(57)【要約】調整可能Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ（ＴＦＰＦ）が、ＭＥＭＳと超小型光学の混成統合を用いる。ＴＦＰＦを構成するミラーは、動作中に一列に整列して高いＴＦＰＦ精細性を提供する。反射ミラーの１つが可撓部材、例えば、ビーム部材が両端に固定されている。反射ミラーの間の間隙を調整するためにＴＦＰＦの軸に平行な方向に可撓部材を曲げ可能であり、これによりＴＦＰＦを調整できる。ミラーの１つまたは両方を光ファイバーの端部に配置できる。
2006525510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整可能な光学装置であって、
第１の光軸を有する第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを形成する第１および第２の反射ミラーであって、該Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが該第１および第２の反射ミラーの間の調整可能間隙を規定する、第１および第２の反射ミラーと、
該第１および第２の反射ミラーのうち１つが設置される弾性可撓部材であって、該第１の反射ミラーと第２の反射ミラーとの間の間隙を調整するように該第１の光軸に平行な方向に曲げ可能な弾性可撓部材と、
を備えた、装置。
【請求項２】
前記第１および第２の反射ミラーのうちの少なくとも１つが、それぞれの第１および第２の光学フィルタの少なくとも１つの一端に形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の反射ミラーが基板上に形成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１と第２の反射ミラーが、前記それぞれの第１および第２の光学フィルタの端部に形成されている、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の光軸に沿った方向に可撓部材の近くに配置された固定部材をさらに備え、該固定部材と前記可撓部材の一部の間の分離距離を変更する方向に該可撓部材が曲げ可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１および第２の反射ミラーのうちの１つが、調整可能アラインメント部材に設置され、該調整可能アラインメント部材が前記第１の光軸に垂直な第２の軸の周囲を回動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記調整アライイメント部材が前記第１と第２の軸に垂直な第３の軸の周囲を回動可能である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記調整可能アラインメント部材と前記可撓部材の先端に設置された固定部材をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記調整可能アラインメント部材上の１つ以上の電荷蓄積素子セットと、前記固定部材上の１つ以上の対応する電荷蓄積素子セットとをさらに備え、前記調整可能アラインメント部材の電荷蓄積素子と前記固定部材の電荷蓄積素子とが、前記第１の光軸に対し所望の方向に前記調整可能アラインメント部材が安定するようにそれぞれの値に充電されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電荷蓄積素子が電極である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記可撓部材上の少なくとも１つの電荷蓄積素子と、前記固定部材上の少なくとも１つの対応する電荷蓄積素子をさらに備え、前記可撓部材の少なくとも１つの電荷蓄積素子と前記固定部材の少なくとも１つの対応する電荷蓄積素子との間の電位差を調整すると前記可撓部材が撓む、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の反射ミラーが前記アラインメント部材に設置され、前記固定部材が前記可撓部材と前記アラインメント部材との間に設置された、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の反射ミラーの方向が前記アラインメント部材の方向により決定されるように前記第１の反射ミラーが設置された、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記可撓部材が、第１および第２の端部と、ならびに該第１および第２の端部の間の中間部とを有するビーム部材を備え、該第１および第２の端部が制限され、該可撓ビーム部材の該中間部が該第１および第２の端部に対し自由に曲がる、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記可撓部材が、少なくとも２つの周辺個所に固定され、該固定周辺個所の間に中間部を有し、該中間部が該固定周辺個所に対し自由に曲げられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記可撓部材が単一のガラス材料で構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記可撓部材が伸縮自在領域で有用な屈曲自在範囲を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記可撓部材に設置された前記第１および第２の反射ミラーのうちの１つが、該可撓部材が曲がったときに前記第１の光軸に対して同一の湾曲と方向を保持する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記可撓部材と前記固定部材との間の分離距離に応じてキャパシタンス値を検出するように結合された制御ユニットを備え、可撓ビームが曲がると該キャパシタンス値を変更する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記可撓部材の電荷蓄積素子と前記固定部材の電荷蓄積素子との間に電圧を印加するように前記制御ユニットが結合され、これにより前記第１の反射ミラーと第２の反射ミラーとの間の距離を制御する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１および第２の反射ミラーが平坦である、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１および第２の反射ミラーのうちの少なくとも１つが、前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの凹面を規定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１および第２の反射ミラーのうちの少なくとも１つが前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの凸面を規定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１および第２の反射ミラーの両方が湾曲している、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１および第２の反射ミラーが、共焦点Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ共振器を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、Ｇｉｒｅｓ−Ｔｏｕｒｍｏｉｓ干渉計である、請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタに光学的に結合された第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタをさらに備え、該第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、該第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの自由スペクトル範囲と異なる自由スペクトル範囲を有するため、該第１および第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタのうちの一方によってフィルタ処理された光が、該第１および第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの他方によってもフィルタ処理される、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、一定の自由スペクトル範囲を有する、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、調整可能な自由スペクトル範囲を有する、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１および第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタに光学的に結合された第３のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタをさらに備え、該第１および第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタによってフィルタ処理された光が、該第３のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタによってもフィルタ処理される、請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
前記第３のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、一定の自由スペクトル範囲を有する、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
その間に調整可能な間隔を有する第３の反射ミラーと第４の反射ミラーとの間に、前記第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ共振器が形成され、該第３および第４の反射ミラーのうちの少なくとも１つが第３の光学フィルタの一端に形成されている、請求項２７に記載の装置。
【請求項３３】
前記第１と第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ共振器との間を光学結合する光ファイバーをさらに備える、請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ共振器が、前記第２の反射ミラーと第５の反射ミラーとの間に形成され、該第５の反射ミラーが光学フィルタの一端に形成されている、請求項２７に記載の装置。
【請求項３５】
前記第５の反射ミラーは、前記Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの前記第１の光軸に平行な方向に曲げ可能な第２の可撓部材によって動作可能なように設置されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記第５の反射ミラーが第２の調整可能アラインメント部材によって方向調整可能なように設置され、該第２の調整可能アラインメント部材が前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの前記第１の光軸に垂直な軸の周囲を回動可能である、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
中間部材をさらに備え、前記第２の反射ミラーは該中間部材に設置され、該第２の反射ミラーは、前記第１の反射ミラーと第５の反射ミラーとの間に設置されている、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記第１の反射ミラーが前記第１の可撓部材と第１の調整可能アラインメント部材を有する第１の調整可能マウントに設置され、前記第５の反射ミラーが、第２のビーム部材と第２の調整可能アラインメント部材とを有する第２の調整可能マウントに設置され、前記中間部材が該第１の調整可能マウントと第２の調整可能マウントとの間に配置されている、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
第１の反射ミラーと第２の反射ミラーとの間に形成された第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを用いて光をフィルタ処理をする方法であって、
該第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタに入力光を通すことと、
第１の可撓部材を該第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの軸と平行な方向に曲げるように動作させることであって、該第１および第２の反射ミラーのうちの一方が該第１の可撓部材に接続され、該第１の反射ミラーと第２の反射ミラーのと間の間隔を調整し、これにより該第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの共振を調整して該入力光を所望の入力光周波数に一致させる、ことと、
を包含する、方法。
【請求項４０】
前記第１の可撓部材を動作することが、該第１の可撓部材と固定部材との間の静電気力を調整するように、該第１の可撓部材上のおよび該固定部材上の電荷蓄積素子に電位を印加することをさらに包含する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの前記軸に垂直な軸の周囲をアラインメント部材が回転するように、該アラインメント部材上のおよび前記固定部材上の電極に電位を印加することをさらに包含し、前記第１および第２の反射ミラーのうちの１つの方向が前記アラインメント部材の方向によって決定される、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタによってフィルタ処理された光を第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタに通すことをさらに包含する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４３】
前記第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、第２の可撓部材に設置された少なくとも第３の反射ミラーを有し、前記第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの軸に平行な方向に曲げるように第２のビーム部材を動作させることをさらに包含する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタが、前記第３の反射ミラーと、前記第１および第２の反射ミラーのうちの１つとの間に形成されている、請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超小型光学デバイスに関し、より詳しくは、調整可能超小型光学フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
調整可能Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ（ファブリーペロー）フィルタ（ＴＦＰＦ）は、高光伝送、低波面歪み、低挿入損失、および調整が容易な狭帯域波長フィルタである。このため、ＷＤＭ、波長固定、調整可能フィルタなどの光ファイバー通信用途にＴＦＰＦが広く応用されている。調整可能な多重化装置または事前増幅された受信器のノイズフィルタとしてＷＤＭシステムで広範囲に使用されている。ＷＤＭシステムの光学チャネルのオンライン監視にも使用されている。
【０００３】
多数のＤＷＤＭチャネルを送信するために、ＴＦＰＦの精細性を１００ＧＨｚ（０．８ｎｍ）のチャネルスケールで約１０００にし、通過帯域幅を１０ＧＨｚ（０．０８ｎｍ）までにしなければならない。マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）に基づく現在のＴＦＰＦは、低精細性のためＤＷＣＭ要素を満たしていない。超小型装置の表面品質は、可能な最大精細性を決定する。光学的に研磨された表面のように平坦で歪のないＭＥＭＳ装置のミラー面特性を達成するため、超小型光学部品により可能なような高度な精細性を得るのが困難である。ＭＥＭＳに纏わるその他の問題は、構成の完全な安定性の欠如により生じる。その結果、特別に望ましいミラー間隔で、ミラー間の完全な平行性を保持するのが困難である。約０．０１°のミラー傾斜にするのは容易であり、１０％もの精細性の低減につながる。ＭＥＭＳの別の問題はミラーの反射率に関している。約９５％の反射率を有する誘電ミラーは、残留応力を生じることなくＭＥＭＳ装置に堆積でき、これにより約６１のみの最大精細性が得られることになる。さらなる絶縁被覆を追加して反射率を増大させることで、ＭＥＭＳミラーを変形させる残留応力が生じ、９５％以上の反射率を有する被覆のための精細性品質を低下させる結果となる。
【０００４】
ＴＦＰＦを提供する別の方法は、ピエゾ走査ＴＦＰＦであり、２つの別の基板にミラーが設けられ、基板の１つがピエゾエレクトリックトランジスタによる他のものに関して移動される。ピエゾ走査ＴＦＰＦは、普通のヒステリシスにしかならず、ピエゾエレクトリックトランジスタの非線形に関連する。また、これらの装置はピエゾクリープの問題を有しており、ピエゾ走査ミラーの位置は時間と共に変わる。従って、ピエゾ走査ＴＦＰＦは、ヒステリシスとクリープを補正するために非常に複雑な制御システムを必要とする。ピエゾ走査ＴＦＰＦに対するその他の限定は、ピエゾエレクトリックトランジスタの高拡大係数の欠如である。現在、ピエゾエレクトリック部材は、約１０μｍ以下の走査範囲に制限され、印加された電圧と装置の大きさは妥当である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（要約）
現在利用可能なＴＦＰＦに関して上掲した課題を鑑み、本発明は一般にＭＥＭＳと超小型光学機器の混成統合を用いたＴＦＰＦに関するものである。そのような方法は、ＭＥＭＳとピエゾ走査方法両方の欠点を克服するのに用いることができる。この装置を用いて３０μｍのオーダの走査範囲を確保しながらミラーとピコメータの再計算の間の分離を制御するのに使用できる。また、高度に研磨された光学面の被覆を剥がすことで形成されたミラーは、積極的に配列して高いＴＦＰＦ精細性を提供する。この方法はＭＥＭＳミラーで経験するミラー変形の問題を基本的に解消する。また、制御回路は装置の温度上昇による波長変化を補正することができる。新規な方法の他の特徴は、共焦点Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ（ＦＰ）構成を使用する機能を有し、高い精細性と解像度を達成する。ＴＦＰＦをカスケード構成にも使用することができ、これにより同じ通信帯域幅を維持しながら、効果的で自由なスペクトル範囲を増大させることができる。
【０００６】
ある特定の実施形態において、第１の光学軸を有する第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを形成する第１と第２の反射ミラーを有する調整可能光学デバイスに関するものである。第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタは、第１と第２の反射ミラーとの間の間隙を規定する。第１および第２の反射ミラーのうちの１つは、可撓部材に設置されている。これらの反射ミラーの間の空隙を調整するために、可撓部材は第１の光軸に平行な方向に曲げ可能である。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、第１と第２の反射ミラーとの間に形成され第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを使用して光をフィルタ処理する方法に関する。この方法は入力光をＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタに通すステップを含んでいる。第１の可撓部材が設置され、Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの光軸に平行な方向に曲がっている。第１と第２の反射ミラーとの間の分離を調整するために、第１および第２の反射ミラーのうちの１つが第１の可撓部材に装着されている。第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの共振がこれにより調整されて、入力光の所望の周波数に一致している。
【０００８】
本発明の上記の要約は、各々の実施形態例または本発明の各実施を説明することを意図したものではない。下記に示す図面と詳細な説明は、これらの実施形態をより詳しく例示する。
【０００９】
添付した図面に関する本発明の各種実施形態の下記の詳細な説明を詳細に読むことで本発明をより完全に理解することができる。
【００１０】
本発明は各種変更と別の形態をとることが可能であるが、その具体的な実施形態の一例を図面に示し、詳細に説明する。しかしながら、本発明は記載された特定の実施形態に限定されないことを理解するであろう。それどころか、添付した請求項に示すように、本発明の精神と範囲から逸脱しない全ての変更、均等物、および別の実施形態を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は調整可能Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ（ＴＦＰＦ）に応用可能であり、高い精細性、大きな自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）を有するとともに、長期間の安定性とヒステリシスが発生しない調整可能フィルタを提供するのに特に有用であると考えられる。
【００１２】
調整可能Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ共振器とも呼ばれるＴＦＰＦは、特定の波長範囲外の光を除去しつつ、特定の波長範囲の光の伝送に使用することができる。その結果として、分光学、光通信、および光センサなどの多くの領域に応用される。例えば、分光学と光センサにおいて、試料から受光した光のフィルタ処理にＴＦＰＦを使用することができる。光通信においてＴＦＰＦを使用する１つの特定の例が、調整可能光アッド／ドロップ多重化装置（ＴＯＡＤＭ）である。図１に概略的に示したＴＯＡＤＭは、多重チャネル信号からの１つ以上の光チャネルの光の除去と、光を同時に１つより多くのチャネルを複数のチャネル信号に追加するのに使用できる。ＴＯＡＤＭ１００の特定の実施形態は、サーキュレータ１０２とＴＦＰＦ１０４を備えている。制御装置１０６をＴＦＰＦ１０４に設置して、ＴＦＰＦ１０４の動作波長を制御する。
【００１３】
チャネルドロップモードにおいて、幾つかのチャネルλａ，λｂ，…，λｎの光は、上流光学系１０８、例えば、タ重チャネル光送信器や光通信システムのその他のある部分からＴＯＡＤＭ１００に入射する。異なるチャネルの光は、サーキュレータ１０２により波長λｊで伝送するように調整される。ＴＦＰＦ１０４は他のチャネル波長ｒλａ，λｂ，…，λｊ−１，λｊ＋１，…，λｎで光を反射する。そして、反射された波長はサーキュレータ１０２に戻され、反射された波長を下流光学系１１０、例えば、多重チャネル受信／検出システムまたは光通信システムのその他のある部分に方向を変更する。波長λｊでＴＦＰＦ１０４を介して伝送された光は、副光学系１１２、例えば、局所ループ、多重チャネル受信／検出システムまたは光通信システムのその他のある部分に伝送される。ＴＦＰＦ１０４を調整して他のチャネルの１つに光を伝送できる。
【００１４】
幾つかのＴＦＰＦ装置を、例えば、複数のポートサーキュレータや複数の３つのポートサーキュレータと一緒に使用して追加チャネル波長をドロップさせることが理解されよう。またさらに、上述した方向と反対の方向に光を伝送するために、ＴＯＡＤＭを使用してチャネルを追加することができる。
【００１５】
本発明の原理によるＴＦＰＦは、ＭＥＭＳ移動アクチュエータに設置された反射面を備えたことに基づいている。ＭＥＭＳアクチュエータ自身と独立して反射面を設けることで、歪を生じない高い反射率のミラーを実現することができるので、ＴＦＰＦは高い精細性値を達成できる。反射ミラーの１つまたは両方をＭＥＭＳアクチュエータに設置された光フィルタの端部に設けることができる。
【００１６】
本発明によるＴＦＰＦ２００の１つの特定の実施形態を、図２Ａ〜２Ｆを参照してここで説明する。この特定の実施形態において、２つの光フィルタの反対側に形成された反射面の間にＴＦＰＦ２００が形成されている。アクチュエータ装置２０４の第１の側に第１のファイバー２０２を設置している。第１の金輪２０６で第１のファイバー２０２を終端させて、安定性と強度を向上させる。第２のファイバー２０８が、アクチュエータ装置２０４の別の側に設置されている。第２のファイバー２０８に終端金輪２１０を設けることができる。反射面がＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを規定し、光軸２１１上に存在する共振器またはキャビティとも呼ばれている。ファイバー２０２，２０８は拡張されたコアファイバーであってもよく、そのコアはファイバー端方向に拡張されているため、ファイバーから出射される光は、コアが拡張されなかった場合よりも発散が少ない。制御ユニット２０１をＴＦＰＦ２００に結合して、ＴＦＰＦ２００の動作を制御できる。
【００１７】
この特定の実施形態において、アクチュエータ装置２０４は、図２Ｂ〜２Ｅに概略的に示す３つの部材、すなわち、中心部材２１２、第２の部材２１４、および第３の部材２１６を備えている。中心部材２１２は、固定台として使用され、固定部材とも呼ばれており、その上には第２と第３の部材２１４，２１６が設置されている。中心部材２１２は、第２の部材２１４に設けられたアラインメント機構と第３の部材２１６に設けられた移動機構を動作させる際に使用される。  
【００１８】
ここで図２Ｂと２Ｃについて詳しく説明する。中心部材２１２は開口２１８を備えており、これを通して光がファイバー２０２、２０８の間を通過する。第１の面２２０は、電極パターン２２２を有している。電極パターン２２２は、ｘ−ｚ面のファイバー２０２の回転アラインメントを提供するｘ電極２２４セットと、ｙ−ｚ面のファイバー２０２の回転アラインメントをするｙ電極２２６セットを備えることもできる。第１の面２２０からの他の側に中心部材２１２の第２の面２２８も第２のファイバー２０８の端部と第１のファイバー２０２の端部の間の距離を制御する１つ以上の移動電極２３０セットを備えている。１つ以上の移動電極２３０セットは、たった１つの電極を有するとして示されているが、複数の電極を使用してもよいことが理解されるであろう。
【００１９】
ここで図２Ｄについて説明する。第２の部材２１４は、回転アラインメント機構２３２を備えている。好ましい特定の実施形態において、回転アラインメント機構２３２は、環２３８の同心円状に設置された部分２３４，２３６を備えている。環の薄い部分により形成された２つのヒンジ２４０で環２３８に装着されている。２つのヒンジ２４２により外部のリングに内部リング２３６が装着されている、内部２３６の開口２４４は、２つの光ファイバー２０２，２０８の間を光が通過できるようにする。
【００２０】
外部２３４は２つのｙ電極２４６を備えており、内部２３６は２つのｘ電極２４８を備えている。その表面２４７を中心部材２１２の設置面２５０に装着することで第２の電極２１４が設置されるので、中心部材２１２のｘ電極２２４は、第２の部材２１４のｘ電極２４８に対向しており、中心部材２１２のｙ電極２２６は、第２の部材２１４のｙ電極２４６に対向している。第２と第３の２１４，２１６部材は、何らかの適切な技術、例えば、はんだ付け、溶融、またはボンディングを用いて中心部材２１２に装着できる。ｘ−ｚ面とｙ−ｚ面の最大アラインメントは、１つか２つ程度の回転かそれ以上であってもよい。
【００２１】
アラインメント機構２３２は以下のように動作する。様々な制御電圧をｘ電極２２４，２４８に印加して、ｘ−ｚ面の第１のファイバー２０２の方向を制御できる。軸２５４の周囲に不平衡静気電力を供給するためｘ電極２２４，２４８に印加された制御電圧を制御して内部２３６を２つのヒンジ２４２で形成された軸２５４の周囲で回転できる。同様に、制御電圧をｙ電極２２６，２４６に印加してｙ−ｚ面の第１のファイバー２０２の向きを制御できる。軸２５２の周囲に不平衡静電気力を供給するためｙ電極２２６，２４６に印加された制御電圧を調整して、外部２３４を２つのヒンジ２４０で形成された軸２５２の周囲を回転させることができる。
【００２２】
ここで図２Ｅについて説明する。Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔキャビティを調節するべく第３の部材２１６にｚ方向移動をする可撓部材２５６が設けられている。実施形態例において、可撓部材２５６は第３の部材２１６の２つの平行スロット２５８を切断して形成されたビーム部材である。ビーム部材２５６に形成された開口２５９により、第１と第２のファイバー２０２，２０８の間を光が通過できる。ビーム部材２５６は１つ以上の電極２６０が設けられており、中心部材２１２に設けられた電極２３０セットの電極に対応している。第３の部材２１６の面２６１は、電極２６０を電極２３０セットに対向させて中心部材２１２の設置面２３１に設置されている。
【００２３】
電極２３０，２６０に印加される制御電圧を調整して、ファイバー２０２，２０８の端部２６２，２６４の間の間隔を変更できる。同一極性の電位を電極２３０，２６０に印加することで、ビーム部材２５６を中心部材から不要にし、ｚ方向のファイバー２０２，２０８の端部の間の間隔を増加させるべく曲げる。他方、異なる極性の電位を電極２３０，２６０に印加してファイバー２０２，２０８の端部２６２，２６４の間のｚ方向距離を短縮し、中心部材２１２方向にビーム部材２５６を曲げる。
【００２４】
別の電極２１２，２１４，２１６を何らかの適切な種類の材料から形成することができる。１つの特に適切な種類の材料がシリコンであり、標準的なリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて部材上に様々な特徴を形成できる。シリコンを使用する１つの利点は、単一のガラスの付随する物理的特性を有する単一のクリスタルで形成できる。
【００２５】
制約された両端でＴＦＰＦの１つ以上の反射面を移動させるビーム部材を用いた１つの結果が、ビーム部材が一定のプリズム状の断面を有しており、伸張と圧縮両方において同じ弾性率を有する可撓な同種の材料から構成されていることである。このため、ビーム部材は、印加された同じ応力に対して同一量だけ短縮または伸張する。ビーム部材は通常線形弾性領域において動作するため、印加された応力の結果として生じたひずみは正比例する。従って、ビーム部材にはヒステリシスが生じない。
【００２６】
また、両端で制約されたビーム形状により、ミスアラインメントすることなく反射面を移動させる機能を有することができる。このことは、ビームの中間面の検討によって説明できる。中間面はビームの中心断面を通過する。ビームが曲がると、曲がった外側の面の材料は伸張状態になり、内側の面の材料は圧縮状態になる。ビームが曲がったとき、伸張も圧縮もしない材料の輪郭を中心面が規定する。曲がる前に、中心面に垂直なビームが通過する面部も、曲がった後の中心面に垂直になる。従って、反射面がビームの制約された端部の間の中間に配置され、ビーム部材の静電気力が、ビームの中心の周囲で対称になった場合、ビーム部材が曲がったとき、結果として生じた面は同じ方向を維持する。また、反射面を可撓部材から離し、ビーム部材が曲がったとき曲率半径は変化しない。その結果、反射面の大きなｚ移動全体にわたってもＴＦＰＦは高い精細性を維持する。
【００２７】
以下のようにＴＦＰＦ２００を一列に整列し（ａｌｉｇｎｅｄ）、動作させることができる。第１と第２のファイバー２０２，２０８とアクチュエータ装置２０４を関連させると、ファイバーの一方から他方に光テスト信号が送られる。この光信号は、ＴＦＰＦの動作範囲の好適な波長外であってもよいため、ファイバー２０２，２０８間の回転アラインメントを調節できる。ＴＦＰＦの反射面の反射率が低減される。さらに、このテスト信号の帯域は、ＴＦＰＦのＦＳＲより広くともよい。ファイバー２０２，２０８の間を通過する光量を最大にするために、中心部材２１２と第２の部材２１４のｘ軸とｙ軸に印加された電圧を制御してファイバー２０２，２０８間の回転アラインメントを調節できる。第１のファイバー２０２の方向が最適であると、ｘ電極とｙ電極に印加された電圧を一定にして一定の光学アラインメントに維持することができる。一定のアラインメントに維持する別の方法において、中心部材２１２と第２の部材２１４は、電極に加えまたは電極の代わりに、電極などのその他の電荷蓄積デバイスを備えることができる。
【００２８】
ファイバー２０２，２０８を一列に整列すると、所望の共振伝達周波数を達成するために移動電極２３０，２６０に印加された電圧を制御することで、ファイバー端２６２，２６４の間の間隔を調整できる。印加された電圧を維持して、ファイバー２０２，２０８の間の所望間隔を維持することができる。
【００２９】
ｘ電極２２４，２４８，ｙ電極２２６，２４６，および／または移動電極２３０，２６０への特定電圧を印加するのに制御ユニット２０１を使用できる。電極の間の容量値の測定にも制御ユニットを使用することができる。例えば、ｘ容量と呼ばれるキャパシタを構成するｘ電極２２４，２４７のその値を測定して、制御ユニットにより記憶できる。制御ユニットは、ｘ電極２２４，２４８の電荷を制御してｘキャパシタンス値を安定させることができる。キャパシタンスを安定させることで、ｘ電極を一定の物理的間隔に保持し、ｘ−ｚ面のファイバー２０２のアラインメントの接触を確実に一例に維持できるようにする。このため、一定のｘキャパシタンスとｙキャパシタンスを保持することにより、光フィードバックを使用せずに、ファイバー２０２の方向を一定に保持できる。同様に、移動電極２３０，２６０の測定と安定により、ピーク伝送の選択した周波数でＴＦＰＦを安定させることができるだろう。
【００３０】
ＴＦＰＦ２７０の別の実施形態を図２Ｇに展開した形で概略的に示す。上述したように、ＴＦＰＦ２７０は、中心部材２１２と第２の部材２１４を備えている。第２の部材２１４には２つの反射ミラー２３４、２３６が設けられ、ファイバー２０２端の反射ミラーを別のファイバー２０８の他端の反射ミラーと回動可能に一列に整列できる。しかしながら、この実施形態において、ＴＦＰＦは中心部材２１２に対し可撓部材２７４を移動させてｚ方向にファイバー２０８が移動できるようにする。可撓部材２７４はビーム部材である必要はなく、別の形状をとることも可能である。固定周辺点の間で移動可能点を有する少なくとも２つの点のその周囲に可撓部材が固定されている。ビーム部材の場合、２つの固定点があり、そのうちの１つがビームのいずれかの端部にある。実施形態例において、可撓部材２７４は円形で、ダイフラムのように動作し、その周囲に無数の固定点として観察できるものを有している。可撓部材のその他の形状は、その周囲の固定点の他の数を有することができるが理解されよう。
【００３１】
可撓部材２７４の電極２７６と中心部材２１２（図示せず）の下部の対応する電極の間の電圧を調整することで、可撓部材２７４と中心部材２１２の間の静電気力を制御できる。結果として生じた可撓部材２７４の弾性変形によって、下部ファイバー２０８と上部ファイバー２０２の間の間隔を変更するため、ＦａｂｒｙＰｅｒｏｔキャビティの長さを変更できる。
【００３２】
可撓部材２７４を使用することで、上述したビーム部材の多くの利点を保持することができる。例えば、ファイバー２０８の端部の反射ミラーの周囲で静電気力は対称であるため、反射ミラーを移動してもＦａｂｒｙＰｅｒｏｔキャビティのアラインメントは保持される。
【００３３】
反射ミラーの別の構成が使用できることを理解するであろう。例えば、ファイバー２０８の端部で反射ミラーを使用する代わりに、可撓部材２７４の中心開口２７８に別の反射ミラーを設置することができる。さらに、第２と第３の構成部品２１４，２７２に設置されたミラーの間に追加反射ミラーを設けてもよい。例えば、中心部材２１２の開口２１８に追加反射ミラーを設置してもよい。
【００３４】
部位２３４，２３６が２つの周辺点に固定され、この固定点の間で自由に曲げることができるので、これらの部位２３４，２３６を可撓部材を見なすことができることも理解されよう。従って、アラインメントをなお保持しつつ、アラインメント電極２２４，２２６，２４６，２４８に印加された電圧の絶対値を調節するため部位２３４，２３６とヒンジ２４０，２４２が曲がる。これにより第２の部材２１４に関連する反射ミラーが移動する。従って、第２の部材２１４を、反射ミラーのｚ方向に移動させる可撓部材を有すると見なすことができる。
【００３５】
ＴＦＰＦは様々なＦＰ部位形状を有することができ、そのあるものを図３Ａ〜３Ｄに概略的に示す。図３Ａは、各々の金輪３０６，３１０を有する２つのファイバー３０２，３０８を概略的に示す。反射面３１２，３１４がファイバー３０２，３０８の端部に設けられている。多層絶縁被覆またはその他の適切な反射材料を用いて反射面３１２，３１４を形成できる。実際問題として、いったんファイバを金輪に装着すると、フィイバ端を研磨できるので、金輪も研磨できる。すると、ファイバー端と金輪が反射材料で被覆される。別の方法では、金輪への設置後、ファイバー端を所望の曲率で研磨できる。そして、金輪の研磨後に、ファイバー端を被覆できる。
【００３６】
図３Ａに概略的に示す特定の実施形態において、反射面３１２，３１４は、平坦であり互いに平行である。これに対し、図３Ｂに概略的に示す実施形態において、反射面３１２，３１４の一方が湾曲し、他方は平坦なままである。実施形態例において、第２の反射面３１４が湾曲するが、第１の反射面３１２を曲げてもよいことが理解されよう。
【００３７】
図３Ｃに概略的に示す実施形態において、反射面３１２，３１４の両方が湾曲している。反射面３１２，３１４の曲率半径は、同じでも異なっていてもよい。反射面３１２，３１４の曲率半径が、面３１２，３１４の間の間隔と等しい場合、ＦＰエタロンは共焦点であると言われる。１つ以上の凹状に湾曲した面を使用するとき、回折損失が低減され、ミラーの変形に対する感度が低減される。その結果、平坦なシステムを用いるよりも凹状に湾曲したシステムを用いた方が高度な精細性をより容易に達成可能である。
【００３８】
図３Ｄに概略的に示す実施形態において、反射ミラー３１４の１つが凸曲面を有している。反射ミラー３１２，３１４の一方または両方が凸面形状か、反射面３１２，３１４を凹形状または凸形状のいずれかに各々湾曲できる。
【００３９】
ＴＦＰＦはＧｉｒｅｓ−Ｔｏｕｒｍｏｉｓ干渉計であってもよく、光は第１の反射ミラーを通してその干渉計内を通過し、第２の反射ミラーは１００％反射ミラーであるか、１００％反射ミラーに非常に近い。Ｇｉｒｅｓ−Ｔｏｕｒｍｏｉｓ干渉計からの出力は、伝送された以外の光が反射される。ところが、Ｇｉｒｅｓ−Ｔｏｕｒｍｏｉｓ干渉計の共振周波数で光を増加させるのにある一定の時間を要するため、共振光と非共振光の間で遅延が生じる。従って、Ｇｉｒｅｓ−Ｔｏｕｒｍｏｉｓ干渉計は、ある周波数で光を一時的に遅延させるのに有用であり、例えば、群速度分散を補正する際に使用される。
【００４０】
図２Ａ〜２Ｆに示す実施形態は、アクチュータ装置に形成された単一のＴＦＰＦに関するものである。これは本発明を限定するものではなく、幾つかのＴＦＰＦをアクチュエータ装置に形成することができ、各々のＴＦＰＦは個々にアドレス可能かつ調整可能である。複数のＴＦＰＦアクチュエータ装置４００の例を展開した形で図４に概略的に示す。第３の部材４１６は、各々のファイバー４０８と金輪４１０を有する部材４１６上に配置された幾つかのビーム部材４５６を備えている。第３の部材４１６は、ＴＦＦＰを形成する様々なファイバーの間を光が通過できる多数の開口を有する中心部材４１２に設置されている。中心部材４１２は、異なるビーム部材４５６の各々を動作させる適切な電極も備えている。複数のアラインメント機構を備えた第２の部材４１４を、中心部材４１２の他の側に設置することができる。第２の部材４１４のアラインメント機構が適切に配置され、第３の部材４１６のビーム部材４５６と一列に整列することができる。よって、幾つかのＴＦＰＦを同じＴＦＰＦアクチュータ装置４００を製造できる。
【００４１】
光学解像度を向上させるために、１つ以上のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ（ＦＰＦ）を直列に使用できる。このことを図５Ａ〜５Ｃを参照して説明する。第１のＦＰＦを介した光伝送を、周波数ν関数として図５Ａに概略的に示す。自由スペクトル範囲（ＦＳＲ）としても知られている最大伝送Δγ間の間隔を下記の式で示す。
【００４２】
Δν＝ｃ／（２ｎＬ）
ここで、ｃは光速であり、ｎは反射面間の平均屈折率であり、Ｌは反射面間の間隔である。各伝送ピークδνの帯域幅、最大帯域幅の半分の全幅、ＦＷＨＭが、精細性Ｆにより割ったＦＳＲにより与えられる。換言すれば、δν＝ＦＳＲ／Ｆである。アラインメントと完全な反射面の理想的な条件で、精細性Ｆが下記の式で与えられる。
【００４３】
Ｆ＝πＲ１／２／（１−Ｒ）  
ここで、Ｒは反射率であり１に近い。このため、反射面の反射率が１００％に近づくにともない精細性が増大する。
【００４４】
反射面間の分離間隔を増加させると、伝送ピークの間の間隔が増大するが、精細性は一定であると仮定されるので帯域幅が増大する。このことは、図５Ｂのグラフに示されており、図５ＡのＦＰＦに使用されるのと同じ反射率を有すると仮定することができるが、反射面間の分離間隔は増大する。伝送ピークの帯域幅は、インターピーク分離の一定の部分のままである。
【００４５】
狭い伝送帯域と大きなＦＳＲの両方を達成する方法は、少なくとも２つのＦＰＦを直列に動作させることである。２段階ＦＰＦのフィルタ伝送スペクトルの一例を図５Ｃに示す。結果として得られた２段階フィルタは、図５Ｂに示すＦＰＦの大きなＦＳＲと図５Ａに示すＦＰＦの狭い伝送帯域幅を共有する。最適な性能を得るために、ＦＰＦの両方の伝送スペクトルの周波数にほぼ一致させなけらばならない。
【００４６】
２段階ＴＦＰＦを使用して得られる利点の一例としては、１５０の精細性（約９８％のフィルタ反射率に対応する）を有する単一のＴＦＰＦを考察することで理解できる。所望の帯域幅が１０ＧＨzである場合、ＦＳＲは１５００ＧＨｚである。精細性は同じあるが、１５０００ＧＨzのＦＳＲを有する別のＴＦＰＦを直列に追加できる。直列の２つのＴＦＰＦの組合せは帯域幅が１０ＧＨｚであるが、１５０００ＧＨzのＦＳＲにより、１５００の効果的な精細性となる。
【００４７】
２段階ＦＰＦの１つの特定の方法を図６に概略的に示す。第１のファイバー６０２と金輪６０４に面している。第１のファイバー６０２は第１の反射面６１２を有し、第２のファイバー６０８は第２の反射面６１４を有している。透明な基板６１６が第１のファイバー６０２の近くに設置され、第１の反射面６１２に対し一定の距離で配置された第３の反射面６１８を有している。反射を低減させるために、基板６１６の入力面６２０は、通常反射防止（ＡＦ）皮膜が施されている。このため、第１の反射面６１２と第３の反射面６１８の間に一方のＦＰＦが形成され、第３の反射面６１８と第２の反射面６１４の間に第２のＦＰＦが形成されている。第２と第３の反射ミラー６１４，６１８の間の間隔は、例えば、上述したようにアクチュエータを用いて調整可能である。第１と第３の反射面６１２，６１８間の間隔は、アクチュエータを使用して調整可能ではない。
【００４８】
第１と第３の反射面６１２，６１８をファイバー６０２の端部に形成する１つの方法は、第１の反射面６１２を最初に配置することである。第１の反射面６１２は、別の高いおよび低い屈折率材料の１／４の波長のスタックか形成された複数の絶縁ミラーの形態であってもよい。次に、設計波長において半波長の整数倍である厚さを有する単一の層として基板層６１６を堆積できる。１／４波長のスタックとして、第３の反射ミラー６１８を基板層６１６上に堆積できる。
【００４９】
この２段階ＦＰＦは、ＤＷＤＭ信号により分かるように、例えば、これらの面６１２，６１８の間の間隔は、例えば、等間隔離れた周波数セットに対応する一定の周波数間隔を生成するので、第１と第３の反射面６１２，６１８の間隔を調整可能にする必要がない応用に有用である。反射ミラーの間隔が調節可能であり、節可能である第２段ＦＰＦを使用して、第１のＦＰＦの伝送ピークの１つを選択するのに使用できる。
【００５０】
ここで別の種類の２段階ＦＰＦを各々の図を透視図を概略的に示す図７Ａと、展開図を概略的に示す図７Ｂを参照して説明する。２段階ＦＰＦ７００のこの実施形態において、双方のＦＰＦが調整可能である。２つの光ファイバーの反対側の反射面とファイバー端の間に位置する固定反射ミラーの間に２段階ＴＦＰＦが形成されている。第１の光ファイバー７０２がアクチュエータ７０４の第１の側に配置されている。第１のファイバー７０２を第１の金輪７０６で終端して、安定性と強度を増大させることができる。第２のファイバー７０８がＦＰアクチュエータ７０４の他の側に配置されている。第２のファイバー７０８には終端金輪７１０も設けられている。第１のファイバーの端部７０３に反射面が設けられ、第２のファイバーの端部７０９にも反射面が設けられている。ファイバ端部７０３，７０９の間に反射ミラー７１１が設けられている。反射ミラー７１１は通常基板の一端に形成され、基板の他端には反射を低減させるＡＲ被覆が施されている。反射ミラー７１１を、例えば、開口７１８の近くまたはその中に中心部材７１２に設けてもよい。
【００５１】
この特定の実施形態において、第２の部材７１４は、第１のファイバー７０２を反射ミラー７１１に回動可能に一列に整列するアライメント機構７３４と、ファイバー端７０３と反射ミラー７１１の間の距離を変更するビーム部材７５６の両方を備えている。従って、中心部材７１２は、ｘ−ｚ面でファイバー７０２を傾けるｘ電極セット７２４、ｙ−ｚ面でフィバ７０２を傾けるy方向電極７２５セット、およびビーム部材７５６を曲げる１つ以上のビーム部材電極７２８セットをその上面７２０に備えている。第２の部材７１４の下部（図示せず）にx電極７２４、ｙ電極７２６、およびビーム部材電極７２８に対応する各々の電極セットが設けられている。従って、異なる電極セットの相対電位を調整することで、回転調整と反射ミラー７１１に対して第１のファイバー端７０３の移動を制御できる。
【００５２】
第３の部材７１６には、第２のファイバー７０８を反射ミラー７１１に回動可能に一列に整列するアラインメント機構７３４ａと、第２のファイバー端７０９と反射ミラー７１１の間の分離距離を変更するビーム部材７５６ａの両方が設けられている。このため、中心部材７１２は、ｘ-z面で第２のフィルタ７０８を傾けるｘ電極セットと、ｙ−ｚ面で第２のファイバー７０８を傾けるｘ電極セットと、ビーム部材７５６ａを曲げるビーム部材電極セットをその下部面（図示せず）に備えている。第３の部材７１８の上部面には、下部ｘ電極、ｙ電極、および中心部材７１２のビーム部材電極にそれぞれ対応する各々の電極セット７２４ａ，７２６ａ，７２８ａを備えている。従って、異なる電極セットの相対電位を調整することで、回転調整と反射ミラー７１１に対し第２のファイバー端７０９の移動を制御できるようになる。
【００５３】
例えば、はんだ付けや樹脂を用いて第２と第３の部材７１４，７１６に金輪７０６，７１０をそれぞれ装着し、第２と第３の部材７１４，７１６を中心部材７１２のいずれかの側に装着して２段階ＴＦＰＦを製造する。２段階ＴＦＰＦ装置７００のＦＰフィルタの各々は、他のフィルタと独立して調整可能であるので、ＴＦＰＦにより広範囲の周波数にアクセス可能である。
【００５４】
２段階ＴＦＰＦ装置は様々なＦＰエタロン形状を用いることができ、それらのあるものを図８Ａ〜８Ｄに概略的に示す。図８Ａは、各々の金輪８０６，８１０を有する２つのファイバー８０２、８０８を概略的に示す。反射面８１２，８１４がファイバー８０２，８０８の端部に設けられている。多層絶縁被覆またはその他の適切な反射材料を用いて反射面８１２，８１４を形成できる。反射ミラー７１１に対応する第３の反射面８１６を２つのファイバ８０２，８０８の間に配置されている。よって、第１と第２のファイバー８０２，８０８の各ビーム部材の動作に応じて、第３の反射面８１６に対して各反射面８１２，８１４が設置される。
【００５５】
図８Ａに示す特定の実施形態において、反射面８１２、８１４が平坦で、互いに平行である。反射面８１６も凹または凸でもよいと理解されるが、反射面８１６は平面であると示されている。図８Ｂに概略的に示す実施形態において、反射面８１２，８１４の一方が湾曲しているが、他方は平坦である。実施形態例において、第２の反射面８１４は湾曲しているが、第１の反射面８１２は湾曲していてもよいことが理解されよう。反射面８１６も平坦または凹か凸のいずれかに湾曲していてもよい。
【００５６】
図８Ｃに概略的に示す実施形態において、反射面８１２、８１４の両方は湾曲しているが、第３の反射面８１６は平坦なままである。反射面８１２，８１４の曲率半径は、互いに同じであっても、異なっていてもよいことも理解されよう。反射面８１６は平坦、または凹か凸形状に湾曲していてもよい。
【００５７】
図８Ｄに概略的に示す実施形態において、反射面８１４の一方、凹局面というよりは凸局面が設けられている。反射面８１２，８１４の一方または両方を凸形状に湾曲させるか、または反射面８１２，８１４の各々を凹形状または凸形状のいずれかに湾曲させてもよいことが理解されよう。また、第３の反射面８１６は凹形状である。第１のファイバー８０２か第２のファイバー８０８方向に湾曲するように第３の反射面を湾曲させてもよいことを理解されよう。
【００５８】
多数段ＴＦＰＦ９００に対する別の方法を図９に概略的に示す。第１のファイバー９０２と金輪９０６は、第２のファイバー９０８と第２の金輪９１０に向いている。第１のファイバー９０２は第１の反射面９１２を有し、第２のファイバー９０８は第２の反射面９１４を有している。第１と第２の反射面９０２，９０８の間に第３の反射面９１６が設けられている。第１と第２の面９０２，９０８は、Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ調整のために、第３の反射面９１６に対し独立して移動可能である。基板９１９に配置された第４の反射面９１８は、第１の反射面９１２に対し一定の距離で配置されている。反射を低減させるために、基板９１９の入力面９２０は通常反射防止（ＡＲ）膜が施されている。このため、第１の反射面９１２と第４の反射面９１８の間に一つのＦＰＦが形成され、第４の反射面９１８と第３の反射９１６の間に第２のＦＰＦが形成され、第３の反射面９１６と第２の反射面９１４の間に第３のＦＰＦが形成されている。第１と第４の反射面９１２，９１８の間の間隔は通常固定であり、一方、第４と第３の反射面９１８，９１６の間と第３と第２の反射面９１６，９１４の間の間隔はＴＦＰＦアクチュエータを使用して調節可能である。
【００５９】
多段階ＴＦＰＦ１０００を形成する別の方法を概略的に図１０に示す。この実施形態において、複数のＴＦＰＦを使用して単一のアクチュエータアセンブリ１００２に多数段のＴＦＰＦが形成される。ファイバー１００６により第１のＴＦＰＦ１００４が第２のＴＦＰＦ１００８と直列に接続される。ある実施形態において、第１または第２のＴＦＰＦの反射ミラー１００４，１００８の一方を、反射防止膜により置換可能であるため、３つの反射面により結果として得られた２段ＴＦＰＦが形成される。ファイバー１００６の曲がり曲率が最小であるため、ファイバー１００６を含むキャビティは、通常少なくとも長さが数ｍｍ、例えば、２０ｍｍまたはそれ以上である。他方のＴＦＰＦの近くの一方のＴＦＰＦの側に反射防止膜が施されている場合、ファイバー１００６を含むキャビティにより分離された独立に調整可能な２つのＴＦＰＦにより結果として得られた２段ＴＦＰＦが形成される。
【００６０】
約２０ｍｍよりも長いキャビティ長を有するエタロンキャビティは、ここで述べた他の実施形態のあるものよりも狭いＦＳＲと帯域幅を有している。例えば、このＴＦＰＦのＦＳＲは、４ＧＨｚ未満であってもよく、その結果ＭＨｚ範囲の解像度が得られる。このようなＴＦＰＦをレーザ線幅の計測に用いても、レーザモード構成、サイドモード抑圧、波長チップ、または変調内容の検出に用いてもよい。
【００６１】
本発明はここで開示した多くの変形例を包含し得る。例えば、図７Ａと図７Ｂに関して述べたような、１つの構成部品上に回転と移動を含むアクチュエータ装置を用いて単一段ＴＦＰＦを形成できる。別の実施形態において、光ファイバーの端部に形成された反射ミラーを軸方向に設置してＴＦＰＦを調整するＦａｂｒｙＰｅｒｏｔフィルタを使用することに関してＴＦＰＦを説明したが、他の種類の反射ミラーに置き換えてもよいことが理解されよう。例えば、基板に設置された反射ミラーを移動して、トランスジューサに設置してもよい。またさらに、方法と移動を含むＴＦＰＦを調整することで、電極、誘電体、または電極と誘電体の組合せを用いてそれぞれ制御してもよい。
【００６２】
上述したように、ホログラフィ露光技術に本発明を応用可能であり、光および光電気デバイスのグレーティング構成の露光に特に有用であると考えられる。本発明を上述した特定の実施形態に限定されると考えるべきではなく、むしろ添付したクレームに明確に述べたように本発明の全ての局面を包含すると理解すべきである。各種変形例と均等な方法並びに本発明を応用可能な多数の構成が、本明細書を精査することで本発明の属する分野の当業者に容易に理解されるであろう。請求項は上記の変形例と装置を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の原理による調整可能Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ（ＴＦＰＦ）に基くプログラムマブル光アッド／ドロップ多重化装置システムの一実施形態を概略的に示す。
【図２Ａ】本発明の原理によるＴＦＰＦの一実施形態を概略的に示す。
【図２Ｂ】図２Ａに示すＴＦＰＦの構成部品の実施形態を概略的に示す。
【図２Ｃ】図２Ａに示すＴＦＰＦの構成部品の実施形態を概略的に示す。
【図２Ｄ】図２Ａに示すＴＦＰＦの構成部品の実施形態を概略的に示す。
【図２Ｅ】図２Ａに示すＴＦＰＦの構成部品の実施形態を概略的に示す。
【図２Ｆ】図２Ａに示すＴＦＰＦの断面図を概略的に示す。
【図２Ｇ】本発明の原理によるＴＦＰＦの別の実施形態を概略的に示す。
【図３Ａ】本発明の原理によるＴＦＰＦで使用できるＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図３Ｂ】本発明の原理によるＴＦＰＦで使用できるＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図３Ｃ】本発明の原理によるＴＦＰＦで使用できるＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図３Ｄ】本発明の原理によるＴＦＰＦで使用できるＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図４】本発明の原理によるアクチュエータ装置の多数のＴＦＰＦ装置の一実施形態を概略的に示す。
【図５Ａ】第１の自由スペクトル範囲を有する第１のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの送信プロファイルを示すグラフ。
【図５Ｂ】第２の自由スペクトル範囲を有する第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタｘの送信プロファイルを示すグラフ。
【図５Ｃ】第１と第２のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタを有する２段階のＦａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタの送信プロファイルを示すグラフ。
【図６】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦの一実施形態を概略的に示す。
【図７Ａ】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦの別の実施形態を概略的に示す。
【図７Ｂ】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦの別の実施形態を概略的に示す。
【図８Ａ】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦで使用可能な多段階Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図８Ｂ】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦで使用可能な多段階Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図８Ｃ】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦで使用可能な多段階Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図８Ｄ】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦで使用可能な多段階Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の実施形態を概略的に示す。
【図９】本発明の原理による多段階ＴＦＰＦで使用可能な多段階Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔフィルタ構成の別の実施形態を概略的に示す。
【図１０】本発明の原理による単一のアクチュエータ装置に設置された連続ＴＦＰＦを使用した多段階ＴＦＰＦの別の実施形態を概略的に示す。
【図１】
2006525510.tif 000003
【図２Ａ】
2006525510.tif 000004
2006525510.tif 000005
2006525510.tif 000006
2006525510.tif 000007
2006525510.tif 000008
2006525510.tif 000009
2006525510.tif 000010
2006525510.tif 000011
【図４】
2006525510.tif 000012
2006525510.tif 000013
【図６】
2006525510.tif 000014
2006525510.tif 000015
2006525510.tif 000016
2006525510.tif 000017
【図９】
2006525510.tif 000018
【図１０】
2006525510.tif 000019
【国際調査報告】
2006525510.tif 000020
2006525510.tif 000021
2006525510.tif 000022