(57)【要約】【課題】傾斜したスペーサ層を周方向全長にわたって形成することが低コストで簡単に実施できる波長可変光フィルタ及びその作製方法を提供する。【解決手段】基板１１と、下部ミラー層１２と、スペーサ層１３と、上部ミラー層１４とを備えてなるディスク型の波長可変光フィルタ１０において、スペーサ層１３が、均一の厚さを有する下部スペーサ部１３ａと、下部スペーサ部１３ａ上の周方向にわたる一部分に形成されて、均一の厚さを有する中間スペーサ部１３ｂと、下部スペーサ部１３ａ上の周方向にわたる他の部分に形成されて、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第一の上部スペーサ部１３ｃと、中間スペーサ部１３ｂ上に周方向全長にわたって形成されて、第一の上部スペーサ部１３ｃの周方向両端側との間に段差を生じるように、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第二の上部スペーサ部１３ｄとを備えてなる。【選択図】        図１
2005024892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板型をなす透明な基板と、
前記基板上に形成された高反射率を有する下部ミラー層と、
前記下部ミラー層上に形成されて光学的に透明であると共に周方向に厚さの異なる傾斜したスペーサ層と、
前記スペーサ層上に形成された高反射率を有する上部ミラー層と
を備えてなるディスク型の波長可変光フィルタにおいて、
前記スペーサ層が、
前記下部ミラー層上に周方向にわたって形成されて、均一の厚さを有する下部スペーサ部と、
前記下部スペーサ部上の周方向にわたる一部分に形成されて、均一の厚さを有する中間スペーサ部と、
前記下部スペーサ部上の周方向にわたる他の部分に形成されて、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第一の上部スペーサ部と、
前記中間スペーサ部上に周方向全長にわたって形成されて、前記第一の上部スペーサ部の周方向両端側との間に段差を生じるように、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第二の上部スペーサ部と
を備えてなることを特徴とする波長可変光フィルタ。
【請求項２】
請求項１において、
前記第一の上部スペーサ部の最大厚さを有する端部が、
前記中間スペーサ部の上面と同一の高さ位置、
又は、
前記中間スペーサ部の上面よりも上方の位置
に位置していることを特徴とする波長可変光フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の波長可変光フィルタの作製方法であって、
前記基板上に前記下部ミラー層を形成する下部ミラー層形成工程と、
前記下部ミラー層上に前記スペーサ層の材料を堆積させて前記下部スペーサ部を形成する下部スペーサ部形成工程と、
前記下部スペーサ部上の前記他の部分をマスキングして前記スペーサ層の材料を当該下部スペーサ部上に堆積させることにより、当該下部スペーサ部の前記一部分に前記中間スペーサ部を形成する中間スペーサ部形成工程と、
前記下部スペーサ部上の前記他の部分の露出面積を周方向に沿って経時的に変化させるように当該他の部分のマスキング面積を周方向に沿って順次変化させると共に、前記中間スペーサ部上の露出面積を周方向に沿って経時的に変化させるように当該中間スペーサ部上のマスキング面積を周方向に沿って順次変化させながら、前記スペーサ層の材料を当該下部スペーサ部上及び当該中間スペーサ部上に堆積させることにより、当該下部スペーサ部上の当該他の部分に前記第一の上部スペーサ部を形成すると共に、当該中間スペーサ部上に前記第二の上部スペーサ部を形成する上部スペーサ部形成工程と、
前記第一の上部スペーサ部上及び前記第二の上部スペーサ部上に前記上部ミラー層を形成する上部ミラー層形成工程と
を行うことを特徴とする波長可変光フィルタの作製方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記中間スペーサ部形成工程及び前記上部スペーサ部形成工程のマスキングに、周方向に沿って移動可能な可動マスクを用いる
ことを特徴とする波長可変光フィルタの作製方法。
【請求項５】
請求項３において、
前記中間スペーサ部形成工程のマスキングに、前記中間スペーサ部の形成後に除去可能なフォトレジストを用いる一方、
前記上部スペーサ部形成工程のマスキングに、周方向に沿って移動可能な可動マスクを用いる
ことを特徴とする波長可変光フィルタの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスクの全周にわたって広い範囲で透過中心波長が可変であるディスク型の波長可変光フィルタ及びその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バンドパス型やエタロン型の一般的なディスク型の波長可変光フィルタの概略構造を図９に基づいて説明する。
【０００３】
図９に示すように、従来の波長可変光フィルタ１００は、円板型をなす透明な基板１０１と、誘電体の薄膜を多層に重ねて基板１０１上に形成された高反射率を有する下部ミラー層１０２と、下部ミラー層１０２上に形成されて光学的に透明であると共に周方向に厚さの異なる傾斜したスペーサ層１０３と、誘電体の薄膜を多層に重ねてスペーサ層１０３上に形成された高反射率を有する上部ミラー層１０４とを備えている。
【０００４】
このような波長可変光フィルタ１００は、スペーサ層１０３の屈折率をｎｓ  とすると、図１０に示すように、基板１０１上に下部ミラー層１０２を形成したら（図１０（ａ）参照）、均一な厚さλ１／２ｎｓ  を有する下部スペーサ部１０３ａを形成した後（図１０（ｂ）参照）、周方向の厚さを徐々に変化させて傾斜させた上部スペーサ部１０３ｃを下部スペーサ部１０３ａ上に形成することで、最大厚さがλ２／２ｎｓ  となるスペーサ層１０３を形成してから（図１０（ｃ）参照）、上部ミラー層１０４を形成することにより（図１０（ｄ）参照）、作製される。
【０００５】
このような波長可変光フィルタ１００においては、スペーサ層１０３の厚さが周方向に変化し、透過する光の中心波長（λ＝２ｔ）が周方向で異なるので、任意の厚さの位置に光を照射することにより、対応する波長の光のみを選択的に透過させることができる。
【０００６】
ところで、上述の波長可変光フィルタ１００においては、厚さが周方向に変化するスペーサ層１０３の作製が極めて重要であり、現在までに種々検討されている。
【０００７】
例えば、下記の特許文献１では、図１１に示すように、均一な厚さを有する下部スペーサ部１０３ａを形成したら、下部スペーサ部１０３ａ上に半円型の金属製の可動マスク２１１を配設し（図１１（ａ）参照）、材料の堆積を引き続いて行いながら当該マスク２１１を周方向にゆっくりとなめらかに半周分回転させ（図１１（ｂ）〜（ｄ）参照）、下部スペーサ部１０３ａ上の開放時間、すなわち、下部スペーサ部１０３ａ上への材料の堆積時間を周方向に変化させることにより、図１２に示すように、周方向に厚さを変化させた上部スペーサ部１１３ｃを下部スペーサ部１０３ａ上に形成して傾斜したスペーサ層１１３を作製することを提案している。
【０００８】
ここで、必要とする可変波長範囲をλ１〜λ２（ｎｍ）、材料の堆積速度をａ（ｎｍ／分）とすると、上部スペーサ部１１３ｃの形成に必要な堆積時間Ｔ（分）を下記の式（１）で表わすことができるので、上記可動マスク２１１を１８０／Ｔ（度／分）の回転速度で等速に回転させることにより、上記可変波長範囲λ１〜λ２（ｎｍ）を有する波長可変光フィルタを得ることができる。
【０００９】
Ｔ＝（λ２−λ１）／２ｎｓ  ａ      （１）
【００１０】
このようにして作製される波長可変光フィルタは、図１２に示したように、スペーサ層１１３の最小厚さλ１／２ｎｓ  の箇所と最大厚さλ２／２ｎｓ  の箇所とを結ぶ線を中心として線対称形状をなし、図１３に示すように、横軸に周方向の位置を示し、縦軸に厚さを示すグラフで表わすと、ちょうど二等辺三角形状となる。
【００１１】
また、下記の特許文献２では、図１４に示すように、均一な厚さを有する下部スペーサ部１０３ａを形成したら、下部スペーサ部１０３ａ上の全体を覆うように扇状（１／４円型）の金属製の可動マスク２２１〜２２４を配設し（図１４（ａ）参照）、材料の堆積を引き続いて行いながら可動マスク２２１〜２２３を可動マスク２２４上に重ねるように順次なめらかに回転移動させて、下部スペーサ部１０３ａ上の３／４を開放していき（図１４（ｂ）〜（ｅ）参照）、下部スペーサ部１０３ａ上の開放時間、すなわち、下部スペーサ部１０３ａ上への材料の堆積時間を周方向に変化させることにより、図１５に示すように、周方向に厚さを変化させた上部スペーサ部１２３ｃを下部スペーサ部１０３ａ上に形成して傾斜したスペーサ層１２３を作製することを提案している。
【００１２】
ここで、必要とする可変波長範囲をλ１〜λ２（ｎｍ）、材料の堆積速度をａ（ｎｍ／分）とすると、上部スペーサ部１２３ｃの形成に必要な堆積時間Ｔ（分）を上記式（１）で表わすことができるので、上記可動マスク２２１〜２２３を２７０／Ｔ（度／分）の回転速度で等速に上述したように順次回転移動させることにより、上記可変波長範囲λ１〜λ２（ｎｍ）を有する波長可変光フィルタを得ることができる。
【００１３】
このようにして作製される波長可変光フィルタは、図１５、１６に示すように、スペーサ層１２３の厚さが、円周方向の３／４において、直線的に変化し、円周方向の残りの１／４において、前記マスク２２４が常に存在することから、材料が新たに堆積せずにそのままの厚さとなる。
【００１４】
また、下記の特許文献３では、図１７に示すように、均一な厚さを有する下部スペーサ部１０３ａを形成したら、径方向にスリット２３１ａを有する円板型の金属製の可動マスク２３１を下部スペーサ部１０３ａ上に配設し、材料の堆積を引き続いて行いながら可動マスク２３１を周方向に回転させて、上記スリット２３１ａを介した下部スペーサ部１０３ａ上の開放時間、すなわち、上記スリット２３１ａを介した下部スペーサ部１０３ａ上への材料の堆積時間を周方向に変化させることにより、図１８に示すように、周方向に厚さを変化させた上部スペーサ部１３３ｃを下部スペーサ部１０３ａ上に形成して傾斜したスペーサ層１３３を作製することを提案している。
【００１５】
ここで、上記可動マスク２３１の回転速度を変化させると、上部スペーサ部１３３ｃの厚さを変化させることができることから、例えば、図１９に示すように、上記可動マスク２３１の回転角度（回転位置）に対して逆関数の関係を有するように当該可動マスク２３１の回転速度を設定すれば、上部スペーサ部１３３ｃの円周方向の厚さを直線的（一次関数状）に変化させることができるので、図１８に示したように、円周方向の厚さが直線的（一次関数状）に変化する傾斜したスペーサ層１３３を形成することができる。
【００１６】
このような特許文献３に記載された方法によれば、前記可動マスク２３１のスリット２３１ａの幅（周方向の長さ）を狭くすることにより、円周方向の厚さが直線的（一次関数状）に変化する傾斜したスペーサ層１３３をほとんど周方向全長にわたって形成することができる。
【００１７】
【特許文献１】
米国特許第３４４２５７２号明細書
【特許文献２】
特開２０００−０３９５１４号公報
【特許文献３】
特開２０００−１３７１１４号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、波長可変光フィルタにおいて求められる性能の一つとして波長可変範囲が挙げられ、一般的に、この範囲が広ければ広いほど望ましい。ディスク型の波長可変光フィルタ１００の場合、スペ−サ層１０３の傾斜角度を一定とすれば、波長可変範囲を円周方向の長さに比例させることができるので、できるだけ円周方向全長にわたって傾斜したスペーサ層１０３を形成することが求められている。しかしながら、前述したような特許文献１〜３に記載されたものにおいては、以下のような問題があった。
【００１９】
（１）特許文献１に記載された波長可変光フィルタにおいては、図１２に示したように、スペーサ層１１３の最小厚さλ１／２ｎｓ  の箇所と最大厚さλ２／２ｎｓ  の箇所とを結ぶ線を中心として線対称形状をなしているので、スペーサ層１１３の有効な厚さが実質的に周方向の半分の範囲だけとなってしまい、無駄を生じてしまう。
【００２０】
（２）特許文献２に記載された波長可変光フィルタにおいては、図１５に示したように、スペーサ層１２３の円周方向の１／４の厚さが均一となってしまうので、特許文献１に記載された波長可変光フィルタと同様に無駄を生じてしまう。このため、可動マスクの形状を１／４円型から１／８円型等のようにさらに小さくすることにより、マスクが常に存在する範囲をできるだけ小さくすることが考えられるが、これに対応して可動マスクの数を増やさなければならないため、装置機構が複雑になってしまう。
【００２１】
（３）特許文献３に記載された波長可変光フィルタにおいては、前記可動マスク２３１のスリット２３１ａの幅（周方向の長さ）を狭くすることにより、傾斜したスペーサ層１３３をほとんど周方向全長にわたって形成することができるものの、ｉ）可動マスク２３１で覆う面積が非常に大きくなるため、スペーサ層１３３の形成に多大な時間を要してしまう、ｉｉ）マスキングで使用されない材料が多く非常に無駄を生じやすい、ｉｉｉ）可動マスク２３１の回転角度（回転位置）に対して逆関数の関係を有するように当該可動マスク２３１を回転制御する必要があるので、駆動制御機構が複雑になってしまう、という問題がある。
【００２２】
本発明は、このようなことを鑑みてなされたものであり、傾斜したスペーサ層をほとんど周方向全長にわたって形成することが、低コストで簡単に実施できるディスク型の波長可変光フィルタ及びその作製方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するための、第一番目の発明は、円板型をなす透明な基板と、前記基板上に形成された高反射率を有する下部ミラー層と、前記下部ミラー層上に形成されて光学的に透明であると共に周方向に厚さの異なる傾斜したスペーサ層と、前記スペーサ層上に形成された高反射率を有する上部ミラー層とを備えてなるディスク型の波長可変光フィルタにおいて、前記スペーサ層が、前記下部ミラー層上に周方向にわたって形成されて、均一の厚さを有する下部スペーサ部と、前記下部スペーサ部上の周方向にわたる一部分に形成されて、均一の厚さを有する中間スペーサ部と、前記下部スペーサ部上の周方向にわたる他の部分に形成されて、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第一の上部スペーサ部と、前記中間スペーサ部上に周方向全長にわたって形成されて、前記第一の上部スペーサ部の周方向両端側との間に段差を生じるように、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第二の上部スペーサ部とを備えてなることを特徴とする波長可変光フィルタである。
【００２４】
第二番目の発明は、第一番目の発明において、前記第一の上部スペーサ部の最大厚さを有する端部が、前記中間スペーサ部の上面と同一の高さ位置、又は、前記中間スペーサ部の上面よりも上方の位置に位置していることを特徴とする波長可変光フィルタである。
【００２５】
第三番目の発明は、第一番目又は第二番目の発明の波長可変光フィルタの作製方法であって、前記基板上に前記下部ミラー層を形成する下部ミラー層形成工程と、前記下部ミラー層上に前記スペーサ層の材料を堆積させて前記下部スペーサ部を形成する下部スペーサ部形成工程と、前記下部スペーサ部上の前記他の部分をマスキングして前記スペーサ層の材料を当該下部スペーサ部上に堆積させることにより、当該下部スペーサ部の前記一部分に前記中間スペーサ部を形成する中間スペーサ部形成工程と、前記下部スペーサ部上の前記他の部分の露出面積を周方向に沿って経時的に変化させるように当該他の部分のマスキング面積を周方向に沿って順次変化させると共に、前記中間スペーサ部上の露出面積を周方向に沿って経時的に変化させるように当該中間スペーサ部上のマスキング面積を周方向に沿って順次変化させながら、前記スペーサ層の材料を当該下部スペーサ部上及び当該中間スペーサ部上に堆積させることにより、当該下部スペーサ部上の当該他の部分に前記第一の上部スペーサ部を形成すると共に、当該中間スペーサ部上に前記第二の上部スペーサ部を形成する上部スペーサ部形成工程と、前記第一の上部スペーサ部上及び前記第二の上部スペーサ部上に前記上部ミラー層を形成する上部ミラー層形成工程とを行うことを特徴とする波長可変光フィルタの作製方法である。
【００２６】
第四番目の発明は、第三番目の発明において、前記中間スペーサ部形成工程及び前記上部スペーサ部形成工程のマスキングに、周方向に沿って移動可能な可動マスクを用いることを特徴とする波長可変光フィルタの作製方法である。
【００２７】
第五番目の発明は、第三番目の発明において、前記中間スペーサ部形成工程のマスキングに、前記中間スペーサ部の形成後に除去可能なフォトレジストを用いる一方、前記上部スペーサ部形成工程のマスキングに、周方向に沿って移動可能な可動マスクを用いることを特徴とする波長可変光フィルタの作製方法である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る波長可変光フィルタ及びその作製方法の実施の形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００２９】
［第一番目の実施の形態］
本発明に係る波長可変光フィルタ及びその作製方法の第一番目の実施の形態を図１〜５に基づいて説明する。図１は、波長可変光フィルタの概略構成図、図２は、波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフ、図３は、波長可変光フィルタの作製方法の手順説明図、図４は、波長可変光フィルタ装置の概略構成図、図５は、波長可変光フィルタの作製方法の他の例の手順説明図である。
【００３０】
本実施の形態に係る波長可変光フィルタは、図１に示すように、円板型をなす透明な基板１１と、誘電体の薄膜を多層に重ねて基板１１上に形成された高反射率を有する下部ミラー層１２と、下部ミラー層１２上に形成されて光学的に透明であると共に周方向に厚さの異なる傾斜したスペーサ層１３と、誘電体の薄膜を多層に重ねてスペーサ層１３上に形成された高反射率を有する上部ミラー層１４とを備えてなるディスク型の波長可変光フィルタ１０において、前記スペーサ層１３が、下部ミラー層１２上に周方向全長にわたって形成されて、均一の厚さを有する下部スペーサ部１３ａと、下部スペーサ部１３ａ上の周方向にわたる一部分に形成されて、均一の厚さを有する中間スペーサ部１３ｂと、下部スペーサ部１３ａ上の周方向にわたる他の部分に形成されて、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第一の上部スペーサ部１３ｃと、中間スペーサ部１３ｂ上に周方向全長にわたって形成されて、第一の上部スペーサ部１３ｃの周方向両端側との間に段差を生じるように、周方向に沿って異なる厚さを有するように傾斜した第二の上部スペーサ部１３ｄとを備えてなり、第一の上部スペーサ部１３ｃの最大厚さを有する端部が、中間スペーサ部１３ｂの上面と同一の高さ位置に位置しているものである。
【００３１】
このような構造をなす波長可変光フィルタ１０は、図３に示すように、基板１１上に下部ミラー層１２を形成し（下部ミラー層形成工程）、下部ミラー層１２上にスペーサ層１３の材料を堆積させて下部スペーサ部１３ａを形成した後（下部スペーサ部形成工程）、半円型の金属製の可動マスク２１１により、下部スペーサ部１３ａ上の前記他の部分をマスキングしてスペーサ層１３の材料を当該下部スペーサ部１３ａ上に堆積させることにより、当該下部スペーサ部１３ａの前記一部分に中間スペーサ部１３ｂを形成したら（中間スペーサ部形成工程）（以上、図３（ａ）参照）、下部スペーサ部１３ａ上の前記他の部分の露出面積を周方向に沿って経時的に変化させるように当該他の部分のマスキング面積を周方向に沿って順次変化させると共に、中間スペーサ部１３ｂ上の露出面積を周方向に沿って経時的に変化させるように中間スペーサ部１３ｂ上のマスキング面積を周方向に沿って順次変化させる、すなわち、前記可動マスク２１１を周方向にゆっくりとなめらかに半周分回転させながら、スペーサ層１３の材料を下部スペーサ部１３ａ上及び中間スペーサ部１３ｂ上に堆積させることにより、下部スペーサ部１３ａ上の当該他の部分に第一の上部スペーサ部１３ｃを形成すると共に、中間スペーサ部１３ｂ上に第二の上部スペーサ部１３ｄを形成した後（上部スペーサ部形成工程）（以上、図３（ｂ），（ｃ）参照）、前記可動マスク２１１を取り外して、第一の上部スペーサ部１３ｃ上及び第二の上部スペーサ部１３ｄ上に上部ミラー層１４を形成することにより（上部ミラー層形成工程）（以上、図３（ｄ）参照）、作製することができる。
【００３２】
ここで、目標とする波長可変範囲をλ１〜λ２とし、λ１とλ２との中間値をλ３とし、前記スペーサ層１３の屈折率をｎｓ  とし、材料の堆積速度をａ（ｎｍ／分）として、上記スペーサ層１３の作製方法をより具体的に説明する。
【００３３】
半円型の金属製の可動マスク２１１により、下部スペーサ部１３ａ上の周方向半分（他の部分）を覆い、残りの周方向半分（一部分）に膜厚λ３／２ｎｓ  になるまでスペーサ層１３の材料を均一に堆積することにより、下部スペーサ部１３ａ上に段違いの中間スペーサ部１３ｂを作製する（図３（ａ））。その後、可動マスク２１１を１８０×２ｎｓ  ａ／（λ３−λ１）［度／分］の定回転速度で一方向に１８０度まで回転させながらスペーサ層１３の材料を堆積させることにより、下部スペーサ部１３ａ上に第一の上部スペーサ部１３ｃを形成すると共に、中間スペーサ部１３ｂ上に第二の上部スペーサ部１３ｄを形成する（図３（ｂ），（ｃ））。
【００３４】
つまり、本実施の形態においては、図１，２からわかるように、基板１１の周方向半分（一部分）に均一膜厚の下部スペーサ部１３ａ及び中間スペーサ部１３ｂを形成して膜厚λ３／２ｎｓ  とする一方、基板１１の周方向残りの半分（他の部分）に均一膜厚の下部スペーサ部１３ａのみを形成して膜厚λ１／２ｎｓ  とすることで、段違いの均一膜厚部分を形成し、この段違いの均一膜厚部分に、傾斜の厚み差が最大で（λ２−λ３）／２ｎｓ  ＝（λ３−λ１）／２ｎｓ  となる傾斜した上部スペーサ部１３ｃ，１３ｄを形成することにより、基板１１の周方向半分（他の部分）で膜厚がλ１／２ｎｓ  とλ３／２ｎｓ  との間で変化し、基板１１の周方向残りの半分（一部分）で膜厚がλ３／２ｎｓ  とλ２／２ｎｓ  との間で変化するスペーサ層１３を形成するようにしたのである。
【００３５】
このため、スペーサ層１３の膜厚を周方向全長にわたって異ならせることが可能となり、波長可変範囲を拡大することが可能となる。また、可動マスク２１１を定速回転制御させるだけで上記スペーサ層１３を作製することができるので、簡単な装置構成で作製することができ、複雑な装置が不要となる。
【００３６】
したがって、本実施の形態によれば、傾斜したスペーサ層１３をほとんど周方向全長にわたって形成することが、低コストで簡単に実現できる。
【００３７】
また、一般に、光フィルタの薄膜は真空プロセスにより作製されるが、上述したような作製方法においては、段違いの前記スペーサ部１３ａ，１３ｂを形成した後、大気に戻す必要なくそのまま前記上部スペーサ部１３ｃ，１３ｄの作製に連続して移行することができるという利点がある。
【００３８】
なお、上述したようにして作製された波長可変光フィルタ１０は、図４に示すような波長可変光フィルタ装置として用いられる。この装置は、前記波長可変光フィルタ１０と、このフィルタ１０を回転させるモータ１と、フィルタ１０の回転位置を検出するロータリエンコーダやパルスモータのパルス検出センサ等のような位置センサ２と、フィルタ１０の円板面に対して光を垂直に入射させるコリメータ３とを備えている。
【００３９】
このような波長可変光フィルタ装置においては、フィルタ１０の周方向の位置とコリメータ３からの出射光の透過波長との関係がユニークに決まることから、当該関係を予め調べて記憶させておき、必要とする波長が設定されると、記憶された上記関係に基づいて、当該波長を選択して透過させるフィルタ１０の周方向の位置をコリメータ３部分に位置させるように、位置センサ２でフィルタ１０の周方向の位置を確認しながらモータ１を回転駆動させることにより、目的とする波長の光を選択して得ることができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、中間スペーサ部形成工程及び上部スペーサ部形成工程のマスキングに、周方向に沿って移動可能な可動マスク２１１を用いたが、例えば、中間スペーサ部形成工程のマスキングに、中間スペーサ部１３ｂの形成後に除去可能なフォトレジストを用い、上部スペーサ部形成工程のマスキングに、周方向に沿って移動可能な可動マスク２１１を用いるようにすることも可能である。
【００４１】
具体的には、上述と同様に、目標とする波長可変範囲をλ１〜λ２とし、λ１とλ２との中間値をλ３とし、前記スペーサ層１３の屈折率をｎｓ  とし、材料の堆積速度をａ（ｎｍ／分）とした場合、図５に示すように、下部スペーサ部１３ａ上の周方向半分（他の部分）をフォトレジスト２４１で覆い、残りの周方向半分（一部分）に膜厚λ３／２ｎｓ  になるまでスペーサ層１３の材料を均一に堆積させる（図５（ａ））。その後、フォトレジスト２４１のみを溶剤等の除去剤を用いて除去することにより、下部スペーサ部１３ａ上に段違いの中間スペーサ部１３ｂを作製する（図５（ｂ））。次に、中間スペーサ部１３ｂ上に可動マスク２１１を配設し（図５（ｃ））、以下、上述と同様にして、１８０×２ｎｓ  ａ／（λ３−λ１）［度／分］の定回転速度で一方向に１８０度まで回転させながらスペーサ層１３の材料を堆積させることにより、下部スペーサ部１３ａ上に第一の上部スペーサ部１３ｃを形成すると共に、中間スペーサ部１３ｂ上に第二の上部スペーサ部１３ｄを形成する（図５（ｄ））。最後に、前記可動マスク２１１を取り外して、第一の上部スペーサ部１３ｃ上及び第二の上部スペーサ部１３ｄ上に上部ミラー層１４を形成する（図５（ｅ））。
【００４２】
このようなフォトレジスト２４１を用いた場合には、下部スペーサ部１３ａに対してフォトレジスト２４１を密着させて中間スペーサ部１３ｂを形成するので、上述した場合と比べて、これらスペーサ部１３ａ，１３ｂの形状精度や均一性等をより精度よく実現することが可能となる。
【００４３】
［第二番目の実施の形態］
本発明に係る波長可変光フィルタ及びその作製方法の第二番目の実施の形態を図６〜８に基づいて説明する。図６は、波長可変光フィルタの概略構成図、図７は、波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフ、図８は、波長可変光フィルタの作用説明図である。ただし、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様な部分については、前述した第一番目の実施の形態の説明で用いた符号と同様な符号を用いることにより、前述した第一番目の実施の形態での説明と重複する説明を省略する。
【００４４】
図６に示すように、本実施の形態に係る波長可変光フィルタ２０は、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様に、スペーサ層２３が、下部スペーサ部１３ａと、中間スペーサ部２３ｂと、第一の上部スペーサ部１３ｃと、第二の上部スペーサ部１３ｄとを備えるものの、前述した第一番目の実施の形態の場合と異なり、第一の上部スペーサ部１３ｃの最大厚さを有する端部が、中間スペーサ部２３ｂの上面よりも上方の位置に位置している、すなわち、図７に示すように、スペーサ層２３が一部重複（オーバラップ）する厚さを有しているものである。
【００４５】
このような構造をなす波長可変光フィルタ２０は、基本的には、前述した第一番目の実施の形態の場合と同様にして作製されるが、中間スペーサ部形成工程において、中間スペーサ部２３ｂの膜厚をΔλ／２ｎｓ  だけ小さく（オフセット）するようにスペーサ層２３の材料の堆積時間を早めに切り上げることにより、作製することができる。
【００４６】
このような本実施の形態に係る波長可変光フィルタ２０の特有の作用効果を前述した第一番目の実施の形態に係る波長可変光フィルタ１０と対比して以下に説明する。
【００４７】
波長のオーバラップ分をΔλとし、周方向の段差により、透過波長の関係が不連続となってしまう波長λ３近傍において、波長λ３を前後する波長λａから波長λｂへのわずかな変化（＜Δλ）が要求されたとする。前記波長可変光フィルタ１０においては、図８（ａ）に示すように、波長λａ、λｂに対応する箇所は一つしかないので、位置ａから位置ｂに回転する必要がある。このとき、前記波長可変光フィルタ１０は、回転方向に関係なく、透過波長の飛躍なしに波長λａから波長λｂに到達することができない。
【００４８】
これに対し、波長可変光フィルタ２０においては、図８（ｂ）に示すように、波長λｂに対応する位置が位置ｂ１及び位置ｂ２の二箇所存在するので、位置ａの近傍の位置ｂ１への移動により、波長λａから波長λｂへ透過波長を連続的に変化させることができる。
【００４９】
このように、オーバラップがない場合には、最悪の場合（透過波長がλ３の場合）、要求された波長がほんのわずかに変わっただけでも、位置の移動に伴う大きな波長の飛躍が瞬時的に生じてしまう可能性があるものの、Δλのオーバラップを形成しておけば、最悪の場合（透過波長がλ３−Δλ／２ｎｓ  の場合）でもΔλ／２ｎｓ  の範囲で連続的な波長変化を実現することができる。
【００５０】
なお、上述したようなオーバラップを設けると、波長可変範囲がΔλ分だけ狭まってしまうが、このオーバラップ量Δλは、フィルタ２０の温度に対する透過波長の変化分に相当する量だけでよい。このため、透過波長の変化率が０．０１ｎｍ／℃とすると、±５０℃近い温度変化を想定した場合でも、上記オーバラップ量Δλは１ｎｍ程度となる。よって、ディスク型のフィルタ２０の場合、波長可変範囲がオーバラップ量Δλ（１ｎｍ）よりも非常に大きい６０ｎｍ以上の範囲を有することから、上述したようなオーバラップを設けても、本発明の意義である波長可変範囲の拡大が阻害されるようなことはない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係る波長可変光フィルタ及びその作製方法によれば、傾斜したスペーサ層をほとんど周方向全長にわたって形成することが、低コストで簡単に実施できるので、従来よりも波長可変範囲を広くすることが低コストで簡単に実現することができる。
【００５２】
また、従来と同様な波長可変範囲を備えるようにするのであれば、スペーサ層の傾斜角度を従来よりもなだらかにすることができるので、周方向に対する波長変化を緩やかにすることができる。その結果、コリメータ等のスポットサイズ径を緩和することができ、大きめのスポットサイズ径のコリメータ等を用いても、従来と同程度の性能を実現することができるので、偏波依存損失をより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る波長可変光フィルタの第一番目の実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１の波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフである。
【図３】本発明に係る波長可変光フィルタの作製方法の第一番目の実施の形態の手順説明図である。
【図４】図１の波長可変光フィルタを利用した波長可変光フィルタ装置の概略構成図である。
【図５】本発明に係る波長可変光フィルタの作製方法の第一番目の実施の形態の他の例の手順説明図である。
【図６】本発明に係る波長可変光フィルタの第二番目の実施の形態の概略構成図である。
【図７】図６の波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフである。
【図８】図６の波長可変光フィルタの作用説明図である。
【図９】ディスク型の波長可変光フィルタの一般的な概略構造の説明図である。
【図１０】ディスク型の波長可変光フィルタの一般的な作製方法の説明図である。
【図１１】従来の波長可変光フィルタの作製方法の一例のスペーサ層部分の説明図である。
【図１２】従来の波長可変光フィルタの一例のスペーサ層部分の構成図である。
【図１３】図１２の波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフである。
【図１４】従来の波長可変光フィルタの作製方法の他の例のスペーサ層部分の説明図である。
【図１５】従来の波長可変光フィルタの他の例のスペーサ層部分の構成図である。
【図１６】図１４の波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフである。
【図１７】従来の波長可変光フィルタの作製方法のさらに他の例のスペーサ層部分の説明図である。
【図１８】従来の波長可変光フィルタの作製方法のさらに他の例のスペーサ層部分の説明図である。
【図１９】図１７の波長可変光フィルタのスペーサ層の周方向の厚さを表わすグラフである。
【符号の説明】
１０，２０  波長可変光フィルタ
１１  基板
１２  下部ミラー層
１３，２３  スペーサ層
１３ａ  下部スペーサ部
１３ｂ，２３ｂ  中間スペーサ部
１３ｃ  第一の上部スペーサ層
１３ｄ  第二の上部スペーサ層
１４  上部ミラー層
【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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【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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