JPS587118A - 空間フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明に、レーザ光の強度分布をなめらかにしたり９
種々の強度分布をもつ元を得るために用いらｎる半径方
向の透過率が変化している空間フィルりに関するもので
ある。

従来のこの種の空間フィルタに、ガラス基板上に銀など
全蒸着し、その厚み全半径方向で変えることにエリ、半
径方向の透過率が変化するようにしたものや、ガラス中
に銀？拡散させて半径方向の透過率が変化するようにし
たものであジ、大出力のレーザ元金透過させたときにぽ
蒸着面が汀がｎた！ｌｌするという叫パワー性に欠けて
いたり、損失が太きいという欠点があった。捷た。透過
率分布げ可変でなく固定さ扛ているという不便さもあり
た。

この発明汀こ扛らの欠点全除去するため、偏光子と検光
子との間に凹レンズ状もしくは凸レンズ状の水晶板全挿
入するようにして、半径方向の透過率が変化するように
したものであり。

その動作について以下図面を用いて詳細に説明する。

第１図はこの発明の実施例であって、（１）げ偏光子、
ｔ２８ｄ凹レンズ状の水晶板もしく汀凸レンズ状の水晶
板、（３）に検光子、（４）げ元軸、（５）汀入射元、
及び（６）に出射光であり、上記偏光子、水晶板及び検
光子げその元軸が一致している。

この上うな欄成において、偏光子（１）及び検光子（３
）の偏光面全−ｆニア″ＬぞｆｌＯＰ、ＯＡ、複屈折を
示す水晶板１２＋中で２つに分ｌｔ″した偏光の偏光面
とこｎと直角の方向上Ｘ、Ｙとし、この角１ｉ全ｇ２図
のようにとる。

上記水晶板７通ることによる位相のおくれ全二つの偏光
についてそｎぞ扛εＸ、εｙとｆｆば。

水晶板音用た光のＸ、Ｙ成分汀そ扛ぞ几、第ｉｌ１式、
第（２）式のように表わすことができる。

Ｘ＝ｓｉｎψ−５ｉｎ　（ｗｔ＋εｘ　ｌ　　　−−−
−−−−山＝　＝−（。

ｙ−＝ｃｏｓψ−５ｉｎ　（ｗｔ＋εｙ）・・・川・・
・・・自・・（２）上記検光子がＹ軸となす川音γとし
９両偏光の位相遅扛の差音ε−εＸ−εｙとすると、検
光子を出た出射光（６ンの強さワ゛ぼ、第（３）式で与
えら扛る。

’ｐ　＝［：Ｏ５”　（ψ＋γ）　−１−ｓｉｎ　２ψ
ｓｉｎ　２γｃｏｓ”　（ε／２）−＋３＋−万、上記
水晶板（２）における位相遅扛の差εに、第（４）式で
与えらγしる。

ここで、λげ入射光の波長、η０ぼ常光線の屈折率、η
ｅは異常光線の屈折率、　　ｄ（ｒ）汀半径ｒの位置に
おける水晶板の厚みである。ここで。

上記水晶板の形状全中心での厚みｄｏ、左１１１１が曲
率半径ａｙｚもつ凹面もしくに凸面とすると、半径ｒの
位置における厚みｃｌ（ｒ）（ｌ″ｒ第５式で与えら扛
る。

以上、第（３）式から第（５）弐葡用いｆば、透過率Ｔ
Ｕ半径ｒに依存して変化することがわかる。

ここで−例として、偏光子と検光子の偏光面が一致【−
た平行ニコルの場合について具体的に示′Ｔｏこの場合
に汀ψ＝　となり、またψ＝１となるように上記水晶板
（２）の角度ケ選ぶと、透過率Ｔに Ｔ　＝ＣＯ５”　−（η０−ηｅＮｄｏ±−！−！−２
）・・・・旧・・（６）Ｘ　　　　　　　　　　　　２
　几 と表わさ扛る。ｒ、＝ＱでＴ−１，ｒ−ｒｏでＴ−０と
なるように曲率半径ｆＬ會きめると几＝（η０−ηｅ）
ｒｏ／λとな９．透過率Ｔに半径ｒに対して次のように
変化する。

また、この水晶板を用い、角度ψで平行ニコルの間に入
′ｔ′したときに汀、透過率Ｔにのように変化する。第
８図汀、ψをパラメータとして透過率と半径ｒとの関係
を示したものであり、水晶板の角度全適当に変えること
により透過率の変化音質えることができること上水して
いる。

次に、偏光子と検光子の偏光面がたがいに垂直な直交ニ
コルの場合に汀、平行ニコルの場合と同様にして、上記
水晶板の角度全ψとしたときの透過率Ｔに となる。第４図灯、ψをパラメータとして透過率と半径
ｒとの関係？示したものであり、この場合にげ中心部で
の透過率が小さく９周辺部で太きいものになっている。

以上のように、この発明に係る空間フィルタげ偏光子と
検光子及び水晶板にょＶ構成さ扛ているので耐破壊パワ
ーの高いものとすることができるわ なお９以上に偏光子と検光子の偏光面が一致している平
行ニコルの場合、偏光面が直交している直交ニコルの場
合について具体的に説明したが、この発明げこ′ｉ″Ｌ
Ｖｒ−限らず偏光子と検光子の偏光面が任意角度全なす
場合にも使用できることげ言うまでもない。ｔた。ここ
では水晶板を用いたが、この水晶板の代りに複屈折上水
す、ｆｃとえば方解石の↓うな　　　　−複屈折性の結
晶音用いても よい。また９以上の説明では一枚の水晶板を用いている
が、水晶の温度特性全補償するため。

通常の％波長板や％波長板で用いら扛ている水晶板金は
り合せた構造にしてもよい。また、上記水晶板（２）全
凹レンズ状もしくに凸レンズ状にしているため、上記出
射光（６）げ発散もしくげ収束する元となるが、こｆｉ
ｌ補償するため、上記水晶板（２）と検光子（３）の間
にレンズ全挿入するか、検光子（３）の後にレンズを挿
入した構造にしてもよい。

以上のように、この発明に係る空間フィルりでは、凹レ
ンズ状もしく＋’；ｒｌ’＞ｌレンズ状の水晶板の角度
、も［７く汀偏光子と倹π；子のなす用音適当に回転す
ることＶＣより透ｙ４率分布の異なる空間フィルタが容
易に１４）ら扛るという利点を有する。また、この窄間
フ２ｆルタ汀酬パワー性の高い偏光子ど検光子及び水晶
板とにより構成さ扛ているので耐破壊性の大きいイト間
フィルタとすることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図にこの発明による４８間フィルタの一実施例を示
す図、第２Ｍｄ第１図の一実施例の特性を説明するため
の関係図、第３図げ偏光子と検光子と全平行ニコルとし
ｆｃ場合のこの発明に係る空間フィルタの透過率と半径
との関係を示した図、第４図は偏光子と検光子と全直交
ニコルとした場合のこの発明に係る空間フィルタの透過
率と半径との関係ケ示Ｅ７た図である。 図中、（１）げ偏光子、（２）げ水晶板、（３）げ検光
子、（４）汀光蜘１．　ｆ！ｌ’ｉｌＨ入射元、（６入
射出射元である。 ＠１図 （ １０１− 第２図 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つの元軸上に配置さｆした偏光子と検光子との間に、
   凹レンズ状もしくに凸レンズ状の水晶板全挿入して欄成
   したこと全特徴とする空間フィルタ。