JPH03197901A - 光バンドパスフィルタ - Google Patents
光バンドパスフィルタInfo
- Publication number
- JPH03197901A JPH03197901A JP33628489A JP33628489A JPH03197901A JP H03197901 A JPH03197901 A JP H03197901A JP 33628489 A JP33628489 A JP 33628489A JP 33628489 A JP33628489 A JP 33628489A JP H03197901 A JPH03197901 A JP H03197901A
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- JP
- Japan
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- layer
- layers
- refractive index
- thickness
- bandpass filter
- Prior art date
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
概 要
所望の帯域の光を透過させる光バンドパスフィルタに関
し、 オープン構成で使用することができ、且つ、リップルが
小さい光バンドパスフィルタの提供を目的とし、 ガラス基板上にＳｉｎ、からなる低屈折率層とＴｉＯ２
からなる高屈折率層とをこの順に交互に最外層が上記低
屈折率層となるように４１層積層してなる光バンドパス
フィルタであって、各層の厚みの設計値又は該設計値及
び許容され得る偏差を特徴として構成する。
し、 オープン構成で使用することができ、且つ、リップルが
小さい光バンドパスフィルタの提供を目的とし、 ガラス基板上にＳｉｎ、からなる低屈折率層とＴｉＯ２
からなる高屈折率層とをこの順に交互に最外層が上記低
屈折率層となるように４１層積層してなる光バンドパス
フィルタであって、各層の厚みの設計値又は該設計値及
び許容され得る偏差を特徴として構成する。
産業上の利用分野
本発明は所望の帯域の光を透過させる光バンドパスフィ
ルタに関する。
ルタに関する。
光伝送の分野において、ＷＤＭ伝送（波長分割多重伝送
）を行う場合には、同一伝送路を伝送されてきた波長が
異なる２以上の光を異なる光路に分離するために、或い
は、波長が異なる２以上の光を同一の光伝送路に導くた
めに、光バンドパスフィルタが使用されることがある。
）を行う場合には、同一伝送路を伝送されてきた波長が
異なる２以上の光を異なる光路に分離するために、或い
は、波長が異なる２以上の光を同一の光伝送路に導くた
めに、光バンドパスフィルタが使用されることがある。
この種の光バンドパスフィルタは、屈折率が異なる誘電
体膜をガラス基板上に複数層積層して構成することがで
きる。光バンドパスフィルタに要求されることは、（イ
）透過率−波長特性曲線においてリップルが小さいこと
、 （ロ）光バンドパスフィルタを用いて構成される装置の
構成が複雑にならないこと、具体的には、ショート構成
（最外層が空気中に直接露出していない構成）にする必
要がなくオープン構成（最外層が空気中に直接露出して
いる構成）で使用できること、 等である。
体膜をガラス基板上に複数層積層して構成することがで
きる。光バンドパスフィルタに要求されることは、（イ
）透過率−波長特性曲線においてリップルが小さいこと
、 （ロ）光バンドパスフィルタを用いて構成される装置の
構成が複雑にならないこと、具体的には、ショート構成
（最外層が空気中に直接露出していない構成）にする必
要がなくオープン構成（最外層が空気中に直接露出して
いる構成）で使用できること、 等である。
従来の技術
ガラス基板上に低屈折率層及び高屈折率層を交互に３７
層積層してなる従来の光バンドパスフィルタにおける透
過率（％）−波長（ｎｍ ）特性曲線の例を第５図に示
す。Ａは入射角をＯｏに設定してオープン構成で使用し
たときの特性曲線、Ｂは入射角を１５°に設定してオー
プン構成で使用したときの特性曲線である。これらの特
性曲線から、オープン構成で使用する場合０．３〜０．
５ｄＢのリップルが生じていることが明らかである。特
性曲線にリップルが生じていると、光源からの光の波長
の変動等に応じてこの光バンドパスフィルタの挿入損失
が変動等することになる。そこで、従来は、特性曲線に
おけるリップルを抑えるために、光バンドパスフィルタ
をショート構成にして使用していた。第５図においてＣ
で示されているのは、入射角を０°に設定しショート構
成で使用した場合の特性曲線であり、透過帯域における
リップルが減少していることがわかる。光バンドパスフ
ィルタをショート構成にするには、具体的には、例えば
、ガラス基板の誘電体多層膜積層面上に、無反射処理が
施されたもう一つのガラス基板を光学接着剤により密着
させる。
層積層してなる従来の光バンドパスフィルタにおける透
過率（％）−波長（ｎｍ ）特性曲線の例を第５図に示
す。Ａは入射角をＯｏに設定してオープン構成で使用し
たときの特性曲線、Ｂは入射角を１５°に設定してオー
プン構成で使用したときの特性曲線である。これらの特
性曲線から、オープン構成で使用する場合０．３〜０．
５ｄＢのリップルが生じていることが明らかである。特
性曲線にリップルが生じていると、光源からの光の波長
の変動等に応じてこの光バンドパスフィルタの挿入損失
が変動等することになる。そこで、従来は、特性曲線に
おけるリップルを抑えるために、光バンドパスフィルタ
をショート構成にして使用していた。第５図においてＣ
で示されているのは、入射角を０°に設定しショート構
成で使用した場合の特性曲線であり、透過帯域における
リップルが減少していることがわかる。光バンドパスフ
ィルタをショート構成にするには、具体的には、例えば
、ガラス基板の誘電体多層膜積層面上に、無反射処理が
施されたもう一つのガラス基板を光学接着剤により密着
させる。
発明が解決しようとする課題
特性曲線にリップルが生じていると、光源からの光の波
長の変動又はばらつきに応じてこの光ノくンドパスフィ
ルタの挿入損失が変動し又はばらつくことになり、シス
テムを構築する上で甚だ都合が悪い。一方、光バンドパ
スフィルタをショート構成にして使用すると、リップル
は抑えられるものの、構成が複雑化し或いは大型化する
という欠点がある。このように従来技術であると、特性
曲線にリップルが生じることを許容して構成の簡略化を
図るか、或いは、構成が複雑化等することを許容してリ
ップルを抑えるか、何れか一方を選択する必要があった
。
長の変動又はばらつきに応じてこの光ノくンドパスフィ
ルタの挿入損失が変動し又はばらつくことになり、シス
テムを構築する上で甚だ都合が悪い。一方、光バンドパ
スフィルタをショート構成にして使用すると、リップル
は抑えられるものの、構成が複雑化し或いは大型化する
という欠点がある。このように従来技術であると、特性
曲線にリップルが生じることを許容して構成の簡略化を
図るか、或いは、構成が複雑化等することを許容してリ
ップルを抑えるか、何れか一方を選択する必要があった
。
本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、オ
ープン構成で使用することができ、且つ、リップルが小
さい光バンドパスフィルタの提供を目的としている。
ープン構成で使用することができ、且つ、リップルが小
さい光バンドパスフィルタの提供を目的としている。
課題を解決するための手段及び作用
第１図により本発明の詳細な説明する。
本発明の光バンドパスフィルタは、ガラス基板１上に５
１０２からなる低屈折率層とＴ ｉ ０２からなる高屈
折率層とをこの順に交互に最外層が上記低屈折率層とな
るように４１層積層して構成される。そして、透過帯域
の中心波長の４分の１の長さに等しい厚みを１．０とす
るときに、上記各層の厚みの設計値を次のように設定す
る。
１０２からなる低屈折率層とＴ ｉ ０２からなる高屈
折率層とをこの順に交互に最外層が上記低屈折率層とな
るように４１層積層して構成される。そして、透過帯域
の中心波長の４分の１の長さに等しい厚みを１．０とす
るときに、上記各層の厚みの設計値を次のように設定す
る。
第２層 ・ ０．９
第３８層 ；０．２２
第３９層 ；０．３３
第４０層 ；１．６５
第４１層 ；０．９３
第４．１１．１９．２７．３４層
；２．０
それ以外の層 ；１，０
第１図においてＡで示される第１〜第３７層は所謂５キ
ヤビテイのバンドパスフィルタを構成し、この積層部分
の存在によって、所望帯域の光のみを透過させるような
機能が生じる。Ａで示された積層部分に付加的に設けら
れた第３８〜第４１層（Ｂ）の存在によって、ショート
構成で使用することを必要とせずにリップルを抑えるこ
とができるようになり、また、透過帯域の光のフレネル
反射を有効に防止して透過帯域の光の透過率を高めるこ
とができるようになる。
ヤビテイのバンドパスフィルタを構成し、この積層部分
の存在によって、所望帯域の光のみを透過させるような
機能が生じる。Ａで示された積層部分に付加的に設けら
れた第３８〜第４１層（Ｂ）の存在によって、ショート
構成で使用することを必要とせずにリップルを抑えるこ
とができるようになり、また、透過帯域の光のフレネル
反射を有効に防止して透過帯域の光の透過率を高めるこ
とができるようになる。
各層の厚みの偏差を上記設計値に対して±１％の範囲内
に収めることによって、製造上の困難性を伴うことなし
に、リップルが実用上十分小さくしかもショート構成に
して使用する必要のない光バンドパスフィルタの提供が
可能になる。
に収めることによって、製造上の困難性を伴うことなし
に、リップルが実用上十分小さくしかもショート構成に
して使用する必要のない光バンドパスフィルタの提供が
可能になる。
実 施 例
以下本発明の詳細な説明する。
ガラス基板１の材質としてはＢＫ−７（屈折率１．５〉
を用いることができ、ガラス基板１の形状は平板状とす
ることができる。ガラス基板１上への誘電体多層膜の積
層方法としては、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法
等をあげることができる。５ｔｏ２の屈折率は１．４６
であり、ＴｉＯ□の屈折率は２．３である。
を用いることができ、ガラス基板１の形状は平板状とす
ることができる。ガラス基板１上への誘電体多層膜の積
層方法としては、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法
等をあげることができる。５ｔｏ２の屈折率は１．４６
であり、ＴｉＯ□の屈折率は２．３である。
第２図は誘電体多層膜各層の厚みを設計値通りに設定し
たときの透過率（％）と波長（ｎｓ ）の関係を示す図
である。実線Ａが上記関係を表す特性曲線であり、参考
までに従来構成の光バンドパスフィルタをショート構成
で使用したときの特性を一点鎖線Ｂで表す。いずれの特
性ともに誘電体多層膜への入射角を１５°に設定して測
定されたものである。この発明によると、光バンドパス
フィルタをオープン構成で使用しているにも関わらず、
従来品をショート構成で使用した場合と同等の特性曲線
を得ることができ、リップルがほぼ完全に抑制されてい
ることが明らかである。
たときの透過率（％）と波長（ｎｓ ）の関係を示す図
である。実線Ａが上記関係を表す特性曲線であり、参考
までに従来構成の光バンドパスフィルタをショート構成
で使用したときの特性を一点鎖線Ｂで表す。いずれの特
性ともに誘電体多層膜への入射角を１５°に設定して測
定されたものである。この発明によると、光バンドパス
フィルタをオープン構成で使用しているにも関わらず、
従来品をショート構成で使用した場合と同等の特性曲線
を得ることができ、リップルがほぼ完全に抑制されてい
ることが明らかである。
ところで、誘電体多層膜の各層の厚みを厳密にコントロ
ールするには製造上の困難性を伴う。そこで、リップル
が小さくしかもオープン構成で使用することができる光
バンドパスフィルタを製造上の困難を伴うことなしに提
供することを目的として、リップルを実用上十分小さく
する上で各層の厚みに許容される偏差について検討する
。
ールするには製造上の困難性を伴う。そこで、リップル
が小さくしかもオープン構成で使用することができる光
バンドパスフィルタを製造上の困難を伴うことなしに提
供することを目的として、リップルを実用上十分小さく
する上で各層の厚みに許容される偏差について検討する
。
第３図は各層の厚みの偏差が設計値に対して±１％の範
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を斜線にて示
した図である。波長が１２８０〜１３２０（ｎｍ）の範
囲において、リップルが生じることによる透過率の減少
が０． ４５ （ｄＢ）よりも小さいとすれば、実用上
許容し得るリップルであるということができる。このよ
うに、偏差が±１％の範囲内にある場合には、実用上許
容し得るリップルになっていることが明らかである。
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を斜線にて示
した図である。波長が１２８０〜１３２０（ｎｍ）の範
囲において、リップルが生じることによる透過率の減少
が０． ４５ （ｄＢ）よりも小さいとすれば、実用上
許容し得るリップルであるということができる。このよ
うに、偏差が±１％の範囲内にある場合には、実用上許
容し得るリップルになっていることが明らかである。
第４図は各層の厚みの偏差が設計値に対して±２％の範
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を示す図であ
る。この場合、波長が１２８０〜１３２０（ｒ＋ｎ＋）
の範囲内において透過率の減少が０、 ４５ （ｄＢ
）よりも大きくなることがあるから、リップルを実用上
許容し得る範囲に抑えることができるとはいえない。
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を示す図であ
る。この場合、波長が１２８０〜１３２０（ｒ＋ｎ＋）
の範囲内において透過率の減少が０、 ４５ （ｄＢ
）よりも大きくなることがあるから、リップルを実用上
許容し得る範囲に抑えることができるとはいえない。
よって、各層の厚みの偏差を設計値に対して±１％の範
囲内にすることによって、リップルが実用上十分小さく
しかもオープン構成で使用することができる光バンドパ
スフィルタを製造上の困難性を伴うことなしに提供する
ことができる。
囲内にすることによって、リップルが実用上十分小さく
しかもオープン構成で使用することができる光バンドパ
スフィルタを製造上の困難性を伴うことなしに提供する
ことができる。
発明の詳細
な説明したように、この発明に右いては、ガラス基板上
に積層された誘電体多層膜の各層の厚みの設計値を特定
することによって、オープン構成で使用することができ
、且つ、リップルが小さい光バンドパスフィルタの提供
が可能になるという効果を奏する。
に積層された誘電体多層膜の各層の厚みの設計値を特定
することによって、オープン構成で使用することができ
、且つ、リップルが小さい光バンドパスフィルタの提供
が可能になるという効果を奏する。
また、各層の厚みの設計値を特定するとともに各層の厚
みの偏差を特定することによって、オープン構成で使用
することができ、且つ、リップルが小さい光バンドパス
フィルタを、製造上の困難性を伴うことなしに提供する
ことができるようになる。
みの偏差を特定することによって、オープン構成で使用
することができ、且つ、リップルが小さい光バンドパス
フィルタを、製造上の困難性を伴うことなしに提供する
ことができるようになる。
第１図は本発明の詳細な説明するための図、第２図は各
層の厚みを設計値に設定したときの特性図、 第３図は各層の厚みの偏差が設計値に対して±１％の範
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を示す図、 第４図は各層の厚みの偏差が設計値に対して土２％の範
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を示す図、 第５図は従来技術及びその問題点の説明図である。 １・・・ガラス基板。
層の厚みを設計値に設定したときの特性図、 第３図は各層の厚みの偏差が設計値に対して±１％の範
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を示す図、 第４図は各層の厚みの偏差が設計値に対して土２％の範
囲内にあるときに特性曲線がとり得る範囲を示す図、 第５図は従来技術及びその問題点の説明図である。 １・・・ガラス基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガラス基板（１）上にＳｉＯ＿２からなる低屈折率
層とＴｉＯ＿２からなる高屈折率層とをこの順に交互に
最外層が上記低屈折率層となるように４１層積層してな
る光バンドパスフィルタであって、透過帯域の中心波長
の４分の１の長さに等しい厚みを１．０とするときに、
上記各層の厚みの設計値を、 第２層；０．９ 第３８層；０．２２ 第３９層；０．３３ 第４０層；１．６５ 第４１層；０．９３ 第４、１１、１９、２７、３４層 ；２．０ それ以外の層；１．０ に設定したことを特徴とする光バンドパスフィルタ。 ２、上記各層の厚みの偏差を上記設計値に対して±１％
の範囲内としたことを特徴とする請求項１に記載の光バ
ンドパスフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33628489A JP2637254B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 光バンドパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33628489A JP2637254B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 光バンドパスフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197901A true JPH03197901A (ja) | 1991-08-29 |
| JP2637254B2 JP2637254B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=18297519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33628489A Expired - Fee Related JP2637254B2 (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 光バンドパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2637254B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07198935A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Koshin Kogaku:Kk | 多層膜フィルタの波長シフト温度係数の選定方法及び波長シフト温度係数が略ゼロの多層膜フィルタ |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33628489A patent/JP2637254B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07198935A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-01 | Koshin Kogaku:Kk | 多層膜フィルタの波長シフト温度係数の選定方法及び波長シフト温度係数が略ゼロの多層膜フィルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2637254B2 (ja) | 1997-08-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |