(57)【要約】【課題】光学反射膜間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜の傾きを抑えることが可能なファブリペロー型素子を実現する。【解決手段】  ファブリペロー型素子において、表面の中央部に第１の光学反射膜が形成され両端にシリコン膜が形成されると共にこのシリコン膜上に第１の金薄膜が形成された第１の基板と、表面の中央部に第２の光学反射膜が形成されると共に両端に第２の金薄膜が形成され第２の光学反射膜が第１の光学反射膜に対向するように第２の金薄膜が第１の金薄膜に接合された第２の基板とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファブリペロー型素子において、
表面の中央部に第１の光学反射膜が形成され両端にシリコン膜が形成されると共にこのシリコン膜上に第１の金薄膜が形成された第１の基板と、
表面の中央部に第２の光学反射膜が形成されると共に両端に第２の金薄膜が形成され前記第２の光学反射膜が前記第１の光学反射膜に対向するように前記第２の金薄膜が前記第１の金薄膜に接合された第２の基板と
を備えたことを特徴とするファブリペロー型素子。
【請求項２】
ファブリペロー型素子において、
表面に形成された酸化膜上にシリコン膜が形成されると共にこのシリコン膜上に第１の金薄膜が形成され前記酸化膜に支持されたダイアフラム上に光学反射膜が形成され前記前記ダイアフラムの下部にレーザ出射口を有する第１の基板と、
表面にミラー層が形成されると共にこのミラー層上に活性層が形成されこの活性層の両端に第２の金薄膜が形成され前記活性層が前記光学反射膜に対向するように前記第２の金薄膜が前記第１の金薄膜に接合された第２の基板と
を備えたことを特徴とするファブリペロー型素子。
【請求項３】
前記第１の金薄膜と前記第２の金薄膜が、
熱圧着接合で接合されたことを特徴とする
請求項１若しくは請求項２記載のファブリペロー型素子。
【請求項４】
前記ダイアフラムを動かすことによりレーザ光の波長を変化させることを特徴とする
請求項２記載のファブリペロー型素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファブリペロー型フィルタ、若しくは、ファブリペロー型レーザ（以下、ファブリペロー型素子と呼ぶ。）に関し、特に光学反射膜間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜の傾きを抑えることが可能なファブリペロー型素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のファブリペロー型素子に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７７３３６号公報
【特許文献２】特開２００３−１９５２０１号公報
【特許文献３】特開２００３−２４９７１８号公報
【特許文献４】特表２００４−５３０１４６号公報
【０００４】
図３はこのような従来のファブリペロー型素子を示す構成断面図である。図３において１及び６は基板、２及び５は光学反射膜、３及び４は金（Ａｕ）バンプ、７及び８は金（Ａｕ）薄膜である。
【０００５】
基板１の表面中央部分に光学反射膜２が形成され、両端に金バンプ３及び金バンプ４が形成される。基板６の表面中央部分に光学反射膜５が形成され、両端に金薄膜７及び金薄膜８が形成される。
【０００６】
光学反射膜２が光学反射膜５に対向するように金バンプ３及び金薄膜７並びに金バンプ４及び金薄膜８を合わせて接合する。この時、温度”３５０℃”程度の中で基板１と基板６を金バンプ３及び金バンプ４を挟み込むように圧力を加えて熱圧着接合する。
【０００７】
ここで、図３に示す従来例の動作を説明する。図３に示すように、フィルタ構造として光学反射膜２と光学反射膜５の２つの反射膜の間の空気の層が中間層になり、光学的なバンドパスフィルタを形成している。また、レーザの場合には、その中間層の中にレーザ媒質を挟んだ構造となっている。
【０００８】
基板６の上面から入射光が入射され、中間層の高さと傾きで決まる波長の光が選択されて基板１の下面から出射される。
【０００９】
また、基板１と基板６の接合に関しては、金すず（ＡｕＳｎ）バンプによる接合も行われている。
【００１０】
この結果、光学反射膜２が光学反射膜５に対向するように基板１と基板６を金バンプ３及び金薄膜７並びに金バンプ４及び金薄膜８で接合し、光学反射膜２と光学反射膜５の２つの反射膜の間の空気の層が中間層になることにより、光学的なバンドパスフィルタが形成されるので、入射光より選択された波長の光を出射することが可能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、図３に示す従来例では、金バンプで基板間を接合しているため、接合時に金バンプが変形するので、光学反射膜間の距離、すなわち、中間層の高さの制御が難しいという問題があった。
【００１２】
また、基板接合時の金バンプの変形により、上下の光学反射膜の傾きにばらつきが発生し、これがフィルタ特性に影響するので、波長分解能の高いフィルタ、若しくは、発振波長の安定したレーザの作製には適していないという問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、光学反射膜間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜の傾きを抑えることが可能なファブリペロー型素子を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
ファブリペロー型素子において、
表面の中央部に第１の光学反射膜が形成され両端にシリコン膜が形成されると共にこのシリコン膜上に第１の金薄膜が形成された第１の基板と、表面の中央部に第２の光学反射膜が形成されると共に両端に第２の金薄膜が形成され前記第２の光学反射膜が前記第１の光学反射膜に対向するように前記第２の金薄膜が前記第１の金薄膜に接合された第２の基板とを備えたことにより、光学反射膜間の距離の制御が容易であると共に第２の光学反射膜の傾きを抑えて波長分解能を高くすることが可能になる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、
ファブリペロー型素子において、
表面に形成された酸化膜上にシリコン膜が形成されると共にこのシリコン膜上に第１の金薄膜が形成され前記酸化膜に支持されたダイアフラム上に光学反射膜が形成され前記前記ダイアフラムの下部にレーザ出射口を有する第１の基板と、表面にミラー層が形成されると共にこのミラー層上に活性層が形成されこの活性層の両端に第２の金薄膜が形成され前記活性層が前記光学反射膜に対向するように前記第２の金薄膜が前記第１の金薄膜に接合された第２の基板とを備えたことにより、光学反射膜と活性層の間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜及びミラー層の傾きを抑えて安定的に発振することが可能になる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、
請求項１若しくは請求項２記載のファブリペロー型素子において、
前記第１の金薄膜と前記第２の金薄膜が、
熱圧着接合で接合されたことにより、光学反射膜間、若しくは、光学反射膜と活性層の間の距離の制御が容易であると共に第２の光学反射膜、若しくは、光学反射膜及びミラー層の傾きを抑えて安定的に発振することが可能になる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、
請求項２記載のファブリペロー型素子において、
前記ダイアフラムを動かすことでレーザ光の波長を変化させることにより、光学反射膜と活性層の間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜及びミラー層の傾きを抑えて安定的に発振することが可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば次のような効果がある。
請求項１及び請求項３の発明によれば、第１の光学反射膜が第２の光学反射膜に対向するように第１の基板と第２の基板をシリコン膜、第１の金薄膜及び第２の金薄膜で接合することにより、従来例で発生していた変形を抑えられるので、光学反射膜間の距離の制御が容易であると共に第２の光学反射膜の傾きを抑えて波長分解能を高くすることが可能になる。
【００１８】
請求項２、請求項３及び請求項４の発明によれば、光学反射膜が活性層に対向するように第１の基板と第２の基板をシリコン膜、第１の金薄膜及び第２の金薄膜で接合することにより、従来例で発生していた変形を抑えられるので、光学反射膜と活性層の間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜及びミラー層の傾きを抑えて安定的に発振することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るファブリペロー型素子の一実施例を示す構成断面図である。図１において１，２，５，６，７及び８は図３と同一符号を付してあり、９及び１１はシリコン（Ｓｉ）膜、１０及び１２は金（Ａｕ）薄膜である。
【００２０】
基板１の表面中央部分に光学反射膜２が形成され、基板１の両端部分にシリコン膜９及びシリコン膜１１がそれぞれ形成される。シリコン膜９上に金属膜１０が形成され、シリコン膜１１上に金属膜１２が形成される。基板６の表面中央部分に光学反射膜５が形成され、基板６の両端部分に金薄膜７及び金薄膜８がそれぞれ形成される。
【００２１】
光学反射膜２が光学反射膜５に対向するように金薄膜１０及び金薄膜７並びに金薄膜１２及び金薄膜８を合わせて接合する。この時、図３の従来例と同様に、温度”３５０℃”程度の中で基板１と基板６をシリコン膜９及びシリコン膜１１を挟み込むように圧力を加えて熱圧着接合する。
【００２２】
ここで、図１に示す実施例の動作を説明する。図１に示す実施例の動作は図３の従来例とほぼ同一であり、異なる点は基板１と基板６が金バンプではなく、シリコン膜と金薄膜で接合されていることである。
【００２３】
この結果、光学反射膜２が光学反射膜５に対向するように基板１と基板６をシリコン膜９、金薄膜１０及び金薄膜７並びにシリコン膜１１、金薄膜１２及び金薄膜８で接合することにより、従来例で発生していた変形を抑えられるので、光学反射膜間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜５の傾きを抑えて波長分解能を高くすることが可能になる。
【００２４】
図２は本発明に係るファブリペロー型素子の他の実施例を示す構成断面図である。図２において１３はすり鉢形状のレーザ出射口を有するＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板等の基板、１４は酸化膜、１５はダイアフラム、１６は光学反射膜、１７及び１９はシリコン膜、１８，２０，２４及び２５は金薄膜、２１は基板、２２はミラー層、２３は活性層である。１００は光学反射膜１６及びダイアフラム１５を透過して出射されるレーザ光である。
【００２５】
基板１３の表面に酸化膜１４が形成され、酸化膜１４にダイアフラム１５が支持される。ダイアフラム１５の上に光学反射膜１６が形成され、酸化膜１４上の両端にシリコン膜１７及びシリコン膜１９がそれぞれ形成される。シリコン膜１７上に金薄膜１８が形成され、シリコン膜１９上に金薄膜２０が形成される。
【００２６】
基板２１の表面にミラー層２２が形成され、ミラー層２２上に活性層２３が形成される。活性層２３の両端に金薄膜２４及び金薄膜２５がそれぞれ形成される。そして、光学反射膜１６が活性層２３に対向するように金薄膜１８及び金薄膜２４並びに金薄膜２０及び金薄膜２５を合わせて基板１３と基板２１を接合する。
【００２７】
ここで、図２に示す実施例の動作を説明する。基板２１の表面及び活性層２３の表面にはそれぞれ電極が形成されており（図示せず）、この電極間に電圧が印加されると、活性層２３において正孔と電子の結合が生じて光が発生する。この光は光学反射膜１６とミラー層２２との間に形成される光共振器で光増幅され、光学反射膜１６及びダイアフラム１５を透過し、レーザ光１００として出射される。
【００２８】
また、基板１３の表面とダイアフラム１５には電極があり（図示せず）、この電極間に電圧を印加することで静電力が発生し、この静電力により光学反射膜１６を下に動かし、光学反射膜１６及びミラー層２２の間の距離、すなわち、光共振器の長さを変化させ、レーザ光１００の波長を変化することができる。
【００２９】
この結果、光学反射膜１６が活性層２３に対向するように基板１３と基板２１をシリコン膜１７、金薄膜１８及び金薄膜２４並びにシリコン膜１９、金薄膜２０及び金薄膜２５で接合することにより、従来例で発生していた変形を抑えられるので、光学反射膜１６と活性層２３の間の距離の制御が容易であると共に光学反射膜１６及びミラー層２２の傾きを抑えて安定的に発振することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るファブリペロー型素子の一実施例を示す構成断面図である。
【図２】本発明に係るファブリペロー型素子の他の実施例を示す構成断面図である。
【図３】従来のファブリペロー型素子を示す構成断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１，６，１３，２１  基板
２，５，１６  光学反射膜
３，４  金バンプ
７，８，１０，１２，１８，２０，２４，２５  金薄膜
９，１１，１７，１９  シリコン膜
１４  酸化膜
１５  ダイアフラム
２２  ミラー層
２３  活性層
１００  レーザ光
【図１】
2008076749.tif 000003
【図２】
2008076749.tif 000004
【図３】
2008076749.tif 000005