Fabry-perot 필터의 투과중심파장의 온도의존성

초록

최근 Wavelength division multiplexing(WDM) 시스템에서 채널수가 증가하여 DWDM 필터와 같은 협대역 투과필터의 밴드폭이 좁아짐에 따라 필터의 투과중심파장의 외부 환경 변화에 대한 안정성이 아주 중요하게 다루어지고 있다. 일반적으로 협대역 투과필터의 투과중심파장은 주위 환경의 습도와 온도 변화에 의해 이동하게 된다. 특히 낮은 조밀도를 갖는 필터의 경우 박막 내부로 수분이 침투되어 박막의 유효굴절률과 광학두께를 증가시켜 필터의 투과중심파장은 장파장 영역으로 이동하게 된다. 그러나 이온보조증착(IAD)이나 플라즈마 이온보조증착(PIAD)과 같은 높은 에너지를 이용하는 증착기술의 적용으로 조밀도가 1에 가까운 박막을 제작할 수 있다. 박막의 조밀도가 1인 경우에는 필터의 투과중심파장 이동에 대한 외부 습도의 영향을 제거할 수 있으며, 온도변화에 의한 투과중심파장 이동만을 고려할 수 있다. H. Takashashi는 IAD 방법으로 단일공동 간섭필터를 제작하여 온도변화에 따른 필터의 중심 파장 이동에 대한 연구를 하였다. 그는 필터의 중심파장 이동을 해석하기 위하여 단일공동 간섭필터를 유효굴절률의 단일 등가층으로 대치하였다. 그러나 다중공동을 갖는 간섭필터의 경우는 하나의 등가층으로 대치하는 것이 쉽지 않기 때문에 등가 이론을 적용하기 어렵다.