(57)【要約】【課題】複数のフィルタを組み合わせて互いに影響しないフィルタの膜構造を提供すること。【解決手段】所定波長域を透過するバンドパスフィルタ部１２と、所定波長より長波または短波の領域を透過させるエッジフィルタ部１４と、を組み合わせて所望の波長特性を得る。又各フィルタ部分の間に４分の１波長の光学膜厚の整数倍膜厚で代表される任意の膜厚のバッファ層１３を設ける。これらにより反射帯域で干渉によるリップルを防止することができる。【選択図】図１
2005114812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに屈折率の異なる２種類以上の誘電体積層構造により構成される第１〜第ｎのフィルタ部（ｎ≧２の整数）と、
これらの複数のフィルタ部の間に夫々挿入され、任意の膜厚の誘電体薄膜材料から成るバッファ層と、を有することを特徴とする複合誘電体多層膜フィルタ。
【請求項２】
前記第ｉのフィルタ部（ｉ＝１〜ｎ）は、夫々ある特定の波長領域のみを透過するバンドパスフィルタ部、及びある特定の波長より長波もしくは短波の波長領域を透過するエッジフィルタ部から選択されたいずれかのフィルタであることを特徴とする請求項１記載の複合誘電体多層膜フィルタ。
【請求項３】
前記フィルタ部の数ｎは２であり、
前記第１のフィルタ部は、ある特定の波長領域のみを透過させるバンドパスフィルタ部であり、
前記第２のフィルタ部は、ある特定の波長より長波、もしくは短波の波長領域を透過するエッジフィルタ部であり、
前記バンドパスフィルタ部は、少なくとも１つの基本共振器構造からなり、
前記基本共振器構造は、透過波長の４分の１波長の光学膜厚の奇数倍の膜厚を有する誘電体薄膜材料とこれより低い屈折率を持つ誘電体薄膜材料の積層構造によりなる第１，第２のスタック層と、前記第１，第２のスタック層にはさまれ、前記４分の１波長の光学膜厚の偶数倍の膜厚を有する前記いずれかの光学薄膜の層により構成されるスペーサ層とを含むことを特徴とする請求項１記載の複合誘電体多層膜フィルタ。
【請求項４】
前記フィルタ部の数ｎは２であり、
前記第１のフィルタ部は、互いに屈折率の異なる２種類以上の誘電体薄膜の積層構造により構成される、ある特定の波長（λ１）より短い波長の光を透過するハイパス型のエッジフィルタ部であり、
前記第２のフィルタ部は、互いに屈折率の異なる２種類以上の誘電体薄膜の積層構造により構成される他の特定の波長λ２（λ１＞λ２）より長い波長の光を透過するローパス型のエッジフィルタ部であることを特徴とする請求項１記載の複合誘電体多層膜フィルタ。
【請求項５】
前記バッファ層の光学膜厚は、前記バンドパスフィルタの透過波長の４分の１波長の光学膜厚の整数倍の膜厚を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の複合誘電体多層膜フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信用モジュールに用いられる誘電体多層膜フィルタに関し、特に複数のフィルタを組み合わせた複合型の誘電体多層膜フィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信分野においては、赤外線領域の光が利用されており、この波長領域のなかでも最も利用されているのは光ファイバーの透過特性の関係上1.3μm〜1.6μmの帯域である。従来のバンドパスフィルタは主に1.55μm帯のみでの波長分離に使用されている。
【０００３】
さて、以下では上記に述べた波長選択性を具備するための誘電体多層膜構造について説明する。非特許文献１などに記載されている光フィルタの膜設計によれば、２種類の異なる屈折率を持つ誘電体薄膜Ｈ及びＬの屈折率をそれぞれｎH、ｎLとすると、ある設計波長λ0を中心に高反射率を有する誘電体多層膜ミラーの膜構造は次式で与えられる。
基板  ／  Ｈ  Ｌ  Ｈ  Ｌ  ．．．．Ｈ  Ｌ  ／  媒質            （１）
ここで、ＨとＬの膜厚ｄH、ｄLは４分の１波長の光学膜厚であり、次式で与えられる。
ｄH＝λ0 ／ ４ｎH            （２）
ｄL＝λ0 ／ ４ｎL            （３）
最上層Ｌは媒質と接している。媒質は一般的には空気、樹脂溶剤、固形基板等が考えられる。
（１）式はある基板の上に２種類の誘電体薄膜ＨとＬを交互に積層することを表している。（１）式は次式のように簡便に表すことができる。
基板  ／  （Ｈ  Ｌ）n    ／  媒質            （４）
ここで、（４）式はＨＬのペアの層をｎ回繰り返し積層することを意味している。
すなわち、
基板  ／  Ｈ Ｌ Ｈ Ｌ Ｈ Ｌ  ／媒質          （５）
は
基板  ／（Ｈ Ｌ）3／  媒質          （６）
と等価である。そして誘電体多層膜の膜構造Ａを示すために、以下のように表現する。
Ａ＝（Ｈ Ｌ）3                      （７）
次にバンドパスフィルタの一般的な膜構成について説明する。まずバンドパスフィルタの基本共振器構造は次式のように表せる。その断面の概念図を図７に示す。
Ａ＝ （ＨＬ）n  Ｈ  ｓ Ｌ  Ｈ（ＬＨ）n Ｌ    （８）
ここで、ｎは整数（０，１，２，３，．．．）であり、ｓは正の偶数（２，４，６，８，．．．）である。基板１上に誘電体多層膜２が形成される。（ＨＬ）n  Ｈは第１スタック層３、ｓＬはスペーサ層４、Ｈ（ＬＨ）nは第２スタック層５である。また、最後のＬ層は結合層６と呼ばれる。
【０００４】
従来より一般的に用いられている誘電体多層膜バンドパスフィルタの断面の概念図を図８に示す。このフィルタは、基板７上に（８）式と同様の基本共振器構造２Ａ〜２Ｃを重ねた多重共振器構造８を持ち、次式のように表せる。
Ａ ＝ ［（ＨＬ）n  Ｈ  ｓm Ｌ  Ｈ（ＬＨ）n Ｌ］m    （９）
ここで、ｎは整数（０，１，２，３，．．．）であり、ｍは自然数（１，２，３，．．．）である。ｓmは基本共振器構造ごとに異なる場合が多く、それぞれ正の偶数（２，４，６，８，．．．）である。（ＨＬ）n  Ｈは第１スタック層、ｓmＬはスペーサ層、Ｈ（ＬＨ）nは第２スタック層である。また、最後のＬ層は結合層である。
【０００５】
次にハイパス型のエッジフィルタの基本的な膜構造は、次式のように表せる。
Ａ＝[0.5Ｈ  Ｌ  0.5Ｈ] i              （10）
又ローパス型のエッジフィルタの基本的な膜構造は、次式のように表せる。
Ａ＝[0.5Ｌ  Ｈ  0.5Ｌ] i              （11）
これらの基本構造で透過帯域の平坦性を良くするためにTF-Calｃ等の市販の膜設計ソフトウェアを使用して、全層を任意膜厚にすると、次の一般式を得る。
Ａ＝[αjＨ  βjＬ] j                  （12）
ここで、 ｉ および jは積層回数であり、この値が大きくなるほど所定波長での立ち上がりが急峻となる。
【０００６】
波長多重光通信方式においては、隣接波長の光をカットしつつ仕様波長の光を透過させる場合には、所定波長での立ち上がりが良いことや平坦性の良さで多重共振器構造のバンドパスフィルタが用いられている。そして1.3μm帯と1.55μm帯を同時に利用しようとする際に、透過帯域に設定した波長域の反対の帯域、たとえば1.55μm帯を使用する場合には1.3μm帯での反射波形でも平坦性が良いフィルタ設計にすることが望まれる。
しかしながら従来のバンドパスフィルタは阻止領域は100nm前後が限界であった。
【０００７】
従来の設計手法により設計したＣＷＤＭ用フィルタの透過光学特性を図９(ａ)に、反射光学特性を図９(ｂ)に示す。横軸は波長[nm]、縦軸は透過率[dB]および反射率[dB]である。入射角は1.25°、入射媒質は樹脂系接着剤である。図９（ａ）のグラフＣ１は左側の目盛、Ｃ２は右側の目盛によるグラフである。図中のＡ１（左の目盛）、Ａ２（右の目盛）、Ａ５、Ａ６より高く、Ａ３、Ａ４より低くすることが光通信で要求される。図９（ａ）のように1.55μm帯のみでの使用など、100nm前後に限られた利用ならば従来の設計手法でまったく問題がない。しかし1.3μm帯と1.55μm帯を同時に利用するなどの100nm以上離れた帯域を同時に利用しようとすると、側波帯と呼ばれる平坦性の悪い透過帯域が発生するので、使用が困難となる。例えば図９(ｂ)に示すように、透過帯域に設定した波長域である1.55μm帯を使用する場合には、他方の帯域1.3μm帯で側波帯が生じる。そのため、1.3μm帯と1.55μm帯とを同時に利用することができない。
【０００８】
従来の手法ではこのように阻止域が広い場合には、ハイパス型エッジフィルタとローパス型エッジフィルタを組み合わせて最適化した帯域フィルタを使用する方法がある。この特殊な例として、基板両面にフィルタを成膜することが特許文献１で提案されている。しかしこの方法では、光通信で要求される波長精度を出すことが不可能であることと、クロストークと呼ばれるスペクトルの立ち上がりの要求値を満たすことが困難である。
【０００９】
又他の手法として成膜基板に吸収フィルタを用いて側波帯を抑える手法がある。この場合の特殊な例として、特許文献２に光吸収膜との複合により阻止域を広げることが提案されている。しかしこの場合は阻止域を吸収によりカットするため反射光を利用できない。このように光通信にはどちらの手法も利用することができない。
【００１０】
そこでフィルタ面に２種類の膜をつければよいが、ただ単純に重ねただけではフィルタの阻止域で干渉の影響がでてしまい反射帯域が平坦でなくなってしまう。透過のみを使用する場合であれば、これらの従来例を応用した例でも可能であるが、構成が複雑になることと、フィルタを複数使用すること、特殊材料を使用するために高価になる、などのデメリットがある。
【特許文献１】特開平５−２４９３１３号
【特許文献２】特開２０００−３５２６１２号
【非特許文献１】THIN-FILM OPTICAL FILTERS（著：H. A. Macleod、1986年発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は複数の誘電体多層膜フィルタを組み合わせることによって、阻止域・反射帯域を拡大するなどの任意の波長特性を有する誘電体多層膜フィルタを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の請求項１の発明は、互いに屈折率の異なる２種類以上の誘電体積層構造により構成される第１〜第ｎのフィルタ部（ｎ≧２の整数）と、これらの複数のフィルタ部の間に夫々挿入され、任意の膜厚の誘電体薄膜材料から成るバッファ層と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項２の発明は、請求項１の複合誘電体多層膜フィルタにおいて、前記第ｉのフィルタ部（ｉ＝１〜ｎ）は、夫々ある特定の波長領域のみを透過するバンドパスフィルタ部、及びある特定の波長より長波もしくは短波の波長領域を透過するエッジフィルタ部から選択されたいずれかのフィルタであることを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項３の発明は、請求項１の複合誘電体多層膜フィルタにおいて、前記フィルタ部の数ｎは２であり、前記第１のフィルタ部は、ある特定の波長領域のみを透過させるバンドパスフィルタ部であり、前記第２のフィルタ部は、ある特定の波長より長波、もしくは短波の波長領域を透過するエッジフィルタ部であり、前記バンドパスフィルタ部は、少なくとも１つの基本共振器構造からなり、前記基本共振器構造は、透過波長の４分の１波長の光学膜厚の奇数倍の膜厚を有する誘電体薄膜材料とこれより低い屈折率を持つ誘電体薄膜材料の積層構造によりなる第１，第２のスタック層と、前記第１，第２のスタック層にはさまれ、前記４分の１波長の光学膜厚の偶数倍の膜厚を有する前記いずれかの光学薄膜の層により構成されるスペーサ層とを含むことを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項４の発明は、請求項１の複合誘電体多層膜フィルタにおいて、前記フィルタ部の数ｎは２であり、前記第１のフィルタ部は、互いに屈折率の異なる２種類以上の誘電体薄膜の積層構造により構成される、ある特定の波長（λ１）より短い波長の光を透過するハイパス型のエッジフィルタ部であり、前記第２のフィルタ部は、互いに屈折率の異なる２種類以上の誘電体薄膜の積層構造により構成される他の特定の波長λ２（λ１＞λ２）より長い波長の光を透過するローパス型のエッジフィルタ部であることを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれか１項記載の複合誘電体多層膜フィルタにおいて、前記バッファ層の光学膜厚は、前記バンドパスフィルタの透過波長の４分の１波長の光学膜厚の整数倍の膜厚を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このような特徴を有する本発明の誘電体多層膜フィルタは、複数のフィルタ部を相互の干渉なく組み合わせることができ、単独では得られない特性を実現することができる。長波長通過フィルタ、短波長通過フィルタ等のエッジフィルタとバンドパスフィルタ等の複数のフィルタの組み合わせにより、粗波長分割マルチプレキシング(Coarse Wavelength Division Multiplexing：ＣＷＤＭ)ネットワークシステムに適した高性能な誘電体多層膜フィルタ構造を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
発明者は多層膜フィルタにおいて、次式で与えられるように複数のフィルタを組み合わせてその間の干渉を防ぐためにバッファ層を含んだ膜構造とすることによって、複数の帯域を同時に使用できるフィルタ設計を見出した。例えば、1.3μm帯と1.55μm帯を同時に利用しようとする際に、透過帯域に設定した波長域の反対の帯域、例えば1.55μm帯を使用する場合には1.3μm帯でも平坦性が良くすることができる。その膜構成を式１２に、その断面の概念図を図１に示す。
【００１９】
【数１】
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【００２０】
この複合多層膜フィルタは基板１０上に多重共振器構造から成るバンドパスフィルタ部１２、バッファ層１３、エッジフィルタ部１４が積層されたものである。バンドパスフィルタ部１２は前述した構成をさらに一般化したものでｍ重共振器構造である。Ｘはバンドパスフィルタの透過波長の４分の１波長の光学膜厚の奇数倍の膜厚を有する高屈折率材か低屈折材の誘電体薄膜であり、Ｙはそれ以外の屈折率材の４分の１波長の光学膜厚の奇数倍の膜厚を有する誘電体薄膜である。ここで、Ｚはバッファ層１３であり、任意の屈折率材で４分の１波長膜厚の整数倍の膜厚を有する誘電体薄膜である。同様にＨはバンドパスフィルタの透過波長の４分の１波長の光学膜厚を有する高屈折率材の誘電体薄膜であり、Ｌは低屈折率材の４分の１波長膜厚を有する誘電体薄膜である。つまりＸとＹ、及びＨとＬは互いに異なる屈折率を有している。ここで、ａ1〜ａm、ｂ1〜ｂm、ｃ、α、β、γ、ｅj、ｆj、ｍ、ｊは以下の値とする。
ａ1〜ａm        ０，１，２，３，４，・・・
ｂ1〜ｂm        ０，２，４，６，８，・・・
ｃ          ０，１，２，３，４，５・・・
ｅ1〜ｅj，ｆ1〜ｆj   ０以上の実数
α，β，γ  ０以上の実数
ｍ，ｊ      １，２，３，４，・・・
尚、ａ1〜ａm、ｂ1〜ｂmは基本共振器ごとに異なる場合が多く、ｅ1〜ｅj、ｆ1〜ｆjは層毎に異なる場合が多い。
【００２１】
なお、本発明の誘電体多層膜バンドパスフィルタにおいて、基板１１には使用波長域において透明な広範囲の材料（例えば、光学結晶、光学ガラス、石英、透明プラスチック、ポリマー材等）を適用することができる。
【００２２】
誘電体多層膜バンドパスフィルタを構成する光学薄膜材料には、適用波長域において透明で現在一般的に使用されている誘電体材料より選択できる。例えば、フッ化カルシウムＣａＦ2（屈折率、以下同じ１．２３）、フッ化マグネシウムＭｇＦ2（１．３８）、二酸化シリコンＳｉＯ2（１．４６）、酸化マグネシウムＭｇＯ（１．８０）、五酸化タンタルＴａ2Ｏ5（２．１３）、五酸化ニオブＮｂ2Ｏ5（２．２５）、二酸化チタンＴｉＯ2（２．４５）、セレン化亜鉛ＺｎＳｅ（２．４０）、テルル化鉛ＰｂＴｅ（５．６７）、窒化アルミニウムＡｌＮ（１．９４）、窒化シリコンＳｉ3Ｎ4（１．９５）、シリコンＳｉ（３．４）、ゲルマニウムＧｅ（４．０）等の光学材料である。
【００２３】
これらの光学薄膜は、例えば電子ビーム蒸着法、イオンアシスト蒸着法、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタ法、分子線エピタキシー法、化学気相蒸着、ディップコーティング法など従来より用いられている製法が使用できる。フィルタを構成する多層膜設計においては、市販されている膜設計ソフトウエアが使用できる。例えばTF-Calc（Software Spectra, Inc.）、Essential Macload(Thin-Film Center, Inc.)などは光通信業界において主に使用されている。
【００２４】
このように1.55μm帯を透過帯域とする通常のバンドパスフィルタだけでは、透過帯域に設定した波長域の反対の帯域、たとえば1.55μm帯を使用する場合には1.3μm帯で、平坦性の悪い透過帯域が生じる。これを阻止するために、図１（ｂ）に示すように1.55μm帯のバンドパスフィルタ部１２に加えて、例えば1.4μmをカットオフ波長とするローパス型のエッジフィルタ部１４を用いて1.3μm帯を遮断する。この場合、バッファ層１３を設けることによって夫々の干渉を防ぐことができる。
【００２５】
その場合の使用例として図２に通信用ＷＤＭモジュールの構成例を示す。図２（ａ）において入射用の光ファイバ２１、出射用の光ファイバ２２には円筒型のキャピラリ２３、ＧＲＩＮレンズ２４が接続され、その端部に前述したバンドパスフィルタ部とエッジフィルタ部を複合した複合多層膜フィルタ１０が接続されている。キャピラリ２３には光ファイバ２１に連結された光ファイバ２１ａコア、光ファイバ２２に夫々連結された光ファイバコア２２ａが設けられる。又このフィルタに近接してＧＲＩＮレンズ２５、キャピラリ２６が連結され、ＡＤＤ及びＤＲＯＰ用の光ファイバ２７が設けられる。図中のフィルタ１０の一方の面１０ａにバンドパスフィルタとエッジフィルタの多層膜フィルタが形成され、透過波長を制限することができる。フィルタの他方の面１０ｂにＡＲコートが成膜されている。光ファイバ２１に波長多重光が入射すると、キャピラリ２３の光ファイバコア２１ａを透過してＧＲＩＮレンズ２４により光の径が拡げられ、フィルタ部を通過する。これ以外の光は反射して光ファイバ２２より出射される。このときバンドパスフィルタを透過した光はＧＲＩＮレンズ２５を透過して光ファイバ２７より出射（ＤＲＯＰ）される。又同一波長の光を光ファイバ２７より入射（ＡＤＤ）すると、ＧＲＩＮレンズ２５を介して複合多層膜フィルタ１０を透過し、ＧＲＩＮレンズ２４によって集束されて光ファイバ２２に加わる。このようにして波長分割多重光通信におけるＡＤＤ、ＤＲＯＰ用の光学モジュールとして用いることができる。
【００２６】
又この実施の形態では、バンドパスフィルタ部とエッジフィルタ部とをバッファ層を介して連結した構成を示しているが、２つの異なるエッジフィルタ部を組み合わせて複合誘電体多層膜フィルタを構成することができる。この場合にはハイパス型のエッジフィルタの遮断波長λ１とローパス型のエッジフィルタの遮断波長λ２とを異ならせ、λ１＞λ２となるように選択することによってλ１とλ２の範囲で光を通過させる広帯域のバンドパスフィルタとして構成することができる。
【００２７】
又この実施の形態では２つのフィルタ部をバッファ層を介して連結しているが、３以上のフィルタ部を夫々バッファ層を介して連結した複合フィルタとして構成することもできる。更にバッファ層は選択波長の４分の１波長の光学薄膜の整数倍が簡易であるが、干渉による反射帯域の鋭いディップを抑えられる膜厚であれば、任意の波長で任意の光学膜厚として構成することができる。
【実施例】
【００２８】
（実施例１）
本発明による複合誘電体多層膜フィルタの実施例１として、粗波長分割マルチプレキシング(Coarse Wavelength Division Multiplexing :ＣＷＤＭ)光通信ネットワークシステム用のバンドパスフィルタの構成例を示す。このバンドパスフィルタ３０は、基板３１上にバンドパスフィルタ部３２とローパス型のエッジフィルタ部３４とをバッファ層３３を用いて結合させたものである。このバンドパスフィルタ部３２の透過波長を１５５０nmとし、1.3μm帯を反射させる設計とした。基板は（株）オハラ製結晶化ガラスＷＭＳ−１５基板を用い、バンドパスフィルタ部３２及びローパス型のエッジフィルタ部３４には、高屈折率の誘電体薄膜ＨとしてＴａ2Ｏ5膜（屈折率ｎH＝２．１５）を用い、抵屈折率の誘電体薄膜ＬとしてＳｉＯ2膜（屈折率ｎL＝１．４６）を用いた。本実施例の膜構成を式１３に示す。
【００２９】
【数２】
2005114812.tif 000004
【００３０】
ここで式１３の中央部の６Ｈがバッファ層３３であり、これより基板に近い部分がバンドパスフィルタ部３２、バッファ層３３より外部がエッジフィルタ部３４を構成している。
【００３１】
又これと同時に、式１３のうち、バッファ層３３を除いたバンドパスフィルタ３５を比較例として作成した。この比較例についての透過特性と反射特性とを図３（ａ），図３（ｂ）に示す。光通信では図中のＢ１，Ｂ２，Ｂ４より高く、Ｂ３，Ｂ５より低くすることが要求される。バンドパスフィルタの半値全幅は１８nmである。このフィルタの中心波長は１５５０nmで、フィルタの透過バンド域は平坦性に優れ、低挿入損失であり透過帯域では十分な特性である。しかし図３(ａ)で分かるように反射特性では、１４５０nm付近に干渉による鋭いディップが存在し、光通信で使用するには困難なレベルの反射光量の落ち込みがある。
【００３２】
次に実施例１の複合誘電体多層膜フィルタの透過帯域の特性と反射特性を図４(ａ)、図４(ｂ)に示す。図中のＢ１〜Ｂ５は図３と同じく光通信で要求されるレベルである。透過特性は図３と同様に十分な特性であった。さらに反射特性もバッファ層３３を入れることで干渉の効果が軽減され、１４５０nmのディップが光通信上問題のないレベルになっていることが分かる。
【００３３】
（実施例２）
次に本発明の実施例２として、可視域の光を透過させる広帯域のカラーフィルタの構成例を示す。このカラーフィルタは、ハイパス型のエッジフィルタ部とローパス型のエッジフィルタ部をバッファ層を用いて結合させ、広帯域のバンドパスフィルタを構成したものである。基板は松浪ガラス（株）製#0200(屈折率１．５３)を用いた。エッジフィルタには、高屈折率の誘電体薄膜ＨとしてＴｉＯ2膜（屈折率ｎH＝２．４５）を用い、抵屈折率の誘電体薄膜ＬとしてＭｇＦ2膜（屈折率ｎL＝１．３８）を用いた。又バッファ層ＡにはＳｉＯ2膜（屈折率ｎA＝１．４６）を用いた。本実施例の膜構成を式１４に示す。式１４でＨ，Ｌはそれぞれ中心波長５５０nmに対しての４分の１波長の光学膜厚である。
【００３４】
【数３】
2005114812.tif 000005
【００３５】
ここで式１４において、基板４１上に中央部のエッジフィルタ部４２、バッファ層４３、エッジフィルタ部４４を構成している。
【００３６】
又前述した式１４の中で、バッファ層４３を除いた複合誘電体多層膜フィルタ４５を比較例として作成した。この比較例のフィルタの透過特性を図５に示す。図中Ｔ１は左側の目盛、Ｔ２は右側の目盛によるグラフである。図中でＣ１〜Ｃ４は可視域用カラーフィルタにおいて、Ｃ１，Ｃ２より高く、Ｃ３，Ｃ４より低くすることが要求されるレベルである。又実施例２の複合誘電体多層膜フィルタの特性を図６に示す。比較例のフィルタ４６では図５のように透過の阻止域に干渉によるピークが発生している。
【００３７】
ハイパス型エッジフィルタの透過スペクトルの立ち上がり部分において透過率が50％になる波長をカットオン波長という。図６においてハイパス部のカットオン波長は４７０nmとなっている。ローパス型エッジフィルタの透過スペクトルの立下り部分において透過率が50％になる波長でカットオフ波長という。図６においてローパス部のカットオフ波長は５８５nmとなっており、透過帯域幅は１１５nmである。バッファ層４３を入れた本実施例２のフィルタでは図６に示すように、夫々の波形を保ったまま合成することができ、広帯域のバンドパスフィルタを構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明にかかる複合誘電体多層膜フィルタは、複数のフィルタを干渉なく組み合わせることができる。このため通信で使用する1.3μｍ帯と1.55μｍ帯を併用する際のバンドパスフィルタなど光通信に使用することができる。プロジェクタのカラーフィルタの部分にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態によるｍ重共振器型バンドパスフィルタとエッジフィルタの複合フィルタ構造を示す図、（ｂ）はその波長特性を示すグラフである。
【図２】本発明の実施の形態による光通信用ＷＤＭモジュールの構成例である。
【図３】比較例１によるＣＷＤＭ用１０重共振器構造バンドパスフィルタとハイパス型エッジフィルタを組み合わせた複合多層膜フィルタの光学特性である。
【図４】実施例１による１０重共振器構造バンドパスフィルタとハイパス型エッジフィルタを組み合わせたＣＷＤＭ用の複合フィルタの光学特性である。
【図５】比較例２によるエッジフィルタを組み合わせた複合フィルタの光学特性である。
【図６】実施例２によるエッジフィルタを組み合わせた複合フィルタの光学特性である。
【図７】従来の誘電体多層膜バンドパスフィルタの基本共振器構造である。
【図８】従来のｍ重共振器構造誘電体多層膜バンドパスフィルタである。
【図９】従来例によるＣＷＤＭ光通信ネットワークシステム用の１０重共振器構造バンドパスフィルタの光学特性である。
【符号の説明】
【００４０】
１２，３２  バンドパスフィルタ部
１１，２１，３１，４１  基板
１３，３３，４３  バッファ層
１４，３４，４２，４４  エッジフィルタ部
２１，２２，２７  光フィルタ
２３，２６  キャピラリ
２４，２５  ＧＲＩＮレンズ
【図１】
2005114812.tif 000006
【図２】
2005114812.tif 000007
【図３】
2005114812.tif 000008
【図４】
2005114812.tif 000009
【図５】
2005114812.tif 000010
【図６】
2005114812.tif 000011
【図７】
2005114812.tif 000012
【図８】
2005114812.tif 000013
【図９】
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