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DWDM用光学滤光片制造监控系统设计王海峰【摘要】分渡/合波器是DWDM系统的核心器件之一,可采用光学滤光片镀膜实现,合格的膜系需要实现膜层厚度的精确控制.介绍一种自动控制镀膜系统,在国产镀膜系统的基础上,采用工业计算机进行自动控制,采用LabVIEW和Matlab混合编程,LabVIEW编写控制界面,实时显示监控曲线和数据存储,调用Matlab完成算法,该系统能完成复杂膜系的精确控制.%The de/multiplexer is one of the kernel apparatus used in DWDM system, and can be realize by a loated light filter.It is necesssary to realize the accurate control for film thickness first to gain the qualified film system.A auto film coating system is set forth in this paper.Based on the home-made coating film system, the industry computer is adopted to perform the automatic control, LabVIEW and Matlab is employed for mix-programming, LabVIEW is used for the interface control, real-time curve display and data storage, and Matlab is called to accomplish the algorithm.The precise control of the complex film system can be achieved withthis system.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)005【总页数】4页(P147-149,152)【关键词】光学滤光片;镀膜;LabVIEW;Matlab【作者】王海峰【作者单位】广东科学技术职业学院,机电学院,广东珠海,519090【正文语种】中文【中图分类】TN16-340 引言DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)密集波分复用,基本原理就是在同一根光纤中传输多个波长的光信号。
DWDM光学镀膜介绍与解析DWDM光学镀膜介绍与解析前言随著行动电话与网际网路等通信量急速增加连接干线及都会之区间的光纤传输容量亦随之暴涨增加通信容量有两种方法一种是提高变频速度的多重时间光增幅器广波域技术提升相对分割法TDM Time Division Multiplexing另外一种是以单一光纤传输不同波长光信号之多波长方式WDM Wavelenght Division Multiplexing由於地也带动著高速化与高密度波长多重化演进换言之它所使用的Filter种类与波长亦随之多样化Filter镀膜基於耐环境温度稳定性等系统考量通常采用离子Ion等离子枪Plasma Gun与溅镀Supter或电子束EBElectric Beam等方式然而镀膜时有关膜厚监控Monitor重复再现性良率改善自动化等诸多问题仍有待镀膜厂商突破镀膜方法电子束EB蒸镀方式容易形成柱状膜结构为获高充填率Packing Density的膜层通常会采用Ion照射基板方式经Ion照射后由於离子Ion的能量使基板上形成活性核同时促进核成长及核凝缩Coalescence进而获得高充填率的膜层电子束EB蒸镀源与离子等离子枪Plasma Gun的组合又可分为离子辅助IAD Ion Assisted Deposition及离子镀IP Ion Plating 这两种方法常用於有耐环境需求的通信元件镀膜工程Leybold公司的APSAdvanced Plasma System为典型代表IAD的电子束蒸镀源与Ion产生器可个别独立控制因此IAD方式较易找出最合适的镀膜条件基於EB枪需长时间操作因此有些厂商修改Filament的尺寸与外形用来降低电子束270°偏向时所产生的离子冲击对Filament造成的耗损如此一来由高周波放电所构成的离子枪在DC放电时无法避免的Filament Suptter不纯物产生会完全消失同时离子枪可作长时间运转这种方式具有镀膜时Filer吸收损失较小膜应力比其它等离子制程更小等优点溅镀Suptter方式可获得较高的膜层充填率镀膜速度则比上述方式慢因此光通信用多层膜Filter制程很少采用OCLI及加拿大的NRCC是将金属靶材Target先作溅镀再经过氧化等离子氧化过程如此便可进行制作窄域Filter及增益等化Filter虽然具备离子辅助IAD Ion Assisted Deposition之离子束溅镀法IPBS的镀膜速度非常缓慢不过却受到北美地区以大型基板镀膜为主的Filter maker青睐各式镀膜法如图1所示蒸镀材料光通信用Filter为满足光学机械强度耐环境性等严苛要求一般镀膜材质会选用安定的金属氧化物然而不论何种镀膜方式低折射率材料除了SiO2之外其它材料几乎不被考虑高折射率材料有TiO2基本母材TiOTi2O3Ti2O5Ti4O7TiO2HfO2ZrO2Ta2O5等等除此之外Nb2O5亦备受期待 TiO2的折射率相当大n 225λ 155μm 因此常用於EB镀膜制程若用於IAD镀膜制程容易产生结晶化以及因为氧化不足所以经常发生吸收现等问题加上为获得透明状非结晶Amorphous基板温度离子电流镀膜速度等参数最佳化设定范围极为狭窄因此TiO2已被Ta2O5取代膜厚监控镀膜时对中心波长与穿透域波纹Ripple有极严苛要求为满足上述需求因此各膜层厚度精度必需控制在1 x 10以下因此镀膜时一般都采取中心波长穿透镀膜基板的同时一边以直视型监控Monitor方式直接监视镀膜厚度由於Mirror层及Cavity层的nd值会随著各14波长在穿透光量上出现山谷因此可依据各别变化曲线令停止镀膜的shutter动作直视型会自动补正上一层的膜厚误差因此误差精度为设计值的0033 x 10-4左右不过即使如此至今尚无法作出100GHz的Filter主要原因是尚无法侦测在变化曲线点时膜厚的光量变化最小值所致为弥补此缺陷补救对策是接近变化曲线点时藉由理论计算来推测并控制shutter关闭亦即所谓的推测控制法进行multi cavity filter镀膜时cavity之间相互连接的结合层的光变化量较少因此不作光量测直接作时间控制表1表2是膜厚监控规格图2是Ta2O5SiO2 113层3 cavity 100GHz基板镀膜时的run sheetsimulation不论是推测控制法或是时间控制法安定的蒸著速度与均一的膜层折射率乃是基本要求此外为了使基板的面均匀化基板转速高达1000rpm光学特性膜层穿透损耗DWDM系统用的filter膜层超过100层物理膜厚为20μm以上膜层本体会随著镀膜条件产生结构性瑕疵这也是发生光散乱与吸收主要原因若多膜层中附著sub micron粒子该处会形成核包并长成所谓的球粒nodule如果球粒表面的积层形状明显弯曲当光线通过球粒众多的膜层时会在膜层内部与表面散乱换言之它是造成光损失与光通路迷主要原因形成核包的粒子主要原因为基板研磨刮伤或清洗不良真空槽内混杂粉屑尘埃镀膜速度太快蒸镀源突然沸腾镀膜时基板带有电荷光吸收现象一般是由迁移元素等不存物或水酸基附著所造成迁移元素分别有TiCrMnFeNiCoCu离子在038～078μm可视范围08μm附近或到2μm为止的近红外线范围因电子迁移引发吸收峰值peak迁移元素等不存物可用莹光X线仪或EPMA仪Electron Probe Micro Analyzer检测若膜层充填率太小时水份OH基会附著於间隙在28μm附近出现极大的吸收band 即使在14μm高频波附近出也会产生吸收红外线分析仪可直接检测水基酸-OH或H2O的存在多层膜的场合由於多重干涉不易取得有关水基酸的资料不过只需将少许玻璃混入水基酸它的机械特性硬度杨氏系数会有明显变化换言之可藉由微小压入变位量的滞后hysteresis曲线计算出膜层硬度与杨氏系数8cavity 120层宽频域band pass filter可用APS方式镀膜之后再用纯水煮沸24小时此时因镀膜速度不同会出现吸收损失增加的膜层与吸收损失未增加的膜层其膜厚硬度与杨氏系数有显著差异具体现象如图3所示Hight Power特性石英光纤以14～15μm高功率雷射激发后从激发波长一延伸到12～15THz长波长侧的stokes线区域会发生诱导Raman增幅效应上述增幅方式如果是未使用特殊光纤时则可使低增益EDFA波长区域产生Raman增幅效应由於它具有低杂音特性因此备受关注目前已被考虑使用於长距离的网际网路由於上述的激发光源是使用高功率LDLaser Diode因此所有相关的光学元件或光模组都必需具备承受一至数W连续光CW的能耐石英光先本身耐power强度若以SMF计算大约为05KW200MWcm2á勰椭椭 l T T T T TT T òòò X T 元件的膜层由於光束外径会扩散为03～05nm实际上单位面积的能量比雷射损害值小因此膜层不会发生损伤不过表面研磨及清洗良否仍具有决定性影响膜层应力使用IAD及RPPReactive Plasma Plating镀膜时SiO2TiO2Ta2O5膜层充填率虽然都视为1左右然而此数据却显示膜层内部确实存有压缩应力CompressiveStress进而造成基板朝膜层侧成凸面状弯曲膜层内部应力σ可由基板上微小单位面积的力与力矩合成作如图4计算一旦膜层内部应力变大时基板变会产生扭曲复折射造成PMDPolarization ModeDispersion及PDLPolarization Dependent Loss等问题因此一般都希望膜层内部应力愈小愈好不过实际上在不会伤害膜层的耐环境特性前提下又可减缓膜层内部应力的有效镀膜条件至今尚未被找到表4是依照上束力与力举方法量测IAD膜层内部应力的实测值等离子辅助镀膜法及离子镀膜法会因镀膜层数增加使基板逐渐弯曲造成监控monitor中心部位与周围随著蒸镀源距离的远近差异在膜层内面产生膜厚不均现象最后导致基板内面位置偏异从而引起中心波长偏离形成filter的分光波形无法符合设计值的窘境为减少镀膜层弯曲所以先在厚度10mm的基板上成膜之后再削至所要厚度此外为配合组装作业通常会将filter切割成12～14mm正方切割过程虽然可减缓内部应力不过必需充分考虑中心波长shift问题BPF温度特性与基板选用SiO2Ta2O5 31层single cavity filter镀於各种基板时的温度系数实测值如图5所示图中的WMS-01 -02-03是OHARA开发的DWDM用基板如图5所示温度系数为0时基板的线膨胀系数为90～95 x 10-6。
DWDM原理介绍解析DWDM（密集波分复用技术）是一种用于光纤通信系统中的传输技术，可以将多个不同波长的光信号同时传输在一条光纤中，实现信号的高密度传输。
DWDM技术是实现光纤通信系统大容量传输的一项重要技术，使得光网络可以支持更多的用户和更大的带宽需求。
DWDM系统中的光纤通道可以通过增加波长或者改变波长来增加传输容量。
光纤通道中的波长间隔较小，通常为0.8nm或者0.4nm，最多可达到40个波长。
每个波长可以传输不同的数据流，因此能够实现高密度的信号传输。
通过DWDM技术，可以在一条光纤中传输Tbps级别的数据流，满足大容量传输的需求。
DWDM系统中的波长可以分为通道波长和增加波长两种。
通道波长是指用来传输用户数据的波长，增加波长是指用来增加传输容量的波长。
通常情况下，增加波长的数目要大于通道波长的数目，以提供足够的增加容量。
DWDM系统中的波长选择主要依赖于光通信系统的需求和光纤的传输特性。
带宽密集的光纤可以支持更多的波长，提供更大的传输容量。
而波长选择对应的光放大器和光滤波器也需要进行匹配，以保证传输质量和传输距离。
DWDM系统还涉及到光信号的调制和解调。
波长分复用之前，光信号需要经过调制器进行调制，将电信号转换成光信号。
调制器可以使用直接调制器或者外调制器。
波长分解复用之后，光信号需要经过解调器进行解调，将光信号转换成电信号。
解调器可以使用光电探测器进行解调。
此外，DWDM系统还包括光放大器、波分复用器、解复用器、光滤波器等组件。
光放大器用于放大光信号，增加传输距离和传输质量。
波分复用器和解复用器用于将多个波长的光信号分别复用和解复用到不同的通道。
光滤波器用于滤除不相关的波长，提高传输质量。
总结起来，DWDM原理是通过波分复用和波分解复用技术将多个不同波长的光信号同时传输在一条光纤中，实现信号的高密度传输。
通过增加波长和改变波长来增加传输容量。
DWDM技术可以实现大容量的光纤通信系统，满足日益增长的带宽需求。
半导体光学镀膜半导体光学镀膜是一种应用于半导体器件中的技术，旨在改善器件的光学性能。
第一部分：半导体光学镀膜的原理半导体光学镀膜的原理基于光的干涉和反射。
通过在半导体表面或器件上沉积一层光学薄膜，可以改变光的传播和反射特性。
这些薄膜通常由多个不同材料的层次结构组成，每个材料层具有不同的折射率。
通过精确控制每个层的厚度和材料选择，可以实现特定的光学效果，如反射、透射、增透或减反射。
第二部分：半导体光学镀膜的应用半导体光学镀膜在半导体器件中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 光学传感器：半导体光学镀膜可用于增强光学传感器的灵敏度和选择性。
通过调整薄膜的设计参数，可以实现在特定波长范围内的高透过率或高反射率，从而提高传感器的信噪比和性能。
2. 光学滤波器：光学滤波器是一种选择性透过或反射特定波长范围光线的装置。
半导体光学镀膜可用于制备各种类型的滤波器，如带通滤波器、带阻滤波器和全透射滤波器。
这些滤波器在光通信、成像和光谱分析等领域中具有广泛应用。
3. 反射镜和透射镜：半导体光学镀膜可用于制备高反射率或高透过率的镜子。
反射镜广泛应用于激光器、光学仪器和光学系统中，用于反射和聚焦光线。
透射镜通常用于调节入射光的强度，例如在激光器中用于控制输出功率。
4. 光学涂层保护：半导体器件通常需要长期使用，并且需要保护光学组件不受环境因素的损害。
光学涂层可以提供保护层，防止划痕、腐蚀和灰尘等对器件的影响。
第三部分：半导体光学镀膜的制备过程半导体光学镀膜的制备过程涉及以下几个关键步骤：1. 材料选择：根据所需的光学特性，选择合适的材料作为薄膜层的组成材料。
这些材料的折射率和透过率是设计过程中的关键参数。
2. 设计优化：使用光学模拟软件进行设计优化，确定每个薄膜层的厚度和材料。
这些参数的选择将决定所需的光学效果。
3. 沉积过程：采用物理气相沉积（PVD）或化学气相沉积（CVD）等技术将薄膜层沉积在半导体器件表面。
DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）薄膜制备工艺是一种用于制造光纤通信设备中的高密度波分复用系统的技术。
DWDM薄膜制备工艺涉及以下几个关键步骤：
1. 激发源：使用激光或其他光源，以特定波长的光线作为激发源。
通常使用稳定且具有狭窄线宽的激发源。
2. 波导器件制备：在硅基板上制备波导器件。
这可以通过化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）等技术实现。
其中，CVD是最常用的方法之一。
3. 光栅制备：将光栅结构加入到波导器件中，以实现波分复用效果。
光栅通常由周期性折射率变化组成，可以通过光刻、电子束曝光或激光干涉等方法制备。
4. 薄膜涂覆：在波导器件上进行薄膜涂覆，以增强光传输效果。
涂覆材料通常是具有特定折射率和透明度的材料，例如二氧化硅（SiO2）或氧化铝（Al2O3）等。
5. 光纤连接：将制备好的波导器件与光纤进行连接，以实现信号的传输和接收。
6. 测试和调试：对制备好的DWDM薄膜进行测试和调试，确保其性能符合要求。
这包括检查波长选择性、损耗和插入损耗等参数。
需要注意的是，DWDM薄膜制备工艺具有一定的复杂性和技术要求。
不同的制造商和研究机构可能会采用不同的工艺和技术细节。
因此，在实际应用中，具体的制备工艺可能会有所差异。
以上是一般的DWDM薄膜制备工艺的概述，但具体细节可能因制造商而异。
1。
光学镀膜介绍范文光学镀膜是一种通过在光学元件表面上沉积一层或多层薄膜，以实现对光的传播和反射特性进行调控的技术。
通过调整薄膜的材料、厚度和结构，可以使光的反射、透射和吸收特性得到优化，从而达到改善光学器件性能和实现特殊功能需求的目的。
光学镀膜的基本原理是利用光的干涉现象。
当光波遇到一个并不是完全不透光的表面时，一部分光波会被反射，一部分光波会被透射。
当光波从表面反射回来时，在这个时候的光波与入射光波产生干涉效应。
光学镀膜技术就是通过在光学元件表面添加一层或多层的薄膜，来改变反射和透射的光的干涉效应，从而达到控制光的性质的目的。
光学镀膜的制备过程通常使用物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）这两种方法。
物理气相沉积包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子束镀膜等，而化学气相沉积则包括化学气相沉积、热分解沉积和有机金属化学气相沉积等。
在光学镀膜的制备过程中，选择合适的材料和薄膜结构是非常重要的。
常见的薄膜材料包括金属、氧化物、氟化物和硫化物等。
这些材料的选择依据于所需的光学特性，如透过率、反射率和波长依赖性等。
薄膜的厚度和结构对光学性能也有重要影响，可以通过在线测量和控制薄膜厚度来达到要求。
光学镀膜的应用非常广泛。
在摄影镜头、眼镜、太阳能电池、半导体器件等领域，光学镀膜被用来增加光学元件的透过率和降低反射率，提高设备的性能。
在激光器、光纤通信和光学仪器等领域，光学镀膜用于滤波器、偏振器、分束器和反射镜等器件的制备，用来选择特定的光波或调整光波的性质。
在光学显示器件中，光学镀膜被用作透明电极和透明导电层。
总结起来，光学镀膜是一种通过在光学元件表面上沉积一层或多层薄膜来改变光的传播和反射特性的技术。
通过优化薄膜材料、厚度和结构，可以改善光学器件性能和实现特殊功能需求。
光学镀膜在各种不同领域中都有广泛的应用，对于改善光学设备性能、提高光学器件效率具有重要意义。
光学镀膜膜系类型-回复光学镀膜膜系类型指的是在光学元件表面通过镀膜技术形成的一层薄膜，用于调节光学元件的光学性能。
膜系类型的选择对于光学性能的影响至关重要。
本文将一步一步回答有关光学镀膜膜系类型的问题，以帮助读者更好地理解该主题。
第一步：了解光学镀膜的基本原理在进行光学镀膜膜系类型的探讨之前，我们首先需要了解光学镀膜的基本原理。
光学镀膜主要通过操控光的干涉效应来改变光的传播性能。
通过在光学元件表面上镀上一定的膜层，可以增强或减弱特定波长的光的反射或透射。
通过精确控制膜层的折射率、厚度以及层序，可以实现对光学性能的精确调控。
第二步：介绍光学镀膜的应用光学镀膜具有广泛的应用，涵盖了光学元件制造、激光技术、光通信、显示技术等众多领域。
在这些应用中，光学镀膜的膜系类型直接影响着光学元件的反射率、透过率、光学透明性以及耐久性等性能。
第三步：分类光学镀膜膜系类型光学镀膜膜系类型可以根据不同的分类标准进行划分。
按照光学镀膜的功能，可将其分为反射膜系和透射膜系。
反射膜系主要用于改变光的反射性能，用于增强光学元件的反射率。
而透射膜系则用于控制光线的透射性能，以提高光学元件的透过率。
此外，还可以根据光学镀膜的波长范围将其分为可见光镀膜、紫外光镀膜、红外光镀膜等类型。
第四步：详细介绍反射膜系的类型在反射膜系中，最常见的类型包括单层反射膜系、金属多层反射膜系和介质多层反射膜系。
单层反射膜系由单一材料的一层薄膜组成，用于特定波长范围内的光学性能控制。
金属多层反射膜系则由多个金属及其氧化物层交替堆积组成，用于特定波长范围内的反射增强。
介质多层反射膜系由多个介质材料层交替堆积组成，用于特定波长范围内的反射增强或增强特定波长的反射。
第五步：详细介绍透射膜系的类型在透射膜系中，主要包括单层透射膜系和介质多层透射膜系。
单层透射膜系由单一材料的一层薄膜组成，用于特定波长范围内的透射性能调节。
介质多层透射膜系由多个介质材料层交替堆积组成，用于增强或抑制特定波长范围内的透射。
DWDM光學鍍膜介紹與解析前言隨著行動電話與網際網路等通信量急速增加，連接幹線及都會之區間的光纖傳輸容量亦隨之暴漲。
增加通信容量有兩種方法，一種是提高變頻速度的多重時間光增幅器廣波域技術提升相對分割法（TDM, Time Division Multiplexing），另外一種是以單一光纖傳輸不同波長光信號之多波長方式（WDM, Wavelenght Division Multiplexing）。
由於地也帶動著高速化與高密度波長多重化演進，換言之它所使用的Filter種類與波長亦隨之多樣化。
Filter鍍膜基於耐環境、溫度、穩定性等系統考量，通常採用離子（Ion ）/ 等離子鎗（ Plasma Gun）與濺鍍（Suptter ）或電子束（ EB，Electric Beam）等方式。
然而鍍膜時有關膜厚監控（Monitor ）、重複再現性、良率改善、自動化等諸多問題仍有待鍍膜廠商突破。
鍍膜方法電子束（EB）蒸鍍方式容易形成柱狀膜結構，為獲高充填率（Packing Density ）的膜層，通常會採用 Ion 照射基板方式，經 Ion 照射後由於離子（ Ion ）的能量使基板上形成活性核，同時促進核成長及核凝縮（Coalescence ），進而獲得高充填率的膜層。
電子束（ EB）蒸鍍源與離子 / 等離子鎗（ Plasma Gun）的組合又可分為離子輔助（ IAD, Ion Assisted Deposition ）及離子鍍（ IP, Ion Plating ），這兩種方法常用於有耐環境需求的通信元件鍍膜工程。
Leybold 公司的 APS（Advanced Plasma System ）為典型代表。
IAD 的電子束蒸鍍源與Ion 產生器可個別獨立控制，因此IAD 方式較易找出最合適的鍍膜條件。
基於EB鎗需長時間操作，因此有些廠商修改Filament 的尺寸與外形，用來降低電子束 270°偏向時所產生的離子衝擊對 Filament 造成的耗損。
如此一來由高周波放電所構成的離子鎗，在 DC放電時無法避免的 Filament Suptter 不純物產生會完全消失，同時離子鎗可作長時間運轉。
這種方式具有鍍膜時 Filer 吸收損失較小、膜應力比其它等離子製程更小等優點。
濺鍍（Suptter ）方式可獲得較高的膜層充填率，鍍膜速度則比上述方式慢，因此光通信用多層膜 Filter 製程很少採用。
OCLI 及加拿大的 NRCC是將金屬靶材（ Target ）先作濺鍍，再經過氧化等離子氧化過程，如此便可進行製作窄域Filter 及增益等化 Filter。
雖然具備離子輔助（IAD, Ion Assisted Deposition ）之離子束濺鍍法（IPBS）的鍍膜速度非常緩慢，不過卻受到北美地區以大型基板鍍膜為主的Filter maker 青睞。
各式鍍膜法如圖 1 所示。
蒸鍍材料光通信用 Filter為滿足光學、機械強度、耐環境性等嚴苛要求，一般鍍膜材質會選用安定的金屬氧化物。
然而不論何種鍍膜方式，低折射率材料除了 SiO2 之外其它材料幾乎不被考慮，高折射率材料有 TiO2（基本母材： TiO、Ti2O3、Ti2O5、Ti4O7、TiO2）、HfO2、ZrO2、Ta2O5等等，除此之外 Nb2O5亦備受期待。
TiO2 的折射率相當大（ n=2.25 ，λ=1.55 μm），因此常用於 EB 鍍膜製程。
若用於 IAD 鍍膜製程容易產生結晶化，以及因為氧化不足所以經常發生吸收現等問題，加上為獲得透明狀非結晶（ Amorphous），基板溫度、離子電流、鍍膜速度等參數最佳化設定範圍極為狹窄，因此 TiO2 已被 Ta2O5取代。
膜厚監控鍍膜時對中心波長與穿透域波紋（Ripple）有極嚴苛要求，為滿足上述需求因此各膜層厚度精度必需控制在 1 x 10 -4以下。
因此鍍膜時一般都採取中心波長穿透鍍膜基板的同時，一邊以直視型監控（ Monitor ）方式直接監視鍍膜厚度。
由於Mirror 層及 Cavity 層的 n d值會隨著各 1/4 波長在穿透光量上出現山谷，因此可依據各別變化曲線令停止鍍膜的 shutter 動作。
直視型會自動補正上一層的膜厚誤差，因此誤差精度為設計值的 0.03%（3 x 10-4 ）左右。
不過即使如此至今尚無法作出100GHz的 Filter ，主要原因是尚無法偵測在變化曲線點時膜厚的光量變化最小值所致。
為彌補此缺陷補救對策是接近變化曲線點時藉由理論計算來推測並控制 shutter關閉，亦即所謂的推測控制法。
進行 multi cavity filter鍍膜時，cavity之間相互連接的結合層的光變化量較少，因此不作光量測直接作時間控制。
表1、表 2 是膜厚監控規格。
圖2是 Ta2O5/SiO2 113 層 3 cavity 100GHz基板鍍膜時的 run sheet （simulation）。
不論是推測控制法或是時間控制法，安定的蒸著速度與均一的膜層折射率乃是基本要求。
此外為了使基板的面均勻化基板轉速高達1000rpm。
光學特性膜層穿透損耗DWDM 系統用的 filter膜層超過100層，物理膜厚為20μm以上。
膜層本体會隨著鍍膜條件產生結構性瑕疵，這也是發生光散亂與吸收主要原因。
若多膜層中附著 sub micron 粒子，該處會形成核包並長成所謂的球粒（nodule ）。
如果球粒表面的積層形狀明顯彎曲，當光線通過球粒眾多的膜層時會在膜層內部與表面散亂，換言之它是造成光損失與光通路迷主要原因。
形成核包的粒子主要原因為：?基板研磨刮傷或清洗不良?真空槽內混雜粉屑、塵埃?鍍膜速度太快?蒸鍍源突然沸騰?鍍膜時基板帶有電荷光吸收現象一般是由遷移元素等不存物或水酸基附著所造成。
遷移元素分別有Ti 、Cr、Mn、Fe、Ni 、Co、Cu 離子，在0.38 ～0.78 μm可視範圍，0.8 μm 附近或到 2μm為止的近紅外線範圍，因電子遷移引發吸收峰值（ peak）。
遷移元素等不存物可用瑩光 X 線儀或 EPMA儀（Electron Probe Micro Analyzer ）檢測。
若膜層充填率太小時水份（ OH基）會附著於間隙，在 2.8 μm附近出現極大的吸收band，即使在1.4 μm高頻波附近出也會產生吸收。
紅外線分析儀可直接檢測水基酸（-OH 或H2O）的存在。
多層膜的場合由於多重干涉，不易取得有關水基酸的資料。
不過只需將少許玻璃混入水基酸，它的機械特性（硬度、楊氏係數）會有明顯變化，換言之可藉由微小壓入變位量的滯後（ hysteresis ）曲線計算出膜層硬度與楊氏係數。
8cavity 120層寬頻域band pass filter可用APS方式鍍膜，之後再用純水煮沸 24 小時，此時因鍍膜速度不同會出現吸收損失增加的膜層與吸收損失未增加的膜層，其膜厚硬度與楊氏係數有顯著差異。
具體現象如圖 3所示。
Hight Power特性石英光纖以 1.4 ～1.5 μ m 高功率雷射激發後，從激發波長一延伸到 12～15THz 長波長側的 stokes 線區域會發生誘導 Raman增幅效應。
上述增幅方式如果是未使用特殊光纖時，則可使低增益 EDFA波長區域產生 Raman增幅效應，由於它具有低雜音特性因此備受關注，目前已被考慮使用於長距離的網際網路。
由於上述的激發光源是使用高功率LD（Laser Diode ），因此所有相關的光學元件或光模組都必需具備承受一至數W連續光（ CW）的能耐。
石英光先本身耐p ower 強度若以SMF 計算大約為 0.5KW（ 200MWcm2?á??勰????橢橢????? ? ? ???????l T T T T T T Tò?????ò?ò ???????????????$?? ? X?!T??????元件的膜層由於光束外徑會擴散為0.3 ～0.5nm，實際上單位面積的能量比雷射損害值小，因此膜層不會發生損傷。
不過表面研磨及清洗良否仍具有決定性影響。
膜層應力使用 IAD 及 RPP（ Reactive Plasma Plating）鍍膜時SiO2、TiO2、Ta2O5膜層充填率雖然都視為 1 左右，然而此數據卻顯示膜層內部確實存有壓縮應力（ Compressive Stress ），進而造成基板朝膜層側成凸面狀彎曲。
膜層內部應力σ可由基板上微小單位面積的力與力矩合成作如圖 4 計算。
一旦膜層內部應力變大時基板變會產生扭曲（複折射），造成PMD （ Polarization Mode Dispersion）及PDL（Polarization Dependent Loss）等問題，因此一般都希望膜層內部應力愈小愈好。
不過實際上在不會傷害膜層的耐環境特性前提下，又可減緩膜層內部應力的有效鍍膜條件至今尚未被找到。
表4 是依照上束力與力舉方法量測IAD 膜層內部應力的實測值。
等離子輔助鍍膜法及離子鍍膜法會因鍍膜層數增加使基板逐漸彎曲，造成監控（ monitor ）中心部位與周圍隨著蒸鍍源距離的遠近差異，在膜層內面產生膜厚不均現象，最後導致基板內面位置偏異，從而引起中心波長偏離，形成 filter的分光波形無法符合設計值的窘境。
為減少鍍膜層彎曲所以先在厚度10mm的基板上成膜，之後再削至所要厚度。
此外為配合組裝作業通常會將filter切割成1.2 ～ 1.4mm 正方，切割過程雖然可減緩內部應力不過必需充分考慮中心波長shift問題。
BPF溫度特性與基板選用SiO2、Ta2O5 31 層 single cavity filter鍍於各種基板時的溫度係數實測值如圖5 所示。
圖中的 WMS-01、-02 、-03 是 OHARA開發的 DWDM用基板。
如圖5 所示溫度係數為0 時基板的線膨脹係數為9.0 ～9.5 x 10-6。
另外根據圖 6 所示得知即使是相同基板材質multi cavity時溫度係數會略為變大，換言之基版的選用必需配合膜層結構與鍍膜方法。
此外光通信用 band pass filter基板需具備下列要件：?具有適合鍍膜方法與膜層結構的線膨脹係數?透明狀?切斷或研磨工程不會龜裂、缺角?高溫高濕不會燒焦?不含公害物質尤其是海底用光通信元件對於長期可靠性有極嚴苛規範，因此玻璃材料需具備包含線膨脹係數等各種特性。
光通信系統光學 filter多波長方式的 channel 間隔從 200GHz（1.6nm）朝 100GHz（0.8nm），50GHz （ 0.4nm）超高密度及波長分 / 合波（ Multiplexer / Demmultiplexer ）等高規格方向發展。
都會系統（ Metropolitan network system）則因成本考量以多波長 4～8 channel 為主。
