專利名稱：濾光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與濾光裝置有關(guān)，更詳而言之是指一種可使用于稀疏波分復(fù)用(CoarseWavelength Division Multiplexing, CWDM)的濾光裝置。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)的大量普及與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)可以快速的獲取數(shù)據(jù)或提供服務(wù)。而光電通訊能提供快速與大量的信息傳輸，因此，光電產(chǎn)業(yè)受到各個(gè)階層人士與相關(guān)產(chǎn)業(yè)人員的重視。目前正在急劇發(fā)展的光電產(chǎn)業(yè)將電學(xué)(Electronics)與光學(xué)(Optics)相互結(jié)合而產(chǎn)生的一種應(yīng)用領(lǐng)域,其中又以光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(optical networking)為人所重視與廣泛應(yīng)用。
光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一種采用光纖(optical fiber)來(lái)做為數(shù)據(jù)傳輸媒介的通訊技術(shù)，可讓多個(gè)不同的處理系統(tǒng)(例如為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或電話系統(tǒng))之間通過(guò)激光束來(lái)傳輸模擬型式或數(shù)字型式的信號(hào)。另外，由于激光束比電波具有更高的頻率，且激光束于光纖中的損耗極小，因此其傳輸速度與效率遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的有線和無(wú)線式的通訊系統(tǒng)。而光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，又以稀疏波分復(fù)用(Coarse Wavelength DivisionMultiplexing, CWDM)最常被使用，上述的稀疏波分復(fù)用通過(guò)濾光裝置(Filter)與波長(zhǎng)復(fù)用器(multiplexer)整合多個(gè)不同波長(zhǎng)的通道于同一條光纖中，于接收端以解復(fù)用器(demultiplexer)將所有波長(zhǎng)分離至不同的光纖中。而上述稀疏波分復(fù)用所使用的濾光裝置的濾光膜具有復(fù)數(shù)腔由高折射膜層與低折射膜層交互堆棧形成的法布里-珀羅諧振腔(Fabry-Perot resonator)結(jié)構(gòu),且該濾光膜由空氣端(Air)至玻璃基板端(NS)的其中一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下所示Air/H(LH) ~2 2L(HL)~3 H(LH) ~3 4L (HL) ~3 H(LH) ~ 4 6L(HL) '4 H(LH) ~36L(HL) ~3H(LH) ~4 6L(HL)~4 H(LH) ~3 6L(HL)~3 H(LH) ~4 6L(HL)~4 H(LH) ~34L(HL) ~3 H(LH) ~32L(HL)~2 H/NS其中，H表不光學(xué)厚度為λ。/4的高折射膜層；L表不光學(xué)厚度為入。/4的低折射膜層；λ ^為入射光的中心波長(zhǎng)；藉以利用上述濾光裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配合上波長(zhǎng)復(fù)用器將多個(gè)不同波長(zhǎng)的通道整合于同一條光纖中。然而，請(qǐng)參閱圖1，上述濾光裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖可達(dá)到整合通道的目的，但卻無(wú)法有效地縮減各通道的抑止頻帶(stopband),每個(gè)通道皆具有其固定的帶寬(band width),當(dāng)各通道的抑止頻帶太大時(shí)，將會(huì)與相鄰的通道相互干擾，而使得光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通訊質(zhì)量受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的濾光裝置無(wú)法有效縮減各通道的抑止頻帶，通訊質(zhì)量受到影響的缺陷，提供一種濾光裝置，其濾光膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效地縮減各通道的抑止頻帶(stopband)。本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是，提供一種濾光裝置，包含有玻璃基板以及濾光膜，其中，該濾光膜設(shè)于該玻璃基板上，具有復(fù)數(shù)腔由高折射膜層與低折射膜層交互堆棧形成的法布里-拍羅諧振腔(Fabry-Perot resonator)結(jié)構(gòu)，且上述的高折射膜層與低折射膜層的基本光學(xué)厚度為入射光的四分之一中心波長(zhǎng)(λ/4);這些法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)依序堆棧于該玻璃基板上，且各該法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)包含有兩層高反射鏡膜層以及一層位于該二高反射鏡膜層之間的間隔層；為達(dá)上述的目的，該濾光膜中最接近玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層、以及最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度不小于4倍基本光學(xué)厚度，且不大于14倍基本光學(xué)厚度。

為達(dá)到較好的效果，該濾光膜中最接近玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度為4倍基本光學(xué)厚度、6倍基本光學(xué)厚度、8倍基本光學(xué)厚度、10倍基本光學(xué)厚度、12倍基本光學(xué)厚度以及14倍基本光學(xué)厚度其中的一者。為達(dá)到較好的效果，該濾光膜中最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度為4倍基本光學(xué)厚度、6倍基本光學(xué)厚度、8倍基本光學(xué)厚度、10倍基本光學(xué)厚度、12倍基本光學(xué)厚度以及14倍基本光學(xué)厚度其中的一者。藉此，利用上述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將可有效地縮減各通道的抑止頻帶。


圖I為現(xiàn)有濾光裝置的各通道波型圖。圖2為本發(fā)明濾光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明濾光裝置的各通道波型圖。
具體實(shí)施例方式為能更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，茲舉較佳實(shí)施例并配合圖示詳細(xì)說(shuō)明如后。請(qǐng)參閱圖2,本發(fā)明的濾光裝置I適用于稀疏波分復(fù)用(Coarse WavelengthDivision Multiplexing, CWDM)。該濾光裝置I包含有玻璃基板10以及濾光膜20，于本實(shí)施例，以入射光的中心波長(zhǎng)λ。為1530奈米(nm)為例進(jìn)行說(shuō)明，其中該玻璃基板10由氧化硅、鋇、鋰、鈉等元素組成。該濾光膜20設(shè)于該玻璃基板10上，具有九腔由高折射膜層與低折射膜層交互堆棧形成的法布里-拍羅諧振腔(Fabry-Perot resonator)結(jié)構(gòu)22,且各該法布里-拍羅諧振腔結(jié)構(gòu)22由兩層高反射鏡膜層221以及一層位于該兩層高反射鏡膜層221之間的間隔層222所構(gòu)成。另外，上述的高折射膜層與低折射膜層的基本光學(xué)厚度為λ/4(即為382. 5奈米)，且該低折射膜層由氧化硅材質(zhì)制成，折射率為I. 38 I. 44，而該高折射膜層由氧化鉭材質(zhì)制成，折射率為2. I 2. 7。藉此，本實(shí)施例的該濾光膜20的九腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22依序如下列所示H(LH) ~2 4L(HL) ~3 ；H(LH) ~3 4L(HL) ~3 ；H(LH) ~4 6L(HL) ~4 ；H(LH) ~3 6L(HL) ~3 ；H(LH) ~4 6L(HL)~4 ；H(LH)~3 6L(HL)~3 ；H(LH)~4 6L(HL)~4 ；H (LH) ~34L (HL) ~3 ；H(LH)~34L (HL)~2 H/NS其中，H表示光學(xué)厚度為的高折射膜層山表示光學(xué)厚度為的低折射膜層；NS為玻璃基板；而本發(fā)明不同之處在于該濾光裝置I的該濾光膜20中最接近該玻璃基板的第一腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22、以及最遠(yuǎn)離該玻璃基板的第九腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由上述設(shè)計(jì)式可得知，該第一腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22為H(LH) ~34L(HL) ~2H，其中，H(LH) ~3與(HL) ~2H為該第一腔法布里_珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22的高反射鏡膜層221，而H(LH) ~3與(HL) ~2H之間的4L則為該第一腔法布里_珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22的間隔層222。而該第九腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22為H(LH) ~2 4L(HL) ~3，其中，H(LH) ~2與(HL) ~3為該第九腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22的高反射鏡膜層221，而H(LH) ~2 與(HL) ~3之間的4L則為第九腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22的間隔層222。藉此，請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明通過(guò)上述將第一腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22、以及第九腔法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)22的間隔層222增加至4倍基本光學(xué)厚度的設(shè)計(jì)，將可有效地縮減各通道的抑止頻帶(stopband)，使得各通道將不會(huì)干擾到相鄰的其它通道，進(jìn)而提升光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的通訊質(zhì)量。值得一提的是，在不使各通道波型失真的條件下，最接近玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層、以及最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度亦可依環(huán)境或需求改成4 14倍基本光學(xué)厚度，而為達(dá)到較佳的效果，上述的間隔層亦可依需求改成6倍基本光學(xué)厚度、8倍基本光學(xué)厚度、10倍基本光學(xué)厚度、12倍基本光學(xué)厚度或是14倍基本光學(xué)厚度。必須說(shuō)明的是，本發(fā)明濾光裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不以上述設(shè)計(jì)式所揭示的結(jié)構(gòu)層數(shù)或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為限，只要是通過(guò)增加最接近玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層、以及最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度的方式來(lái)達(dá)到縮減各通道的抑止頻帶的目的者，理應(yīng)屬本發(fā)明其它可行的實(shí)施態(tài)樣而已，且凡應(yīng)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求所做的等效結(jié)構(gòu)及制作方法變化，理應(yīng)包含在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種濾光裝置，其特征在于，包含有 玻璃基板；以及 濾光膜，設(shè)于該玻璃基板上，具有復(fù)數(shù)腔由高折射膜層與低折射膜層交互堆棧形成的法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)，且上述的高折射膜層與低折射膜層的基本光學(xué)厚度為λνι其中λ ^是入射光的中心波長(zhǎng)；這些法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)依序堆棧于該玻璃基板上，且各該法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)包含有兩層高反射鏡膜層以及一層位于該二高反射鏡膜層之間的間隔層； 其中，該濾光膜中最接近玻璃基板的法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層、以及最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度不小于4倍基本光學(xué)厚度，且不大于14倍基本光學(xué)厚度。
2.如權(quán)利要求I所述的濾光裝置，其特征在于，該濾光膜中最接近玻璃基板的法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度為4倍基本光學(xué)厚度、6倍基本光學(xué)厚度、8倍基本光學(xué)厚度、10倍基本光學(xué)厚度、12倍基本光學(xué)厚度以及14倍基本光學(xué)厚度其中的一者。
3 如權(quán)利要求I所述的濾光裝置，其特征在于，該濾光膜中最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度為4倍基本光學(xué)厚度、6倍基本光學(xué)厚度、8倍基本光學(xué)厚度、10倍基本光學(xué)厚度、12倍基本光學(xué)厚度以及14倍基本光學(xué)厚度其中的一者。
4.如權(quán)利要求I所述的濾光裝置，其特征在于，所述的入射光的中心波長(zhǎng)為1530奈米。
5.如權(quán)利要求I所述的濾光裝置，其特征在于，所述的低折射膜層的折射率為1.38^1. 44。
6.如權(quán)利要求5所述的濾光裝置，其特征在于，所述的低折射膜層以氧化硅材質(zhì)制成。
7.如權(quán)利要求I所述的濾光裝置，其特征在于，所述的高折射膜層的折射率為2.Γ2. 7。
8.如權(quán)利要求7所述的濾光裝置，其特征在于，所述的高折射膜層以氧化鉭材質(zhì)制成。
9.如權(quán)利要求I所述的濾光裝置，其特征在于，該濾光膜由九腔法布里一珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)依序堆棧形成，且該濾光膜的結(jié)構(gòu)滿足下列設(shè)計(jì)式H(LH)~2 AL(HL)'3 H(LH)'34L (HL) ~ 3 H(LH) ~ 4 6L(HL)~4 H(LH) ~ 3 6L(HL)~3 H(LH) ~ 4 6L(HL)~4 H(LH) ~ 3 6L(HL)~3H(LH) ~4 6L(HL)~4 H(LH) ~3 4L (HL) ~3 H(LH) ~3 BL (HL) ~2 H /NS，其中，H 表示光學(xué)厚度為λ 0/4的高折射膜層；L表示光學(xué)厚度為λ 0/4的低折射膜層；NS為玻璃基板；4 = A = 14 ;4芻B芻14。
10.如權(quán)利要求9所述的濾光裝置，其特征在于，該設(shè)計(jì)式中的A為4、6、8、10、12與14其中的一者；該設(shè)計(jì)式中的B為4、6、8、10、12與14其中的一者。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種濾光裝置包含有玻璃基板以及濾光膜，其中，該濾光膜設(shè)于該玻璃基板上，具有復(fù)數(shù)腔由高折射膜層與低折射膜層交互堆棧形成的法布里-珀羅諧振腔(Fabry-Perot resonator)結(jié)構(gòu)，且上述的高折射膜層與低折射膜層的基本光學(xué)厚度為入射光的四分之一中心波長(zhǎng)(λ0/4)；這些法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)依序堆棧于該玻璃基板上，且各該法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)包含有兩層高反射鏡膜層以及一層位于該二高反射鏡膜層之間的間隔層，最接近玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層、以及最遠(yuǎn)離玻璃基板的法布里-珀羅諧振腔結(jié)構(gòu)的間隔層的光學(xué)厚度不小于4倍基本光學(xué)厚度，且不大于14倍基本光學(xué)厚度。
文檔編號(hào)G02B5/28GK102841396SQ20111016814
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者張益升 申請(qǐng)人:亞洲光學(xué)股份有限公司