JPH06308305A - 非偏光ビームスプリッター - Google Patents
非偏光ビームスプリッターInfo
- Publication number
- JPH06308305A JPH06308305A JP9333093A JP9333093A JPH06308305A JP H06308305 A JPH06308305 A JP H06308305A JP 9333093 A JP9333093 A JP 9333093A JP 9333093 A JP9333093 A JP 9333093A JP H06308305 A JPH06308305 A JP H06308305A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- beam splitter
- prism
- layers
- substrate
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- Pending
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 反射光、透過光の分割比を等しくし、光学設
計上の自由度を広げたビームスプリッターを提供するこ
と。 【構成】 １．５０≦ｎ≦１．５５、ｋ＝０の物質から
成るプリズムの形の基板１２の斜面に、それぞれ特定の
光学定数を有する物質から成る特定の光学的膜厚の層１
〜９を９層組み合わせて積層した多層膜を設け、これを
１．９０≦ｎ≦１．９６、ｋ＝０の物質から成る入射媒
質１１であるプリズムと接合して成るビームスプリッタ
ー。
計上の自由度を広げたビームスプリッターを提供するこ
と。 【構成】 １．５０≦ｎ≦１．５５、ｋ＝０の物質から
成るプリズムの形の基板１２の斜面に、それぞれ特定の
光学定数を有する物質から成る特定の光学的膜厚の層１
〜９を９層組み合わせて積層した多層膜を設け、これを
１．９０≦ｎ≦１．９６、ｋ＝０の物質から成る入射媒
質１１であるプリズムと接合して成るビームスプリッタ
ー。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透明基板上に多層膜を
形成して成る非偏光ビームスプリッターに関する。
形成して成る非偏光ビームスプリッターに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】従来、ビームスプリッター
としては、入射光量の一部を反射し、他の一部を透過す
るような金属薄膜又は誘電体多層膜を有する半透鏡など
が用いられている。ビームスプリッターにおいて、斜入
射で多層膜系を通った反射光及び透過光は、入射した時
点では無偏光状態であったとしても、出射する際にはど
ちらか一方の偏光面を持つ光が多くなる。そして、その
光が新たな多層膜系に斜入射すると、その多層膜系を出
射する光量は、入射光の偏りに影響されており、しかも
第二の多層膜系の配置（立体的な傾き）によって出射光
量が全く異なってしまうので、薄膜設計及び光学設計の
両面から見て大変面倒である。そして、これは多層膜系
が多くなる程、煩雑になる。そのため、非偏光の多層膜
系の開発が求められている。
としては、入射光量の一部を反射し、他の一部を透過す
るような金属薄膜又は誘電体多層膜を有する半透鏡など
が用いられている。ビームスプリッターにおいて、斜入
射で多層膜系を通った反射光及び透過光は、入射した時
点では無偏光状態であったとしても、出射する際にはど
ちらか一方の偏光面を持つ光が多くなる。そして、その
光が新たな多層膜系に斜入射すると、その多層膜系を出
射する光量は、入射光の偏りに影響されており、しかも
第二の多層膜系の配置（立体的な傾き）によって出射光
量が全く異なってしまうので、薄膜設計及び光学設計の
両面から見て大変面倒である。そして、これは多層膜系
が多くなる程、煩雑になる。そのため、非偏光の多層膜
系の開発が求められている。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、上記の従来技術の問題点を解
消し、多層膜を非偏光にすることにより、ピームスプリ
ッターのｓ偏光の反射光／透過光（以下、Ｒs ／Ｔs と
略記することがある）、ｐ偏光の反射光／透過光（以
下、Ｒp ／Ｔp と略記することがある）の分割比を等し
くし、光学設計上の自由度を広げたビームスプリッター
を提供することを目的とする。
消し、多層膜を非偏光にすることにより、ピームスプリ
ッターのｓ偏光の反射光／透過光（以下、Ｒs ／Ｔs と
略記することがある）、ｐ偏光の反射光／透過光（以
下、Ｒp ／Ｔp と略記することがある）の分割比を等し
くし、光学設計上の自由度を広げたビームスプリッター
を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】本発明による非偏光ビームスプリッター
は、基板側から第１層目が１．６２≦ｎ≦１．６４（但
し、ｎは使用波長λ0 ＝５５０ｎｍにおける屈折率を示
す）、ｋ＝０（但し、ｋは消衰係数を示す）の物質から
成り、光学的膜厚ｎｄが０．４３６λ0 ≦ｎｄ≦０．４
３８λ0 である層であり、第２層目が２．０２≦ｎ≦
２．０８、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が０．６
５４λ0 ≦ｎｄ≦０．６５６λ0 である層であり、第３
層目が１．４７≦ｎ≦１．５０、ｋ＝０の物質から成
り、光学的膜厚が０．７９１λ0 ≦ｎｄ≦０．７９３λ
0 である層であり、第４層目が１．３７≦ｎ≦１．３
９、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が０．８９６λ
0 ≦ｎｄ≦０．８９８λ0 である層であり、第５層目が
１．６２≦ｎ≦１．６４、ｋ＝０の物質から成り、光学
的膜厚が０．４５３λ0 ≦ｎｄ≦０．４５５λ0 である
層であり、第６層目が２．０２≦ｎ≦２．０８、ｋ＝０
の物質から成り、光学的膜厚が０．６４５λ0 ≦ｎｄ≦
０．６４７λ0 である層であり、第７層目が１．４７≦
ｎ≦１．５０、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が
０．４２９λ0 ≦ｎｄ≦０．４３１λ0 である層であ
り、第８層目が１．３７≦ｎ≦１．３９、ｋ＝０の物質
から成り、光学的膜厚が１．２５８λ0 ≦ｎｄ≦１．２
６０λ0 である層であり、第９層目が１．４７≦ｎ≦
１．５０、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が１．８
１５λ0 ≦ｎｄ≦１．８１７λ0 である層であり、か
つ、入射媒質が１．９０≦ｎ≦１．９６、ｋ＝０の物質
から成るプリズムであり、基板が１．５０≦ｎ≦１．５
５、ｋ＝０の物質から成るプリズムであることを特徴と
する。
は、基板側から第１層目が１．６２≦ｎ≦１．６４（但
し、ｎは使用波長λ0 ＝５５０ｎｍにおける屈折率を示
す）、ｋ＝０（但し、ｋは消衰係数を示す）の物質から
成り、光学的膜厚ｎｄが０．４３６λ0 ≦ｎｄ≦０．４
３８λ0 である層であり、第２層目が２．０２≦ｎ≦
２．０８、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が０．６
５４λ0 ≦ｎｄ≦０．６５６λ0 である層であり、第３
層目が１．４７≦ｎ≦１．５０、ｋ＝０の物質から成
り、光学的膜厚が０．７９１λ0 ≦ｎｄ≦０．７９３λ
0 である層であり、第４層目が１．３７≦ｎ≦１．３
９、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が０．８９６λ
0 ≦ｎｄ≦０．８９８λ0 である層であり、第５層目が
１．６２≦ｎ≦１．６４、ｋ＝０の物質から成り、光学
的膜厚が０．４５３λ0 ≦ｎｄ≦０．４５５λ0 である
層であり、第６層目が２．０２≦ｎ≦２．０８、ｋ＝０
の物質から成り、光学的膜厚が０．６４５λ0 ≦ｎｄ≦
０．６４７λ0 である層であり、第７層目が１．４７≦
ｎ≦１．５０、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が
０．４２９λ0 ≦ｎｄ≦０．４３１λ0 である層であ
り、第８層目が１．３７≦ｎ≦１．３９、ｋ＝０の物質
から成り、光学的膜厚が１．２５８λ0 ≦ｎｄ≦１．２
６０λ0 である層であり、第９層目が１．４７≦ｎ≦
１．５０、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が１．８
１５λ0 ≦ｎｄ≦１．８１７λ0 である層であり、か
つ、入射媒質が１．９０≦ｎ≦１．９６、ｋ＝０の物質
から成るプリズムであり、基板が１．５０≦ｎ≦１．５
５、ｋ＝０の物質から成るプリズムであることを特徴と
する。
【０００５】本明細書において、屈折率ｎ及び消衰係数
ｋはいずれも５５０ｎｍ付近で測定した値である。本発
明のビームスプリッターは、上記のように、特定の光学
定数（屈折率及び消衰係数）を有する入射媒質と特定の
光学定数を有する基板との間に、特定の光学定数を有す
る層を特定の光学的膜厚で９層積層して成るものであ
り、特定の光学定数、光学的膜厚の層を上記のように組
み合わせることによって、無偏光に一定比率で反射光と
透過光とに分割することを可能にしたものである。各層
に用いる特定の光学定数を有する物質は、当業者が適宜
選択することができるので、ここでは具体的列挙は省
く。
ｋはいずれも５５０ｎｍ付近で測定した値である。本発
明のビームスプリッターは、上記のように、特定の光学
定数（屈折率及び消衰係数）を有する入射媒質と特定の
光学定数を有する基板との間に、特定の光学定数を有す
る層を特定の光学的膜厚で９層積層して成るものであ
り、特定の光学定数、光学的膜厚の層を上記のように組
み合わせることによって、無偏光に一定比率で反射光と
透過光とに分割することを可能にしたものである。各層
に用いる特定の光学定数を有する物質は、当業者が適宜
選択することができるので、ここでは具体的列挙は省
く。
【０００６】
【実施例】次に、図示実施例に基づいて本発明を詳述す
るが、本発明はこれによって制限されるものではない。
図１は、本発明の一実施例を示す非偏光ビームスプリッ
ターの説明図である。このビームスプリッターは、符号
１〜９で示した９層から成る多層膜をプリズム形の基板
１２の斜面に積層し、入射媒質１１と接着剤層１０によ
って接合したものである。
るが、本発明はこれによって制限されるものではない。
図１は、本発明の一実施例を示す非偏光ビームスプリッ
ターの説明図である。このビームスプリッターは、符号
１〜９で示した９層から成る多層膜をプリズム形の基板
１２の斜面に積層し、入射媒質１１と接着剤層１０によ
って接合したものである。
【０００７】さらに具体的には、入射媒質１１として、
屈折率１．９３２の光学ガラス（ＳＦＳ１）から成るプ
リズムを用い、基板１２として屈折率１．５１８の光学
ガラス（ＢＫ７）から成るプリズムを用いた。９０度の
頂角を持つプリズム（基板１２）の斜面に、下記の表１
に示す物質からなる層を９層積層し、もう１個の全く同
じ形のプリズム（入射媒質１１）をハードロック（電気
化学工業製）などの接着剤層１０（ｎ＝１．５０程度、
幾何学厚７〜８μｍ）で接合した立方体ビームスプリッ
ターを作製した。このビームスプリッターにおいて、矢
印ａから入射した光の一部は、矢印ｂの方向に反射し、
残りは第９層〜第１層を順次透過し、さらに基板１２を
透過し、矢印ｃの方向に出射する。
屈折率１．９３２の光学ガラス（ＳＦＳ１）から成るプ
リズムを用い、基板１２として屈折率１．５１８の光学
ガラス（ＢＫ７）から成るプリズムを用いた。９０度の
頂角を持つプリズム（基板１２）の斜面に、下記の表１
に示す物質からなる層を９層積層し、もう１個の全く同
じ形のプリズム（入射媒質１１）をハードロック（電気
化学工業製）などの接着剤層１０（ｎ＝１．５０程度、
幾何学厚７〜８μｍ）で接合した立方体ビームスプリッ
ターを作製した。このビームスプリッターにおいて、矢
印ａから入射した光の一部は、矢印ｂの方向に反射し、
残りは第９層〜第１層を順次透過し、さらに基板１２を
透過し、矢印ｃの方向に出射する。
【０００８】
【表１】
【０００９】得られたビームスプリッターの多層系に入
射角４５°で入射したときの分光特性を図２に示す。図
２において曲線Ｒは反射率曲線であり、曲線Ｔは透過率
曲線である。波長４００〜７００ｎｍの間の３００ｎｍ
という広い波長範囲にわたって、ほとんどＲｓ／Ｔｓ＝
Ｒｐ／Ｔｐ＝２となっており、このビームスプリッター
が一定の比率で光線束を分割することが分かる。
射角４５°で入射したときの分光特性を図２に示す。図
２において曲線Ｒは反射率曲線であり、曲線Ｔは透過率
曲線である。波長４００〜７００ｎｍの間の３００ｎｍ
という広い波長範囲にわたって、ほとんどＲｓ／Ｔｓ＝
Ｒｐ／Ｔｐ＝２となっており、このビームスプリッター
が一定の比率で光線束を分割することが分かる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、ｓ偏光、ｐ偏光によら
ず、広い波長範囲において反射光、透過光を一定比率で
分割することができるビームスプリッターが得られる。
このビームスプリッターを用いれば、その前段の光学系
によって生じた入射光の偏光の度合いを考慮する必要が
なくなり、どのような光学系に対しても一定の比率で光
を分割するので、光学設計上の自由度が広い、非常に汎
用性の高い非偏光ビームスプリッターが得られる。
ず、広い波長範囲において反射光、透過光を一定比率で
分割することができるビームスプリッターが得られる。
このビームスプリッターを用いれば、その前段の光学系
によって生じた入射光の偏光の度合いを考慮する必要が
なくなり、どのような光学系に対しても一定の比率で光
を分割するので、光学設計上の自由度が広い、非常に汎
用性の高い非偏光ビームスプリッターが得られる。
【図１】本発明の一実施例を示すビームスプリッターの
説明図である。
説明図である。
【図２】実施例で作製したビームスプリッターの分光特
性図である。
性図である。
１ 第１層 ２ 第２層 ３ 第３層 ４ 第４層 ５ 第５層 ６ 第６層 ７ 第７層 ８ 第８層 ９ 第９層 １０ 接着剤層 １１ 入射媒質 １２ 基板
Claims (1)
- 【請求項１】 基板側から第１層目が１．６２≦ｎ≦
１．６４（但し、ｎは使用波長λ0 ＝５５０ｎｍにおけ
る屈折率を示す）、ｋ＝０（但し、ｋは消衰係数を示
す）の物質から成り、光学的膜厚ｎｄが０．４３６λ0
≦ｎｄ≦０．４３８λ0 である層であり、第２層目が
２．０２≦ｎ≦２．０８、ｋ＝０の物質から成り、光学
的膜厚が０．６５４λ0 ≦ｎｄ≦０．６５６λ0 である
層であり、第３層目が１．４７≦ｎ≦１．５０、ｋ＝０
の物質から成り、光学的膜厚が０．７９１λ0 ≦ｎｄ≦
０．７９３λ0 である層であり、第４層目が１．３７≦
ｎ≦１．３９、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が
０．８９６λ0 ≦ｎｄ≦０．８９８λ0 である層であ
り、第５層目が１．６２≦ｎ≦１．６４、ｋ＝０の物質
から成り、光学的膜厚が０．４５３λ0 ≦ｎｄ≦０．４
５５λ0 である層であり、第６層目が２．０２≦ｎ≦
２．０８、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が０．６
４５λ0 ≦ｎｄ≦０．６４７λ0 である層であり、第７
層目が１．４７≦ｎ≦１．５０、ｋ＝０の物質から成
り、光学的膜厚が０．４２９λ0 ≦ｎｄ≦０．４３１λ
0 である層であり、第８層目が１．３７≦ｎ≦１．３
９、ｋ＝０の物質から成り、光学的膜厚が１．２５８λ
0 ≦ｎｄ≦１．２６０λ0 である層であり、第９層目が
１．４７≦ｎ≦１．５０、ｋ＝０の物質から成り、光学
的膜厚が１．８１５λ0 ≦ｎｄ≦１．８１７λ0 である
層であり、かつ、入射媒質が１．９０≦ｎ≦１．９６、
ｋ＝０の物質から成るプリズムであり、基板が１．５０
≦ｎ≦１．５５、ｋ＝０の物質から成るプリズムである
ことを特徴とする非偏光ビームスプリッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333093A JPH06308305A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 非偏光ビームスプリッター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333093A JPH06308305A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 非偏光ビームスプリッター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308305A true JPH06308305A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14079263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333093A Pending JPH06308305A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 非偏光ビームスプリッター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06308305A (ja) |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP9333093A patent/JPH06308305A/ja active Pending
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