JPS6346404A - ビ−ムスプリツタ - Google Patents
ビ−ムスプリツタInfo
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- JPS6346404A JPS6346404A JP18955186A JP18955186A JPS6346404A JP S6346404 A JPS6346404 A JP S6346404A JP 18955186 A JP18955186 A JP 18955186A JP 18955186 A JP18955186 A JP 18955186A JP S6346404 A JPS6346404 A JP S6346404A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4416—Heterogeneous cables
- G02B6/4417—High voltage aspects, e.g. in cladding
- G02B6/442—Insulators
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、光学情報装置の光ピツクアップヘッドに用い
られるビームスプリッタに関するものである。
られるビームスプリッタに関するものである。
（従来の技術）
従来、光ピツクアップヘッドでは半導体レーザなどの光
源からの出射光を効率よく利用し、かつバックトークと
称される信号光の逆入射による半導体レーザの発振スペ
クトルや出力光レベルの変動を防ぐため、入射光の偏光
状態により反射率あるいは透過率が異なる偏光ビームス
プリッタと１７４波長板を併用した光アイソレータを採
用していた。しかし、最近は、上述したバックトークを
問題としないものや、ある程度のバックトークがあると
スベク、トルが安定する半導体レーザが得られている。
源からの出射光を効率よく利用し、かつバックトークと
称される信号光の逆入射による半導体レーザの発振スペ
クトルや出力光レベルの変動を防ぐため、入射光の偏光
状態により反射率あるいは透過率が異なる偏光ビームス
プリッタと１７４波長板を併用した光アイソレータを採
用していた。しかし、最近は、上述したバックトークを
問題としないものや、ある程度のバックトークがあると
スベク、トルが安定する半導体レーザが得られている。
この様な状況では、従来の光ピツクアップヘッドで用い
られている１７４波長板と偏光ビームスプリッタをビー
ムスプリッタに置きかえる事が可能であり、光ピツクア
ップヘッドの光学系が簡単になり、小型化・軽量化が実
現できる。
られている１７４波長板と偏光ビームスプリッタをビー
ムスプリッタに置きかえる事が可能であり、光ピツクア
ップヘッドの光学系が簡単になり、小型化・軽量化が実
現できる。
上述の光ピツクアップヘッドの光学系の例を第６図に示
す。半導体レーザ（３ｏ）からの出射光（３２）は、ビ
ームスプリッタ（３４）で反射され、反射光（３６）は
コリメートレンズ（３８）によって平行光（４ｏ）とな
り対物レンズ（４２）に入射する。対物レンズ（４２）
によって情報が記録されたディスク（４４）に集光され
、信号を含んだ反射光（４６）は、光路を逆行しビーム
スプリッタ（３４）を透過し、信号検出系（４８）に導
かれ、光信号は電気信号に変換される。
す。半導体レーザ（３ｏ）からの出射光（３２）は、ビ
ームスプリッタ（３４）で反射され、反射光（３６）は
コリメートレンズ（３８）によって平行光（４ｏ）とな
り対物レンズ（４２）に入射する。対物レンズ（４２）
によって情報が記録されたディスク（４４）に集光され
、信号を含んだ反射光（４６）は、光路を逆行しビーム
スプリッタ（３４）を透過し、信号検出系（４８）に導
かれ、光信号は電気信号に変換される。
この光学系においては、ビームスプリッタ（３４）の透
過率および反射率がともに５０％のとき信号検出系（４
８）に達する光量は２５％となり、この場合の効率が最
も高い。
過率および反射率がともに５０％のとき信号検出系（４
８）に達する光量は２５％となり、この場合の効率が最
も高い。
しかし、現在、この様な光学系で使用されているビーム
スプリッタは、Ｓ偏光とＰ偏光に対する反射率あるいは
透過率をそれぞれ等しくするために、Ａｇなどの金属薄
膜や、Ｓｉなどの半導体膜を単独に、あるいは誘電体薄
膜と組み合わせて用いている。そのため、５％〜１０％
の吸収損失が生じて。
スプリッタは、Ｓ偏光とＰ偏光に対する反射率あるいは
透過率をそれぞれ等しくするために、Ａｇなどの金属薄
膜や、Ｓｉなどの半導体膜を単独に、あるいは誘電体薄
膜と組み合わせて用いている。そのため、５％〜１０％
の吸収損失が生じて。
効率が下がってしまう欠点があする。たとえば、１０％
の吸収損失がある場合には、ビームスプリッタによる反
射あるいは透過１回につき１０％の光量が吸収されるた
め、信号検出系に達する光量は最大でも２０％程度とな
ってしまう、また、金属膜や半導体膜は誘電体膜に比べ
耐久性が悪い。
の吸収損失がある場合には、ビームスプリッタによる反
射あるいは透過１回につき１０％の光量が吸収されるた
め、信号検出系に達する光量は最大でも２０％程度とな
ってしまう、また、金属膜や半導体膜は誘電体膜に比べ
耐久性が悪い。
一方、吸収がほとんどなく膜強度も太き％）誘電体膜だ
けを用いてビームスプリンタを形成することが考えられ
る。しかし、誘電体膜だけではＳ偏光とＰ偏光に対する
反射率あるいき透過率の差が大きくなってしまうため、
光ピツクアップヘッド用ビームスプリッタとしてはこの
様なタイプのものはほとんど見られない、Ｓ偏光とＰ偏
光に対する反射率あるいは透過率の差が大きい場合には
、ビームスプリッタへ入射する光の偏光状態により、反
射率あるいは透過率が異なってしまう、たとえば、ディ
スク（４４）の複屈折の大きさにより反射率あるいは透
過率が変わり、そのため信号検出系（４８）に適する光
量も変化する。したがって、光ピツクアップヘッド用の
ビームスプリッタ（３４）はＳ偏光とＰ偏光とに対する
特性の差が小さくなくてはならない。
けを用いてビームスプリンタを形成することが考えられ
る。しかし、誘電体膜だけではＳ偏光とＰ偏光に対する
反射率あるいき透過率の差が大きくなってしまうため、
光ピツクアップヘッド用ビームスプリッタとしてはこの
様なタイプのものはほとんど見られない、Ｓ偏光とＰ偏
光に対する反射率あるいは透過率の差が大きい場合には
、ビームスプリッタへ入射する光の偏光状態により、反
射率あるいは透過率が異なってしまう、たとえば、ディ
スク（４４）の複屈折の大きさにより反射率あるいは透
過率が変わり、そのため信号検出系（４８）に適する光
量も変化する。したがって、光ピツクアップヘッド用の
ビームスプリッタ（３４）はＳ偏光とＰ偏光とに対する
特性の差が小さくなくてはならない。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のように従来のビームスプリッタは、吸収損失が大
きく、また耐久性が悪がったり、戒はＳ偏光とＰ偏光と
に対する特性の差が大きいという問題があった。
きく、また耐久性が悪がったり、戒はＳ偏光とＰ偏光と
に対する特性の差が大きいという問題があった。
本発明は、吸収損失がほとんどなく、かつＳ偏光とＰ偏
光に対する反射率あるいは透過率の差が小さいビームス
プリッタを提供することを目的とする。
光に対する反射率あるいは透過率の差が小さいビームス
プリッタを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段及び作用）本発明は、基
板上にＴｉｅ、からなる高屈折率ｗｌＩＩＩとＡらＯｌ
からなる低屈折率薄膜を交互に、各層の光学的膜厚がλ
１／４となる様に積層し、全体の層数が６層であるビー
ムスプリッタであり、吸収損失がほとんどなく、かつＳ
偏光とＰ偏光に対する反射率あるいは透過率の差が小さ
い。
板上にＴｉｅ、からなる高屈折率ｗｌＩＩＩとＡらＯｌ
からなる低屈折率薄膜を交互に、各層の光学的膜厚がλ
１／４となる様に積層し、全体の層数が６層であるビー
ムスプリッタであり、吸収損失がほとんどなく、かつＳ
偏光とＰ偏光に対する反射率あるいは透過率の差が小さ
い。
（実施例）
以下５図示実施例を参照して１本発明について詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明のビームスプリッタの構成を示す縦断
面図であり、Ａは空気、Ｂは基板、Ｃは基板Ｂの表面に
形成された誘電体多層膜である。
面図であり、Ａは空気、Ｂは基板、Ｃは基板Ｂの表面に
形成された誘電体多層膜である。
多層膜Ｃは、基板Ｂ側がら空気Ａ側へ順に第１層０）、
第２暦■、第３暦■、第４層に）、第５暦■及び第６層
が形成された６層構造である。第１暦■。
第２暦■、第３暦■、第４層に）、第５暦■及び第６層
が形成された６層構造である。第１暦■。
第３暦■及び第５暦■はＴｉＯ□よりなる高屈折率薄膜
、第２暦■、第４層に）及び第６層０はＡＩｌ□Ｏ１よ
りなる低屈折率薄膜である。各層の光学的膜厚はすべて
λ、／４である。λ。は設計波長であり、使用する光源
の波長により適当に設定する。
、第２暦■、第４層に）及び第６層０はＡＩｌ□Ｏ１よ
りなる低屈折率薄膜である。各層の光学的膜厚はすべて
λ、／４である。λ。は設計波長であり、使用する光源
の波長により適当に設定する。
第２図は本発明の一例のビームスプリッタの分光透過率
特性を示したもので、基板への入射角は１５°の場合を
示す０曲線（へ）はＳＢ光に対する透過率、曲線（１０
）はＰ偏光に対する透過率を示す。この例におけるビー
ムスプリッタは、通常よく使用される屈折率が１．５１
の光学ガラス上にＴｉｅ２とＡＱｔＯ，からなる多５Ｍ
を形成したものである。！２計波長λ。は８５４ｎｍ、
各層の実際の膜厚は第１層より順に９１ｎｍｔ １３０
ｎｍ、 ９１ｎｍ、 １３０ｒｖ、旧ｎｍ、および１３
０ｎｍとなる。設計波長λ。を８５４ｎ１１としたのは
、ビームスプリッタに入射する半導体レーザの波長を７
８０ｎ＋＊としたためで、λ。が８５４ｎｍのとき、７
８０ｎ＋ｍにおけるＳ偏光とＰ偏光の反射率あるいは透
過率の差が最も小さくなる。ここで、低屈折率薄膜とし
て使用しているＡＱ、 Ｏｆｆの屈折率は１．６２、ま
た、高屈折率薄膜として使用しているＴｉｅ、膜は基板
温度、蒸発材料の蒸発速度および雰囲気ガス圧などの蒸
着条件により、屈折率を２．２５〜２．３５程度の範囲
で変化させることができるが、ここでは２．３０とした
。なお屈折率が２．２５あるいは２．３５でも特性はそ
れほど変化しない。
特性を示したもので、基板への入射角は１５°の場合を
示す０曲線（へ）はＳＢ光に対する透過率、曲線（１０
）はＰ偏光に対する透過率を示す。この例におけるビー
ムスプリッタは、通常よく使用される屈折率が１．５１
の光学ガラス上にＴｉｅ２とＡＱｔＯ，からなる多５Ｍ
を形成したものである。！２計波長λ。は８５４ｎｍ、
各層の実際の膜厚は第１層より順に９１ｎｍｔ １３０
ｎｍ、 ９１ｎｍ、 １３０ｒｖ、旧ｎｍ、および１３
０ｎｍとなる。設計波長λ。を８５４ｎ１１としたのは
、ビームスプリッタに入射する半導体レーザの波長を７
８０ｎ＋＊としたためで、λ。が８５４ｎｍのとき、７
８０ｎ＋ｍにおけるＳ偏光とＰ偏光の反射率あるいは透
過率の差が最も小さくなる。ここで、低屈折率薄膜とし
て使用しているＡＱ、 Ｏｆｆの屈折率は１．６２、ま
た、高屈折率薄膜として使用しているＴｉｅ、膜は基板
温度、蒸発材料の蒸発速度および雰囲気ガス圧などの蒸
着条件により、屈折率を２．２５〜２．３５程度の範囲
で変化させることができるが、ここでは２．３０とした
。なお屈折率が２．２５あるいは２．３５でも特性はそ
れほど変化しない。
第３図はＴｉｅ、の屈折率が２．２５と２．３５の場合
の分光透過率曲線である０曲線（１０）はＴｉｅ！の屈
折率が２．２５の場合のＳ偏光に対する透過率１曲線（
１２）は同屈折率が２．２５の場合のＰ偏光に対する透
過率を示す、また曲線（１４）はＴｉｅ、の屈折率は２
．３５の場合のＳ偏光に対する透過率１曲線（１６）は
同屈折率が２．３５の場合のＰ偏光に対する透過率を示
す。
の分光透過率曲線である０曲線（１０）はＴｉｅ！の屈
折率が２．２５の場合のＳ偏光に対する透過率１曲線（
１２）は同屈折率が２．２５の場合のＰ偏光に対する透
過率を示す、また曲線（１４）はＴｉｅ、の屈折率は２
．３５の場合のＳ偏光に対する透過率１曲線（１６）は
同屈折率が２．３５の場合のＰ偏光に対する透過率を示
す。
使用する光源の波長が７８０ｎｍからずわる場合は設計
中心波長λ。を使用する光源の波長に合わせて変化させ
ればよい、使用する光源の波長と設計中心波長λ。どの
関係を表に示す。
中心波長λ。を使用する光源の波長に合わせて変化させ
ればよい、使用する光源の波長と設計中心波長λ。どの
関係を表に示す。
基板についても屈折率が１．５程度の光学ガラスの他に
、屈折率が１．８と高いものや、１．４程度の低いもの
も使用できる。第４図に基板の屈折率が１．８の場合と
１．４の場合の分光透過率特性を示す。
、屈折率が１．８と高いものや、１．４程度の低いもの
も使用できる。第４図に基板の屈折率が１．８の場合と
１．４の場合の分光透過率特性を示す。
曲線（１８）は基板の屈折率が１．８の場合のＳ偏光に
対する透過率、曲線（２０）は同屈折率が１．８の場合
のＰ偏光に対する透過率を示す、また曲線（２２）は基
板の屈折率が１．４の場合のＳ偏光に対する透過率、曲
線（２４）は同屈折率が１．４の場合のＰ偏光に対する
透過率を示す。
対する透過率、曲線（２０）は同屈折率が１．８の場合
のＰ偏光に対する透過率を示す、また曲線（２２）は基
板の屈折率が１．４の場合のＳ偏光に対する透過率、曲
線（２４）は同屈折率が１．４の場合のＰ偏光に対する
透過率を示す。
さらに、設計中心波長λ。を適当にずらすことにより、
４５度以外の入射角でも使用でき、たとえば６０度入射
に対してはλｍ＝８９５ｎｍとすればよい。
４５度以外の入射角でも使用でき、たとえば６０度入射
に対してはλｍ＝８９５ｎｍとすればよい。
この場合の分光特性を第５図に示す１曲線（２６ンはＳ
偏光に対する透過率１曲線（２８）はＰ偏光に対する透
過率をそれぞれ示す。
偏光に対する透過率１曲線（２８）はＰ偏光に対する透
過率をそれぞれ示す。
以上の様なビームスプリフタを第６図に示した光学系の
ビームスプリッタ（３４）として使用した結果、吸収損
失がほとんどないため、信号検出系に達する光量が大き
くなり、２５％近い効率が得られた。また多層膜楕成が
密着性も良く、膜強度も大きいＴｉ０よと＾ｅ２０．の
交互層のため、金属膜や半導体膜を使用しているビーム
スプリッタに比べ耐久性にすぐれている。
ビームスプリッタ（３４）として使用した結果、吸収損
失がほとんどないため、信号検出系に達する光量が大き
くなり、２５％近い効率が得られた。また多層膜楕成が
密着性も良く、膜強度も大きいＴｉ０よと＾ｅ２０．の
交互層のため、金属膜や半導体膜を使用しているビーム
スプリッタに比べ耐久性にすぐれている。
なお、各層の膜厚はλ。／４から多少ずれても特性の大
きな変化は見られず、また、各層の膜厚が最も制御しゃ
すいλ。／４であるため一般的な蒸着装置であれば容易
に蒸着できる。
きな変化は見られず、また、各層の膜厚が最も制御しゃ
すいλ。／４であるため一般的な蒸着装置であれば容易
に蒸着できる。
この発明によｉば、ＴｆＯ，とＡｌｌ、０３ の交互層
において、各層の膜厚をλ、／４とし、多層膜の層数を
６層とすることにより、吸収損失がほとんどなく、Ｓ偏
光とＰ偏光の反射率あるいは透過率の差も小さく、かつ
耐久性にもすぐれたビームスプリッタが得られる。また
、このビームスプリッタを光ピツクアップヘッドのビー
ムスプリッタとして使用する事で、光源から出射された
光を効率良く安定に信号検出系へ導くことができる。
において、各層の膜厚をλ、／４とし、多層膜の層数を
６層とすることにより、吸収損失がほとんどなく、Ｓ偏
光とＰ偏光の反射率あるいは透過率の差も小さく、かつ
耐久性にもすぐれたビームスプリッタが得られる。また
、このビームスプリッタを光ピツクアップヘッドのビー
ムスプリッタとして使用する事で、光源から出射された
光を効率良く安定に信号検出系へ導くことができる。
第１図は本発明に係わるビームスプリッタの断面図、第
２図は本発明の実施例によるビームスプリッタの分光透
過率特性図、第３図は本発明の実施例においてＴｆＯ２
の屈折率が２．２５と２．３５の場合のビームスプリッ
タの分光透過率特性図、第４図は本発明の実施例におい
て基板の屈折率が１．８と１．４の場合のビームスプリ
ッタの分光透過率特性図、第５図は本発明の実施例にお
いて６０度入射とした場合のビームスプリッタの分光透
過率特性図、第６図はビームスプリッタを用いた光ピツ
クアップヘッドの光学系の一例を示す図である。 Ａ・・・空気、 Ｂ・・・基板、Ｃ・・・多
層膜、０〕・・・第１層。 ■・・・第２層、 ■・・・第３層、（イ）・
・・第４層、 ■・・・第５層、■・・・第６
層、 （３０）・・・半導体レーザ、（３４）
・・・ビームスプリッタ。 （３８）・・・コリメートレンズ。 （４２）・・・対物レンズ、 （４４）・・・ディス
ク、（４８）・・・信号検出系。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 大胡典夫 第１図 １長 （ｎｍ） 第２図 三友 長 （ｎｍ） 第３図 １長 （ｎｍ） 第４図 遺 ＋ （ｎｍ） 第５図 第６図
２図は本発明の実施例によるビームスプリッタの分光透
過率特性図、第３図は本発明の実施例においてＴｆＯ２
の屈折率が２．２５と２．３５の場合のビームスプリッ
タの分光透過率特性図、第４図は本発明の実施例におい
て基板の屈折率が１．８と１．４の場合のビームスプリ
ッタの分光透過率特性図、第５図は本発明の実施例にお
いて６０度入射とした場合のビームスプリッタの分光透
過率特性図、第６図はビームスプリッタを用いた光ピツ
クアップヘッドの光学系の一例を示す図である。 Ａ・・・空気、 Ｂ・・・基板、Ｃ・・・多
層膜、０〕・・・第１層。 ■・・・第２層、 ■・・・第３層、（イ）・
・・第４層、 ■・・・第５層、■・・・第６
層、 （３０）・・・半導体レーザ、（３４）
・・・ビームスプリッタ。 （３８）・・・コリメートレンズ。 （４２）・・・対物レンズ、 （４４）・・・ディス
ク、（４８）・・・信号検出系。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 大胡典夫 第１図 １長 （ｎｍ） 第２図 三友 長 （ｎｍ） 第３図 １長 （ｎｍ） 第４図 遺 ＋ （ｎｍ） 第５図 第６図
Claims (2)
- （１）屈折率が１．４０〜１．８０の範囲にある基板上
にＴｉＯ＿２からなる高屈折率薄膜と、Ａｌ＿２Ｏ＿３
からなる低屈折率薄膜とが順に交互に積層された６層の
誘電体多層膜を有することを特徴とするビームスプリッ
タ。 - （２）前記多層膜の各層の光学的膜厚が、設計中心波長
をλ＿０とした場合にλ＿０／４であることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載のビームスプリッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18955186A JPS6346404A (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | ビ−ムスプリツタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18955186A JPS6346404A (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | ビ−ムスプリツタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6346404A true JPS6346404A (ja) | 1988-02-27 |
Family
ID=16243214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18955186A Pending JPS6346404A (ja) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | ビ−ムスプリツタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6346404A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772330A (ja) * | 1993-05-26 | 1995-03-17 | Litton Syst Inc | 選択された周波数の光を反射するためのミラーおよびそれを形成するための方法 |
-
1986
- 1986-08-14 JP JP18955186A patent/JPS6346404A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772330A (ja) * | 1993-05-26 | 1995-03-17 | Litton Syst Inc | 選択された周波数の光を反射するためのミラーおよびそれを形成するための方法 |
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