JP2003517619A - 広帯域回折散乱器および関連方法 - Google Patents

広帯域回折散乱器および関連方法

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JP2003517619A JP2000547496A JP2000547496A JP2003517619A JP 2003517619 A JP2003517619 A JP 2003517619A JP 2000547496 A JP2000547496 A JP 2000547496A JP 2000547496 A JP2000547496 A JP 2000547496A JP 2003517619 A JP2003517619 A JP 2003517619A
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アダム・エス・フェドー
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Abstract

(57)【要約】 広帯域回折散乱器は、少なくとも３つのレベルを有し、少なくとも３つのレベルのうち少なくとも２つのレベルの間には、およそπの位相シフト（位相のずれ）がある。このような散乱器は、ゼロオーダにおいて、２つ以上のフェーザベクトルを提供する。２つ以上のフェーザベクトルが存在することにより、非設計波長に対するゼロオーダの回折効率を小さくする。好適には、回折散乱器は、複数の領域を有し、設計波長に対してπだけ位相をシフトさせる複数の領域が面積の約５０％を占め、設計波長に対して２πだけ位相をシフトさせる複数の領域が面積の約２５％を占め、設計波長に対して０だけ位相をシフトさせる複数の領域が面積の約２５％を占める。こうした回折散乱器は、２つの回折散乱パターンの間で論理的な処理を行うこと、２つの回折散乱パターンを加算すること、または画素毎に走査することにより形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の技術分野） 本発明は、回折散乱器に関し、とりわけ、広帯域回折散乱器に関する。
【０００２】 （関連技術の説明） バイナリの（２値の：binary）または回折性の散乱器は、設計波長（design w
avelength）に対してはうまく機能するが、波長が設計波長から外れるにつれ、
ゼロオーダ（０次の回折光）による重大な影響を受ける。ゼロオーダによる影響
は、光が回折しないことに起因する。これにより、波長が設計波長から外れると
き、好ましくない強度ピークが形成されてしまう。
【０００３】 バイナリ分散器の概略図を図１に示す。図１において、バイナリのまたは回折
性の分散器１０は、入射光に対してゼロ位相シフト（位相のずれが０であること
：zero phase shift）を示す領域と、π位相シフト（位相のずれがπであること
：π phase shift）を示す領域との間を概略的に、かつ均等に分割する不定形な
自由造形領域からなる。図１において、これらの領域はそのように識別されてい
る。これらの領域は、図２で示すように、異なるエッチング深度に形成されてい
る。ゼロ領域は全くエッチングされないが、π領域はｄ1の深度でエッチングさ
れる。このとき、ｄ1＝λ0／２（ｎ−１）であって、λ0は設計波長で、ｎは散
乱器の屈折率である。こうして、設計波長において、エッチングされた部分は、
入射光に対してπまたはλ0／２を示す。
【０００４】 異なる波長を有する光は、図３Ａないし図３Ｃにおけるフェーザヒストグラム
（phasor histograms）で図示されているように、散乱器１０と相互作用する。
入力波長λが設計波長λ0であるとき、ゼロ領域およびπ領域からのゼロオーダ
による影響は、図３Ａで示すように、互いに相殺し合って、ゼロオーダによる影
響は全く生じない。入力波長λが設計波長λ0よりも短いとき、図３Ｂで示すよ
うに、位相シフト（位相のずれ：phase shift）がゼロであるとき、ゼロオーダ
による影響は設計波長に対するのと同様であり、つまりゼロである。しかしなが
ら、深度ｄ1までエッチングされた部分において、入力波長に対する位相シフト
は、もはやπではなくなり、むしろ位相シフトはπより大きくなる。その合成ベ
クトル１２の振幅は、sin2[(π／２)(λ0／λ−１)]となる。同様に、入力波長
λが設計波長λ0よりも長いとき、図３Ｃで示すように、深度ｄ1までエッチング
された部分は、πより小さい位相シフトを示し、合成ベクトル１４の振幅は、si
n2[(π／２)(λ0／λ−１)]となる。
【０００５】 ゼロ位相シフト領域からの寄与を相殺するためのπ位相シフト領域におけるフ
ェーザベクトル（phasor vector）が軸からずれると、設計波長以外の波長にお
ける散乱器１０の効率が低減してしまう。例えば、λが０．８３λ0から１．２
０λ0の範囲にあるとき、ゼロオーダの回折効率は１０％程度となり、すなわち
、入力ビームの１０％がゼロオーダへ伝播することになり、散乱器としての効率
および通常の有用性を著しく損ねることになる。
【０００６】 （発明の要約） したがって、本発明の目的は、設計波長からの逸脱に対してあまり影響を受け
ないような回折分散器、つまり広帯域回折分散器を提供することにある。
【０００７】 本発明のさらなる目的は、少なくとも３つの離散的なレベルを有する回折散乱
器を提供することにある。少なくともレベルの索引（tow）が、これらの間にお
よそπの位相差を有していてもよい。
【０００８】 本発明のさらなる目的は、コンピュータ形成されたホログラムを有する広帯域
回折散乱器を提供することであって、このホログラムは、波長λ0で設計された
ものであって、波長λの入射光が、sin2[(π／２)(λ0／λ−１)]未満の零次オ
ーダの全体強度を有する。こうした散乱器は、λが０．８３λ0以上１．２０λ0 以下の範囲にあるとき、零次オーダがsin4[(π／２)(λ0／λ−１)]である。
【０００９】 本発明の追加的な目的は、波長λ0で設計され、コンピュータで形成されたホ
ログラムを有し、０．８３λ0以上１．２０λ0以下の範囲にあるλでホログラム
に入射する光が、１％未満のゼロオーダの回折効率を有する広帯域回折散乱器を
提供することにある。
【００１０】 本発明のさらなる目的は、複数の領域を有する回折散乱器を提供することであ
って、このとき、設計波長に対してπだけ位相をシフトさせる複数の領域が面積
の約５０％を占め、設計波長に対して２πだけ位相をシフトさせる複数の領域が
面積の約２５％を占め、設計波長に対して０だけ位相をシフトさせる複数の領域
が面積の約２５％を占める。
【００１１】 本発明のさらなる目的は、設計波長で作動するように設計された複数の領域を
有し、ゼロオーダにおける２つ以上のフェーザベクトルを用いて、設計波長以外
の波長を有する光を供給する回折散乱器を提供することにある。
【００１２】 本発明のさらなる目的は、広帯域回折散乱器を設計する方法を提供することに
ある。この方法は、設計波長における回折散乱パターンを形成するステップと、
ゼロオーダにおける２つ以上のフェーザベクトルを用いて、設計波長以外の波長
を有する光を供給するために、回折散乱パターンを変形するステップとを有する
。
【００１３】 変形ステップは、設計波長における異なる回折散乱パターンを形成するステッ
プと、異なる回折散乱パターンを用いてゼロ位相シフトを示す、回折散乱パター
ンの領域間で論理的処理を行うステップとを含んでいてもよい。
【００１４】 異なる回折散乱パターンを形成するステップは、回折散乱パターンを回転させ
るステップを含む。論理的処理はアンド処理であってもよい。
【００１５】 択一的には、変形ステップは、異なる回折散乱パターンを形成するステップと
、異なる回折散乱パターンを対応する回折散乱パターンの位相に加算するステッ
プとを含んでいてもよい。
【００１６】 この加算ステップは、小振りの（undersized）所望の出力を形成する回折散乱
パターン、スポットを形成する異なる回折散乱パターン、異なる回折散乱パター
ン、および所望する出力を形成する回折散乱パターンの位相を加算することによ
り形成される変形されたパターンを備えていてもよい。
【００１７】 択一的には、回折散乱パターンを形成するステップは、散乱器を、設計波長に
おいてπ位相シフトする領域とゼロ位相シフトする領域に分割するステップを含
み、回折散乱パターンを変形するステップは、ゼロ位相シフトする領域を、設計
波長においてゼロ位相シフトを有する領域と２π位相シフトを有する領域とに分
割するステップを含んでいてもよい。
【００１８】 分割するステップの少なくとも一方は、均等であってもよい。分割するステッ
プの少なくとも一方は、不定形の領域となってもよい。分割するステップは、画
素毎のサーチを含んでいてもよい。
【００１９】 上述の目的にしたがって、複数の領域が不定形な形状を有していてもよい。複
数の領域がコンピュータ形成されたホログラムにより形成されてもよい。
【００２０】 さらに、本発明の範疇および用途が以下の詳細な説明から明白となるであろう
。しかしながら、本発明の精神および範疇に入るさまざまな変更例および変形例
がこの詳細な説明を読めば明らかとなるであろうから、詳細な説明および特定の
具体例は、好適な実施形態を示すものであるが、説明のためだけのものである。
【００２１】 本発明を単に説明するためだけのものであって、限定するためのものではない
、以下で説明される詳細な説明および添付図面をみれば、本発明がより十分に理
解されるだろう。
【００２２】 （好適な実施形態の詳細な説明） 図４は、本発明に係る回折散乱器２０の概略図である。これで分かるように、
ゼロ領域がゼロと２πの部分集合（sub-set）に細別される。図４において、従
前のゼロ領域を概略的に半分に分割して、ゼロ領域と２π領域とに分けるが、表
面全体に亙って、全体表面のおよそ５０％が設計波長に対してπ位相シフトを示
し（πだけ位相をずらし）、全体表面のおよそ２５％が設計波長に対してゼロ位
相シフトを示し（０だけ位相をずらし）、そして残りの表面のおよそ２５％が設
計波長に対して２π位相シフトを示す（２πだけ位相をずらす）限りにおいて、
これらの領域を数多くの方法で細分することができる。
【００２３】 回折散乱器２０のエッチング深度が図５で示されている。同様に、ｄ1＝λ0／
２（ｎ−１）であって、もう１つの深度はｄ2＝λ0／（ｎ−１）である。こうし
て、設計波長に対して、深度ｄ2は２πの位相深度を示し、深度ｄ1はπの位相深
度を示す。設計波長において、ゼロ位相シフトおよび２π位相シフトは数学的に
は同じものである。したがって、回折散乱器２０は、設計波長において、回折散
乱器１０と同一の機能を有する。しかしながら、設計波長における２π位相シフ
トを導入することにより、設計波長以外の波長に対して、ゼロオーダの寄与に関
する第３のベクトルが形成される。この第３のベクトルは、ゼロ位相シフトおよ
びπ位相シフトから生じる他のベクトルと合成したときに、合成ベクトルの振幅
を小さくする。これを、図６Ａないし図６Ｃで示す。
【００２４】 図６Ａから分かるように、入力波長が設計波長であるとき、ゼロオーダの寄与
はゼロのままである。というのも、設計波長において、ゼロ位層シフトおよび２
π位相シフトは同じく見られるためである。図６Ｂで示すように、入力波長が設
計波長よりも短い場合、２π部分が存在するために、第３のフェーザベクトル（
phasor vector）が形成される。合成されるベクトル２２の振幅は、sin4[(π／
２)(λ0／λ−１)]となる。こうして、ゼロオーダの寄与は、図３Ｂで先に示し
たものから、相当に低減される。同様に、図６Ｃにおいて、合成ベクトル２４の
振幅は、sin4[(π／２)(λ0／λ−１)]となる。λが先に示したλ＝０．８３λ0 からλ＝１．２０λ0の範囲にあるとき、ゼロオーダの回折効率は１％未満とな
る。こうして、散乱器２０に関するゼロオーダの寄与の振幅は、散乱器１０と比
較して、１オーダ低減される。
【００２５】 本発明の散乱器２０は、図１で示す散乱器に対して２つのパターンを形成し、
これらパターンを論理的に組み合わせることにより形成される。より具体的には
、第１の回折散乱パターンを形成し、第２の回折散乱パターンを形成して、第１
のパターン上に重ね合わせる。第１の形成パターンのゼロ領域について、第２の
形成パターンを用いてアンド（論理積）処理して、ゼロ領域と２π領域を形成す
る。例えば、２つのパターンをアンド処理するとき、両方の領域がゼロであると
き、その領域はゼロ領域のままであり、両方の領域がπ領域であるとき、その領
域はπ領域のままであるが、領域が一方のパターンにおいてゼロで、他方におい
てπであるとき、その領域は２π領域となる。当然のことながら、各パターンを
記述する関数を用いて数学的に論理的な処理を行ってもよい。
【００２６】 一例として、図１に示すような単一のパターンを形成した後、このパターンを
９０度だけ回転させて、第２の形成パターンとして用いる。単一のパターンは、
設計波長において、所望する形状を有する所望の領域に亙って、所望する配分に
従って形成される。これら２つのパターンはアンド処理されて、３つの位相領域
が配分されたパターンを形成する。
【００２７】 ２つのパターンを用いた別の方法は、２つのバイナリなパターンにおける領域
に対応する位相を加算するステップを有する。この方法において、両方のパター
ンが０ならば最終的なパターンは０の位相を有し、両方のパターンがπならば最
終的なパターンは２πの位相を有し、一方のパターンが０で他方がπならば最終
的なパターンはπの位相を有する。入力平面における、最終的な、あるいは結果
として得られるパターンは、所望する出力を有するフーリエ変換パターンである
。空間的な領域（domain）である入力平面における位相の追加は、周波数の領域
である出力平面におけるパターンの旋回（convolution）を形成する。こうして
、２つのパターン内に位相を追加するとき、これらのパターンは、それぞれの出
力が旋回される事実を考慮して設計される。
【００２８】 例えば、設計波長に対して所望する出力に応じて第１のパターンを形成するこ
とができるが、第１のパターンは所望する出力より多少小さい出力を有する。そ
の後、出力平面において微小スポットを形成するために、第２のパターンが構成
されている。この第２のパターンの位相が第１のパターンの位相に追加されると
き、合成されたパターンは、０領域、π領域、および２π領域を有し、合成出力
は、第１のパターンの出力よりも大きくなり、所望の出力を形成することができ
る。こうして、第２のパターンが第１のパターンの大きさ、またはぼやけを増加
させて、所望する出力を形成するように、第１および第２のパターンは、互いに
関連付けて設計される。例えば、第１のパターンは、所望する出力を形成するた
めに必要な高周波数情報を含み、第２のパターンは、所望する出力を形成するた
めに必要な低高周波数情報を含む。
【００２９】 広帯域散乱器２０を均衡させるゼロオーダの択一的な方法として、ゼロ領域を
ゼロ領域と２π領域とに分割するフラクタル（fractal）な方法がある。単一の
散乱パターンが形成された後、位相がゼロである領域を決定するようにサーチす
る。このサーチには、ゼロ位相を有する画素に出会うまで、パターン内の各画素
を走査するステップを含む。このとき、例えば、４つの接続（connect）した方
法で、例えば、現在の画素に隣接する上側、下側、左側および右側の画素を調べ
るとき、このゼロ位相領域にある各画素が交差する。この交差は、領域に隣接し
て接続する各ゼロ位相画素が出会うまで行われる。こうしたゼロ位相画素は、接
続領域の一部であることを示す指標を用いてフラグが立てられる。接続領域は、
、好適には、最初の画素で始まり、最後の画素と接続領域で出会って、再び両側
から交差する。いずれかの側の画素は、領域がおよそ半分に分割されるまで、異
なる指標を有するようにフラグを立てる。その後、一方の半分の領域は、２πの
位相を有するように調整され、他方の半分の領域は、ゼロ位相を有するようにし
ておく。この処理は、元あった散乱器パターンにおける各ゼロ位相領域に対して
繰り返して行われる。
【００３０】 初期の散乱パターンは、米国特許第０８／７７０，５８４号で開示されている
ように形成され、このとき、散乱器は、所望するライン幅を有し、ライン幅はで
たらめな方向に向いている。これらのライン幅は、遠方視野（far field）にお
いて散乱ビームの角度的な領域を決定する。コンピュータ形成された合成パター
ンまたは合成ホログラムは、所望する角度的な領域に対応するフーリエ変換パタ
ーンである。こうしたパターンを形成するための好適な方法は、Optics Letters
, Vol. 14 pp 479-81 の「スポットアレイを形成するための高効率ホログラムの
反復的エンコーディング（Iterative Encoding of High Efficiency Holograms
for Generation of Spot Arrays）」で開示されたＩＤＯ法などの反復的コンピ
ュータ最適化技術を用いることである。合成されたホログラムは、ここに完全に
一体のものとして統合される、米国特許第４，８９５，７９０号および第５，２
０２，７７５号で開示されたような広く知られた方法で形成することができる。
【００３１】 本発明に係る回折散乱器を形成するための、上述の３つの異なる方法は、広帯
域散乱器のための異なる最終的パターンを形成するが、最終的なパターンは、３
つのレベルを有し、少なくとも２つのレベルの間がおよそπに等しい位相差を有
する。
【００３２】 好適にも、最終的パターンにおいて、表面のおよそ５０％が設計波長に対して
π位相シフトを有し、表面のおよそ２５％が設計波長に対してゼロ位相シフトを
有し、表面のおよそ２５％が設計波長に対して２π位相シフトを有する。
【００３３】 本発明は、このように開示されたが、数多くの方法で変更できることが明らか
であろう。例えば、π領域を同様にπ領域と３π領域とに分割して、非設計波長
に対する合成ベクトルを小さくすることができる。こうした変形例は、本発明の
精神および範疇を逸脱するものではないと見なされ、当業者ならば明白なすべて
のこうした変形例は、次のクレームの範疇に含まれるものとして意図されている
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、関連する回折散乱器の概略説明図である。
【図２】 図２は、図１で示す回折散乱器の各エッチング深度を示す。
【図３Ａ】 図３Ａは、図１で示す回折散乱器に対するゼロオーダの寄与の
設計波長におけるフェーザヒストグラムである。
【図３Ｂ】 図３Ｂは、図１で示す回折散乱器に対するゼロオーダの寄与の
設計波長よりも短い波長におけるフェーザヒストグラムである。
【図３Ｃ】 図３Ｃは、図１で示す回折散乱器に対するゼロオーダの寄与の
設計波長よりも長い波長におけるフェーザヒストグラムである。
【図４】 図４は、本発明に係る広帯域回折散乱器の概略図である。
【図５】 図５は、図４の回折散乱器のエッチング深度を示す。
【図６Ａ】 図６Ａは、図４で示す回折散乱器に対するゼロオーダの寄与の
設計波長におけるフェーザヒストグラムである。
【図６Ｂ】 図６Ｂは、入力波長が設計波長よりも短いときの図４で示す回
折散乱器に対するゼロオーダの寄与のフェーザヒストグラムである。
【図６Ｃ】 図６Ｃは、入力波長が設計波長よりも長いときの図４で示す回
折散乱器に対するゼロオーダの寄与のフェーザヒストグラムである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１２月３日（１９９９．１２．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 エリック・ジー・ジョンソン アメリカ合衆国32792フロリダ州ウィンタ ー・パーク、サウス・レイクマウント・ア ベニュー666番 (72)発明者 アダム・エス・フェドー アメリカ合衆国28216ノースカロライナ州 シャーロット、ビショップトン・プレイス 2735番 (72)発明者 ジェイムズ・イー・モリス・ジュニア アメリカ合衆国28210ノースカロライナ州 シャーロット、ライプチヒ・ドライブ Ｆターム(参考） 2H049 AA25 AA37 AA66 CA08 CA15 CA16 2K008 FF27

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の領域を有する回折散乱器であって、 設計波長に対してπだけ位相をシフトさせる複数の領域が面積の約５０％を占
    め、 設計波長に対して２πだけ位相をシフトさせる複数の領域が面積の約２５％を
    占め、 設計波長に対して０だけ位相をシフトさせる複数の領域が面積の約２５％を占
    めることを特徴とする回折散乱器。
  2. 【請求項２】 請求項１の回折散乱器であって、 複数の領域が不定形な形状を有することを特徴とする回折散乱器。
  3. 【請求項３】 請求項１の回折散乱器であって、 複数の領域がコンピュータ形成されたホログラムにより形成されることを特徴
    とする回折散乱器。
  4. 【請求項４】 回折散乱器であって、 設計波長で作動するように設計された複数の領域を有し、 この回折散乱器は、ゼロオーダにおける２つ以上のフェーザベクトルを用いて
    、設計波長以外の波長を有する光を供給することを特徴とする回折散乱器。
  5. 【請求項５】 請求項４の回折散乱器であって、 複数の領域が不定形な形状を有することを特徴とする回折散乱器。
  6. 【請求項６】 請求項４の回折散乱器であって、 複数の領域がコンピュータ形成されたホログラムにより形成されることを特徴
    とする回折散乱器。
  7. 【請求項７】 広帯域回折散乱器を設計する方法であって、 設計波長における回折散乱パターンを形成するステップと、 ゼロオーダにおける２つ以上のフェーザベクトルを用いて、設計波長以外の波
    長を有する光を供給するために、回折散乱パターンを変形するステップとを有す
    ることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項７の方法であって、 変形ステップは、設計波長における異なる回折散乱パターンを形成するステッ
    プと、ゼロ位相シフトを示す回折散乱パターンの領域と異なる回折散乱パターン
    の領域間で論理的処理を行うステップとを含むことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 請求項８の方法であって、 異なる回折散乱パターンを形成するステップは、回折散乱パターンを回転させ
    るステップを含むことを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 請求項８の方法であって、 論理的処理はアンド処理であることを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 請求項７の方法であって、 変形ステップは、異なる回折散乱パターンを形成するステップと、異なる回折
    散乱パターンの位相を回折散乱パターンの対応する位相に加算するステップとを
    含むことを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 請求項１１の方法であって、 回折散乱パターンは、小振りの（undersized）所望の出力を形成し、 異なる回折散乱パターンは、スポットを形成し、 異なる回折散乱パターンと回折散乱パターンの位相を加算することにより、変
    形パターンを形成し、 異なる回折散乱パターンは、所望する出力を形成することを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 請求項７の方法であって、 回折散乱パターンを形成するステップは、反復的なコンピュータによる最適化
    ステップを含むことを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 請求項７の方法であって、 回折散乱パターンを形成するステップは、散乱器を、設計波長においてπ位相
    シフトする領域とゼロ位相シフトする領域に分割するステップを含み、 回折散乱パターンを変形するステップは、ゼロ位相シフトする領域を、設計波
    長においてゼロ位相シフトを有する領域と２π位相シフトを有する領域とに分割
    するステップを含むことを特徴とする方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１４の方法であって、 分割するステップの少なくとも一方は、均等であることを特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１４の方法であって、 分割するステップの少なくとも一方は、不定形の領域を形成することを特徴と
    する方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１４の方法であって、 分割するステップは、画素毎のサーチを含むことを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 請求項７の方法であって、 回折散乱パターンを形成し、変形するステップは、コンピュータ形成されたホ
    ログラムを形成するためにコンピュータ上で実行されることを特徴とする方法。
  19. 【請求項１９】 請求項７の方法であって、 変形ステップにより出力された変形された回折散乱パターンを、フォトリソグ
    ラフ技術を用いて形成するステップを含むことを特徴とする方法。
  20. 【請求項２０】 広帯域回折散乱器であって、 波長λ0で設計されたコンピュータ形成されたホログラムを有し、 このホログラムに入射する波長λを有する光が、sin2[(π／２)(λ0／λ−１)
    ]未満のゼロオーダの全体強度を有することを特徴とする広帯域回折散乱器。
  21. 【請求項２１】 請求項２０の散乱器であって、 λが０．８３λ0以上１．２０λ0以下の範囲にあるとき、ゼロオーダがsin4[(
    π／２)(λ0／λ−１)]であることを特徴とする広帯域回折散乱器。
  22. 【請求項２２】 広帯域回折散乱器であって、 波長λ0で設計され、コンピュータで形成されたホログラムを有し、 ０．８３λ0以上１．２０λ0以下の範囲にある波長λでホログラムに入射する
    光が、１％未満のゼロオーダの回折効率を有することを特徴とする広帯域回折散
    乱器。
  23. 【請求項２３】 広帯域回折散乱器であって、 少なくとも３つのレベルを有する回折部品を有し、 少なくとも３つのレベルの内、少なくとも２つのレベルの間でおよそπの位相
    差を有することを特徴とする広帯域回折散乱器。
  24. 【請求項２４】 広帯域回折散乱器であって、 ２つ以上の離散的なレベルを有するコンピュータ形成されたホログラムを有す
    ることを特徴とする広帯域回折散乱器。
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