JP2002182026A

JP2002182026A - 光学素子およびそれを用いた分光装置

Info

Publication number: JP2002182026A
Application number: JP2000383628A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kikko; 重雄橘高; Tatsuhiro Nakazawa; 達洋中澤
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】回折格子からの出射角の波長依存性は小さいた
め、回折格子を使用した光分波器の性能を向上させるた
めには装置を大型化せざるを得ないという問題点があっ
た。【解決手段】周期的多層構造体の端面を光入射面、もし
くは光出射面とする光学素子において、この多層構造か
ら漏出する光の指向性が良く、その角度の波長依存性が
大きいことを利用し、装置を大型化することなく高分解
能の分光装置を実現することができる。さらに多層構造
体の一方の表面に反射層を設けることにより、出射効率
を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システム、
光計測機器等に用いられる光学素子および分光装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットの急速な普及によ
り、光ファイバー通信網の容量の増大が強く求められて
おり、その手段としてＷＤＭ（波長多重）通信の開発が
急速に進められている。ＷＤＭ通信においては、わずか
な波長差の光が個別の情報を伝達することから、波長選
択性の良い光分波器、フィルタ、アイソレータといった
光学機能素子が必要である。上記機能素子においては、
量産性、小型化、集積化、安定性などが強く求められて
いることは言うまでもない。

【０００３】波長多重光通信のように人為的に複数の波
長が多重化された光信号を分波・検出する目的や、分光
測定のように被測定光のスペクトル解析等の目的に光分
波器（または分光器）が用いられる。この光分波器に
は、プリズム、波長フィルタ、回折格子等の分光素子が
必要とされる。とくに回折格子は代表的な分光素子であ
り、石英やシリコン基板などの表面に周期的な微細凹凸
構造を形成したものが用いられている。その周期的凹凸
構造によって発生する回折光が互いに干渉し、ある特定
波長の光が特定の方向に出射される。この特性が分波素
子として利用されている。

【０００４】回折格子を用いた分光光学系の一例を図１
４に示す。光ファイバ２１から出射した波長多重化され
た光線３０はコリメータレンズ２２で平行光３１となり
回折格子２３に入射される。この光は回折格子２３で分
波され、波長ごとに異なった出射角をもって出射され
る。この出射光３２は再びコリメータレンズ２２を通過
し、受光面２４上に集光スポット群４０を形成する。こ
の各集光スポットの位置に受光手段としてフォトダイオ
ードなどの光検出器、あるいは光ファイバの端面を設置
すれば、所定の波長毎に分離した信号出力を得ることが
できる。また、回折格子に入射する光が連続スペクトル
をもっていれば、受光面に設置する受光手段の間隔に応
じてスペクトルの離散化した出力が得られる。

【０００５】反射回折格子の場合、回折格子の回折次数
をｍ、格子定数をｄ、使用波長をλとし、回折格子を形
成した面の法線と入射光線（光ファイバの光軸５）のな
す角をθi、出射光線のなす角をθoとすると、次式が成
り立つ。ｓｉｎθi＋ｓｉｎθo＝ｍλ／ｄ θiを一定とし、波長がΔλだけ変化すると、回折格子
から距離Ｌだけ離れた受光面上に到達する光線の位置の
変化Δｘは、 Δｘ＝（Ｌｍ／（ｄ・ｃｏｓθo））・Δλ で与えられる。したがって波長間隔に応じて上式から計
算される位置間隔で受光手段を受光面上に配列しておけ
ば、各波長ごとに分離した信号が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、回折格子から
の出射角の波長依存性は小さい。例えば、光通信で用い
られる波長１．５５μｍ帯で波長間隔０．８ｎｍ（周波
数間隔１００ＧＨｚに相当）の光を分波する場合を考え
る。回折次数ｍ＝２５次とし、入射角θｉ＝７１．５
°、出射角θｏ＝３８．５°とすると、回折格子の格子
定数ｄは２４．７μｍとなる。この系で上記波長間隔
０．８ｎｍに対して得られる出射角の変化は約０．０６
°に過ぎず、５０μｍ間隔で配列した受光素子でこれを
分離して受光するためにはＬ＝４８ｍｍの距離が必要と
なる。

【０００７】すなわち、受光面上の光スポットの位置変
化Δｘは受光手段が一定の大きさをもつため、通常数１
０μｍ以上とする必要がある。回折格子の定数である
ｍ、ｄは大きくは変えられないため、小さい波長変化Δ
λに対して必要なΔｘを得るためには距離Ｌを大きくす
る必要があり、回折格子を使用した光分波器の性能を向
上させるためには装置を大型化せざるを得ないという問
題点があった。

【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、回折格子より波長に対して大きな角
度変化を生じる光学素子を提供し、分光光学系を小型化
するとともに、入射光強度に対する出射光強度の比を向
上させる手段を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、周期
的な多層構造体によって構成される光学素子において、
この多層構造体の層面と平行でない端面を光入射面もし
くは光出射面の少なくとも一方として使用する光学素子
を提案する。このような光学素子においては周期的多層
構造体の一方の表面に光反射手段を設けることが望まし
い。この光反射手段は金属薄膜あるいは誘電体多層膜層
であることが好ましい。

【００１０】この周期的多層構造体の典型的な形態は、
使用波長に対して透明な基板上に形成した周期的に同じ
構造を繰り返す光学的多層膜層である。この場合、光反
射手段は光学的多層膜層と基板が接する面に対向する光
学的多層膜層表面に設けるか、あるいは光学的多層膜層
と基板との間に設ける。

【００１１】上記の光学素子と、その光入射面に複数波
長の混合した光束を入射させる手段と、前記光学素子の
光反射手段を設けていない表面から波長ごとに異なる角
度で出射される光線を検出する手段とから分光装置を構
成できる。

【００１２】本発明では、周期的多層構造体の端面を光
入射面、もしくは光出射面とする光学素子において、こ
の多層構造体から漏出する光の指向性が良く、その角度
の波長依存性が大きいことを利用するものである。この
周期的多層構造体の一方の表面に光反射手段を設けるこ
とにより、出射光強度を高めることができる。具体的に
は、多層膜層の片側表面に多層干渉反射膜あるいは金属
膜などの光反射面を形成し、その片側表面からの屈折光
漏洩を防ぐことで他方の表面からの出射光強度を増強し
た構造の光学素子が提供できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明する。光機能素子のなかで、光の波長程
度もしくはそれ以下の厚さを有する薄膜を石英やガラス
などの基板上に積層した多層膜を、反射防止膜、偏光分
離フィルタ、波長選択性フィルタなどとして利用した光
学素子は既に実用化しており、広く用いられている。

【００１４】ところで、光学的多層膜の利用にあたって
は、通常基板表面に設けた多層膜層の最上面から最下面
まで貫通する光線を前提として考えられているものがほ
とんどである。多層膜層の端面、すなわち周期的構造が
露出している面を、光入射面もしくは光出射面として使
用した例としては、以下のようなものがあるに過ぎな
い。

【００１５】傾いた多層膜層の断面に入射する光線の方
向の理論的な解析が示され（Applied Physics B、39
巻、p.231、1986年）、また、構造性複屈折による偏光
分離をねらいとし、多層膜層の屈折率がＴＥ，ＴＨの偏
光によって大きく異なる性質（いわゆる構造性複屈折）
を利用して、複屈折材料と同様の偏光分離効果を得たこ
とが開示されている（Optics Letters 15巻、９号、p.5
16、1990年）。さらに周期的多層膜層を１次元フォトニ
ッククリスタルと考え、第1バンドの形状がバンドギャ
ップ近傍で直線状となることから、非常に大きい分散
（スーパープリズム効果）が得られるとした報告もある
（"International Workshop on Photonic andElectroma
gnetic Crystal Structures" Technical Digest, F1-
3）。本発明者らはこれらの基礎的研究成果から示唆を
受けて以下に説明する光学素子の発明に至った。

【００１６】図１は本発明の実施形態における光学素子
を模式的に示した斜視図である。透明な平行平面基板２
の片側表面に、周期的多層膜層１を形成する。多層膜
は、例えば厚さｔ_Aの物質Ａ（屈折率、ｎ_A）と厚さｔ_B
の物質Ｂ（屈折率、ｎ_B）を交互に積み重ねた周期ａ＝
（ｔ_A＋ｔ_B）の構造とする。

【００１７】本発明者らの実験によると、多層膜層１の
端面１ａを研磨して波長λのレーザ光（入射光）３を入
射させると、大部分の光は多層膜層１内部での導波光と
なる。ところが、一部の光は基板側への漏出光４とな
る。この漏出光４の方向（角度θ）は波長λに対してほ
ぼ一定であり、指向性の非常に良い光束となる。また、
θの値はλが異なると大きく変化するため、高分解能の
分光素子として利用することができる。この構造の光学
素子では、漏出光は多層膜層表面の空気側にも生じる。
入射光強度に対する漏出光強度を向上させるためには、
漏出光を多層膜層１の片側に集中させて利用するのが望
ましい。このために、多層膜層１の表面に反射膜５を形
成すると有効である。

【００１８】上記現象の原理について簡単に説明する。
図２は本発明が対象とする周期的多層構造体１００の一
例を示す斜視図である。屈折率ｎ_Aをもち厚さｔ_Aの物質
Ａと屈折率ｎ_Bをもち厚さがｔ_Bの物質Ｂが層状に繰り返
しＹ方向に積層されている。各層の境界面、表面１００
ｂは（Ｘ、Ｚ）平面内にあって互いに平行である。この
境界面、表面１００ｂをここでは層面と総称する。この
多層構造体の周期ａは（ｔ_A＋ｔ_B）に等しい。

【００１９】このような周期的多層構造体の端面（層面
とは平行でない面）１００ａに波長λの光を入射したと
き、この光がこの周期的多層構造体１００内でどのよう
に伝搬するか解析すると、一定条件においてこの周期的
多層構造体１００はいわゆるフォトニック結晶としては
たらき、伝搬する光に特異な効果を発現させることがわ
かる。

【００２０】ここで、屈折率が均質な２つの媒体の境界
における光の屈折を作図によって表現する方法を図３を
用いて説明する。屈折率ｎ_Aの媒体Ａと屈折率ｎ_Bの媒体
Ｂ（ｎ_A＜ｎ_Bとする）の媒体Ａ側境界面近傍を、境界面
と平行に進む光線Ｒ_Aは、角度θの屈折光Ｒ_Bとなって媒
体Ｂ側に放出される。

【００２１】この角度θは、半径がｎ_Aとｎ_Bに比例した
２つの円Ｃ_A、Ｃ_Bを用いた作図によって求めることがで
きる。図３に示すように円Ｃ_A、Ｃ_Bを描く。光線Ｒ_Aに
対応する方向をもつベクトルを円Ｃ_A上からの法線とし
て描く。この円Ｃ_A上の点から２つの円の中心を結ぶ直
線に平行な直線を引き、円Ｃ_Bとの交点を求める。この
交点から円Ｃ_Bの法線方向にベクトルを描くと、これが
屈折光Ｒ_Bの方向を示している。この円Ｃ_Aが均質物質Ａ
に波長λの光が伝搬する際のもっとも基本的なフォトニ
ックバンドに相当する。

【００２２】周期的多層構造体に対してもフォトニック
結晶の理論によりバンド図を計算することができる。計
算の方法は、"Photonic Crystals", Princeton Univers
ityPress (1995) あるいは、Physical Review B 44巻、
16号、p.8565、1991年、などに詳しい。

【００２３】図２の周期的多層構造体１００はＹ方向
（積層方向）には無限に続く周期構造を有し、Ｘおよび
Ｚ方向（平面の広がる方向）には無限に広がっていると
仮定する。図４は、ｎ_A＝１．４４（ｔ_A＝０．５ａ）ｎ_B＝２．１８（ｔ_B＝０．５ａ）の層を交互に重ねた周期ａの多層構造体についての、平
面波法によるバンド計算の結果を、複数の波長に対する
ＴＥ偏光の第１〜第３バンドについて示したものであ
る。各図は、逆空間における１周期を表わすブリルアン
ゾーンである。縦はＹ軸方向で上下の境界線は中心から
±π/a の範囲を表わす。横はＺ軸方向（Ｘ軸方向も
同じ）であり、周期性がない方向なので境界線は存在せ
ず、図の両端は計算の範囲を示す便宜的なものである。
ブリルアンゾーン内での位置は多層構造内での波数ベク
トルを、曲線は入射光の波長λ（真空中）に対応するバ
ンドを意味する。なお、図４の各曲線に対して示した数
字は多層構造体の周期／波長（ａ／λ）の値である。周
期的多層構造体に対するバンド図はａ／λがある値より
大きくなると、不連続（いわゆるフォトニックバンドギ
ャップ）が生じる。

【００２４】図５は波長λの入射光３が周期的多層構造
体に入射したときのＺ軸方向への導波光とそれらがこの
多層構造体の両側の表面に接する媒体Ｍ１、Ｍ２への屈
折光を第３バンドについてそれぞれ示している。多層構
造体内の光線はバンド図に示される曲線の法線として表
わされるので、第３バンドにおけるＺ軸方向の導波光は
図５に示す３Ａ、３Ｂで表される。本発明者らの研究に
よると、３Ａより３Ｂの方が導波光強度の大きい。各導
波光は、多層構造体表面に接する媒体との界面から屈折
光となって出射される。ただし、屈折光が放出されるた
めには、図から明らかなように、各円の半径で表される
媒体の屈折率が一定値より大きい必要がある。

【００２５】同じ導波光に対応する屈折光角度θは、ほ
ぼ一定値となり、出射光は非常に指向性の良い光束とな
ることが予想される。θの値は入射光の波長λによる差
が大きいので、高分解能の波長分離が実現する。したが
って、図１の構成による多層構造体は高解像の分光素子
として用いることができる。

【００２６】周期的多構構造体は、図２に示すような２
種類の物質による構成に限定されない。物質は３種類以
上であってもよい。ただし積層は各層の屈折率、厚みが
一定の周期をもっている必要がある。周期的多層構造体
は一般的にはｎ種類（ｎは正の整数）の物質の積層体か
らなる。１周期を構成する物質１、２，・・・、ｎの屈
折率をｎ₁、ｎ₂、・・・，ｎ_n、厚さをｔ₁、ｔ₂、・・
・、ｔ_nとする。また使用波長λにおける多層構造体一
周期あたりの平均屈折率ｎ_Mをｎ_M＝（ｔ₁・ｎ₁＋ｔ₂・ｎ₂＋・・・＋ｔ_n・ｎ_n）／ａと定義する。１周期ａは、ａ＝ｔ₁＋ｔ₂＋・・・＋ｔ_n である。

【００２７】本発明に適した多層構造体の平均屈折率と
周期に関する条件は、０．５λ／ｎ_M ≦ ａにより表わされる。この範囲であれば、０．５λ／ｎ_M
＝ａの近傍に存在する積層方向のバンドギャップよりも
ａ／λが大きくなるのでフォトニック結晶による効果を
発揮することができる。周期ａが上記条件の範囲よりも
小さくなると、多層構造体の特性は平均屈折率を有する
均質媒体に近いものとなってしまう。

【００２８】さて以上のような機構に従って漏出光（屈
折光）は生じるので、一般には図６に示すように多層膜
層１を挟んだ両側の媒体Ｍ１、Ｍ２に対してそれぞれ漏
出光（屈折光）７，８を生じる場合ももちろん存在し得
る。ある屈折率を持つ媒体に対し多層膜を挟んだ両側に
屈折光を生じる場合は、これらを片側への光の屈折効率
という観点で見ると、入射光の分割によって屈折光強度
が低減することが容易に分かる。本発明では、多層膜片
面に反射層を設けることにより、屈折光を反射層の逆側
に集中させ強度を上昇させた。

【００２９】まず反射層の効果を確かめる実験について
説明する。実験用試料として、厚さ１ｍｍ、直径３０ｍ
ｍの円盤状石英基板の片側表面に、ＴｉＯ₂（厚さ２１
５ｎｍ）の薄膜とＳｉＯ₂（厚さ２１５ｎｍ）の薄膜を
交互に形成したものを１周期とし、これを２０周期（４
０層）繰り返した多層膜層を準備した。空気と接する表
面はＳｉＯ₂層である。

【００３０】上記円盤を、図７に示す形状のサンプル５
０に加工した。図７上側が準備した実験用試料５０の断
面図、下側が平面図である。上記のような多層膜層１を
堆積した円盤状石英基板から幅１．５ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍの直方体を切り出す。次いで、多層膜のない石英基板
５２の裏面側を斜め４５°に切削、研磨する。４５°の
斜め面５４は、基板５２側への屈折光が基板５２内部で
全反射することなく観察できるようにするために設けた
ものである。

【００３１】多層膜層１部分（厚さ８．６μｍ）の端面
１ａに、図８の装置でＨｅ−Ｎｅレーザ光（波長６３
２．８ｎｍ）１２ａを送りこんだ。ただしレーザ光１２
ａは１/４波長板１３と偏光プリズム１４により、多層
膜層１に対してＴＥ偏光にした後、対物レンズ１５によ
り概略開口数ＮＡ＝０．１の収束光とし、その焦点位置
に多層膜層１を置き入射光３とした。フォトニック結晶
の効果により生じた屈折光の角度と強度はｆ-θ対物レ
ンズ１６およびＣＣＤカメラ１７により測定した。

【００３２】その結果、基板側で θ1＝５５° 空気側で θ2＝３０° の方向に強度の大きい３Ｂ屈折光を検出した。入射光の
強度を基準とした屈折効率は、基板側２７％空気側１８％であった。

【００３３】つぎに、図９のように多層膜層１の表面に
接してアルミニウム膜による反射鏡１８を設置して形成
し空気側への屈折光の漏洩を防いだところ、基板５２側
への屈折効率は３６％に上昇した。このように、反射層
の形成により、多層膜層１から片側への漏出光を増強で
きることが確認された。

【００３４】つぎに上記の原理に基づいて構成した本発
明の光学素子の構造例を示す。図１０は使用波長域に対
して透明な基板２の上に多層膜層１を形成し、多層膜層
表面に反射層５を形成させたものであり、導波光６は反
射層５のため空気側に漏れていかず、基板２側への屈折
光８だけとなる。

【００３５】一方、図１１に示すように光反射層５を基
板上に形成し、その上に多層膜層１を形成する形態をと
ることもできる。導波光６は反射層５のため基板２側に
漏れていかず、空気側への屈折光７だけとなる。

【００３６】本発明に用いる多層膜の材料としては、使
用波長域における透明性が確保できるものであれば特に
限定はないが、一般的に多層膜の材料として用いられて
いて耐久性や製膜コストの点で優れたシリカ、酸化チタ
ン、酸化タンタル、酸化ニオブ、フッ化マグネシウムな
どが適する材料である。ただし、材料間の屈折率差が小
さいと変調作用が弱くなり、期待される作用が発揮され
ないこともあるので、屈折率差として０．１以上確保す
ることが望ましい。材料を適切に選定すれば、本発明の
作用は通常使用される２００ｎｍ〜２０μｍ程度の波長
範囲で発揮される。

【００３７】１周期内における多層膜の構造は、物理的
厚さの等しい２層とするのが最も単純であるが、（１）
２層の膜厚比を変える、（２）３層以上とする、（３）
膜材質を３種以上とする、といった手段により平均屈折
率やバンド構造の調整を行ない、分波特性や偏光特性、
入射光の利用効率の改善などに役立てることも可能であ
る。また、多層膜を構成する各層が、連続的に屈折率が
変化するものであっても、屈折率差が確保されていれば
特性はほとんど同じとなる。

【００３８】基板の材質としても、使用波長域における
透明性が確保できるものであれば特に限定はなく、ソー
ダライムガラス、光学ガラス、シリカ、シリコン、ある
いはガリウム砒素などの化合物半導体などが適する材料
である。温度特性などの限定が小さければ、プラスチッ
ク材料でも良い。ただし、図５に示されるように、多層
膜層のバンド図との関係で漏出光が発生するような屈折
率でなければならない。

【００３９】多層膜を形成する方法としては、真空蒸
着、スパッタ、イオンアシスト蒸着、ＣＶＤ法などを利
用することができる。基板の材質としては、（１）基板側への漏出光を必要とする場合（図１０）（２）空気側への分散光を必要とする場合（図１１）の二通りで適する材料が異なる。（１）の場合使用波長
域における透明性が確保できるものであれば特に限定は
なく、ソーダライムガラス、光学ガラス、シリカ、シリ
コン、あるいはガリウム砒素などの化学物半導体などが
適する材料である。温度特性などの限定が小さければプ
ラスチック材料でも良い。ただし多層膜のバンド図との
関係で分散光が発生するような屈折率でなければならな
い。（２）の場合、多層膜と基板との間に反射層を設け
るため、特に基板に対する屈折率等の制限はないが、熱
膨張率の小さい石英ガラス、結晶化ガラスなどの材料が
好ましい。

【００４０】反射層としては、一般的な単一反射膜や多
層干渉反射膜などを用いることができる。単一反射膜の
材料は使用波長域に対し高反射率を有するものなら特に
制限はなく、例えば銀、アルミ、金、シリコン、ゲルマ
ニウムなどの薄膜を使用することができ、成膜手段とし
ては蒸着、スパッタ法などを用いることができる。上記
の方法は、多層膜層と反射層を一体化する場合の例であ
るが、多層膜層の空気側表面に近接して別個の光反射手
段、例えば反射鏡を設置してもよい。

【００４１】本発明による屈折光はたとえば図１２のよ
うに凸レンズ９により集光して、光検出器１０上に波長
ごとに集光させれば分光装置として使用することができ
る。すなわち異なる波長λ１，λ２の光を多層膜層１の
端面１ａから入射させた場合、それぞれの波長の光は異
なる角度で多層膜層表面２ａから漏出し、光検出器１０
上の異なる位置に入射する。

【００４２】また、図１３のように基板２が平行平面で
光線の導波方向に充分に大きい場合は、基板２側への屈
折光４は全反射を繰り返し、基板端面からその幅の光束
１１となって射出される。この場合は、出射光が２方向
に分離してそれぞれの強度が弱くなるが、出射面の幅が
基板の厚さにほぼ等しくなるので、レンズなどによる集
光を行わなくても細い線状の光束とすることができる。
さらに、円筒形状の凸レンズなどを用いれば細い線状の
像を点像に近くして光強度を大きくすることもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周期的多層構造体、とくに周期的多層膜層からの屈折光
の漏洩を反射層を形成することで有効に利用でき、出力
効率を高めることが可能となる。これは分光装置を構成
する際にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子の基本構造を示す模式図であ
る。

【図２】本発明の周期的多層構造体を示す説明図であ
る。

【図３】２層の均質物質における導波光と屈折光の関係
を示す図である。

【図４】周期的多層構造体のフォトニックバンド図の一
例を示す図である。

【図５】周期的多層構造体のフォトニックバンド図と両
側表面からの屈折光の関係を示す図である。

【図６】本発明の光学素子の基本的構成および機能を示
す図である。

【図７】実験用試料の形状を示す図である。

【図８】実験用光学系を示す図である。

【図９】他の実験用光学系を示す図である。

【図１０】本発明の反射層を設けた光学素子の実施例を
示す図である。

【図１１】本発明の反射層を設けた光学素子の他の実施
例を示す図である。

【図１２】本発明を分光装置の構成図である。

【図１３】本発明の分光装置の他の構成を示す図であ
る。

【図１４】回折格子を用いた分光光学系の従来例を示す
図である。

【符号の説明】

１多層膜層１ａ多層膜層の入射端面２、５２基板３入射光４、７，８漏出光５反射層９凸レンズ１０光検出器１１出射光１２レーザ光源１２ａレーザ光１３１／４波長板１４偏光プリズム１５対物レンズ１６ｆ−θ対物レンズ１７ＣＣＤカメラ１８反射鏡５０実験用試料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 6/12 ＺＦターム(参考） 2G020 AA03 AA04 AA05 BA20 CA17 CB04 CB23 CC32 CD22 2H047 KA02 LA18 NA08 QA04 RA08 TA01 TA37 2H049 AA02 AA50 AA59 AA62 BA05 BA43 BB06 BB62 BB63 BC25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周期的多層構造体によって構成され、該周
期的多層構造体の層面と平行でない端面を光入射面もし
くは光出射面の少なくとも一方として使用することを特
徴とする光学素子において、前記周期的多層構造体の一
方の表面と平行に光反射手段を設けたことを特徴とする
光学素子。
【請求項２】前記光反射手段が多層構造体表面に形成し
た金属薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の光
学素子。
【請求項３】前記光反射手段が多層構造体表面に形成し
た誘電体多層膜層であることを特徴とする請求項１に記
載の光学素子。
【請求項４】前記周期的多層構造体が、使用波長に対し
て透明な基板上に形成した周期的に同じ構造を繰り返す
光学的多層膜層であることを特徴とする請求項１に記載
の光学素子。
【請求項５】請求項４に記載の光学素子において、光反
射手段を前記光学的多層膜層と基板が接する面に対向す
る前記光学的多層膜層表面に形成したことを特徴とする
光学素子。
【請求項６】請求項４に記載の光学素子において、光反
射手段を前記光学的多層膜層と基板との間に形成したこ
とを特徴とする光学素子。
【請求項７】請求項１に記載の光学素子と、該光学素子
の光入射面に複数波長の混合した光束を入射させる手段
と、前記光学素子の光反射手段を設けていない表面から
波長ごとに異なる角度で出射される光線を検出する手段
とからなることを特徴とする分光装置。