JPH1073515A - １／２波長板の評価方法 - Google Patents
１／２波長板の評価方法Info
- Publication number
- JPH1073515A JPH1073515A JP24730496A JP24730496A JPH1073515A JP H1073515 A JPH1073515 A JP H1073515A JP 24730496 A JP24730496 A JP 24730496A JP 24730496 A JP24730496 A JP 24730496A JP H1073515 A JPH1073515 A JP H1073515A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 評価すべき１／２波長板の光軸に対して
θだけ傾いた方向に振動する直線偏光を前記１／２波長
板に入射し、この１／２波長板を透過した光を偏光子で
消光し、この偏光子を漏れ出た光の光量を種々のθ値で
測定して前記入射光量に対する偏光子透過後の光量の比
（１／２波長板の消光比）のθ依存性を求めると共に、
このθ依存性を、一定量のリターデーション誤差を持つ
１／２波長板の計算消光比のθ依存性と対比することに
より、前記評価すべき１／２波長板のリターデーション
誤差を評価することを特徴とする１／２波長板の評価方
法。 【効果】 本発明による１／２波長板のリターデーショ
ン評価方法では、従来の手法と比較して、偏光子のみと
いう簡便な装置で評価可能である。また、測定点を増や
すことによってより精度の高い測定も可能となる。従っ
て、１／２波長板の加工精度を知るという目的において
は、非常に簡易かつ精度の高い効果的な手法である。
θだけ傾いた方向に振動する直線偏光を前記１／２波長
板に入射し、この１／２波長板を透過した光を偏光子で
消光し、この偏光子を漏れ出た光の光量を種々のθ値で
測定して前記入射光量に対する偏光子透過後の光量の比
（１／２波長板の消光比）のθ依存性を求めると共に、
このθ依存性を、一定量のリターデーション誤差を持つ
１／２波長板の計算消光比のθ依存性と対比することに
より、前記評価すべき１／２波長板のリターデーション
誤差を評価することを特徴とする１／２波長板の評価方
法。 【効果】 本発明による１／２波長板のリターデーショ
ン評価方法では、従来の手法と比較して、偏光子のみと
いう簡便な装置で評価可能である。また、測定点を増や
すことによってより精度の高い測定も可能となる。従っ
て、１／２波長板の加工精度を知るという目的において
は、非常に簡易かつ精度の高い効果的な手法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１／２波長板のリ
ターデーションを簡便な方法で評価する方法に関する。
ターデーションを簡便な方法で評価する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光の偏
光を操作する偏光要素として様々なものが知られている
が、波長板はその最も基本的なものの一つである。即
ち、一軸異方性を持つ結晶をその光軸に水平な方向に切
り出し、光を入射すると、光軸に対して垂直に振動する
成分（常光）と、平行に振動する成分（異常光）とが感
じる屈折率が異なるため、両者の位相に差が生じ、結晶
透過後の偏光状態は入射光のそれと異なったものとな
る。この場合、常光と異常光との屈折率差をΔｎ、結晶
の厚みをｄとしたとき、光路長差Δｎｄが光の波長の半
分となるように加工したものを１／２波長板といい、こ
れは様々な用途に用いられている。最も一般的に使われ
るのは直線偏光の偏波方向を操作する目的であり、１／
２波長板の光軸に対してθだけ傾いた方向に振動する直
線偏光は、１／２波長板を通過することによって光軸に
対して−θだけ傾いた方向に振動する直線偏光に変換さ
れる。
光を操作する偏光要素として様々なものが知られている
が、波長板はその最も基本的なものの一つである。即
ち、一軸異方性を持つ結晶をその光軸に水平な方向に切
り出し、光を入射すると、光軸に対して垂直に振動する
成分（常光）と、平行に振動する成分（異常光）とが感
じる屈折率が異なるため、両者の位相に差が生じ、結晶
透過後の偏光状態は入射光のそれと異なったものとな
る。この場合、常光と異常光との屈折率差をΔｎ、結晶
の厚みをｄとしたとき、光路長差Δｎｄが光の波長の半
分となるように加工したものを１／２波長板といい、こ
れは様々な用途に用いられている。最も一般的に使われ
るのは直線偏光の偏波方向を操作する目的であり、１／
２波長板の光軸に対してθだけ傾いた方向に振動する直
線偏光は、１／２波長板を通過することによって光軸に
対して−θだけ傾いた方向に振動する直線偏光に変換さ
れる。
【０００３】このような用途で１／２波長板が使用され
る分野は様々であり、一例を挙げると、偏波無依存型光
アイソレータがある。特公昭６０−４９２９７号公報に
開示されている技術においては、１／２波長板を使用し
て直線偏光の偏波方向を４５°回転させる例が示されて
いる。前述した１／２波長板の性質に従えば、光軸と入
射直線偏波方向とが成す角度を２２．５°とすること
で、４５°の回転角度を与えることができる。
る分野は様々であり、一例を挙げると、偏波無依存型光
アイソレータがある。特公昭６０−４９２９７号公報に
開示されている技術においては、１／２波長板を使用し
て直線偏光の偏波方向を４５°回転させる例が示されて
いる。前述した１／２波長板の性質に従えば、光軸と入
射直線偏波方向とが成す角度を２２．５°とすること
で、４５°の回転角度を与えることができる。
【０００４】ところで、１／２波長板の特性はその常光
と異常光の光路長差Δｎｄ（リターデーション）によっ
て決定される。リターデーションが正確に１／２波長板
になっている場合、前述の通り、直線偏光は振動方向の
異なる直線偏光へと変換される。ところがリターデーシ
ョンに誤差が含まれると、出射光は楕円偏光となり、直
線偏波成分に対して直交する成分が生まれ、例えば上記
偏波無依存型アイソレータの場合、リターデーションの
誤差は逆方向戻り光を遮る特性を劣化させてしまう。こ
のため、より高い特性を得るためには、リターデーショ
ンがなくべく１／２波長板に近い波長板を使う必要があ
る。
と異常光の光路長差Δｎｄ（リターデーション）によっ
て決定される。リターデーションが正確に１／２波長板
になっている場合、前述の通り、直線偏光は振動方向の
異なる直線偏光へと変換される。ところがリターデーシ
ョンに誤差が含まれると、出射光は楕円偏光となり、直
線偏波成分に対して直交する成分が生まれ、例えば上記
偏波無依存型アイソレータの場合、リターデーションの
誤差は逆方向戻り光を遮る特性を劣化させてしまう。こ
のため、より高い特性を得るためには、リターデーショ
ンがなくべく１／２波長板に近い波長板を使う必要があ
る。
【０００５】波長板のリターデーションを測定する従来
技術としては、セナルモンの方法が挙げられる（結晶光
学／応用物理学会光学懇話会編ｐ．１２５）。この方法
では４５°の方位に設置した波長板に直線偏光を入射
し、出射した楕円偏光を１／４波長板によって直線偏光
に変換した後にその振動方位を偏光子にて読み取る。し
かしこの手段を用いるためには正確に加工された１／４
波長板が必要であり、各要素の軸方位も正確に読み取る
必要がある。そこで、１／２波長板の特性をより簡便に
測定する手法が求められる。
技術としては、セナルモンの方法が挙げられる（結晶光
学／応用物理学会光学懇話会編ｐ．１２５）。この方法
では４５°の方位に設置した波長板に直線偏光を入射
し、出射した楕円偏光を１／４波長板によって直線偏光
に変換した後にその振動方位を偏光子にて読み取る。し
かしこの手段を用いるためには正確に加工された１／４
波長板が必要であり、各要素の軸方位も正確に読み取る
必要がある。そこで、１／２波長板の特性をより簡便に
測定する手法が求められる。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
従来のリターデーション測定方法と比較して、容易かつ
簡便な装置で１／２波長板を評価することができる１／
２波長板の評価方法を提供することを目的とする。
従来のリターデーション測定方法と比較して、容易かつ
簡便な装置で１／２波長板を評価することができる１／
２波長板の評価方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、１／２波長板に直線偏光を入射し、透過光を偏光子
で消光した後の光量を測定すること、１／２波長板の光
軸と、入射直線偏波方向との成す角度を変化させて測定
を行うこと、こうして得られた消光比の入射偏波方向依
存性を予め与えられた計算値と比較することによって、
１／２波長板のリターデーションの誤差、即ち厚さの加
工精度を知ることができることを知見し、本発明をなす
に至った。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、１／２波長板に直線偏光を入射し、透過光を偏光子
で消光した後の光量を測定すること、１／２波長板の光
軸と、入射直線偏波方向との成す角度を変化させて測定
を行うこと、こうして得られた消光比の入射偏波方向依
存性を予め与えられた計算値と比較することによって、
１／２波長板のリターデーションの誤差、即ち厚さの加
工精度を知ることができることを知見し、本発明をなす
に至った。
【０００８】即ち、本発明は、評価すべき１／２波長板
の光軸に対してθだけ傾いた方向に振動する直線偏光を
前記１／２波長板に入射し、この１／２波長板を透過し
た光を偏光子で消光し、この偏光子を漏れ出た光の光量
を種々のθ値で測定して前記入射光量に対する偏光子透
過後の光量の比（１／２波長板の消光比）のθ依存性を
求めると共に、このθ依存性を、一定量のリターデーシ
ョン誤差を持つ１／２波長板の計算消光比のθ依存性と
対比することにより、前記評価すべき１／２波長板のリ
ターデーション誤差を評価することを特徴とする１／２
波長板の評価方法を提供する。
の光軸に対してθだけ傾いた方向に振動する直線偏光を
前記１／２波長板に入射し、この１／２波長板を透過し
た光を偏光子で消光し、この偏光子を漏れ出た光の光量
を種々のθ値で測定して前記入射光量に対する偏光子透
過後の光量の比（１／２波長板の消光比）のθ依存性を
求めると共に、このθ依存性を、一定量のリターデーシ
ョン誤差を持つ１／２波長板の計算消光比のθ依存性と
対比することにより、前記評価すべき１／２波長板のリ
ターデーション誤差を評価することを特徴とする１／２
波長板の評価方法を提供する。
【０００９】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の１／２波長板の評価方法は、上述したよう
に、評価すべき１／２波長板の光軸に対してθだけ傾い
た方向に振動する直線偏光を前記１／２波長板に入射
し、この１／２波長板を透過した光を偏光子で消光し、
この偏光子を漏れ出た光の光量を種々のθ値で測定して
前記入射光量に対する偏光子透過後の光量の比（１／２
波長板の消光比）のθ依存性を求める。
る。本発明の１／２波長板の評価方法は、上述したよう
に、評価すべき１／２波長板の光軸に対してθだけ傾い
た方向に振動する直線偏光を前記１／２波長板に入射
し、この１／２波長板を透過した光を偏光子で消光し、
この偏光子を漏れ出た光の光量を種々のθ値で測定して
前記入射光量に対する偏光子透過後の光量の比（１／２
波長板の消光比）のθ依存性を求める。
【００１０】ここで、図１に本発明による１／２波長板
評価系を示す。図１中、１はＬＤ光源、２はグラントム
ソンプリズム、３は１／２波長板、４は偏光子、５は検
出器であり、ＬＤ光源１からの光がグラントムソンプリ
ズム２によって直線偏光とされたビームは、１／２波長
板３を透過後、偏光子４によって消光され、漏れ出た成
分の光量が検出器５によって検出される。
評価系を示す。図１中、１はＬＤ光源、２はグラントム
ソンプリズム、３は１／２波長板、４は偏光子、５は検
出器であり、ＬＤ光源１からの光がグラントムソンプリ
ズム２によって直線偏光とされたビームは、１／２波長
板３を透過後、偏光子４によって消光され、漏れ出た成
分の光量が検出器５によって検出される。
【００１１】この場合、上記評価系において、図１中Ａ
位置における入射直線偏波方向は図２に示す通りであ
り、同じくＢ位置における１／２波長板光軸方向は図３
に示す通りであり、Ｃ位置における１／２波長板透過後
の偏波方向は図４に示す通りであり、Ｄ位置における偏
光子の透過偏波方向は図５に示す通りである。
位置における入射直線偏波方向は図２に示す通りであ
り、同じくＢ位置における１／２波長板光軸方向は図３
に示す通りであり、Ｃ位置における１／２波長板透過後
の偏波方向は図４に示す通りであり、Ｄ位置における偏
光子の透過偏波方向は図５に示す通りである。
【００１２】ところで、図１の各要素をＪｏｎｅｓ ｖ
ｅｃｔｏｒで表すと以下のようになる。
ｅｃｔｏｒで表すと以下のようになる。
【００１３】
【数１】 検出される光量は以上の要素を作用させることによって
下記式で求められる。
下記式で求められる。
【００１４】
【数２】
【００１５】即ち、検出光量は入射直線偏光の偏波方向
と１／２波長板の光軸とが成す角θ、及び１／２波長板
の位相差（リターデーション）Δによって決まる。使用
波長を１５５０ｎｍと仮定し、１／２波長板のリターデ
ーションΔ＝７７５ｎｍからのずれをδとし、各δに対
して検出光量の入射光量に対する比（消光比）のθ依存
性を計算すると図６の通りになる。
と１／２波長板の光軸とが成す角θ、及び１／２波長板
の位相差（リターデーション）Δによって決まる。使用
波長を１５５０ｎｍと仮定し、１／２波長板のリターデ
ーションΔ＝７７５ｎｍからのずれをδとし、各δに対
して検出光量の入射光量に対する比（消光比）のθ依存
性を計算すると図６の通りになる。
【００１６】従って、実際のサンプルとなる１／２波長
板を入射偏波方向を変化させて上記の測定を行い、図６
と比較することによって、被測定サンプルのδを知るこ
とができるものである。
板を入射偏波方向を変化させて上記の測定を行い、図６
と比較することによって、被測定サンプルのδを知るこ
とができるものである。
【００１７】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
【００１８】〔実施例〕１／２波長板の材質として水晶
を使用し、波長１５５０ｎｍで１／２波長板となる厚さ
に加工し、光学面に無反射コートを施した。この場合の
水晶の厚さは約９０μｍである。図１に示した測定系に
はグラントムソンプリズムを用い、偏光子にはＡｇの粒
子を析出させた偏光ガラスを使用した。ＰＢＳ通過後の
ビームを偏光子で消光したところ５５ｄＢの消光比が得
られた。よって、以下で行う計算においては、理論上消
光比∞となるθ＝０°，９０°，１８０°の場合の消光
比が５５ｄＢとなるよう補正を加えた。なお測定は１／
２波長板を回転させることによってθを変化させ、その
都度偏光子を調整して消光状態に合わせた。
を使用し、波長１５５０ｎｍで１／２波長板となる厚さ
に加工し、光学面に無反射コートを施した。この場合の
水晶の厚さは約９０μｍである。図１に示した測定系に
はグラントムソンプリズムを用い、偏光子にはＡｇの粒
子を析出させた偏光ガラスを使用した。ＰＢＳ通過後の
ビームを偏光子で消光したところ５５ｄＢの消光比が得
られた。よって、以下で行う計算においては、理論上消
光比∞となるθ＝０°，９０°，１８０°の場合の消光
比が５５ｄＢとなるよう補正を加えた。なお測定は１／
２波長板を回転させることによってθを変化させ、その
都度偏光子を調整して消光状態に合わせた。
【００１９】図７は各δ（リターデーションの７７５ｎ
ｍからのずれ）に対する消光比θ依存性の計算値と３つ
のサンプルに対する測定データを示したものである。各
測定データと計算値を比較することによって各サンプル
に対するδを知ることができ、このことからサンプル３
の特性が１／２波長板として最も優れていることが判
る。
ｍからのずれ）に対する消光比θ依存性の計算値と３つ
のサンプルに対する測定データを示したものである。各
測定データと計算値を比較することによって各サンプル
に対するδを知ることができ、このことからサンプル３
の特性が１／２波長板として最も優れていることが判
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明による１／２波長板のリターデー
ション評価方法では、従来の手法と比較して、偏光子の
みという簡便な装置で評価可能である。また、測定点を
増やすことによってより精度の高い測定も可能となる。
従って、１／２波長板の加工精度を知るという目的にお
いては、非常に簡易かつ精度の高い効果的な手法であ
る。
ション評価方法では、従来の手法と比較して、偏光子の
みという簡便な装置で評価可能である。また、測定点を
増やすことによってより精度の高い測定も可能となる。
従って、１／２波長板の加工精度を知るという目的にお
いては、非常に簡易かつ精度の高い効果的な手法であ
る。
【００２１】更に、この手法によって１／２波長板を評
価し、特性の良い１／２波長板を使用することにより、
例えば特性の非常に優れた偏波無依存型アイソレータを
作製できる。しかも、この評価方法によってリターデー
ションの誤差を正確に知ることができるので、加工工程
に評価結果をフィードバックすることによって、より特
性の良い１／２波長板を加工可能である。
価し、特性の良い１／２波長板を使用することにより、
例えば特性の非常に優れた偏波無依存型アイソレータを
作製できる。しかも、この評価方法によってリターデー
ションの誤差を正確に知ることができるので、加工工程
に評価結果をフィードバックすることによって、より特
性の良い１／２波長板を加工可能である。
【図１】本発明の１／２波長板評価方法を説明する概略
図である。
図である。
【図２】入射直線偏波方向を示す図である。
【図３】１／２波長板光軸方向を示す図である。
【図４】１／２波長板透過後の偏波方向を示す図であ
る。
る。
【図５】偏光子の透過偏波方向を示す図である。
【図６】Δ＝７７５ｎｍからのずれδに対する消光比計
算値を示すグラフである。
算値を示すグラフである。
【図７】実施例において、Δ＝７７５ｎｍからのずれδ
に対する消光比計算値とサンプル測定値とを比較するグ
ラフである。
に対する消光比計算値とサンプル測定値とを比較するグ
ラフである。
１ ＬＤ光源 ２ グラントムソンプリズム ３ １／２波長板 ４ 偏光子 ５ 検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 評価すべき１／２波長板の光軸に対して
θだけ傾いた方向に振動する直線偏光を前記１／２波長
板に入射し、この１／２波長板を透過した光を偏光子で
消光し、この偏光子を漏れ出た光の光量を種々のθ値で
測定して前記入射光量に対する偏光子透過後の光量の比
（１／２波長板の消光比）のθ依存性を求めると共に、
このθ依存性を、一定量のリターデーション誤差を持つ
１／２波長板の計算消光比のθ依存性と対比することに
より、前記評価すべき１／２波長板のリターデーション
誤差を評価することを特徴とする１／２波長板の評価方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24730496A JPH1073515A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | １／２波長板の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24730496A JPH1073515A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | １／２波長板の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073515A true JPH1073515A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=17161429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24730496A Pending JPH1073515A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | １／２波長板の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1073515A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004226209A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Optoquest Co Ltd | 偏光消光比等測定装置ならびにその測定装置に用い得る偏光消光比等の測定方法 |
| CN102507145A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 清华大学 | 激光回馈光学元件位相延迟在盘检测装置 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP24730496A patent/JPH1073515A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004226209A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Optoquest Co Ltd | 偏光消光比等測定装置ならびにその測定装置に用い得る偏光消光比等の測定方法 |
| CN102507145A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 清华大学 | 激光回馈光学元件位相延迟在盘检测装置 |
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