CN101363753B - 分光元件、分光装置及分光方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种将入射光在多个分光带分光的分光元件。金属体具有在上方开口的坑部或孔部。该坑部或孔部形成为具有水平截面相互不平行的至少一对的相对面的多边形状。该坑部或孔部，其内侧面成为镜状的反射面。从开口向坑部或孔部入射的偏振的入射光，由反射面反射，利用自身的干涉在坑部或孔部的内部产生驻波，将入射光在多个波长带分光。

Description

分光元件、分光装置及分光方法

技术领域

本发明涉及用于将输入的光进行分光的分光元件、使用上述分光元件的分光装置和分光方法。

背景技术

作为分光元件、分光装置和分光方法，各种构成被人们所知，一般使用棱镜对入射的光进行分光，并用摄像元件形成电信号后记录。在这样构成的以往的分光光度计中，由于分光的波长的变化与使用棱镜的驱动机构的机械变化相对应，因而难以同时检出多个波长。为了解决该问题，做出如下所示的发明。

在专利文献1中，公开了一种分光装置，其具有按顺序配置在光路上的第1成像透镜、狭缝板、第1准直透镜、分光元件、第2准直透镜、微棱镜阵列、第2成像透镜和二维阵列传感器。由分光元件分光所得的光束中具有规定波长的光束通过微棱镜阵列弯曲，沿规定的方向出射。由此，具有规定波长的分光画像成像在二维阵列传感器的规定传感器上，由此实现能同时得到多个分光的分光装置。

在专利文献2中，公开一种分光装置，其具有棱镜、透镜和摄像元件，其中，所述棱镜形成有相对视场障板和光学***的光轴在不同方向上具有法线的多个光折射面，以通过该各光折射面分割透镜的瞳面的方式设置在透镜的瞳面附近。由此，在摄像元件上生成的多个同一画像作为相互不同的波长成分的多个同一分光画像而形成，实现能同时取得与多个波长相对应的分光画像的分光装置。

专利文献1：日本特开平8-193884号公报

专利文献2：日本特开平8-233658号公报

在这样的分光装置中，相对拍摄分光图像的摄像元件，分别需要由透镜和棱镜构成的光学***，所以在部件配置上和光学设计上需要的空间变大，因此分光装置的尺寸变得非常大。另外由于棱镜、透镜和摄像元件等的部件经由筐体对准位置，因此除了调整需要时间外，位置对准精度也有限度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的分光元件，其能够消除以往的分光元件、分光装置和分光方法中的上述问题点。

本发明的分光元件，其特征在于，由具有坑部或孔部的金属板构成，所述坑部或孔部在上方开口，且为具有水平截面相互不平行的至少一对的相对面的多边形，上述坑部或孔部的内侧面成为镜状的反射面，通过从上述开口向上述坑部或孔部入射的偏振的入射光在上述反射面上反射所导致的干涉，在上述坑部或孔部的内部产生驻波，将上述入射光在多个波长带分光。

此处，所谓“坑部”是具有底部的孔，所谓“孔部”是指贯通孔。

另外，该坑部或孔部的大小为，通过使入射其中的光在内部反射而在内部产生驻波的大小，即不明显比光的波长大的大小，例如为数倍程度的大小。

另外，所谓金属板一般是指具有平行的上表面(正面)和下表面(反面)的薄板，但在此正面和反面并不一定准确地平行，厚度也不限于比水平方向的大小小。

另外，所谓将入射光在多个波长带分光是指使不同波长带的光集聚或稳定在坑部或孔部内部的不同位置，并且如果在这些部位配置分别具有受光部的传感器，则能由每个受光部检测不同波长带的光。作为一个例子，在该坑部或孔部的底部能够使不同的波长带的分光成分集聚在水平方向上不同的位置处。

上述坑部或上述孔部的水平截面的形状需要是具有相互不平行的至少一对的相对面的多边形，这是用于生成上述驻波以使不同波长带的光集聚在不同位置的条件，具体而言，例如能形成等腰梯形等的梯形。认为由于形成了梯形的两腰相互不平行的相对面，因而从坑部或孔部的上方即上述开口入射的偏光在该相对面间反复进行反射，能够使不同波长带的光集聚在坑部或孔部的底部附近的不同位置。

另外，更具体而言，本发明的分光元件，其特征在于，具有贯通厚度均匀的金属板的上表面和下表面至上表面及下表面的孔部，上述孔部中，构成从上述金属板的上表面方向或下表面方向看到的横截面的边中3边的延长线所围成的图形，形成顶角为狭角的等腰三角形，并且，至少构成上述横截面的边中与等腰三角形的等边相接的上述孔部的内侧面成为镜状的反射面，从上述金属板的上表面向上述孔部入射的偏振的入射光，通过入射光在上述孔部的反射面进行反射所导致的干涉，而在多个波长带分光。

另外，本发明的分光元件可以在上述分光元件的上部设有偏光元件，使上述偏光元件的偏光方向为与上述等腰三角形的底边的垂直二等分线平行的方向，或者为与其垂直的方向。

进而，本发明的分光元件，其特征在于，使用上述任意一个分光元件，上述孔部相对上述金属板的上表面和下表面垂直地贯通。

进而，本发明的分光元件，其特征在于，使用上述任意一个分光元件，在作为上述入射光分光后的分光分布的局部位置的上述分光元件的下表面配置受光元件，从而将上述分光分布变换为电信号。

此外，本发明的分光装置可以具有多个上述受光元件，并按照上述分光分布的多个局部位置配置上述受光元件。

另外，本发明的分光装置也可以将由上述分光元件和单个或多个的受光元件的组合构成的分光装置排列多个，作为二维分光装置。

本发明的分光方法，其特征在于，预备具有坑部或孔部的金属板，所述坑部或孔部为具有水平截面相互不平行的至少一对的相对面的多边形，在上方开口且其内侧面成为镜状的反射面，从上述开口使偏振的入射光向上述坑部或孔部入射，通过在上述反射面上反射所导致的干涉，在坑部或孔部的内部产生驻波而将入射光在多个波长带分光。

本发明的分光元件由具有坑部或孔部的金属板构成，所述坑部或孔部为具有水平截面相互不平行的至少一对的相对面的多边形，且在上部开口，坑部或孔部的内侧面成为镜状的反射面，通过从该开口入射的偏振光在反射面上反射所导致的干涉，在内部产生驻波，从而能够将入射光在多个波长带分光，因此能够以极其简单的构造得到与以往的分光元件同样的分光效果。

进而，由于该分光元件和受光元件能够以半导体工艺制造，因而能实现小型且高精度的分光装置。

另外，对于拍摄分光图像的摄像元件，因为不需要由透镜和棱镜够成的光学***，所以能使部件配置上和光学设计上需要的空间减小，因此能使分光装置变得很小。另外由于不使用棱镜、透镜及摄像元件，因而不需要使它们经由筐体而对准位置，不需要用于这些部件调整的时间，还能提高位置对准的精度。

附图说明

图1表示本发明的分光元件的构成例。

图2是本发明的分光元件的示意图。

图3是本发明的分光元件的孔部形状定义图。

图4表示使用本发明的分光元件的Y方向偏振入射光的各波长的分光结果。

图5表示使用本发明的分光元件的Y方向偏振入射光的分光光谱强度。

图6表示使用本发明的分光元件的Y方向偏振入射光的分光光谱强度的峰值位置波长依存性。

图7表示使用本发明的分光元件的X方向偏振入射光的各波长的分光结果。

图8表示使用本发明的分光元件的X方向偏振入射光的分光光谱强度(以后未编辑)。

图9表示本发明的分光元件的孔部形状的变形例。

图10表示使用孔部形状的变形例的分光元件并进行Y方向偏振的入射光的分光结果。

图11表示本发明的分光元件的第2实施方式。

图12表示使用第2实施方式并进行Y方向偏振的入射光的分光结果。

图13表示使用本发明的分光元件构成分光装置的例子。

图14表示与分光装置组合的摄像元件的构成。

图15表示将本发明的分光装置沿二维方向排列多个而构成的二维分光装置。

图16表示本发明的第5实施方式。

图17表示使用本发明的分光元件的Y方向偏振入射光相对Z方向的分光光谱强度。

图18表示本发明的第6实施方式。

标号说明

10分光元件

11反射面

20孔部

90孔部形状的变形例1

92孔部形状的变形例2

1300分光装置

1301半导体基板

1420受光元件

1500二维分光装置

1510分光装置(作为二维分光装置的构成用途)

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的分光元件、分光装置和分光方法的优选实施方式。

(第1实施方式)

图1是本发明的分光元件10的构成的一例。图1(A)是分光元件的俯视图，表示从入射光的入射面看到的分光元件10的形状。分光元件10是在厚度均匀的金属板上具有从上表面即入射面贯通至下表面即出射面的垂直的孔部20的构造体。虽然在图1中描绘的好像是一个分光元件独立存在，然而在制造上或使用上希望形成与相邻的其他的分光元件共有金属板的构造。因此可以认为图1的外形部分是假想的构造。图1(B)是表示图1(A)的A-A’面的剖视图。构成分光元件10的构造体的金属板以其孔部20的内壁反射入射光，在本实施例中其反射面11、12与入射面16和射出面18垂直相交。图1(C)是表示图1(A)的B-B’面的剖视图，与图1(B)相同，反射面13、14与入射面16和射出面18垂直相交。

如在图2中表示的本发明的分光元件的示意图所示，来自分光元件10的入射面16的入射光和未图示的入射光在反射面上的反射光到达射出面而干涉，由该干涉所产生的驻波进行分光。射出面18上的驻波成为分光强度分布。

图3(A)和图3(B)表示本发明的分光元件的孔部形状的定义。对于图3(A)所示的本发明的分光元件的孔部20的形状来说，从入射光相对分光元件的入射面或射出面看到的形状中，作为构成孔部20的边中的3边即边22、边26和边28的延长线的延长线23、延长线27、延长线29围成的图形，形成了图3(B)所示的顶角H为狭角的等腰三角形30。即构成三角形。图3(A)的孔部形状是将等腰三角形30的顶部与底边28平行地切断而成的梯形形状。这取决于要获得分光结果的波长带，要获得分光结果的波长带中如果不需要波长短的带域，则可以省略等腰三角形的顶部。相反如果要进行直到波长短的带域的分光，则变成与等腰三角形相近的形状，最终成为等腰三角形。

本发明的分光元件在分光元件的内壁的反射面上反射入射光，并通过基于反射光和入射光的驻波进行分光，因此在反射面上反射时的光能损失很大的情况下，在分光元件的构造体内壁上反射时入射光的能量损失，很难在射出面得到清晰的强度分布。因此，对于金属板需要选定反射时能量损失少的材料。例如，银作为具有优良反射率的金属被人们所知，可以使用。此外，还可以使用金或铜、作为镜材料的金、铜和铜与锡的合金或铝等。在这些材料上精密地开孔的技术可以使用作为半导体制作技术的异方性蚀刻等。另外，通过使用脉冲激光或光纤激光等超精密加工也能制造。通过利用半导体制造技术，能够稳定地制造高精度的分光元件。

另外，由于孔部的内壁为反射面，因而孔部和其周边的构造体本身使用与后述受光元件相同材料的硅等的半导体基板，仅在内壁上使用上述金、银、铜和铜锡合金的薄膜或薄板即可。半导体基板还是能通过半导体制造技术进行开孔加工。为了使构成反射面的上述金、银、铜和铜锡合金的薄膜形成于半导体基板上所开的孔部的内壁，可使用喷镀、蒸镀和镀覆等方法。在采用这样构造的情况下，能实现与在相同半导体基板上制造的受光元件的一体构造。

图4表示使用本发明的分光元件进行Y方向偏光的入射光的分光结果。图4左侧的坐标系与图1的分光元件的坐标系相对应。在以从分光元件的上表面看到的X方向为纵轴、从分光元件的上表面看到的Y方向为横轴的坐标系中，表示了如何在从波长440nm到波长690nm的6个波长中进行分光。另外入射光使用了沿Y方向偏光的光。在从图4的(A)到(F)的各图中较白显示的部位表示是该波长的光作为驻波强烈存在的峰值。该峰值位置按照每个波长而不同，可知作为分光元件而起作用。

在图5中，将使用图4所示的本发明的分光元件进行Y方向偏光的入射光的分光结果，在分光元件的X方向的中心轴上，使Y轴取Y方向的坐标(距离)，X轴取光谱强度而进行表示。由于Y坐标在光谱强度的最大值处规格化，因而为相对值。明确地知道了在图4中很难明白的每个波长的驻波强烈存在的位置。例如，在440nm的波长中，Y坐标250nm附近、2000nm附近、4200nm附近的3个位置存在光谱强度的峰值。另外，如果注意从Y坐标2500nm附近到4500nm附近，则可知590nm的波长峰值存在于Y坐标2700nm附近，并且随着Y坐标增加存在更短的波长的峰值。

另外，在波长640nm和波长690nm的两个波长中不能看到清晰的波长峰值。这在图4(E)、(F)很明确，是因为在这两个波长中在从分光元件的X方向中心轴离开的位置具有峰值。

图6表示使用图5中所示的本发明的分光元件进行Y方向偏振的入射光的分光的光谱强度的峰值位置波长依存性。X轴表示入射光的波长，Y轴表示光谱强度的峰值位置。光谱强度的峰值位置的0处是图3(A)中表示的分光元件孔部的底边28的位置。

各波长的光谱强度的峰值可以分成两大组。与Y轴方向的0靠近的第1组，从波长440nm到540nm，随着波长的变长，强度的峰值位置大致直线地接近0。然而，从波长590nm到690nm则相反地随着波长的变长，强度的峰值位置大致直线地从0远离。另外一个的第2组，从波长440nm到640nm，随着波长的变长，强度的峰值位置大致直线地接近0。然而，从波长640nm到690nm则相反地随着波长的变长，强度的峰值位置从0远离。

这些强度的峰值位置之所以同样地随着波长的变长，强度的峰值位置并不大致直线地靠近0，是因为在有限大小的孔部共振。图3(A)的孔部20的底边28部分上的反射面对共振产生影响。当底边28无限远时，强度的峰值位置随着波长的变长大致直线地靠近0。

(第1实施方式的第1变形例)

图7表示使用本发明的分光元件进行X方向偏振的入射光的分光结果。图7左侧的坐标系与图1的分光元件的坐标系相对应。表示在波长440nm(A)到波长690nm(F)的6个波长中如何分光。在图7的从(A)到(F)的各图中较白显示的部位表示是该波长的光作为驻波强烈存在的峰值。该峰值位置按照每个波长而不同，可知作为分光元件起作用。与图4所示Y方向偏光结果不同，成为平行于X轴的线状的峰值。

在图8表示将图4所示的使用本发明的分光元件进行X方向偏振的入射光的分光结果，在分光元件的X方向中心轴上使Y轴取Y方向的坐标(距离)，X轴取光谱强度而进行表示。由于Y坐标在光谱强度的最大值处规格化，因而为相对值。每个波长的驻波强烈存在的位置变得单独且明确的是在波长440nm的Y坐标2800nm和Y坐标3800nm附近。例如如果考虑从波长490nm到590nm的波长带，则认为在Y坐标3400nm附近具有峰值，能够使用这些特性进行本发明的分光元件的分光。

(第1实施方式的第2变形例)

图9(A)和图9(B)是将本发明的分光元件的孔部形状变形后的例子。由于图9(A)和图9(B)基本上没有变化，在此主要说明图9(B)。对于本发明的分光元件的孔部92的形状而言，从入射光相对分光元件的入射面或射出面看到的形状中，作为构成孔部92的边中的3边即边22、边26和边28的延长线的延长线23、延长线27、延长线29围成的图形，形成图9(B)所示的顶角H为狭角的等腰三角形30。即构成三角形。图9(B)的孔部形状92是将等腰三角形30的顶部与底边28平行地切断而得到的梯形形状。与第1实施方式不同的是使孔部形状92的角变圆。

在图9(A)中，在Ra＝0.1μm处使角变圆，在图9(B)中，在Rb＝0.5μm处使角变圆。图1的孔部形状是理想的形状，如果能加工成这样的形状则能发挥最高的性能。然而在考虑了现实的加工精度时将角变圆的形状能低价地制造。

图10的(A)～(h)表示使用本实施例的分光元件进行Y方向偏振的入射光的分光结果。虽然未图示，但图10的坐标系与图9的分光元件的坐标系相同。表示各波长的入射光在从波长380nm的(A)和(E)到波长680nm的(D)和(h)的每隔100nm的4个波长中如何分光。在图10(A)～(h)的各图中，较白显示的部位表示该波长的光作为驻波强烈地存在。该驻波强烈地存在的峰值位置和其分布虽然有细微不同的部分，但作为将角以半径0.1μm形成圆角的孔部形状的分光结果的图10(A)～(D)和作为将角以半径0.5μm形成圆角的孔部形状的分光结果的图10(E)～(h)是大致相同的结果，可知都是同样地作为分光元件起作用。

(第2实施方式)

图11是本发明的分光元件10的第2实施方式。图11(A)是俯视图，分光元件10是在厚度均匀的金属板上具有从上表面即入射面贯通到下表面即射出面的锥状孔部21的构造体。与图1所示的第1实施方式的分光元件不同之处在于，分光元件10的孔部21的形状中，入射光相对分光元件10的入射面形状1101和射出面形状1102为相似形状。因此，连接入射面形状1101和射出面形状1102的反射面，相对入射面和反射面以垂直以外的角度相交。

图11(B)是表示图11(A)的B-B’面的剖面图。构成分光元件10的构造体的金属板以其孔部21的内壁反射入射光，但其反射面1103在本实施例中与入射面1104和射出面1105以垂直以外的角度相交。图11(C)是表示图11(A)的C-C’面的剖面图，与图11(B)相同，反射面1103与入射面1104和射出面1105以垂直以外的角度相交。

图12表示使用本发明的分光元件10的第2实施方式并进行Y方向偏振的入射光的分光结果。虽然图12左侧的坐标系与图11的分光元件的坐标系相对应，但是需要注意X轴的正方向有180度的不同(这也可以将图面的上下调换并对齐)。(A)是将波长440nm分光后的结果，(B)是将波长540nm分光后的结果，(C)是将波长640nm分光后的结果。作为光的外观，(A)是蓝色，(B)是绿色，(C)是红色。虽然(A)和(B)相比峰值位置的差很小，但可知在Y方向从106nm移动到110nm。另外，如果将(B)和(C)比较，则除了可知峰值位置进一步沿Y方向移动到112nm之外，还可知第2和第3的峰值在145nm和170nm附近出现。从这些结果可知本实施方式的元件也作为分光元件起作用。

(第3实施方式)

图13表示使用本发明的分光元件10构成分光装置1300的例子。分光元件10是以上所述的分光元件。作为分光元件自身的实施方式能使用任何形态。将向分光元件的入射光(在图中作为一例为白色光)在孔部20分光，通过在作为分光分布局部位置的分光元件的下表面配置受光元件(从1302～1314)，实现能将上述分光分布变换为电信号的分光装置。

受光元件(1302～1312)在半导体(例如硅)基板1301上构成。半导体基板1301上的受光元件能够使用一般半导体基板上的受光元件及其制造方法。

单个的受光元件(1302～1312)，由于各受光元件接受的波长为一定的波长，因此在各受光元件中如果能改变相对波长的受光灵敏度，则通过使受光灵敏度与受光波长相一致，能构成更有效的分光装置。例如，由于受光元件1302接受蓝色的波长，因而通过形成具有蓝光灵敏度提高的受光分光特性的受光元件，来获得即使是很弱的入射光也能得到可靠的分光结果的分光装置。

另外，如果单个的受光元件(1302～1312)是具有相同受光分光特性的构造，则能通过与以往的摄像元件的制作过程相同的制作过程来制作，由于能利用摄像元件的大量生产工程来生产，因而能实现便宜的分光装置。

图14表示与本分光装置组合的摄像元件的构成。图14所示的摄像元件，虽然作为摄像元件的形式是CMOS型摄像元件，然而不仅是CMOS型摄像元件，也可以使用CCD型摄像元件和其他的形式的摄像元件。

各受光元件1410由将光转化成电荷的光电二极管1402、将存储在光电二极管中的电荷在曝光开始前通过来自复位线1405的信号复位的复位晶体管1404、将光电二极管1402的信号增大的放大器1406、及读取放大后的信号并通过选择信号线1409的信号读取至读取线1421的读取晶体管1408构成。各行的读取选择信号线与垂直移位寄存器1460连接，在本实施例中，能同时输出一行。各读取选择线根据需要由垂直移位寄存器1460选择。

从各受光元件读取的受光信号通过读取线1421～1431而被读取。在各线上连接水平选择晶体管1441～1451，与来自水平移位寄存器1470的选择对应地使连接置为ON，从而将信号向输出线1480输出，最终从输出端子1482输出。当然，元件构成的选择是自由的，本发明不受该构成限定。

与图13所示的受光元件1302～1314相当的受光元件，在图14中是受光元件1420～1430，或受光元件1440～1450。通过按照所需的分光分解能配置受光元件，可以构成分光装置。由于将受光元件以一定间隔配置时，从图5所示的使用本发明的分光元件的Y方向偏光的入射光的分光光谱强度也可知，能得到波长大致等间隔的分光结果，因此其优点在于还能够挪用现有的摄像元件或各种光电传感器阵列。

为了连接分光元件和受光元件，有如下方法。首先，根据半导体制造工艺在硅基板等上制造受光元件。如果表面平滑则原来的样子即可，如果不平滑则层压硅玻璃等将表面平滑化。其后，在平滑化后的受光元件表面通过等离子体CVD或蒸镀等层压金属被膜，最后通过蚀刻等形成孔部。或者进一步层压硅玻璃后通过蚀刻等形成孔部，通过蒸镀、CVD或非电解镀等在形成的孔部的反射面上形成金属被膜。这些制造方法能根据半导体工艺实施，具有相对受光元件高精度地对分光元件进行定位的优点。

(第4实施方式)

图15表示将本发明的分光装置沿二维方向排列多个而构成的二维分光装置。将本发明的分光元件1510沿XY方向连续地配置多个，作为二维分光装置1500。能够测定一个分光装置所不能测定的多个光源的分光或光源分光分布。如上述，利用半导体制造工艺即可将分光元件高精度地制造在多个相同的分光装置上，能实现高精度的二维分光测定装置。信号输出和通常的摄像元件一样地读取即可，既能够将输出变为一个，又能根据需要对应于每个分光装置进行输出。进而，由于二维获得分光结果，因而还能作为通常的摄像元件利用。在作为摄像元件使用的情况下，由于通过驻波进行分光，因而能够实现入射光的损失少的高灵敏度的摄像元件。

(第5实施方式)

图16表示本发明的分光元件10的其他实施方式。图16是孔部的俯视图，分光元件10是具有从厚度均匀的金属板的上表面即入射面贯通至下表面即出射面的梯形的孔部20的构造体。孔部20的形状中，在未图示的深度方向上具有6.27μm的厚度。图17的(A)～(E)表示使用本实施例的分光元件进行Y方向偏振的入射光的分光结果。在图17的配置关系中希望注意在图16和图17中坐标发生了旋转。在(A)波长390nm、(B)波长490nm、(C)波长590nm、(D)波长690nm和(E)波长790nm的100nm间隔的5个波长中，在深度方向Z＝0μm～Z＝6.3μm的8个部位的截面表示各波长的入射光如何分光。在图17中的各分光结果中，图中较白显示的部位表示该波长的光作为驻波强烈存在。

如图17所示可知，驻波强烈存在的峰值位置及其分布随着沿Z方向变深而在中央部存在。对于Z＝0μm，存在与孔部20的Y方向侧面(梯形的斜边)平行的驻波，但是看不到强烈存在的部分。如果比较(A)～(E)，则驻波随着波长的变长，驻波的波数(图中的线)有减少的倾向。对于图17(E)波长790nm，在Z＝2.7μm以上的深度能够在中央看到强烈的峰值，对于(D)波长690nm，在Z＝3.6μm以上的深度，对于(C)波长590nm及(B)波长490nm，在Z＝4.5μm以上，对于(A)波长390nm，在Z＝5.4μm以上的深度能在中央部位看到很强的峰值。可知要想对于图17所示的全部波长在孔部20的中央部分获得分光，适用Z＝5.4μm以上的深度。

(第6实施方式)

图18以表的形式表示本发明的分光元件的孔部20的形状的变化。图中，左右大而分为Y方向的长度12.8μm和6.4μm，进而分别有左边的X方向的长度6.4μm、4.8μm、3.2μm的3个种类。另外，对于至此所示的6个种类的形状，将右边/左边的比例从0％(即成为等腰三角形)到75％每隔25％进行试制。确认这些孔部形状也能够作为分光元件起作用。

Claims (15)

1.一种分光元件，其特征在于，由具有坑部或孔部的金属板构成，所述坑部或孔部在上方开口，且为具有水平截面相互不平行的至少一对的相对面的多边形，

上述坑部或孔部的内侧面成为镜状的反射面，

通过从上述开口向上述坑部或孔部入射的偏振的入射光在上述反射面上反射所导致的干涉，在上述坑部或孔部的内部产生驻波，将上述入射光在多个波长带分光，

将入射光在多个波长带分光是指使不同波长带的光集聚或稳定在坑部或孔部内部的不同位置。

2.如权利要求1所述的分光元件，其特征在于，当不同波长带的光集聚在坑部或孔部内部的不同位置时，在上述坑部或孔部的底部上使不同的波长带的分光成分集聚在水平方向上不同的位置处。

3.如权利要求1所述的分光元件，其特征在于，上述坑部或孔部的水平截面的形状是等腰三角形。

4.如权利要求2所述的分光元件，其特征在于，上述坑部或孔部的水平截面的形状是等腰三角形。

5.如权利要求1所述的分光元件，其特征在于，上述坑部或孔部的水平截面的形状是等腰梯形。

6.如权利要求2所述的分光元件，其特征在于，上述坑部或孔部的水平截面的形状是等腰梯形。

7.一种分光元件，其特征在于，具有从厚度均匀的金属板的上表面贯通到下表面的孔部， 

上述孔部的与上述金属板的上述上表面和上述下表面平行的横截面的形状，在以从最长的边由长至短的顺序选择构成上述横截面的边中的3边时，3边的延长线形成顶角为狭角的等腰三角形，

并且，上述孔部的内侧面中至少与上述等腰三角形的等边相接的内侧面成为镜状的反射面，

从上述金属板的上表面向上述孔部入射的偏振的入射光，通过上述入射光在上述孔部的上述反射面进行反射所导致的干涉而在多个波长带分光，

将入射光在多个波长带分光是指使不同波长带的光集聚或稳定在坑部或孔部内部的不同位置。

8.如权利要求7所述的分光元件，其特征在于，在上述分光元件的上部设有偏光元件，使上述偏光元件的偏光方向为与上述等腰三角形的底边的垂直二等分线平行的方向。

9.如权利要求7所述的分光元件，其特征在于，在上述分光元件的上部设有偏光元件，使上述偏光元件的偏光方向为与上述等腰三角形的底边的垂直二等分线垂直的方向。

10.如权利要求7所述的分光元件，其特征在于，上述孔部相对上述金属板的上表面和下表面垂直贯通。

11.一种分光装置，其特征在于，由权利要求7所述的分光元件和配置在作为上述入射光分光后的分光分布的局部位置的上述分光元件的下表面的受光元件构成，通过该受光元件将上述分光分布变换为电信号。

12.如权利要求11所述的分光装置，其特征在于，按照上述分光分布的多个局部位置配置多个上述分光元件。 

13.一种二维分光装置，其特征在于，将如权利要求11所述的分光装置沿二维方向排列多个。

14.一种二维分光装置，其特征在于，将如权利要求12所述的分光装置沿二维方向排列多个。

15.一种分光方法，其特征在于，预备具有坑部或孔部的金属板，所述坑部或孔部为具有水平截面相互不平行的至少一对的相对面的多边形，在上方开口且其内侧面成为镜状的反射面，

从上述开口使偏振的入射光向上述坑部或孔部入射，通过在上述反射面上反射所导致的干涉，在上述坑部或孔部的内部产生驻波而将入射光在多个波长带分光，

将入射光在多个波长带分光是指使不同波长带的光集聚或稳定在坑部或孔部内部的不同位置。 

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