JP2001147308A - Luminous flux dividing element - Google Patents

Luminous flux dividing element

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JP2001147308A
JP2001147308A JP33195599A JP33195599A JP2001147308A JP 2001147308 A JP2001147308 A JP 2001147308A JP 33195599 A JP33195599 A JP 33195599A JP 33195599 A JP33195599 A JP 33195599A JP 2001147308 A JP2001147308 A JP 2001147308A
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light beam
splitting element
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminous flux dividing element which emits an even number of diffracted rays of light and has enhanced diffraction efficiency. SOLUTION: Many belt-like standard phase patterns P1, P2, etc., which extend in a direction x are formed in parallel on a substrate B at regular pitches in a direction y to obtain the objective luminous flux dividing element 1. The substrate B, including the phase patterns P1, P2, etc., comprises a transparent resin material or a glass material. Each of the phase patterns P1, P2, etc., is formed, in such a way that the phase contrast given in its pitch in the direction y varies nonlinearly. This phase distribution is a composite phase distribution comprising the sum of a 1st phase distribution, in which a phase contact varies in a rectangular wave form with steps of the half-wavelength of incident light and a period T and a duty ratio of 1 are ensured, and a 2nd phase distribution, in which a phase contrast varies nonlinearly and a period is T/2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、グレーティング
型の光束分割素子に関する。
The present invention relates to a grating type light beam splitting element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のグレーティング型の光束分割素子
は、例えば特開平5−323110号公報、特開平7−
225305号公報に開示されている。これらの公報に
は、単一の位相高さを持つ不均等幅の矩形パターンを利
用して奇数本、あるいは偶数本の回折光を得る光束分割
素子が開示される。
2. Description of the Related Art A conventional grating type light beam splitting element is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
No. 225305. These publications disclose a light beam splitting element that obtains an odd or even number of diffracted lights by using a rectangular pattern having a single phase height and an uneven width.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公報に記載された従来の光束分割素子は、回折効率が
前者の実施例で70%〜85%、後者の実施例で81%
と低い値に止まっており、入射光の強度を十分有効に利
用することができず、光エネルギーのロスが大きいとい
う課題がある。
However, the conventional light beam splitting element described in the above publication has a diffraction efficiency of 70% to 85% in the former embodiment and 81% in the latter embodiment.
Therefore, there is a problem that the intensity of the incident light cannot be used sufficiently effectively, and the loss of light energy is large.

【0004】なお、上記の特開平7−225305号公
報にも記載されるように、コンピュータに接続される光
記録装置、あるいは、光コンピュータの分野では、ディ
ジタル演算の単位が1バイト、すなわち8ビットであ
り、演算の基本が一般に偶数ビット単位であるため、こ
れらの分野で利用される光記録装置、あるいは光コンピ
ュータにおいても、偶数本の光が利用される場合があ
る。したがって、光束分割素子も光を偶数本に分割する
ことができれば、入射光の強度を無駄にすることなく有
効に利用することができる。
As described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-225305, in the field of an optical recording device connected to a computer or an optical computer, the unit of digital operation is 1 byte, that is, 8 bits. Since the calculation is generally performed in even-bit units, even an optical recording device or an optical computer used in these fields may use even-numbered light. Therefore, if the light beam splitting element can also split the light into an even number, the intensity of the incident light can be effectively used without wasting.

【0005】この発明は、上述した従来技術の課題に鑑
みてなされたものであり、偶数本の回折光を発生する光
束分割素子であって、回折効率を従来の素子よりも高め
ることができる光束分割素子を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is a light beam splitting element for generating an even number of diffracted light beams, the light beam splitting efficiency of which is higher than that of the conventional element. It is an object to provide a split element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明にかかるグレー
ティング型の光束分割素子は、上記の目的を達成させる
ため、以下の特性を持つ第1,第2の位相分布の位相和
で全体の位相分布を構成したことを特徴とする。第1の
位相分布は、入射光の半波長の段差を持って位相差が矩
形波状に変化し、周期がT、デューティ比が1となり、
第2の位相分布は、位相差が非線形に変化し、周期がT
/2となり、これら全体で入射光を偶数本の回折光に分
離する。第1の位相分布は、入射光を主として±1次回
折光に二分し、第2の位相分布は、入射光を主として奇
数本の回折光に分離する。
In order to achieve the above object, a grating-type light beam splitting element according to the present invention provides an overall phase distribution by summing the first and second phase distributions having the following characteristics. Is constituted. In the first phase distribution, the phase difference changes in a rectangular wave shape with a step of a half wavelength of the incident light, the cycle is T, the duty ratio is 1, and
In the second phase distribution, the phase difference changes nonlinearly and the period is T
/ 2, and the incident light is totally separated into an even number of diffracted lights. The first phase distribution splits the incident light into mainly ± first-order diffracted lights, and the second phase distribution splits the incident light mainly into an odd number of diffracted lights.

【0007】上記の構成によれば、第1の位相分布は、
入射光を主として±1次回折光に2分割する機能を有
し、第2の位相分布は第1の位相分布による回折角の2
倍の回折角で入射光を奇数の回折光に分割する。このた
め、第2の位相分布により分割されたある次数の回折光
は第1の位相分布によりそれぞれ2分割され、同様に2
分割された隣の次数の回折光と重なり合う。ここで、最
も外側で他の回折光と重ならない成分を消去するように
第2の位相分布を調整することにより、偶数本の回折光
を得ることができる。
According to the above configuration, the first phase distribution is:
It has a function of mainly dividing incident light into ± 1st-order diffracted light, and the second phase distribution has a diffraction angle of 2 degrees due to the first phase distribution.
The incident light is split into an odd number of diffracted lights at twice the diffraction angle. For this reason, the diffracted light of a certain order split by the second phase distribution is split into two by the first phase distribution, and similarly,
The diffracted light of the next adjacent order is overlapped. Here, an even number of diffracted lights can be obtained by adjusting the second phase distribution so as to eliminate components that do not overlap with other diffracted lights on the outermost side.

【0008】第1、第2の位相分布の形態としては、以
下の3種類が考えられる。 (1) 第1、第2の位相分布を複合した位相パターンを単
一の部材の一面に形成する。 (2) 第1、第2の位相分布の各位相パターンを、単一の
部材の異なる面にそれぞれ独立して形成する。 (3) 第1,第2の位相分布の各位相パターンを、それぞ
れ異なる部材に独立して形成し、これらの部材を光の進
行方向に沿って直列に配置する。 いずれの形態においても、光学的な作用はほぼ同一であ
る。実際の設置時における位置合わせの容易さからは
(1),(2)が望ましく、加工の容易さからは(3)が有利であ
る。
The following three types of first and second phase distributions are conceivable. (1) A phase pattern in which the first and second phase distributions are combined is formed on one surface of a single member. (2) Each phase pattern of the first and second phase distributions is independently formed on different surfaces of a single member. (3) Each phase pattern of the first and second phase distributions is independently formed on different members, and these members are arranged in series along the traveling direction of light. In each case, the optical function is almost the same. From the ease of alignment during actual installation
(1) and (2) are desirable, and (3) is advantageous from the viewpoint of ease of processing.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる光束分割
素子の実施形態を3例説明する。なお、各実施形態で
は、第2の位相分布として後述する実施例1に示される
パターンを使用しており、第1の位相分布と合わせて入
射光を4分割する素子を構成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, three embodiments of a light beam splitting element according to the present invention will be described. In each embodiment, the pattern shown in Example 1 described later is used as the second phase distribution, and an element that divides the incident light into four light beams is configured in combination with the first phase distribution.

【0010】図1は実施形態の光束分割素子1を示す斜
視図、図2は図1の光束分割素子の位相分布を示すグラ
フである。光束分割素子1は、図1に拡大して示される
ように、x方向に延びる帯状の基準位相パターンP1,
P2,...を基板B上に等ピッチでy方向に多数並列して
形成することにより構成されている。基板Bは、基準位
相パターンP1,P2,...も含めて透明な樹脂材料、
またはガラス材料で形成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a light beam splitting element 1 of the embodiment, and FIG. 2 is a graph showing a phase distribution of the light beam splitting element in FIG. As shown in FIG. 1 in an enlarged manner, the light beam splitting element 1 has band-shaped reference phase patterns P1, P2 extending in the x direction.
Are formed in parallel in the y direction at equal pitches on the substrate B. Substrate B includes reference phase patterns P1, P2,. . . Including transparent resin materials,
Or it is formed of a glass material.

【0011】それぞれの基準位相パターンP1,P
2,...は、y方向においてそのピッチ内で与える位相差
が非線形に変化するよう形成されている。この位相分布
は、図2に示すように、入射光の半波長の段差を持って
位相差が矩形波状に変化し、周期がT、デューティ比が
1となる第1の位相分布と、位相差が非線形に変化し、
周期がT/2となる第2の位相分布との位相和で構成さ
れる複合位相分布である。すなわち、第1の実施形態に
かかる光束分割素子1は、第1、第2の位相分布を複合
した位相パターンを単一の部材の一面に形成したもので
ある。入射光は、x,y両方向に垂直なz方向と平行に
入射する。
Each of the reference phase patterns P1, P
2,... Are formed such that the phase difference applied within the pitch in the y direction changes nonlinearly. As shown in FIG. 2, the phase distribution changes in a rectangular wave shape with a step of a half wavelength of the incident light, the first phase distribution in which the period is T and the duty ratio is 1, and the phase difference Changes nonlinearly,
This is a composite phase distribution composed of a phase sum with a second phase distribution having a period of T / 2. That is, the light beam splitting element 1 according to the first embodiment has a phase pattern in which the first and second phase distributions are combined formed on one surface of a single member. The incident light is incident parallel to the z direction perpendicular to both the x and y directions.

【0012】第1の位相分布は、図3(A)に示すよう
に、入射光を回折角θで±1次回折光に2分割する機能
を有し、第2の位相分布は、図3(B)に示すように、第
1の位相分布による回折角の2倍の回折角2θで入射光
を奇数の回折光(この例では0次、±1次、±2次の5
本)に分割する機能を有する。
As shown in FIG. 3A, the first phase distribution has a function of dividing incident light into ± first-order diffracted lights at a diffraction angle θ, and the second phase distribution has a function as shown in FIG. As shown in B), the incident light is converted into an odd number of diffracted lights (0th order, ± 1st order, ± 2nd order 5th order) at a diffraction angle 2θ twice the diffraction angle due to the first phase distribution.
Book).

【0013】このような第1,第2の位相分布を合わせ
ることにより、第2の位相分布により分割された各次数
の回折光は、第1の位相分布によりそれぞれ2分割され
る。ここで、第1の位相分布による回折角θは第2の位
相分布による回折角2θの1/2であるため、二分割さ
れた各次数の回折光は、同様に2分割された隣の次数の
回折光と重なり合う。すなわち、図3(C)に破線で示し
たように、0次光は、L1,L2に分割され、-1次光はL1,L
3、+1次光はL2,L4、-2次光はL3,L5、+2次光はL4,L6にそ
れぞれ分割される。ここで、最も外側で他の回折光と重
ならない成分L5,L6を消去することにより、図3(D)に示
すようにL1,L2,L3,L4の4本の回折光を得ることができ
る。
By combining such first and second phase distributions, each order of diffracted light divided by the second phase distribution is divided into two by the first phase distribution. Here, since the diffraction angle θ according to the first phase distribution is の of the diffraction angle 2θ according to the second phase distribution, the diffracted light of each order divided into two is similarly divided into two adjacent orders. Overlap with the diffracted light. That is, as shown by the broken line in FIG. 3C, the 0th-order light is divided into L1 and L2, and the -1st-order light is divided into L1 and L2.
The third and +1 order lights are divided into L2 and L4, the -second order light is divided into L3 and L5, and the +2 order light is divided into L4 and L6. Here, by elimination of the components L5 and L6 which are the outermost and do not overlap with the other diffracted lights, four diffracted lights L1, L2, L3 and L4 can be obtained as shown in FIG. 3 (D). .

【0014】上記のような構成によると、偶数本の回折
光を効率よく発生させることができる。一般に回折格子
を用いると、回折光は0次回折光(透過光)を中心にプラ
スマイナスの回折光が対称的に現れて全体として奇数本
の回折光が得られる。実施形態の光束分割素子1は、互
いに周期が異なる第1の位相分布と第2の位相分布とを
組み合わせることにより、偶数本の回折光を発生させて
いる。
According to the above configuration, an even number of diffracted lights can be efficiently generated. In general, when a diffraction grating is used, plus or minus diffracted light appears symmetrically with respect to the 0th-order diffracted light (transmitted light), and an odd number of diffracted lights can be obtained as a whole. The light beam splitting element 1 of the embodiment generates an even number of diffracted lights by combining the first phase distribution and the second phase distribution having different periods from each other.

【0015】なお、図3の説明は、大部分の光に対する
もので、厳密な意味では正確でない。すなわち、第1の
位相分布は、理論上入射光の100%を±1次光に分離
することはできず、その81%を±1次の回折光に分離
できるに過ぎない。したがって、残りの19%の光は±
3次、±5次の回折光になる。このため、第2の位相分
布を重ねたとしても、厳密な意味では等分岐の偶数分岐
を得ることはできない。また、最も外側の回折光成分L
5,L6も消す必要がある。そこで、実際の設計に当たって
は、第1,第2の位相分布(初期値)をコンピュータに入
力して重ね合わせ、自動最適化プログラムにより、L5,L
6の消去と、残りの偶数本の回折光の等分岐を目標に第
2の位相分布を微調整する。その意味では、調整後の第
2の位相分布は、入射光を奇数本に等分記できるわけで
はない。
Note that the description of FIG. 3 is for most light and is not accurate in a strict sense. That is, in the first phase distribution, 100% of the incident light cannot be theoretically separated into ± first-order lights, but only 81% thereof can be separated into ± first-order diffracted lights. Therefore, the remaining 19% of the light is ±
It becomes third-order and ± 5-order diffracted light. For this reason, even if the second phase distribution is superimposed, even-numbered branches cannot be obtained in a strict sense. Also, the outermost diffracted light component L
It is necessary to erase 5, L6. Therefore, in the actual design, the first and second phase distributions (initial values) are input to a computer and superimposed, and L5, L
The second phase distribution is finely adjusted for the purpose of erasing step 6 and equal branching of the remaining even number of diffracted lights. In this sense, the adjusted second phase distribution does not always allow the incident light to be equally divided into odd numbers.

【0016】第1の実施形態のように位相差が非線形に
変化するような複雑な位相パターンを持つ回折格子は、
通常のリソグラフィ技術では正確に刻むことができな
い。そこで、ここでは、旋盤を用いた機械刻線法により
マスターとなる金型を作成し、その刻線されたマスター
のパターンを樹脂や光学ガラスに転写することにより光
束分割素子を作成する。
A diffraction grating having a complicated phase pattern in which the phase difference changes nonlinearly as in the first embodiment is as follows:
It cannot be accurately engraved with normal lithography techniques. Therefore, here, a mold serving as a master is created by a mechanical engraving method using a lathe, and a light beam splitting element is created by transferring the engraved master pattern to resin or optical glass.

【0017】図4(A)は、第2の実施形態にかかる光束
分割素子2の側面図である。この光束分割素子2は、単
一の部材の一方の面に第1の位相分布の位相パターンを
形成し、他方の面に第2の位相分布の位相パターンを形
成して構成されている。
FIG. 4A is a side view of the light beam splitting element 2 according to the second embodiment. The light beam splitting element 2 is formed by forming a phase pattern of a first phase distribution on one surface of a single member and forming a phase pattern of a second phase distribution on the other surface.

【0018】図4(B)は、第3の実施形態にかかる光束
分割素子3の側面図である。この光束分割素子3は、第
1の位相分布の位相パターンが形成された第1の部材3
aと、第2の位相分布の位相パターンが形成された第2
の部材3bとを、位相パターンを互いに向かい合わせる
状態で、光の進行方向に沿って直列に配置して構成され
ている。
FIG. 4B is a side view of the light beam splitting element 3 according to the third embodiment. The light beam splitting element 3 includes a first member 3 on which a phase pattern of a first phase distribution is formed.
a and a second phase pattern in which a phase pattern of a second phase distribution is formed.
And the member 3b are arranged in series along the traveling direction of light with the phase patterns facing each other.

【0019】第2,第3の実施形態における第1の位相
分布の位相パターンは、半波長分の深さをコントロール
するのみであるため、通常のリソグラフィ技術により容
易に形成することができる。これに対して第2の位相分
布の位相パターンは、第1の実施形態におけるのと同様
に、機械刻線法により形成することができる。
Since the phase pattern of the first phase distribution in the second and third embodiments only controls the depth corresponding to a half wavelength, it can be easily formed by ordinary lithography. On the other hand, the phase pattern of the second phase distribution can be formed by the machine marking method as in the first embodiment.

【0020】次に、上記の第1の実施形態に基づく具体
的な実施例である光束分割素子の構成例を14例説明す
る。実施例1は入射光束を4本の回折光に分割する素
子、実施例2,3は入射光を6本の回折光に分割する素
子、実施例4〜6は入射光束を8本の回折光に分割する
素子、実施例7,8は入射光束を10本の回折光に分割
する素子、実施例9,10は入射光束を12本の回折光
に分割する素子、実施例11,12は入射光束を14本
の回折光に分割する素子、実施例13,14は入射光束
を16本の回折光に分割する素子の例である。
Next, 14 examples of the configuration of the light beam splitting element as a specific example based on the first embodiment will be described. Example 1 is an element that splits an incident light beam into four diffracted lights, Examples 2 and 3 are elements that splits incident light into six diffracted lights, and Examples 4 to 6 are those that split an incident light beam into eight diffracted lights. Examples 7 and 8 are elements that split an incident light beam into ten diffracted lights, Examples 9 and 10 are elements that split an incident light beam into twelve diffracted lights, and Examples 11 and 12 are incident light. Embodiments 13 and 14 are examples of elements that split an incident light beam into 16 diffracted lights.

【0021】[0021]

【実施例1】表1は、実施例1の光束分割素子に用いら
れる第2の位相分布を示す。この表は、第2の位相分布
の1ピッチ(周期T/2)を図1のy方向、すなわち位相
パターンの並列方向に沿って1〜32の32の座標に等
分割した各座標での光の位相を示しており、その単位は
ラジアンである。
Embodiment 1 Table 1 shows a second phase distribution used in the light beam splitting element of Embodiment 1. This table shows that the light at each coordinate obtained by equally dividing one pitch (period T / 2) of the second phase distribution into 32 coordinates of 1 to 32 along the y direction of FIG. 1, that is, the parallel direction of the phase pattern. And its unit is radian.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表2は、表1に示した第2の位相分布を前
述の第1の実施形態で示したように同一面上で第1の位
相分布と重ね合わせた複合位相分布を示す。この表は、
複合位相分布の1ピッチ(周期T)を図1のy方向、すな
わち位相パターンの並列方向に沿って1〜64の64の
座標に等分割した各座標での光の位相を示しており、そ
の単位はラジアンである。
Table 2 shows a composite phase distribution in which the second phase distribution shown in Table 1 is overlapped with the first phase distribution on the same plane as described in the first embodiment. This table is
One pitch (period T) of the composite phase distribution is shown in FIG. 1 in the y direction, that is, the light phase at each coordinate which is equally divided into 64 coordinates of 1 to 64 along the parallel direction of the phase pattern. The unit is radian.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】位相パターンの実形状は、位相差0の点か
らの光の進行方向(図1のz方向)の距離として表される
場合、空気中での使用を前提とすると、使用波長をλ、
素子の屈折率をnとして、位相×λn/(2π(n−1))
により求められる。図5は、表2に示される実施例1の
光束分割素子の複合位相分布を示すグラフであり、縦軸
が位相、横軸が座標である。
When the actual shape of the phase pattern is expressed as a distance in the traveling direction of light (z direction in FIG. 1) from a point having a phase difference of 0, the wavelength used is λ, assuming use in air. ,
The phase x λn / (2π (n-1)), where n is the refractive index of the element
Required by FIG. 5 is a graph showing the composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 1 shown in Table 2, in which the vertical axis represents the phase and the horizontal axis represents the coordinates.

【0026】表3は、表2に示した基準位相パターンを
有する光束分割素子の光束分割性能を示す。入射光の強
度を1として、分割された各光束の光量を−15次〜+
15次の奇数次の回折光について示している。偶数次の
光量は全て0であるため、省略している。また、「回折
効率」は、各実施例が目的とする分割数の回折光の強度
が入射光束の強度に占める割合を示し、例えば実施例1
では−3次,−1次,1次,3次の4つの回折光強度の
合計が、入射光束の強度1に占める割合を示す。図6
は、表3に示される回折光の強度分布を示すグラフであ
る。このグラフで、横軸は回折光の次数、縦軸は入射光
の強度を1としたときの各次数の回折光の強度を示す。
Table 3 shows the light beam splitting performance of the light beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 2. Assuming that the intensity of the incident light is 1, the light amount of each divided light beam is -15th order to +
The figure shows the fifteenth odd-order diffracted light. Since all the even-order light amounts are 0, they are omitted. The “diffraction efficiency” indicates a ratio of the intensity of the diffracted light of the number of divisions targeted by each embodiment to the intensity of the incident light beam.
In the figure, the ratio of the sum of the four diffracted light intensities of -3, -1, 1 and 3 to the intensity 1 of the incident light flux is shown. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 3. In this graph, the horizontal axis indicates the order of the diffracted light, and the vertical axis indicates the intensity of the diffracted light of each order when the intensity of the incident light is 1.

【0027】[0027]

【表3】 [Table 3]

【0028】[0028]

【実施例2】表4は、実施例2の光束分割素子に用いら
れる第2の位相分布を示し、表5は表4に示した第2の
位相分布を前述の第1の実施形態で示したように同一面
上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布を示
す。図7は、表5に示される実施例2の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフである。
Embodiment 2 Table 4 shows a second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 2, and Table 5 shows the second phase distribution shown in Table 4 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 7 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 2 shown in Table 5.

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】[0030]

【表5】 [Table 5]

【0031】表6は、表5に示した基準位相パターンを
有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図8は、表
6に示される回折光の強度分布を示すグラフである。
Table 6 shows the light beam splitting performance of the light beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 5. FIG. 8 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 6.

【0032】[0032]

【表6】 [Table 6]

【0033】[0033]

【実施例3】表7は、実施例3の光束分割素子に用いら
れる第2の位相分布を示し、表8は表7に示した第2の
位相分布を前述の第1の実施形態で示したように同一面
上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布を示
す。図9は、表8に示される実施例3の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフである。
[Embodiment 3] Table 7 shows a second phase distribution used in the light beam splitting element of Embodiment 3, and Table 8 shows the second phase distribution shown in Table 7 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 9 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 3 shown in Table 8.

【0034】[0034]

【表7】 [Table 7]

【0035】[0035]

【表8】 [Table 8]

【0036】表9は、表8に示した基準位相パターンを
有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図10は、
表9に示される回折光の強度分布を示すグラフである。
Table 9 shows the beam splitting performance of the beam splitter having the reference phase pattern shown in Table 8. FIG.
10 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 9.

【0037】[0037]

【表9】 [Table 9]

【0038】[0038]

【実施例4】表10は、実施例4の光束分割素子に用い
られる第2の位相分布を示し、表11は表10に示した
第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したように
同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布
を示す。図11は、表11に示される実施例4の光束分
割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Embodiment 4 Table 10 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 4, and Table 11 shows the second phase distribution shown in Table 10 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 11 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 4 shown in Table 11.

【0039】[0039]

【表10】 [Table 10]

【0040】[0040]

【表11】 [Table 11]

【0041】表12は、表11に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図12
は、表12に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 12 shows the beam splitting performance of the beam splitter having the reference phase pattern shown in Table 11. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 12.

【0042】[0042]

【表12】 [Table 12]

【0043】[0043]

【実施例5】表13は、実施例5の光束分割素子に用い
られる第2の位相分布を示し、表14は表13に示した
第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したように
同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布
を示す。図13は、表14に示される実施例5の光束分
割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Fifth Embodiment Table 13 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of the fifth embodiment, and Table 14 shows the second phase distribution shown in Table 13 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 13 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 5 shown in Table 14.

【0044】[0044]

【表13】 [Table 13]

【0045】[0045]

【表14】 [Table 14]

【0046】表15は、表14に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図14
は、表15に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 15 shows the beam splitting performance of the beam splitter having the reference phase pattern shown in Table 14. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 15.

【0047】[0047]

【表15】 [Table 15]

【0048】[0048]

【実施例6】表16は、実施例6の光束分割素子に用い
られる第2の位相分布を示し、表17は表16に示した
第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したように
同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布
を示す。図15は、表17に示される実施例6の光束分
割素子の複合位相分布を示すグラフである。
[Embodiment 6] Table 16 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Embodiment 6, and Table 17 shows the second phase distribution shown in Table 16 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 15 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 6 shown in Table 17.

【0049】[0049]

【表16】 [Table 16]

【0050】[0050]

【表17】 [Table 17]

【0051】表18は、表17に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図16
は、表18に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 18 shows the light beam splitting performance of the light beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 17. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 18.

【0052】[0052]

【表18】 [Table 18]

【0053】[0053]

【実施例7】表19は、実施例2の光束分割素子に用い
られる第2の位相分布を示し、表20は表19に示した
第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したように
同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布
を示す。図17は、表20に示される実施例7の光束分
割素子の複合位相分布を示すグラフである。
[Embodiment 7] Table 19 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 2, and Table 20 shows the second phase distribution shown in Table 19 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 17 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 7 shown in Table 20.

【0054】[0054]

【表19】 [Table 19]

【0055】[0055]

【表20】 [Table 20]

【0056】表21は、表20に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図18
は、表21に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 21 shows the light beam splitting performance of the light beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 20. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 21.

【0057】[0057]

【表21】 [Table 21]

【0058】[0058]

【実施例8】表22は、実施例8の光束分割素子に用い
られる第2の位相分布を示し、表23は表22に示した
第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したように
同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布
を示す。図19は、表23に示される実施例8の光束分
割素子の複合位相分布を示すグラフである。
[Embodiment 8] Table 22 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 8, and Table 23 shows the second phase distribution shown in Table 22 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 19 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 8 shown in Table 23.

【0059】[0059]

【表22】 [Table 22]

【0060】[0060]

【表23】 [Table 23]

【0061】表24は、表23に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図20
は、表24に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 24 shows the beam splitting performance of the beam splitter having the reference phase pattern shown in Table 23. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 24.

【0062】[0062]

【表24】 [Table 24]

【0063】[0063]

【実施例9】表25は、実施例9の光束分割素子に用い
られる第2の位相分布を示し、表26は表25に示した
第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したように
同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相分布
を示す。図21は、表26に示される実施例9の光束分
割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Ninth Embodiment Table 25 shows a second phase distribution used in the light beam splitting element of the ninth embodiment, and Table 26 shows the second phase distribution shown in the table 25 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 21 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 9 shown in Table 26.

【0064】[0064]

【表25】 [Table 25]

【0065】[0065]

【表26】 [Table 26]

【0066】表27は、表26に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図22
は、表27に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 27 shows the beam splitting performance of the beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 26. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 27.

【0067】[0067]

【表27】 [Table 27]

【0068】[0068]

【実施例10】表28は、実施例10の光束分割素子に
用いられる第2の位相分布を示し、表29は表28に示
した第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したよ
うに同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相
分布を示す。図23は、表29に示される実施例10の
光束分割素子の複合位相分布を示すグラフである。
[Embodiment 10] Table 28 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 10, and Table 29 shows the second phase distribution shown in Table 28 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 23 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 10 shown in Table 29.

【0069】[0069]

【表28】 [Table 28]

【0070】[0070]

【表29】 [Table 29]

【0071】表30は、表29に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図24
は、表30に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 30 shows the beam splitting performance of the beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 29. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 30.

【0072】[0072]

【表30】 [Table 30]

【0073】[0073]

【実施例11】表31は、実施例11の光束分割素子に
用いられる第2の位相分布を示し、表32は表31に示
した第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したよ
うに同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相
分布を示す。図25は、表32に示される実施例2の光
束分割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Embodiment 11 Table 31 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 11, and Table 32 shows the second phase distribution shown in Table 31 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 25 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 2 shown in Table 32.

【0074】[0074]

【表31】 [Table 31]

【0075】[0075]

【表32】 [Table 32]

【0076】表33は、表32に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図26
は、表33に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 33 shows the beam splitting performance of the beam splitter having the reference phase pattern shown in Table 32. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 33.

【0077】[0077]

【表33】 [Table 33]

【0078】[0078]

【実施例12】表34は、実施例12の光束分割素子に
用いられる第2の位相分布を示し、表35は表34に示
した第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したよ
うに同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相
分布を示す。図27は、表35に示される実施例12の
光束分割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Embodiment 12 Table 34 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Example 12, and Table 35 shows the second phase distribution shown in Table 34 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 27 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 12 shown in Table 35.

【0079】[0079]

【表34】 [Table 34]

【0080】[0080]

【表35】 [Table 35]

【0081】表36は、表35に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図28
は、表36に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 36 shows the beam splitting performance of the beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 35. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 36.

【0082】[0082]

【表36】 [Table 36]

【0083】[0083]

【実施例13】表37は、実施例13の光束分割素子に
用いられる第2の位相分布を示し、表38は表37に示
した第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したよ
うに同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相
分布を示す。図29は、表38に示される実施例13の
光束分割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Embodiment 13 Table 37 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Embodiment 13, and Table 38 shows the second phase distribution shown in Table 37 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 29 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 13 shown in Table 38.

【0084】[0084]

【表37】 [Table 37]

【0085】[0085]

【表38】 [Table 38]

【0086】表39は、表38に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図30
は、表39に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 39 shows the light beam splitting performance of the light beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 38. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 39.

【0087】[0087]

【表39】 [Table 39]

【0088】[0088]

【実施例14】表40は、実施例14の光束分割素子に
用いられる第2の位相分布を示し、表41は表40に示
した第2の位相分布を前述の第1の実施形態で示したよ
うに同一面上で第1の位相分布と重ね合わせた複合位相
分布を示す。図31は、表41に示される実施例14の
光束分割素子の複合位相分布を示すグラフである。
Embodiment 14 Table 40 shows the second phase distribution used in the light beam splitting element of Embodiment 14, and Table 41 shows the second phase distribution shown in Table 40 in the first embodiment. As described above, a composite phase distribution superimposed on the first phase distribution on the same plane is shown. FIG. 31 is a graph showing a composite phase distribution of the light beam splitting element of Example 14 shown in Table 41.

【0089】[0089]

【表40】 [Table 40]

【0090】[0090]

【表41】 [Table 41]

【0091】表42は、表41に示した基準位相パター
ンを有する光束分割素子の光束分割性能を示す。図32
は、表42に示される回折光の強度分布を示すグラフで
ある。
Table 42 shows the beam splitting performance of the beam splitting element having the reference phase pattern shown in Table 41. FIG.
Is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light shown in Table 42.

【0092】[0092]

【表42】 [Table 42]

【0093】各実施例によれば、回折効率を最低でも約
89%、最大では約98%にまで高めることができる。
According to each embodiment, the diffraction efficiency can be increased to a minimum of about 89% and a maximum of about 98%.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、入射光を±1次回折光に二分する第1の位相分布
と、第1の位相分布の半分の周期を有して入射光を奇数
本の回折光に分離する第2の位相分布との位相和で全体
の位相分布を形成することにより、従来より高い回折効
率で入射光を偶数本の回折光に分割することができる。
As described above, according to the present invention, the incident light having the first phase distribution that divides the incident light into ± 1st-order diffracted light and half the period of the first phase distribution is formed. By forming the entire phase distribution by the phase sum with the second phase distribution that is split into odd-numbered diffracted lights, incident light can be split into even-numbered diffracted lights with higher diffraction efficiency than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施形態の光束分割素子の位相パター
ンを拡大して示す斜視図。
FIG. 1 is an enlarged perspective view showing a phase pattern of a light beam splitting element according to a first embodiment.

【図2】 第1の実施形態の光束分割素子の位相分布を
示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing a phase distribution of the light beam splitting element according to the first embodiment.

【図3】 第1の実施形態における第1,第2の位相分
布の作用、及び複合位相分布の作用を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of first and second phase distributions and an operation of a composite phase distribution in the first embodiment.

【図4】 第2,第2の実施形態の光束分割素子の側面
図。
FIG. 4 is a side view of a light beam splitting element according to the second and second embodiments.

【図5】 実施例1の4分割型の光束分割素子の複合位
相分布を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing a composite phase distribution of a four-division light beam splitting element according to the first embodiment.

【図6】 実施例1の光束分割素子による回折光の強度
分布を示すグラフ。
FIG. 6 is a graph showing an intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the first embodiment.

【図7】 実施例2の6分割型の光束分割素子の複合位
相分布を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a composite phase distribution of a six-segment light beam splitting element according to the second embodiment.

【図8】 実施例2の光束分割素子による回折光の強度
分布を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing the intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the second embodiment.

【図9】 実施例3の6分割型の光束分割素子の複合位
相分布を示すグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a composite phase distribution of a six-segment light beam splitting element according to the third embodiment.

【図10】 実施例3の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing an intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the third embodiment.

【図11】 実施例4の8分割型の光束分割素子の複合
位相分布を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing a composite phase distribution of an eight-segment light beam splitting element according to a fourth embodiment.

【図12】 実施例4の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 12 is a graph showing an intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the fourth embodiment.

【図13】 実施例5の8分割型の光束分割素子の複合
位相分布を示すグラフ。
FIG. 13 is a graph showing a composite phase distribution of an eight-segment light beam splitting element according to a fifth embodiment.

【図14】 実施例5の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 14 is a graph showing the intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the fifth embodiment.

【図15】 実施例6の8分割型の光束分割素子の複合
位相分布を示すグラフ。
FIG. 15 is a graph showing a composite phase distribution of an eight-segment light beam splitting element according to the sixth embodiment.

【図16】 実施例6の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 16 is a graph showing an intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the sixth embodiment.

【図17】 実施例7の10分割型の光束分割素子の複
合位相分布を示すグラフ。
FIG. 17 is a graph illustrating a composite phase distribution of a ten-segment light beam splitting element according to the seventh embodiment.

【図18】 実施例7の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 18 is a graph showing an intensity distribution of diffracted light by the light beam splitting element according to the seventh embodiment.

【図19】 実施例8の10分割型の光束分割素子の複
合位相分布を示すグラフ。
FIG. 19 is a graph showing a composite phase distribution of a ten-segment light beam splitting element according to an eighth embodiment.

【図20】 実施例8の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 20 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element according to the eighth embodiment.

【図21】 実施例9の12分割型の光束分割素子の複
合位相分布を示すグラフ。
FIG. 21 is a graph showing a composite phase distribution of a 12-division light beam splitting element according to a ninth embodiment.

【図22】 実施例9の光束分割素子による回折光の強
度分布を示すグラフ。
FIG. 22 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element according to the ninth embodiment.

【図23】 実施例10の12分割型の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフ。
FIG. 23 is a graph showing a composite phase distribution of a 12-split type light beam splitting element according to the tenth embodiment.

【図24】 実施例10の光束分割素子による回折光の
強度分布を示すグラフ。
FIG. 24 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element according to the tenth embodiment.

【図25】 実施例11の14分割型の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフ。
FIG. 25 is a graph showing a composite phase distribution of a 14-split type light beam splitting element according to the eleventh embodiment.

【図26】 実施例11の光束分割素子による回折光の
強度分布を示すグラフ。
FIG. 26 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element according to the eleventh embodiment.

【図27】 実施例12の14分割型の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフ。
FIG. 27 is a graph showing a composite phase distribution of a 14-segment light beam splitting element according to the twelfth embodiment.

【図28】 実施例12の光束分割素子による回折光の
強度分布を示すグラフ。
FIG. 28 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element of Example 12.

【図29】 実施例13の16分割型の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフ。
FIG. 29 is a graph showing a composite phase distribution of a 16-segment light beam splitting element according to the thirteenth embodiment.

【図30】 実施例13の光束分割素子による回折光の
強度分布を示すグラフ。
FIG. 30 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element according to the thirteenth embodiment.

【図31】 実施例14の16分割型の光束分割素子の
複合位相分布を示すグラフ。
FIG. 31 is a graph showing a composite phase distribution of a 16-split type light beam splitting element of Example 14.

【図32】 実施例14の光束分割素子による回折光の
強度分布を示すグラフ。
FIG. 32 is a graph showing the intensity distribution of the diffracted light by the light beam splitting element of Example 14.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光束分割素子 P1,P2,... 基準位相パターン B 基板 1 Beam splitting elements P1, P2, ... Reference phase pattern B Substrate

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光を回折させて複数の光束に分割す
るグレーティング型の光束分割素子において、 前記入射光の半波長の段差を持って位相差が矩形波状に
変化し、周期がT、デューティ比が1となる第1の位相
分布と、位相差が非線形に変化し、周期がT/2となる
第2の位相分布との位相和で全体の位相分布が構成さ
れ、前記第1、第2の位相分布は、全体として入射光を
偶数本の回折光に分離することを特徴とする光束分割素
子。
1. A grating-type light beam splitting element for diffracting incident light to split the light into a plurality of light beams, wherein the phase difference changes into a rectangular wave shape with a half-wave step of the incident light, the period is T, and the duty is The entire phase distribution is composed of the phase sum of the first phase distribution whose ratio is 1 and the second phase distribution whose phase difference changes nonlinearly and whose period is T / 2. 2. The light beam splitting device according to 2, wherein the phase distribution as a whole separates incident light into an even number of diffracted lights.
【請求項2】 前記第1、第2の位相分布を複合した位
相パターンが、単一の部材の一面に形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の光束分割素子。
2. The light beam splitting element according to claim 1, wherein the phase pattern obtained by combining the first and second phase distributions is formed on one surface of a single member.
【請求項3】 前記第1、第2の位相分布を生じる各位
相パターンが、単一の部材の異なる面にそれぞれ独立し
て形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光
束分割素子。
3. The light beam splitter according to claim 1, wherein each of the phase patterns for generating the first and second phase distributions is independently formed on different surfaces of a single member. element.
【請求項4】 前記第1,第2の位相分布を生じる各位
相パターンが、それぞれ異なる部材に形成され、これら
の部材を光の進行方向に沿って直列に配置したことを特
徴とする請求項1に記載の光束分割素子。
4. The apparatus according to claim 1, wherein each of the phase patterns producing the first and second phase distributions is formed on a different member, and these members are arranged in series along the traveling direction of light. 2. The light beam splitting element according to 1.
【請求項5】 前記第2の位相分布は、単位周期内を3
2に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の値
を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、前
記第1の位相分布と合わせて入射光を4分割することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分割素
子。
5. The second phase distribution has a range of 3 within a unit cycle.
The phase at each coordinate position when equally divided into two is formed so as to be within a predetermined error range centered on the following value, and the incident light is divided into four parts in accordance with the first phase distribution. The light beam splitting element according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記第2の位相分布は、単位周期内を3
2に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の値
を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、前
記第1の位相分布と合わせて入射光を6分割することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分割素
子。
6. The second phase distribution is 3 within a unit period.
The phase at each coordinate position when equally divided into two is formed so as to fall within a predetermined error range centered on the following value, and the incident light is divided into six parts in accordance with the first phase distribution. The light beam splitting element according to claim 1, wherein:
【請求項7】 前記第2の位相分布は、単位周期内を3
2に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の値
を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、前
記第1の位相分布と合わせて入射光を6分割することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分割素
子。
7. The second phase distribution has a unit period within 3
The phase at each coordinate position when equally divided into two is formed so as to be within a predetermined error range centered on the following value, and the incident light is divided into six parts in accordance with the first phase distribution. The light beam splitting element according to claim 1, wherein:
【請求項8】 前記第2の位相分布は、単位周期内を3
2に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の値
を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、前
記第1の位相分布と合わせて入射光を8分割することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分割素
子。
8. The second phase distribution includes three within a unit cycle.
The phase at each coordinate position when equally divided into two is formed so as to fall within a predetermined error range centered on the following value, and the incident light is divided into eight in accordance with the first phase distribution. The light beam splitting element according to claim 1, wherein:
【請求項9】 前記第2の位相分布は、単位周期内を3
2に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の値
を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、前
記第1の位相分布と合わせて入射光を8分割することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分割素
子。
9. The method according to claim 1, wherein the second phase distribution is 3 within a unit cycle.
The phase at each coordinate position when equally divided into two is formed so as to fall within a predetermined error range centered on the following value, and the incident light is divided into eight in accordance with the first phase distribution. The light beam splitting element according to claim 1, wherein:
【請求項10】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を8分割すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分割
素子。
10. The second phase distribution is formed such that a phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into eight in accordance with the first phase distribution.
【請求項11】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を10分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
11. The second phase distribution is formed such that a phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into ten portions in accordance with the first phase distribution.
【請求項12】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を10分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
12. The second phase distribution is formed such that the phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into ten portions in accordance with the first phase distribution.
【請求項13】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を12分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
13. The second phase distribution is formed such that the phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into 12 light beams in accordance with the first phase distribution.
【請求項14】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を12分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
14. The second phase distribution is formed such that the phase at each coordinate position when the unit period is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into 12 light beams in accordance with the first phase distribution.
【請求項15】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を14分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
15. The second phase distribution is formed such that a phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into 14 portions in accordance with the first phase distribution.
【請求項16】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を14分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
16. The second phase distribution is formed such that the phase at each coordinate position when the unit period is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into 14 portions in accordance with the first phase distribution.
【請求項17】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を16分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
17. The second phase distribution is formed such that the phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into 16 portions in accordance with the first phase distribution.
【請求項18】 前記第2の位相分布は、単位周期内を
32に等分割した場合の各座標位置での位相が、以下の
値を中心とする所定の誤差範囲内に入るよう形成され、
前記第1の位相分布と合わせて入射光を16分割するこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光束分
割素子。
18. The second phase distribution is formed such that a phase at each coordinate position when a unit cycle is equally divided into 32 falls within a predetermined error range centered on the following value:
The light beam splitting element according to any one of claims 1 to 4, wherein incident light is split into 16 portions in accordance with the first phase distribution.
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