JPH10213708A - 光吸収フィルタ - Google Patents
光吸収フィルタInfo
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- JPH10213708A JPH10213708A JP9015490A JP1549097A JPH10213708A JP H10213708 A JPH10213708 A JP H10213708A JP 9015490 A JP9015490 A JP 9015490A JP 1549097 A JP1549097 A JP 1549097A JP H10213708 A JPH10213708 A JP H10213708A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えば波長λ=780nmの光に対して所望
の透過率と低い反射率を実現することができる光吸収フ
ィルタを提供する。 【解決手段】 Al層3に隣接して積層される第3Si
O2 層4の厚さt=20nm(≒λ/40)の光吸収フ
ィルタの反射率Rは、λ≒800nmに対して最低値
(略1.8%)となり、所望のλ=780nmに対して
も略2.4%の反射率Rとなる。第3SiO2 層4の厚
さtを薄くすると、反射率Rが低下すると共に最低値と
なるλが低下し、t=4nm(≒λ/200)の光吸収
フィルタの場合には、所望のλ=780nmに対して反
射率Rが最低値となり、さらにその値Rも略0%とな
る。
の透過率と低い反射率を実現することができる光吸収フ
ィルタを提供する。 【解決手段】 Al層3に隣接して積層される第3Si
O2 層4の厚さt=20nm(≒λ/40)の光吸収フ
ィルタの反射率Rは、λ≒800nmに対して最低値
(略1.8%)となり、所望のλ=780nmに対して
も略2.4%の反射率Rとなる。第3SiO2 層4の厚
さtを薄くすると、反射率Rが低下すると共に最低値と
なるλが低下し、t=4nm(≒λ/200)の光吸収
フィルタの場合には、所望のλ=780nmに対して反
射率Rが最低値となり、さらにその値Rも略0%とな
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送路を介して
伝送された光信号の一部を吸収して透過光強度を制限す
る光吸収フィルタに係り、特に、反射率を低減するため
の光吸収フィルタの多層膜構造に関する。
伝送された光信号の一部を吸収して透過光強度を制限す
る光吸収フィルタに係り、特に、反射率を低減するため
の光吸収フィルタの多層膜構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、光吸収フィルタを構成する多層
膜構造を最適化することにより、光信号の一部を吸収し
て透過光強度を制限し、所望の透過率を有する光吸収フ
ィルタを実現することができる。図4(a)は従来の光
吸収フィルタの多層膜構造を示し、図4(b)は図4
(a)の各層の膜厚と屈折率を示している。この光吸収
フィルタは一般的な光伝送路を介して伝送されるλ=7
80nmに対して30〜40%を透過する目的で、基板
1a,1bの間に比較的高い光屈折率(n≒2.5)の
TiO2 層と比較的低い光屈折率(n≒1.45)のS
iO2 層とがλ/5〜λ/10の厚さで交互に何層も積
層されると共に、SiO2 層の間にさらに低い光屈折率
(n≒0.95)の金属膜2が数〜数十nmの厚さで積
層されている。
膜構造を最適化することにより、光信号の一部を吸収し
て透過光強度を制限し、所望の透過率を有する光吸収フ
ィルタを実現することができる。図4(a)は従来の光
吸収フィルタの多層膜構造を示し、図4(b)は図4
(a)の各層の膜厚と屈折率を示している。この光吸収
フィルタは一般的な光伝送路を介して伝送されるλ=7
80nmに対して30〜40%を透過する目的で、基板
1a,1bの間に比較的高い光屈折率(n≒2.5)の
TiO2 層と比較的低い光屈折率(n≒1.45)のS
iO2 層とがλ/5〜λ/10の厚さで交互に何層も積
層されると共に、SiO2 層の間にさらに低い光屈折率
(n≒0.95)の金属膜2が数〜数十nmの厚さで積
層されている。
【0003】図5は図4に示す光吸収フィルタの波長λ
に対する反射率Rを示し、図6は同じく透過率Tを示し
ている。図5に示すように、反射率Rは波長λ=730
nmの近傍で最低値(略15%)を実現することができ
るものの、所望の波長λ=780nmでは大きくなる。
また、図6に示すように、透過率Tは波長λ=720n
mの近傍で最高値(略35%)を実現することができる
ものの、所望の波長λ=780nmではやや小さくな
る。
に対する反射率Rを示し、図6は同じく透過率Tを示し
ている。図5に示すように、反射率Rは波長λ=730
nmの近傍で最低値(略15%)を実現することができ
るものの、所望の波長λ=780nmでは大きくなる。
また、図6に示すように、透過率Tは波長λ=720n
mの近傍で最高値(略35%)を実現することができる
ものの、所望の波長λ=780nmではやや小さくな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光吸収フィルタにおいて、反射率が大きくなると戻り光
が信号光に悪影響を及ぼすことが知られているが、前述
した従来の光吸収フィルタでは、反射率Rの最低値は略
15%であり、例えば3%以下のような低反射率を実現
することができなかった。
光吸収フィルタにおいて、反射率が大きくなると戻り光
が信号光に悪影響を及ぼすことが知られているが、前述
した従来の光吸収フィルタでは、反射率Rの最低値は略
15%であり、例えば3%以下のような低反射率を実現
することができなかった。
【0005】したがって、本発明の目的は、例えば波長
λ=780nmの光に対して所望の透過率と低い反射率
を実現することができる光吸収フィルタを提供すること
にある。
λ=780nmの光に対して所望の透過率と低い反射率
を実現することができる光吸収フィルタを提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、金属膜とそ
れに隣接して積層される誘電体薄膜の膜厚と反射率の関
係に着目し、金属膜に隣接する誘電体薄膜の厚さを変化
させて透過率と反射率を測定したところ、透過率は余り
変化せず、誘電体薄膜が薄くなるにつれて反射率が低下
することが判明した。このような測定結果に基づいて、
本発明は、金属膜に隣接して積層される誘電体薄膜とし
て、厚さがλ/40以下で屈折率が金属膜より低い誘電
体薄膜を用いることとする。
れに隣接して積層される誘電体薄膜の膜厚と反射率の関
係に着目し、金属膜に隣接する誘電体薄膜の厚さを変化
させて透過率と反射率を測定したところ、透過率は余り
変化せず、誘電体薄膜が薄くなるにつれて反射率が低下
することが判明した。このような測定結果に基づいて、
本発明は、金属膜に隣接して積層される誘電体薄膜とし
て、厚さがλ/40以下で屈折率が金属膜より低い誘電
体薄膜を用いることとする。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の光吸収フィルタでは、波
長λの光信号の一部を吸収して透過光強度を制限する光
吸収フィルタにおいて、金属膜と、この金属膜に隣接し
て積層される誘電体薄膜とを備え、この誘電体薄膜の屈
折率が前記金属膜よりも低く厚さがλ/40以下である
ことを特徴としている。
長λの光信号の一部を吸収して透過光強度を制限する光
吸収フィルタにおいて、金属膜と、この金属膜に隣接し
て積層される誘電体薄膜とを備え、この誘電体薄膜の屈
折率が前記金属膜よりも低く厚さがλ/40以下である
ことを特徴としている。
【0008】このように構成された光吸収フィルタによ
れば、例えば波長λ=780nmの光に対して所望の透
過率を実現しつつ、従来困難とされていた例えば3%以
下のような低い反射率を実現することができる。
れば、例えば波長λ=780nmの光に対して所望の透
過率を実現しつつ、従来困難とされていた例えば3%以
下のような低い反射率を実現することができる。
【0009】前記金属膜として例えばAlを用いること
ができ、また、前記誘電体薄膜として例えばSiO2 を
用いることができる。
ができ、また、前記誘電体薄膜として例えばSiO2 を
用いることができる。
【0010】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図1は本発明の一実施例に係る光吸収フィルタの説明
図、図2は図1の光吸収フィルタの透過率特性を示す説
明図、図3は図1の光吸収フィルタの反射率特性を示す
説明図である。
図1は本発明の一実施例に係る光吸収フィルタの説明
図、図2は図1の光吸収フィルタの透過率特性を示す説
明図、図3は図1の光吸収フィルタの反射率特性を示す
説明図である。
【0011】図1(a)は光吸収フィルタの多層膜構造
を示し、図1(b)は図1(a)の各層の膜厚と屈折率
を示している。基板1は屈折率n≒1.5のガラスで形
成され、基板2は屈折率n≒1.0のガラスで形成され
ている。そして、基板1上に比較的高い光屈折率(n≒
2.5)のTiO2 層と、比較的低い光屈折率(n≒
1.45)のSiO2 層と、さらに低い光屈折率(n≒
2.8)のAl層3とが 第1TiO2 層 :t≒75nm 第1SiO2 層 :t≒25nm 第2TiO2 層 :t≒数nm 第2SiO2 層 :t≒70nm 第3TiO2 層 :t≒50nm Al層3 :t≒20nm 第3SiO2 層4:t≒λ/40nm以下 第4TiO2 層 :t≒75nm 第4SiO2 層 :t≒100nm 第5TiO2 層 :t≒50nm の順でスパッタリング法等により積層され、第5TiO
2 層の上にガラス基板2が積層されている。
を示し、図1(b)は図1(a)の各層の膜厚と屈折率
を示している。基板1は屈折率n≒1.5のガラスで形
成され、基板2は屈折率n≒1.0のガラスで形成され
ている。そして、基板1上に比較的高い光屈折率(n≒
2.5)のTiO2 層と、比較的低い光屈折率(n≒
1.45)のSiO2 層と、さらに低い光屈折率(n≒
2.8)のAl層3とが 第1TiO2 層 :t≒75nm 第1SiO2 層 :t≒25nm 第2TiO2 層 :t≒数nm 第2SiO2 層 :t≒70nm 第3TiO2 層 :t≒50nm Al層3 :t≒20nm 第3SiO2 層4:t≒λ/40nm以下 第4TiO2 層 :t≒75nm 第4SiO2 層 :t≒100nm 第5TiO2 層 :t≒50nm の順でスパッタリング法等により積層され、第5TiO
2 層の上にガラス基板2が積層されている。
【0012】このように構成された光吸収フィルタにお
いて、波長λを変化させて透過率Tを調べたところ、図
2に示すように、波長λが760nm≦λ≦820nm
の範囲で長くなると、透過率Tは37%〜34%の範囲
で徐々に低下するものの、波長λ=780nmの光に対
して35%の透過率Tを実現することができた。
いて、波長λを変化させて透過率Tを調べたところ、図
2に示すように、波長λが760nm≦λ≦820nm
の範囲で長くなると、透過率Tは37%〜34%の範囲
で徐々に低下するものの、波長λ=780nmの光に対
して35%の透過率Tを実現することができた。
【0013】また、図3は第3SiO2 層4の厚さtと
して t=λ/40≒20nm =λ/50≒15nm =λ/80≒10nm =λ/100≒7nm =λ/200≒4nm の5種類の光吸収フィルタを作成し、各光吸収フィルタ
の波長λに対する反射率Rを測定したグラフを示してい
る。
して t=λ/40≒20nm =λ/50≒15nm =λ/80≒10nm =λ/100≒7nm =λ/200≒4nm の5種類の光吸収フィルタを作成し、各光吸収フィルタ
の波長λに対する反射率Rを測定したグラフを示してい
る。
【0014】図3に示すように、t=20nm(≒λ/
40)のフィルタの反射率Rは、λ≒800nmに対し
て最低値(略1.8%)となり、所望のλ=780nm
に対しても略2.4%の反射率Rを実現することができ
た。また、第3SiO2 層4の厚さtを薄くすると、反
射率Rが低下すると共に最低値となるλが低下し、t=
4nm(≒λ/200)の光吸収フィルタの場合には、
所望のλ=780nmに対して反射率Rが最低値とな
り、さらにその値Rも略0%を実現することができた。
40)のフィルタの反射率Rは、λ≒800nmに対し
て最低値(略1.8%)となり、所望のλ=780nm
に対しても略2.4%の反射率Rを実現することができ
た。また、第3SiO2 層4の厚さtを薄くすると、反
射率Rが低下すると共に最低値となるλが低下し、t=
4nm(≒λ/200)の光吸収フィルタの場合には、
所望のλ=780nmに対して反射率Rが最低値とな
り、さらにその値Rも略0%を実現することができた。
【0015】その理由としては、屈折率nが高い(n≒
2.8)Al層3に隣接して、屈折率nが低い(n≒
1.45)SiO2 層4をAl層3より薄く積層したか
らと推測される。また、所望のλが異なる場合、屈折率
nが高い例えばAl層3のような金属膜に隣接して、厚
さtがλ/40以下であって金属膜より薄く、屈折率n
が低い例えばSiO2 層4のような誘電体薄膜を積層す
ることにより、所望の透過率と低い反射率を実現するこ
とができる。
2.8)Al層3に隣接して、屈折率nが低い(n≒
1.45)SiO2 層4をAl層3より薄く積層したか
らと推測される。また、所望のλが異なる場合、屈折率
nが高い例えばAl層3のような金属膜に隣接して、厚
さtがλ/40以下であって金属膜より薄く、屈折率n
が低い例えばSiO2 層4のような誘電体薄膜を積層す
ることにより、所望の透過率と低い反射率を実現するこ
とができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属膜に隣接して厚さがλ/40以下であって金属膜より
薄く、屈折率が金属膜より低い誘電体薄膜を積層したの
で、所望の透過率と低い反射率を実現することができ
る。
属膜に隣接して厚さがλ/40以下であって金属膜より
薄く、屈折率が金属膜より低い誘電体薄膜を積層したの
で、所望の透過率と低い反射率を実現することができ
る。
【図1】本発明の一実施例に係る光吸収フィルタの積層
構造とその各層の膜厚及び屈折率を示す説明図である。
構造とその各層の膜厚及び屈折率を示す説明図である。
【図2】図1の光吸収フィルタの透過率特性を示す説明
図である。
図である。
【図3】図1の光吸収フィルタの反射率特性を示す説明
図である。
図である。
【図4】従来の光吸収フィルタの積層構造とその各層の
膜厚及び屈折率を示す説明図である。
膜厚及び屈折率を示す説明図である。
【図5】図4の光吸収フィルタの反射率特性を示す説明
図である。
図である。
【図6】図1の光吸収フィルタの透過率特性を示す説明
図である。
図である。
1,2 基板 3 Al層(金属膜) 4 第3SiO2 層(誘電体薄膜)
Claims (1)
- 【請求項1】 波長λの光信号の一部を吸収して透過光
強度を制限する光吸収フィルタであって、金属膜と、こ
の金属膜に隣接して積層される誘電体薄膜とを備え、こ
の誘電体薄膜の屈折率が前記金属膜よりも低く厚さがλ
/40以下であることを特徴とする光吸収フィルタ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9015490A JPH10213708A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 光吸収フィルタ |
US09/014,835 US5982547A (en) | 1997-01-29 | 1998-01-28 | Optical filter |
DE19803192A DE19803192B4 (de) | 1997-01-29 | 1998-01-28 | Optisches Filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9015490A JPH10213708A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 光吸収フィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10213708A true JPH10213708A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11890249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9015490A Withdrawn JPH10213708A (ja) | 1997-01-29 | 1997-01-29 | 光吸収フィルタ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5982547A (ja) |
JP (1) | JPH10213708A (ja) |
DE (1) | DE19803192B4 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6419802B1 (en) * | 2001-03-16 | 2002-07-16 | David Alan Baldwin | System and method for controlling deposition thickness by synchronously varying a sputtering rate of a target with respect to a position of a rotating substrate |
US6961496B2 (en) * | 2002-03-26 | 2005-11-01 | Avanex Corporation | Optical package with cascaded filtering |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3679291A (en) * | 1970-04-21 | 1972-07-25 | Optical Coating Laboratory Inc | Filter with neutral transmitting multilayer coating having asymmetric reflectance |
JPS5546706A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-02 | Canon Inc | Phase difference reflecting mirror |
JPS568107A (en) * | 1979-07-03 | 1981-01-27 | Olympus Optical Co Ltd | Light absorbing film applied with antireflection |
JPS6042442B2 (ja) * | 1979-10-15 | 1985-09-21 | セイコーエプソン株式会社 | 反射防止膜 |
JPS57195207A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-30 | Olympus Optical Co Ltd | Light absorbing film |
JPH0247722A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子計算機システム |
US5216551A (en) * | 1990-02-16 | 1993-06-01 | Asahi Kogaku Kogyo K.K. | Surface reflector |
US5183700A (en) * | 1990-08-10 | 1993-02-02 | Viratec Thin Films, Inc. | Solar control properties in low emissivity coatings |
US5140457A (en) * | 1990-11-13 | 1992-08-18 | Bausch & Lomb Incorporated | Reflector for display lighting |
JPH06177018A (ja) * | 1992-12-07 | 1994-06-24 | Hitachi Ltd | 光学素子および光学素子の照明方法並びに投影露光装置 |
WO1994019709A1 (en) * | 1993-02-19 | 1994-09-01 | Photran Corporation | A light attenuating anti-reflection coating including electrically conductive layers |
US5521759A (en) * | 1993-06-07 | 1996-05-28 | National Research Council Of Canada | Optical filters for suppressing unwanted reflections |
MX9605356A (es) * | 1994-05-03 | 1997-12-31 | Cardinal Ig Co | Articulo transparente que tiene pelicula de nitruro de silicio protectora. |
DE19541937C1 (de) * | 1995-11-10 | 1996-11-28 | Ver Glaswerke Gmbh | Wärmedämmendes Schichtsystem mit niedriger Emissivität, hoher Transmission und neutraler Ansicht in Reflexion und Transmission |
-
1997
- 1997-01-29 JP JP9015490A patent/JPH10213708A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-01-28 US US09/014,835 patent/US5982547A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-01-28 DE DE19803192A patent/DE19803192B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5982547A (en) | 1999-11-09 |
DE19803192B4 (de) | 2005-07-07 |
DE19803192A1 (de) | 1998-08-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20041022 |