JPH1152287A

JPH1152287A - 偏光均衡式ビームスプリッタ

Info

Publication number: JPH1152287A
Application number: JP19015397A
Authority: JP
Inventors: E Decker Derek; イーデッカーデレク
Original assignee: US Government
Current assignee: US Government
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【解決手段】複数の偏光均衡光路を構成するように配
列された幾つかのビームスプリッタキューブを有するビ
ームスプリッタ組立体。各偏光均衡光路は、均衡した一
対以上の光路を含み、均衡した各対の光路は、直交偏光
作用を備えた２つの透過光路、又は直交偏光作用を備え
た２つの反射光路のいずれかを有している。透過光路と
反射光路の直交した対は、光分割によって生ずる偏光作
用を相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、光線用のビ
ームスプリッタに関し、より詳細には、出力が入力光の
偏光の変化に反応しないビームスプリッタ装置に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】レーザー診断法の分野
では、別個の検出器又はセンサを各々有する種々の振動
数範囲のパワーレベルに対して、レーザー又は他の光線
が監視される。これは、レーザー光を、検出器又は他の
組の診断用センサへの入力となる幾つかの光線に分割す
ることを必要としている。監視している光線の偏光とは
無関係にパワーを測定するのが望ましい。あいにく、ビ
ームスプリッタからの出力は、入射光の偏光から独立し
てはいない。入射光のＥベクトルは、２つの直交軸線、
即ち入射面と直交する軸線と、入射光と反射光を含む面
である入射面と平行な軸線に沿って、分解することがで
きる。入射面と直交するＥベクトルの成分はＳ成分と呼
ばれ、入射面と平行なＥベクトルの成分はＰ成分と呼ば
れる。

【０００３】ビームスプリッタは、光を偏光させようと
する。入射光のＳ成分は、透過されるよりもより効率的
に反射される。これに対し、入射光のＰ成分は、反射さ
れるよりもより効率的に透過される。入射光の偏光に対
するビームスプリッタの感度のため、透過光と反射光の
パワーレベルは、偏光の関数である。必要とされるの
は、入射光の偏光と無関係に略均一のパワーの複数の光
を出力するビームスプリッタ装置である。より重要なこ
とは、バワーの診断時に、入力の偏光のみが変化しない
場合に、出力光がパワーの変動を示してはならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】図示されている好ましい
実施の形態によれば、本発明は、複数の偏光均衡光路を
構成するように配列された幾つかのビームスプリッタを
有するビームスプリッタ組立体を提供する。各ビームス
プリッタは、透過光路および反射光路と、指向性偏光作
用とを有している。ビームスプリッタは、均衡した一対
の光路を各々含む幾つかの偏光均衡光路を構成するよう
に配列されている。均衡した一対の光路は各々、直交偏
光作用をもつ２つの透過光路、又は直交偏光作用をもつ
２つの反射光路のいずれかを有している。透過光路と反
射光路の直交した組合せは、偏光作用を相殺する鍵であ
る。ビームスプリッタを通る各透過に対して、偏光作用
が第１の透過の偏光作用と直交している場合には、均衡
透過となる。また、ビームスプリッタによる各反射に対
して、偏光作用が第１の反射の偏光作用と直交している
場合には、均衡反射となる。

【０００５】好ましくは、全てのビームスプリッタは、
入射光を均等に５０／５０分割して透過光と反射光にす
る。また、ビームスプリッタは好ましくは、同一の構造
の非偏光ビームスプリッタである。本明細書に記載され
ている特徴と利点は、必ずしも包括的なものではなく、
特に、当業者にとっては、図面、明細書、および特許請
求の範囲から、多くの付加的な特徴と利点が明らかであ
ろう。さらに、本明細書において使用されている術語が
主として読み易さと教示を目的として選定されたもので
あり、本発明の要旨を制限するために選定されたもので
はなく、本発明の要旨を決定するには特許請求の範囲に
よるべきであることを理解すべきである。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図１０は、専ら例示の目的
のため、本発明の種々の好ましい実施の形態を示してい
る。当業者は、以下の説明から、ここに記載されている
本発明の原理から逸脱することなしに、ここに示されて
いる構造および方法の別の実施の形態を使用することが
できることを容易に認識するであろう。本発明の好まし
い実施の形態は、複数の偏光均衡光路を構成するように
配列された幾つかのビームスプリッタキューブを有する
ビームスプリッタ組立体である。まず、図１および図２
を参照して、２つの均衡出力を備えた３キューブ二次ビ
ームスプリッタ組立体について説明する。次いで、図３
〜図１０を参照して、６つの均衡出力を備えた１３キュ
ーブ四次ビームスプリッタ組立体について説明する。

【０００７】図１および図２に示されるように、３キュ
ーブ二次ビームスプリッタ組立体１０は、ビームスプリ
ッタキューブ１２、１４、１６と、２つの偏光均衡出力
１８、２０とを有している。ビームスプリッタキューブ
１２は、入射光２２を受け入れる一次キューブであり、
ビームスプリッタキューブ１４、１６は、一次キューブ
１２から入射光出力を受け入れる二次キューブである。
ビームスプリッタキューブ１２は、入射光２２を受け入
れ、透過光２４と反射光２６に分割する。部分反射面２
８が、ビームスプリッタキューブ１２、並びに、ここに
記載されている他のビームスプリッタキューブに含まれ
ている。好ましくは、全てのビームスプリッタは、入射
光の透過光と反射光への略５０／５０の分割を行う同一
の非偏光ビームスプリッタである。

【０００８】ビームスプリッタキューブ１４は、ビーム
スプリッタキューブ１２から透過光２４を受け入れ、偏
光が均衡している透過光１８と偏光が均衡していない反
射光３０に分割する。ビームスプリッタキューブ１４
は、入射光がキューブに入る入光面３２と、透過光１８
がキューブを去る透過面３４と、反射光３０がキューブ
を去る反射面３６とを有している。ここで使用される
“透過”面は、透過光がキューブを出る面であり、“反
射”面は、反射光がキューブを出る面である。ビームス
プリッタキューブは全て、同等の入光面、透過面、およ
び反射面を有している。ビームスプリッタキューブ１６
は、ビームスプリッタキューブ１２から反射光２６を受
け入れ、透過光３８と反射光２０に分割する。出力光２
０は、偏光が均衡しているが、透過光３８は、偏光が均
衡していない。

【０００９】透過光１８は、偏光が均衡している。何故
ならば、透過光２４に関するビームスプリッタキューブ
１２の偏光作用が、ビームスプリッタキューブ１４の直
交偏光作用によって均衡されるからである。透過光２
４、１８は、均衡した一対の光路を形成している。同様
に、反射光２０は、偏光が均衡している。何故ならば、
反射光２６に関するビームスプリッタキューブ１２の偏
光作用が、ビームスプリッタキューブ１６の直交偏光作
用によって均衡されるからである。透過光２６、２０
は、均衡した一対の光路を形成している。偏光の均衡
が、図２に示されている。入射光２２の偏光を、２つの
直交軸線、即ちＳ成分軸線４０とＰ成分軸線４２に分解
することができる。Ｓ成分軸線４０は、ビームスプリッ
タキューブ１２の入射面４４と直交しており、Ｐ成分軸
線４２は、入射面４４と平行である。入射面は、入射光
と反射光の両方を含んでいる面である。即ち、入射面４
４は、入射光２２と反射光２６の両方を含んでいる。ビ
ームスプリッタキューブ１２の偏光作用は、入射光２２
のＳ成分が透過されるのではなく反射され、入射光２２
のＰ成分が反射されるのではなく透過されるようなもの
である。それ故、透過光２４は、反射光２６よりも、Ｓ
成分が小さくＰ成分が大きい。従って、透過光２４と反
射光２６は、偏光が均衡していない。

【００１０】ビームスプリッタキューブ１４、１６は、
ビームスプリッタキューブ１２の偏光作用を均衡させる
ように配向されている。ビームスプリッタキューブ１４
は、ビームスプリッタキューブ１２の入射面４４と直交
した入射面４６を有している。（軸線４０に沿った）透
過光２４のＳ成分は、ビームスプリッタキューブ１４に
対して入射光４８のＰ成分になる。何故ならば、２つの
入射面４４、４６が直交しているからである。同様に、
（軸線４２に沿った）透過光２４のＰ成分は、ビームス
プリッタキューブ１４に対して入射光４８のＳ成分にな
る。ビームスプリッタキューブ１４は、透過出力１８が
２つの直交透過を経ているので、均衡作用を有してい
る。ビームスプリッタキューブ１４での第２の透過は、
軸線４２に沿ったものではなく軸線４０に沿ったもので
あり、ビームスプリッタキューブ１２での第１の透過の
作用と対向し且つ均衡している。

【００１１】入射光２２がＳ軸線４０に沿って偏光され
ると仮定すると、透過光１８は、ビームスプリッタキュ
ーブ１２ではＳ型透過を受け、ビームスプリッタキュー
ブ１４ではＰ型透過を受ける。ここでは、これを“Ｔｓ
Ｔｐ”と表す。透過光２４、１８、およびビームスプリ
ッタキューブ１２、１４を通る関連した光路は、偏光均
衡光路を定める均衡した一対の透過光路を構成する。ビ
ームスプリッタキューブ１４の反射光３０は“ＴｓＲ
ｐ”と表され、偏光が均衡していない。同様にして、ビ
ームスプリッタキューブ１６の反射光２０は、偏光が均
衡している。ビームスプリッタキューブ１６の入射面５
０は、ビームスプリッタキューブ１２の入射面４４と直
交している。（軸線４０に沿った）反射光２６のＳ成分
は、ビームスプリッタキューブ１６に対して入射光５２
のＰ成分になる。何故ならば、２つの入射面４４、５０
が直交しているからである。同様に、反射光２６のＰ成
分は、ビームスプリッタキューブ１６に対して入射光５
２のＳ成分になる。ビームスプリッタキューブ１４は、
反射出力２０が２つの直交反射を経ているので、均衡作
用を有している。ビームスプリッタキューブ１６での第
２の反射は、Ｓ方向においてではなくＰ方向において大
きく、ビームスプリッタキューブ１２での第１の反射の
作用と対向し且つ均衡している。

【００１２】入射光２２がＳ軸線４０に沿って偏光され
ると仮定すると、反射光２０は、ビームスプリッタキュ
ーブ１２ではＳ型反射を受け、ビームスプリッタキュー
ブ１６ではＰ型反射を受ける。ここでは、これを“Ｒｓ
Ｒｐ”と表す。反射光２６、２０、およびビームスプリ
ッタキューブ１２、１４を通る関連した光路は、偏光均
衡光路を定める均衡した一対の反射光路を構成する。ビ
ームスプリッタキューブ１６の透過光３８は“ＲｓＴ
ｐ”と表され、偏光が均衡していない。図３には、６つ
の偏光出力１０２〜１０７を備えた１３キューブ四次ビ
ームスプリッタ組立体１００が示されている。ビームス
プリッタ組立体１００は、入射光１１０を受け入れる一
次ビームスプリッタキューブ１１２と、一次ビームスプ
リッタキューブに隣接した２つの二次ビームスプリッタ
キューブ１１４、１１６と、二次ビームスプリッタキュ
ーブに隣接した４つの三次ビームスプリッタキューブ１
１８、１２０、１２２、１２４と、三次ビームスプリッ
タキューブに隣接した６つの四次ビームスプリッタキュ
ーブ１２６、１２８、１３０、１３２、１３４、１３６
とを有している。ビームスプリッタキューブ１１２、１
１４、１１６は、図１のビームスプリッタキューブ１
２、１４、１６にそれぞれ対応している。

【００１３】入射光１１０がＳ軸線１４０に沿って（ビ
ームスプリッタキューブ１１２の入射面に対して）偏光
されると仮定すると、均衡出力は、以下のように定めら
れる。均衡出力１０２は、ビームスプリッタキューブ１
１２でのＳ型透過、ビームスプリッタキューブ１１４で
のＰ型透過、ビームスプリッタキューブ１１８でのＳ型
透過、ビームスプリッタキューブ１２６でのＰ型透過に
よって形成される。これを“ＴｓＴｐＴｓＴｐ”と表
す。均衡出力光１０２の光路は、ビームスプリッタキュ
ーブ１１２、１１４、１１８、１２６を通る均衡した二
対の透過光路を有する。均衡出力１０３は、ビームスプ
リッタキューブ１１２でのＳ型透過、ビームスプリッタ
キューブ１１４でのＰ型透過、ビームスプリッタキュー
ブ１１８でのＳ型反射、ビームスプリッタキューブ１２
８でのＰ型反射によって形成される。これを“ＴｓＴｐ
ＲｓＲｐ”と表す。均衡出力光１０３の光路は、ビーム
スプリッタキューブ１１２、１１４を通る均衡した一対
の透過光路と、ビームスプリッタキューブ１１８、１２
８を通る均衡した一対の反射光路とを有する。

【００１４】均衡出力１０４は、ビームスプリッタキュ
ーブ１１２でのＳ型透過、ビームスプリッタキューブ１
１４でのＰ型反射、ビームスプリッタキューブ１２０で
のＰ型透過、ビームスプリッタキューブ１３０でのＳ型
反射によって形成される。これを“ＴｓＲｐＴｐＲｓ”
と表す。均衡出力光１０４の光路は、ビームスプリッタ
キューブ１１２、１２０を通る均衡した一対の透過光路
と、ビームスプリッタキューブ１１４、１３０を通る均
衡した一対の反射光路とを有する。均衡出力１０５は、
ビームスプリッタキューブ１１２でのＳ型反射、ビーム
スプリッタキューブ１１６でのＰ型反射、ビームスプリ
ッタキューブ１２４でのＰ型透過、ビームスプリッタキ
ューブ１３６でのＳ型透過によって形成される。これを
“ＲｓＲｐＴｐＴｓ”と表す。均衡出力光１０５の光路
は、ビームスプリッタキューブ１１２、１１６を通る均
衡した一対の反射光路と、ビームスプリッタキューブ１
２４、１３６を通る均衡した一対の透過光路とを有す
る。

【００１５】均衡出力１０６は、ビームスプリッタキュ
ーブ１１２でのＳ型反射、ビームスプリッタキューブ１
１６でのＰ型反射、ビームスプリッタキューブ１２４で
のＰ型反射、ビームスプリッタキューブ１３４でのＳ型
反射によって形成される。これを“ＲｓＲｐＲｐＲｓ”
と表す。均衡出力光１０６の光路は、ビームスプリッタ
キューブ１１２、１１６、１２４、１３４を通る均衡し
た二対の反射光路を有する。均衡出力１０７は、ビーム
スプリッタキューブ１１２でのＳ型反射、ビームスプリ
ッタキューブ１１６でのＰ型透過、ビームスプリッタキ
ューブ１２２でのＰ型反射、ビームスプリッタキューブ
１３２でのＳ型透過によって形成される。これを“Ｒｓ
ＴｐＲｐＴｓ”と表す。均衡出力光１０７の光路は、ビ
ームスプリッタキューブ１１２、１２２を通る均衡した
一対の反射光路と、ビームスプリッタキューブ１１６、
１３２を通る均衡した一対の透過光路とを有する。

【００１６】均衡出力１０２〜１０７に加えて、ビーム
スプリッタ組立体１００は、偏光が均衡していない出力
も発生させる。これらの非均衡出力は、ビームスプリッ
タキューブの適当な面に加えられる吸収光ブロック１４
２によって弱められる。吸収光ブロック１４２は好まし
くは、陽極酸化アルミニウムである。ビームスプリッタ
組立体１００の構造を明瞭にするために、図４〜図１０
は、ビームスプリッタ組立体全体の種々の副組立体を示
している。図４は、均衡出力光１０２、１０４を発生さ
せるビームスプリッタキューブを示している。均衡出力
１０２は、ビームスプリッタキューブ１１２を通る透過
１５０、ビームスプリッタキューブ１１４を通る均衡透
過１５２、ビームスプリッタキューブ１１８を通る透過
１５４、ビームスプリッタキューブ１２６を通る均衡透
過１５６によって形成される。均衡出力光１０２の光路
は、ビームスプリッタキューブ１１２、１１４を通る均
衡した一対の透過光路と、ビームスプリッタキューブ１
１８、１２６を通る別の均衡した一対の透過光路とを有
する。

【００１７】図４は又、均衡出力１０４が、ビームスプ
リッタキューブ１１２を通る透過１５０、ビームスプリ
ッタキューブ１１４を通る反射１５８、ビームスプリッ
タキューブ１２０を通る均衡透過１６０、ビームスプリ
ッタキューブ１３０を通る均衡反射１６２によって形成
されることも示している。均衡出力１０４は、ビームス
プリッタキューブ１１２、１２０を通る均衡した一対の
透過光路と、ビームスプリッタキューブ１１４、１３０
を通る均衡した一対の反射光路とを有している。ビーム
スプリッタキューブ１２６から反射された光、ビームス
プリッタキューブ１２０から反射された光、ビームスプ
リッタキューブ１３０によって透過された光は均衡して
おらず、吸収光ブロック１４２によって弱められる。ビ
ームスプリッタキューブ１１８は、透過光１５４に加え
て、反射光１６６を発生させる。図５および図６は、光
１６６の均衡出力１０３への更なる分割を示している。
吸収光ブロック１４２は、非均衡光の放射を弱める。

【００１８】図５に示されるように、ビームスプリッタ
キューブ１１２、１１４、１１８、１２０、１２６、１
２８、１３０は、関連した入射面１６８、１７０、１７
２、１７４、１７６、１７８、１８０をそれぞれ有して
おり、各面は、入射光と反射光を収容する。均衡出力光
１０２を定める４つの透過光路が、二対の直交入射面１
６８、１７０と１７２、１７６を通過することに留意さ
れたい。均衡出力１０４に関しては、２つの反射光路１
５８、１６２の入射面１７０、１８０のように、２つの
透過光路１５０、１６０の入射面１６８、１７４がそれ
ぞれ直交していることに留意されたい。直交した一対の
入射面は各々、ビームスプリッタキューブの偏光作用を
均衡させる。図６には、均衡出力１０３を形成するビー
ムスプリッタキューブが示されている。均衡出力１０３
は、ビームスプリッタキューブ１１２を通る透過１５
０、ビームスプリッタキューブ１１４を通る均衡透過１
５２、ビームスプリッタキューブ１１８を通る透過１５
４、ビームスプリッタキューブ１１８を通る反射１６
６、ビームスプリッタキューブ１２８を通る均衡反射１
８２によって形成される。均衡出力光１０２の光路は、
ビームスプリッタキューブ１１２、１１４を通る均衡し
た一対の透過光路と、ビームスプリッタキューブ１１
８、１２６を通る別の均衡した一対の透過光路とを有す
る。均衡出力１０３の光路は、ビームスプリッタキュー
ブ１１２、１１４を通る均衡した一対の透過光路１５
０、１５２と、ビームスプリッタキューブ１１８、１２
８を通る均衡した一対の反射光路１６６、１８２とを有
している。ビームスプリッタキューブ１２８を通って透
過された光は均衡しておらず、吸収光ブロック１４２に
よって弱められる。図５に示されるように、透過光路１
５０、１５２の入射面１６８、１７０は直交しており、
反射光路１６６、１８２の入射面１７２、１７８は直交
している。

【００１９】ビームスプリッタキューブ１１２は、透過
光１５０に加えて、反射光１６４を発生させる。図７〜
図１０は、後述するように、反射光１６４の均衡出力１
０５〜１０７への更なる分割を示している。図７には、
均衡出力１０５を形成するビームスプリッタキューブが
示されている。均衡出力１０５は、ビームスプリッタキ
ューブ１１２を通る反射１６４、ビームスプリッタキュ
ーブ１１６を通る均衡反射１８４、ビームスプリッタキ
ューブ１２４を通る透過１８６、ビームスプリッタキュ
ーブ１３６を通る均衡透過１８８によって形成される。
均衡出力光１０５の光路は、ビームスプリッタキューブ
１１２、１１６を通る均衡した一対の透過光路１６４、
１８４と、ビームスプリッタキューブ１２４、１３６を
通る均衡した一対の透過光路１８６、１８８とを有す
る。ビームスプリッタキューブ１２４は又、反射１９０
も発生させ、反射１９０は、図８に示されるように、均
衡出力１０６を発生させるのに使用される。ビームスプ
リッタキューブ１１６は又、透過１９２も発生させ、透
過１９２は、図９に示されるように、均衡出力１０７を
発生させるのに使用される。ビームスプリッタキューブ
１３６から反射された光は均衡しておらず、吸収光ブロ
ック１４２によって弱められる。

【００２０】図８には、均衡出力１０６を形成するビー
ムスプリッタキューブが示されている。均衡出力１０６
は、ビームスプリッタキューブ１１２を通る反射１６
４、ビームスプリッタキューブ１１６を通る均衡反射１
８４、ビームスプリッタキューブ１２４を通る反射１９
０、ビームスプリッタキューブ１３４を通る均衡反射１
９４によって形成される。均衡出力光１０６の光路は、
ビームスプリッタキューブ１１２、１１６を通る均衡し
た一対の透過光路１６４、１８４と、ビームスプリッタ
キューブ１２４、１３６を通る別の均衡した一対の反射
光路１９０、１９４とを有する。ビームスプリッタキュ
ーブ１３４を通って透過された光は均衡しておらず、吸
収光ブロック１４２によって弱められる。図９には、均
衡出力１０７を形成するビームスプリッタキューブが示
されている。均衡出力１０７は、ビームスプリッタキュ
ーブ１１２を通る反射１６４、ビームスプリッタキュー
ブ１１６を通る透過１９２、ビームスプリッタキューブ
１２２を通る均衡反射１９６、ビームスプリッタキュー
ブ１３２を通る均衡透過１９８によって形成される。均
衡出力光１０７の光路は、ビームスプリッタキューブ１
１２、１２２を通る均衡した一対の反射光路１６４、１
９６と、ビームスプリッタキューブ１１６、１３２を通
る均衡した一対の透過光路１９２、１９８とを有する。
ビームスプリッタキューブ１２２を通って透過された光
とビームスプリッタキューブ１３２によって反射された
光は均衡しておらず、吸収光ブロック１４２によって弱
められる。

【００２１】図１０は、均衡出力１０５、１０６、１０
７を発生させるビームスプリッタキューブの入射面を示
している。図１０に示されるように、ビームスプリッタ
キューブ１１２、１１６、１２２、１２４、１３２、１
３４、１３６は、関連した入射面１６８、２０２、２０
４、２０６、２０８、２１０をそれぞれ有しており、各
面は、入射光と反射光によって定められている。均衡出
力１０５を発生させる際、２つの反射光路１６４、１８
４の入射面１６８、２０２は、２つの透過光路１８６、
１８８の入射面２０６、２１２のように、直交してい
る。均衡出力光１０６を定める４つの反射光路１６４、
１８４、１９０、１９４が、二対の直交入射面１６８、
２０２と２０６、２１０を通過することに留意された
い。均衡出力１０７に関しては、２つの透過光路１９
２、１９８の入射面２０２、２０８のように、２つの反
射光路１６４、１９６の入射面１６８、２０４がそれぞ
れ直交していることに留意されたい。直交した対の入射
面は各々、ビームスプリッタキューブの偏光作用を均衡
させる。

【００２２】図３〜図１０の１３のキューブ形体は、最
少数のビームスプリッタ且つ最小の入力損で６つの均衡
出力を形成するのに特に効果的である。図１および図２
の３キューブ形体が基本構成ブロックとして使用されて
いる場合には、９つのキューブによって４つの出力組立
体を構成することができ、各出力が４つのキューブを通
過する。６つの偏光均衡出力を得るため、９キューブ形
体の均衡出力の２つに２以上の３キューブ形体を加え、
全部で１５キューブにすることができる。このような１
５キューブ形体は、４つのキューブを通過する２つの均
衡出力と、６つのキューブを通過する４つの均衡出力と
を有している。このような形体は図３〜図１０の１３キ
ューブ形体よりも好ましくはない。何故ならば、より多
くのキューブが必要となり、かつ、４つの出力が更に弱
められるからである。

【００２３】以上の説明から、本発明が、複数の偏光均
衡光路を形成する新規かつ有利なビームスプリッタ組立
体を提供することが明白である。上述の説明は、本発明
の典型的な実施の形態を示しているにすぎない。当業者
には理解されるように、本発明は、その精神および必須
の特徴から逸脱することなしに、他の特定の形態で具体
化することができる。ここに記載されている偏光相殺作
用が維持される限り、ここに記載されているビームスプ
リッタキューブの特定の配向を変更することができる。
たとえば、図１のキューブ１６のような或るキューブの
上下を逆にし、均衡出力２０が上方からではなく下方か
ら出るようにしてもよい。また、別の例として、図８の
均衡出力１０６を発生させるビームスプリッタキューブ
の“ＲｓＲｐＲｐＲｓ”配向を次の配向、即ち“ＲｓＲ
ｐＲｓＲｐ”、“ＲｓＲｓＲｐＲｐ”、“ＲｐＲｓＲｐ
Ｒｓ”、“ＲｐＲｓＲｓＲｐ”、“ＲｐＲｐＲｓＲｓ”
のいずれかに変更してもよい。さらに、より多くの出力
を得るため、ここに記載されている原理を使用して、六
次又は八次のビームスプリッタ組立体を構成してもよ
い。非偏光又は部分偏光ビームスプリッタを使用しても
よい。出力は同じである必要はなく、部分偏光ビームス
プリッタ、又は均衡した異なる対のビームスプリッタ、
又はここに開示されている５０％反射率ビームスプリッ
タ以外のビームスプリッタを使用することによって、不
均一な出力を得ることができる。

【００２４】したがって、本発明の開示は、特許請求の
範囲に規定されている本発明の範囲を限定するものでは
なく、専ら例示的なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による二次ビームスプリッタ組立体の３
ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図２】図１の３キューブ二次ビームスプリッタ組立体
の入射面の斜視図である。

【図３】本発明による四次ビームスプリッタ組立体の１
５ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図４】図３の四次ビームスプリッタ組立体の副組立体
の６ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図５】図４および図６のビームスプリッタ副組立体の
入射面の斜視図である。

【図６】図３の四次ビームスプリッタ組立体の副組立体
の４ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図７】図３の四次ビームスプリッタ組立体の副組立体
の４ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図８】図３の四次ビームスプリッタ組立体の副組立体
の４ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図９】図３の四次ビームスプリッタ組立体の副組立体
の４ビームスプリッタキューブの斜視図である。

【図１０】図７、図８、図９のビームスプリッタ副組立
体の入射面の斜視図である。

【符号の説明】

１０３キューブ二次ビームスプリッタ組立体１２、１４、１６ビームスプリッタキューブ３２入光面３４透過面３６反射面４０Ｓ成分軸線４２Ｐ成分軸線４４入射面１００１３キューブ四次ビームスプリッタ組立体１１２一次ビームスプリッタキューブ１１４、１１６二次ビームスプリッタキューブ１１８、１２０、１２２、１２４三次ビームスプリッ
タキューブ１２６、１２８、１３０、１３２、１３４、１３６四
次ビームスプリッタキューブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビームスプリッタ組立体であって、複数のビームスプリッタを備え、各ビームスプリッタ
が、透過光路と反射光路を有し、各ビームスプリッタ
が、偏光方向によって特徴付けられる入射光に関して偏
光作用を有しており、ビームスプリッタが、均衡した一対以上の光路を各々含
む１以上の偏光均衡光路を構成するように配列されてお
り、偏光均衡光路における均衡した各対の光が、直交偏
光作用をもつ２つの透過光路、又は直交偏光作用をもつ
２つの反射光路のいずれかを有していることを特徴とす
るビームスプリッタ組立体。
【請求項２】全ての偏光均衡光路が、均衡した同数の
対の光路を有していることを特徴とする請求項１に記載
のビームスプリッタ組立体。
【請求項３】各ビームスプリッタが、非偏光ビームス
プリッタキューブであることを特徴とする請求項１に記
載のビームスプリッタ組立体。
【請求項４】各ビームスプリッタが、入射光を２つの
放出光に均等に分割する５０％ビームスプリッタである
ことを特徴とする請求項１に記載のビームスプリッタ組
立体。
【請求項５】偏光均衡光路にない光の放出を弱めるた
めの手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に
記載のビームスプリッタ組立体。
【請求項６】４つのビームスプリッタを各々通過する
６つの偏光均衡光路を備えていることを特徴とする請求
項１に記載のビームスプリッタ組立体。
【請求項７】１３のビームスプリッタを備えているこ
とを特徴とする請求項６に記載のビームスプリッタ組立
体。
【請求項８】１つの偏光均衡光路が、均衡した二対の
透過光路を有し、別の偏光均衡光路が、均衡した二対の
反射光路を有し、４つの偏光均衡光路が、一対の偏光透
過光路と、一対の偏光反射光路とを有していることを特
徴とする請求項７に記載のビームスプリッタ組立体。
【請求項９】入射光の偏光に反応しない複数の同じ強
度の出力光を発生させるためのビームスプリッタ組立体
であって、複数の５０％ビームスプリッタキューブを備え、各ビー
ムスプリッタキューブが、部分反射面に至る入射光路
と、部分反射面から両方とも延びている透過光路および
反射光路と、入射光路および反射光路を含む入射面とを
有し、ビームスプリッタキューブが、均衡した一対以上の光路
を各々含む複数の偏光均衡光路を構成するように配列さ
れており、偏光均衡光路の均衡した各対の光が、直交偏
光作用をもつ２つの透過光路、又は直交偏光作用をもつ
２つの反射光路のいずれかを有していることを特徴とす
るビームスプリッタ組立体。
【請求項１０】入射光から複数の偏光均衡出力光を発
生させるためのビームスプリッタ組立体であって、複数のビームスプリッタキューブを備え、各ビームスプ
リッタキューブが、入射光を受け入れて透過光と反射光
に分割する入光面と、透過光がビームスプリッタキュー
ブを出る透過面と、反射光がビームスプリッタキューブ
を出る反射面とを有し、各ビームスプリッタキューブ
が、入射光と反射光を含む入射面を有し、複数のビーム
スプリッタキューブが、一次ビームスプリッタキューブ
と、一次ビームスプリッタキューブの入射面と直交して配向
された入射面を各々有する２つの二次ビームスプリッタ
キューブとを備え、二次ビームスプリッタキューブの各
々の入光面が、一次ビームスプリッタキューブの透過面
又は反射面のいずれかに隣接しており、複数のビームスプリッタキューブが、４つの三次ビーム
スプリッタキューブを更に備え、三次ビームスプリッタ
キューブの各々の入光面が、二次ビームスプリッタキュ
ーブの透過面又は反射面のいずれかに隣接しており、複数のビームスプリッタキューブが、６つの四次ビーム
スプリッタキューブを更に備え、四次ビームスプリッタ
キューブの各々の入光面が、三次ビームスプリッタキュ
ーブの透過面又は反射面のいずれかに隣接しており、四次ビームスプリッタキューブの各々が、関連した一
次、二次、および三次のビームスプリッタキューブと共
同して、偏光均衡光路を構成することを特徴とするビー
ムスプリッタ組立体。