JP3014811B2 - 偏光子及び該偏光子を備えた変調器 - Google Patents
偏光子及び該偏光子を備えた変調器Info
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- JP3014811B2 JP3014811B2 JP3199597A JP19959791A JP3014811B2 JP 3014811 B2 JP3014811 B2 JP 3014811B2 JP 3199597 A JP3199597 A JP 3199597A JP 19959791 A JP19959791 A JP 19959791A JP 3014811 B2 JP3014811 B2 JP 3014811B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の偏光面を有する
直線偏光を得るために使用される偏光子及び該偏光子を
備えた変調器に関する。
直線偏光を得るために使用される偏光子及び該偏光子を
備えた変調器に関する。
【０００２】光通信装置等の光学装置の分野において
は、楕円偏光等の直線偏光以外の光から特定の偏光面を
有する直線偏光を得るために偏光子が使用されることが
ある。この種の偏光子を実用するに際しては、光学装置
の構成の自由度を増大させるために、小型化に適し、且
つ構成が簡単であることが望ましい。
は、楕円偏光等の直線偏光以外の光から特定の偏光面を
有する直線偏光を得るために偏光子が使用されることが
ある。この種の偏光子を実用するに際しては、光学装置
の構成の自由度を増大させるために、小型化に適し、且
つ構成が簡単であることが望ましい。
【０００３】
【従来の技術】従来の偏光子としては、（ア）グラント
ムソンプリズムやロションプリズム等のように、複屈折
性結晶においてその常光線に対する屈折率と異常光線に
対する屈折率が異なることを利用して、常光線と異常光
線を異なる光路に分離するようにしたもの、（イ）誘電
体多層膜等の薄膜を用いて、この薄膜に入射した光線
を、偏光面が互いに直交する２つの直線偏光成分に分離
して、その一方を透過させ他方を反射させるようにした
もの、（ウ）誘電体層と金属層を交互に多数積層し、積
層面と平行に光線を透過させることによって、一方の直
線偏光成分を吸収除去するようにしたもの、等が公知で
ある。
ムソンプリズムやロションプリズム等のように、複屈折
性結晶においてその常光線に対する屈折率と異常光線に
対する屈折率が異なることを利用して、常光線と異常光
線を異なる光路に分離するようにしたもの、（イ）誘電
体多層膜等の薄膜を用いて、この薄膜に入射した光線
を、偏光面が互いに直交する２つの直線偏光成分に分離
して、その一方を透過させ他方を反射させるようにした
もの、（ウ）誘電体層と金属層を交互に多数積層し、積
層面と平行に光線を透過させることによって、一方の直
線偏光成分を吸収除去するようにしたもの、等が公知で
ある。
【０００４】
（ア）の偏光子は構成は簡単であるが、光路の分離角が
小さいので装置内に組み込んだときに大きなスペースを
占有するという問題がある。
小さいので装置内に組み込んだときに大きなスペースを
占有するという問題がある。
【０００５】（イ）及び（ウ）の偏光子は小型化に適し
ているものの、構成が複雑であるという問題がある。 本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、小
型化に適し且つ構成が簡単な偏光子を提供することを目
的としている。
ているものの、構成が複雑であるという問題がある。 本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、小
型化に適し且つ構成が簡単な偏光子を提供することを目
的としている。
【０００６】この偏光子を構成の主要部とする変調器を
提供することも本発明の目的である。
提供することも本発明の目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の偏光子の第１の
構成は、光学的等方性物質と光学的異方性物質とを界面
が微細な凹凸面になるように接合し、該界面を通過する
光の一方の偏光成分に対する上記光学的等方性物質及び
上記光学的異方性物質の屈折率が等しくなるようにし、
他方の偏光成分に対する上記光学的等方性物質及び上記
光学的異方性物質の屈折率が互いに異なるようにしたも
のである。
構成は、光学的等方性物質と光学的異方性物質とを界面
が微細な凹凸面になるように接合し、該界面を通過する
光の一方の偏光成分に対する上記光学的等方性物質及び
上記光学的異方性物質の屈折率が等しくなるようにし、
他方の偏光成分に対する上記光学的等方性物質及び上記
光学的異方性物質の屈折率が互いに異なるようにしたも
のである。
【０００８】本発明の偏光子の第２の構成は、上記光学
的異方性物質の屈折率の異方性が一致するように第１の
構成の偏光子を複数積層したものである。本発明の偏光
子の第３の構成は、微細な粒状の光学的異方性物質を光
学的等方性物質の内部に多数散在させ、該光学的等方性
物質に入射する光の一方の偏光成分に対する上記光学的
等方性物質及び上記光学的異方性物質の屈折率が等しく
なるようにし、他方の偏光成分に対する上記光学的等方
性物質及び上記光学的異方性物質の屈折率が互いに異な
るようにしたものである。
的異方性物質の屈折率の異方性が一致するように第１の
構成の偏光子を複数積層したものである。本発明の偏光
子の第３の構成は、微細な粒状の光学的異方性物質を光
学的等方性物質の内部に多数散在させ、該光学的等方性
物質に入射する光の一方の偏光成分に対する上記光学的
等方性物質及び上記光学的異方性物質の屈折率が等しく
なるようにし、他方の偏光成分に対する上記光学的等方
性物質及び上記光学的異方性物質の屈折率が互いに異な
るようにしたものである。
【０００９】本発明の偏光子の第４の構成は、微細な粒
状の光学的等方性物質を光学的異方性物質の内部に多数
散在させ、該光学的異方性物質に入射する光の一方の偏
光成分に対する上記光学的等方性物質及び上記光学的異
方性物質の屈折率が等しくなるようにし、他方の偏光成
分に対する上記光学的等方性物質及び上記光学的異方性
物質の屈折率が互いに異なるようにしたものである。
状の光学的等方性物質を光学的異方性物質の内部に多数
散在させ、該光学的異方性物質に入射する光の一方の偏
光成分に対する上記光学的等方性物質及び上記光学的異
方性物質の屈折率が等しくなるようにし、他方の偏光成
分に対する上記光学的等方性物質及び上記光学的異方性
物質の屈折率が互いに異なるようにしたものである。
【００１０】本発明の変調器は、第１乃至第４の構成の
いずれかに係る偏光子と、該偏光子における上記光学的
等方性物質及び上記光学的異方性物質のいずれか一方又
は両方の屈折率を変調信号に応じて変化させる手段とを
備えたものである。
いずれかに係る偏光子と、該偏光子における上記光学的
等方性物質及び上記光学的異方性物質のいずれか一方又
は両方の屈折率を変調信号に応じて変化させる手段とを
備えたものである。
【００１１】
【作用】本発明の偏光子の第１、第３又は第４の構成に
よると、光学的等方性物質の屈折率と光学的異方性物質
の屈折率が等しくなる偏光成分はこの偏光子を透過し、
光学的等方性物質の屈折率と光学的異方性物質の屈折率
が異なる偏光成分は散乱される。従って、光学的等方性
物質の屈折率と光学的異方性物質の屈折率が等しくなる
偏光成分のみを取り出すことができ、偏光子としての機
能が達成される。
よると、光学的等方性物質の屈折率と光学的異方性物質
の屈折率が等しくなる偏光成分はこの偏光子を透過し、
光学的等方性物質の屈折率と光学的異方性物質の屈折率
が異なる偏光成分は散乱される。従って、光学的等方性
物質の屈折率と光学的異方性物質の屈折率が等しくなる
偏光成分のみを取り出すことができ、偏光子としての機
能が達成される。
【００１２】本発明の偏光子は、光路を分離するもので
はないので、装置の小型化に適し、しかも構成が簡単で
ある。本発明の偏光子の第２の構成は、第１の構成を光
伝搬方向に複数並べた形態をとっているので、第１の構
成に比べて消光比を高めることができる。
はないので、装置の小型化に適し、しかも構成が簡単で
ある。本発明の偏光子の第２の構成は、第１の構成を光
伝搬方向に複数並べた形態をとっているので、第１の構
成に比べて消光比を高めることができる。
【００１３】本発明の変調器によると、光学的等方性物
質及び光学的異方性物質のいずれか一方又は両方の屈折
率を変調信号に応じて変化させるようにしているので、
偏光子の上述の動作原理に従った散乱が生じるか否かに
よる強度変調、或いは上記散乱の程度に応じた強度変調
が可能になる。
質及び光学的異方性物質のいずれか一方又は両方の屈折
率を変調信号に応じて変化させるようにしているので、
偏光子の上述の動作原理に従った散乱が生じるか否かに
よる強度変調、或いは上記散乱の程度に応じた強度変調
が可能になる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明の第１実施例を示す偏光子の斜視図で
あり、この偏光子は第１の構成に対応している。
る。図１は本発明の第１実施例を示す偏光子の斜視図で
あり、この偏光子は第１の構成に対応している。
【００１５】１は屈折率に異方性がない光学的等方性物
質であり、この実施例では石英ガラスが使用される。２
は屈折率に異方性がある光学的異方性物質であり、この
例では複屈折性物質が用いられている。これら光学的等
方性物質１と光学的異方性物質２は、界面３が微細な凹
凸面になるように接合されている。
質であり、この実施例では石英ガラスが使用される。２
は屈折率に異方性がある光学的異方性物質であり、この
例では複屈折性物質が用いられている。これら光学的等
方性物質１と光学的異方性物質２は、界面３が微細な凹
凸面になるように接合されている。
【００１６】いま、光学的等方性物質１の外側からこの
偏光子に入射角０°で光が入射するとし、その互いに直
交する偏光成分を便宜上Ｐ偏光及びＳ偏光とする。ま
た、光学的等方性物質１のＰ偏光に対する屈折率とＳ偏
光に対する屈折率は等しいから、これをｎとする。
偏光子に入射角０°で光が入射するとし、その互いに直
交する偏光成分を便宜上Ｐ偏光及びＳ偏光とする。ま
た、光学的等方性物質１のＰ偏光に対する屈折率とＳ偏
光に対する屈折率は等しいから、これをｎとする。
【００１７】光学的異方性物質２を構成している複屈折
性物質の光学軸は、Ｐ偏光がこの複屈折性物質の常光線
となり、且つＳ偏光がこの複屈折性物質の異常光線とな
るように設定されている。そして、光学的異方性物質２
の常光線に対する屈折率ｎo が光学的等方性物質１の屈
折率ｎと等しくなるように、光学的等方性物質１の屈折
率が調整されている。
性物質の光学軸は、Ｐ偏光がこの複屈折性物質の常光線
となり、且つＳ偏光がこの複屈折性物質の異常光線とな
るように設定されている。そして、光学的異方性物質２
の常光線に対する屈折率ｎo が光学的等方性物質１の屈
折率ｎと等しくなるように、光学的等方性物質１の屈折
率が調整されている。
【００１８】このようにしておくと、伝搬媒体となる光
学的等方性物質１及び光学的異方性物質２のＰ偏光に対
する屈折率は等しいから、Ｐ偏光は界面３で散乱されず
にこの偏光子を透過する。一方、伝搬媒体となる光学的
等方性物質１及び光学的異方性物質２のＳ偏光に対する
屈折率は異なるから、Ｓ偏光は界面３で散乱されて著し
く減衰する。従って、Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分を有す
る入射光から、Ｐ偏光成分のみからなる偏光成分を取り
出すことができ、偏光子としての機能が達成される。
学的等方性物質１及び光学的異方性物質２のＰ偏光に対
する屈折率は等しいから、Ｐ偏光は界面３で散乱されず
にこの偏光子を透過する。一方、伝搬媒体となる光学的
等方性物質１及び光学的異方性物質２のＳ偏光に対する
屈折率は異なるから、Ｓ偏光は界面３で散乱されて著し
く減衰する。従って、Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分を有す
る入射光から、Ｐ偏光成分のみからなる偏光成分を取り
出すことができ、偏光子としての機能が達成される。
【００１９】光学的等方性物質１の表面における反射帰
還光の発生を防止するために、光学的等方性物質１に対
する入射角を１０°〜２０°程度に設定してもよい。本
実施例によると、偏光子の大きさは入射光のビーム径に
応じた大きさで足りるので、偏光子の小型化が可能であ
る。
還光の発生を防止するために、光学的等方性物質１に対
する入射角を１０°〜２０°程度に設定してもよい。本
実施例によると、偏光子の大きさは入射光のビーム径に
応じた大きさで足りるので、偏光子の小型化が可能であ
る。
【００２０】この偏光子の製造方法は例えば次のステッ
プを含む。 （ア）板状の光学的異方性物質の一方の面を鏡面研磨
し、他方の面を微細な凹凸状に形成するステップ。
プを含む。 （ア）板状の光学的異方性物質の一方の面を鏡面研磨
し、他方の面を微細な凹凸状に形成するステップ。
【００２１】（イ）光学的異方性物質の微細な凹凸面上
に、ＣＶＤ法によって所定の屈折率に調整されたスート
状ガラスを堆積させるステップ。 （ウ）光学的異方性物質上に堆積したスート状ガラスを
溶融させた後冷却してガラス化させるステップ。
に、ＣＶＤ法によって所定の屈折率に調整されたスート
状ガラスを堆積させるステップ。 （ウ）光学的異方性物質上に堆積したスート状ガラスを
溶融させた後冷却してガラス化させるステップ。
【００２２】（エ）このガラス化した光学的等方性物質
を鏡面研磨するステップ。 ＣＶＤ法によらず、溶融したガラス剤を光学的異方性物
質の凹凸面上に充填するようにしてもよい。
を鏡面研磨するステップ。 ＣＶＤ法によらず、溶融したガラス剤を光学的異方性物
質の凹凸面上に充填するようにしてもよい。
【００２３】光学的等方性物質１の屈折率ｎが光学的異
方性物質２の異常光線に対する屈折率ｎe と等しくなる
ように設定してもよい。この場合には、Ｓ偏光のみがこ
の偏光子を透過する。
方性物質２の異常光線に対する屈折率ｎe と等しくなる
ように設定してもよい。この場合には、Ｓ偏光のみがこ
の偏光子を透過する。
【００２４】光の入射方向を本実施例とは逆にして、光
学的異方性物質２の側から光を入射するようにしてもよ
い。図２は本発明の第２実施例を示す偏光子の斜視図で
あり、この実施例は第２の構成に対応している。
学的異方性物質２の側から光を入射するようにしてもよ
い。図２は本発明の第２実施例を示す偏光子の斜視図で
あり、この実施例は第２の構成に対応している。
【００２５】図１に示された偏光子を３つ用い、光学的
異方性物質２の屈折率の異方性が一致するようにこれら
３つの偏光子が重ねられている。偏光子同士の接合は光
学接着剤により行うことができる。
異方性物質２の屈折率の異方性が一致するようにこれら
３つの偏光子が重ねられている。偏光子同士の接合は光
学接着剤により行うことができる。
【００２６】この実施例によると、Ｓ偏光の散乱が３回
行われることになるので、高い消光比を有する偏光子の
実現が可能になる。光学的異方性物質２の屈折率の異方
性が一致するようにするためには、光学的異方性物質２
として複屈折性結晶が用いられている場合には、各結晶
の光学軸が互いに平行になるようにする。
行われることになるので、高い消光比を有する偏光子の
実現が可能になる。光学的異方性物質２の屈折率の異方
性が一致するようにするためには、光学的異方性物質２
として複屈折性結晶が用いられている場合には、各結晶
の光学軸が互いに平行になるようにする。
【００２７】各偏光子の接合面が微細な凹凸面になるよ
うにすることによって、消光比をさらに高めることがで
きる。積層する偏光子の数を増やすことにより、全体と
しての消光比を高めることができる。
うにすることによって、消光比をさらに高めることがで
きる。積層する偏光子の数を増やすことにより、全体と
しての消光比を高めることができる。
【００２８】図３は本発明の第３実施例を示す偏光子の
斜視図であり、この実施例は第３の構成に対応してい
る。１１は光学的等方性物質であり、その内部には、微
細な粒状の光学的異方性物質１２が多数散在している。
光学的異方性物質１２の形状は例えば球状である。そし
て、各物質の屈折率の関係については第１実施例と同様
に設定されている。光学的異方性物質１２としては、液
晶分子からなるものを用いることもできる。
斜視図であり、この実施例は第３の構成に対応してい
る。１１は光学的等方性物質であり、その内部には、微
細な粒状の光学的異方性物質１２が多数散在している。
光学的異方性物質１２の形状は例えば球状である。そし
て、各物質の屈折率の関係については第１実施例と同様
に設定されている。光学的異方性物質１２としては、液
晶分子からなるものを用いることもできる。
【００２９】この実施例においても、Ｐ偏光については
偏光子内における伝搬媒体の屈折率が均一であるから、
偏光子内において散乱されることなく透過し、Ｓ偏光に
ついては、光学的等方性物質１１の屈折率と光学的異方
性物質１２の屈折率が異なるから、Ｓ偏光は偏光子内で
散乱して大きく減衰する。
偏光子内における伝搬媒体の屈折率が均一であるから、
偏光子内において散乱されることなく透過し、Ｓ偏光に
ついては、光学的等方性物質１１の屈折率と光学的異方
性物質１２の屈折率が異なるから、Ｓ偏光は偏光子内で
散乱して大きく減衰する。
【００３０】図４は本発明の第４実施例を示す偏光子の
斜視図であり、この実施例は第４の構成に対応してい
る。この実施例では、第３実施例におけるのとは逆に、
微細な粒状の光学的等方性物質２１を光学的異方性物質
２２の内部に多数散在させている。
斜視図であり、この実施例は第４の構成に対応してい
る。この実施例では、第３実施例におけるのとは逆に、
微細な粒状の光学的等方性物質２１を光学的異方性物質
２２の内部に多数散在させている。
【００３１】この構成によると、前実施例におけるのと
同様にして、Ｐ偏光のみがこの偏光子を透過するように
なる。本発明の変調器を実施する場合、屈折率を変調信
号に応じて変化させる手段としては、電界、磁界、圧力
等を印加して屈折率を変化させるようにしたものを用い
ることができる。
同様にして、Ｐ偏光のみがこの偏光子を透過するように
なる。本発明の変調器を実施する場合、屈折率を変調信
号に応じて変化させる手段としては、電界、磁界、圧力
等を印加して屈折率を変化させるようにしたものを用い
ることができる。
【００３２】電界を印加する場合には、偏光子における
互いに対向する側面上に電極を形成し、この電極対間に
電位差を与えるようにすればよい。例えば、電界が印加
されたときにＰ偏光が大きく散乱され、電界が印加され
ないときにＰ偏光が良好に偏光子を透過するようにして
おくと、特定の偏光面の光に対する強度変調が可能にな
り、簡単な構成の変調器を提供することができる。
互いに対向する側面上に電極を形成し、この電極対間に
電位差を与えるようにすればよい。例えば、電界が印加
されたときにＰ偏光が大きく散乱され、電界が印加され
ないときにＰ偏光が良好に偏光子を透過するようにして
おくと、特定の偏光面の光に対する強度変調が可能にな
り、簡単な構成の変調器を提供することができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
小型化に適し且つ構成が簡単な偏光子の提供が可能にな
るという効果を奏する。
小型化に適し且つ構成が簡単な偏光子の提供が可能にな
るという効果を奏する。
【００３４】また、この変調器を構成の主要部とする小
型化に適し且つ簡単な構成の変調器の提供が可能になる
という効果もある。
型化に適し且つ簡単な構成の変調器の提供が可能になる
という効果もある。
【図１】本発明の第１実施例を示す偏光子の斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２実施例を示す偏光子の斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３実施例を示す偏光子の斜視図であ
る。
る。
【図４】本発明の第４実施例を示す偏光子の斜視図であ
る。
る。
１，１１，２１ 光学的等方性物質 ２，１２，２２ 光学的異方性物質
Claims (3)
- 【請求項１】 微細な粒状の光学的異方性物質を光学的
等方性物質の内部に多数散在させ、 該光学的等方性物質に入射する光の一方の偏光成分に対
する上記光学的等方性物質及び上記光学的異方性物質の
屈折率が等しくなるようにし、他方の偏光成分に対する
上記光学的等方性物質及び上記光学的異方性物質の屈折
率が互いに異なるようにしたことを特徴とする偏光子。 - 【請求項２】 微細な粒状の光学的等方性物質を光学的
異方性物質の内部に多数散在させ、 該光学的異方性物質に入射する光の一方の偏光成分に対
する上記光学的等方性物質及び上記光学的異方性物質の
屈折率が等しくなるようにし、他方の偏光成分に対する
上記光学的等方性物質及び上記光学的異方性物質の屈折
率が互いに異なるようにしたことを特徴とする偏光子。 - 【請求項３】 請求項１及び２のいずれかに記載の偏光
子と、 該偏光子における上記光学的等方性物質及び上記光学的
異方性物質のいずれか一方又は両方の屈折率を変調信号
に応じて変化させる手段とを備えたことを特徴とする変
調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199597A JP3014811B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 偏光子及び該偏光子を備えた変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199597A JP3014811B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 偏光子及び該偏光子を備えた変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545519A JPH0545519A (ja) | 1993-02-23 |
| JP3014811B2 true JP3014811B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=16410504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199597A Expired - Fee Related JP3014811B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 偏光子及び該偏光子を備えた変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3014811B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW507104B (en) | 1998-09-16 | 2002-10-21 | Teijin Ltd | Application of light source including light guide for emanating linearly polarized light to liquid crystal display |
| US20030137633A1 (en) | 2000-01-27 | 2003-07-24 | Yoji Ito | Sheet polarizer on which light-scattering polarizing element and light-absorption polarizing element are provided in multiyear |
| DE10328938A1 (de) | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Korrektureinrichtung zur Kompensation von Störungen der Polarisationsverteilung sowie Projektionsobjektiv für die Mikrolithografie |
| KR20080043835A (ko) * | 2005-09-14 | 2008-05-19 | 칼 짜이스 에스엠테 아게 | 마이크로리소그래피용 노광 시스템의 광학 시스템 |
| US9091797B2 (en) | 2011-06-24 | 2015-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light guide panel, surface light source apparatus including light guide panel, and flat panel display including surface light source apparatus |
| JP5838049B2 (ja) * | 2011-06-24 | 2015-12-24 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 導光板および面光源装置 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3199597A patent/JP3014811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545519A (ja) | 1993-02-23 |
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