JPS63116105A - 偏光ビ−ムスプリツタ−兼２波長分離フイルタ− - Google Patents
偏光ビ−ムスプリツタ−兼２波長分離フイルタ−Info
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- JPS63116105A JPS63116105A JP26217486A JP26217486A JPS63116105A JP S63116105 A JPS63116105 A JP S63116105A JP 26217486 A JP26217486 A JP 26217486A JP 26217486 A JP26217486 A JP 26217486A JP S63116105 A JPS63116105 A JP S63116105A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光デイスク装置等の光学ヘッドを構成する偏光
ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルターの性能改善
に関するものである。
ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルターの性能改善
に関するものである。
従来の技術
近年光源として半導体レーザを用い、前記半導体レーザ
光をａ１μｍ以下の微小スポット光に絞り、感光材料を
蒸着したディスク状の情報媒体に照射し、ビデオ雪量や
デジタル信号を同心円状あるいはスパイラル状に記録再
生する光デイスク装置が提案されている。
光をａ１μｍ以下の微小スポット光に絞り、感光材料を
蒸着したディスク状の情報媒体に照射し、ビデオ雪量や
デジタル信号を同心円状あるいはスパイラル状に記録再
生する光デイスク装置が提案されている。
この装置の応用例として、ふたつの波長の異なるレーザ
光源を持ち、両レーザビームを同時に絞ハディスク上に
互いを近接させて照射する装置が考えられる。
光源を持ち、両レーザビームを同時に絞ハディスク上に
互いを近接させて照射する装置が考えられる。
かかる装置の例として、一方の光をトラック方向に長い
長円形に絞り、この絞られた微小スポット光で情報を消
去し、他方の光はディスク上で略円形に絞り、この略円
形の微小スポット光で情報の記録再生を行なうようにし
之装置等が考えらｎている。
長円形に絞り、この絞られた微小スポット光で情報を消
去し、他方の光はディスク上で略円形に絞り、この略円
形の微小スポット光で情報の記録再生を行なうようにし
之装置等が考えらｎている。
係る２つの波長の異なる半導体レーザを用いた２レーザ
光ヘツドを実現する為には、第１の半導体レーザから発
振する波長λ０のＳ偏光の光は反射させ、Ｐ偏光の光は
透過させるとともに、第２の半導体レーザから発振する
波長λ２のＳ偏光。
光ヘツドを実現する為には、第１の半導体レーザから発
振する波長λ０のＳ偏光の光は反射させ、Ｐ偏光の光は
透過させるとともに、第２の半導体レーザから発振する
波長λ２のＳ偏光。
Ｐ偏光とも透過させる光学部品（このような特性を有す
るものを、偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィル
ターと呼ぶ）の特性改善が強く要望されている。
るものを、偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィル
ターと呼ぶ）の特性改善が強く要望されている。
このような特性を実現させるべく、第３図に示すように
、２つのプリズム５０．５１の間に高屈折率を有する誘
電体物質層と低屈折率を有する誘電体物質層とを交互に
積層して、所望の特性を得ようと試みがなされている。
、２つのプリズム５０．５１の間に高屈折率を有する誘
電体物質層と低屈折率を有する誘電体物質層とを交互に
積層して、所望の特性を得ようと試みがなされている。
ＢＩ３等の光学ガラスから成るプリズム６ｏ上に高屈折
率の材料としてＴｌＯ２，低屈折率の材料として８１０
２を電子ビーム蒸着法により交互に３５層積層する場合
、第１層と第３５層の光学的膜厚を設計基準波長λ０の
ｏ、ｓ ２ｇ とし、その他の各層をλ０／４として
いた。
率の材料としてＴｌＯ２，低屈折率の材料として８１０
２を電子ビーム蒸着法により交互に３５層積層する場合
、第１層と第３５層の光学的膜厚を設計基準波長λ０の
ｏ、ｓ ２ｇ とし、その他の各層をλ０／４として
いた。
ＢＩ３の屈折率を１・６１・ ＴｌＯ２の屈折率を２．
２２．５１０２の屈折率を１．４６．入射角を６６゜設
計基準波長λＯを８９５ｎＥｌとした場合の前記膜構成
の透過率特性を第４図に示す。
２２．５１０２の屈折率を１．４６．入射角を６６゜設
計基準波長λＯを８９５ｎＥｌとした場合の前記膜構成
の透過率特性を第４図に示す。
縦軸が透過率（単位二％）で、横軸が波長（単位：ｎｍ
）である。
）である。
発明が解決しようとする問題点
このような膜構成の偏光ビームスプリッタ−兼２波長分
離フィルターを光学ヘッドに用いた際の問題点を説明す
る。
離フィルターを光学ヘッドに用いた際の問題点を説明す
る。
一般に半導体レーザの発振波長の製造ばらつきは±１０
ｎｍ程度ある。ま之半導体レーザの発振波長は温度によ
って多少変化し３０’Ｃの温度変化で４〜ｓｎｍ変化す
る。さらに発光パワーによっても波長は変化し、２０ｍ
Ｗでｅｎｍ程度の変化がある。
ｎｍ程度ある。ま之半導体レーザの発振波長は温度によ
って多少変化し３０’Ｃの温度変化で４〜ｓｎｍ変化す
る。さらに発光パワーによっても波長は変化し、２０ｍ
Ｗでｅｎｍ程度の変化がある。
前記の偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルター
の膜特性は、温度、湿度等の環境変化によって波長シフ
トが起こる。（波長シフトとは、透過率特性の透過率領
域ならびに反射領域が、高波長側、短波長側に移動する
こと）我々の実験結果では一２０°Ｃ〜１０％から８０
’Ｃ−８０％の環境変化で約１０１ｍ程度移動している
。膜特性の波長シフトは、製造時の製造条件のバラツキ
によっても発生する。我々の実験結果では各ロットによ
υ±ｓｎｍ程度である。
の膜特性は、温度、湿度等の環境変化によって波長シフ
トが起こる。（波長シフトとは、透過率特性の透過率領
域ならびに反射領域が、高波長側、短波長側に移動する
こと）我々の実験結果では一２０°Ｃ〜１０％から８０
’Ｃ−８０％の環境変化で約１０１ｍ程度移動している
。膜特性の波長シフトは、製造時の製造条件のバラツキ
によっても発生する。我々の実験結果では各ロットによ
υ±ｓｎｍ程度である。
我々の２ビーム光ヘツドでは、第１の半導体レーザの中
心発振波長を７８０ｎｌ１１、第２の半導体レーザの中
心発振波長を８８０ｎｍとしている。
心発振波長を７８０ｎｌ１１、第２の半導体レーザの中
心発振波長を８８０ｎｍとしている。
従って、前記偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィ
ルターに要求される膜特性は、７８０１ｍ±２Ｏｎ！ｌ
の範囲では、Ｓ偏光の光を高効率に反射され、Ｐ偏光の
光は高効率で透過させるとともに、８６０ｎ！１１＋２
０ｎｍの範囲では、Ｓ偏光の光もＰ偏光の光も高効率で
透過させることである。
ルターに要求される膜特性は、７８０１ｍ±２Ｏｎ！ｌ
の範囲では、Ｓ偏光の光を高効率に反射され、Ｐ偏光の
光は高効率で透過させるとともに、８６０ｎ！１１＋２
０ｎｍの範囲では、Ｓ偏光の光もＰ偏光の光も高効率で
透過させることである。
その為には、Ｓ偏光の反射領域から透過領域までの立上
りが急峻でかつ、透過帯においてリップルの少ない膜特
性を得る必要がある。さらにＰ偏光の透過率特性も、広
帯域にわたりリップルが少ないことが必要である。
りが急峻でかつ、透過帯においてリップルの少ない膜特
性を得る必要がある。さらにＰ偏光の透過率特性も、広
帯域にわたりリップルが少ないことが必要である。
しかし、従来の膜構成では第４図に示すようにＳ偏光の
透過領域でのリップルが多く発生し、第２の半導体レー
ザに対して、最悪の場合４０％程度の透過率になること
があった。
透過領域でのリップルが多く発生し、第２の半導体レー
ザに対して、最悪の場合４０％程度の透過率になること
があった。
このことは、各種効率を下げるだけでなく、反射率を増
加させる結果をまねき、検出系に到達し各信号検出に悪
影響を及ぼす。その為、従来は半導体レーザの発振波長
を個々に測定するとともに、偏光ビームスプリッタ−兼
２波長分離フィルターの膜特性を測定し、ベアリングを
行って使用していた。性能面、量産性、低価格化を実現
する上で不充分であった。
加させる結果をまねき、検出系に到達し各信号検出に悪
影響を及ぼす。その為、従来は半導体レーザの発振波長
を個々に測定するとともに、偏光ビームスプリッタ−兼
２波長分離フィルターの膜特性を測定し、ベアリングを
行って使用していた。性能面、量産性、低価格化を実現
する上で不充分であった。
本発明はかかる点に鑑みてなさｎたもので、半導体レー
ザの発振波長の製造ばらつき、偏光ビー・ムスプリッタ
ー兼２波長分離フィルターの製造ばらつき、波長シフト
が多少あっても、λ１波長でのＳ偏光反射率、Ｐ偏光透
過率、およびλ２でのＰ偏光透過率、Ｓ偏光透過率の特
性が劣化しない膜構成を提供することを目的としている
。
ザの発振波長の製造ばらつき、偏光ビー・ムスプリッタ
ー兼２波長分離フィルターの製造ばらつき、波長シフト
が多少あっても、λ１波長でのＳ偏光反射率、Ｐ偏光透
過率、およびλ２でのＰ偏光透過率、Ｓ偏光透過率の特
性が劣化しない膜構成を提供することを目的としている
。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決する危めの本発明の技術的な手段は
、高屈折率の誘電体物質層と低屈折率の誘電体物質層の
交互３５層とし、基板から数えて奇数層は高屈折率の誘
電体物質層で、偶数層は低屈折率の誘電体物質層であり
高屈折率の誘電体層である第１層、第３層、第６層、第
７層・第２９層、第３１層、第３３層、第３５層の光学
的膜厚が設計基準波長λ０のλＯ／４からずらし、前記
以外の各層の光学的膜厚はλ０／４にしたことである。
、高屈折率の誘電体物質層と低屈折率の誘電体物質層の
交互３５層とし、基板から数えて奇数層は高屈折率の誘
電体物質層で、偶数層は低屈折率の誘電体物質層であり
高屈折率の誘電体層である第１層、第３層、第６層、第
７層・第２９層、第３１層、第３３層、第３５層の光学
的膜厚が設計基準波長λ０のλＯ／４からずらし、前記
以外の各層の光学的膜厚はλ０／４にしたことである。
作用
本発明は、上記の膜構成にすることにより、Ｓ偏光の反
射帯から透過帯までの立上膜特性が急峻で、かつ透過帯
におけるリップルを減少させるとともに、Ｐ偏光の透過
率特性が広い波長帯域において良好である分光特性をも
つ、偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルターを
得ることができる。
射帯から透過帯までの立上膜特性が急峻で、かつ透過帯
におけるリップルを減少させるとともに、Ｐ偏光の透過
率特性が広い波長帯域において良好である分光特性をも
つ、偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルターを
得ることができる。
実施例
第１図に、本発明の偏光ビームスプリッタ−兼２波長分
離フィルターの１例を示す。
離フィルターの１例を示す。
プリズム１，２は、クラウンガラスの一種であるＢＩ３
（商標）で屈折率は約１．５１である。高屈折率の材料
としてＴｌＯ２、低屈折率の材料として５ｉｎ２を電子
ビーム蒸着法により、前記プリズム１上に奇数層は高屈
折率の誘電体物質層、偶数層は低屈折率の誘電体物質層
になるよう、交互に３５本膜構成で、設計波長λｏ＝ｓ
ｏｃｓｎｍ、入射角６５°、ＴｌＯ２の屈折率を２．２
２、ＳｉＯ２の屈折率を１．４５とした場合の前記膜構
成の透過率特性を第２図に示す。縦軸が透過率（単位：
チ）で、横軸が波長（単位：ｎｍ）である。
（商標）で屈折率は約１．５１である。高屈折率の材料
としてＴｌＯ２、低屈折率の材料として５ｉｎ２を電子
ビーム蒸着法により、前記プリズム１上に奇数層は高屈
折率の誘電体物質層、偶数層は低屈折率の誘電体物質層
になるよう、交互に３５本膜構成で、設計波長λｏ＝ｓ
ｏｃｓｎｍ、入射角６５°、ＴｌＯ２の屈折率を２．２
２、ＳｉＯ２の屈折率を１．４５とした場合の前記膜構
成の透過率特性を第２図に示す。縦軸が透過率（単位：
チ）で、横軸が波長（単位：ｎｍ）である。
第２図と第４図を比べれば、８３０±３０ｒｌ１１での
Ｓ偏光のリップルが大幅に低減され、透過率特性が改善
されている。またＰ偏光のリップルも多少改善されてい
る。
Ｓ偏光のリップルが大幅に低減され、透過率特性が改善
されている。またＰ偏光のリップルも多少改善されてい
る。
以上のような、膜特性をもつ偏光ビームスプリッタ−兼
２波長分離フィルターを光学ヘッドに用いることにより
、伝達効率の向上、各信号検出精度の向上はもとより、
半導体レーザとのベアリング作業等を削除することがで
きるため、生産性の向上、低価格化が実現できる。
２波長分離フィルターを光学ヘッドに用いることにより
、伝達効率の向上、各信号検出精度の向上はもとより、
半導体レーザとのベアリング作業等を削除することがで
きるため、生産性の向上、低価格化が実現できる。
このような膜特性は２レーザ光ヘツドばかりでなく、偏
光ビームスプリッタ−用としても、また２つの近接した
光の分離用としても有効であり、その活用範囲は多用で
ある。
光ビームスプリッタ−用としても、また２つの近接した
光の分離用としても有効であり、その活用範囲は多用で
ある。
また本発明の膜構成は、奇数層、つまり高屈折率の誘電
体物質層のみをλ０／４からづらしている九め、製造時
の光学的膜厚の制御および調整が容易である。
体物質層のみをλ０／４からづらしている九め、製造時
の光学的膜厚の制御および調整が容易である。
発明の効果
以上、述べてきたように、本発明の膜構成を用いること
によシ、広波長帯域においてＳ偏光とＰ偏光とを高精度
に分離することができるとともに、Ｓ偏光波に対して近
接した波長の光を高精度に分離でき、製造容易で安価な
偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルターを提供
できる。
によシ、広波長帯域においてＳ偏光とＰ偏光とを高精度
に分離することができるとともに、Ｓ偏光波に対して近
接した波長の光を高精度に分離でき、製造容易で安価な
偏光ビームスプリッタ−兼２波長分離フィルターを提供
できる。
第１図は本発明の一実施例における偏光ビームスプリッ
タ−兼２波長分離フィルターの構成図、第２図は同フィ
ルターの透過率特性図、第３図は従来の偏光ビームスプ
リッタ−兼２波長分離フィルターの構成図、第４図は同
フィルターの透過率特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 プリズム ２Ｌαｙｅｒ ｎｏ、 先学的膜厚（・枦
プ１ノズム ｌ ＴＲＡＮＳＭＩＴＴＡＮＣＥ ［７，１第３図 プリズム５１ ムＹ針Ｎα 先を的臘厚
（□ 午）プリズム ５０
タ−兼２波長分離フィルターの構成図、第２図は同フィ
ルターの透過率特性図、第３図は従来の偏光ビームスプ
リッタ−兼２波長分離フィルターの構成図、第４図は同
フィルターの透過率特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 プリズム ２Ｌαｙｅｒ ｎｏ、 先学的膜厚（・枦
プ１ノズム ｌ ＴＲＡＮＳＭＩＴＴＡＮＣＥ ［７，１第３図 プリズム５１ ムＹ針Ｎα 先を的臘厚
（□ 午）プリズム ５０
Claims (3)
- （１）２つのプリズムと、高屈折率の誘電体物質層と低
屈折率の誘電体物質層の交互３５層膜より成り、プリズ
ムから数えて奇数層は高屈折率の誘電体物質層で、偶数
層は低屈折率の誘電体物質層であり、高屈折率の誘電体
物質層である第１層、第３層、第５層、第７層、第２９
層、第３１層、第３３層、第３５層の光学的膜厚が設計
基準波長λ＿０の１／４からずらしてあり、前記以外の
各層の光学的膜厚をλ＿０／４としたことを特徴とする
偏光ビームスプリッター兼２波長分離フィルター。 - （２）第１層と第３５層の光学的膜厚が約０．５８λ＿
０／４、第３層と第３３層の光学的膜厚が約０．７９λ
＿０／４、第５層と第３１層の光学的膜厚が約１．１０
λ＿０／４、第７層と第２９層の光学的膜厚が約０．９
０λ＿０／４から成る特許請求の範囲第１項記載の偏光
ビームスプリッター兼２波長分離フィルター - （３）高屈折率の誘電体物質層がＴｉＯ＿２、低屈折率
の誘電体物質層がＳｉＯ＿２から成る特許請求の範囲第
２項記載の偏光ビームスプリッター兼２波長分離フィル
ター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26217486A JPS63116105A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 偏光ビ−ムスプリツタ−兼２波長分離フイルタ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26217486A JPS63116105A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 偏光ビ−ムスプリツタ−兼２波長分離フイルタ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116105A true JPS63116105A (ja) | 1988-05-20 |
Family
ID=17372093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26217486A Pending JPS63116105A (ja) | 1986-11-04 | 1986-11-04 | 偏光ビ−ムスプリツタ−兼２波長分離フイルタ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63116105A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749496A (ja) * | 1992-10-09 | 1995-02-21 | Asahi Glass Co Ltd | 照明装置及び液晶表示装置 |
| WO1997007418A1 (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | National Research Council Of Canada | Thin film polarizing device |
-
1986
- 1986-11-04 JP JP26217486A patent/JPS63116105A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749496A (ja) * | 1992-10-09 | 1995-02-21 | Asahi Glass Co Ltd | 照明装置及び液晶表示装置 |
| WO1997007418A1 (en) * | 1995-08-14 | 1997-02-27 | National Research Council Of Canada | Thin film polarizing device |
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