JP2007264109A

JP2007264109A - 回折格子の製造方法

Info

Publication number: JP2007264109A
Application number: JP2006086238A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ebizuka; 昇海老塚
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】高品質な回折格子を、安価に提供することができるようにした回折格子の製造方法を提供するものである。
【解決手段】一方の面にミラー膜を形成した基板を上記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、上記ブロックの積層数を維持するようにして上記ブロックを切断して小ブロックを形成し、上記小ブロックを研摩して回折格子とするようにしたものであって、上記接合は、小球体を混入した接着剤を用いて行うようにした。
【選択図】図９

Description

本発明は、回折格子の製造方法に関し、さらに詳細には、大気環境、天文学、地球惑星科学、化学、生物学あるいは医学などの各種の分野において使用される分光計測装置や分析装置などに用いる分散学素子や、化学製品、食品、衛生関連製品の製造装置や品質管理装置などに用いる分散素子や、あるいは光通信やレーザー光学などに使用されるビーム分配器、ビーム混合器、波長弁別器ならびにレンズなどのような各種の回折光学素子などとして用いることのできる回折格子の製造方法に関するものであり、特に、光通信における波長多重（ＷＤＭ：ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）型光通信用の光インターコネクションとして普及している平面導波路の光スイッチや波長弁別器などに用いられる高次の回折格子および高分散分光装置の高次の分散素子として用いて好適な回折格子の製造方法に関する。

従来より、各種装置に回折格子が用いられているが、こうした回折格子として、例えば、国際公開第２００４／１１１６９３号パンフレット（特許文献１）に開示されている本願発明者により発明された回折格子がある。

ここで、図１には、国際公開第２００４／１１１６９３号パンフレットに開示された回折格子の概念構成説明図が示されており、図２には、図１のＡ−Ａ線における断面図が示されている。

この回折格子１０は、全体が板状体に形成されており、略矩形形状の回折格子入射面１０ａと、回折格子入射面１０ａと対向する略矩形形状の回折格子出射面１０ｂと、回折格子入射面１０ａと回折格子出射面１０ｂとの間に形成された複数の反射面１０ｃとを有して構成されている。

そして、回折格子１０は、透過型の回折格子であり平面回折格子として設計されている。

より詳細には、図１ならびに図２に示す座標系を参照して説明すると、回折格子入射面１０ａと回折格子出射面１０ｂとはそれぞれ、Ｚ軸方向の異なる高さに位置するＸＹ平面に沿って延長された平面に略一致し、回折格子入射面１０ａと回折格子出射面１０ｂとは互いに所定の間隔を有し略平行して対向している。

一方、反射面１０ｃは、Ｘ軸方向における所定の間隔毎に形成されており、Ｚ軸方向に沿って延長された平面に略一致するとともに、回折格子入射面１０ａならびに回折格子出射面１０ｂのＹ軸方向における全長にわたって延長されている。つまり、反射面１０ｃの延長方向は、回折格子入射面１０ａならびに回折格子出射面１０ｂの延長方向と略直交している。従って、回折格子１０は、回折格子入射面１０ａならびに回折格子出射面１０ｂに対して略垂直に等間隔で形成された複数の反射面１０ｃを備えているものである。

以上の構成において、この回折格子１０においては、回折格子１０の回折格子入射面１０ａから光が入射され、回折格子１０内に入射された光は回折格子１０内を通過して、回折格子出射面１０ｂから出射される。

そして、図３に示すように、回折格子１０の屈折率を「ｎ_２」とし、回折次数を「ｍ」とし、波長を「λ」とし、格子間隔を「ｄ」とし、回折格子入射面１０ａからの入射光、即ち、反射面１０ｃに入射する光と反射面１０ｃとにより形成される角を「θ_２」とすると、回折格子１０については、下記に示す式（１）の関係が成り立つことになる。

この際、反射面１０ｃに入射する光と反射面１０ｃとにより形成される角θ_２の大きさは、反射面１０ｃによって反射された光と反射面１０ｃとにより形成される角の大きさと一致するものである。また、格子間隔ｄは、従来の回折格子においては、回折格子に形成された溝の間隔を示すものであるが、回折格子１０においては、溝は形成されていないので、回折格子１０に形成された反射面１０ｃの間隔を示すものである。

ｍλ＝２ｎ_２ｄｓｉｎθ_２・・・式（１）
ここで、式（１）は、ブラッグ回折の式と同じ式で表されており、θ_２はブラッグ角に対応する。

そして、反射面１０ｃの厚み（反射面１０ｃの図３に示す座標系のＸ軸方向に沿った長さ）を「ｗ」とし、反射面１０ｃの高さ（反射面１０ｃの図３に示す座標系のＺ軸方向に沿った長さ）を「ｔ」とすると、
ｔａｎθ_２＝（ｄ−ｗ）／ｔ・・・式（２）
の条件を満たす場合には、図４に示すように、回折格子入射面１０ａから入射して回折格子１０を通過する光束のほとんどが、反射面１０ｃにより１回反射されて回折に寄与し、回折光として利用することができるので、回折効率が最も高くなる。

また、下記に示す数式（３）を、回折格子１０のアスペクト比と称することとする。

ｔ／（ｄ−ｗ）＝１／ｔａｎθ_２・・・式（３）
一方、上記した式（２）の条件を満たさない場合、即ち、ｔａｎθ_２＞（ｄ−ｗ）／ｔの場合（図５参照）や、ｔａｎθ_２＜（ｄ−ｗ）／ｔの場合（図６参照）には、入射光が回折光に寄与する方向以外にも分配されるために、回折効率が低下する。

より詳細には、図５に示すように、ｔａｎθ_２＞（ｄ−ｗ）／ｔの場合には、回折格子入射面１０ａから入射して回折格子１０を通過する光束のうち、反射面１０ｃにより２回反射された光束が、回折格子入射面１０ａからの入射光と同じ方向に進むので、ケラレが生じてしまい（図５において網掛けで示した領域参照）、回折効率が低下する。

また、図６に示すように、ｔａｎθ_２＜（ｄ−ｗ）／ｔの場合には、回折格子入射面１０ａから入射して回折格子１０を通過する光束のうち、反射面１０ｃに当たらない光速が、直進して回折格子入射面１０ａからの入射光と同じ方向に進むので、ケラレが生じてしまい（図６において網掛けで示した領域参照）、回折効率が低下する。

そして、外部から回折格子１０の回折格子入射面１０ａから入射して、反射面１０ｃにより反射された光束は、波長λと格子間隔ｄとで規定される回折分布で広がる。

特に、高次回折光を利用する場合には、反射面１０ｃに対して正反射の方向に干渉の条件を満足する各次数の波長の光束に対して、最も高い回折効率を有し、その最も高い回折効率の波長の前後の波長の光束は、干渉の条件を満足する方向の回折強度分布に比例した効率を示す。

従って、上記した回折格子１０によれば、高分散で高い回折効率を実現することができ、高次回折光のような高い次数であっても回折効率を高くすることができる。

また、回折格子１０の反射面１０ｃは回折格子の内部に形成されているので、反射面１０ｃが傷付いて破損する恐れがなく、良好な動作状態を維持することができる。

こうした回折格子１０は、半導体製造プロセスと同様な手法により製造することができるものであり、以下に図７を参照しながら回折格子１０の製造方法について詳細に説明する。

回折格子１０の製造に際しては、まず、全体がくし状に形成された基台１００（図７（ａ）参照）を用いる。より詳細には、基台１００は、平面状で略矩形形状の端面１００ａを有する略板状体の基部１００ｂと、基部１００ｂの端面１００ａの背面側に所定の間隔で突出形成された突部１００ｃとを有して構成されている。こうした形状を備えた基台１００は、異方性プラズマエッチングなどにより深い溝を形成することにより、基部１００ｂと突部１００ｃとを形成するようにすればよい。

この基台１００の端面１００ａにより、回折格子１０の回折格子出射面１０ｂが形成されるものである。そして、基台１００の端面１００ａの背面側は、突部１００ｃの上端面１００ｄと、突部１００ｃの側面１００ｅ，１００ｆと、隣り合う突部１００ｃ間に形成された底面１００ｇとから構成される。

この基台１００は、誘電体材料により形成されており、回折格子１０全体の大きさや格子間隔ｄ、反射面１０ｃの高さｔなどに応じて寸法設定されている。基台１００を形成する誘電体材料としては、例えば、シリコン、石英、ＢＫ−７などのガラス素材、ＰＭＭＡやポリイミドなどの樹脂、水晶やフッ化マグネシウム、あるいは各種結晶材料を用いることができる。

そして、基台１００の端面１００ａの背面側に、異方性スパッタリングなどによって反射膜１０２を製膜する（図７（ｂ）参照）。つまり、基台１００の突部１００ｃの上端面１００ｄ、側面１００ｅ、側面１００ｆならびに底面１００ｇに、異方性スパッタリングなどによって所定の膜厚で反射膜１０２を形成する。この反射膜１０２の材料としては、例えば、アルミニウム、金、銀、シリコン、ゲルマニウムなどを用いることができる。

こうして反射膜１０２が形成された後、垂直入射異方性プラズマエッチングなどにより（図７（ｂ）に示す矢印参照）、基台１００の突部１００ｃの上端面１００ｄならびに底面１００ｇに形成されている反射膜１０２のみを除去する（図７（ｃ）参照）。

その後、斜入射異方性プラズマエッチングなどにより（図７（ｃ）に示す矢印参照）、基台１００の突部１００ｃの側面１００ｅに形成されている反射膜１０２のみを除去する。

こうして突部１００ｃの側面１００ｆにのみ反射膜１０２が残された基台１００（図７（ｄ）参照）に、ＰＭＭＡ系樹脂あるいはシリコン系樹脂を充填すると、回折格子１０が形成される（図７（ｅ）参照）。つまり、充填されたＰＭＭＡ系樹脂あるいはシリコン系樹脂により、回折格子１０の回折格子入射面１０ａが形成されるものである。

なお、こうして突部１００ｃの側面１００ｆにのみ反射膜１０２が残された基台１００（図７（ｄ）参照）に充填する材料は樹脂に限られるものではなく、例えば、使用波長で透明であればＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ、ＩＴＯ（透明電極）などの蒸着物質を用いたり、あるいは低融点ガラスなどを用いてもよい。この際、突部１００ｃの側面１００ｆにのみ反射膜１０２が残された基台１００に充填する材料としては、基台１００を形成する材料の屈折率と同じ屈折率を有するようなものを用いることが望ましい。

さらに、突部１００ｃの側面１００ｆにのみ反射膜１０２が残された基台１００に、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ、ＩＴＯ（透明電極）などの蒸着物質を充填するのに代えて、ゾルゲル法やＣＶＤ法などにより成長させるようにしてもよい。

しかしながら、上記した回折格子の方法によれば、半導体製造プロセスと同様な手法を利用するものであるため、製造設備が高価なものとなってコスト高となり、量産されないとコスト面でメリットが得られないという問題点があった。
国際公開第２００４／１１１６９３号パンフレットＫ．Ｏｋａ，Ｎ．Ｅｂｉｚｕｋａ，Ｋ．Ｋｏｄａｔｅ， "ＯｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｇｒａｔｉｎｇｗｉｔｈｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｐｌａｔｅｏｆｃｏｍｂｔｙｐｅｆｏｒａｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＲＣＷＡ"，Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ，５２９０，１６８−１７８，２００４．Ｎ．Ｅｂｉｚｕｋａ，Ｋ．Ｏｋａ，Ａ．Ｙａｍａｄａ，Ｍ．Ｉｓｈｉｋａｗａ，Ｍ．Ｋａｓｈｉｗａｇｉ，Ｋ．Ｋｏｄａｔｅ，Ｙ．Ｈｉｒａｈａｒａ，Ｓ．Ｓａｔｏ，Ｋ．Ｓ．Ｋａｗａｂａｔａ，Ｍ．Ｗａｋａｋｉ，Ｓ．Ｍｏｒｉｔａ，Ｔ．Ｓｈｉｍｉｚｕ，Ｓ．Ｙｉｎ，Ｈ．ＯｍｏｒｉａｎｄＭ．Ｉｙｅ， "ＧｒｉｓｍａｎｄＩｍｍｅｒｓｉｏｎＧｒａｔｉｎｇｆｏｒＳｐａｃｅＴｅｌｅｓｃｏｐｅ"，Ｔｈｅ５ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｐａｃｅＯｐｔｉｃｓ（ＩＣＳＯ２００４），ＥＳＡ，ＳＰ−５５４，７４３−７４９，２００４．Ｋ．Ｏｋａ，Ｎ．ＥｂｉｚｕｋａａｎｄＫ．Ｋｏｄａｔｅ， "ＲｉｇｏｒｏｕｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＱｕａｓｉ−ＢｒａｇｇＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎＧｒａｔｉｎｇｆｏｒＡｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ"，ＤｉｆｆｒａｃｔｉｖｅＯｐｔｉｃｓ２００３（ＥｕｒｏｐｅａｎＯｐｔｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ），ｐｐ．４６−４７，（２００３）．分波導波路；ｈｔｔｐ：／／ｕｎｉｔ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ／ｏｐｔｇｌａｓｓ／＃ｔｈｅｍｅ（産業技術総合研究所ホームページ）紫外レーザーアブレーション微細加工技術；ｈｔｔｐ：／／ｕｎｉｔ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ／ｇｒｏｕｐ／ｌａｓｅｒｉｍｐ．ｈｔｍ（産業技術総合研究所ホームページ）ＡＮｅｗＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＨｉｇｈ−ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎＧｒａｔｉｎｇｓ；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ−ｃｍｓ．ｌｌｎｌ．ｇｏｖ／ｓ−ｔ／ｄｉｆｆ＿ｇｒａｔｉｎｇｓ．ｈｔｍｌ

本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高品質な回折格子を安価に提供することができるようにした回折格子の製造方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明による回折格子の製造方法は、片面にミラー膜を蒸着などにより形成したガラスや樹脂などの基板を積層して接合したブロックを形成し、当該ブロックを研摩して厚さを揃えるようにしたり、あるいは、当該ブロックを切断した後に研摩して厚さを揃えるようにしたものである。また、回折格子を導波路に用いる場合には、さらに切断ならびに研摩加工を行うようにすればよい。

本発明による回折格子の製造方法によれば、ガラスや樹脂などの基板は研摩面であるため損失が小さく、また、量産性に優れているため大幅なコストダウンが可能になる。

こうした本発明のうち請求項１に記載に発明は、一方の面にミラー膜を形成した基板を上記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、上記ブロックを研摩して回折格子とするようにしたものである。

また、本発明のうち請求項２に記載に発明は、一方の面にミラー膜を形成した基板を上記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、上記ブロックの積層数を維持するようにして上記ブロックを切断して小ブロックを形成し、上記小ブロックを研摩して回折格子とするようにしたものである。

また、本発明のうち請求項３に記載に発明は、一方の面にミラー膜を形成した基板を上記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、上記ブロックの積層数を維持するようにして上記ブロックを切断して小ブロックを形成し、上記小ブロックの積層数を維持するようにして上記小ブロックを切断して微小ブロックを形成し、上記微小ブロックを研摩して回折格子とするようにしたものである。

また、本発明のうち請求項４に記載に発明は、本発明のうち請求項１、２または３のいずれか１項に記載の発明において、上記接合は、接着剤による接合であるようにしたものである。

また、本発明のうち請求項５に記載に発明は、本発明のうち請求項４に記載の発明において、上記接着剤に小球体または円筒体が混入されているようにしたものである。

本発明によれば、高品質な回折格子を安価に提供することができるようになるという優れた効果が奏される。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による回折格子の製造方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

図８（ａ）（ｂ）〜図９（ａ）（ｂ）（ｃ）には、本発明による回折格子の製造方法の実施の形態の一例の概念構成説明図が示されており、この本発明による回折格子の製造方法によれば、上記において説明した国際公開第２００４／１１１６９３号パンフレットに開示された回折格子１０を製造することができる。

即ち、回折格子１０の製造に際しては、まず、基板２００の一方の面に反射面１０ｃを構成するミラー膜２０２を形成したミラー膜基板２０４を複数枚準備する（図８（ａ）参照）。

ここで、基板２００は、誘電体材料により形成されており、回折格子１０全体の大きさや格子間隔ｄ、反射面１０ｃの高さｔなどに応じて寸法設定されており、例えば、縦Ｌ１を１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度、横Ｗ１を１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度、厚さＴ１を１０μｍ〜２ｍｍ程度とすることができる。

なお、基板２００を形成する誘電体材料としては、例えば、シリコン、石英、ＢＫ−７などのガラス素材、ＰＭＭＡやポリイミドなどの樹脂、水晶やフッ化マグネシウムあるいは各種結晶材料を用いることができる。

また、ミラー膜２０２は、基板２００の一方の面のみに金属など、例えば、金、銀、クロム、アルミニウム、シリコン、ゲルマニウムなどを蒸着することにより形成することができる。

ここで、ミラー膜２０２の厚さＴ２は、設計に応じて適宜に設定すればよく、例えば、０．１μｍ〜１μｍ程度とすることができる。

次に、図１０に示すように、対向する一方のミラー膜基板２０４と他方のミラー膜基板２０４との間に接着剤３００を塗布しながら、多数のミラー膜基板２０４を積層して接着し、ミラー膜基板ブロック２０６を形成する（図８（ｂ）参照）。

ここで、一方のミラー膜基板２０４と他方のミラー膜基板２０４とを積層して接着する際には、一方のミラー膜基板２０４のミラー膜２０２と他方のミラー膜基板２０４のミラー膜２０２とが隣接して対向しないようにする。

また、接着剤３００には、所定の直径Ｄに調製された小球体３０２が混入されており、接着剤３００により形成される接着層の厚さが一定になるようになされている。即ち、一方のミラー膜基板２０４と他方のミラー膜基板２０４とは、直径Ｄの間隙を開けて平行状態を維持した状態で接着可能となされている。小球体３０２は、例えば、誘電体材料、具体的には、石英系などのガラス素材、ＰＭＭＡやポリイミドなどの樹脂などを用いることができる。

なお、接着剤３００と小球体３０２との選択にあたっては、基板２００の屈折率とマッチングする屈折率を備えたものを選択することが好ましい。

次に、ミラー膜基板ブロック２０６の積層数が維持されるようにして、切断機４００を用いて基板２００のミラー膜２０２が形成された面に対して垂直方向に沿ってミラー膜基板ブロック２０６を適宜の大きさ、例えば、横Ｗ１方向に沿う幅Ｗ２が２０μｍ〜５ｍｍ程度となるように切断し、小ブロック２０８を形成する（図９（ａ）参照）。

なお、切断機４００としては、図９（ａ）に示すような回転体の外周部位に切断歯を形成した外周歯切断機や、回転体の内周部位に切断歯を形成した内周歯切断機などを用いることができる。また、内周歯切断機を用いる際には、一般にシリコンウェハの切り出しなどに用いられている内周歯切断機を利用することができる。

次に、小ブロック２０８の切断面２０８ａ、２０８ｂを研磨して厚さＴ３（＝幅Ｗ２）を均一に揃えると、回折格子１０が形成される（図９（ｂ）参照）。ここで、研磨した切断面２０８ａ、２０８ｂが、回折格子入射面１０ａと回折格子出射面１０ｂとになる。

また、小ブロック２０８をさらに切断して微小ブロック２１０を形成し、微小ブロック２１０の切断面２１０ａ、２１０ｂを研磨して厚さを均一に揃えることにより、例えば、導波路として用いるのに適した回折格子１０を形成するようにしてもよい（図９（ｃ）参照）。なお、小ブロック２０８を切断して微小ブロック２１０を形成する際には、小ブロック２０８を研磨してもよいし、あるいは、小ブロック２０８を研磨しなくてもよい。

ここで、図１１には本願発明者により作製されたミラー膜基板ブロック２０６の写真が示されており、図１２には図１１に示すミラー膜基板ブロック２０６の端面の光学顕微鏡写真が示されている。

この図１１ならびに図１２に示すミラー膜基板ブロック２０６は、基板２００として石英ガラス基板を用い、ミラー膜２０２として石英ガラス基板上にクロムをコーティングすることよりミラー膜基板２０４を形成し、このミラー膜基板２０４を４０枚積層して、直径Ｄが１０μｍの小球体３０２としてガラスビーズを混入した接着剤３００を用いて接合したものである。なお、石英ガラス基板の大きさは、縦Ｌ１が１０ｍｍであり、横Ｗ１が１０ｍｍであり、厚さＴ１が０．２ｍｍである。

以上において説明したように、本発明による回折格子の製造方法は、半導体製造プロセスを用いることなく、片面にミラー膜を蒸着したガラスや樹脂などの基板を積層して接合したブロックを形成し、このブロックを切断した後に研摩して厚さを揃えるという簡単な処理に回折格子１０を製造することができるので、高品質な回折格子を安価に提供することができるようになる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）〜（６）に示すように変形することができるものである。

（１）上記した実施の形態においては、ミラー膜基板ブロック２０６を切断して回折格子１０を形成するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、ミラー膜基板ブロック２０６を切断せずに研磨して、ミラー膜基板ブロック２０６全体で回折格子１０を構成するようにしてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、接着剤３００を用いてミラー膜基板２０４を同士を接合するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、基板２００として樹脂などを用いる場合には、溶着によりミラー膜基板２０４を同士を接合するようにしてもよい。また、接着剤を用いてミラー膜基板２０４を同士を接合する際や、溶着によりミラー膜基板２０４を同士を接合する際に、適宜に圧力を付与して接合を促進したり、接合状態を変化させるようにしてもよい。

（３）上記した実施の形態においては、小球体３０２を混入された接着剤３００を用いてミラー膜基板２０４を同士を接合するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、小球体に代えて円筒体を混入された接着剤を用いるようにしてもよい。小球体に代えて接着剤に混入する円筒体としては、例えば、ファイバーを切断して形成した小片（ファイバー片）などを用いることができる。

（４）上記した実施の形態においては、小球体３０２を混入された接着剤３００を用いてミラー膜基板２０４を同士を接合するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。例えば、小球体３０２を混入していない接着剤３００を用いてミラー膜基板２０４を同士を接合するようにしてもよいし、また、小球体３０２を混入していない接着剤３００を用いてミラー膜基板２０４を同士を接合する際に、対向するミラー膜基板２０４間に所定の厚さのスペーサーを配置して、所定の厚さの間隙を開けて平行状態を維持した状態でミラー膜基板２０４同士を接着可能としてもよい。

（５）上記した実施の形態においては、ミラー膜基板ブロック２０６を切断する際に外周歯切断機や内周歯切断機などの切断機を用いたが、これに限られるものではないことは勿論であり、各種の切断装置を用いてよい。

（６）上記した実施の形態ならびに上記した（１）〜（５）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、大気環境、天文学、地球惑星科学、化学、生物学あるいは医学などの各種の分野において使用される分光計測装置や分析装置などに用いる分散学素子や、化学製品、食品、衛生関連製品の製造装置や品質管理装置などに用いる分散素子や、あるいは光通信やレーザー光学などに使用されるビーム分配器、ビーム混合器、波長弁別器ならびにレンズなどのような各種の回折光学素子などとして用いることのできる回折格子の製造に利用することができ、特に、光通信における波長多重型光通信用の光インターコネクションとして普及している平面導波路の光スイッチや波長弁別器などに用いられる高次の回折格子および高分散分光装置の高次の分散素子として用いて好適な回折格子の製造に利用することができる。

図１は、国際公開第２００４／１１１６９３号パンフレットに開示された回折格子の概念構成説明図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。図３は、国際公開第２００４／１１１６９３号パンフレットに開示された回折格子の要部を示す説明図である。図４は、図１に示す回折格子において、ｔａｎθ_２＝（ｄ−ｗ）／ｔの条件を満たす場合を示す説明図である。図５は、図１に示す回折格子において、ｔａｎθ_２＞（ｄ−ｗ）／ｔの場合を示す説明図である。図６は、図１に示す回折格子において、ｔａｎθ_２＜（ｄ−ｗ）／ｔの場合を示す説明図である。図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、図１に示す回折格子の製造方法を示す説明図である。図８（ａ）（ｂ）は、本発明による回折格子の製造方法の実施の形態の一例を示す概念構成説明図である。図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明による回折格子の製造方法の実施の形態の一例を示す概念構成説明図である。図１０は、図８（ｂ）の一部Ａ矢視拡大概念説明図である。図１１は、本願発明者により作製されたミラー膜基板ブロックの写真である。図１２は、図１１に示すミラー膜基板ブロックの端面の光学顕微鏡写真である。

符号の説明

１０回折格子
１０ａ回折格子入射面
１０ｂ回折格子出射面
１０ｃ反射面
２０グリズム
２２，２４プリズム
２２ａプリズム入射面
２４ａプリズム出射面
１００基台
１００ａ端面
１００ｂ基部
１００ｃ突部
１００ｄ上端面
１００ｅ，１００ｆ側面
１００ｇ底面
１０２反射膜
２００基板
２０２ミラー膜
２０４ミラー膜基板
２０６ミラー膜基板ブロック
２０８小ブロック
２０８ａ，２０８ｂ切断面
３００接着剤
３０２小球体
４００切断機
２１０微小ブロック
２１０ａ、２１０ｂ切断面

Claims

一方の面にミラー膜を形成した基板を前記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、前記ブロックを研摩して回折格子とする
ことを特徴とする回折格子の製造方法。
一方の面にミラー膜を形成した基板を前記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、前記ブロックの積層数を維持するようにして前記ブロックを切断して小ブロックを形成し、前記小ブロックを研摩して回折格子とする
ことを特徴とする回折格子の製造方法。
一方の面にミラー膜を形成した基板を前記ミラー膜同士が隣接しないようにして複数積層して接合したブロックを形成し、前記ブロックの積層数を維持するようにして前記ブロックを切断して小ブロックを形成し、前記小ブロックの積層数を維持するようにして前記小ブロックを切断して微小ブロックを形成し、前記微小ブロックを研摩して回折格子とする
ことを特徴とする回折格子の製造方法。
請求項１、２または３のいずれか１項に記載の回折格子の製造方法において、
前記接合は、接着剤による接合である
ことを特徴とする回折格子の製造方法。
請求項４に記載の回折格子の製造方法において、
前記接着剤に小球体または円筒体が混入されている
ことを特徴とする回折格子の製造方法。