本論文是針對薄膜濾波器因應力影響所造成的波長飄移研究，利用研磨設備將薄膜濾波器的基板厚度變薄，使得薄膜應力效應更加顯著。首先，我們利用CWDM thin film filter (CWDM TFF)將其基板厚度由300 μm 減少至70 μm 觀察其波長位移並非明顯。另外，將薄型化CWDM TFF 由室溫加熱至100℃，觀察其光學特性，也並未有明顯改變。由於CWDM 及DWDM 兩者規格其分波多工的密度不同，換句話說，若是將DWDM TFF 的基板厚度減少，由薄膜應力所造成的波長位移將會觀察到。因此，我們將DWDM TFF 的基板厚度經由研磨由100 μm 至120 μm，其最大中心波長位移量為3.8 nm。另外，我們以光纖透鏡接觸薄型化DWDM TFF，同時向前推擠45 μm，其波長位移達3.5 nm。

Stress induced wavelength shift of thin film filter (TFF) were investigated. The substrate thickness of the TFF were greatly reduced by lapping to enhance the effects of stress. For CWDM TFF, no significant
wavelength shift was observed by reducing their substrate thickness from 300 μm to 70 μm. Further, thermal stress caused by direct heating the thin
TFF to 100℃ shows no effective changes of their optical characteristics. On the other hand, wavelength shifts induced by mechanical stress after reducing the substrate thickness of the DWDM TFF were observed. The maximum wavelength shift 3.8 nm was measured by lapping the substrate from 1mm to 120 μm. Additional wavelength shifts of 3.5 nm were
observed from the thin DWDM TFF if a lens fiber was brought into close contact with the thin DWDM TFF and was pushed forward for a distance of 45 μm.

目錄
第一章 導論 1
第二章 光學薄膜濾波器 5
2-1 關於薄膜濾波器 5
2-2 Distributed Bragg reflection (DBR) 5
2-3 Fabry-Perot filter 7
2-4 薄膜應力影響13
2-5 影響光學薄膜應力的方法 15
2-6 CWDM 和 DWDM 薄膜濾波器 17
第三章 薄膜濾波器元件製作 19
3-1 薄膜濾波器的製作 19
3-2 光學平台製作 22
第四章 光學特性量測 29
4-1 基板厚度對光學薄膜濾波器的頻譜特性量測 29
4-2 溫度對光學薄膜濾波器的頻譜特性量測 32
4-3 機械力對光學薄膜濾波器的頻譜特性量測 39
第五章 結果與討論 44
參考文獻


圖目錄
第一章 導論
圖1-1 可調式Mach-Zehnder 濾波器 2
圖1-2 液晶受外加偏壓示意圖 3
圖1-3 可調式液晶濾波器 3
第二章 光學薄膜濾波器
圖2-1、DBR 示意圖 6
圖2-2、Fabry-Perot filter 示意圖 8
圖2-3、Multi-beam interferometer 8
圖2-4、Fabry-Perot fringes 10
圖2-5、薄膜濾波器示意圖 12
圖2-6 、Fabry-Parot cavity 及DBR mirror的光學特性比較 12
圖2-7、薄膜應力類型 14
圖2-8、WDM 示意圖 17
第三章 薄膜濾波器元件製作
圖3-1、薄膜濾波器切割示意圖 20
圖3-2、EDP 蝕刻液配方 25
圖3-3、光學平台示意圖 26
第四章 光學特性量測
圖4-1、光學量測系統示意圖 29
圖4-2、不同厚度DWDM 薄膜濾波器頻譜特性 30
圖4-3、不同厚度CWDM 薄膜濾波器頻譜特性(1310T/1490T/1550R)31
圖4-4、不同厚度CWDM 薄膜濾波器頻譜特性(1310T/1490R/1550R)32
圖4-5、光學量測系統示意圖 33
圖4-6、元件量測示意圖 33
圖4-7、厚度500μm DWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 34
圖4-8、厚度400μm DWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 34
圖4-9、厚度300μm DWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 35
圖4-10、厚度200μm DWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 35
圖4-12、厚度150μm DWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 36
圖4-13、厚度對DWDM 薄膜濾波器漂移量關係 37
圖4-14、厚度70μm CWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 38
圖4-15、厚度70μm CWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 38
圖4-16、厚度70μm CWDM 薄膜濾波器加熱時頻譜特性 38
圖4-17、薄膜濾波器受壓力F 示意圖 39
圖4-18、光纖透鏡及陶瓷套管示意圖 40
圖4-19、切割槽示意圖 40
圖4-20、機構示意圖 41
圖4-21、光纖透鏡推擠薄膜濾波器(200μm×200μm×120μm)頻譜特性
41
圖4-22、光纖透鏡前進距離和中心波長飄移量關係圖 42
圖4-23、光纖透鏡推擠薄膜濾波器(200μm×250μm×120μm)頻譜特性
43

Reference
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