JP2016186539A - 光学フィルタおよび光学測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学フィルタは、設計波長λ(=905nm)の光を透過させるバンドパスフィルタであり、基板10と、基板10上に位置し、高屈折率層41、低屈折率層42、高屈折率層41の順に積層された計3層からなる積層構造44と、積層構造44上に位置するキャップ層13と、によって構成されている。高屈折率層41は屈折率4のアモルファスSiからなり、光学膜厚がλ/4である。低屈折率層42は、屈折率1.35のMgF2 からなり、光学膜厚はλである。このような光学フィルタは入射角度を0°から45°まで変化させたときの透過ピークの遷移幅は85nm以上である。
【選択図】図10
Description
次に、第1光学フィルタ6の構成について詳しく説明する。
y≧0.2622x4 −3.7743x3 +20.355x2 −48.79x+46.007 ・・・ (1)
を満たし、設計波長λの光を透過する無機材料であれば任意の材料を用いることができる。また、設計波長λで光学膜厚λ/2における内部透過率が90%以上の材料が好ましく、95%以上であることがより望ましい。スパッタ成膜したアモルファスのTiO2 の屈折率は2.4であり、スパッタ成膜したアモルファスSiは3.8であるから、上記条件を満たしている。
y≧0.1429x2 −1.4095x+4.7212 ・・・ (2)
y≧−0.1515x3 +1.6818x2 −6.6606x+10.817 ・・・ (3)
次に、第2光学フィルタ7の構成について詳しく説明する。
実施例1はレーザーレーダであるが、本発明は集光レンズによって光を集光した後、受光素子によって波長λの光を受光する受光手段を有した光学測定装置であればよい。つまり、実施例1において筐体8を設けない場合や、半導体レーザー1などの光を出射する手段を設けていない場合などにおいても、第1光学フィルタ6のみを設けて本発明を適用可能である。あるいは、受光素子によって波長λの光を受光する受光手段と、受光手段を内部に納める筐体とを有した光学測定装置であればよい。つまり、実施例1において集光レンズであるレンズ4を設けない場合や、半導体レーザー1などの光出射手段を設けていない場合などにおいても、筐体8の窓部8aに第2光学フィルタ7のみを設けて本発明を適用可能である。一例としては、レーザー光などを出射する光出射装置を光学測定装置とは別途設け、その光出射装置からの光の対象物による反射を、実施例1のレーザーレーダから半導体レーザー1を省いた光学測定装置により受光する構成である。
2:フォトダイオード
3、4:レンズ
5:ミラー
6:第1光学フィルタ
7:第2光学フィルタ
8:筐体
8a:窓部
10:基板
11、21a、b、31a、b、41:高屈折率層
12、22、32、42:低屈折率層
13:キャップ層
14、24、34、44:積層構造
Claims (7)
- 基板上に、ともに無機材料からなる高屈折率層と低屈折率層を交互に積層させた構造であって最初の層と最後の層を前記高屈折率層とする積層構造を有し、光の干渉によって設計波長λの光を透過させるバンドパスフィルタとして機能する光学フィルタにおいて、
前記積層構造の層数は3であり、
前記高屈折率層は、屈折率が3以上で光学膜厚がλ/4であり、
前記低屈折率層は、光学膜厚がλ/2であり、
前記高屈折率層の屈折率が3以上3.3以下の場合には前記低屈折率層の屈折率は1.48以下、前記高屈折率層の屈折率が3.3より大きい場合には前記低屈折率層の屈折率は1.49以下である、
ことを特徴とする光学フィルタ。 - 基板上に、ともに無機材料からなる高屈折率層と低屈折率層を交互に積層させた構造であって最初の層と最後の層を前記高屈折率層とする積層構造を有し、光の干渉によって設計波長λの光を透過させるバンドパスフィルタとして機能する光学フィルタにおいて、
前記積層構造の層数は3であり、
前記高屈折率層は、屈折率が3以上で光学膜厚がλ/4であり、
前記低屈折率層は、光学膜厚がλであり、
前記高屈折率層の屈折率が3以上3.7以下の場合には前記低屈折率層の屈折率は1.56以下、前記高屈折率層の屈折率が3.7より大きい場合には前記低屈折率層の屈折率は1.57以下である、
ことを特徴とする光学フィルタ。 - 前記高屈折率層は、Si、Ge、SiGe、またはGeTeからなり、前記低屈折率層は、MgF2 またはSiO2 からなる、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学フィルタ。
- 前記高屈折率層は、アモルファスのSiからなる、ことを特徴とする請求項3に記載の光学フィルタ。
- 前記設計波長λは800〜1500nmであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の光学フィルタ。
- 受光素子によって波長λの光を受光する受光手段と、前記受光手段を内部に納める筐体とを有した光学測定装置において、
前記筐体は、前記筐体外部からの光を前記筐体内部へと透過させる窓部を有し、
前記窓部に、入射角度0°において波長λの光を透過し、他の波長の光の透過を抑制するバンドパスフィルタである光学フィルタを有し、
前記光学フィルタは、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の光学フィルタである、
ことを特徴とする光学測定装置。 - 前記筐体内部に納められ、前記筐体の前記窓部を介して前記筐体内部から前記筐体外部へと波長λのレーザー光を出射する出射手段をさらに有したレーザーレーダであることを特徴とする請求項6に記載の光学測定装置。
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