JPH07225316A - 偏光ビームスプリッター - Google Patents
偏光ビームスプリッターInfo
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- JPH07225316A JPH07225316A JP3793894A JP3793894A JPH07225316A JP H07225316 A JPH07225316 A JP H07225316A JP 3793894 A JP3793894 A JP 3793894A JP 3793894 A JP3793894 A JP 3793894A JP H07225316 A JPH07225316 A JP H07225316A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ耐力が高くすぐれた光学特性を有する
偏光ビームスプリッターを実現する。 【構成】 ＢＫ７ガラス製の基板１０の表面に、それぞ
れ５層ずつ交互に積層されたＭｇＦ2 の低屈折率層２１
ａ〜２５ａとＺｒＯ2 の高屈折率層２１ｂ〜２５ｂから
なる入射角８２．５度の偏光膜２０を設ける。各層２１
ａ〜２５ａ，２１ｂ〜２５ｂの光学膜厚は斜入射である
ためにλ／４（２６６ｎｍ）より屈折角分だけ厚くなっ
たλ／４等価光学膜厚である。偏光膜２０は、前記入射
角でこれに入射するレーザ光（波長λ＝１０６４ｎｍ）
のＳ成分の反射率、Ｐ成分の透過率とともに９９．８％
以上であり、消光比も１００以上である。また、高屈折
率層がＺｒＯ2 であるために吸収が少なく、レーザ耐力
が高い。
偏光ビームスプリッターを実現する。 【構成】 ＢＫ７ガラス製の基板１０の表面に、それぞ
れ５層ずつ交互に積層されたＭｇＦ2 の低屈折率層２１
ａ〜２５ａとＺｒＯ2 の高屈折率層２１ｂ〜２５ｂから
なる入射角８２．５度の偏光膜２０を設ける。各層２１
ａ〜２５ａ，２１ｂ〜２５ｂの光学膜厚は斜入射である
ためにλ／４（２６６ｎｍ）より屈折角分だけ厚くなっ
たλ／４等価光学膜厚である。偏光膜２０は、前記入射
角でこれに入射するレーザ光（波長λ＝１０６４ｎｍ）
のＳ成分の反射率、Ｐ成分の透過率とともに９９．８％
以上であり、消光比も１００以上である。また、高屈折
率層がＺｒＯ2 であるために吸収が少なく、レーザ耐力
が高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特に高出力のレーザビー
ム等に利用される偏光ビームスプリッターに関するもの
である。
ム等に利用される偏光ビームスプリッターに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】偏光ビームスプリッターは平面波を所定
の入射角で偏光膜に入射させ、該平面波のＳ成分を反射
しＰ成分を透過させることで２つに分割するもので、偏
光膜を一対のプリズムで挟んだプリズムタイプや、平板
状の基板に設けられた偏光膜に対する平面波の入射角が
ブリュースター角になるように構成したプレートタイプ
等が公知である。偏光膜はそれぞれλ／４膜である高屈
折率層と低屈折率層を交互に所定数ずつ積層した交互多
層膜であり、最も入射側と最も出射側に位置する層の光
学膜厚をλ／４から変化させることでＰ成分の透過率を
向上させたものや（特開昭６２−２９９９０７号公報参
照、特開昭６３−１１６１０５号公報参照）、交互多層
膜の層数を少なくして製造コストを下げるために入射角
をブリュースター角より大きい７５度以上にした斜入射
の偏光ビームスプリッター（米国特許第４５１５４４１
号明細書参照）が開発されており、前記斜入射の偏光ビ
ームスプリッターは、膜構成が（ＺｎＳ／ＭｇＦ2 ／Ｚ
ｎＳ）あるいは（ＴｉＯ2 ／ＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 ）の３
層膜を用いたものである。
の入射角で偏光膜に入射させ、該平面波のＳ成分を反射
しＰ成分を透過させることで２つに分割するもので、偏
光膜を一対のプリズムで挟んだプリズムタイプや、平板
状の基板に設けられた偏光膜に対する平面波の入射角が
ブリュースター角になるように構成したプレートタイプ
等が公知である。偏光膜はそれぞれλ／４膜である高屈
折率層と低屈折率層を交互に所定数ずつ積層した交互多
層膜であり、最も入射側と最も出射側に位置する層の光
学膜厚をλ／４から変化させることでＰ成分の透過率を
向上させたものや（特開昭６２−２９９９０７号公報参
照、特開昭６３−１１６１０５号公報参照）、交互多層
膜の層数を少なくして製造コストを下げるために入射角
をブリュースター角より大きい７５度以上にした斜入射
の偏光ビームスプリッター（米国特許第４５１５４４１
号明細書参照）が開発されており、前記斜入射の偏光ビ
ームスプリッターは、膜構成が（ＺｎＳ／ＭｇＦ2 ／Ｚ
ｎＳ）あるいは（ＴｉＯ2 ／ＳｉＯ2 ／ＴｉＯ2 ）の３
層膜を用いたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、プリズムタイプの偏光ビームスプリッ
ターは交互多層膜を一対のプリズムで挟みこれらを接着
剤で接着するものであるため、高出力のレーザビームを
用いる場合や低吸収低散乱を要求される状況において使
用することができない。また、プレートタイプの偏光ビ
ームスプリッターは一般的に交互多層膜の層数が多く、
各層の膜厚の誤差が累積して設計どおりの光学特性を得
るのが難しいうえに製造コストも高い。さらに、この難
点を克服するために開発された前述の斜入射の偏光ビー
ムスプリッターは、Ｓ成分の反射率が９５％、Ｐ成分の
透過率が９５％程度であって消光比が低く、高精度の光
学系に適用するのは難しいうえに、高屈折率層が吸収の
大きいＺｎＳやＴｉＯ2 であるために高出力のレーザビ
ームを用いると損傷しやすいという問題がある。
の技術によれば、プリズムタイプの偏光ビームスプリッ
ターは交互多層膜を一対のプリズムで挟みこれらを接着
剤で接着するものであるため、高出力のレーザビームを
用いる場合や低吸収低散乱を要求される状況において使
用することができない。また、プレートタイプの偏光ビ
ームスプリッターは一般的に交互多層膜の層数が多く、
各層の膜厚の誤差が累積して設計どおりの光学特性を得
るのが難しいうえに製造コストも高い。さらに、この難
点を克服するために開発された前述の斜入射の偏光ビー
ムスプリッターは、Ｓ成分の反射率が９５％、Ｐ成分の
透過率が９５％程度であって消光比が低く、高精度の光
学系に適用するのは難しいうえに、高屈折率層が吸収の
大きいＺｎＳやＴｉＯ2 であるために高出力のレーザビ
ームを用いると損傷しやすいという問題がある。
【０００４】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであって、レーザ耐力が高く、か
つ、すぐれた光学特性を有し、しかも製造コストの低い
偏光ビームスプリッターを提供することを目的とするも
のである。
に鑑みてなされたものであって、レーザ耐力が高く、か
つ、すぐれた光学特性を有し、しかも製造コストの低い
偏光ビームスプリッターを提供することを目的とするも
のである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の偏光ビームスプリッターは、ＳｉＯ2 または
ＭｇＦ2 からなる低屈折率層と、ＺｒＯ2 またはＡｌ2
Ｏ3 からなる高屈折率層を交互に複数層ずつ積層した交
互多層膜を有し、該交互多層膜に入射する光の入射角が
７５度ないし８５度の範囲内であるように構成されてい
ることを特徴とする。
め本発明の偏光ビームスプリッターは、ＳｉＯ2 または
ＭｇＦ2 からなる低屈折率層と、ＺｒＯ2 またはＡｌ2
Ｏ3 からなる高屈折率層を交互に複数層ずつ積層した交
互多層膜を有し、該交互多層膜に入射する光の入射角が
７５度ないし８５度の範囲内であるように構成されてい
ることを特徴とする。
【０００６】高屈折率層がＺｒＯ2 からなり、該高屈折
率層と低屈折率層がそれぞれ４層以上積層されており、
入射角が略８２．５度であるとよい。
率層と低屈折率層がそれぞれ４層以上積層されており、
入射角が略８２．５度であるとよい。
【０００７】また、それぞれ低屈折率層がＭｇＦ2 、高
屈折率層がＡｌ2 Ｏ3 からなり、前記低屈折率層と前記
高屈折率層がそれぞれ７層以上積層されており、入射角
が略７８度であってもよい。
屈折率層がＡｌ2 Ｏ3 からなり、前記低屈折率層と前記
高屈折率層がそれぞれ７層以上積層されており、入射角
が略７８度であってもよい。
【０００８】また、それぞれ低屈折率層がＳｉＯ2 、高
屈折率層がＡｌ2 Ｏ3 からなり、前記低屈折率層と前記
高屈折率層がそれぞれ８層以上積層されており、入射角
が略７８度であってもよい。
屈折率層がＡｌ2 Ｏ3 からなり、前記低屈折率層と前記
高屈折率層がそれぞれ８層以上積層されており、入射角
が略７８度であってもよい。
【０００９】また、各高屈折率層と各低屈折率層のそれ
ぞれの光学膜厚がそれぞれのλ／４等価光学膜厚である
とよい。
ぞれの光学膜厚がそれぞれのλ／４等価光学膜厚である
とよい。
【００１０】また、各高屈折率層と各低屈折率層のそれ
ぞれの光学膜厚がともに前記高屈折率層と前記低屈折率
層のそれぞれのλ／４等価光学膜厚の平均値に等しくて
もよい。
ぞれの光学膜厚がともに前記高屈折率層と前記低屈折率
層のそれぞれのλ／４等価光学膜厚の平均値に等しくて
もよい。
【００１１】
【作用】交互多層膜に入射する光のＳ成分の反射率およ
びＰ成分の透過率がそれぞれ９５％以上であって、消光
比の高い偏光膜を比較的少ない層数で実現できるうえ
に、高屈折率層が比較的吸収の少ないＺｒＯ2 またはＡ
ｌ2 Ｏ3 であるために高いレーザ耐力を得ることができ
る。高屈折率層と低屈折率層のそれぞれの層数が比較的
少ないために製造コストが低い。また、各高屈折率層と
各低屈折率層のそれぞれの光学膜厚がともに前記高屈折
率層と前記低屈折率層のそれぞれのλ／４等価光学膜厚
の平均値に等しければ、製造工程が簡単であるためによ
り一層製造コストを下げることができる。
びＰ成分の透過率がそれぞれ９５％以上であって、消光
比の高い偏光膜を比較的少ない層数で実現できるうえ
に、高屈折率層が比較的吸収の少ないＺｒＯ2 またはＡ
ｌ2 Ｏ3 であるために高いレーザ耐力を得ることができ
る。高屈折率層と低屈折率層のそれぞれの層数が比較的
少ないために製造コストが低い。また、各高屈折率層と
各低屈折率層のそれぞれの光学膜厚がともに前記高屈折
率層と前記低屈折率層のそれぞれのλ／４等価光学膜厚
の平均値に等しければ、製造工程が簡単であるためによ
り一層製造コストを下げることができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は第１実施例による偏光ビームスプリ
ッターを示す模式断面図であって、これは、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（波長１０６４ｎｍ）用に入射角８２．５度で
λ／４膜構成の偏光ビームスプリッターとして設計さ
れ、ＢＫ７ガラス製の基板１０に設けられた偏光膜２０
からなり、該偏光膜２０は、交互に５層ずつ積層された
ＭｇＦ2 の低屈折率層２１ａ〜２５ａとＺｒＯ2 の高屈
折率層２１ｂ〜２５ｂを有する。各低屈折率層２１ａ〜
２５ａおよび各高屈折率層２１ｂ〜２５ｂはいずれも真
空蒸着法によって成膜されたものであり、ＭｇＦ2 の低
屈折率層２１ａ〜２５ａの光学膜厚はそれぞれ３８３．
８ｎｍ、ＺｒＯ2 の高屈折率層２１ｂ〜２５ｂの光学膜
厚はそれぞれ３０７．４ｎｍであり、これらはいずれも
斜入射のために設計波長の４分の１である２６６ｎｍよ
り屈折角分だけ厚くなったもの（以下、「λ／４等価光
学膜厚」という。）である。
ッターを示す模式断面図であって、これは、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（波長１０６４ｎｍ）用に入射角８２．５度で
λ／４膜構成の偏光ビームスプリッターとして設計さ
れ、ＢＫ７ガラス製の基板１０に設けられた偏光膜２０
からなり、該偏光膜２０は、交互に５層ずつ積層された
ＭｇＦ2 の低屈折率層２１ａ〜２５ａとＺｒＯ2 の高屈
折率層２１ｂ〜２５ｂを有する。各低屈折率層２１ａ〜
２５ａおよび各高屈折率層２１ｂ〜２５ｂはいずれも真
空蒸着法によって成膜されたものであり、ＭｇＦ2 の低
屈折率層２１ａ〜２５ａの光学膜厚はそれぞれ３８３．
８ｎｍ、ＺｒＯ2 の高屈折率層２１ｂ〜２５ｂの光学膜
厚はそれぞれ３０７．４ｎｍであり、これらはいずれも
斜入射のために設計波長の４分の１である２６６ｎｍよ
り屈折角分だけ厚くなったもの（以下、「λ／４等価光
学膜厚」という。）である。
【００１４】図２は本実施例の偏光ビームスプリッター
の光学特性を測定したグラフであってＳ成分の反射率
（以下、「ＲＳ」という。）とＰ成分の透過率（以下、
「ＴＰ」という。）を曲線Ｓ1 、Ｐ1 でそれぞれ示す。
この図から解るように、本実施例の偏光ビームスプリッ
ターは、設計波長１０６４ｎｍにおいてＲＳ＞９９．８
％、ＴＰ＞９９．８％であり、ＴＰとＳ成分の透過率
（以下、「ＴＳ」という。）の比で表される消光比ＴＰ
／ＴＳも１００以上のすぐれた光学特性を有する。ま
た、パルス幅１ｎｓのＮｄ：ＹＡＧレーザパルスを用い
てレーザ耐力を測定したところ、Ｓ成分のレーザ耐力は
１８Ｊ／ｃｍ2 以上、Ｐ成分のレーザ耐力は略９Ｊ／ｃ
ｍ2 であり、高出力のレーザビームに対してすぐれたレ
ーザ耐力を有することが解った。これは、偏光膜の高屈
折率層に吸収の少ないＺｒＯ2 を用いたためであると推
測される。
の光学特性を測定したグラフであってＳ成分の反射率
（以下、「ＲＳ」という。）とＰ成分の透過率（以下、
「ＴＰ」という。）を曲線Ｓ1 、Ｐ1 でそれぞれ示す。
この図から解るように、本実施例の偏光ビームスプリッ
ターは、設計波長１０６４ｎｍにおいてＲＳ＞９９．８
％、ＴＰ＞９９．８％であり、ＴＰとＳ成分の透過率
（以下、「ＴＳ」という。）の比で表される消光比ＴＰ
／ＴＳも１００以上のすぐれた光学特性を有する。ま
た、パルス幅１ｎｓのＮｄ：ＹＡＧレーザパルスを用い
てレーザ耐力を測定したところ、Ｓ成分のレーザ耐力は
１８Ｊ／ｃｍ2 以上、Ｐ成分のレーザ耐力は略９Ｊ／ｃ
ｍ2 であり、高出力のレーザビームに対してすぐれたレ
ーザ耐力を有することが解った。これは、偏光膜の高屈
折率層に吸収の少ないＺｒＯ2 を用いたためであると推
測される。
【００１５】本実施例の変形例として製造コストを下げ
るためにＭｇＦ2 の低屈折率層とＺｒＯ2 の高屈折率層
の光学膜厚を、ともに、前記低屈折率層と前記高屈折率
層のそれぞれのλ／４等価光学膜厚の平均値に等しい３
４５．６ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレーザ
耐力を調べたところ本実施例とほぼ同様であった。この
ように低屈折率層と高屈折率層の光学膜厚を等しくする
ことで製造工程を簡略化すれば、より低コストの偏光ビ
ームスプリッターを実現できる。
るためにＭｇＦ2 の低屈折率層とＺｒＯ2 の高屈折率層
の光学膜厚を、ともに、前記低屈折率層と前記高屈折率
層のそれぞれのλ／４等価光学膜厚の平均値に等しい３
４５．６ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレーザ
耐力を調べたところ本実施例とほぼ同様であった。この
ように低屈折率層と高屈折率層の光学膜厚を等しくする
ことで製造工程を簡略化すれば、より低コストの偏光ビ
ームスプリッターを実現できる。
【００１６】次に、第２実施例として光学膜厚３６３．
７ｎｍ（λ／４等価光学膜厚）のＳｉＯ2 の低屈折率層
と光学膜厚３０７．４ｎｍ（λ／４等価光学膜厚）のＺ
ｒＯ2 の高屈折率層を真空蒸着によって５層ずつ積層し
て入射角８２．５度のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビーム
スプリッターを製作し、第１実施例と同様にＲＳとＴＰ
を測定したところ、それぞれ図３の曲線Ｓ2 、Ｐ2 で示
すとおりであり、設計波長１０６４ｎｍにおけるＲＳ＞
９９．６％、ＴＰ＞９９．８％であった。また、第１実
施例と同様にレーザ耐力を測定したところ、Ｓ成分、Ｐ
成分とも第１実施例と同じ結果であった。また、レーザ
耐力はＳ成分、Ｐ成分とも第１実施例と同様であった。
７ｎｍ（λ／４等価光学膜厚）のＳｉＯ2 の低屈折率層
と光学膜厚３０７．４ｎｍ（λ／４等価光学膜厚）のＺ
ｒＯ2 の高屈折率層を真空蒸着によって５層ずつ積層し
て入射角８２．５度のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビーム
スプリッターを製作し、第１実施例と同様にＲＳとＴＰ
を測定したところ、それぞれ図３の曲線Ｓ2 、Ｐ2 で示
すとおりであり、設計波長１０６４ｎｍにおけるＲＳ＞
９９．６％、ＴＰ＞９９．８％であった。また、第１実
施例と同様にレーザ耐力を測定したところ、Ｓ成分、Ｐ
成分とも第１実施例と同じ結果であった。また、レーザ
耐力はＳ成分、Ｐ成分とも第１実施例と同様であった。
【００１７】また、本実施例の変形例として製造コスト
を下げるために、第１実施例の変形例と同様にＳｉＯ2
の低屈折率層とＺｒＯ2 の高屈折率層の光学膜厚を等し
く３３５．６ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレ
ーザ耐力を調べたところ、本実施例とほぼ同様であっ
た。
を下げるために、第１実施例の変形例と同様にＳｉＯ2
の低屈折率層とＺｒＯ2 の高屈折率層の光学膜厚を等し
く３３５．６ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレ
ーザ耐力を調べたところ、本実施例とほぼ同様であっ
た。
【００１８】次に第３実施例としてＢＫ７ガラス製の基
板上に光学膜厚３７８．４ｎｍ（λ／４等価光学膜厚）
のＭｇＦ2 の低屈折率層と光学膜厚３３５．０ｎｍ（λ
／４等価光学膜厚）のＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層を真空蒸
着法によって１２層ずつ積層して入射角７８．０度のＮ
ｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作し、
第１実施例と同様にＲＳとＴＰを測定したところ、それ
ぞれ図４の曲線Ｓ3 、Ｐ3 で示すとおりであり、設計波
長１０６４ｎｍにおけるＲＳ＞９９．８％、ＴＰ＞９
９．８％であった。また、レーザ耐力は、Ｓ成分に関し
ては第１実施例と同様であり、Ｐ成分に関しては略１１
Ｊ／ｃｍ2 であった。
板上に光学膜厚３７８．４ｎｍ（λ／４等価光学膜厚）
のＭｇＦ2 の低屈折率層と光学膜厚３３５．０ｎｍ（λ
／４等価光学膜厚）のＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層を真空蒸
着法によって１２層ずつ積層して入射角７８．０度のＮ
ｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作し、
第１実施例と同様にＲＳとＴＰを測定したところ、それ
ぞれ図４の曲線Ｓ3 、Ｐ3 で示すとおりであり、設計波
長１０６４ｎｍにおけるＲＳ＞９９．８％、ＴＰ＞９
９．８％であった。また、レーザ耐力は、Ｓ成分に関し
ては第１実施例と同様であり、Ｐ成分に関しては略１１
Ｊ／ｃｍ2 であった。
【００１９】また、本実施例の変形例として製造コスト
を下げるために第１実施例の変形例と同様にＭｇＦ2 の
低屈折率層とＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層の光学膜厚を等し
く３５６．７ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレ
ーザ耐力を調べたところ、本実施例と同様であった。
を下げるために第１実施例の変形例と同様にＭｇＦ2 の
低屈折率層とＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層の光学膜厚を等し
く３５６．７ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレ
ーザ耐力を調べたところ、本実施例と同様であった。
【００２０】さらに、第４実施例として、ＢＫ７ガラス
製の基板上に光学膜厚３５９．６ｎｍ（λ／４等価光学
膜厚）のＳｉＯ2 の低屈折率層と光学膜厚３３５．０ｎ
ｍ（λ／４等価光学膜厚）のＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層を
真空蒸着法によって１３層ずつ積層して入射角７８．０
度のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製
作し、第１実施例と同様にＲＳとＴＰを測定したとこ
ろ、それぞれ図５の曲線Ｓ4 、Ｐ4 で示すとおりであ
り、設計波長１０６４ｎｍにおけるＲＳ＞９９．２％、
ＴＰ＞９９．７％であった。また、レーザ耐力は、Ｓ成
分に関しては第１実施例と同様であり、Ｐ成分に関して
は第３実施例と同様に略１１Ｊ／ｃｍ2 であった。
製の基板上に光学膜厚３５９．６ｎｍ（λ／４等価光学
膜厚）のＳｉＯ2 の低屈折率層と光学膜厚３３５．０ｎ
ｍ（λ／４等価光学膜厚）のＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層を
真空蒸着法によって１３層ずつ積層して入射角７８．０
度のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製
作し、第１実施例と同様にＲＳとＴＰを測定したとこ
ろ、それぞれ図５の曲線Ｓ4 、Ｐ4 で示すとおりであ
り、設計波長１０６４ｎｍにおけるＲＳ＞９９．２％、
ＴＰ＞９９．７％であった。また、レーザ耐力は、Ｓ成
分に関しては第１実施例と同様であり、Ｐ成分に関して
は第３実施例と同様に略１１Ｊ／ｃｍ2 であった。
【００２１】本実施例の変形例として、製造コストを下
げるために第１実施例の変形例と同様にＳｉＯ2 の低屈
折率層とＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層の光学膜厚を等しく３
４７．３ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレーザ
耐力を調べたところ、本実施例と同様であった。
げるために第１実施例の変形例と同様にＳｉＯ2 の低屈
折率層とＡｌ2 Ｏ3 の高屈折率層の光学膜厚を等しく３
４７．３ｎｍとしたものを作製した。光学特性とレーザ
耐力を調べたところ、本実施例と同様であった。
【００２２】さらに、第２ないし第４実施例の消光比Ｔ
Ｐ／ＴＳを調べたところいずれも第１実施例と同様に１
００以上であり、第１ないし第４実施例の偏光ビームス
プリッターはいずれも極めてすぐれた光学特性とレーザ
耐力を有する偏光ビームスプリッターであることが判明
した。
Ｐ／ＴＳを調べたところいずれも第１実施例と同様に１
００以上であり、第１ないし第４実施例の偏光ビームス
プリッターはいずれも極めてすぐれた光学特性とレーザ
耐力を有する偏光ビームスプリッターであることが判明
した。
【００２３】表１は第１ないし第４実施例の偏光ビーム
スプリッターの膜構成と入射角を示すものである。
スプリッターの膜構成と入射角を示すものである。
【００２４】
【表１】 次に、第５実施例として、ＢＫ７ガラス製の基板上にλ
／４等価光学膜厚のＭｇＦ2 の低屈折率層とλ／４等価
光学膜厚のＺｒＯ2 の高屈折率層を真空蒸着法によって
４層ずつ積層して入射角８２．５度のＮｄ：ＹＡＧレー
ザ用偏光ビームスプリッターを製作し、第６実施例とし
て同様の基板にλ／４等価光学膜厚のＳｉＯ2 の低屈折
率層とλ／４等価光学膜厚のＺｒＯ2 の高屈折率層を真
空蒸着法によって４層ずつ積層して入射角８２．５度の
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作
し、第７実施例として同様の基板にλ／４等価光学膜厚
のＭｇＦ2 の低屈折率層とλ／４等価光学膜厚のＡｌ2
Ｏ3 の高屈折率層を７層ずつ積層して入射角７８．０度
のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作
し、第８実施例として同様の基板にλ／４等価光学膜厚
のＳｉＯ2 の低屈折率層とλ／４等価光学膜厚のＡｌ2
Ｏ3 の高屈折率層を８層ずつ積層して入射角７８．０度
のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作
した。第５ないし第８実施例の設計波長１０６４ｎｍに
おけるＲＳとＴＰを測定したところいずれも９５％以上
であった。また、第１実施例と同様にレーザ耐力を測定
したところ、いずれもＳ成分に対しては１８Ｊ／ｃｍ2
であり、Ｐ成分に対しては第５、第６実施例が９Ｊ／ｃ
ｍ2 、第７、第８実施例が略１１Ｊ／ｃｍ2 であった。
／４等価光学膜厚のＭｇＦ2 の低屈折率層とλ／４等価
光学膜厚のＺｒＯ2 の高屈折率層を真空蒸着法によって
４層ずつ積層して入射角８２．５度のＮｄ：ＹＡＧレー
ザ用偏光ビームスプリッターを製作し、第６実施例とし
て同様の基板にλ／４等価光学膜厚のＳｉＯ2 の低屈折
率層とλ／４等価光学膜厚のＺｒＯ2 の高屈折率層を真
空蒸着法によって４層ずつ積層して入射角８２．５度の
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作
し、第７実施例として同様の基板にλ／４等価光学膜厚
のＭｇＦ2 の低屈折率層とλ／４等価光学膜厚のＡｌ2
Ｏ3 の高屈折率層を７層ずつ積層して入射角７８．０度
のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作
し、第８実施例として同様の基板にλ／４等価光学膜厚
のＳｉＯ2 の低屈折率層とλ／４等価光学膜厚のＡｌ2
Ｏ3 の高屈折率層を８層ずつ積層して入射角７８．０度
のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビームスプリッターを製作
した。第５ないし第８実施例の設計波長１０６４ｎｍに
おけるＲＳとＴＰを測定したところいずれも９５％以上
であった。また、第１実施例と同様にレーザ耐力を測定
したところ、いずれもＳ成分に対しては１８Ｊ／ｃｍ2
であり、Ｐ成分に対しては第５、第６実施例が９Ｊ／ｃ
ｍ2 、第７、第８実施例が略１１Ｊ／ｃｍ2 であった。
【００２５】比較のために、従来例と同じくＺｎＳの高
屈折率層２層とＭｇＦ2 の低屈折率層１層の合計３層か
らなる入射角７９．０度のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビ
ームスプリッターを作製して第１比較例とし、また、Ｔ
ｉＯ2 の高屈折率層２層とＳｉＯ2 の低屈折率層１層の
合計３層からなる入射角７９．０度のＮｄ：ＹＡＧレー
ザ用偏光ビームスプリッターを作製して第２比較例と
し、第１、第２比較例のレーザ耐力を調べたところ、Ｓ
成分については１５Ｊ／ｃｍ2 、Ｐ成分については６Ｊ
／ｃｍ2 と、第５ないし第８実施例の偏光ビームスプリ
ッターに比べて低い値であった。これは、第５ないし第
８実施例の偏光ビームスプリッターが高屈折率層として
吸収の少ないＺｒＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 を用いているためで
あると推測される。
屈折率層２層とＭｇＦ2 の低屈折率層１層の合計３層か
らなる入射角７９．０度のＮｄ：ＹＡＧレーザ用偏光ビ
ームスプリッターを作製して第１比較例とし、また、Ｔ
ｉＯ2 の高屈折率層２層とＳｉＯ2 の低屈折率層１層の
合計３層からなる入射角７９．０度のＮｄ：ＹＡＧレー
ザ用偏光ビームスプリッターを作製して第２比較例と
し、第１、第２比較例のレーザ耐力を調べたところ、Ｓ
成分については１５Ｊ／ｃｍ2 、Ｐ成分については６Ｊ
／ｃｍ2 と、第５ないし第８実施例の偏光ビームスプリ
ッターに比べて低い値であった。これは、第５ないし第
８実施例の偏光ビームスプリッターが高屈折率層として
吸収の少ないＺｒＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 を用いているためで
あると推測される。
【００２６】表２は第５ないし第８実施例と第１および
第２比較例の膜構成と入射角を示すものである。
第２比較例の膜構成と入射角を示すものである。
【００２７】
【表２】 第５ないし第８実施例から、低屈折率層としてＭｇＦ2
またはＳｉＯ2 、高屈折率層としてＺｒＯ2 を用いる場
合はそれぞれ４層ずつ積層したものであれば、ＲＳ＞９
５％、ＴＰ＞９５％の光学特性を有する偏光ビームスプ
リッターが得られることが解る。また、低屈折率層とし
てＭｇＦ2 、高屈折率層としてＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合
はそれぞれ７層以上、低屈折率層としてＳｉＯ2 、高屈
折率層としてＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合はそれぞれ８層以
上積層すれば、ＲＳ＞９５％，ＴＰ＞９５％の光学特性
を有する偏光ビームスプリッターが得られることが解
る。
またはＳｉＯ2 、高屈折率層としてＺｒＯ2 を用いる場
合はそれぞれ４層ずつ積層したものであれば、ＲＳ＞９
５％、ＴＰ＞９５％の光学特性を有する偏光ビームスプ
リッターが得られることが解る。また、低屈折率層とし
てＭｇＦ2 、高屈折率層としてＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合
はそれぞれ７層以上、低屈折率層としてＳｉＯ2 、高屈
折率層としてＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合はそれぞれ８層以
上積層すれば、ＲＳ＞９５％，ＴＰ＞９５％の光学特性
を有する偏光ビームスプリッターが得られることが解
る。
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００２８】レーザ耐力が高く、かつ、すぐれた光学特
性を有し、しかも製造コストの低い偏光ビームスプリッ
ターを実現できる。
性を有し、しかも製造コストの低い偏光ビームスプリッ
ターを実現できる。
【図１】第１実施例の偏光ビームスプリッターを示す模
式断面図である。
式断面図である。
【図２】第１実施例の光学特性を示すグラフである。
【図３】第２実施例の光学特性を示すグラフである。
【図４】第３実施例の光学特性を示すグラフである。
【図５】第４実施例の光学特性を示すグラフである。
１ 基板 ２０ 偏光膜 ２１ａ〜２５ａ 低屈折率層 ２１ｂ〜２５ｂ 高屈折率層
Claims (6)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 またはＭｇＦ2 からなる低屈折
率層と、ＺｒＯ2 またはＡｌ2 Ｏ3 からなる高屈折率層
を交互に複数層ずつ積層した交互多層膜を有し、該交互
多層膜に入射する光の入射角が７５度ないし８５度の範
囲内であるように構成されていることを特徴とする偏光
ビームスプリッター。 - 【請求項２】 高屈折率層がＺｒＯ2 からなり、該高屈
折率層と低屈折率層がそれぞれ４層以上積層されてお
り、入射角が略８２．５度であることを特徴とする請求
項１記載の偏光ビームスプリッター。 - 【請求項３】 それぞれ低屈折率層がＭｇＦ2 、高屈折
率層がＡｌ2 Ｏ3 からなり、前記低屈折率層と前記高屈
折率層がそれぞれ７層以上積層されており、入射角が略
７８度であることを特徴とする請求項１記載の偏光ビー
ムスプリッター。 - 【請求項４】 それぞれ低屈折率層がＳｉＯ2 、高屈折
率層がＡｌ2 Ｏ3 からなり、前記低屈折率層と前記高屈
折率層がそれぞれ８層以上積層されており、入射角が略
７８度であることを特徴とする請求項１記載の偏光ビー
ムスプリッター。 - 【請求項５】 各高屈折率層と各低屈折率層のそれぞれ
の光学膜厚がそれぞれのλ／４等価光学膜厚であること
を特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の偏光
ビームスプリッター。 - 【請求項６】 各高屈折率層と各低屈折率層のそれぞれ
の光学膜厚がともに前記高屈折率層と前記低屈折率層の
それぞれのλ／４等価光学膜厚の平均値に等しいことを
特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の偏光ビ
ームスプリッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3793894A JPH07225316A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 偏光ビームスプリッター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3793894A JPH07225316A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 偏光ビームスプリッター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07225316A true JPH07225316A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12511505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3793894A Pending JPH07225316A (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 偏光ビームスプリッター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07225316A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0957128A3 (en) * | 1998-05-14 | 2000-12-20 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyoxymethylene resin composition |
| JP2009069747A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 複合プリズム |
| JP2017134199A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | キヤノン株式会社 | 光学素子及びそれを有するファインダー光学系 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP3793894A patent/JPH07225316A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0957128A3 (en) * | 1998-05-14 | 2000-12-20 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Polyoxymethylene resin composition |
| JP2009069747A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 複合プリズム |
| JP2017134199A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | キヤノン株式会社 | 光学素子及びそれを有するファインダー光学系 |
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