JP3381826B2 - 回折格子 - Google Patents
回折格子Info
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Description
ナライザー等の分光用部品である回折格子に関し、特に
回折格子の構造上生じる迷光の影響を除去することが可
能な回折格子に関する。
に溝を形成し、この溝に入射された光の波長により生じ
る異なる角度の回折によって入射光の分光を行うもので
ある。
示す断面図である。図3において1がガラス母材、2は
樹脂層である。また、1及び2は回折格子50を構成し
ている。
さらに樹脂層2には図3中”イ”に示すような溝が互い
に平行に複数本形成される。
たため、周辺温度や湿度による樹脂層2の劣化等の影響
を受け易く、耐環境特性が悪いと言った問題点があっ
た。
な物質である水晶結晶やガラス板等を接着して樹脂層2
の表面を保護する構造が用いられている。
格子の一例を示す断面図である。図4において1,2及
び50は図3と同一符号を付してあり、3は接着剤、4
はガラス板、100は入射光、101は1次回折光であ
る。
さらに樹脂層2には図4中”イ”に示すような溝が互い
に平行に複数本形成される。また、樹脂層2の表面側に
はガラス板4が接着剤3を介して回折格子50と平行に
接着される。
する。図4中”イ”に示す溝の密度を”500本/mm
(ピッチd=2μm)”、入射光の波長を”λ=150
0nm”、接着剤3及びガラス板4の屈折率を”1.
5”とし、図4中”ロ”に示す入射角を”a”、図4
中”ハ”に示す出射角を”b”、接着剤3及びガラス板
4中を伝播する光の角度を”b’”及び”a’”とす
る。
形成された樹脂層2を形成し、樹脂層2の表面側にガラ
ス板4を接着する構造にすることにより、回折格子の耐
環境特性を向上させることが可能になる。
護するガラス板4は完全な平行状態ではなく、取付精度
上若干の傾きが生じており、ガラス板4の”ヘ”の面の
反射に起因する迷光が生じてしまうと言った問題点があ
る。
明図であり、1〜4,50,100及び101は図4と
同一符号を付してある。また、102及び103は迷光
である。
光)は図5中”イ”に示す点で樹脂層2側に反射され、
樹脂層2で回折して迷光102として出射される。
折光が図5中”ハ”に示す点で樹脂層2側に反射され、
樹脂層2で反射して迷光103として出射される。
対して取付精度上”0.01°”傾いて取り付けられて
しまった場合、樹脂層2での0次回折光(反射光)は図
5中”ニ”に示すガラス板4の表面で反射されるので、
再び樹脂層2に入射される角度は式(2)に示す角度
に”0.01°×2”加算されて”6.668°”にな
る。
を”c’”とすれば、回折の式により、 sin(c’)=0.5+sin(6.668°) c’=sin-1{0.5+sin(6.668°)} =38.033° (7) となる。
れば、スネルの式から 1.5×{sin(38.033°)}=sin(c) c=sin-1{1.5×sin(38.033°)} =67.543° (8) となる。
図5中”ハ”に示す点で樹脂層2側に反射される角度は
式(4)に示す角度には”0.01°×2”加算され
て”38.0278°”になる。
中”ホ”に示すガラス板4の表面への入射角度は”3
8.0278°”のままである。
ば、スネルの式から 1.5×{sin(38.0278°)}=sin(d) d=sin-1{1.5×sin(38.0278°)} =67.528° (10) となる。
2には”約0.08°”の角度差が、迷光103には”
約0.06°”の角度差がそれぞれ生じる。
格子50の回折方向に出射されるため、光検出器側(図
示せず。)ではあたかも別波長の光が存在するものと誤
認してしまうと言った問題点が生じる。
の表面に反射防止膜を形成することにより防止すること
が可能であるが、回折格子50に入射される光の波長が
広範囲の場合には全ての波長領域で反射を防止すること
は困難である。
ても入射光の入射角と回折光の出射角はそれぞれ異なる
ので、入射光及び回折光の双方の反射を防止する反射防
止膜を形成することは困難である。
4を回折格子50に対して平行に取り付けた場合は、ガ
ラス板4の表面での反射があっても上述の問題は生じな
いが、実用上困難であり、もし、可能であったとしても
非常にコストが高くなってしまう。従って本発明が解決
しようとする課題は、ガラス板の反射により生じる迷光
の影響を除去することが可能な回折格子を実現すること
にある。
るために、本発明の第1では、ガラス母材上の樹脂層に
溝を形成して溝に入射された光の波長により生じる異な
る角度の回折によって入射光の分光を行う回折格子にお
いて、ガラス母材と、このガラス母材上に形成され互い
に平行な複数本の溝が形成された樹脂層と、この樹脂層
の表面側であって前記溝に沿う方向に関して一定角度傾
けて接着されたガラス板とを備えたことを特徴とするも
のである。
の第2では、ガラス母材上の樹脂層に溝を形成して溝に
入射された光の波長により生じる異なる角度の回折によ
って入射光の分光を行う回折格子において、ガラス母材
と、このガラス母材上に形成され互いに平行な複数本の
溝が形成された樹脂層と、この樹脂層の表面側であって
前記溝に沿う方向に関し一定角度傾くように接着された
ウェッジ板とを備えたことを特徴とするものである。
の第3では、本発明の第1若しくは第2の回折格子を光
スペクトラムアナライザに用いたことを特徴とするもの
である。
の第4では、本発明の第1若しくは第2の回折格子を分
光器に用いたことを特徴とするものである。
の第5では、本発明の第1若しくは第2の回折格子を可
変波長光源に用いたことを特徴とするものである。
説明する。図1は本発明に係る回折格子の一実施例を示
す構成図である。ここで、1,2及び4は図4と同一符
号を付してあり、3aは接着剤、100aは入射光、1
01aは1次回折光、103aは迷光である。また、図
1(A)は平面図であり、図1(B)は側面図である。
さらに樹脂層2には図1中”イ”に示すような溝が互い
に平行に複数本形成される。また、樹脂層2の表面側に
はガラス板4が接着剤3aを介して接着される。
に直交する方向(以下、説明の簡単のために”回折方
向”と呼ぶ。)に関して樹脂層2との取付精度上平行を
保ち、溝に沿う方向(以下、説明の簡単のために”回折
方向に垂直な方向”と呼ぶ。)に関しては図1中”ロ”
に示すように一定角度”θ”だけ僅かに傾けて接着され
ている。
る。但し、図1(A)に示す平面図、即ち、回折方向に
おける入射光100a、1次回折光101a及び迷光1
03aの関係は図5における100,101及び103
の関係と同様であるので説明は省略する。
00aはガラス板4及び接着剤3aを透過して樹脂層2
に到達し、樹脂層2での回折光は再び、接着剤3a及び
ガラス板4を透過して1次回折光101aとして出射さ
れる。
でガラス板4により反射された光は更に樹脂層2で反射
され迷光103aとして出射される。
3aとの間には回折方向に垂直な方向に対して図1中”
ニ”に示すような角度差が生じる。
きを”θ=0.1°”とすると、回折光はウェッジ板5
の表面で反射されるので、再び樹脂層2に入射される角
度には”0.1°×2=0.2°”が加算される。
な方向に関しては1次回折光101aに対して”約0.
2°”角度差を持って出射されることになる。
次回折光101aに対して前述のようにガラス板4の傾
き”0.001°”毎に”約0.06°”の角度差を持
って出射される。
aに対して回折格子50の回折方向のみならず、回折方
向に垂直な方向に関しても一定の角度差を持って出射さ
れることになる。また、図5に示した迷光102に関し
ても同様の角度差が生じる。
位置を回折方向に垂直な方向の適切な位置に設置するこ
とにより、迷光103a等が光検出器に入射されること
を防ぐことができる。
方向に対して一定角度傾けて接着することにより、迷光
103a等の光検出器への入射を防止できるのでガラス
板4の反射により生じる迷光の影響が除去できる。
よりガラス板4を回折方向に垂直な方向に一定角度”
θ”だけ僅かに傾けて接着したが、ガラス板の表面が互
いに平行平面ではなく一定角度(ウェッジ度)傾いたウ
ェッジ板を用いても構わない。
例を示す構成図である。図2において1及び2は図1と
同一符号を付してあり、3bは接着剤、5はウェッジ
板、100bは入射光、101bは1次回折光、103
bは迷光である。また、平面図に関しては図1(A)に
示す平面図と同様であるので記載は省略する。
さらに樹脂層2には溝が互いに平行に複数本形成され
る。また、樹脂層2の表面側にはウェッジ板5が接着剤
3bを介して接着される。
のみならず回折方向に垂直な方向に対しても取付精度上
平行に接着し、尚且つ、ウェッジ板5の他方の面が回折
方向に垂直な方向に一定角度傾くように接着する。
る。ウェッジ板5の他方の面は図2中”イ”に示すよう
に一定角度”Θ”だけ僅かに傾くことになる。
ジ板5の表面の反射による生じる迷光103b等は1次
回折光101bに対して回折格子50の回折方向のみな
らず、回折方向に垂直な方向に関しても一定の角度差を
持って出射されることになる。
に垂直な方向に対して一定角度傾けることにより、迷光
103b等の光検出器への入射を防止できるのでウェッ
ジ板5の反射により生じる迷光の影響が除去できる。
ナライザにのみならず、分光器、波長多重通信のマルチ
プレクサ、波長多重通信のデマルチプレクサ、可変波長
光源等に用いることが可能である。
溝を形成した回折格子のアルミニウム等による表面コー
トの保護にも用いることが可能である。
本発明によれば次のような効果がある。ガラス板を回折
方向に垂直な方向に対して一定角度傾けて接着すること
により、迷光の光検出器への入射を防止できるのでガラ
ス板の反射により生じる迷光の影響を除去することが可
能な回折格子が実現できる。
に対して一定角度傾けることにより、迷光の光検出器へ
の入射を防止できるのでウェッジ板の反射により生じる
迷光の影響を除去することが可能な回折格子が実現でき
る。
である。
成図である。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】ガラス母材上の樹脂層に溝を形成して溝に
入射された光の波長により生じる異なる角度の回折によ
って入射光の分光を行う回折格子において、 ガラス母材と、 このガラス母材上に形成され互いに平行な複数本の溝が
形成された樹脂層と、 この樹脂層の表面側であって前記溝に沿う方向に関して
一定角度傾けて接着されたガラス板とを備えたことを特
徴とする回折格子。 - 【請求項2】ガラス母材上の樹脂層に溝を形成して溝に
入射された光の波長により生じる異なる角度の回折によ
って入射光の分光を行う回折格子において、 ガラス母材と、 このガラス母材上に形成され互いに平行な複数本の溝が
形成された樹脂層と、 この樹脂層の表面側であって前記溝に沿う方向に関し一
定角度傾くように接着されたウェッジ板とを備えたこと
を特徴とする回折格子。 - 【請求項3】特許請求の範囲請求項1若しくは範囲請求
項2記載の回折格子を用いたことを特徴とする光スペク
トラムアナライザ。 - 【請求項4】特許請求の範囲請求項1若しくは範囲請求
項2記載の回折格子を用いたことを特徴とする分光器。 - 【請求項5】特許請求の範囲請求項1若しくは範囲請求
項2記載の回折格子を用いたことを特徴とする可変波長
光源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11915097A JP3381826B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 回折格子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11915097A JP3381826B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 回折格子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10307203A JPH10307203A (ja) | 1998-11-17 |
JP3381826B2 true JP3381826B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=14754164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11915097A Expired - Fee Related JP3381826B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 回折格子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3381826B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102114161B1 (ko) * | 2019-01-23 | 2020-05-22 | 한국과학기술연구원 | 집적화된 분광기 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7180590B2 (en) * | 2003-07-09 | 2007-02-20 | Ibsen Photonics A/S | Transmission spectrometer with improved spectral and temperature characteristics |
JP2011128259A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 回折光学素子 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP11915097A patent/JP3381826B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR102114161B1 (ko) * | 2019-01-23 | 2020-05-22 | 한국과학기술연구원 | 집적화된 분광기 |
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JPH10307203A (ja) | 1998-11-17 |
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