JPH0248640A - ファブリ・ペロー形光フィルタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、通過波長を可変できるファブリ・ペロー形光
フィルタに関するものである。

〈従来の技術〉 従来の７アプリ・ペロー形光フィルタの１つの例は、ガ
ラス平行平板の対向する２面にミラーを形成したもので
ある。この形式のファブリ・ペロー形光フィルタでは、
ミラー間の媒質がガラスであり、ミラー間の屈折率や間
隔を電気的に制御して変化させることができないため、
それの通過波長を可変することは困難である。

従来のファブリ・ペロー形光フィルタの別の例は、２枚
のミラーを、共通のペース上に、対向して平行に配置し
、スクリュー式やピエゾ式の微動装置によりミラー間の
間隔を変えて、通過波長を可変するものである。この形
式のファブリ・ペロー形光フィルタでは、通過波長を可
変できるものの、ミラーが個別部品であるため、１度や
振動などの影響でそのアライメントが狂いやすく、また
、ミラー移動するための微動装置の寸法が比較的大きい
ので、小形に構成できないという問題がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来のファブリ・ペロー形光フィルタの第１の例では、
２枚のミラーが一体形成されているミラー間媒質はガラ
スであるので、ミラー間の屈折率や間隔を電気的に制御
して変化させることが困難であり、通過波長を可変する
ことができない。

また、従来のファブリ・ペロー形光フィルタの第２の例
では、２枚の個別のミラーを対向して平行に配置し、そ
のうちの１枚のミラーの位置を微動装置で動かしてミラ
ー間の間隔を変え、通過波長を可変するものである。

しかしながら、ミラーの７ライメントが温度や振動など
の影響で狂いやすく、微動装置の寸法が比較的大きいの
で小形に構成できない。

以上のように、従来の７アプリ・ペロー形光フィルタに
おいては、通過波長を可変とすることができないか、あ
るいは装置が大形化し、不安定化するという問題点があ
った。

本発明は、上記従来技術に艦み、小型かっ安定で、その
通過波長を電気的な制御で可変できるファブリ・べ四−
形光フィルタを提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 斯かる目的を達成するための本発明の構成は２枚の高反
射率ミラーを平行に向い合せて配置することにより共振
回路を構成し、前記ミラーのうちのいずれか一方にほぼ
垂直に入射した光のうち共振条件を満足する波長の光の
みを通過させ、残りの波長の光を通過させないファブリ
・ペロー形光フィルタにおいて、電界が印加されると屈
折率が変化するという電気光効果を有する誘電体平行平
板を前記ミラー間に挿入すると共に該誘電体平行平板の
向い合う面に透明電極を各々形成したことを特徴とする
。

く作　　　用〉 ２枚の高反射率ミラーによって構成される共振回路の共
振条件はミラー間の媒体の屈折率によって変化する。そ
こで、透明電極間に電流を流して誘電体平行平板に電界
を印加し、その屈折率を変化させれば、共振条件が変わ
り通過波長も変化する。

く実　施　例〉 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

図面に本発明の一実施例を示す。同図に示すように、電
気光学効果を有する誘電体平行平板（以下、電気光学効
果結晶という）１の両面に高反射率ミラー２，３が形成
され、更にその外側に透明電極４，５が形成されている
。電気光学効果結晶１は、電界が印加されると、屈折率
楕円体が変化し、その屈折率が変化するという電気光学
効果を有し、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）
やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０３）等が知られてい
る。透明電極４，５としてはスズ添加酸化インジウム（
ＳｎドープＩｎ、０３）が−数的である。尚、ミラー２
．３が金属薄膜ミーラーであるときは、これを電極とし
て用い、透明電極４，５を省略することができる。ミラ
ー２，３としては、金属薄膜ミラーの他に、屈折率の異
なる複数の誘電体膜を積層して形成される誘電体多層膜
ミラーも用いることができろ。反射率及び光吸収特性の
面から誘電体多層ミラーのほうが実用上は有利である。

上記構成のファブリ・ペロー形光フィルタの共振条件：
よ、真空中での波長λ。の光がファブリ・ペロー形光フ
ィルタにほぼ垂直に入射し、ミラー２，３の間を１往復
した時の位相変化が２πの整数（ｍ）倍に等しいことで
ある。即ち、共振条件を満足する光の波長久。２゜は次
式で示される。

λ　＝２ｎｄ／ｍ ただし、ｎは電気光学効果結晶の屈折率、ｄは電気光学
効果結晶の厚さである。

従って、透明電極４，５の間に電界Ｅを印加し、電気光
学効果結晶の屈折率ｎを変化させれば、共振条件が変化
し、通過波長λ。、、、が変化することとなる。

ここで、透明電極４，５の間に印加されろ電界Ｅによっ
て電気光学効果結晶１の屈折率ｎがどのように変化する
かについて説明すると、本実施例のファブリ・ベロー形
光フィルタでは、光の進行方向と電界Ｅの印加方向が同
方向の縦形電極構成であり、また、入射される光の偏光
状態は、−数的に、特別な状態には決っていないので、
ファブリ・ベロー形光フィルタの特性が入射光の偏光状
態に依存しないように考慮する。このような条件を与え
ると、電気光学効果結晶１としては、正方晶系のく４〉
および＜４１１１１１〉、三方晶系の〈３〉および＜３
１１ＩＩｌ〉、六方晶系のく６〉およびく６鵡〉が適当
で、ミラー２，３や透明電８１ｉ４．５が形成されろ電
気光学効果結晶１の面は３面が適当である。ここで、括
弧〈　〉は結晶点群を示している。これらの場合、電気
光学効果結晶１の屈折率ｎは透明電極４゜５０間に印加
される電界Ｅにより、次のような変化分Δｎを生じる。

Δｎ　＝　ｎｏ　γ１３Ｅ／２ ここで、ｎｏは常光線に対する屈折率、ア、３はポッケ
ルス係数を表す。したがって、通過波長λ。Ｐｌは、下
式に示すように透明電極４゜５の間に印加される電界Ｅ
を制御することによって可変することができる。

λ。、、＝　２　（ｎ０＋ｎ０３７１３Ｅ／２）ｄ／ｍ
〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
では、誘電体平行平板に電界を印加して、電気光学効果
によりその屈折率を変化させることができる。このため
、２枚のミラーで構成される共振回路の共振条件を変え
て、通過波長を電気的に制御することが可能となった。

しかも、ミラーを移動させろ微動装置不要となり、小型
で、かつ安定度が高くなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例にかかるファブリ・ベロー形光
フィルタの構造図である。 図　　面　　中、 １は電気光学効果結晶、 ２．３はミラー ４．５は透明電極である。 特　　許　　出　　願　　人 日本電信電話株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　２枚の高反射率ミラーを平行に向い合せて配置するこ
   とにより共振回路を構成し、前記ミラーのうちのいずれ
   か一方にほぼ垂直に入射した光のうち共振条件を満足す
   る波長の光のみを通過させ、残りの波長の光を通過させ
   ないファブリ・ペロー形光フィルタにおいて、電界が印
   加されると屈折率が変化するという電気光効果を有する
   誘電体平行平板を前記ミラー間に挿入すると共に該誘電
   体平行平板の向い合う面に透明電極を各々形成したこと
   を特徴とするファブリ・ペロー形光フィルタ。