JPH0132001Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0132001Y2 JPH0132001Y2 JP1979011331U JP1133179U JPH0132001Y2 JP H0132001 Y2 JPH0132001 Y2 JP H0132001Y2 JP 1979011331 U JP1979011331 U JP 1979011331U JP 1133179 U JP1133179 U JP 1133179U JP H0132001 Y2 JPH0132001 Y2 JP H0132001Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffracted light
- wavelength
- grating
- plane
- order diffracted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はエシエレツト型回折格子に関するもの
である。
である。
回折格子を用いた分光装置では一つの回折格子
でカバーできる波長範囲が限られているので、そ
れより広波長域にわたる分光分折では複数種の回
折格子を用意し、途中で回折格子を切換えるよう
にしている。このように複数の回折格子を用いる
ことは、回折格子が複数要ることの他切換機構が
複雑であるため分光装置が高価となり、しかも機
構の信頼性は低下し精度及び耐久性の面でも不利
となる。
でカバーできる波長範囲が限られているので、そ
れより広波長域にわたる分光分折では複数種の回
折格子を用意し、途中で回折格子を切換えるよう
にしている。このように複数の回折格子を用いる
ことは、回折格子が複数要ることの他切換機構が
複雑であるため分光装置が高価となり、しかも機
構の信頼性は低下し精度及び耐久性の面でも不利
となる。
本考案はエシエレツト型の回折格子で単一回折
格子でカバーできる波長範囲を拡大することを目
的としてなされたものである。
格子でカバーできる波長範囲を拡大することを目
的としてなされたものである。
第１図は本考案回折格子の一実施例の断面を示
すものであるが、この図を用いて本考案の原理を
説明する。エシエレツト型回折格子は断面鋸歯状
の平行突条を形成した階段状反射格子で通常は角
γが直角に作られており、角α＜βで角αをはさ
むＡ面のみを利用している。これは工作上Ｂ面の
頂縁にひさし状にかえりが突出しているためＢ面
が回折面として適当でない所から慣習化したもの
である。エシエレツト型回折格子ではブレーズ波
長を中心に或る波長範囲で用いるとき回折光のエ
ネルギー効率が良いので、その波長範囲が使われ
る。今Ａ面への入射光がＡ面に垂直であるときの
ブレーズ波長λaはこの場合回折光と幾何光学的
な反射光とが一致するのであるから λa＝2dsinα …(1) ｄ：格子常数であり、入射光Ｉを固定しておい
て格子Ｇを時計方向に角度φ回わすと回折光の波
長λは λ＝2dsin（α＋φ） …(2) で与えられるから長くなり、反対方向へ回わせば
短くなる。かくして面Ａを用いて格子Ｇを回転さ
せることにより上記(2)式で与えられる回折光は１
次回折光であつて、回折光強度は第２図Ａに示す
ような変化を示し、ブレーズ波長λaの所で最大
であり、実用的な範囲は短波長側（1/2）λaから
長波長側3λaの程度である。
すものであるが、この図を用いて本考案の原理を
説明する。エシエレツト型回折格子は断面鋸歯状
の平行突条を形成した階段状反射格子で通常は角
γが直角に作られており、角α＜βで角αをはさ
むＡ面のみを利用している。これは工作上Ｂ面の
頂縁にひさし状にかえりが突出しているためＢ面
が回折面として適当でない所から慣習化したもの
である。エシエレツト型回折格子ではブレーズ波
長を中心に或る波長範囲で用いるとき回折光のエ
ネルギー効率が良いので、その波長範囲が使われ
る。今Ａ面への入射光がＡ面に垂直であるときの
ブレーズ波長λaはこの場合回折光と幾何光学的
な反射光とが一致するのであるから λa＝2dsinα …(1) ｄ：格子常数であり、入射光Ｉを固定しておい
て格子Ｇを時計方向に角度φ回わすと回折光の波
長λは λ＝2dsin（α＋φ） …(2) で与えられるから長くなり、反対方向へ回わせば
短くなる。かくして面Ａを用いて格子Ｇを回転さ
せることにより上記(2)式で与えられる回折光は１
次回折光であつて、回折光強度は第２図Ａに示す
ような変化を示し、ブレーズ波長λaの所で最大
であり、実用的な範囲は短波長側（1/2）λaから
長波長側3λaの程度である。
本考案は上述した波長範囲よりも広い波長範囲
をカバーし得るようにするため第１図において面
Ｂをも利用するようにした。今面Ｂについて上述
した面Ａと同じ使い方をするとブレーズ波長λb
は λb＝2dsinβ …(3) であり、一般の波長λはλ＝2dsin（β＋φ）でこ
れを−１次回折光と云うことにする。この場合も
回折光強度の面から実用できる波長範囲はＡ面の
場合と同じく（1/2）λbから3λbの範囲であるか
ら、Ａ面を用いた１次回折光の長波長側とＢ面を
用いた１次回折光の短波長側とが一部重なり合う
ようにするため、λb＝4λaとすると、Ｂ面による
回折光の波長強度特性は第２図にＢで示すように
なる。このような角α，βの関係は(1)式と(3)式と
から一方を定めれば他方が定められる。
をカバーし得るようにするため第１図において面
Ｂをも利用するようにした。今面Ｂについて上述
した面Ａと同じ使い方をするとブレーズ波長λb
は λb＝2dsinβ …(3) であり、一般の波長λはλ＝2dsin（β＋φ）でこ
れを−１次回折光と云うことにする。この場合も
回折光強度の面から実用できる波長範囲はＡ面の
場合と同じく（1/2）λbから3λbの範囲であるか
ら、Ａ面を用いた１次回折光の長波長側とＢ面を
用いた１次回折光の短波長側とが一部重なり合う
ようにするため、λb＝4λaとすると、Ｂ面による
回折光の波長強度特性は第２図にＢで示すように
なる。このような角α，βの関係は(1)式と(3)式と
から一方を定めれば他方が定められる。
第２図に示すように、波長2λaから3λaの範囲
は１次回折光も−１次回折光も同程度の強度で得
られるからこの範囲は格子ＧのＡ面、Ｂ面何れを
用いてもよく、この波長範囲の任意の所でＡ面を
使うかＢ面を使うかの切換えをすればよい。今こ
の切換えの条件を考えると１次回折光λと−１次
回折光λ′とが等しいように切換えるので λ＝2dsin（α＋φ）＝2dsin（β−φ′） でα＋φ＝β−φ′となる。こゝで入射光（固定）
に対し回折格子Ｇが垂直な場合、入射光と反対方
向への回折光波長はＡ，Ｂ何れの面によるものも
０である。こゝを回折格子Ｇの起動点とすると＋
１次回折光（Ａ面による回折光）がブレーズ波長
となるのはＡ面が入射光に対し垂直となる向きで
あるから、回折格子は第１図で時計方向に角αだ
け回転した位置であり、波長λの＋１次回折光は
更に角φだけ時計方向に回転させた位置である。
同様−１次回折光がブレーズ波長となるのは格子
Ｇを反時計方向に角βだけ回わした位置で波長λ
の−１次回折光を得るのは角βよりφ′だけ時計方
向に戻した位置でこれは格子Ｇの起動点から反時
計方向にβ−φ′の位置にあり、結局波長λに関し
＋１次回折光を得る格子の角位置と−１次回折光
を得る格子の角位置は格子の起動点を中心に対称
である。従つて＋１次回折光を用いるか−１次回
折光を用いるかの切換えは例えば第４図に示すよ
うに格子Ｇにサインバー１を取付け、Ｓ１側が右
ねじ、Ｓ２側が左ねじであるような送りねじ２に
左右対称的に送りナツト３，４を螺合させ、サイ
ンバー１をナツト３に当接させて駆動するかナツ
ト４に当接させて駆動するかの切換えをすればよ
いから、二枚の格子を用いる場合の切換えに対し
て切換え機構は甚しく簡単で、単一の格子のみを
用いる場合と殆ど変りがない。
は１次回折光も−１次回折光も同程度の強度で得
られるからこの範囲は格子ＧのＡ面、Ｂ面何れを
用いてもよく、この波長範囲の任意の所でＡ面を
使うかＢ面を使うかの切換えをすればよい。今こ
の切換えの条件を考えると１次回折光λと−１次
回折光λ′とが等しいように切換えるので λ＝2dsin（α＋φ）＝2dsin（β−φ′） でα＋φ＝β−φ′となる。こゝで入射光（固定）
に対し回折格子Ｇが垂直な場合、入射光と反対方
向への回折光波長はＡ，Ｂ何れの面によるものも
０である。こゝを回折格子Ｇの起動点とすると＋
１次回折光（Ａ面による回折光）がブレーズ波長
となるのはＡ面が入射光に対し垂直となる向きで
あるから、回折格子は第１図で時計方向に角αだ
け回転した位置であり、波長λの＋１次回折光は
更に角φだけ時計方向に回転させた位置である。
同様−１次回折光がブレーズ波長となるのは格子
Ｇを反時計方向に角βだけ回わした位置で波長λ
の−１次回折光を得るのは角βよりφ′だけ時計方
向に戻した位置でこれは格子Ｇの起動点から反時
計方向にβ−φ′の位置にあり、結局波長λに関し
＋１次回折光を得る格子の角位置と−１次回折光
を得る格子の角位置は格子の起動点を中心に対称
である。従つて＋１次回折光を用いるか−１次回
折光を用いるかの切換えは例えば第４図に示すよ
うに格子Ｇにサインバー１を取付け、Ｓ１側が右
ねじ、Ｓ２側が左ねじであるような送りねじ２に
左右対称的に送りナツト３，４を螺合させ、サイ
ンバー１をナツト３に当接させて駆動するかナツ
ト４に当接させて駆動するかの切換えをすればよ
いから、二枚の格子を用いる場合の切換えに対し
て切換え機構は甚しく簡単で、単一の格子のみを
用いる場合と殆ど変りがない。
本考案は回折格子のＡ面とＢ面とを用いるの
で、格子条の頂稜にかえりが生じていては具合が
悪い。通常は格子原型を切るのに第５図イのよう
な尖つたカツターを用いているが、第５図ロのよ
うなＶ形カツターを用い頂稜を削成するようにす
ればよい。第３図は本考案に適する格子の他の製
造方法を示す。ホログラフイを用いてフオトエツ
チングを行うと断面正弦波形の平行凸条を形成す
ることができる。平行光束を一つの面に垂直に入
射させ、この光束とコヒーレントな平行光束を上
記面に傾けて入射させるとその面には平行な縞模
様ができるから、この縞模様によりフオトエツチ
ングを行う。第３図の実線はこのようにして形成
された格子１次原面の一部を示す。このまゝでは
突条断面は左右対象で＋１次回折光も−１次回折
光も同じ波長域をカバーするだけである。そこで
この１次原面を真空中に置き矢印方向から加速し
たイオンを照射するいわゆるイオンエツチングを
すると突条の片側が削られるため点線のように減
肉して突条の断面は左右非対称になつてＡ面とＢ
面とが生じ２次原面となるから、これを母型とし
て回折格子を作る。
で、格子条の頂稜にかえりが生じていては具合が
悪い。通常は格子原型を切るのに第５図イのよう
な尖つたカツターを用いているが、第５図ロのよ
うなＶ形カツターを用い頂稜を削成するようにす
ればよい。第３図は本考案に適する格子の他の製
造方法を示す。ホログラフイを用いてフオトエツ
チングを行うと断面正弦波形の平行凸条を形成す
ることができる。平行光束を一つの面に垂直に入
射させ、この光束とコヒーレントな平行光束を上
記面に傾けて入射させるとその面には平行な縞模
様ができるから、この縞模様によりフオトエツチ
ングを行う。第３図の実線はこのようにして形成
された格子１次原面の一部を示す。このまゝでは
突条断面は左右対象で＋１次回折光も−１次回折
光も同じ波長域をカバーするだけである。そこで
この１次原面を真空中に置き矢印方向から加速し
たイオンを照射するいわゆるイオンエツチングを
すると突条の片側が削られるため点線のように減
肉して突条の断面は左右非対称になつてＡ面とＢ
面とが生じ２次原面となるから、これを母型とし
て回折格子を作る。
本考案によれば上述したように一つの回折格子
で＋１次と−１次の回折光を用いるので２個の回
折格子を用意しこれを切換えて使用するのに比し
機構が簡単であり、高精度、高信頼性の分光装置
を構成することが可能となる。
で＋１次と−１次の回折光を用いるので２個の回
折格子を用意しこれを切換えて使用するのに比し
機構が簡単であり、高精度、高信頼性の分光装置
を構成することが可能となる。
第１図は本考案に係る回折格子の断面拡大図、
第２図は本考案に係る回折格子による波長と回折
光強度との関係を示すグラフ、第３図は本考案の
一実施例回折格子の１次原面の断面拡大図、第４
図は本考案回折格子を用いた分光器の＋１次、−
１次回折光切換機構の平面図、第５図は格子原面
を切る従来のカツター及び本考案用のカツターの
正面図である。
第２図は本考案に係る回折格子による波長と回折
光強度との関係を示すグラフ、第３図は本考案の
一実施例回折格子の１次原面の断面拡大図、第４
図は本考案回折格子を用いた分光器の＋１次、−
１次回折光切換機構の平面図、第５図は格子原面
を切る従来のカツター及び本考案用のカツターの
正面図である。
Claims (1)
- 断面非対称の突条を多数平行に形成した反射面
で突条の両側面のうち広幅の方の面によるブレー
ズ光の波長に対しせまい幅の方の面のブレーズ光
波長が４倍程度となるように両面の格子面に対す
る傾斜角を設定し、上記両面とも回折反射面とし
て用いられるように仕上げた回折格子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979011331U JPH0132001Y2 (ja) | 1979-01-30 | 1979-01-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1979011331U JPH0132001Y2 (ja) | 1979-01-30 | 1979-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55111214U JPS55111214U (ja) | 1980-08-05 |
| JPH0132001Y2 true JPH0132001Y2 (ja) | 1989-10-02 |
Family
ID=28825560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1979011331U Expired JPH0132001Y2 (ja) | 1979-01-30 | 1979-01-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0132001Y2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3045532A (en) * | 1958-05-19 | 1962-07-24 | Coleman Instr Inc | Diffraction grating having a plurality of blaze angles |
-
1979
- 1979-01-30 JP JP1979011331U patent/JPH0132001Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3045532A (en) * | 1958-05-19 | 1962-07-24 | Coleman Instr Inc | Diffraction grating having a plurality of blaze angles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55111214U (ja) | 1980-08-05 |
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