JPS6086506A - 短波長パス干渉フイルタ - Google Patents
短波長パス干渉フイルタInfo
- Publication number
- JPS6086506A JPS6086506A JP19491683A JP19491683A JPS6086506A JP S6086506 A JPS6086506 A JP S6086506A JP 19491683 A JP19491683 A JP 19491683A JP 19491683 A JP19491683 A JP 19491683A JP S6086506 A JPS6086506 A JP S6086506A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- glass substrate
- evaporation
- relative refractive
- short wavelength
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光通信装置における光合分波器として用いら
れる短波長パス干渉フィルタの膜構成に関する。
れる短波長パス干渉フィルタの膜構成に関する。
近年、光通信システムの実用化の進展は著しいものがあ
り、波長多重通信システムもその中の重要な通信方式の
ひとつである。波長多重通信システム構成のため、光合
分波器は必要不可欠な基本デバイスのひとつである。
り、波長多重通信システムもその中の重要な通信方式の
ひとつである。波長多重通信システム構成のため、光合
分波器は必要不可欠な基本デバイスのひとつである。
光合分波器の性能を決定する基本素子である光合分波素
子として、プリズム、グレーティングおよび干渉フィル
タを使用することが知られている０中でも干渉フィルタ
を光合分波素子として使用する光合分波器が、レーザダ
イオード光源のみならず、発光ダイオード光源が使用可
能で、かつ、任意の波長を組み合わせる−ことができる
等汎用性に優れ、また、設計の自由度が高いため、実用
化が一番進んでいる。
子として、プリズム、グレーティングおよび干渉フィル
タを使用することが知られている０中でも干渉フィルタ
を光合分波素子として使用する光合分波器が、レーザダ
イオード光源のみならず、発光ダイオード光源が使用可
能で、かつ、任意の波長を組み合わせる−ことができる
等汎用性に優れ、また、設計の自由度が高いため、実用
化が一番進んでいる。
短波長バス干渉フィルタは、そのし中断波長より短波長
側の光を透過させ、長波長側の光を反射させる機能を有
する干渉フィルタの一種であり、しゃ断波長工９長波長
側の光を透過させ、短波長側の光を反射させる長波長パ
ス干渉フィルタと組み合わせて、２波の光合分波器を構
成するため使用されることが多い。
側の光を透過させ、長波長側の光を反射させる機能を有
する干渉フィルタの一種であり、しゃ断波長工９長波長
側の光を透過させ、短波長側の光を反射させる長波長パ
ス干渉フィルタと組み合わせて、２波の光合分波器を構
成するため使用されることが多い。
光通信システムに使用される短波長パス干渉フィルタは
、低屈折率蒸着物質（代表例二二酸化ケイ素、比屈折率
１．４６）と高屈折率蒸着物質、（代表例二酸化チタン
、比屈折率２．２）を交互に多層蒸着することにより製
造される。このようにして作られる干渉膜フィルタは機
械的強度は強いが、二酸化ケイ素および酸化チタンやよ
うな酸化物の蒸着膜が、周囲の雰囲気中の水分を吸着し
て、光学的膜厚が経時変化し易いという欠点がある。
、低屈折率蒸着物質（代表例二二酸化ケイ素、比屈折率
１．４６）と高屈折率蒸着物質、（代表例二酸化チタン
、比屈折率２．２）を交互に多層蒸着することにより製
造される。このようにして作られる干渉膜フィルタは機
械的強度は強いが、二酸化ケイ素および酸化チタンやよ
うな酸化物の蒸着膜が、周囲の雰囲気中の水分を吸着し
て、光学的膜厚が経時変化し易いという欠点がある。
従来、光学的膜厚の経時変化をおさえる対策として、ガ
ラス基板の上に形成しＬ蒸着膜の上に接着剤を使用し、
ガラス基板を張り付けて密封する方法が実施されている
。第１図に従来使用されている短波長パス干渉フィルタ
の膜構成例を示す。
ラス基板の上に形成しＬ蒸着膜の上に接着剤を使用し、
ガラス基板を張り付けて密封する方法が実施されている
。第１図に従来使用されている短波長パス干渉フィルタ
の膜構成例を示す。
第１図において、１はカバーガラス基板、２は接着剤、
そしてｄｌからｄ３１ まで１ｄ３１層蒸着膜の各蒸着
膜層、３は第１のガラス基板を示す。ｄ１〜ｄ３１の１
から３１の数字のうち奇数にあたる部分が低屈折率蒸着
物質膜、そして偶数にあたる部分が高屈折率蒸着物質膜
である。第１表の１と３のガラス基板としてＢＫ７ガラ
ス、低屈折率蒸着物質として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）
、そして高屈折率蒸着物質として酸化チタン（ＴｉＯ２
）を使用した３１層の膜構成例を示す。なお、第１表に
おいて、λ。
そしてｄｌからｄ３１ まで１ｄ３１層蒸着膜の各蒸着
膜層、３は第１のガラス基板を示す。ｄ１〜ｄ３１の１
から３１の数字のうち奇数にあたる部分が低屈折率蒸着
物質膜、そして偶数にあたる部分が高屈折率蒸着物質膜
である。第１表の１と３のガラス基板としてＢＫ７ガラ
ス、低屈折率蒸着物質として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）
、そして高屈折率蒸着物質として酸化チタン（ＴｉＯ２
）を使用した３１層の膜構成例を示す。なお、第１表に
おいて、λ。
は蒸着膜の中心波長である。
第１大
第２図は第１表および後述の第２表の膜構成の短波長パ
ス干渉フィルタの透過率対波長特性の計算例を示す。縦
軸が透過率（単位：チ）そして横軸が波長（単位： ｎ
ｍ ）である。第２図の特性曲線ａにおいて、７５０
ｎｍから９７５ ｎｍ にかけて透過率３０％以下のり
、プルが存在する。光合分波器で使用する波長は、８５
Ｑ ｎｍと９５０ｎｍの組み合せのように、１１００
ｎ以下の波長差しかない。前述のり、プルの存在は光合
分波器における挿入損失増大の要因となる。
ス干渉フィルタの透過率対波長特性の計算例を示す。縦
軸が透過率（単位：チ）そして横軸が波長（単位： ｎ
ｍ ）である。第２図の特性曲線ａにおいて、７５０
ｎｍから９７５ ｎｍ にかけて透過率３０％以下のり
、プルが存在する。光合分波器で使用する波長は、８５
Ｑ ｎｍと９５０ｎｍの組み合せのように、１１００
ｎ以下の波長差しかない。前述のり、プルの存在は光合
分波器における挿入損失増大の要因となる。
第２図特性ａに示されタリップルを低減する対策として
、通常、蒸着膜の光学的膜厚の補正が実第２表 第２表の膜構成の短波長パス干渉フィルタの透過率対波
長特性の計算例を第２図特性曲線すに示す。特性曲線ａ
に比較して、７５０ｎｍから８７５ｎｍに存在するり、
プルは低減されている。しかし、通常光通信用干渉フィ
ルタの透過帯における最低透過率の目安である８０％以
上は満足されない０ 本発明は、前述の接着剤に密封されるタイプの短波長パ
ス干渉フィルタの透過帯透過率を８０％以上に改善する
ことを目的とする。
、通常、蒸着膜の光学的膜厚の補正が実第２表 第２表の膜構成の短波長パス干渉フィルタの透過率対波
長特性の計算例を第２図特性曲線すに示す。特性曲線ａ
に比較して、７５０ｎｍから８７５ｎｍに存在するり、
プルは低減されている。しかし、通常光通信用干渉フィ
ルタの透過帯における最低透過率の目安である８０％以
上は満足されない０ 本発明は、前述の接着剤に密封されるタイプの短波長パ
ス干渉フィルタの透過帯透過率を８０％以上に改善する
ことを目的とする。
本発明による短波長パス干渉フィルタは、カバーガラス
を接続する接着剤側蒸着膜の奇数番号部（ｄｉ、ｄ３．
・・・）および第１のガラス基板３側の奇数番号部ｄ２
ｎ−ｉ、ｄ２ｎ−２，−（ｎは特定の正の整数）にあた
る低屈折率蒸着物質膜の一部もしくは全部の比屈折率を
、接着剤およびガラス基板の比屈折率より０．０４以上
大きく、かつ接着剤とガラス基板の比屈折率の大きい方
の値との差が０．２４以下であることを、膜構成の特徴
とする。但し、ガラス基板としては比屈折率１．４６か
ら１．８のものが対象となる。又、接着剤も比屈折率１
．４６から１．８のものが使用できる。
を接続する接着剤側蒸着膜の奇数番号部（ｄｉ、ｄ３．
・・・）および第１のガラス基板３側の奇数番号部ｄ２
ｎ−ｉ、ｄ２ｎ−２，−（ｎは特定の正の整数）にあた
る低屈折率蒸着物質膜の一部もしくは全部の比屈折率を
、接着剤およびガラス基板の比屈折率より０．０４以上
大きく、かつ接着剤とガラス基板の比屈折率の大きい方
の値との差が０．２４以下であることを、膜構成の特徴
とする。但し、ガラス基板としては比屈折率１．４６か
ら１．８のものが対象となる。又、接着剤も比屈折率１
．４６から１．８のものが使用できる。
第３表に本発明に↓る短波長パス干渉フィルタの膜構成
例を示す。ガラス基板としてはＢＫ７ガラス（比屈折率
：１．５１）、低屈折率蒸着物質として酸化アルミニウ
ム（Ａｔ２０ｓ ） （比屈折率：１．６）と二酸化ケ
イ素（比屈折率：１．４６）、そして、高屈折率蒸着物
質として酸化チタン（比屈折率：２．２）を使用した。
例を示す。ガラス基板としてはＢＫ７ガラス（比屈折率
：１．５１）、低屈折率蒸着物質として酸化アルミニウ
ム（Ａｔ２０ｓ ） （比屈折率：１．６）と二酸化ケ
イ素（比屈折率：１．４６）、そして、高屈折率蒸着物
質として酸化チタン（比屈折率：２．２）を使用した。
第３図は第３表に示した短波長パス干渉フィルタの透過
率対波長特性の計算例を示す。縦軸が透過率（単位二％
）そして横軸が波長（単位：ｎｍ）である。第３図にお
いて、７５０ｎｍから８７５ｎｍの透過帯の透過率は８
３−以上あり、第２図特性ａ、ｂに比較してり、プルが
大幅に改善されていることがわかる。
率対波長特性の計算例を示す。縦軸が透過率（単位二％
）そして横軸が波長（単位：ｎｍ）である。第３図にお
いて、７５０ｎｍから８７５ｎｍの透過帯の透過率は８
３−以上あり、第２図特性ａ、ｂに比較してり、プルが
大幅に改善されていることがわかる。
第４図は、ガラス基板の比屈折率を１，５１と仮定し、
第３表の酸化アルミニウムの部分に相当する層の比屈折
率を１．４５から１．９０Ｊで変化させた場合の、透過
帯におけるり、プル部の最小透過率の変化を示した。第
４図において、縦軸は最小透過率、そして横軸は蒸着膜
の比屈折率とガラス基板の比屈折率の差である。第４図
エフ比屈折率差０．０４（比屈折率１．５５）から０．
２４（比屈折率１．７５）の間では最小透過率８０％以
上が確保されることが示される。
第３表の酸化アルミニウムの部分に相当する層の比屈折
率を１．４５から１．９０Ｊで変化させた場合の、透過
帯におけるり、プル部の最小透過率の変化を示した。第
４図において、縦軸は最小透過率、そして横軸は蒸着膜
の比屈折率とガラス基板の比屈折率の差である。第４図
エフ比屈折率差０．０４（比屈折率１．５５）から０．
２４（比屈折率１．７５）の間では最小透過率８０％以
上が確保されることが示される。
第５図に蒸着膜とガラス基板の比屈折率差ｔ−０，１と
仮定し、ガラス基板の屈折率を１．４０より２．００ま
で変化させたときのり、プル部における最小透過率の関
係を示した。縦軸は最小透過率そして横軸はガラス基板
の比屈折率である０第５図より、ガラス基板の比屈折率
１．４０から１，８０の間で透過率８０チ以上が確保さ
れることが示される。しかし、現在通常入手できるガラ
ス基板の最小比屈折率の値は石英ガラスの１．４６であ
る。
仮定し、ガラス基板の屈折率を１．４０より２．００ま
で変化させたときのり、プル部における最小透過率の関
係を示した。縦軸は最小透過率そして横軸はガラス基板
の比屈折率である０第５図より、ガラス基板の比屈折率
１．４０から１，８０の間で透過率８０チ以上が確保さ
れることが示される。しかし、現在通常入手できるガラ
ス基板の最小比屈折率の値は石英ガラスの１．４６であ
る。
第３表の膜構成により、３１層短波長パス干渉フィルタ
を試作した。ガラス基板として直径３０簡厚み１瓢のＢ
Ｋ７ガラス板を使用し７ｃ（、蒸着源として電子ビーム
加熱方式を使用し、基板加熱温度３００℃、そして真空
度５ Ｘ ］ ０” ｔｏｒｒ以下の条件下で、酸化チ
タン・酸化アルミニウムおよび二酸化ケイ素の蒸着を実
施した０サンプル蒸着後、温度２０±５℃・湿度６０チ
以下の雰囲気中に１週間放置し、比屈折率１．５２のエ
ポキシ系２液性接着剤を用いて蒸着面にＢＫ７ガラス板
を接着した。５０℃で１日硬化後、温度２０±５°Ｃ・
湿度６０チ以下の雰囲気中に放置した。本サンプルの透
過率特性を測定した結果、リップル部の最小透過率８０
チ以上が理論通り得られた。
を試作した。ガラス基板として直径３０簡厚み１瓢のＢ
Ｋ７ガラス板を使用し７ｃ（、蒸着源として電子ビーム
加熱方式を使用し、基板加熱温度３００℃、そして真空
度５ Ｘ ］ ０” ｔｏｒｒ以下の条件下で、酸化チ
タン・酸化アルミニウムおよび二酸化ケイ素の蒸着を実
施した０サンプル蒸着後、温度２０±５℃・湿度６０チ
以下の雰囲気中に１週間放置し、比屈折率１．５２のエ
ポキシ系２液性接着剤を用いて蒸着面にＢＫ７ガラス板
を接着した。５０℃で１日硬化後、温度２０±５°Ｃ・
湿度６０チ以下の雰囲気中に放置した。本サンプルの透
過率特性を測定した結果、リップル部の最小透過率８０
チ以上が理論通り得られた。
なお、本実施例においては、３１の蒸着層の例について
示し九が、この交互に重ねａ蒸着層の数は本例によシ限
定されるものでないことはいうまでもない。
示し九が、この交互に重ねａ蒸着層の数は本例によシ限
定されるものでないことはいうまでもない。
第１図は一般的な短波嘔都渉フィルタの膜構成の一例を
示す断面図、第２図は従来の短晶渉フィルタの一例およ
び他の例の波長対透過率特性を示すグラフ、第３図は本
発明の一実施例の波長対透過率特性を示すグラフ、第４
図は最小透過率と蒸着物質の比屈折率との関係を示すグ
ラフ、第５図は最小透過率とガラス基板の比屈折率との
関係を示すグラフでおる。 １・・・・・・第２のガラス基板、２・・・・・・接着
剤、３・・・・・・第１のガラス基板、ｄｉ−ｄ３１・
−・・・・蒸着膜。 第１図 髪３國 雫４図 −力゛ラス第級屈ｊ斤率 第５図
示す断面図、第２図は従来の短晶渉フィルタの一例およ
び他の例の波長対透過率特性を示すグラフ、第３図は本
発明の一実施例の波長対透過率特性を示すグラフ、第４
図は最小透過率と蒸着物質の比屈折率との関係を示すグ
ラフ、第５図は最小透過率とガラス基板の比屈折率との
関係を示すグラフでおる。 １・・・・・・第２のガラス基板、２・・・・・・接着
剤、３・・・・・・第１のガラス基板、ｄｉ−ｄ３１・
−・・・・蒸着膜。 第１図 髪３國 雫４図 −力゛ラス第級屈ｊ斤率 第５図
Claims (1)
- 比屈折率比１．４６から１．８の範Ｈの第１のガラス基
板上に低屈折率蒸着物質の蒸着膜と高屈折率蒸着物質の
蒸着膜とを交互蒸着により形成後、この多層蒸着膜の上
に比屈折率１．４６から１．８の範囲の接着剤を用いて
第２のガラス基板を接着することにより得られる短波長
パス干渉フィルタにおいて、前記接着剤近傍および第１
のガラス基板の近傍の一部ま几は全部の低屈折率蒸着物
質の比屈折率が第１のガラス基板の比屈折率工ｊ５０．
０４以上大きく、かつ、接着剤と第１のガラス基板の比
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19491683A JPS6086506A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 短波長パス干渉フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19491683A JPS6086506A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 短波長パス干渉フイルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086506A true JPS6086506A (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=16332472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19491683A Pending JPS6086506A (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 短波長パス干渉フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086506A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280703A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-11-10 | Asahi Optical Co Ltd | 光学材料の接着構造 |
| EP0663284A2 (en) * | 1994-01-17 | 1995-07-19 | Adelfio Zanoni | Method for coating transparent materials by means of interferential deposits |
| WO2002052308A1 (fr) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Nikon Corporation | Filtre optique multicouche sous forme de film |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP19491683A patent/JPS6086506A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01280703A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-11-10 | Asahi Optical Co Ltd | 光学材料の接着構造 |
| EP0663284A2 (en) * | 1994-01-17 | 1995-07-19 | Adelfio Zanoni | Method for coating transparent materials by means of interferential deposits |
| EP0663284A3 (en) * | 1994-01-17 | 1995-12-20 | Adelfio Zanoni | Method for coating transparent materials by means of interferometric deposits. |
| WO2002052308A1 (fr) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Nikon Corporation | Filtre optique multicouche sous forme de film |
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