JPH0643305A - 光カプラ膜 - Google Patents
光カプラ膜Info
- Publication number
- JPH0643305A JPH0643305A JP4195696A JP19569692A JPH0643305A JP H0643305 A JPH0643305 A JP H0643305A JP 4195696 A JP4195696 A JP 4195696A JP 19569692 A JP19569692 A JP 19569692A JP H0643305 A JPH0643305 A JP H0643305A
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- Japan
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- light
- dielectric multilayer
- total reflection
- reflection
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 投射された光の所定量を反射し、残りを透過
する光カプラ膜に関し、偏波依存性及び入射角依存性が
ない光カプラ膜を提供することを目的とする。 【構成】 ガラス基板１の全面に形成した誘電体多層膜
よりなる反射防止膜10と、反射防止膜10の表面にストラ
イプ状に配列形成した全反射膜20と、からなる構成とす
る。
する光カプラ膜に関し、偏波依存性及び入射角依存性が
ない光カプラ膜を提供することを目的とする。 【構成】 ガラス基板１の全面に形成した誘電体多層膜
よりなる反射防止膜10と、反射防止膜10の表面にストラ
イプ状に配列形成した全反射膜20と、からなる構成とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投射された光の所定量
を反射し、残りを透過する光カプラ膜に関する。
を反射し、残りを透過する光カプラ膜に関する。
【０００２】近年の光学装置においては、発光素子とそ
の出射光を受光する光学部品との間に、光カプラ膜を所
望に傾斜させ挿入配置して、出射光の一部を光カプラ膜
で反射させ、その反射光を観測することで、発光素子の
出力をモニターすることが行われている。
の出射光を受光する光学部品との間に、光カプラ膜を所
望に傾斜させ挿入配置して、出射光の一部を光カプラ膜
で反射させ、その反射光を観測することで、発光素子の
出力をモニターすることが行われている。
【０００３】
【従来の技術】図３は従来例の断面図であり、図４は誘
電体多層膜の特性図である。図３に図示したように、従
来の光カプラ膜は、ガラス基板（屈折率は1.5)１の全面
に誘電体多層膜よりなるカプラ膜５を形成したものであ
る。
電体多層膜の特性図である。図３に図示したように、従
来の光カプラ膜は、ガラス基板（屈折率は1.5)１の全面
に誘電体多層膜よりなるカプラ膜５を形成したものであ
る。
【０００４】カプラ膜５は、TiO2（屈折率は2.3)の光学
膜と、SiO2（屈折率は1.46) の光学膜とを、交互に所望
層蒸着して形成したものであって、TiO2，SiO2のそれぞ
れの光学膜は、λ0 ・・対象とする光の波長、Ｎ・・誘電体
の屈折率、Ｄ・・膜厚とすると、 光学的膜厚＝Ｎ・Ｄ＝λ0 ／４ の関係が成立するようなものを基本としている。
膜と、SiO2（屈折率は1.46) の光学膜とを、交互に所望
層蒸着して形成したものであって、TiO2，SiO2のそれぞ
れの光学膜は、λ0 ・・対象とする光の波長、Ｎ・・誘電体
の屈折率、Ｄ・・膜厚とすると、 光学的膜厚＝Ｎ・Ｄ＝λ0 ／４ の関係が成立するようなものを基本としている。
【０００５】上述のような誘電体多層膜の波長λ0 と反
射率との間には、図４に示す曲線Ｃのような関係があ
る。曲線Ｃは、波長λ0 を中心とする波長帯で反射率が
最大となり、その両側の波長帯は、反射率が殆ど０であ
ることを示している。
射率との間には、図４に示す曲線Ｃのような関係があ
る。曲線Ｃは、波長λ0 を中心とする波長帯で反射率が
最大となり、その両側の波長帯は、反射率が殆ど０であ
ることを示している。
【０００６】また、この反射率の最高値は誘電体多層膜
の層数により定まる。したがって、図３に図示したよう
に所望の入射角で入射光Ｐをカプラ膜５に投射すると、
誘電体多層膜の層数により定まる所定の光パワーが、カ
プラ膜５で反射して反射光Ｐr となり、残りがカプラ膜
５を透過して、ガラス基板１の裏面から透過光Ｐt とし
て出射する。
の層数により定まる。したがって、図３に図示したよう
に所望の入射角で入射光Ｐをカプラ膜５に投射すると、
誘電体多層膜の層数により定まる所定の光パワーが、カ
プラ膜５で反射して反射光Ｐr となり、残りがカプラ膜
５を透過して、ガラス基板１の裏面から透過光Ｐt とし
て出射する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光素子が
出射するレーザー光は偏光であるから、誘電体多層膜か
らなるカプラ膜に入射すると、Ｓ波（入射光の電界が入
射面に垂直の偏波）とＰ波（入射光の電界が入射面に平
行の偏波）とでは反射率が異なり、又光線の入射角によ
っても異なる。この偏光の入射角依存特性を図５に示
す。
出射するレーザー光は偏光であるから、誘電体多層膜か
らなるカプラ膜に入射すると、Ｓ波（入射光の電界が入
射面に垂直の偏波）とＰ波（入射光の電界が入射面に平
行の偏波）とでは反射率が異なり、又光線の入射角によ
っても異なる。この偏光の入射角依存特性を図５に示
す。
【０００８】図５は、横軸に光線入射角をとり、縦軸に
Ｐ波とＳ波の反射側の損失差をとっている。曲線Ｃ1 は
分岐比（反射光量と透過光量との比）が１対２、曲線Ｃ
2 は分岐比が１対６、曲線Ｃ3 は分岐比が１対１０の特
性を示す。
Ｐ波とＳ波の反射側の損失差をとっている。曲線Ｃ1 は
分岐比（反射光量と透過光量との比）が１対２、曲線Ｃ
2 は分岐比が１対６、曲線Ｃ3 は分岐比が１対１０の特
性を示す。
【０００９】図５で示すように入射角が大きくなるに伴
い、Ｐ波とＳ波の損失差が大きくなり、また分岐比が大
きくなるに伴い、Ｐ波とＳ波の損失差が急激に増大す
る。次に、入射角を４５度、反射光量と透過光量との比
が１対１０の場合のＰ波とＳ波の損失を図６に示す。
い、Ｐ波とＳ波の損失差が大きくなり、また分岐比が大
きくなるに伴い、Ｐ波とＳ波の損失差が急激に増大す
る。次に、入射角を４５度、反射光量と透過光量との比
が１対１０の場合のＰ波とＳ波の損失を図６に示す。
【００１０】図６では横軸に波長を、縦軸に透過率をと
っている。図６に示したようにＳ波の透過率は、図示し
た波長帯内では殆ど一定で８６％であり、Ｐ波の透過率
は、図示した波長帯内では殆ど一定で９６％である。
っている。図６に示したようにＳ波の透過率は、図示し
た波長帯内では殆ど一定で８６％であり、Ｐ波の透過率
は、図示した波長帯内では殆ど一定で９６％である。
【００１１】したがって、反射率側からみるとＳ波は１
４％（減衰量−7.6dB ) Ｐ波は４％（減衰量−14.3dB)
である。即ち、Ｐ波とＳ波との損失差が6.7dB と非常に
大きい偏波依存性がある。
４％（減衰量−7.6dB ) Ｐ波は４％（減衰量−14.3dB)
である。即ち、Ｐ波とＳ波との損失差が6.7dB と非常に
大きい偏波依存性がある。
【００１２】上述のように、誘電体多層膜よりなる従来
のカプラ膜は、入射光の偏波条件及び入射角により、透
過率，反射率が大きく異なり、カプラ特性が不安定であ
るという問題点があった。
のカプラ膜は、入射光の偏波条件及び入射角により、透
過率，反射率が大きく異なり、カプラ特性が不安定であ
るという問題点があった。
【００１３】本発明はこのような点に鑑みて創作された
もので、偏波依存性及び入射角依存性がない光カプラ膜
を提供することを目的としている。
もので、偏波依存性及び入射角依存性がない光カプラ膜
を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、図１に例示したように、ガラス基板１の
全面に形成した誘電体多層膜よりなる反射防止膜10と、
反射防止膜10の表面にストライプ状に配列形成した全反
射膜20と、からなる構成とする。
めに本発明は、図１に例示したように、ガラス基板１の
全面に形成した誘電体多層膜よりなる反射防止膜10と、
反射防止膜10の表面にストライプ状に配列形成した全反
射膜20と、からなる構成とする。
【００１５】また、全反射膜を誘電体多層膜で構成す
る。或いはまた、図２に図示したように全反射膜を金属
膜25で構成する。
る。或いはまた、図２に図示したように全反射膜を金属
膜25で構成する。
【００１６】
【作用】本発明の反射防止膜は、使用波長帯の光を全く
反射しないという誘電体光学膜の諸元を選択した誘電体
多層膜とすることで、偏波条件及び入射角に関係無く入
射した光の総てが透過する。
反射しないという誘電体光学膜の諸元を選択した誘電体
多層膜とすることで、偏波条件及び入射角に関係無く入
射した光の総てが透過する。
【００１７】また、全反射膜は、使用波長帯の光を全く
透過しないという誘電体光学膜の諸元を選択した誘電体
多層膜とすることで、偏波条件及び入射角に関係無く入
射した光の総てが反射する。
透過しないという誘電体光学膜の諸元を選択した誘電体
多層膜とすることで、偏波条件及び入射角に関係無く入
射した光の総てが反射する。
【００１８】金属膜は、偏波条件及び入射角に対する反
射光の依存性が小さく、入射した光の殆どを反射する。
したがって、透過光量と反射光量は、反射防止膜の露出
面積と全反射膜の面積比により所定に定まる。また、偏
波条件及び入射角に全く依存しない。
射光の依存性が小さく、入射した光の殆どを反射する。
したがって、透過光量と反射光量は、反射防止膜の露出
面積と全反射膜の面積比により所定に定まる。また、偏
波条件及び入射角に全く依存しない。
【００１９】さらにまた、全反射膜をストライプ状に設
けてあるので、入射光が光カプラ膜の中央部分或いは隅
等に投射されることがあっても、反射光量と透過光量の
比は常に一定である。
けてあるので、入射光が光カプラ膜の中央部分或いは隅
等に投射されることがあっても、反射光量と透過光量の
比は常に一定である。
【００２０】なお入射光は、全反射膜のストライプに平
行する面に平行に投射することが望ましい。
行する面に平行に投射することが望ましい。
【００２１】
【実施例】以下図を参照しながら、本発明を具体的に説
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
明する。なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示
す。
【００２２】図１は、本発明の実施例の図で、(A) は側
面視断面図、(B) は平面図であり、図２は本発明の他の
実施例の図で、(A) は側面視断面図、(B) は平面図、
(C) は正面視断面図である。
面視断面図、(B) は平面図であり、図２は本発明の他の
実施例の図で、(A) は側面視断面図、(B) は平面図、
(C) は正面視断面図である。
【００２３】図１において、ガラス基板（屈折率は1.5)
１の全面に、数層の誘電体多層膜よりなる反射防止膜10
を形成している。反射防止膜10は、TiO2（屈折率は2.3)
の光学膜と、SiO2（屈折率は1.46) の光学膜とを交互に
所望層蒸着して形成したもので、使用波長帯の光を殆ど
（0.１％以下）反射しないという誘電体光学膜の諸元を
選択したものである。
１の全面に、数層の誘電体多層膜よりなる反射防止膜10
を形成している。反射防止膜10は、TiO2（屈折率は2.3)
の光学膜と、SiO2（屈折率は1.46) の光学膜とを交互に
所望層蒸着して形成したもので、使用波長帯の光を殆ど
（0.１％以下）反射しないという誘電体光学膜の諸元を
選択したものである。
【００２４】そして、反射防止膜10の表面に、数層の誘
電体多層膜からなる全反射膜20を、ストライプ状に形成
している。この全反射膜20は、TiO2の光学膜とSiO2の光
学膜とを交互に所望層蒸着して形成したもので、使用波
長帯の光を総て反射するという誘電体光学膜の諸元を選
択したものである。
電体多層膜からなる全反射膜20を、ストライプ状に形成
している。この全反射膜20は、TiO2の光学膜とSiO2の光
学膜とを交互に所望層蒸着して形成したもので、使用波
長帯の光を総て反射するという誘電体光学膜の諸元を選
択したものである。
【００２５】また、全反射膜20は、幅ｄ1 と間隔ｄ
2 （即ち反射防止膜10の露出幅ｄ2 ）の比を、所望の反
射光量と透過光量の比としている。なお、この全反射膜
20の膜厚は、せいぜい４〜５μm である。
2 （即ち反射防止膜10の露出幅ｄ2 ）の比を、所望の反
射光量と透過光量の比としている。なお、この全反射膜
20の膜厚は、せいぜい４〜５μm である。
【００２６】光カプラ膜は上述のように構成されている
ので、全反射膜20のストライプに平行する面に平行して
任意の入射角で入射光Ｐを光カプラ膜に投射すると、全
反射膜20部分に投射された光は、総て反射光Ｐr とな
り、反射防止膜10部分に投射された光は反射防止膜10及
びガラス基板１を透過して、ガラス基板１の裏面から透
過光Ｐt として出射する。
ので、全反射膜20のストライプに平行する面に平行して
任意の入射角で入射光Ｐを光カプラ膜に投射すると、全
反射膜20部分に投射された光は、総て反射光Ｐr とな
り、反射防止膜10部分に投射された光は反射防止膜10及
びガラス基板１を透過して、ガラス基板１の裏面から透
過光Ｐt として出射する。
【００２７】上述の反射光Ｐr 及び透過光Ｐt が、入射
光Ｐの偏波条件及び入射角に全く依存しないことは、作
用の項で説明したとおりである。図３において、ガラス
基板（屈折率は1.5)１の全面に、数層の誘電体多層膜よ
りなる反射防止膜10を形成している。
光Ｐの偏波条件及び入射角に全く依存しないことは、作
用の項で説明したとおりである。図３において、ガラス
基板（屈折率は1.5)１の全面に、数層の誘電体多層膜よ
りなる反射防止膜10を形成している。
【００２８】そして、反射防止膜10の表面に、所望幅の
ｄ1 で所望間隔のｄ2 のストライプ状に金，銀，アルミ
ニウム等を蒸着して金属膜25を並列に設けている。なお
この金属膜25の膜厚は、せいぜい0.1 μm 前後である。
ｄ1 で所望間隔のｄ2 のストライプ状に金，銀，アルミ
ニウム等を蒸着して金属膜25を並列に設けている。なお
この金属膜25の膜厚は、せいぜい0.1 μm 前後である。
【００２９】このように全反射膜を金属膜で構成したも
のは、誘電体多層膜からなる全反射膜とした光カプラ膜
及び従来の誘電体多層膜からなる光カプラ膜に比較し
て、形成工数が少なく、また製造工程が少なくて低コス
トである。
のは、誘電体多層膜からなる全反射膜とした光カプラ膜
及び従来の誘電体多層膜からなる光カプラ膜に比較し
て、形成工数が少なく、また製造工程が少なくて低コス
トである。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、ガラス基板の全面
に形成した誘電体多層膜よりなる反射防止膜1 と、反射
防止膜の表面にストライプ状に配列形成した全反射膜
と、からなる本発明の光カプラ膜は、入射光の偏波条件
及び入射角に対する依存性が極めて小さいという効果を
有する。
に形成した誘電体多層膜よりなる反射防止膜1 と、反射
防止膜の表面にストライプ状に配列形成した全反射膜
と、からなる本発明の光カプラ膜は、入射光の偏波条件
及び入射角に対する依存性が極めて小さいという効果を
有する。
【００３１】また、透過光量と反射光量が、反射防止膜
の露出面積と全反射膜の面積比により所定に定まるの
で、反射光量を簡単に且つ高精度に設定できるという効
果を有する。
の露出面積と全反射膜の面積比により所定に定まるの
で、反射光量を簡単に且つ高精度に設定できるという効
果を有する。
【００３２】さらにまた、全反射膜を金属膜で構成した
ものは、光カプラ膜が低コストになるという利点を備え
ている。
ものは、光カプラ膜が低コストになるという利点を備え
ている。
【図１】 本発明の実施例の図で (A) は側面視断面図 (B) は平面図
【図２】 本発明の他の実施例の図で (A) は側面視断面図 (B) は平面図 (C) は正面視断面図
【図３】 従来例の断面図
【図４】 誘電体多層膜の特性図
【図５】 従来のカプラ膜の特性図
【図６】 従来のカプラ膜の透過率と波長の関係を示す
図
図
１ ガラス基板 ５ カプラ膜 10 反射防止膜 20 全反射膜 25 金属膜
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス基板(1) の全面に形成した誘電体
多層膜よりなる反射防止膜(10)と、 該反射防止膜(10)の表面にストライプ状に配列形成した
全反射膜(20)と、からなることを特徴とする光カプラ
膜。 - 【請求項２】 請求項１記載の全反射膜が、誘電体多層
膜であることを特徴とする光カプラ膜。 - 【請求項３】 請求項１記載の全反射膜が、金属膜(25)
であることを特徴とする光カプラ膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195696A JPH0643305A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 光カプラ膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195696A JPH0643305A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 光カプラ膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643305A true JPH0643305A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16345476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4195696A Withdrawn JPH0643305A (ja) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 光カプラ膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643305A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10190955A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Fuji Photo Optical Co Ltd | スキャナー光学系 |
| JP2001021719A (ja) * | 1999-07-12 | 2001-01-26 | Seiko Epson Corp | 偏光分離素子、偏光変換素子および投写型表示装置 |
| JP2018120081A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 日本電気株式会社 | 光導波路デバイスとその製造方法 |
-
1992
- 1992-07-23 JP JP4195696A patent/JPH0643305A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10190955A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-21 | Fuji Photo Optical Co Ltd | スキャナー光学系 |
| JP2001021719A (ja) * | 1999-07-12 | 2001-01-26 | Seiko Epson Corp | 偏光分離素子、偏光変換素子および投写型表示装置 |
| JP2018120081A (ja) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | 日本電気株式会社 | 光導波路デバイスとその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |