stevan L. Prins, Alan C. Barron, William C. Herrmann, and John R. MxNeil, "Effect of stress on performance of dense wavelength division multiplexing filters: optical properties," APPLIED OPTICS, Vol. 43, No. 3, 20 January 2004
【特許文献１】特開２００２−３６５４２６
【特許文献２】特開２００２−３０３７２１
【特許文献３】特開２０００−２０６３２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の手法では、光学多層膜を基板から剥がすという繁雑な処理を行う必要があるという問題点がある。また、特許文献１の手法では、成膜時に発生する応力や裁断時にチップに加わる圧力に起因する面内波長分布しか解消できず、膜厚ばらつきに起因する面内波長分布を解消することができないという問題点もある。
また、特許文献２の手法では、平板の形状に応じた膜厚の制御しかできないため、多様な面内波長分布の調整には適さないという問題点がある。また、この手法では、平板の角度や圧力の制御が困難であるという問題点もある。さらに、この手法では光学多層膜に高い圧力を加えなければならないため、これにより光学多層膜や基板を破損してしまう可能性もある。
【０００８】
さらに、特許文献３の手法では、フィルタ面全体の波長特性をシフトさせるものであり、光学多層膜面内に存在する面内波長分布を解消することはできない。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光学多層膜における多様な面内波長分布の調整を容易に実現できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では上記課題を解決するために、光学多層膜の波長特性を調整する波長特性調整装置であって、光学多層膜の第１領域の平均温度を第１温度とし、光学多層膜の第２領域の平均温度を当該第１温度と異なる第２温度とする加熱手段を有し、第１温度及び第２温度の少なくとも一方が、光学多層膜の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度である、ことを特徴とする波長特性調整装置が提供される。ここで、加熱手段は、光学多層膜の第１領域と第２の領域とに温度差を与えることにより、光学多層膜上の位置によって異なる量の波長シフトを生じさせる。これにより、光学多層膜の面内波長分布を調整できる。
【００１０】
また、本発明において好ましくは、加熱手段における温度処理前、第１領域における中心波長の平均が第２領域における中心波長の平均よりも高く、加熱手段の温度処理における第１温度が第２温度よりも低い。これにより、光学多層膜上に存在する面内波長分布を平坦化できる。
また、本発明において好ましくは、加熱手段が、第１領域の平均温度と第２領域の平均温度との差を所定の範囲内に保った状態で、第１領域及び第２領域の少なくとも一方を加熱する手段である。これにより、第１領域と第２領域の温度差によって基板や光学多層膜が破損してしまうことを防止できる。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、加熱手段が、光学多層膜が形成された基板を基準温度にする基準温度印加手段と、光学多層膜に接触する温度伝達手段と、温度伝達手段を基準温度と異なる調整温度にする調整温度印加手段とを有する。このように温度伝達手段を光学多層膜に接触させた場合、この温度伝達手段が接触している光学多層膜の部分は調整温度となるが、それ以外の光学多層膜の部分は基準温度のままである。すなわち、空気の熱伝導率は大変低いため、光学多層膜の温度伝達手段に接触していない部分では殆ど熱が移動しない。そのため、この部分の温度は、大体光学多層膜が密着している基板と同じ基準温度となる。これに対し、温度伝達手段の熱伝導率は空気に比べて大変高く、また温度伝達手段の温度である調整温度は光学多層膜が密着している基板の温度と異なる。よって、光学多層膜の温度伝達手段に接触している部分では温度伝達手段との間で熱の移動が生じ、この部分の温度が温度伝達手段と大体同じになる。これにより、光学多層膜面上の所望な位置に容易に温度差を与えることができ、光学多層膜における多様な面内波長分布の調整を容易に実現できる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、温度伝達手段が、光学多層膜の第１領域に接触する第１熱伝導領域と、光学多層膜の第２領域に接触する第２熱伝導領域とを有する。ここで、温度伝達手段に複数種類の熱伝導領域を設けることにより、光学多層膜面の温度を各熱伝導領域の熱伝導効率に応じた温度に調整することができる。その結果、より多様な面内波長分布の調整を容易に実現できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明では、光学多層膜における多様な面内波長分布の調整を容易に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
まず、本発明における第１の実施の形態について説明する。
＜概要＞
本形態は、ガラス基板に光学多層膜を成膜することにより構成される光学多層膜フィルタ（例えばバンドパスフィルタ）の面内波長分布の解消に本発明を適用した例である。すなわち、本形態では、光学多層膜の成膜過程やチップ裁断過程等において生じた光学多層膜の面内波長分布（部位による波長特性の相違）を軽減し、所定の領域での平坦な波長特性を実現する。そのために、光学多層膜を波長特性が相違する領域間に温度差を与えつつ加熱し、これらの領域間に異なる量の波長シフトを生じさせる。
【００１５】
以下では、これを実現する波長特性調整装置の構成について説明した後、その処理について説明を行う。
＜全体構成＞
図１は、本形態における波長特性調整装置１００の全体構成を示した部分断面図である。
図１に示すように、この例の波長特性調整装置１００は、光学多層膜７１に接触する温度モニタ付温度伝達部１１０（「温度伝達手段」に相当）と、光学多層膜７１が形成されたガラス基板７２（「基板」に相当）を基準温度にするヒーターである基準温度印加部１２０と、基準温度印加部１２０の温度を検出する基準温度モニタ部１２１と、熱の伝達を抑制する断熱部１３１〜１３３と、温度モニタ付温度伝達部１１０を基準温度と異なる調整温度にするヒーターである調整温度印加部１４０と、温度モニタ付温度伝達部１１０を調整温度印加部１４０に密着させるホルダ１４１と、基準温度印加部１２０を制御する基準温度制御部１５１と、調整温度印加部１４０を制御する調整温度制御部１５２と、基準温度印加部１２０と調整温度印加部１４０との温度差を制御する温度差制御部１５３と、電流を供給する電流ライン１６１、１６６と、各種情報を伝達する信号ライン１６３、１６４と、温度情報を伝達する温度モニタライン１６２、１６５とを具備し、光学多層膜７１とガラス基板７２とによって構成された光学多層膜フィルタ７０の面内波長分布の調整を行う。なお、温度モニタ付温度伝達部１１０、基準温度印加部１２０及び調整温度印加部１４０は「加熱手段」を構成する。
【００１６】
＜基準温度印加部１２０＞
基準温度印加部１２０は、温度の制御が可能であり、なおかつ必要な温度（光学多層膜７１の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度）以上にガラス基板７２を加熱可能なヒーターである。このようなものとしては、例えば、日本ヒーター株式会社製の金属加熱用ヒーター（http://www.nippon-heater.co.jp/products/metal/metalindex.html参照）等を例示できるが、特にこれに限定されるものではない。なお、この例の場合「光学多層膜７１の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度」は、光学多層膜フィルタ７０製造過程におけるアニール温度を超える温度である。
【００１７】
この例の基準温度印加部１２０の１つの面には、光学多層膜フィルタ７０のガラス基板７２が取り付けられる基板取り付け部１２２が設けられる。この例の基板取り付け部１２２は、ガラス基板７２の底面７２ａ側（光学多層膜７１成膜面の反対の面）がはめ込まれる窪みである。ここで、基板取り付け部１２２の底面１２２ａは、この基板取り付け部１２２にはめ込まれたガラス基板７２の底面７２ａと良好に密着するよう平面であることが望ましい。これにより、基準温度印加部１２０からガラス基板７２への熱伝導効率を向上させ、ガラス基板７２の温度制御が容易になるからである。また、基板取り付け部１２２の底面１２２ａの形状はガラス基板７２の底面７２ａと略同一であることが望ましい。光学多層膜フィルタ７０の基板取り付け部１２２内での位置決め精度を向上させ、面内波長分布の調整精度を向上させるためである。なお、基板取り付け部１２２の構成は特にこれに限定されるものではなく、例えば、ガラス基板７２の底面７２ａを基準温度印加部１２０表面に密着固定させる固定治具によって基板取り付け部１２２を構成することとしてもよい。また、基板取り付け部１２２は、光学多層膜フィルタ７０の基準温度印加部１２０に対する位置決めを０.１ｍｍに対して十分小さな精度で行うことができる構成であることが望ましい。
【００１８】
また、この例の基準温度印加部１２０には、基準温度モニタ部１２１が設けられる。基準温度モニタ部１２１は、基準温度印加部１２０の温度を測定するためのものであり、例えば、熱電対等を例示できる。なお、この基準温度モニタ部１２１は、光学多層膜フィルタ７０のガラス基板７２が取り付けられる基板取り付け部１２２の近傍に設置されることが望ましい。ガラス基板７２の温度をより正確に測定できるからである。
【００１９】
＜断熱部１３１，１３２＞
基準温度印加部１２０の基板取り付け部１２２形成面の周縁部１２３、１２４には、断熱部１３１、１３２が配置される。断熱部１３１、１３２の形状には特に制限はなく、これらを独立に構成してもよいし、一体に構成してもよい。なお、断熱部１３１、１３２を一体に構成する場合、断熱部１３１、１３２は例えば中空のドーナツ形状部材となる。また、断熱部１３１、１３２の厚み（端面部１３１ａと端面部１３１ｂとの距離及び端面部１３２ａと端面部１３２ｂとの距離）は、基準温度印加部１２０と調整温度印加部１４０とを十分に断熱でき（例えば、基準温度印加部１２０及び調整温度印加部１４０の温度制御に影響を与えない程度）、温度モニタ付温度伝達部１１０が適切に位置決めされるものであれば特に制限はない。この例の場合、断熱部１３１の厚みと断熱部１３２の厚みは略同一である。また、断熱部１３１、１３２の材質としては、断熱性及び耐熱性に優れ、一定の機械的強度を有するものであれば、ガラスエポキシ等どのようなものであってもよい。
【００２０】
＜調整温度印加部１４０＞
断熱部１３１の端面部１３１ａ（基準温度印加部１２０側の面である端面部１３１ｂに対向する面）には、調整温度印加部１４０の縁部１４０ａが固着される。この例の調整温度印加部１４０は、温度の制御が可能であり、なおかつ必要な温度（光学多層膜７１の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度）以上に温度モニタ付温度伝達部１１０を加熱可能なヒーターである。このようなものとしては、例えば、日本ヒーター株式会社製の金属加熱用ヒーター（http://www.nippon-heater.co.jp/products/metal/metalindex.html参照）等を例示できるが、特にこれに限定されるものではない。
【００２１】
また、調整温度印加部１４０の縁部１４０ａと同一面側の一端には温度モニタ付温度伝達部１１０の根元部１１５側が挿入される挿入部１４０ｃが形成され、さらに、挿入部１４０ｃの内部には、そこから外部に通じる貫通孔１４０ｄが設けられる。また、挿入部１４０ｃ周辺のホルダ固着部１４０ｂには、温度モニタ付温度伝達部１１０の側面１１３を保持するホルダ１４１の端部１４１ａが固着される。
【００２２】
＜断熱部１３３＞
調整温度印加部１４０の縁部１４０ａと反対の面は、断熱部１３３によって覆われる。そして、この断熱部１３３の一端である縁部１３３ｃは断熱部１３２の端面部１３２ａによって固着保持される。また、この断熱部１３３には、トンネル状の中空部１３３ａが設けられ、その一端は断熱部１３３の外部に通じ、他端は調整温度印加部１４０の貫通孔１４０ｄに通じている。なお、断熱部１３３の材質としては、断熱性及び耐熱性に優れ、一定の機械的強度を有するものであれば、ガラスエポキシ等どのようなものであってもよい。
【００２３】
＜温度モニタ付温度伝達部１１０＞
調整温度印加部１４０の挿入部１４０ｃには、温度モニタ付温度伝達部１１０の根元部１１５側が挿入され、その側面１１３がホルダ１４１の内面部１４１ｂで保持される。なお、この際、温度モニタ付温度伝達部１１０の根元部１１５側が挿入部１４０ｃ内面に密着した状態となることが望ましい。これにより、調整温度印加部１４０から温度モニタ付温度伝達部１１０への熱伝導効率が向上し、温度モニタ付温度伝達部１１０の温度制御が容易になるからである。
【００２４】
図２は、この例の温度モニタ付温度伝達部１１０の構成を示す図である。ここで（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部１１０の透過斜視図であり、（ｂ）は、温度モニタ付温度伝達部１１０の底面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図２に例示するように、この例の温度モニタ付温度伝達部１１０は、円柱の一端の角を面取りし（この面取り部分を「しぼり部１１４」とする）、そのしぼり部１１４側の端面を接触面１１２とした形状となっている。また、温度モニタ付温度伝達部１１０には、接触面１１２と反対側の端面である根元部１１５の中央部分を開口部１１１ａとする中空部１１１が設けられている。この例の中空部１１１は、温度モニタ付温度伝達部１１０本体と略同軸に構成され、開口部１１１ａの他端側は底部１１１ｂにおいて塞がっている。また、この中空部１１１は、調整温度印加部１４０の挿入部１４０ｃに温度モニタ付温度伝達部１１０の根元部１１５側が挿入された際、その開口部１１１ａが調整温度印加部１４０の貫通孔１４０ｄに通じる位置に構成される。なお、温度モニタ付温度伝達部１１０を構成する材質としては、光学多層膜フィルタ７０の基板材料（この例ではガラス）よりも熱伝導効率が大きく比熱の小さいもの、例えば銅、銀、アルミニウム等の金属が好ましい。
【００２５】
＜基準温度制御部１５１、調整温度制御部１５２、温度差制御部１５３＞
基準温度制御部１５１、調整温度制御部１５２及び温度差制御部１５３は、例えば、所定のプログラムを実行させた公知のノイマン型のコンピュータ及び電源装置等によって構成される。
図１に例示するように、温度差制御部１５３は、信号ライン１６４によって基準温度制御部１５１と情報のやり取りが可能なように接続され、信号ライン１６３によって調整温度制御部１５２と情報のやり取りが可能なように接続される。また、基準温度制御部１５１には、温度モニタライン１６５及び電流ライン１６６が電気的に接続される。この温度モニタライン１６５の他端は、基準温度モニタ部１２１に接続され、これにより基準温度モニタ部１２１での観測温度を示す情報が基準温度制御部１５１に伝達される構成となっている。また、この電流ライン１６６の他端は、基準温度印加部１２０と電源供給可能なように接続されている。また、調整温度制御部１５２には、電流ライン１６１及び温度モニタライン１６２が電気的に接続される。この電流ライン１６１の他端は、調整温度印加部１４０と電源供給可能なように接続されている。また、この温度モニタライン１６２の先端部１６２ａは熱電対等の温度センサとなっており、断熱部１３３及び調整温度印加部１４０の中空部１３３ａ及び貫通孔１４０ｄを通じ、温度モニタ付温度伝達部１１０の開口部１１１ａから中空部１１１内部へ挿入される。これにより、温度モニタ付温度伝達部１１０の温度情報が調整温度制御部１５２に伝達可能となっている。なお、温度モニタ付温度伝達部１１０の先端部１６２ａは、中空部１１１の内壁面に接触していることが望ましい。精度よく温度モニタ付温度伝達部１１０の温度を測定するためである。
【００２６】
＜光学多層膜フィルタ７０の製造工程＞
次に、本形態における光学多層膜フィルタ７０の製造工程の全体について説明する。
まず、ある程度大きなガラス基板上にイオンビームスパッタリング等によって光学多層膜（例えばTaO5とSiO2から構成される誘電体多層膜）を形成する。次に、この光学多層膜が成膜された基板に対してチップサイズに対応する浅切溝（浅く掘られた溝／特開２００２−３２８２２１参照）を形成し、さらにこの基板を所望の厚さに研磨してから裏面に反射防止膜を形成する。そして、この基板を浅切溝に沿ってチップ（光学多層膜フィルタ７０）に切り分けた後、所定の温度でアニール処理を施し、さらにその光学特性を測定する。この光学特性の測定は光学多層膜上の複数のポイントで行われ、ここで波長特性に許容範囲以上の面内波長分布が発見された場合には、波長特性調整装置１００を用いてその面内波長分布を調整し、さらに光学特性評価を行う。
【００２７】
以下、この波長特性調整装置１００を用いた面内波長分布の調整処理について説明する。
＜面内波長分布調整処理＞
［光学多層膜フィルタ７０の取り付け］
まず、図１に示すように、面内波長分布の調整を行う光学多層膜フィルタ７０を基準温度印加部１２０の基板取り付け部１２２に取り付ける。この例では、光学多層膜フィルタ７０のガラス基板７２の底面７２ａが、基板取り付け部１２２内部の底面１２２ａに密着した状態で固定される。固定された光学多層膜フィルタ７０の光学多層膜７１表面（ガラス基板７２側の反対面）の一部には、温度モニタ付温度伝達部１１０の接触面１１２が接触され、その状態で温度モニタ付温度伝達部１１０の位置が固定される。なお、温度モニタ付温度伝達部１１０の位置調整や固定は０.１ｍｍに対して十分小さな精度で行われることが望ましい。
【００２８】
図３（ａ）は、このように光学多層膜フィルタ７０の光学多層膜７１表面に温度モニタ付温度伝達部１１０の接触面１１２が接触した状態を示した透過斜視図であり、図３（ｂ）は、その接触領域７１ａを示した図である。これらの図に示すように、温度モニタ付温度伝達部１１０の接触面１１２は、光学多層膜フィルタ７０の光学多層膜７１表面の接触領域７１ａ（「第１領域」に相当）に接触する。ここで、温度モニタ付温度伝達部１１０の接触面１１２が接触していない光学多層膜７１表面を非接触領域７１ｂ（「第２領域」に相当）と呼ぶ。
【００２９】
なお、この例の接触領域７１ａの選択は、接触領域７１ａにおける中心波長の平均が非接触領域７１ｂにおける中心波長の平均よりも高くなるように行われる。これは、接触領域７１ａの温度（「第1温度」に相当）が非接触領域７１ｂの温度（「第２温度」に相当）よりも低くなるように光学多層膜７１を加熱し、接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとの波長特性を平坦化するためである。この詳細については後述する。また、製造条件（チップ形状、材料、設計、膜厚、成膜温度等）が同じであれば、光学多層膜７１の面内波長分布は各ロット間で同様なものとなる。よって、一旦最適な接触領域７１ａを選択できれば、他のロットに対しても同じ設定を適用できる。また、面内波長分布の状況に応じ、温度モニタ付温度伝達部１１０の接触面１１２の面積や形状を変更し、接触領域７１ａの面積・形状を変更することとしてもよい。
【００３０】
［加熱処理］
光学多層膜フィルタ７０の波長特性調整装置１００への取り付けが完了すると、次に、光学多層膜７１の接触領域７１ａの平均温度を第１温度とし、光学多層膜７１の非接触領域７１ｂの平均温度を当該第１温度と異なる第２温度とする加熱処理が行われる。この第１温度と第２温度は、光学多層膜フィルタ７０製造時におけるアニール温度と、接触領域７１ａにおける中心波長の平均と非接触領域７１ｂにおける中心波長の平均との差とによって決定されるものである。すなわち、本形態は、加熱により接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとで異なる量の波長シフトを生じさせ、光学多層膜７１の面内波長分布を調整するものである。よって第１温度及び第２温度の少なくとも一方が、光学多層膜７１の波長特性に不可逆な波長シフトを生じさせる温度、すなわちアニール温度を超える温度である必要がある。また、本形態は、光学多層膜７１に生じた面内波長分布を平坦化するものである。よって、加熱処理が終了した段階での接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとの中心波長のシフト量の差が、加熱処理前の接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとの中心波長の差を埋めるものである必要がある。この点をもう少し詳細に説明する。
【００３１】
図４は、所定の製造条件で成膜された光学多層膜７１への印加温度とそれによって生じた波長シフト量との関係を示したグラフである。なお、このグラフにおける横軸は印加温度（℃）を示し、縦軸は中心波長のシフト量（ｎｍ）を示す。また、この例の光学多層膜７１のアニール温度は２００℃以下である。
この図に示すように、アニール温度を超える温度に光学多層膜７１を加熱した場合、それによる光学多層膜７１の中心波長のシフト量は温度が高いほど大きくなる。例えば、光学多層膜７１を２２０℃にした場合の中心波長のシフト量は０.５ｎｍであるのに対し、２４０℃にした場合の中心波長のシフト量は１ｎｍである。つまり、光学多層膜７１の２つの領域に２０℃の温度差を与えることにより、これらの間における０.５ｎｍの波長差を修正できる。例えば、加熱処理前に非接触領域７１ｂにおける中心波長の平均が、接触領域７１ａにおける中心波長の平均よりも０.５ｎｍ短かった場合、接触領域７１ａを２２０℃（「第１温度」に相当）に加熱し、非接触領域７１ｂを２４０℃（「第２温度」に相当）に加熱することにより、接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとの間の波長特性差を平坦化できる。第１温度と第２温度には、このように接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとの間の波長特性差を平坦化するための最適な温度を用いる。なお、光学多層膜７１の面内波長分布の傾向だけではなく、光学多層膜７１への印加温度とそれによって生じた波長シフト量との関係も、光学多層膜７１の製造条件によって定まる。よって、製造条件が同じであれば一旦選択した最適な第１温度と第２温度を他のロットに対しても流用可能である。
【００３２】
［温度制御の具体例］
次に、この加熱処理における温度制御の具体例について説明する。
図５は、このような加熱処理における時間と加熱温度との関係を例示したグラフである。ここで図５（ａ）は、第１温度をアニール温度とし、それよりも温度Ｔ１だけ高い温度を第２温度とした例であり、図５（ｂ）は、第１温度をアニール温度を超える温度とし、それよりもＴ２だけ高い温度を第２温度とした例である。
これらの例の場合、調整温度制御部１５２が、温度モニタライン１６２の先端部１６２ａでの測定温度をもとに調整温度印加部１４０に供給する電流量を調整し、調整温度印加部１４０の温度を室温から第１温度にまで徐々に上昇させる。また、基準温度制御部１５１が、基準温度モニタ部１２１での測定温度をもとに基準温度印加部１２０に供給する電流量を調整し、基準温度印加部１２０の温度を室温から第２温度（＞第１温度）にまで徐々に上昇させる。この際、温度差制御部１５３が、基準温度制御部１５１及び調整温度制御部１５２と通信を行い、基準温度印加部１２０と調整温度印加部１４０との温度差が所定値を超えないように制御する。この温度差はガラス基板７２の形状等によって異なるが、温度差が４５℃を超えない程度が望ましい。
【００３３】
調整温度印加部１４０が第１温度になると、調整温度制御部１５２は調整温度印加部１４０の温度を所定の温度保持時間だけ第１温度に保持する。同様に、基準温度印加部１２０が第２温度になると、基準温度制御部１５１は基準温度印加部１２０の温度を所定の温度保持時間だけ第２温度に保持する。なお、温度保持時間は、基準温度印加部１２０及び調整温度印加部１４０の温度が安定するのに十分な時間とし、例えば１時間程度が好ましい。温度保持時間が経過すると、基準温度印加部１２０と調整温度印加部１４０との温度差が所定値を超えないように制御しつつ、これらを室温まで下げる。
【００３４】
次に、このような温度制御によって光学多層膜フィルタ７０に生じる現象について説明する。
調整温度印加部１４０が第１温度に加熱されることにより、それに接触している温度モニタ付温度伝達部１１０の温度も第１温度にまで加熱される。また、基準温度印加部１２０が第２温度に加熱されることにより、そこに取り付けられたガラス基板７２も第２温度にまで加熱される。ここで、光学多層膜７１はこのガラス基板７２に密着しているのだから、この光学多層膜７１もガラス基板７２の温度上昇に伴って加熱されるが、光学多層膜７１の接触領域７１ａには第１温度（＜第２温度）の温度モニタ付温度伝達部１１０の接触面１１２が接触している。そのため、この接触領域７１ａでは温度モニタ付温度伝達部１１０との間で熱の移動が起こり、接触領域７１ａ（「第１領域」に相当）の温度は温度モニタ付温度伝達部１１０の温度（第１温度）となる。一方、光学多層膜７１の非接触領域７１ｂ（「第２領域」に相当）は熱伝導率の低い空気が接しているだけなので接触領域７１ａのような熱の移動がほとんど起こらず、ガラス基板７２と同じ第２温度となる。これにより、光学多層膜７１の接触領域７１ａと非接触領域７１ｂとの間で温度差が生じ、これらの間での波長特性差が是正される。なお、この加熱によって生じる波長シフトは不可逆なものであるため、基準温度印加部１２０及び調整温度印加部１４０を室温に戻しても光学多層膜７１の波長特性のシフト量は維持される。
【００３５】
また、本形態では、基準温度印加部１２０と調整温度印加部１４０との温度差が所定値を超えないように制御される。すなわち、接触領域７１ａ（「第１領域」に相当）の平均温度と非接触領域７１ｂ（「第２領域」に相当）の平均温度との差を所定の範囲内に保った状態で、接触領域７１ａ及び非接触領域７１ｂの少なくとも一方を加熱することになる。これにより、急激な温度差によって光学多層膜フィルタ７０が破損してしまうことを防止できる。
また、この加熱処理は、温度モニタ付温度伝達部１１０、基準温度印加部１２０、断熱部１３１〜１３３、調整温度印加部１４０、ホルダ１４１及び光学多層膜フィルタ７０を恒温槽に配置して行うことが好ましい。温度条件が安定するからである。しかし、特にこれに限定されるわけではなく、環境条件（温度）が安定である場合は恒温槽を用いなくてもよい。
【００３６】
＜面内波長分布調整結果＞
次に、このような波長特性調整装置１００によって面内波長分布を調整した結果を例示する。
ここでは、第１温度を２２０℃とし第２温度を２４０℃とし、３０×４０ｍｍ（厚さ７ｍｍ）のガラス基板７２に光学多層膜７１を形成した光学多層膜フィルタ７０の面内波長分布の調整を行った。図６（ａ）は、このような面内波長分布の調整を行う前の光学多層膜フィルタ７０の中心波長分布を示した図であり、図６（ｂ）は、面内波長分布の調整後の中心波長分布を示した図である。なお、これらの図は光学多層膜フィルタ７０の光学多層膜７１面を示し、ここに描かれた実線の曲線は同一曲線上の中心波長が同じであることを示している。また、実線の曲線１８１、１８２で囲まれた部分は中心波長の差が０.０５ｎｍ以下の領域である。また、各曲線間における中心波長の差は０.１ｎｍである。これらの図に示すように、本形態の波長特性調整装置１００により、φ４ｍｍのビーム径領域１８０における波長分布を０.０５ｎｍ以内に調整することができた。
【００３７】
次に、本形態の手法により、サイズの小さな光学多層膜フィルタ７０の面内波長分布を最大どの程度補正できるかについての検証結果を示す。
図７（ａ）は、本形態の加熱処理を行う前における□１.６ｍｍの光学多層膜フィルタ７０の面内波長分布を示したグラフである。また、図７（ｂ）は、本形態の加熱処理を行った後の面内波長分布を示したグラフである。なお、これらのグラフにおける横軸（Ｘ）及び縦軸（Ｙ）はそれぞれ光学多層膜フィルタ７０面上の中心点に対する位置（ｍｍ）を示し、高さ方向の軸は中心波長の最大値に対する相対波長（ｎｍ）を示している。
【００３８】
これらの図に示すように、熱処理前では、位置（Ｘ，Ｙ）＝（０．２，０．０）と位置（Ｘ，Ｙ）＝（−０．２，０．０）との中心波長の差が−０.０４ｎｍであったのに対し、熱処理後ではこの波長差が０.１５ｎｍとなっている。すなわち、□１.６ｍｍという小さなチップでも約０.２ｎｍの面内波長分布の調整が可能であることが分かる。なお、図８は、この光学多層膜フィルタ７０の光学多層膜７１への印加温度とそれによって生じた波長シフト量との関係を示したグラフである。このグラフによると、本形態の構成により□１.６ｍｍという小さなチップの光学多層膜７１上に約６℃の温度差を生じさせ、これによって面内分布を解消できることが分かる。
【００３９】
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明における第２の実施の形態について説明する。
＜概要＞
本形態は、第１の実施の形態の変形例であり、ペルチェ素子等の温度差発生部２３０を調整温度印加手段として用いる例である。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
＜全体構成＞
図９は、本形態における波長特性調整装置２００の全体構成を示した部分断面図である。
図９に示すように、この例の波長特性調整装置２００は、光学多層膜７１に接触する温度モニタ付温度伝達部１１０と、光学多層膜７１が形成されたガラス基板７２を基準温度にするヒーターである基準温度印加部１２０と、基準温度印加部１２０の温度を検出する基準温度モニタ部１２１と、熱の伝達を抑制する断熱部１３２、１３３と、所望の温度差を与える温度差発生部２３０（「調整温度印加手段」に相当）と、温度差発生部２３０の熱を伝達する温度伝達部２４０と、温度モニタ付温度伝達部１１０を温度伝達部２４０に密着させるホルダ１４１と、基準温度印加部１２０を制御する基準温度制御部１５１と、温度差発生部２３０を制御する温度差制御部２５２と、電流を供給する電流ライン１６１、１６６と、各種情報を伝達する信号ライン２６２と、温度情報を伝達する温度モニタライン１６２、１６５とを具備する。なお、温度モニタ付温度伝達部１１０、基準温度印加部１２０、温度差発生部２３０及び温度伝達部２４０は「加熱手段」を構成する。
【００４０】
＜基準温度印加部１２０＞
第１の実施の形態と同じである。
＜温度差発生部２３０＞
基準温度印加部１２０の基板取り付け部１２２形成面の一部である周縁部１２３には、ペルチェ素子等の温度差発生部２３０が配置される。また、基板取り付け部１２２形成面の他の周縁部１２４には、第１の実施の形態と同様な断熱部１３３が設けられる。
＜温度伝達部２４０＞
温度差発生部２３０の端面部２３１ａ（基準温度印加部１２０側の面である端面部２３１ｂに対向する面）には、温度伝達部２４０の縁部２４０ａが固着される。この例の温度伝達部２４０は、例えば、銅、銀、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属が望ましい。
【００４１】
＜断熱部１３３＞
温度伝達部２４０の縁部２４０ａと反対の面は、断熱部１３３によって覆われる。その他、この断熱部１３３の構成は第１の実施の形態と同様である。
＜温度モニタ付温度伝達部１１０＞
温度伝達部２４０の挿入部２４０ｃには、第１の実施の形態と同様な温度モニタ付温度伝達部１１０の根元部１１５側が挿入され、その側面１１３がホルダ１４１の内面部１４１ｂで保持される。
【００４２】
＜基準温度制御部１５１及び温度差制御部２５２＞
基準温度制御部１５１及び温度差制御部２５２は、例えば、所定のプログラムを実行させた公知のノイマン型のコンピュータ及び電源装置等によって構成される。
図９に例示するように、温度差制御部２５２は、信号ライン２６２によって基準温度制御部１５１と情報のやり取りが可能なように接続され、電流ライン１６１によって電源供給が可能なように温度差発生部２３０と接続される。また、温度差制御部２５２には、第１の実施の形態と同様に温度モニタ付温度伝達部１１０の温度情報を与える温度モニタライン１６２が接続される。また、基準温度制御部１５１には、第１の実施の形態と同様に温度モニタライン１６５及び電流ライン１６６が電気的に接続される。
【００４３】
＜面内波長分布調整処理＞
第１の実施の形態との相違点は、温度モニタ付温度伝達部１１０の加熱方法である。すなわち、第１の実施の形態では、ヒーターである調整温度印加部１４０で温度モニタ付温度伝達部１１０を加熱していたのに対し、本形態では、基準温度印加部１２０の熱が温度差発生部２３０に伝わり、そこで所望の温度差が与えられ、その熱が温度伝達部２４０を通じて温度モニタ付温度伝達部１１０に伝達される。この例の場合、基準温度制御部１５１の制御のもと基準温度印加部１２０を室温から第２温度へ徐々に加熱し、この基準温度印加部１２０の温度情報が信号ライン２６２を通じて温度差制御部２５２に与えられる。温度差制御部２５２は、受け取った基準温度印加部１２０の温度情報をもとに温度差発生部２３０を制御し、端面部２３１ａの温度と端面部２３１ｂとの温度差が所定値（第２温度と第１温度との温度差）となるように制御する。これにより、基準温度印加部１２０が第２温度であるときに端面部２３１ａが第１温度となるように制御される。その結果、第１の実施の形態と同様に、温度モニタ付温度伝達部１１０と基準温度印加部１２０とに温度差を与えられ、光学多層膜７１の面内波長分布が調整される。
【００４４】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明における第３の実施の形態について説明する。
本形態は第１及び第２の実施の形態の変形例であり、温度モニタ付温度伝達部の構成のみが相違する。以下ではこの相違点のみを説明する。
図１０は、本形態における温度モニタ付温度伝達部３１０（「温度伝達手段」に相当）の構成を例示した図である。ここで、図１０（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部３１０の透過斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における底面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図であり、（ｄ）は（ｃ）における先端部３１７付近の拡大断面図である。なお、これらの図において図２の温度モニタ付温度伝達部１１０と共通する部分については温度モニタ付温度伝達部１１０と同じ符号を付して説明を省略する。また、図１１は、温度モニタ付温度伝達部３１０の接触面３１７ａを光学多層膜３７１及びガラス基板３７２からなる光学多層膜フィルタ３７０の光学多層膜３７１に接触させた様子を示した図である。
【００４５】
図１０に例示するように、この例の温度モニタ付温度伝達部３１０は、円柱の一端の角を面取りし（この面取り部分を「しぼり部３１４」とする）、そのしぼり部３１４側の端部に円柱状の先端連結部３１６が連結されている。そして、この先端連結部３１６の他端には、中心部から周辺部に向かうにつれて次第に厚みが薄くなり、底面（光学多層膜との接触面３１７ａ）が円形平面である先端部３１７が同軸に固着されている。また、温度モニタ付温度伝達部３１０を構成する材質としては、第１の実施の形態と同様なものを利用できる。また、先端部３１７の寸法は、対象の光学多層膜の種類、面内波長分布の態様、チップサイズ等に応じて適切なものが選定される。
【００４６】
図１０（ｄ）に示すように、この例の温度モニタ付温度伝達部３１０の先端部３１７は、中心から周辺部に向かうにつれて次第に厚み（接触面３１７ａに鉛直な方向の厚み）が薄くなっている。ここで先端部３１７を、先端連結部３１６の端部延長方向に位置する熱伝導領域３１７ａａと、その外周に位置する熱伝導領域３１７ａｂと、さらにその外周の熱伝導領域３１７ａｃとに区分して考える（実際には同一材料の領域である）。この場合、これらの各熱伝導領域３１７ａａ〜３１７ａｃでの平均厚み（接触面３１７ａに鉛直な方向の平均厚み）は各領域で異なる。そして、この厚みの相違により、各熱伝導領域３１７ａａ〜３１７ａｃでの熱伝導効率の平均も相違する。具体的には、最も平均厚みが厚い熱伝導領域３１７ａａが最も熱伝導効率が高く、その次に平均厚みが厚い熱伝導領域３１７ａｂの熱伝導効率が次に高く、最も平均厚みが薄い熱伝導領域３１７ａｃの熱伝導効率が最も低い。
【００４７】
よって、図１１（ａ）のように、光学多層膜フィルタ３７０の光学多層膜３７１に温度モニタ付温度伝達部３１０の接触面３１７ａを接触させ、第１の実施の形態や第２の実施の形態のように温度モニタ付温度伝達部３１０とガラス基板３７２とに温度差を与えた場合、接触面３１７ａが接する光学多層膜３７１の接触領域３７１ａ内に先端部３１７の熱伝導効率に応じた温度分布が生じる。以下この現象を詳細に説明する。
まず、先端部３１７の各熱伝導領域３１７ａａ〜３１７ａｃがそれぞれ接触する光学多層膜３７１上の接触領域３７１ａを、領域３７１ａａ〜３７１ａｃと呼ぶことにする（図１１（ｂ））。
【００４８】
ここで、先端部３１７の各熱伝導領域３１７ａａ〜３１７ａｃによって平均の熱伝導効率が異なるのだから、それぞれに接触する光学多層膜３７１の領域３７１ａａ〜３７１ａｃそれぞれにおける平均の熱移動量も異なる。よって、温度モニタ付温度伝達部３１０とガラス基板３７２とに温度差を与えた場合、各領域３７１ａａ〜３７１ａｃにおける平均温度も異なる。これにより、第１の実施の形態に比べ、光学多層膜３７１面上により詳細な温度差を与えることができ、より詳細な面内波長分布の調整が可能となる。
【００４９】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明における第４の実施の形態について説明する。
本形態も第１及び第２の実施の形態の変形例であり、温度モニタ付温度伝達部の構成のみが相違する。以下ではこの相違点のみを説明する。
図１２は、本形態における温度モニタ付温度伝達部４１０（「温度伝達手段」に相当）の構成を例示した図である。ここで、図１２（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部４１０の透過斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における底面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。なお、これらの図において図２の温度モニタ付温度伝達部１１０と共通する部分については温度モニタ付温度伝達部１１０と同じ符号を付して説明を省略する。また、図１３は、温度モニタ付温度伝達部４１０の接触面４１７ａａ〜４１７ｃａを光学多層膜４７１及びガラス基板４７２からなる光学多層膜フィルタ４７０の光学多層膜４７１に接触させた様子を示した図である。
【００５０】
本形態では、第３の実施の形態と異なり、温度モニタ付温度伝達部４１０の先端部４１７を熱伝導率が異なる複数種類の材料によって構成する。図１２に例示するように、この例の温度モニタ付温度伝達部４１０は、円柱の一端の角を面取りし（この面取り部分を「しぼり部４１４」とする）、そのしぼり部４１４側の端部に円柱状の先端部４１7を同軸に接続してなる。また、この例の先端部４１７は、熱伝導率の異なる３種類の材料からなる。すなわち、同軸中心部の熱伝導領域４１７ａを構成する材料と、その外周部分に位置する熱伝導領域４１７ｂを構成する材料と、さらにその外周部分に位置する熱伝導領域４１７ｃを構成する材料とは、相互に熱伝導率が異なる材料である。このようなものとしては、例えば、基板材料であるガラスよりも熱伝導率が大きく比熱の小さい銀、銅、アルミ等を例示できる。また、このような先端部４１７の製造方法としては、例えば、銀棒へ銅箔を密着させて巻きつけ、さらにアルミ箔を密着させて巻きつけ、それを銀棒に対して垂直に切断する方法を例示できる。さらに、先端部４１７の寸法や使用する材料は、対象の光学多層膜の種類、面内波長分布の態様、チップサイズ等に応じて適切なものが選定される。
【００５１】
以上のような構成により、熱伝導領域４１７ａ，４１７ｂ，４１７ｃで熱伝導効率が異なる先端部４１７を実現する。そして、図１３（ａ）のように、光学多層膜フィルタ４７０の光学多層膜４７１に温度モニタ付温度伝達部４１０の接触面４１７ａａ〜４１７ｃａを接触させ、第１の実施の形態や第２の実施の形態のように温度モニタ付温度伝達部４１０とガラス基板４７２とに温度差を与える。これにより、先端部４１７の各熱伝導領域４１７ａ〜４１７ｃの各接触面４１７ａａ〜４１７ｃａがそれぞれ接触する光学多層膜４７１上の接触領域４７１ａａ〜４７１ａｃ間で温度差が生じ、第３の実施の形態と同様、詳細な面内波長分布の調整が可能となる。なお、本形態では、３種類の材料によって先端部４１７を構成したが、２種類或いは４種類以上の材料によって先端部４１７を構成することとしてもよい。
【００５２】
〔第５の実施の形態〕
次に、本発明における第５の実施の形態について説明する。
本形態も第１及び第２の実施の形態の変形例であり、温度モニタ付温度伝達部の構成のみが相違する。以下ではこの相違点のみを説明する。
図１４は、本形態における温度モニタ付温度伝達部５１０（「温度伝達手段」に相当）の構成を例示した図である。ここで、図１４（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部５１０の透過斜視図であり、（ｂ）は（ａ）における底面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図である。なお、これらの図において図２の温度モニタ付温度伝達部１１０と共通する部分については温度モニタ付温度伝達部１１０と同じ符号を付して説明を省略する。また、図１５は、温度モニタ付温度伝達部５１０の接触面５１７を光学多層膜５７１及びガラス基板５７２からなる光学多層膜フィルタ５７０の光学多層膜５７１に接触させた様子を示した図である。
【００５３】
本形態では、温度モニタ付温度伝達部５１０の接触面５１７に複数の窪み５１６を形成し、位置によって当該窪みの密度（単位面積当たりの当該窪み５１６の総開口面積）を変えることにより、位置によって熱伝導効率を変化させる。図１４（ａ）に例示するように、この例の温度モニタ付温度伝達部５１０は、円柱の一端の角を面取りし（この面取り部分を「しぼり部５１４」とする）、そのしぼり部５１４側の端部に複数の窪み５１６を形成して構成される。そして、この例の場合、その窪み５１６の密度は熱伝導領域５１７ａ、５１７ｂ、５１７ｃで異なっている。そのため、図１５に示すように、この接触面５１７を光学多層膜５７１に接触させると、熱伝導領域５１７ａが接触する光学多層膜５７１の領域５７１ａａが最も温度モニタ付温度伝達部５１０との接触密度（単位面積当たりの接触面積）が高く、熱伝導領域５１７ｂ、５１７ｃが接触する領域５７１ａｂ、５７１ａｃとなるにつれて温度モニタ付温度伝達部５１０との接触密度が低くなっていく。すなわち、熱伝導領域５１７ａ、５１７ｂ、５１７ｃという順序で光学多層膜５７１の領域５７１ａａ、５７１ａｂ、５７１ａｃからの熱伝導効率が悪くなっていく。その結果、領域５７１ａａ、５７１ａｂ、５７１ａｃで温度差を生じさせることが可能となり、詳細な面内波長分布の調整が可能となる。なお、この窪み５１６の形成は、例えば、http://www.smk.co.jp/whatsnew_e/621cs_e.htmlに示されているような技術を用いて実現できる。
【００５４】
また、窪み５１６を形成する代わりに図１６のように、接触面６１７に表面粗さがそれぞれ異なる熱伝導領域６１７ａ、６１７ｂ、６１７ｃを設けることとしてもよい（例えば、熱伝導領域６１７ａを滑らかにし、熱伝導領域６１７ｂ、６１７ｃという順序で表面を粗くしていく等）。このようにしても、各熱伝導領域６１７ａ、６１７ｂ、６１７ｃによって光学多層膜との熱伝導効率を変化させ、光学多層膜上で温度差を生じさせることにより、詳細に面内波長分布を調整することができる。また、接触面６１７の表面粗さを連続的に変化させ各熱伝導領域６１７ａ、６１７ｂ、６１７ｃの表面粗さの平均を相違させる構成としてもよい。なお、このような表面粗さ加工は、例えば、http://www.omron.co.jp/ecb/tec/c/3.htmlに示されているような技術を用いて実現できる。
【００５５】
〔第６の実施の形態〕
次に、本発明における第６の実施の形態について説明する。
本形態は第４の実施の形態の変形例であり、温度伝達部の先端部の構成のみが相違する。以下ではこの相違点のみを説明する。
図１７（ａ）は、本形態における温度伝達部７１０の先端部７１７の構成を示すための図であり、（ｂ）は、温度伝達部７１０の底面図であり、（ｃ）は、（ｂ）におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００５６】
この図に示すように、本形態における温度伝達部７１０の光学多層膜への接触面側の先端部７１７は、熱伝導率が異なる膜材料７１７ｃ（「第１膜材料」に相当）と膜材料７１７ｄ（「第２膜材料」に相当）と（例えば膜材料７１７ｄに膜材料７１７ｃよりも熱伝導率の低い材料を用いる）を相互に密着させた状態で芯棒７１７ｂに巻きつけてなる。ここで、膜材料７１７ｄは、厚み方向に傾斜を持っている。すなわち、例えば膜材料７１７ｄの部位７１７ｄａと部位７１７ｄｂとでは厚みが異なり、部位７１７ｄａ側端部から部位７１７ｄｂ側端部に向かって徐々に厚みが厚くなっていく構成となっている。そして、このように芯棒７１７ｂに膜材料７１７ｃ，７１７ｄが巻きつけられた後、熱処理が行われ、最後に円柱状に周囲を研磨処理して先端部７１７が構成される。なお、膜材料７１７ｃ，７１７ｄの少なくとも一方が、厚み方向に傾斜を持っていればよく、膜材料７１７ｃ，７１７ｄの両方が厚み方向に傾斜を持っていても、膜材料７１７ｃのみが厚み方向に傾斜を持っていてもよい。さらには、芯棒７１７ｂに３種類以上の膜材料を密着されて巻きつけることにより先端部７１７を構成することとしてもよい。なお、芯棒材料及び膜材料としては、基板材料であるガラスよりも熱伝導率が高い、銀、銅、アルミニウム等を利用することができる。
【００５７】
このような構成により、先端部７１７の軸中心付近から外縁方向にかけて熱伝導効率の平均値を変化させることが可能となり、上述した各実施の形態と同様、詳細な面内波長分布の調整が可能となる。
なお、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上述の各実施の形態を組み合わせた形態によって本願発明を実施することとしてもよい。例えば、図１８のような、第３の実施の形態と第４の実施の形態とを組み合わせた温度モニタ付温度伝達部８１０を用いることとしてもよい。即ち、先端部８１７を熱伝導率が異なる複数の材料で構成しつつ（熱伝導領域８１７ａ〜８１７ｄ）、その厚みに傾斜を持たせた構成としてもよい。
【００５８】
また、図１９のように、先端部１０１７の形状を円柱状ではなく、角柱状に構成してもよい。この例では、先端部１０１７を熱伝導率が異なる複数の材料で構成し（熱伝導領域１０１７ａ〜１０１７ｄ）、各熱伝導領域に接触する光学多層膜の領域に温度差を与える構成となっている。また、端部をその他の多角柱に構成する等、様々な形状にすることも想定可能である。
また、上述の各実施の形態では、ガラス基板の温度を第２温度とし、温度モニタ付温度伝達部の温度を第１温度（＜第２温度）としたが、ガラス基板の温度を第１温度（＜第２温度）とし、温度モニタ付温度伝達部の温度を第２温度とする構成でもよい。
【００５９】
また、第２の実施の形態とは逆に、温度モニタ付温度伝達部をヒーターによって加熱し、それに対してペルチェ素子等を用いてガラス基板に温度差を与える構成でもよい。
さらに、室温から目標温度まで加熱する過程において、基板の破損の問題がないのであれば、温度モニタ付温度伝達部とガラス基板との温度差を制御しない構成としてもよい。
また、光学多層膜フィルタ以外の光学多層膜素子に本発明を適用してもよく、基板としてガラス基板以外を用いた光学多層膜素子に本発明を適用してもよい。
さらに、上述の各実施の形態では、製造過程で生じた光学多層膜の面内波長分布を平坦化するために本発明を用いたが、逆に本発明によって光学多層膜に面内波長分布を与え、位置によって波長特性が異なる光学多層膜素子を生成する構成としてもよい。
【００６０】
その他、温度モニタ付温度伝達部の形状や取り付け方を変形するなど本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の産業上の利用分野としては、例えば、ＤＷＤＭシステム等の光通信システムに使用されるバンドパスフィルタなどの光学多層膜素子の面内波長分布の補正処理等を例示できる。また、実験用として販売される光学多層膜素子の面内波長分布の補正に用いることや、位置によって波長特性が異なる光学多層膜素子の生成に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１の実施の形態における波長特性調整装置の全体構成を示した部分断面図。
【図２】第１の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の構成を示す図。（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部の透過斜視図、（ｂ）は、温度モニタ付温度伝達部１１０の底面図、（ｃ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】（ａ）は、このように光学多層膜フィルタの光学多層膜表面に温度モニタ付温度伝達部の接触面が接触した状態を示した透過斜視図、（ｂ）は、その接触領域を示した図。
【図４】所定の製造条件で成膜された光学多層膜への印加温度とそれによって生じた波長シフト量との関係を示したグラフ。
【図５】加熱処理における時間と加熱温度との関係を例示したグラフ。（ａ）は、第１温度をアニール温度とし、それよりも温度Ｔ１だけ高い温度を第２温度とした例、（ｂ）は、第１温度をアニール温度を超える温度とし、それよりもＴ２だけ高い温度を第２温度とした例。
【図６】（ａ）は、面内波長分布の調整を行う前の光学多層膜フィルタの中心波長分布を示した図、（ｂ）は、面内波長分布の調整後の中心波長分布を示した図。
【図７】（ａ）は、加熱処理を行う前における□１.６ｍｍの光学多層膜フィルタの面内波長分布を示したグラフ。（ｂ）は、加熱処理を行った後の面内波長分布を示したグラフ。
【図８】光学多層膜フィルタの光学多層膜への印加温度とそれによって生じた波長シフト量との関係を示したグラフ。
【図９】第２の実施の形態における波長特性調整装置の全体構成を示した部分断面図。
【図１０】第３の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の構成を例示した図。（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部の透過斜視図、（ｂ）は（ａ）における底面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面図、（ｄ）は（ｃ）における先端部付近の拡大断面図。
【図１１】第３の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の接触面を光学多層膜及びガラス基板からなる光学多層膜フィルタの光学多層膜に接触させた様子を示した図。
【図１２】第４の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の構成を例示した図。（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部の透過斜視図、（ｂ）は（ａ）における底面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図。
【図１３】第４の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の接触面を光学多層膜及びガラス基板からなる光学多層膜フィルタの光学多層膜に接触させた様子を示した図。
【図１４】第５の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の構成を例示した図。（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部の透過斜視図、（ｂ）は（ａ）における底面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図。
【図１５】第５の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の接触面を光学多層膜及びガラス基板からなる光学多層膜フィルタの光学多層膜に接触させた様子を示した図。
【図１６】接触面に表面粗さがそれぞれ異なる熱伝導領域を設けた例を示した図。
【図１７】第６の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の構成を示した図。（ａ）は、温度モニタ付温度伝達部の構成を説明するための図、（ｂ）は、第６の実施の形態における温度モニタ付温度伝達部の底面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ断面図。
【図１８】温度モニタ付温度伝達部の変形例を示した断面図。
【図１９】温度モニタ付温度伝達部の変形例を示した図。（ａ）は（ｂ）におけるＦ−Ｆ断面図。（ｂ）はその底面図。
【図２０】（ａ）はバンドパスフィルタの斜視図、（ｂ）はその特性を示した図、（ｃ）は、その通過特性３ｄＢｄｏｗｎの中心波長を０.１ｍｍ毎に測定した結果を示した図。
【符号の説明】
【００６３】
１００，２００  波長特性調整装置
１１０，３１０，４１０，５１０，７１０，８１０，１０１０  温度モニタ付温度伝達部
【図１】
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【図２】
2006267897.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006267897.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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