JP2012108220A - 光フィルターおよび光機器 - Google Patents

Abstract

【課題】工程の増大がなく、製造時及び使用時のスティッキングや電流リークを防止できる光フィルター及び光機器を提供する。
【解決手段】光フィルター１は、第１基板２と、第１基板２に設けられた第１ミラー４Ａと、第１ミラー４Ａの周辺に配置された第１電極６Ａと、第１基板２と対向した第２基板３と第２基板３に設けられ、第１ミラー４Ａと対向した第２ミラー４Ｂと、第２ミラー４Ｂの周辺に設けられ、第１電極６Ａと対向した第２電極６Ｂと、を少なくとも有し、第１ミラー４Ａ、及び第２ミラー４Ｂは誘電体多層膜９Ａ，９Ｂを含み、誘電体多層膜９Ａ，９Ｂが、第１電極６Ａ、または第２電極６Ｂの少なくとも一方を覆っている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光フィルター、および当該光フィルターを備えた光機器に関する。

従来、入射光から目的とする波長の光を選択して出射する光フィルターとして、一対の基板を対向配置し、これら基板の対向する面それぞれにミラーを設けた構造のフィルターが知られている。また、これらのミラーの周囲にそれぞれ電極を設けるとともに、一方のミラーの周囲にダイアフラム部を設け、これら電極間の静電力によりダイアフラム部を変位させてこれらのミラー間のギャップ（エアーギャップ）を変化させることにより、所望の波長の光を取り出すエアーギャップ型かつ静電駆動型の光フィルターが知られている（例えば、特許文献１）。
エアーギャップを可変させる際、大きな駆動電圧が印加されると電極同士が貼り付くスティッキングと呼ばれる現象が発生し、印加電圧を取り除いても電極同士が離れなくなる場合がある。また、電極同士を電流が流れるリーク現象が発生することもある。その対策として、一方、もしくは両方の電極上に絶縁膜を形成し、スティッキングや電流リークが発生しないようにすることが提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２００３−５７４３８号公報 特開２００５−６２３８４号公報

しかしながら、特許文献２に記載の光フィルターのように電極上に絶縁膜を形成する場合、工数増大に伴う生産性の低下や、他の構成部材への行程ダメージによる歩留まりの低下などが課題として挙げられる。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る光フィルターは、第１基板と、前記第１基板に設けられた第１ミラーと、前記第１ミラーの周辺に配置された第１電極と、前記第１基板と対向した第２基板と前記第２基板に設けられ、前記第１ミラーと対向した第２ミラーと、前記第２ミラーの周辺に設けられ、前記第１電極と対向した第２電極と、を少なくとも有し、前記第１ミラー、及び前記第２ミラーは誘電体膜を含み、前記誘電体膜が、前記第１電極、または前記第２電極の少なくとも一方を覆っていることを特徴とする。

本適用例によれば、ミラーを構成する誘電体膜が第１電極、または第２電極の少なくとも一方を覆う構造となり、誘電体膜が電極の絶縁膜として作用することが可能となる。その場合、絶縁膜を形成する工程を追加する必要が無くなるため、工程の簡略化、更には歩留まりの向上が可能となる。
また、電極上の誘電体膜が絶縁層として作用することで、絶縁膜形成工程を追加することなく、スティッキングや電流リークを抑制することが可能となる。

［適用例２］上記適用例に記載の光フィルターは、前記第１電極、または前記第２電極を覆っている前記誘電体膜と、前記第１ミラー、または前記第２ミラーを構成している前記誘電体膜とが同一材料であることが好ましい。

本適用例によれば、ミラー、ならびに電極上への誘電体膜の形成を同一工程とすることが出来、工程の簡略化、更には歩留まりの向上が可能となる。

［適用例３］上記適用例に記載の光フィルターは、前記第１電極、または前記第２電極を覆っている前記誘電体膜と、前記第１ミラー、または前記第２ミラーを構成している前記誘電体膜とが連続していることが好ましい。

本適用例によれば、ミラーを任意形状にパターニングする際に行うエッチングやリフトオフなどの工程が省略され、それら工程での他の部材へのダメージ発生による歩留まりの低下を省くことが可能となる。

［適用例４］上記適用例に記載の光フィルターは、前記第１ミラー、及び前記第２ミラーは前記誘電体膜が複数積層された積層膜からなることが好ましい。

本適用例によれば、ミラーは高反射率を持ちつつ、透過性も有していなければならず、ミラーを積層膜とすることで、反射性と透過性を兼ね備えたミラーとして作用することが出来る。

［適用例５］上記適用例に記載の光フィルターは、前記第１ミラー、及び前記第２ミラーを構成する前記誘電体膜であって、前記積層膜、またはその一部の前記誘電体層が前記第１電極、または前記第２電極を覆っていることが好ましい。

本適用例によれば、ミラーの構成要素である誘電体膜の全部または一部が電極上に形成されることとなる。この場合、積層膜の厚みが厚ければ厚いほど絶縁性は向上するが、その分、電極間のギャップは狭くなる。必要な駆動範囲を確保するためには電極間ギャップを予め広くしておく必要が生じ、それにより電極間に発生する静電引力は低下してしまう。そのため、必要に応じて誘電体膜の全部、または一部を形成することで、所望の特性を得ることが出来る。

［適用例６］上記適用例に記載の光フィルターは、前記第１ミラー、及び前記第２ミラーが前記誘電体膜と金属膜から形成されることが好ましい。

本適用例によれば、ミラーは誘電体膜と金属膜の積層構造から構成される。金属膜は高い反射率を持ちながら、必要となる透過性を持つ材料は少ないが、反射ピークが得られる波長帯域は広くなる。誘電体膜は積層膜とすることで高い反射率を持ちつつ透過性を有することも可能であるが、反射ピークが得られる波長帯域が狭い。そのため、誘電体積層膜と組み合わせることで、それぞれの特性を補い、光フィルターに適したミラーとして作用することが可能となる。

［適用例７］上記適用例に記載の光フィルターは、前記第１ミラー、及び前記第２ミラー上に酸化または硫化に対して耐性を有するバリア膜が形成されていることが好ましい。

本適用例によれば、ミラー上にバリア膜を形成することで、ミラーの信頼性を向上させることが出来る。金属膜は耐環境性に乏しい材料が多く、時間経過によりミラーの特性が低下することが想定される。ミラー上にバリア層を形成すれば、ミラーの特性低下を抑制でき、信頼性を長期間持続して得ることが可能となる。

［適用例８］上記適用例に記載の光フィルターは、前記バリア膜が前記第１電極、または前記第２電極の少なくとも一方を覆っていることが好ましい。

本適用例によれば、バリア膜が電極上を覆うことで、ミラーを構成する誘電体膜のみが電極上にある場合よりも更に絶縁効果を高めることが出来る。バリア膜に使用する膜は誘電体であるため、誘電体膜が積層されることで、効果が向上する。

［適用例９］本発明の光機器は、上記に記載の光フィルターを用いることを特徴とする。

本適用例によれば、スティッキングや電流リークが発生し得ない光機器を提供することが出来る。

実施形態１の光フィルターの構成を示す平面図。 実施形態１の光フィルターの構成を示す断面図。 実施形態１の光フィルターにおいて、電圧が印加されていない場合の波長と透過率との関係を示す図。 実施形態１の光フィルターにおいて、電圧が印加された場合の波長と透過率との関係を示す図。 実施形態１の光フィルターの製造方法を説明するための図。 実施形態１の光フィルターの製造方法を説明するための図。 実施形態１の光フィルターの製造方法を説明するための図。 実施形態１の光フィルターの製造方法を説明するための図。 実施形態１の光フィルターの製造方法を説明するための図。 変形例１の光フィルターの構成を示す断面図。 変形例２の光フィルターの構成を示す断面図。 実施形態２の可変ギャップエタロンフィルターを用いた光フィルターの構造の一例を示す図。 実施形体の光機器の一例である波長多重通信システムの送信機の概略構成を示すブロック図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、光フィルターとして、エアーギャップ型かつ静電駆動型の光フィルターについて説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
図１および図２において、符号１はエアーギャップ型で静電駆動型の光フィルターである。この光フィルター１は、第１基板２と、第１基板２に対向した状態で接合（または接着）された第２基板３と、第１基板２の第２基板３と対向する側の対向面２ａの中央部に設けられた円形状の第１ミラー４Ａと、第２基板３の第１基板２と対向する側の面の中央部に形成された第１の凹部５の底部中央に第１ミラー４Ａと第１のギャップＧ１を介して対向して設けられた円形状の第２ミラー４Ｂと、第１基板２の第１ミラー４Ａの周囲に設けられた円環状の第１電極６Ａと、第２基板３の第１の凹部５の周囲に形成された円環状の第２の凹部７に第１電極６Ａと第２のギャップＧ２を介して対向して設けられた円環状の第２電極６Ｂと、第１基板２の対向面２ａの反対面側において、第１電極６Ａとほぼ対応する位置にエッチング（選択除去）により形成された薄肉の円環状のダイアフラム部８とにより構成されている。

静電アクチュエーターは第２のギャップＧ２を介して対向して設けられた電極６Ａ、６Ｂと、ダイアフラム部８と、により構成されている。

第１基板２及び第２基板３を共に光透過性を有する材料とすることにより、電磁波のうち所望の波長帯域の電磁波や可視光線を入射光として用いることができる。透過性を持つ材料として、具体的には、ソーダガラス、結晶化ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸ナトリウムガラス、無アルカリガラス等が好適に用いられる。
また、第１基板２及び第２基板３を共に半導体材料、例えばシリコンで形成すれば、入射光として近赤外線を用いることができる。

第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂは、第１のギャップＧ１を介して互いに対向して配置されたもので、高屈折率層と低屈折率層とが交互に複数積層された誘電体膜により構成されている（以下、第１ミラー４Ａを構成する誘電体膜を第１誘電体多層膜９Ａ、第２ミラー４Ｂを構成する誘電体膜を第２誘電体多層膜９Ｂとする。）。なお、第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂは、誘電体多層膜に限定されることなく、例えば、銀を主成分とする合金膜や、それらの多層膜等を用いることもできる。

これら第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂのうち、第１ミラー４Ａは変形可能な第１基板２に設けられているので可動ミラーと称し、第２ミラー４Ｂは変形しない第２基板３に設けられているので固定ミラーと称することもある。

この光フィルター１を可視光線の領域あるいは赤外線の領域で用いる場合、誘電体多層膜における高屈折率層を形成する材料としては、例えば、酸化チタン（Ｔｉ₂Ｏ）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）等が用いられる。また、光フィルター１を紫外線の領域で用いる場合、高屈折率層を形成する材料としては、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ₂）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化トリウム（ＴｈＯ₂）等が用いられる。

一方、誘電体多層膜における低屈折率層を形成する材料としては、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）等が用いられる。
この高屈折率層及び低屈折率層の層数及び厚みについては、必要とする光学特性に基づいて適宜に設定される。一般に、誘電体多層膜により反射膜（ミラー）を形成する場合、その光学特性を得るために必要な層数は１０層以上である。

第１電極６Ａ、第２電極６Ｂは、第２のギャップＧ２を介して互いに対向して配置されたもので、入力される駆動電圧に応じてこれら第１電極６Ａ、第２電極６Ｂ間に静電力を発生させ、第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂを互いに対向した状態で相対移動させる静電アクチュエーターの一部を構成するものである。

これにより、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂは、ダイアフラム部８を図２の上下方向に変位させて第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂ間の第１のギャップＧ１を変化させ、この第１のギャップＧ１に対応する波長の光を出射するようになっている。

なお、本実施形態では、第１基板２の対向面２ａと第２基板３に形成された第２の凹部７とは平行になっているので、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂ間も平行となっている。
これら第１電極６Ａ、第２電極６Ｂを形成する材料としては導電性であればよく、特に限定はされないが、例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ａｕ等の金属、あるいはカーボン、チタン等を分散した樹脂、多結晶シリコン（ポリシリコン）、アモルファスシリコン等のシリコン、窒化シリコン、ＩＴＯ等の透明導電材料等が用いられる。
これら第１電極６Ａ、第２電極６Ｂには、図１に示すように、第１配線１１Ａ、第２配線１１Ｂが接続されており、これら第１電極６Ａ、第２電極６Ｂは、これら第１配線１１Ａ、第２配線１１Ｂを介して電源（図示せず）に接続されている。

本実施形態では第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂを構成する第１誘電体多層膜９Ａ、第２誘電体多層膜９Ｂが、第１電極、または第２電極の少なくとも一方を覆うように形成されている。これにより、製造時及び使用時のスティッキングや電流リークが防止され、信頼性を向上させることが出来る。

なお、本実施形態では第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂを構成する第１誘電体多層膜９Ａ、第２誘電体多層膜９Ｂが第１電極、または第２電極覆うように形成されているとしたが、第１誘電体多層膜９Ａ、第２誘電体多層膜９Ｂの一部の膜のみが、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂを覆う構造としてもよい。

積層膜の厚みが厚ければ厚いほど絶縁性は向上するが、その分、電極間のギャップは狭くなる。必要な駆動範囲を確保するためには電極間ギャップを予め広くしておく必要が生じ、それにより電極間に発生する静電引力は低下してしまう。そのため、必要に応じて誘電体膜の全部、または一部を形成することで、所望の特性を得ることが出来る。

電源は、駆動信号として、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂに電圧を印加することにより、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂを駆動させ、これらの間に所望の静電力を発生させるものである。なお、この電源には制御装置（図示せず）が接続されており、この制御装置によって電源を制御することにより、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂ間の電位差を調整することができるようになっている。

ダイアフラム部８は、このダイアフラム部８が形成されていない第１基板２の箇所に比べて厚さが薄くなっている。このように、第１基板２のうち他の箇所に比べて厚さが薄い箇所は、弾性（可撓性）を有して変形可能（変位可能）になっており、これにより、このダイアフラム部８は、第１のギャップＧ１を変化させて第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂ間の間隔を所望の波長の光に対応する間隔に変化させることにより、所望の波長の光を出射させる波長選択機能を有するようになっている。

これらダイアフラム部８の形状や厚みは、所望の波長の範囲の光を出射させることができればよく、具体的には、第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂ間の間隔の変化量及び変化の速さ等を勘案し、この光フィルター１に求められる出射光の波長の範囲に対応して設定される。

本実施形態の光フィルター１では、制御装置及び電源が駆動されず、したがって、第１電極６Ａと第２電極６Ｂとの間に電圧が印加されていない場合、第１ミラー４Ａと第２ミラー４Ｂとは第１のギャップＧ１を介して対向している。そこで、この光フィルター１に光が入射すると、図３に示すように、この第１のギャップＧ１に対応した波長の光が透過し、例えば７２０ｎｍの波長の光が出射されることとなる。

ここで、制御装置及び電源を駆動させて第１電極６Ａと第２電極６Ｂとの間に電圧を印加すると、これら第１電極６Ａと第２電極６Ｂとの間には、電圧（電位差）の大きさに対応した静電力が発生する。このように、制御装置が電源を制御することにより、第１電極６Ａ、第２電極６Ｂ間に所望の電圧を印加し、第１電極６Ａと第２電極６Ｂとの間に所望の静電力を発生させることができる。このようにして第１電極６Ａ、第２電極６Ｂ間に所望の静電力が発生すると、この静電力により第１電極６Ａ、第２電極６Ｂが相互に引きつけられて第１基板２が第２基板３側に向かって変形し、第１ミラー４Ａと第２ミラー４Ｂとの第１のギャップＧ１が、電圧が印加されていない場合と比べて狭くなる。

そこで、この光フィルター１に光が入射すると、図４に示すように、変位した第１のギャップＧ１に対応した波長の光が透過し、例えば５９０ｎｍの波長の光が出射されることとなり、透過波長が短波長側にシフトすることとなる。

次に、本実施形態の光フィルター１の製造方法について、図面を参照して説明する。図５〜９は、本実施形態の光フィルター１の製造方法を示す断面図である。
この製造方法は、［１］第１基板の加工工程、［２］第２基板の加工工程、を有している。以下、各工程について順次説明する。

［１］第１基板の加工工程
図５（ａ）に示すように、第１基板２の全面にマスク層５１を成膜する。マスク層５１を構成する材料としては、例えば、Ｃｒ／Ａｕ等の金属膜やレジスト材料等を用いることができる。マスク層５１の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１μｍ程度とすることが好ましく、０．１〜０．３μｍ程度とすることがより好ましい。マスク層５１が薄すぎると、第１基板２を十分に保護できない場合があり、マスク層５１が厚すぎると、マスク層５１の内部応力によりマスク層５１が剥がれ易くなる場合がある。本実施形態では、マスク層５１は、Ｃｒ／Ａｕ膜をスパッタ法によって成膜し、Ｃｒ、Ａｕそれぞれの膜厚は０．０１μｍ、０．３μｍとしている。

次に、図５（ｂ）に示すように、マスク層５１に、ダイアフラム部８を形成するための開口部５１ａを形成する。開口部５１ａは、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。具体的には、マスク層５１上に、開口部５１ａに対応したパターンを有するレジスト層（図示せず）を形成し、このレジスト層をマスクとして、マスク層５１の一部を除去した後に、レジスト層を除去することで開口部５１ａが形成される。なお、マスク層５１の一部除去は、ウェットエッチング等により行われる。

次に、図５（ｃ）に示すように、ウェットエッチングによって第１基板２をエッチングし、ダイアフラム部８を形成する。エッチング液としては、例えば、フッ酸水溶液や緩衝フッ酸水溶液（ＢＨＦ）が等を用いることができる。なお、ダイアフラム部８の形成方法としては、ウェットエッチングに限られず、ドライエッチング等他のエッチング法を用いてもよい。その後、図５（ｄ）に示すように、マスク層５１をエッチングによって除去することによって、ダイアフラム部８を備えた第１基板２が得られる。

次に、図６（ａ）に示すように、第１電極６Ａ、第１配線１１Ａを形成する。第１電極６Ａ、第１配線１１Ａを構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｕ、Ａｌ等の金属膜やＩＴＯのような透明導電材料等を用いることができる。第１電極６Ａ、第１配線１１Ａの厚さは、例えば、０．１〜０．２μｍとするのが好ましい。

これら第１電極６Ａ、第１配線１１Ａを形成するためには、蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等によって金属膜等を成膜した後、フォトリソグラフィー法及びエッチングによってパターニングを行う。

次に、対向面２ａのダイアフラム部８に囲まれた位置２ａ’で第１ミラー４Ａとして作用する第１誘電体多層膜９Ａを形成する。例えば、第１誘電体多層膜９Ａは高屈折率層を形成する材料として酸化チタン（Ｔｉ₂Ｏ）、低屈折率層を形成する材料として酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を積層することで第１ミラー４Ａとして作用する。

また第１ミラー４Ａとして作用する第１誘電体多層膜９Ａは、連続した膜として、第１電極６Ａを覆うように形成されている。これにより、絶縁膜のみを形成する工程を追加することなく第１電極６Ａ上に絶縁層として作用する誘電体膜を形成できる。これにより、スティッキングや電流リークが防止され、信頼性を向上させることが出来る。

なお、本実施形態の第１基板２の加工工程において、第１ミラー４Ａとして作用する第１誘電体多層膜９Ａは、連続した膜として、第１電極６Ａを覆うように形成されているとしたが、フォトリソグラフィーなどでパターニングされ、第２ミラー４Ｂとして作用する第２誘電体多層膜９Ｂが連続した膜となっていない構造としてもよい。

［２］第２基板の加工工程
図７（ａ）に示すように、第２基板３の全面にマスク層６１を成膜する。マスク層６１を構成する材料としては、マスク層５１と同様、例えば、Ｃｒ／Ａｕなどの金属膜や、レジスト材料等を用いることができる。

次に、図７（ｂ）に示すように、マスク層６１の第１基板２との対向面３ａに、第２の凹部７を形成するための開口部６１ａを形成する。開口部６１ａは、開口部５１ａと同様の方法で形成することができる。

次に、図７（ｃ）に示すように、ウェットエッチングによって第２基板３をエッチングし、第２の凹部７を形成する。エッチング液としては、例えば、フッ酸水溶液や緩衝フッ酸水溶液（ＢＨＦ）等を用いることができる。なお、第２の凹部７の形成方法としては、ウェットエッチングに限られず、ドライエッチング等他のエッチング法を用いてもよい。

次に、エッチングによって図７（ｄ）のように第２基板３からマスク層６１を除去する。その後、第２の凹部７の形成と同じ要領で、第１の凹部５を形成する。具体的には、第２基板３上にマスク層６２を成膜し、図８（ａ）に示すように、第１の凹部５を形成するための開口部６２ａを形成する。次いで、図８（ｂ）に示すように、ウェットエッチングによって第２基板３をエッチングして、第１の凹部５を形成する。その後、図８（ｃ）に示すように、マスク層６２をエッチングによって除去することによって、第１の凹部５及び第２の凹部７を備えた第２基板３が得られる。

次に、図９（ａ）に示すように、第２電極６Ｂ、第２配線１１Ｂを形成する。第２電極６Ｂ、第２配線１１Ｂを構成する材料としては、例えばＣｒ、Ａｌ等の金属膜やＩＴＯのような透明導電材料等を用いることができる。第２電極６Ｂ、第２配線１１Ｂの厚さは、例えば、０．１〜０．２μｍとするのが好ましい。
これら第２電極６Ｂ、配線１１Ｂの形成には、蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等によって金属膜等を成膜した後、フォトリソグラフィー法及びエッチングによってパターニングを行う。

次に、第１基板２の第１ミラー４Ａに対向する位置に第２ミラー４Ｂとして作用する第２誘電体多層膜９Ｂを形成する。例えば、第２誘電体多層膜９Ｂ高屈折率層を形成する材料として酸化チタン（Ｔｉ₂Ｏ）、低屈折率層を形成する材料として酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を積層することで第２ミラー４Ｂとして作用する。

また第２ミラー４Ｂとして作用する第２誘電体多層膜９Ｂは、連続した膜として、第２電極６Ｂを覆うように形成されている。これにより、絶縁膜のみを形成する工程を追加することなく第２電極６Ｂ上に絶縁層として作用する誘電体膜を形成できる。これにより、スティッキングや電流リークが防止され、信頼性を向上させることが出来る。

なお、本実施形態の第２基板３の加工工程において、第２ミラー４Ｂとして作用する第２誘電体多層膜９Ｂは、連続した膜として、第２電極６Ｂを覆うように形成されているとしたが、フォトリソグラフィーなどでパターニングされ、第２ミラー４Ｂとして作用する第２誘電体多層膜９Ｂが連続した膜となっていない構造としてもよい。

なお、本実施形態では、第１誘電体多層膜９Ａ、第２誘電体多層膜９Ｂのそれぞれが、第１電極６Ａ、ならびに第２電極６Ｂを覆うものとしたが、第１誘電体多層膜９Ａ、または第２誘電体多層膜９Ｂのどちらか一方が、第１電極６Ａ、または第２電極６Ｂを覆う構造としてもよい。

以上説明したように、本実施形態の光フィルターによれば、第１電極６Ａ、および第２電極６Ｂを、第１ミラー４Ａを構成する第１誘電体多層膜９Ａ、および第２ミラー４Ｂを構成する第２誘電体多層膜９Ｂが覆うことで、絶縁層のみを形成する工程を追加することなく、絶縁層としての誘電体膜を形成することが出来る。これにより、製造時及び使用時のスティッキングや電流リークが防止され、製品信頼性を向上させることが出来る。

（変形例１）
図１０は、変形例１に係るエアーギャップ型で静電駆動型の光フィルターである。
上記実施形態１では、第１ミラー４Ａ、第２ミラー４Ｂに誘電体多層膜を用いたが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例１に係る光フィルター２０について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。

第１ミラー２１Ａ、第２ミラー２１Ｂは、第１誘電体多層膜２２Ａ、第２誘電体多層膜２２Ｂ、ならびに第１金属膜２３Ａ、第２金属膜２３Ｂから構成される。第１誘電体多層膜２２Ａ、第２誘電体多層膜２２Ｂは、例えば、酸化チタン（Ｔｉ₂Ｏ）や酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）から構成される。第１金属膜２３Ａ、第２金属膜２３Ｂの材料としては、Ａｇ（銀）単体、Ａｇ（銀）を主成分とする合金、Ａｕ（金）単体、Ａu（金）を主成分とする合金、Ａｌ（アルミニウム）単体、Ａｌ（アルミニウム）を主成分とする合金の中から選ばれた一つを使用することができる。これら金属単体あるいは金属の合金は、光学膜の候補として有力である。

ミラーは誘電体膜と金属膜から構成されることで、反射ピークが得られる波長帯域を広くすることが出来る。金属膜は高い反射率を持ちながら、必要となる透過性を持つ材料は少ないが、反射ピークが得られる波長帯域は広くなる。誘電体膜は積層膜とすることで高い反射率を持ちつつ透過性を有することも可能であるが、反射ピークが得られる波長帯域が狭い。そのため、誘電体積層膜と組み合わせることで、それぞれの特性を補い、光フィルターに適したミラーとして作用することが可能となる。

第１ミラー２１Ａ、第２ミラー２１Ｂを構成する第１誘電体多層膜２２Ａ、第２誘電体多層膜２２Ｂは、第１電極６Ａ、ならびに第２電極６Ｂを覆うように形成されている。これにより、実施形態１と同様に、スティッキングや電流リークが防止され、信頼性を向上させることが出来る。

（変形例２）
なお、変形例１において、図１１に示すように第１ミラー２１Ａ、および第２ミラー２１Ｂ上に第１バリア膜２４Ａ、および第２バリア膜２４Ｂを形成しても良い。第１ミラー２１Ａ、および第２ミラー２１Ｂを構成する第１金属膜２３Ａ、第２金属膜２３Ｂに好適な材料として、Ａｇ（銀）単体、Ａｇ（銀）を主成分とする合金が挙げられるが、これらは酸化や硫化などへの耐性が低く、すぐに劣化が起きてしまう。それを防ぐ手段として、第１バリア膜２４Ａ、および第２バリア膜２４Ｂの形成が効果的である。

第１バリア膜２４Ａ、および第２バリア膜２４Ｂの材料としては、Ａｌ（アルミニウム）の酸化膜、Ａｌ（アルミニウム）の窒化膜、Ｓｉ（シリコン）の酸化膜、Ｓｉ（シリコン）の窒化膜、Ｔｉ（チタン）の酸化膜、Ｔｉ（チタン）の窒化膜、Ｔａ（タリウム）の酸化膜、Ｔａ（タリウム）の窒化膜、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）膜、Ｍｇ（マグネシウム）のフッ化膜の群の中から選ばれた一つの膜、あるいは、上記の群の中から選ばれた一つの酸化膜および一つの窒化膜の積層膜を使用することができる。

なお、図１１に示すように、第１バリア膜２４Ａ、および第２バリア膜２４Ｂを第１電極６Ａ、および第２電極６Ｂ上に形成することで、ミラーを構成する誘電体膜のみが電極上にある場合よりも更に絶縁効果を高めることが出来る。バリア膜に使用する膜は誘電体であるため、誘電体膜が積層されることで、効果が向上する。

以上述べたように、本変形例に係る光フィルター２０によれば、実施形態１での効果に加えて、反射ピークが得られる波長帯域の広域化、ならびに絶縁性の向上が可能となる。
（実施形態２）

上記実施形態１、ならびに上記変形例１の光フィルターを用いることで、図１２に示すような分光測定器を構成することができる。なお、分光測定器の例としては、例えば、測色器、分光分析器、分光スペクトラムアナライザー等があげられる。図１２に示される分光測定器において、例えば、サンプル２００の測色を行う場合には光源１００が用いられ、また、サンプル２００の分光分析を行う場合には、光源１００’が用いられる。

分光測定器は、光源１００（あるいは１００’）と、複数の波長可変バンドパスフィルター（可変ＢＰＦ（１）〜可変ＢＰＦ（４））を備える光フィルター（分光部）３００と、フォトダイオード等の受光素子ＰＤ（１）〜ＰＤ（４）を含む受光部４００と、受光部４００から得られる受光信号（光量データ）に基づいて、所与の信号処理を実行して分光光度分布等を求める信号処理部６００と、可変ＢＰＦ（１）〜可変ＢＰＦ（４）の各々を駆動する駆動部３０１と、可変ＢＰＦ（１）〜可変ＢＰＦ（４）の各々の分光帯域を可変に制御する制御部３０３と、を有する。信号処理部６００は、信号処理回路５０１を有し、必要に応じて、補正演算部５００を設けることも可能である。分光光度分布の測定によって、例えば、サンプル２００の測色や、サンプル２００の成分分析等を行うことができる。また、光源１００（１００’）としては、例えば、白熱電球、蛍光灯、放電管、ＬＥＤ等の固体発光素子を用いた光源（固体発光素子光源）等を使用することができる。

なお、光フィルター３００および受光部４００によって、光フィルターモジュール３５０が構成される。光フィルターモジュール３５０は、分光測定器に適用できる他、例えば、光通信装置の受信部（受光光学系と受光素子を含む）としても使用可能である。この例については、図５を用いて後述する。本実施形態における光フィルターモジュール３５０は、光学膜の特性劣化が抑制されて信頼性が高く、また、透過光の波長範囲を広くとることができ、小型軽量で、かつ使い勝手がよいという利点がある。
（第３実施形態）

図１３は、光機器の一例である波長多重通信システムの送信機の概略構成を示すブロック図である。波長多重（WDM：Wavelength Division Multiplexing）通信では、波長の異なる信号は干渉し合わないという特性を利用して、波長が異なる複数の光信号を一本の光ファイバー内で多重的に使用すれば、光ファイバー回線を増設せずにデータの伝送量を向上させることができるようになる。

図１３において、波長多重送信機８００は、光源１００からの光が入射される光フィルター３００を有し、光フィルター３００（上記いずれかのミラー構造が採用されたエタロン素子を具備する）からは、複数の波長λ０，λ１，λ２，…の光が透過される。波長毎に送信器３１１，３１２，３１３が設けられる。送信器３１１，３１２，３１３からの複数チャンネル分の光パルス信号は、波長多重装置３２１にて１つに合わせられて一本の光ファイバー伝送路３３１に送出される。

本発明は光符号分割多重（ＯＣＤＭ：Optical Code Division Multiplexing）送信機にも同様に適用できる。ＯＣＤＭは、符号化された光パルス信号のパターンマッチングによってチャンネルを識別するが、光パルス信号を構成する光パルスは、異なる波長の光成分を含んでいるからである。このように、本発明を光機器に適用することによって、光学膜の特性劣化が抑制された、信頼性の高い光機器（例えば、各種センサーや光通信応用機器）が実現される。

以上、幾つかの実施形態について本発明を説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるものである。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。

１…光フィルター、２…第１基板、３…第２基板、４Ａ…第１ミラー，４Ｂ…第２ミラー，２１Ａ…第１ミラー，２１Ｂ…第２ミラー、５…第１の凹部、６Ａ…第１電極，６Ｂ…第２電極、７…第２の凹部、８…ダイアフラム部、９Ａ…第１誘電体多層膜，９Ｂ…第２誘電体多層膜，２２Ａ…第１誘電体多層膜，２２Ｂ…第２誘電体多層膜、１１Ａ…第１配線，１１Ｂ…第２配線、Ｇ１…第１のギャップ、Ｇ２…第２のギャップ、２３Ａ…第１金属膜，２３Ｂ…第２金属膜、２４Ａ…第１バリア膜，２４Ｂ…第２バリア膜。

Claims (9)

1. 第１基板と、
   前記第１基板に設けられた第１ミラーと、
   前記第１ミラーの周辺に配置された第１電極と、
   前記第１基板と対向した第２基板と
   前記第２基板に設けられ、前記第１ミラーと対向した第２ミラーと、
   前記第２ミラーの周辺に設けられ、前記第１電極と対向した第２電極と、
   を少なくとも有し、
   前記第１ミラー、及び前記第２ミラーは誘電体膜を含み、
   前記誘電体膜が、前記第１電極、または前記第２電極の少なくとも一方の表面を覆っていることを特徴とする光フィルター。
2. 請求項１に記載の光フィルターであって、
   前記第１電極、または前記第２電極を覆っている前記誘電体膜と、
   前記第１ミラー、または前記第２ミラーを構成している前記誘電体膜と、が同一材料であることを特徴とする光フィルター。
3. 請求項１または請求項２に記載の光フィルターであって、
   前記第１電極、または前記第２電極を覆っている前記誘電体膜と、前記第１ミラー、または前記第２ミラーを構成している前記誘電体膜とが、連続して形成されていることを特徴とする光フィルター。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光フィルターであって、
   前記第１ミラー、及び前記第２ミラーは前記誘電体膜が複数積層された積層膜であることを特徴とする光フィルター。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光フィルターであって、
   前記第１ミラー、及び前記第２ミラーを構成する前記誘電体膜であって、
   前記積層膜、またはその一部の前記誘電体層が前記第１電極、または前記第２電極を覆っていることを特徴とする光フィルター。
6. 請求項１請求項５のいずれか一項に記載の光フィルターであって、
   前記第１ミラー、及び前記第２ミラーが前記誘電体膜と金属膜から形成されることを特徴とする光フィルター。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光フィルターであって、
   前記第１ミラー、及び前記第２ミラー上に酸化または硫化に対して耐性を有するバリア膜が形成されていることを特徴とする光フィルター。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光フィルターであって、
   前記バリア膜が前記第１電極、または前記第２電極の少なくとも一方を覆っていることを特徴とする光フィルター。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光フィルターを用いた光機器。

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