[发明专利]用于密集波分复用的可堆叠窄带滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及电信的一般领域，并且具体地说，涉及在用于电信的密集波分复用中使用的多层薄膜光学滤波器。 

背景技术

在光通信中，一条光纤可以承载许多通信信道，其中，每一个信道具有其本身的载波频率。不同频率的光通过在本领域中称为复用器（“复用（mux）”）的装置被合并到光纤内，并且之后通过被称为解复用器（“解复用（de-mux）”）的装置被分离到不同的端口内。复用和解复用装置通常利用诸如薄膜滤波器的技术来隔离感兴趣的波长；在电信中，这些是被国际通信联盟ITU电网设置的频率。 

通常使用的光纤基于所谓的法布里－珀罗标准具的结构，该法布里－珀罗标准具通常由具有两个反射表面的透明隔离器构成。该隔离器限定了标准具的腔。对于电信应用，隔离器是具有被调谐到感兴趣的透射峰值波长的半波光学厚度的电介质材料的薄层，并且反射表面是具有峰值在设计波长处的宽带反射率的四分之一波堆叠。以连续的沉积步骤来制作四分之一波堆叠和其间的电介质隔离器，并且两个或更多的这样的滤波器可以通过所谓的虚设层分离地而被沉积在彼此的顶部，以形成多腔滤波器。 

图1示出了腔的数量对于具有10nm FWHM的通常干涉滤波器的通带形状的影响。以FWHM单位从中心波长的偏离是应注意：实际的FWHM在每种情况下不同。如图1中所示，增大腔的数量对于具有用于电信应用的期望特性的通带形状具有显著的影响。带斜率越陡，近带阻（near-band  rejection）提高，并且通带峰值越平坦，接近正方形。因此，通常在每一个光学电信滤波器中使用至少两个法布里－珀罗标准具的堆叠。 

在理论上，只要每一个半波堆叠隔离器的光学厚度和相位是相同的，则每一个腔的透射波长将是相同的。然而，因为每一个标准具结构的透射峰值波长对于在隔离器和反射表面的结构上的微小差别敏感，所以堆叠的标准具的通带峰值不总是对准，并且作为结果的双色滤波器经常不适于电信应用。当前，在密集波分复用（DWDM）滤波器中使用的法布里－珀罗干涉仪的隔离器仅有几个微米厚，但是对于一些应用，需要隔离器更大。因为作为结果的结构不均匀和伴随的透射率差别，用于制造这样的更厚隔离器滤波器的传统沉积方法不起作用。因此，继续需要一种用于制造这样的可堆叠滤波器的经济和实用的方法，并且本发明提供了一种克服了这些问题的替代的滤波器结构和其制造方法。 

发明内容

本发明在于如下思想：使用平面平行光学窗口而不是具有反射涂层的沉积的电介质材料来作为在用于DWDM应用的堆叠中的每一个滤波器的隔离器。在最简单的实施例中，该光学窗口具有半波厚度，并且在其抛光侧的每一个上沉积高度反射的四分之一波堆叠。该光学窗口具有比简单滤波器大得多的面积，由此获得大的涂敷光学窗口，从其可以产生许多单腔滤波器。因为作为结果的半波隔离器在整个窗口区域上具有相同的厚度，并且在相同的条件下贯穿各处执行四分之一波堆叠沉积处理，所以从光学窗口制造的每一个单腔具有相同的透射波长，并且因此对于DWDM应用容易地可堆叠。 

在本发明的另一个实施例中，该光学窗口被选择具有等于半波板所需的一半的厚度，并且在单侧上被涂敷有四分之一波堆叠反射器。因为单沉积步骤，而不是用于涂敷光学窗口的两侧所需的两个步骤，这进一步消除了在涂敷板的结构中的非同质的机会。该窗口然后被划分为多个相同部件，该多个相同部件可以通过将它们光学接触而被成对地组合，以便形成具有作为结果的半波隔离器和相同的透射波长的单独的单腔滤波器。这些滤波器有益地类似地可堆叠以用于DWDM应 用。 

通过在随后的说明书中的本发明的说明和在所附的权利要求中具体指出的新颖特征，各种其他优点将变得清楚。因此，为了实现如上所述的目的，本发明由在以下附图中图示、在优选实施例的详细说明中充分说明并且在权利要求中具体指出的特征构成。然而，这样的附图和说明仅公开了可以实施本发明的各种方式的仅一些。 

附图说明

图1图示堆叠相同的薄膜滤波器对于通过其相对于中心波长的偏离而以半最大值全宽度（FWHM）为单位量度的标准化的透射率的形状的影响。 

图2是通过在透明衬底上依序沉积反射涂层、电介质隔离器和另一个反射涂层而制造的传统法布里-珀罗薄膜滤波器的示意截面。 

图3是通过在光学窗口的两侧上沉积反射涂层而根据本发明制造的法布里-珀罗滤波器的示意截面。 

图4是通过在光学窗口的单侧上沉积反射涂层并且随后组合两个分割的部件以形成滤波器的标准具隔离器而根据本发明的另一个实施例制造的法布里-珀罗滤波器的示意截面。