JP2004341453A

JP2004341453A - 偏光解消素子、その素子を用いた分光器及び光ファイバー増幅器

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Publication number: JP2004341453A
Application number: JP2003141046A
Authority: JP
Inventors: Naoki Nishida; 直樹西田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-19
Also published as: JP4238633B2

Abstract

【課題】入射光のビーム径が小さい場合でも偏光を解消することができ、入射光の偏光方向に合わせて光学軸を最適の状態に合わせる必要のない取り扱いの容易なものとする。
【解決手段】透明性の基板の表層部に光の波長よりも短い周期で屈折率の異なる２種類の媒質を交互にストライプ状に設けることにより構造性複屈折を呈するようにした複数の構造物１２をその光学軸が同一面内の異なる方向に向くように平面状に配置して構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の偏光状態を有する入射光を偏光状態の混在した状態の出射光に変換する偏光解消素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
測定器や増幅器などの機器の特性に偏光依存性がある場合、入射光が特定の偏光状態を有するときには、その偏光状態を解消しないと初期の目的が達せられないことになる。例えば、分光器や光ファイバー増幅器などには偏光依存性があるため、無偏光や円偏光のような等方的な入射光であれば問題はないが、直線偏光や楕円偏光のような異方的な入射光であると同じエネルギーの光であっても出力が異なることになる。このため、偏光依存性のある機器においては、入射光の偏光状態を解消する必要がある。このような偏光状態を解消する方式として、入射光を散乱させる方式、空間的に位相差を与える方式、入射光の波長分散にともなう位相差の分散を利用する方式などがある。
【０００３】
入射光を散乱させる方式としては、散乱板や積分球があり、空間的に位相差を与える方式としては、右旋光結晶と左旋光結晶とを貼り合わせたコルニュータイプのものと、異方性結晶を光学軸が直交するように貼り合わせたバビネタイプのものとがある。また、入射光の波長分散にともなう位相差の分散を利用する方式としては、厚みを１対２の割合に設定した２枚の異方性結晶板を光学軸が互いに４５°をなすように貼り合わせたリオタイプのものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０８４８６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、入射光を散乱させる方式である散乱板では光量が低下してしまい、積分球では大型化してしまうという問題があり、空間的に位相差を与える方式であるコルニュータイプやバビネタイプのものでは、ビーム径が小さいと十分な解消効果が期待できないことや、入射光の偏光方向と素子の光学軸を最適の状態に合わせる必要があるなどの問題があった。また、入射光の波長分散にともなう位相差の分散を利用する方式であるリオタイプのものでは、レーザなどの単色性の強い入射光には使用できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、上記従来方式の有する種々の問題点を解消し得る偏光解消素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の偏光解消素子は、基板の表層部に光の波長よりも短い周期で屈折率の異なる２種類の媒質を交互にストライプ状に設けることにより構造性複屈折を呈するようにした複数の構造物をその光学軸が同一面内の異なる方向に向くように平面状に配置したことを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、入射光が特定の方向に偏光されたものであっても、入射光が各構造物を通過することにより出射光は各構造物の光学軸の向きに応じた異なる方向に偏光されたものが混在した状態となり、結果的に偏光が解消された状態となる。
【０００９】
また、請求項２の偏光解消素子は、請求項１に係るものにおいて、前記構造物の面方向のサイズを異ならせたことを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、構造物の配列周期に起因する回折の生じない偏光解消素子を容易に実現することができる。なお、中心部に配置される構造物の面方向のサイズを周辺部に配置されるものに比べて小さくしたり、面方向のサイズの異なる構造物を分散的に配置したりすることができる。
【００１１】
また、請求項３の偏光解消素子は、請求項１又は２に係るものにおいて、前記構造物のリタデーションΔが、使用波長λに対して、｛（１／４）＋ｍ｝λ≦Δ≦［（３／４）＋ｍ｝λの式を満たす範囲内に存在していることを特徴としている。但し、ｍは整数。
【００１２】
この構成によれば、構造物のリタデーションΔが、使用波長λに対して上記式を満足する範囲内になるように設定することで、入射光のあらゆる偏光状態のものにも対応することが可能となる。
【００１３】
また、請求項４の分光器は、回折格子を備えた分光器であって、入射光を請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光解消素子を介して前記回折格子に入射させるようにしたことを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、入射光が特定の偏光状態にあっても回折格子への入射光は無偏光状態となるので、入射光の偏光状態に無関係に常に正確な分光特性を得ることができるようになる。
【００１５】
また、請求項５の発明は、被増幅光と励起光とを結合する光カプラ及び増幅すべき光の波長に応じた元素を添加した光ファイバーを備えた光ファイバー増幅器であって、前記光カプラと前記光ファイバとの間に請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光解消素子を介在させたことを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、被増幅光や励起光が特定の偏光状態にあっても、増幅すべき光の波長に応じた元素を添加した光ファイバーへの入射光は無偏光状態となるので、被増幅光や励起光の偏光状態とは無関係に常に正確な増幅特性を得ることができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る偏光解消素子を模式的に示す平面図である。この図に示す偏光解消素子１０は、微小な四角形の領域に区分された構造性複屈折を呈する（発現する）複数の構造物（位相子）１２から構成されている。ここで、構造性複屈折とは、屈折率の異なる２種類の媒質を光の波長よりも短い周期でストライプ状に配置したとき、ストライプに平行な偏光成分（ＴＥ波）とストライプに垂直な偏光成分（ＴＭ波）とで屈折率が異なり、複屈折作用が生じることをいう。
【００１８】
この偏光解消素子１０は、本実施形態では、面方向のサイズが５ｍｍ×５ｍｍの大きさを有し、各構造物１２は、面方向のサイズが５０μｍ×５０μｍの大きさに設定されたものである。また、各構造物１２は、透明性の基板１４の表層部に光の波長よりも短い周期、例えば、４００ｎｍの周期で誘電率の互いに異なる２種類の媒質（図面では、黒色の領域と白色の領域とで示している。）が交互にストライプ状に配置されて構成されており、その光学軸が同一面内における異なる方向に向くように平面状に配置されたものである。
【００１９】
この複数の構造物１２のうち、例えば、構造物１２ａは、誘電率の異なる媒質が図示の横方向にストライプ状に並ぶように配置され、各媒質を横切る方向を有する光学軸が図示の左右方向に向いたものであり、構造物１２ｂは、誘電率の異なる媒質が図示の縦方向にストライプ状に並ぶように配置され、各媒質を横切る方向を有する光学軸が図示の上下方向に向いたものである。
【００２０】
また、構造物１２ｃは、誘電率の異なる媒質が図示の４５°右下がり方向（あるいは４５°左上がり方向）にストライプ状に並ぶように配置され、各媒質を横切る方向を有する光学軸が図示の４５°右下がり方向に向いたものであり、構造物１２ｄは、誘電率の異なる媒質が図示の４５°右上がり方向（あるいは４５°左下がり方向）にストライプ状に並ぶように配置され、各媒質を横切る方向を有する光学軸が図示の４５°右上がり方向に向いたものである。
【００２１】
このように図示では、各構造物１２は、便宜的に光学軸が上記のような４種類の方向のうちの１つの方向に向くように配置したものとして示されているが、実際的にはさらに多種類の方向に向くように配置され、かつ、その向きが一定の規則性を有する配置ではなく、ランダムな状態となるように配置されていることが好ましい。
【００２２】
このように、偏光解消素子１０は、各構造物１２をその光学軸が異なる方向（色々な方向）に向くように平面状に配置して構成されているので、例えば、図２に模式的に示すように、入射光Ｌ_１が特定の方向に偏光されたものであっても、各構造物１２を通過した出射光Ｌ_２は各構造物１２の光学軸の向きに応じた異なる方向に偏光されたものが混在した状態となり、結果的に偏光を解消することになる。
【００２３】
このように構成された偏光解消素子１０では、散乱板のように入射光を散乱させるものではないので光量が大きく低下するようなことはなく、積分球のように大型化することもない。また、各構造物１２の面方向のサイズを小さく設定しておくことで入射光のビーム径が小さい場合でも確実に偏光を解消することができ、各構造物１２をその光学軸が異なる方向に向くように配置しているので、入射光の偏光方向に合わせて偏光解消素子１０の光学軸を最適の状態に合わせる必要のないものとなる。
【００２４】
また、コルニュータイプやバビネタイプと同様に、空間的に偏光を解消するものであるため、入射光が単一波長光であっても偏光を解消することができる。さらには、複数の構成部材を貼り合わせて構成するものではないことから小型化が可能になると共に、その製造工程も量産に適したものとなることから低価格化を容易に実現することができるものとなる。
【００２５】
なお、図１に示す偏光解消素子１０は、各構造物１２が四角形状を有するものであるが、これに限るものではなく、例えば、図３に示すように、三角形状を有するものから構成したものであってもよい。また、図１に示す偏光解消素子１０は、各構造物１２が同一のサイズからなるものであるが、これに限るものではなく、種々の変形が可能である。
【００２６】
例えば、図４に示すように、中心部に配置される構造物１２を周辺部に配置されるものよりも面方向におけるサイズを小さくする構成（ガウス分布の光量の強い部分のサイズを小さくする構成）としたり、図５に示すように、面方向におけるサイズの異なる（２種類でも３種類以上でもよい。）構造物１２を分散的に配置する構成としたりすることができる。なお、いずれの構成例においても、偏光解消素子１０を通過した出射光が結果として実質的に偏光の解消された状態となっておればよいのであるが、そのためには各構造物１２がその光学軸の向きをランダムな状態とするように配置されていることが好ましい。
【００２７】
特に、図１に示すような均等な分割配列であると、構造物１２の配列周期に起因する回折が生じる場合があるが、図３乃至５に示すような不均等な分割配列とし、かつ光学軸の向きがランダムな状態となる配列とすると、構造物１２の配列周期に起因する回折を生じないようにすることができる。
【００２８】
また、上記実施形態において、構造性複屈折を呈する構造物１２のリタデーションが小さいと偏光解消効果は小さくなるが、少なくともリタデーションが１／４λあれば直線偏光から円偏光までのあらゆる偏光状態に対応できることになる。また、１／４λと３／４λとでは右回り円偏光と左回り円偏光との違いはあっても同様の効果を得ることができる。このため、リタデーションをΔで表わしたとき、リタデーションΔは、使用波長λに対して、｛（１／４）＋ｍ｝λ≦Δ≦｛（３／４）＋ｍ｝λの式を満たす範囲内に存在していることが好ましい。但し、ｍは整数である。ここで、リタデーションとは、構造性複屈折に起因するＴＥ波とＴＭ波の屈折率差をΔｎ、媒質の厚みをｄとしたとき、これらの積Δｎ・ｄをいう。
【００２９】
なお、十分周期が小さい（波長の１／２以下）構造物１２における構造性複屈折による誘電率の偏光方向依存性は次の式で表わすことができる。
【００３０】
ε_ＴＥ＝ｆε１＋（１＋ｆ）ε２
１／ε_ＴＭ＝ｆ／ε１＋（１−ｆ）／ε２
ここで、ε_ＴＥはＴＥ波に対する誘電率、ε_ＴＭはＴＭ波に対する誘電率、ε１及びε２はフォトリフラクティブ材料の光の照射により変化する前後の誘電率（すなわち、光が照射されたのちのストライプ状の２種類の媒質の誘電率）、ｆはデューティー比（すなわち、光が照射されたのちの誘電率の異なる２種類の媒質の体積占有率）である。なお、ε_ＴＥの平方根がＴＥ波に対する屈折率となり、ε_ＴＭの平方根がＴＭ波に対する屈折率となる。
【００３１】
次に、上記実施形態のように構成される偏光解消素子１０のナノインプリンティング技術を用いた製造方法について図６を参照して概略的に説明する。
【００３２】
まず、図６（ａ）に示すように、シリコン基板２０を準備し、このシリコン基板２０上にスピンコート法により５００ｎｍの厚みの電子線描画用レジスト２２を塗布する。そして、図６（ｂ）に示すように、図略の電子線描画装置により、図１などに示す各構造物１２のストライプ状パターンを描画して現像処理を行う。
【００３３】
次いで、図６（ｃ）に示すように、図略のドライエッチング装置によりシリコン基板２０をドライエッチングすることにより、ストライプ状パターンに対応したエッチング深さ２．８μｍの溝加工を行ったのち、シリコン基板２０上の電子線描画用レジスト２２を剥離して除去する。
【００３４】
一方、図６（ｄ）に示すように、１１０℃に加熱したポリメチルメタクリレート基板２４（ＰＭＭＡ基板２４）を準備し、このＰＭＭＡ基板２４上に溝加工を行ったシリコン基板２０を溝加工面がＰＭＭＡ基板２４側に向くようにして押し当て、加熱した状態で全圧３０トンで３０秒の間加圧する。
【００３５】
その後、図６（ｅ）に示すように、ＰＭＭＡ基板２４を５０℃以下に冷却して加圧を解除したのち、シリコン基板２０を取り除くことにより、ＰＭＭＡ基板２４の表層部に凹凸の形成された偏光解消素子１０が得られる。この偏光解消素子１０では、構造物１２が凸部の基板材料と凹部の空気層とで誘電率の異なる２種類の媒質が交互に配置された構成となり、構造性複屈折を呈するものとなる。
【００３６】
なお、溝加工を行ったシリコン基板２０は、溝が変形するなどして所定のストライプ状パターンが形成できないようになるまで繰り返し使用することができるので、量産性に優れたものとなって偏光解消素子１０の低価格化を実現することができる。
【００３７】
次に、上記実施形態のように構成される偏光解消素子１０の位相マスクを用いた製造方法について図７を参照して概略的に説明する。
【００３８】
まず、図７（ａ）に示すように、石英基板３０を準備し、この石英基板３０上にスピンコート法により５００ｎｍの厚みの電子線描画用レジスト３２を塗布する。そして、図７（ｂ）に示すように、図略の電子線描画装置により、図１などに示す各構造物１２のストライプ状パターンを描画して現像処理を行う。
【００３９】
次いで、図略のエッチング装置で石英基板３０をエッチングすることにより、ストライプ状パターンに対応したエッチング深さ約２９０ｎｍの溝加工を行ったのち、石英基板３０上の電子線描画用レジスト３２を剥離除去することで、図７（ｃ）に示す位相マスク３４を得る。この位相マスク３４は、回折格子の位相を制御して０次光がでないようにし、平行光を入射することで±１次光の干渉により下部の基板に干渉縞を書き込むためのものである。
【００４０】
一方、図７（ｄ）に示すように、ガラス基板４０を準備し、このガラス基板４０上にフォトリフラクティブ材料からなる膜体４２を形成する。このフォトリフラクティブ材料として、フォトポリマー、ポリイミド、ポリシラン系材料などを用いることができる。そして、図７（ｅ）に示すように、膜体４２の形成されたガラス基板４０に位相マスク３４を近接して配置し、コリメートした紫外線レーザを照射する。これにより、膜体４２に図１などに示す誘電率の異なる媒質からなるストライプ状パターンが生成される。
【００４１】
最後に、ガラス基板４０を所定温度に加熱することにより、誘電率の異なる媒質からなるストライプ状パターンを固定化することで、偏光解消素子１０が得られる。この偏光解消素子１０では、構造物１２がフォトリフラクティブ材料からなる膜体４２が変質されて誘電率の異なる２種類の媒質が交互に配置された構成となり、構造性複屈折を呈するものとなる。
【００４２】
なお、位相マスク３４は、溝が変形するなどして所定のストライプ状パターンが形成できないようになるまで繰り返し使用することができるので、量産性に優れたものとなって偏光解消素子１０の低価格化を実現することができる。
【００４３】
下記の表１は、上記の２つの式と、光により変化する前後の屈折率ｎ１，ｎ２を用いて、微小構造を設けたときの複屈折性をまとめたものである。ΔｎはＴＥ波とＴＭ波の屈折率の差であり、ｄはΔｎを考慮して１／２λ板として機能するために必要な厚みである。なお、λは５５０ｎｍである。この表から明らかなように、ポリシラン系材料であれば、４０μｍ程度の膜厚で１／２λ板を形成することができ、最も現実的であるといえる。
【００４４】
【表１】

【００４５】
図８は、本発明に係る偏光解消素子１０を適用した本発明に係る分光器５０の要部を概略的に示す図である。この図に示す分光器５０は、入射スリット５１と、凹面鏡５２と、回折格子５３と、凹面鏡５４と、出射スリット５５とを備え、入射スリット５１と凹面鏡５２との間に偏光解消素子１０を介在させて構成したものである。ここで、回折格子５３は、入射光のうち回折格子に刻まれた溝に垂直な成分と水平な成分とで反射率が異なるという特性を有している。
【００４６】
このため、回折格子５３を用いた分光器では、入射光の偏光状態によって反射効率が変動することから正確な分光特性を得る上で不都合が生じるが、偏光解消素子１０を用いることで入射光が特定の偏光状態にあっても回折格子５３への入射光は溝に垂直な成分と水平な成分との比が常に等しいものとなり、入射光の偏光状態に関係なく正確な分光特性を得ることができる。なお、偏光解消素子１０は、凹面鏡５２と回折格子５３との間に介在させるようにしてもよい。
【００４７】
図９は、本発明に係る偏光解消素子１０を適用した本発明に係る光ファイバー増幅器６０の要部を概略的に示す図である。この図に示す光ファイバー増幅器６０は、光源６２と、入射光である被増幅光と光源６２からの励起光とを結合する光カプラー６４と、希土類元素添加光ファイバー６６とを備え、光カプラー６４と希土類元素添加光ファイバー６６との間に偏光解消素子１０を介在させて構成したものである。ここで、希土類元素添加光ファイバー６６は、増幅特性について偏光依存性を有している。
【００４８】
このため、希土類元素添加光ファイバー６６を用いた光ファイバー増幅器では、被増幅光や励起光が特定の偏光状態にあると所定の増幅特性が得られないという不都合が生じるが、偏光解消素子１０を用いることでかかる不都合が解消される。すなわち、増幅すべき被増幅光は、光カプラー６４の一方の入射端から入射され、この光カプラー６４を介して偏光解消素子１０に入射される。一方、光源６２から射出された励起光は、光カプラー６４の他方端から入射され、この光カプラー６４を介して偏光解消素子１０に入射される。
【００４９】
この被増幅光と励起光とは、偏光解消素子１０を通過することにより無偏光状態となって希土類元素添加光ファイバー６６に入射される一方、励起光によって光ファイバー中に添加された希土類元素が活性化されて反転分布が形成される。この反転分布が形成された状態で入射光が入射されると、この入射光によって誘導放射が起こり、被増幅光が希土類元素添加光ファイバー６６から増幅されて出射されることになる。
【００５０】
このように光カプラー６４と希土類元素添加光ファイバー６６との間、すなわち、希土類元素添加光ファイバー６６の入射端側に偏光解消素子１０を設けることにより無偏光状態となった被増幅光と励起光とが希土類元素添加光ファイバー６６に入射されるので、希土類元素添加光ファイバー６６の増幅特性における偏光依存性を効果的に解消することができる。
【００５１】
ここで、光ファイバーに添加される希土類元素は、増幅すべき入射光の光の波長に応じて選択され、例えば、１５５０ｎｍ波長帯域の光を増幅する場合には、エルビウム元素（元素記号；Ｅｒ）が選択される。エルビウム元素は、ランタノイドの希土類元素の１つで、元素記号Ｅｒ、原子番号６８である。ランタノイドに属する元素は、互いに性質が類似している。他の波長帯域を増幅する希土類元素として、ネオジム（Ｎｄ、１０６０ｎｍ波長帯域、１３００ｎｍ波長帯域）、プラセオジウム（Ｐｒ、１３００ｎｍ波長帯域）およびツリウム（Ｔｍ、１４５０ｎｍ波長帯域）などが知られている。
【００５２】
以上説明した実施形態のように、本発明に係る偏光解消素子１０は、透明性の基板の表層部に光の波長よりも短い周期で屈折率の異なる２種類の媒質を交互にストライプ状に設けることにより構造性複屈折を呈するようにした複数の構造物１２をその光学軸が同一面内の異なる方向に向くように平面状に配置して構成したものである。
【００５３】
このため、光量が大きく低下するようなことはなく、大型化することもない。また、各構造物１２の面方向のサイズを小さく設定しておくことで入射光のビーム径が小さい場合でも確実に偏光を解消することができ、各構造物１２をその光学軸が異なる方向に向くように配置しているので、入射光の偏光方向に合わせて光学軸を最適の状態に合わせる必要のないものとなる。
【００５４】
また、空間的に偏光を解消するものであるため、入射光が単一波長光であっても偏光を解消することができ、複数の構成部材を貼り合わせて構成するものではないため、小型化が可能になると共に、その製造工程も量産に適したものとなることから低価格化を容易に実現することができる。
【００５５】
また、本発明に係る偏光解消素子１０を適用した本発明の分光器５０は、入射光の偏光状態に関係なく回折格子への入射光は無偏光状態となっているので、常に正確な分光特性を得ることができるという高精度化を図ることができることに加え、偏光解消素子１０が量産性に適したものであることから高価格化を抑制することができる。
【００５６】
また、本発明に係る偏光解消素子１０を適用した本発明の光ファイバー増幅器６０は、被増幅光や励起光の偏光状態に関係なく希土類元素添加光ファイバー６６への入射光は無偏光状態となっているので、常に所定の増幅特性を得ることができるという高精度化を図ることができることに加え、偏光解消素子１０が量産性に適したものであることから高価格化を抑制することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る偏光解消素子は、構造性複屈折を呈するようにした複数の構造物をその光学軸が同一面内の異なる方向に向くように平面状に配置したものであるため、光量の低下と大型化を招くことがなく、入射光のビーム径が小さい場合でも偏光を効果的に解消することができ、入射光の偏光方向に合わせて光学軸を最適の状態に合わせる必要のない取り扱いの容易なものとなる。また、入射光が単一波長光であっても偏光を解消することができ、低価格化を容易に実現することができる。
【００５８】
また、本発明に係る分光器は、入射光を本発明の偏光解消素子を介して回折格子に入射させるようにしたものであるため、常に正確な分光特性を得ることができると共に、高価格化を効果的に抑制することができる。
【００５９】
また、本発明に係る光ファイバー増幅器は、光カプラーと光ファイバーとの間に本発明の偏光解消素子を介在させたものであるため、常に所定の増幅特性を得ることができると共に、高価格化を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る偏光解消素子を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示す偏光解消素子の作用効果を説明するための図である。
【図３】図１に示す偏光解消素子の別の構成例を模式的に示す平面図である。
【図４】図１に示す偏光解消素子のさらに別の構成例を模式的に示す平面図である。
【図５】図１に示す偏光解消素子の他の構成例を模式的に示す平面図である。
【図６】本発明に係る偏光解消素子の製造方法を説明するための図で、（ａ）はシリコン基板に電子線描画用レジストを塗布する工程、（ｂ）は描画と現像処理の工程、（ｃ）はエッチングしたのちに電子線描画用レジストを剥離する工程、（ｄ）はＰＭＭＡ基板にシリコン基板を押し当てて加圧する工程、（ｅ）はＰＭＭＡ基板からシリコン基板を取り除く工程をそれぞれ説明するための図である。
【図７】本発明に係る偏光解消素子の別の製造方法を説明するための図で、（ａ）は石英基板に電子線描画用レジストを塗布する工程、（ｂ）は描画と現像処理の工程、（ｃ）はエッチングしたのちに電子線描画用レジストを剥離する工程、（ｄ）はガラス基板に膜体を形成する工程、（ｅ）は膜体に誘電率の異なる媒質からなるストライプ状パターンを形成する工程をそれぞれ説明するための図である。
【図８】本発明に係る偏光解消素子を適用した分光器の要部を概略的に示す図である。
【図９】本発明に係る偏光解消素子を適用した光ファイバー増幅器の要部を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１０偏光解消素子
１２構造物
２０シリコン基板
２２，３２電子線描画用レジスト
２４ＰＭＭＡ基板
３０石英基板
３４位相マスク
４０ガラス基板
４２膜体
５０分光器
５３回折格子
６０光ファイバー増幅器
６４光カプラー
６６希土類元素添加光ファイバー

Claims

基板の表層部に光の波長よりも短い周期で屈折率の異なる２種類の媒質を交互にストライプ状に設けることにより構造性複屈折を呈するようにした複数の構造物をその光学軸が同一面内の異なる方向に向くように平面状に配置したことを特徴とする偏光解消素子。
前記構造物の面方向のサイズを異ならせたことを特徴とする請求項１記載の偏光解消素子。
前記構造物のリタデーションΔが、使用波長λに対して、｛（１／４）＋ｍ｝λ≦Δ≦｛（３／４）＋ｍ｝λの式を満たす範囲内に存在していることを特徴とする請求項１又は２記載の偏光解消素子。但し、ｍは整数。
回折格子を備えた分光器であって、入射光を請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光解消素子を介して前記回折格子に入射させるようにしたことを特徴とする分光器。
入射光と励起光とを結合する光カプラー及び増幅すべき光の波長に応じた元素を添加した光ファイバーを備えた光ファイバー増幅器であって、前記光カプラーと前記光ファイバーとの間に請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光解消素子を介在させたことを特徴とする光ファイバー増幅器。