JPH06230220A - 誘電体多層膜光学部品 - Google Patents
誘電体多層膜光学部品Info
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- JPH06230220A JPH06230220A JP3731293A JP3731293A JPH06230220A JP H06230220 A JPH06230220 A JP H06230220A JP 3731293 A JP3731293 A JP 3731293A JP 3731293 A JP3731293 A JP 3731293A JP H06230220 A JPH06230220 A JP H06230220A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入射光の偏光状態に無依存で、透過と反射の
比率が一定なパワー変動のない誘電体多層膜光学部品を
提供すること 【構成】 光学ガラス等からなる基板１の表面に誘電体
多層膜２を形成してなる第１の光学素子３を光線Ｌに対
して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて配置する。そ
してその後方に、第１の光学素子と同一特性からなる第
２の光学素子４を、光線に対して同一の角度θだけ傾斜
させて配置する。但し、その傾きの方向（第２の光学素
子の平面に直交する線分Ｂの向く方向）を、上記第１の
光学素子におけるそれに対し、９０度ずらした方向とし
ている。すなわち、光線Ｌを含む水平平面内に上記直線
Ｂが位置し、その直線Ｂと光線Ｌとの成す角がθとなる
ように配置している。これにより、第１の光学素子にお
けるＳ（Ｐ）偏光成分が第２光学素子ではＰ（Ｓ）偏光
成分となる。
比率が一定なパワー変動のない誘電体多層膜光学部品を
提供すること 【構成】 光学ガラス等からなる基板１の表面に誘電体
多層膜２を形成してなる第１の光学素子３を光線Ｌに対
して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて配置する。そ
してその後方に、第１の光学素子と同一特性からなる第
２の光学素子４を、光線に対して同一の角度θだけ傾斜
させて配置する。但し、その傾きの方向（第２の光学素
子の平面に直交する線分Ｂの向く方向）を、上記第１の
光学素子におけるそれに対し、９０度ずらした方向とし
ている。すなわち、光線Ｌを含む水平平面内に上記直線
Ｂが位置し、その直線Ｂと光線Ｌとの成す角がθとなる
ように配置している。これにより、第１の光学素子にお
けるＳ（Ｐ）偏光成分が第２光学素子ではＰ（Ｓ）偏光
成分となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体多層膜光学部品
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば光通信，光計測等の分野で利用さ
れる光結合器，光分岐器，光合波器，光分波器等の光学
装置（部品）は、誘電体多層膜を施して形成されるフィ
ルター，ビームスプリッター，プリズム，反射器等の各
種素子を適宜組み合わせ配置することにより構成され
る。そしてこの誘電体多層膜を有する素子は、光学ガラ
スや光学結晶の基板表面に、比較的屈折率の大きい誘電
体と、比較的屈折率の小さい誘電体とを交互に蒸着して
誘電体多層膜を形成し、任意の波長の光に対して膜厚，
膜の屈折率等を調整することにより一定比率の透過と反
射を生じるようになっている。
れる光結合器，光分岐器，光合波器，光分波器等の光学
装置（部品）は、誘電体多層膜を施して形成されるフィ
ルター，ビームスプリッター，プリズム，反射器等の各
種素子を適宜組み合わせ配置することにより構成され
る。そしてこの誘電体多層膜を有する素子は、光学ガラ
スや光学結晶の基板表面に、比較的屈折率の大きい誘電
体と、比較的屈折率の小さい誘電体とを交互に蒸着して
誘電体多層膜を形成し、任意の波長の光に対して膜厚，
膜の屈折率等を調整することにより一定比率の透過と反
射を生じるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、誘電体多層膜
は、波長に対する透過率がＰ波とＳ波とで異なり、しか
も光線に対する傾斜角度が大きくなるほどＰ波とＳ波の
透過率の差が大きくなる性質を有するため、入射する光
線の偏光角度（状態）により透過して出力される光の強
度が異なる。すなわち、偏光依存性が現れ、透過光のパ
ワーのばらつきを生じてしまう（透過と反射の比率が変
動してしまう）。さらに、上記素子を用いて所定の波長
の光を取り出す（分離する）場合等のように、反射と透
過の両者を利用する場合には、光線に対して通常素子
（基板）を傾斜させて配置させるため、上記問題がより
顕著となる。そしてその一例を示すと本発明の実施例で
示した図３のように、ある波長におけるＳ波の透過率が
９８％程度で、Ｐ波のそれは９０％程度であるとする
と、入射光がＳ波の直線偏光或いはＳ波成分が多い場合
には、９８％近くの大部分の光が透過するが、Ｐ波の直
線偏光などの場合には、９０％程度しか透過しないた
め、その入射光の偏光状態により最大８％もの差が生じ
てしまう。
は、波長に対する透過率がＰ波とＳ波とで異なり、しか
も光線に対する傾斜角度が大きくなるほどＰ波とＳ波の
透過率の差が大きくなる性質を有するため、入射する光
線の偏光角度（状態）により透過して出力される光の強
度が異なる。すなわち、偏光依存性が現れ、透過光のパ
ワーのばらつきを生じてしまう（透過と反射の比率が変
動してしまう）。さらに、上記素子を用いて所定の波長
の光を取り出す（分離する）場合等のように、反射と透
過の両者を利用する場合には、光線に対して通常素子
（基板）を傾斜させて配置させるため、上記問題がより
顕著となる。そしてその一例を示すと本発明の実施例で
示した図３のように、ある波長におけるＳ波の透過率が
９８％程度で、Ｐ波のそれは９０％程度であるとする
と、入射光がＳ波の直線偏光或いはＳ波成分が多い場合
には、９８％近くの大部分の光が透過するが、Ｐ波の直
線偏光などの場合には、９０％程度しか透過しないた
め、その入射光の偏光状態により最大８％もの差が生じ
てしまう。
【０００４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、入射光の偏光状態に
無依存で、透過と反射の比率が一定なパワー変動のない
誘電体多層膜光学部品を提供することにある。
もので、その目的とするところは、入射光の偏光状態に
無依存で、透過と反射の比率が一定なパワー変動のない
誘電体多層膜光学部品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る誘電体多層膜光学部品では、光線に
対して所定角度で傾斜状に配置された誘電体多層膜を有
する第１の光学素子と、その第１の光学素子の後方に配
置されるとともに前記第１の光学素子の傾き方向に対し
て９０度異なる方向に傾き方向を有し、前記第１の光学
素子と略同一の特性からなる誘電体多層膜を有する第２
の光学素子とを備えた。
ため、本発明に係る誘電体多層膜光学部品では、光線に
対して所定角度で傾斜状に配置された誘電体多層膜を有
する第１の光学素子と、その第１の光学素子の後方に配
置されるとともに前記第１の光学素子の傾き方向に対し
て９０度異なる方向に傾き方向を有し、前記第１の光学
素子と略同一の特性からなる誘電体多層膜を有する第２
の光学素子とを備えた。
【０００６】
【作用】第１の光学素子における入射光のＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分は、第２の光学素子では、それぞれ逆にＰ偏
光成分とＳ偏光線分となる。したがって、入射光の波長
λにおけるＳ偏光成分の透過率と、Ｐ偏光成分の透過率
が異なっていたとしても両光学素子を透過した光は、結
局Ｓ偏光とＰ偏光の両方の透過率の影響を受け、その光
学部品全体の透過率は、入射光の偏光状態に関係なく
（無依存で）両偏光成分の透過率の積となる。
Ｐ偏光成分は、第２の光学素子では、それぞれ逆にＰ偏
光成分とＳ偏光線分となる。したがって、入射光の波長
λにおけるＳ偏光成分の透過率と、Ｐ偏光成分の透過率
が異なっていたとしても両光学素子を透過した光は、結
局Ｓ偏光とＰ偏光の両方の透過率の影響を受け、その光
学部品全体の透過率は、入射光の偏光状態に関係なく
（無依存で）両偏光成分の透過率の積となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係る誘電体多層膜光学部品の
好適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。図１
は、本発明の一実施例を示しており、同図に示すよう
に、光学ガラス等からなる基板１の表面に誘電体多層膜
２を形成してなる光学素子を２個用い、それら第１，第
２の光学素子３，４を光線Ｌの進む方向に順にそれぞれ
所定角度に傾斜させた状態で配置している。そして、そ
の第１，第２の光学素子３，４は、ともに同一形状・同
一特性を有する基板１並びに誘電体多層膜２から構成さ
れている。
好適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。図１
は、本発明の一実施例を示しており、同図に示すよう
に、光学ガラス等からなる基板１の表面に誘電体多層膜
２を形成してなる光学素子を２個用い、それら第１，第
２の光学素子３，４を光線Ｌの進む方向に順にそれぞれ
所定角度に傾斜させた状態で配置している。そして、そ
の第１，第２の光学素子３，４は、ともに同一形状・同
一特性を有する基板１並びに誘電体多層膜２から構成さ
れている。
【０００８】ここで本発明では、まず第１の光学素子３
を光線Ｌに対して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて
配置している。本例では、その傾き方向（第１の光学素
子３の平面に直交する線分Ａの向く方向）が、光線Ｌを
含む垂直平面内で下方に向けて傾斜するように配置させ
ている。そして、その第１の光学素子３の後方の所定距
離だけ離した位置に、第２の光学素子４を、光線Ｌに対
して同一の角度θだけ傾斜させて配置している。但し、
その傾きの方向（第２の光学素子４の平面に直交する線
分Ｂの向く方向）が、上記第１の光学素子３におけるそ
れに対し、９０度ずらした方向となっている。すなわ
ち、光線Ｌを含む水平平面内に上記直線Ｂが位置し、そ
の直線Ｂと光線Ｌとの成す角がθとなるように配置して
いる。
を光線Ｌに対して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて
配置している。本例では、その傾き方向（第１の光学素
子３の平面に直交する線分Ａの向く方向）が、光線Ｌを
含む垂直平面内で下方に向けて傾斜するように配置させ
ている。そして、その第１の光学素子３の後方の所定距
離だけ離した位置に、第２の光学素子４を、光線Ｌに対
して同一の角度θだけ傾斜させて配置している。但し、
その傾きの方向（第２の光学素子４の平面に直交する線
分Ｂの向く方向）が、上記第１の光学素子３におけるそ
れに対し、９０度ずらした方向となっている。すなわ
ち、光線Ｌを含む水平平面内に上記直線Ｂが位置し、そ
の直線Ｂと光線Ｌとの成す角がθとなるように配置して
いる。
【０００９】係る構成としたことにより、第１の光学素
子３におけるＳ偏光成分とＰ偏光成分が、第２の光学素
子４では、それぞれ逆にＰ偏光成分とＳ偏光線分とな
る。したがって、入射光の波長λにおけるＳ偏光成分の
透過率がＴ１［％］で、Ｐ偏光成分のそれがＴ２［％］
であるとすると、第１，第２の光学素子３，４を透過し
た出射光の強度は、入射光の偏光状態に関係なく（無依
存で）入射光の強度のほぼ（Ｔ１×Ｔ２）／１００
［％］となり、パワー変動がなくなる。
子３におけるＳ偏光成分とＰ偏光成分が、第２の光学素
子４では、それぞれ逆にＰ偏光成分とＳ偏光線分とな
る。したがって、入射光の波長λにおけるＳ偏光成分の
透過率がＴ１［％］で、Ｐ偏光成分のそれがＴ２［％］
であるとすると、第１，第２の光学素子３，４を透過し
た出射光の強度は、入射光の偏光状態に関係なく（無依
存で）入射光の強度のほぼ（Ｔ１×Ｔ２）／１００
［％］となり、パワー変動がなくなる。
【００１０】図２は上記した一対の光学素子を用いて構
成される合波器を示しており、同図（Ａ）が平面図で同
図（Ｂ）が正面図である。図示するように、両光学素子
３，４として、同一特性（図３に示す）からなるロング
ウェーブパスフィルタを用い、その光学素子３，４の光
線Ｌに対する傾斜角度θを２２．５度にしている。そし
て、第１の光学素子３に対して波長１．５５μｍの光線
Ｌを入射し、第２の光学素子４に波長１．４８μｍを入
射させる。すると、１．５５μｍの光線Ｌは、第１，第
２の光学素子３，４内を透過して出射し、第２の光学素
子４に入射された１．４８μｍの光線Ｌ′は、そこにお
いて全反射して上記１．５５μｍの出射光と合波され
る。
成される合波器を示しており、同図（Ａ）が平面図で同
図（Ｂ）が正面図である。図示するように、両光学素子
３，４として、同一特性（図３に示す）からなるロング
ウェーブパスフィルタを用い、その光学素子３，４の光
線Ｌに対する傾斜角度θを２２．５度にしている。そし
て、第１の光学素子３に対して波長１．５５μｍの光線
Ｌを入射し、第２の光学素子４に波長１．４８μｍを入
射させる。すると、１．５５μｍの光線Ｌは、第１，第
２の光学素子３，４内を透過して出射し、第２の光学素
子４に入射された１．４８μｍの光線Ｌ′は、そこにお
いて全反射して上記１．５５μｍの出射光と合波され
る。
【００１１】ここで、仮に上記入射光が第１の光学素子
３に対してＳ偏光とすると、第１の光学素子３を透過し
て出射された光の強度は９８％となり、そのまま第２の
光学素子４に入射されると、第２の光学素子４に対して
Ｐ偏光となるため、そこを透過する時に光の強度が９０
％となる。よって、第１の光学素子３に対する入射光の
強度が最終的に合波器を出射する時には８８．２％
（０．９８×０．９０）となる。
３に対してＳ偏光とすると、第１の光学素子３を透過し
て出射された光の強度は９８％となり、そのまま第２の
光学素子４に入射されると、第２の光学素子４に対して
Ｐ偏光となるため、そこを透過する時に光の強度が９０
％となる。よって、第１の光学素子３に対する入射光の
強度が最終的に合波器を出射する時には８８．２％
（０．９８×０．９０）となる。
【００１２】一方、第１の光学素子３に対してＰ偏光の
状態で入射されたとすると、上記と記は逆の作用により
第１の光学素子３でその強度が９０％に落ち、さらに第
２の光学素子４でその９８％に落ちるが、やはり、合波
器の出射光の強度は入射光の８８．２％（０．９０×
０．９８）となり、上記と同じになる。すなわち、入射
光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の比率（偏光状態）に関係
なく、その出射光の強度、つまり、合波器の透過率は８
８．２％で一定となる。
状態で入射されたとすると、上記と記は逆の作用により
第１の光学素子３でその強度が９０％に落ち、さらに第
２の光学素子４でその９８％に落ちるが、やはり、合波
器の出射光の強度は入射光の８８．２％（０．９０×
０．９８）となり、上記と同じになる。すなわち、入射
光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の比率（偏光状態）に関係
なく、その出射光の強度、つまり、合波器の透過率は８
８．２％で一定となる。
【００１３】そして、上記構成の合波器と、従来の合波
器（ロングウェーブパスフィルタを１個用いたもの）を
それぞれ５個ずつ作成し、その透過光の偏光依存性（変
動量）を調べたところ、従来のものではＰ偏光とＳ変更
との差が０．１２〜０．２０ｄＢ程度あったのに対し、
本発明品では０．０４〜０．０７ｄＢ程度と非常に小さ
くなった。
器（ロングウェーブパスフィルタを１個用いたもの）を
それぞれ５個ずつ作成し、その透過光の偏光依存性（変
動量）を調べたところ、従来のものではＰ偏光とＳ変更
との差が０．１２〜０．２０ｄＢ程度あったのに対し、
本発明品では０．０４〜０．０７ｄＢ程度と非常に小さ
くなった。
【００１４】なお、上記した実施例では、光学素子とし
てロングウェーブパスフィルタの例を示したが、本発明
はこれに限ることはなく、ショートウェーブパスフィル
タやバンドパスフィルタ等のフィルタの他、ビームスプ
リッター，プリズム，反射器等の種々の素子について適
用することができるのはもちろんのこと、それらを適宜
組み合わせてできる本発明に係る光学部品としても上記
した合波器に限ることはなく、光線の流れ方向を上記と
逆方向にすれば、分波器となり、さらに、本発明が適用
される光学部品はそれらに限ることなく、誘電体多層膜
を施した素子からなる光学部品であれば、適用すること
ができる。
てロングウェーブパスフィルタの例を示したが、本発明
はこれに限ることはなく、ショートウェーブパスフィル
タやバンドパスフィルタ等のフィルタの他、ビームスプ
リッター，プリズム，反射器等の種々の素子について適
用することができるのはもちろんのこと、それらを適宜
組み合わせてできる本発明に係る光学部品としても上記
した合波器に限ることはなく、光線の流れ方向を上記と
逆方向にすれば、分波器となり、さらに、本発明が適用
される光学部品はそれらに限ることなく、誘電体多層膜
を施した素子からなる光学部品であれば、適用すること
ができる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る誘電体多層
膜光学部品では、誘電体多層膜を施した２つの光学素子
を所定の位置関係で配置したため、一方の光学素子に入
射される光線のＰ偏光成分（Ｓ偏光成分）が、他方の光
学素子に対してはＳ偏光成分（Ｐ偏光成分）となるた
め、両光学素子からなる光学部品に入射される光線の偏
光状態に関係なく光学部品の透過率は一定となる。
膜光学部品では、誘電体多層膜を施した２つの光学素子
を所定の位置関係で配置したため、一方の光学素子に入
射される光線のＰ偏光成分（Ｓ偏光成分）が、他方の光
学素子に対してはＳ偏光成分（Ｐ偏光成分）となるた
め、両光学素子からなる光学部品に入射される光線の偏
光状態に関係なく光学部品の透過率は一定となる。
【図１】本発明に係る誘電体多層膜光学部品の一実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】（Ａ）はその一使用例である合波器を示す平面
図である。（Ｂ）はその一使用例である合波器を示す正
面図である。
図である。（Ｂ）はその一使用例である合波器を示す正
面図である。
【図３】（Ａ）はそれに用いられる光学素子の波長−透
過率特性を示す図である。（Ｂ）はそれに用いられる光
学素子の波長（１．５５μｍ）における偏光状態に対す
る透過率特性を示す図である。
過率特性を示す図である。（Ｂ）はそれに用いられる光
学素子の波長（１．５５μｍ）における偏光状態に対す
る透過率特性を示す図である。
１ 基板 ２ 誘電体多層膜 ３ 第１の光学素子 ４ 第２の光学素子
Claims (1)
- 【請求項１】 光線に対して所定角度で傾斜状に配置さ
れた誘電体多層膜を有する第１の光学素子と、 その第１の光学素子の後方に配置されるとともに前記第
１の光学素子の傾き方向に対して９０度異なる方向に傾
き方向を有し、前記第１の光学素子と略同一の特性から
なる誘電体多層膜を有する第２の光学素子とを備えた誘
電体多層膜光学部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3731293A JPH06230220A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 誘電体多層膜光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3731293A JPH06230220A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 誘電体多層膜光学部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230220A true JPH06230220A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12494175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3731293A Pending JPH06230220A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 誘電体多層膜光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096599A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 複合基板を用いた光学部品とその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223401A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | Fujitsu Ltd | 光減衰方法 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP3731293A patent/JPH06230220A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223401A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | Fujitsu Ltd | 光減衰方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096599A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 複合基板を用いた光学部品とその製造方法 |
| JP2009180871A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合基板を用いた光学部品とその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970610 |