JP2005121840A

JP2005121840A - 光学システム、該光学システムを用いたホログラム形成方法、およびホログラム

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Publication number: JP2005121840A
Application number: JP2003355593A
Authority: JP
Inventors: Kimio Ito; 公夫伊藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】短パルス、超短パルスのレーザ干渉においても、特に、フェムト秒レーザを用いて、所望の干渉効果を安定的に得ることができる光学システムを提供する。
【解決手段】２面以上の回折光学素子を光路に配して、順に、各回折光学素子を通過し、分岐された複数のビームを所定の位置に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものである。そして、前記所定の位置において干渉効果を得る分岐された複数のビームの各々については、その光学システムにおける前記所定の位置に到達するまでの光学距離が互いに他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように、各回折光学素子を設計、配置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、回折光学素子を用いた光学システム等に関し、特に、２面以上の回折光学素子を光路に配して、レーザ光を用い、所望の干渉効果を得るための光学システムに関する。

従来、レーザ加工においては、多点の穿孔孔加工を行う場合、一般にマスク転写法がとれれていたが、この方法は、マスクでレーザ光の多くを遮断してしまうため、レーザ光の利用効率が低く、単価の高いレーザエネルギーを有効に使用できないという問題があった。
このため、近年、回折光学素子を使用したレーザ加工法が種々開発されており、このための回折光学素子や、該光学素子を用いた光学系（光学システムとも言う）も開示されている。
例えば、特開２００２−２２８８１８号公報には、集光のためのレンズ等の光学系を用いずに、１つの回折光学素子のみを用い、レーザビームを分岐し、かつそれぞれ分岐したレーザビームを３次元的に集光させるレーザ加工用光学素子が記載されている。
特開２０００−２７５５８１号公報には、回折光学素子を用いた二段縮小光学系とこれを用いたレーザ加工システムが記載されている。
これらは、いずれも、光学系を光学素子により簡略化しているものである。
特開２００２−２２８８１８号公報特開２０００−２７５５８１号公報尚、回折光学素子は、基板上に形成された微細な凹凸などに起因する位相差に伴う干渉により入射ビームを所定の方向に回折させるもので、これにより、複数の所定方向にビームを分割する。一般には、回折光学素子は、回折格子パターンによりレーザビームの波面制御を行い、ＣＯ2 レーザ、ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等から発した加工用レーザビームを任意の数の光束に分岐するものである。例えば、ガラス原板にされた二値位相格子あるいは多値位相格子、連続位相格子で構成され、レーザ光が照射されると回折によりそれぞれ所望の加工パタ−ン形成できるように各格子が形成されている。上記二値位相格子あるいは多値位相格子は、位相を量子化する際の位相量子化数を示す。このような回折光学素子の製造方法は、例えば、特開２００２−３５０６２３号公報に記載の階段状回折光学素子のように、エッチング法により、加工用素材の面に凹部を形成することにより作製される。特開２００２−３５０６２３号公報

このような中、従来、ビームスプリッタ、屈折レンズなどを使用して光学距離を同一に設計し、所望の干渉を与えて、その特性を得ていた短パルス、超短パルスのレーザ干渉においても、近年、回折光学素子を用いるようになってきた。
例えば、ホログラムの製造方法および装置が特開２００１- ２３６００２号公報に記載されている。
ここでは、超短パルスのレーザ（フェムト秒レーザとも言う）を透明媒質中に集光させ、先頭エネルギーを透明媒質中で閾値を超えることで透明媒質内部に干渉を得るものである。
干渉した部分の強度が１００ＴＷ/ ｃｍ²にも達すると透明媒質内部に構造変化が起き、感光性のない透明媒質に３次元の加工を可能とするものである。
即ち、感光性のない透明材料の内部に１００ＴＷ/ ｃｍ²にも達する高密度エネルギーを与えることができ、それにより、多光子吸収などの非線形過程を介して３次元加工することができる。
パルス幅が大きい（１ｐｓ以上）と、エネルギーが熱に移行し、透明媒質に変化を与える効果がなくなる。
一方パルス幅が短い（１００ｆｓ以下）と、媒質内部深く（１μｍ以上）には構造変化を与える効果がなくなる。
特開２００１−２３６００２号公報尚、通常、短パルスとはナノ秒（ｎｓｅｃ）よりも長いパルスを言い、超短パルスレーザとは、フェムト秒（ｆｓ）からピコ秒（ｐｓ）（１０- １５〜１０- １２ｓｅｃ）領域の超短パルスレーザで、これを、ここではフェムト秒レーザと言っている。しかし、回折光学素子は、個々については、その特性からビームを複数に分岐して光の干渉効果を持たせて集光や分岐を行うことができるが、所望の干渉効果を得ることが安定的にできなかった。即ち、回折光学素子は、個々については、その特性からビームの空間的干渉を利用し複数に分岐、集光することは容易に可能であるが、時間的に干渉させるための光学距離は必ずしも等しくはなく、フェムト秒レーザのような超短パルスの時間的な広がりしかもたないものは干渉効果を容易に得ることができなかった。フェムト秒レーザとしてはチタンサファイアレーザが知られている。

上記のように、レーザ加工においては、レーザ利用効率の向上や、光学系を簡略化のために、回折光学素子が使用されるようになってき、短パルス、超短パルスのレーザ干渉においても、近年、回折光学素子を用いるようになってきたが、所望の干渉効果を安定的に得ることができなかった。
本発明は、これに対応するもので、短パルス、超短パルスのレーザ干渉においても、特に、フェムト秒レーザを用いて、所望の干渉効果を安定的に得ることができる光学システムを提供しようとするものである。

本発明の光学システムは、レーザ光を用い、干渉効果を得るための光学システムであって、２面以上の回折光学素子を光路に配して、順に、各回折光学素子を通過し、分岐された複数のビームを所定の位置に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものであることを特徴とするものである。
そして、上記の光学システムであって、前記所定の位置において干渉効果を得る分岐された複数のビームの各々については、その光学システムにおける前記所定の位置に到達するまでの光学距離が互いに他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように、各回折光学素子を設計、配置していることを特徴とするものである。
そしてまた、上記の光学システムであって、レーザ光がフェムト秒レーザであることを特徴とするものであり、前記複数のビームの各々の前記光学距離の差が、３００μｍ以内であることを特徴とするものである。

本発明のホログラムの形成方法は、上記の光学システムを用いて、ホログラムの形成を行うことを特徴とするものである。

本発明のホログラムは、上記のホログラムの形成方法により、形成されたことを特徴とするものである。

尚、ここで言う光学距離の差とは光路差のことで、各回折光学素子を通過する分岐したビームが安定的に所望の干渉効果を得るためには、レーザビームのパルス幅から見積もった数字で、フェムト秒レーザの場合、光学距離の差が３００μｍ以内であることが必要である。

（作用）
本発明の光学システムは、上記のような構成にすることにより、短パルス、超短パルスのレーザ干渉においても、特にフェムト秒レーザの干渉において、回折光学素子を用いて、所望の干渉効果を安定的に容易に得ることができる光学システムの提供を可能としている。
このような光学システムを使用することで、レーザ加工等において、大量に所望の干渉効果を安定的に容易に得ることができるものとしている。
具体的には、２面以上の回折光学素子を光路に配して、順に、各回折光学素子を通過し、分岐された複数のビームを所定の位置に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものであることにより、これを達成している。
特に、前記分岐された複数のビームの各々について、その光学システムにおける前記所定の位置に到達するまでの光学距離の差が、３００μｍ以内であることにより、フェムト秒レーザを用いた場合においても、所望の干渉効果を安定的に得ることができるもとしている。

本発明は、上記のように、短パルス、超短パルスのレーザ干渉において、特に、フェムト秒レーザ干渉において、回折光学素子を用いて、所望の干渉効果を安定的に得ることができる光学システムの提供を可能とした。
結果、本発明の光学システムを用いることにより、レーザ加工等において、大量に所望の干渉効果を安定的に容易に得ることを可能とした。
そして、回折光学素子を用いて、従来の２光束干渉に替わるフェムト秒レーザ干渉システムの実現を可能とした。
本発明のような回折光学素子を用いた光学システムに替えることにより、ホログラムの設計自由度を上げ、且つ、光学計を簡単にすることを可能とした。

本発明の実施の形態例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の光学システムの実施の形態の第１の例の概略構成図で、図２は本発明の光学システムの実施の形態の第２の例の概略構成図で、図３は本発明の光学システムの実施の形態の第３の例の概略構成図で、図４は比較例の光学システムの概略構成図である。図１〜図４中、１１０、１１５は回折光学素子部材、１１１、１１６は回折光学素子、１２０、１２１、１２２はビーム、１２５、１２６、１２７はビーム、１３０は集光位置、１５０はレーザ波面、２１０、２１５は回折光学素子部材、２１１、２１６は回折光学素子、２２０、２２１、２２２はビーム、２２５、２２６、２２６Ａ、２２７、２２７Ａはビーム、２３０は集光位置、２５０はレーザ波面、３１０は回折光学素子部材、３１１、３１２は回折光学素子、３２０、３２１、３２２はビーム、３２４、３２５、３２５Ａ、３２６、３２６Ａはビーム、３２７、３２８、３２９はビーム、３３０は集光位置、３５０はレーザ波面、４１０は回折光学素子部材、４１１は回折光学素子、４２０、４２１はビーム、４２２、４２３はビーム、４２４、４２５はビーム、４２６、４２７はビーム、４３０は集光位置、４５０はレーザ波面である。

先ず、本発明の光学システムの実施の形態の第１の例を図１に基づいて説明する。
第１の例は、フェムト秒レーザを用い、干渉効果を得るための回折光学システムであって、２面の回折光学素子１１１、１１６を光路に配して、順に、各回折光学素子１１１、１１６を通過し、分岐された複数のビーム１２２、１２７を所定の位置（集光位置１３０）に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものである。
ここでは、各回折光学素子部材１１０、１１５の一面に、それぞれ、回折格子素子１１１、１１６が形成されている。
レーザ波面１５０は、各回折光学素子１１１、１１６に対して平行に配置され、ビーム１２０とビーム１２５とは平行で、回折光学素子１１１の面に直交する。
回折光学素子１１１上で、ビーム１２０とビーム１２５とは時間的に同時である。
回折光学素子１１１の設計にしたがい、ビーム１２０、ビーム１２５は、それぞれ、ビーム１２１、ビーム１２６のように進む。
更に、回折光学素子１１６の設計にしたがい、ビーム１２１、ビーム１２６は、それぞれ、ビーム１２２、ビーム１２７のように進む。
第１の例では、ビーム１２２の回折光学素子１１６と集光位置１３０間の光学距離は、ビーム１２７の回折光学素子１１６と集光位置１３０間の光学距離より短かく、ビーム１２１の回折光学素子１１１と回折光学素子１１６間の光学距離は、ビーム１２６の回折光学素子１１１と回折光学素子１１６間の光学距離よりも長く設計され、且つ、ビーム１２２の光学システムにおける集光位置１３０に到達するまでの光学距離と、ビーム１２７の光学システムにおける集光位置１３０に到達するまでの光学距離との差は、ビーム１２２、１２７が、それぞれ、集光位置１３０で互いに他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように設計されている。
尚、ビーム１２２の光学システムにおける集光位置１３０に到達するまでの光学距離は、ビーム１２１の回折光学素子１１１と回折光学素子１１６間の光学距離とビーム１２２の回折光学素子１１６と集光位置１３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことであり、ビーム１２７の光学システムにおける集光位置１３０に到達するまでの光学距離は、ビーム１２６の回折光学素子１１１と回折光学素子１１６間の光学距離とビーム１２７の回折光学素子１１６と集光位置１３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことである。
本例では、集光位置１３０で時間的にも干渉性を有することとなり、所望の干渉効果を得ることができる。
特に、前述の光学距離の差が、３００μｍ以内であることにより、フェムト秒レーザを用いた場合において、所望の干渉効果を安定的に得ることができる。
勿論、ここでは、各ビームは、回折光学素子面１１６では時間的に干渉性をもたない。

第１の例の光学システムは、従来の、特開２００１- ２３６００２号公報に記載のように、複数ミラーを使う複雑な構成ではなく、単に、回折光学素子１１１、１１６を配しただけの簡単な構成で、フェムト秒レーザを用い、同様の干渉効果を得ることを可能としている。
尚、回折光学素子１１１、１１６の作製は、各回折光学素子面の各位置において、空間的に干渉性を制御して、入射したビームをそれぞれ所定の方向に進むように、設計制御するもので、各従来公知の方法によりこのようにすることができる。
本例では、回折光学素子部材１１０、１１５の位置関係を制御するだけで、実際には、一方を調整するだけでよく、先に述べた、従来の、特開２００１- ２３６００２号公報に記載のものように、複数ミラーを、それぞれ、関連つけて調整する必要はない。
これより、フェムト秒レーザを用いたホログラムの製造が安定的に容易に可能となり、感光性のない透明材料の内部に１００ＴＷ/ ｃｍ²にも達する高密度エネルギーを与えることができ、それにより、多光子吸収などの非線形過程を介して３次元加工することができる。

次いで、本発明の光学システムの実施の形態の第２の例を図２に基づいて説明する。
第２の例は、第１の例と同様、フェムト秒レーザを用い、干渉効果を得るための回折光学部材であって、２面の回折光学素子２１１、２１６を光路に配して、順に、各回折光学素子２１１、２１６を通過し、分岐された複数のビーム２２２、２２６Ａ、２２７Ａを所定の位置（集光位置２３０）に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものである。
レーザ波面２５０は、各回折光学素子２１１、２１６の面に対して平行に配置され、ビーム２２０とビーム２２５とは平行で、回折光学素子２１１の面に直交する。
回折光学素子２１１上で、ビーム２２０とビーム２２５とは時間的に同時である。
回折光学素子２１１の設計にしたがい、ビーム２２０はビーム２２１のように進み、ビーム２２５は、分岐して、ビーム２２６、２２７のように進む。
更に、回折光学素子２１６の設計にしたがい、ビーム２２１は、ビーム２２２のように進み、ビーム２２６は、ビーム２２６Ａのように進み、ビーム２２７は、ビーム２２７Ａのように進む。
第２の例では、ビーム２２２の回折光学素子２１６と集光位置２３０間の光学距離は、ビーム２２６Ａ、２２７Ａの、それぞれ回折光学素子２１６と集光位置２３０間の光学距離より短かく、ビーム２２１の回折光学素子２１１と回折光学素子２１６間の光学距離は、ビーム２２６、２２７の回折光学素子２１１と回折光学素子面２１６間の光学距離よりも長く設計され、且つ、ビーム２２２の光学システムにおける集光位置２３０に到達するまでの光学距離と、ビーム２２６Ａの光学システムにおける集光位置２３０に到達するまでの光学距離と、ビーム２２７Ａの光学システムにおける集光位置２３０に到達するまでの光学距離について、それら各々の光学距離の差は、ビーム２２２、２２６Ａ、２２７Ａが、それぞれ、集光位置２３０で互いに他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように、設計されている。
尚、ビーム２２２の光学システムにおける集光位置２３０に到達するまでの光学距離は、ビーム２２１の回折光学素子２１１と回折光学素子２１６間の光学距離とビーム２２２の回折光学素子２１６と集光位置２３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことであり、ビーム２２６Ａの光学システムにおける集光位置２３０に到達するまでの光学距離は、ビーム２２６の回折光学素子２１１と回折光学素子２１６間の光学距離とビーム２２６Ａの回折光学素子２１６と集光位置２３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことであり、ビーム２２７Ａの光学システムにおける集光位置２３０に到達するまでの光学距離は、ビーム２２７の回折光学素子２１１と回折光学素子２１６間の光学距離とビーム２２７Ａの回折光学素子２１６と集光位置２３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことである。
本例では、各ビーム２２２、２２６Ａ、２２７Ａは、集光位置２３０で時間的にも干渉性を有することとなり、所望の干渉効果を得ることができる。
第２の例も、特に、前述の光学距離の差が、３００μｍ以内であることにより、フェムト秒レーザを用いた場合において、所望の干渉効果を安定的に得ることができる。
また、勿論、ここでは、各ビームは、回折光学素子面２１６では時間的に干渉性をもたない。

第２の例の回折光学部材も、回折光学素子２１１、２１６の位置関係を制御するだけで、実際には、一方を調整するだけでよく、安定的に容易に、第１の例と同様の干渉効果をえることができる。

次いで、本発明の光学システムの実施の形態の第３の例を図３に基づいて説明する。
第３の例は、第１の例、第２の例と同様、フェムト秒レーザを用い、干渉効果を得るための回折光学部材であって、その両面に２つの回折光学素子３１１、３１２を有する回折光学素子３１０を光路に配して、順に、各回折光学素子面３１１、３１２を通過し、分岐された複数のビーム３２２、３２５Ａ、３２６Ａ、３２９を所定の位置（集光位置３３０）に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものである。
レーザ波面３５０は、各回折光学素子３１１の面に対して平行に配置され、ビーム３２０とビーム３２４とビーム３２７はそれぞれ平行で、回折光学素子３１１の面に直交する。
回折光学素子面３１１上で、ビーム３２０と、ビーム３２４と、ビーム３２７とは、時間的に同時である。
回折光学素子面３１１の設計にしたがい、ビーム３２０はビーム３２１のように進み、ビーム３２４は、分岐して、ビーム３２５、３２６のように進み、ビーム３２７はビーム３２８のように進む。
更に、回折光学素子３１２の設計にしたがい、ビーム３２１は、ビーム３２２のように進み、ビーム３２５は、ビーム３２５Ａのように進み、ビーム３２６は、ビーム３２６Ａのように進み、ビーム３２８は、ビーム３２９のように進む。
第３の例では、ビーム３２２の回折光学素子３１２と集光位置３３０間の光学距離、および、ビーム３２９の回折光学素子３１２と集光位置２３０間の光学距離は、それぞれ、ビーム２２５Ａ、２２６Ａの、回折光学素子３１２と集光位置３３０間の光学距離より短かく、ビーム３２１およびビーム３２８の回折光学素子３１１と回折光学素子３１２間の光学距離は、ビーム３２５、３２６の回折光学素子３１１と回折光学素子３１２間の光学距離よりも長く設計され、且つ、ビーム３２２の光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離と、ビーム３２５Ａの光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離と、ビーム３２６Ａの光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離と、ビーム３２９の光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離については、それら各々の光学距離の差は、ビーム３２２、３２５Ａ、３２６Ａ、３２９が、それぞれ、集光位置３３０で互いに他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように、設計されている。
尚、ビーム３２２の光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離は、ビーム３２１の回折光学素子３１１と回折光学素子３１２間の光学距離とビーム３２２の回折光学素子３１２と集光位置３３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことであり、ビーム３２５Ａの光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離は、ビーム３２５の回折光学素子３１１と回折光学素子３１２間の光学距離とビーム３２５Ａの回折光学素子３１２と集光位置３３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことであり、ビーム３２６Ａの光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離は、ビーム３２６の回折光学素子３１１と回折光学素子３１２間の光学距離とビーム３２６Ａの回折光学素子３１２と集光位置３３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことであり、ビーム３２９の光学システムにおける集光位置３３０に到達するまでの光学距離は、ビーム３２８の回折光学素子３１１と回折光学素子３１２間の光学距離とビーム３２９の回折光学素子３１２と集光位置３３０間の光学距離とを合わせた光学距離のことである。
本例では、各ビーム３２２、３２５Ａ、３２６Ａ、３２９は、集光位置３３０で時間的にも干渉性を有することとなり、所望の干渉効果を得ることができる。
第３の例も、特に、前述の光学距離の差が、３００μｍ以内であることにより、フェムト秒レーザを用いた場合において、所望の干渉効果を安定的に得ることができる。
また、勿論、ここでは、各ビームは、回折光学素子面３１２では時間的に干渉性をもた

第３の例の回折光学部材は、回折光学素子部材３１０を１つだけ有するもので、回折光学素子３１１、３１２の位置関係は固定されたもので、第１の例や第２の例の場合のように、位置関係を制御する必要はなく、安定的に容易に、第１の例や第２の例と同様の干渉効果をえることができる。

（比較例）
比較例の光学システムは、図４に示すように、波面４５０が回折光学素子４１１の面に平行な回折光学素子部材４１０のみを用いて、回折光学素子４１１に入射するビーム（レーザビーム）４２０、４２２、４２４、４２６を、それぞれ、集光位置４３０にて集光させるものである。
レーザ波面４５０は、各回折光学素子４１１の面に対して平行に配置され、ビーム４２０、ビーム４２２、ビーム４２４、ビーム４２６は、それぞれ互いに平行で、回折光学素子４１１の面に直交する。
回折光学素子４１１上で、ビーム４２０、ビーム４２２、ビーム３２４、ビーム３２６は、時間的に同時である。
回折光学素子４１１の設計にしたがい、ビーム４２０はビーム４２１のように進み、ビーム４２２はビーム４２３のように進み、ビーム３２４はビーム４２５のように進み、ビーム３２６はビーム４２７のように進む。
比較例では、ビーム４２１の回折光学素子４１１と集光位置４３０間の光学距離、および、ビーム４２５の回折光学素子４１１と集光位置４３０間の光学距離は、同じであるが、ビーム４２１、４２７の、それぞれ回折光学素子４１１と集光位置４３０間の光学距離より長くなっている。
ここでは、回折光学素子が１つのため、各ビームの光学距離を調整できず、集光する各ビームの光学距離をいずれも同じく設計することはできない。

このように、比較例は、回折光学素子が１つのため、各ビームの光学距離を調整できず、集光位置４３０で時間的に安定的に干渉効果を得ることができないのに対し、上記、第１の例、第２の例、第３の例の光学システムは、いずれも回折光学素子を２面配するもので、２面の回折光学素子により、集光位置に至る各ビームの、光学システムに入射され集光位置に至るまでの光学距離を、それぞれ、設計により調整して、集光位置に至る各ビームの、光学システムに入射され集光位置に至るまでの光学距離の差を、互いに時間的に干渉を持つ範囲になるように設計したものである。
３面以上の回折光学素子を光路に配しても、このような設計による光学距離の調整は可能で、別の実施の形態として、３面以上の回折光学素子を光路に配して、順に、各回折光学素子を通過し、分岐された複数のビームを所定の位置に到達させて、該位置に到達する分岐された複数のビームが、それぞれ、他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように設計した光学システムも挙げられる。

本発明の光学システムの実施の形態の第１の例の概略構成図である。本発明の光学システムの実施の形態の第２の例の概略構成図である。本発明の光学システムの実施の形態の第３の例の概略構成図である。比較例の光学システムの概略構成図である

符号の説明

１１０、１１５回折光学素子部材
１１１、１１６回折光学素子
１２０、１２１、１２２ビーム
１２５、１２６、１２７ビーム
１３０集光位置
１５０レーザ波面
２１０、２１５回折光学素子部材
２１１、２１６回折光学素子
２２０、２２１、２２２ビーム
２２５、２２６、２２６Ａ、２２７、２２７Ａビーム
２３０集光位置
２５０レーザ波面
３１０回折光学素子部材
３１１、３１２回折光学素子
３２０、３２１、３２２ビーム
３２４、３２５、３２５Ａ、３２６、３２６Ａビーム
３２７、３２８、３２９ビーム
３３０集光位置
３５０レーザ波面
４１０回折光学素子部材
４１１回折光学素子
４２０、４２１ビーム
４２２、４２３ビーム
４２４、４２５ビーム
４２６、４２７ビーム
４３０集光位置
４５０レーザ波面

Claims

レーザ光を用い、干渉効果を得るための光学システムであって、２面以上の回折光学素子を光路に配して、順に、各回折光学素子を通過し、分岐された複数のビームを所定の位置に到達させて、該位置にて干渉効果を得るものであることを特徴とする光学システム。
請求項１に記載の光学システムであって、前記所定の位置において干渉効果を得る分岐された複数のビームの各々については、その光学システムにおける前記所定の位置に到達するまでの光学距離が互いに他のビームと時間的に干渉を持つ範囲になるように、各回折光学素子を設計、配置していることを特徴とする光学システム。
請求項１ないし２に記載の光学システムであって、レーザ光がフェムト秒レーザであることを特徴とする光学システム。
請求項３に記載の光学システムであって、前記複数のビームの各々の前記光学距離の差が、３００μｍ以内であることを特徴とする光学システム。
請求項１ないし４に記載の光学システムを用いて、ホログラムの形成を行うことを特徴とするホログラムの形成方法。
請求項５に記載のホログラムの形成方法により、形成されたことを特徴とするホログラム。