屈折率を広範囲制御可能なシリコン酸化膜を用いた新しい光波長フィルタの研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750299
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 依田 秀彦 宇都宮大学, 工学部, 助手 (30312862)
• Keywords: DWDM / アモルファスシリコン酸化膜 / フィルタ / Rugateフィルタ / 光学膜厚モニタリング / 多層膜フィルタ / スパッタリング / 屈折率コントラスト

Research Abstract

(1)DWDM用多層膜フィルタの作製精度の向上
a-Si-H/SiO_2材料系からなる多層膜フィルタの中心波長の温度特性を改善するため,作製条件を検討した。その結果,150〜170×10^<-7>/K程度の線膨張係数をもつ基板を用いてフィルタを作製することにより,中心波長の温度シフトを数pm/℃以内に抑えられると見積った。市販の基板では線膨張係数135×10^<-7>/K程度が現在の上限であり,今後この基板を用いて実証の予定。
(2)Rugateフィルタの作製と評価
a-SiOx:H膜(O【less than or equal】x【less than or equal】2;水素化アモルファスシリコン酸化膜)の成膜条件を変化させた結果,屈折率の連続的変化可能な範囲は2.1から3.6となることがわかった。Rugateフィルタを精度良く作製するのに,作製中の光学モニターからの出力量(モニター光量)を入力量(ガス流量)にフィードバックする方法を初めて導入した。その結果,作製したバンドストップフィルタの中心波長は設計と0.1%の精度で一致した。だがそのバンド幅には10%の誤差を生じており,今後は作製精度の改善を計る予定。また,作製したRugate膜をウェットエッチング後にSEM観察し,膜厚方向の屈折率分布変化を形状分布変化に置き換えて観察することができた。

Research Products

• [Publications] H.Yoda: "Cascaded GI-fiber Chips with a Wedge-shaped End for the Coupling between an SMF and a High-power LD with Large Astigmatism"IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. 20・8. 1545-1548 (2002)
• [Publications] H.Yoda: "A new scheme of a lensed fiber employing a wedge-shaped graded-index fiber tip for the coupling between high-power laser diodes and single-mode fibers"IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology. 19・12. 1910-1917 (2001)
• [Publications] H.Yoda: "A lensed fiber employing a wedge-shaped GIF for high-efficiency coupling between SMFs and high-power LDs having ultra-high aspect ratio"Proceeding of European Conference of Optical Communication 2001. 3. WE.P.20 (2001)
• [Publications] 和気正知: "水素化アモルファスシリコン酸化膜を用いたRugateフィルタの作製"電子情報通信学会総合大会. C-3-49 (2003)
• [Publications] 安田孝: "水素化アモルファスシリコン酸化膜から成る波長フィルタの作製"電子情報通信学会総合大会. C-3-77 (2002)