JP4870728B2 - 回折素子 - Google Patents
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Description
このように構成することにより、本発明の回折素子は波長変動時の回折光の伝搬方向の変化が少ないという効果を有する。
透明基板401の入射側表面に形成された入射側回折格子402に斜めに入射する入射光403は、回折により+1次の回折光404および−1次の回折光405を発生する。発生した回折光404、回折光405は出射側表面に形成された反射膜408付きの出射側回折格子406および407で反射的に回折され、入射側表面から戻り光409および410となって出射する。
図1は、本例の回折素子の構成を示す断面図である。本例では、厚さ2.0mmの石英ガラス基板を透明基板101とし、その入射側表面の中央の直径0.5mmφの領域にフォトリソグラフィー法およびドライエッチング法を繰り返すことで、格子ピッチが1.15μmで、高さ(深さ)が各々0.15μm、0.30μmの3レベル(2段)の疑似鋸歯状の回折格子(透過型)を形成し入射側回折格子102とした。
図2は、本例の回折素子の構成を示す断面図である。本例では、厚さ2.0mmの石英ガラス基板を透明基板201とし、その入射側表面の中央の直径1.0mmφの領域にフォトリソグラフィー法およびドライエッチング法を繰り返すことで、格子ピッチが1.8μmの領域を3つの領域0.36μm、1.08μm、0.36μmに分割し、各々の高さ(深さ)を0.60μm、0.30μm、0.0μmとした3レベル(2段)の疑似鋸歯状の回折格子(透過型)を形成し入射側回折格子202とした。
102、202、302、402:入射側回折格子
103:3ビーム発生回折格子
104、205、308、408:反射膜
105、203,204:反射回折格子
306、307、406、407:透過側回折格子
106、206:回折素子
107:半導体レーザ
108:受光素子
207、303、403:入射光
304,305、309,310、404,405:回折光
208、209、409,410:戻り光
Claims (8)
- 透明基板と、その透明基板の両表面に形成された凹凸状の回折格子とを有し、その回折格子は、断面形状が凹凸状で平面形状が直線状または曲線状である回折素子であって、
前記透明基板の2つの表面のうち外部光が入射する入射側表面の中央領域に入射側回折格子が形成され、前記入射側表面に対向する出射側表面には少なくとも1つの出射側回折格子が形成されており、
前記出射側回折格子のうち少なくとも1つは、前記入射側回折格子によって回折される外部光の光路上に形成されており、かつ、格子ピッチが前記入射側回折格子の格子ピッチに実質的に等しく、
かつ、前記外部光の中心波長をλとすると前記入射側回折格子及び前記出射側回折格子の格子ピッチPは、λより大きく2λ以下であることを特徴とする回折素子。 - 前記入射側回折格子は透過型回折格子であり、入射光を透過光と+1次の回折光と−1次の回折光に分離し、
前記出射側回折格子は、鋸波状または疑似鋸波状の第1の反射型回折格子と第2の反射型回折格子からなり、
前記第1の反射型回折格子は、前記+1次の回折光の光路上にあって、前記+1次の回折光が前記第1の反射型回折格子に入射し、前記入射した+1次の回折光を回折して回折素子から出射し、
前記第2の反射型回折格子は、前記−1次の回折光の光路上にあって、前記−1次の回折光が前記第2の反射型回折格子に入射し、前記入射した−1次の回折光を回折して回折素子から出射し、
前記第1の反射型回折格子及び前記第2の反射型回折格子により回折され回折素子から出射した光は、前記入射光とほぼ平行であることを特徴とする請求項1に記載の回折素子。 - 前記擬似鋸歯状の回折格子における階段を構成するそれぞれのステップの高さまたはステップの奥行幅が異なる請求項2に記載の回折素子。
- 前記入射側回折格子は、凹凸部が鋸歯状の回折格子または階段により鋸歯状を近似した擬似鋸歯状の回折格子になっている請求項1から3のいずれかに記載の回折素子。
- 前記入射側回折格子は、3レベルの疑似鋸歯状の透過型回折格子であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の回折素子。
- 前記回折格子は、透明基板の表面に直接形成されている請求項1から5のいずれかに記載の回折素子。
- 前記回折格子は、透明基板の表面上に成膜された無機物膜に形成されている請求項1から5のいずれかに記載の回折素子。
- 前記出射側回折格子のうち少なくとも1つは、反射型回折格子となっている請求項1から7のいずれかに記載の回折素子。
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