JP5030173B2 - 分散プリズム - Google Patents
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Description
より詳細には、一般に、分光計測においては、回折格子やフーリエ分光法あるいはプリズム分光器が利用されている。
ところで、天体等の低分散分光観測においては、屈折率の波長分散特性(屈折率分散)が異なる複数個のプリズムを組み合わせた直視分散プリズム(図1に示すアミチ(Amici)分光器のプリズム等)やグリズム(直視回折格子)等の分散光学素子が用いられてきた。
こうした背景から、角度分散は小さくても良いが、1/20波長以下の波面精度の達成が容易な回折限界用の分散光学素子たる分散プリズムの開発が望まれていた。
n(λ)=A0+A2λ−2+A3λ−4
によって任意の波長範囲においてフィッティングした場合にA3/A2の絶対値が最小のプリズムより2倍以上大きくなるようにしたものである。
従って、本発明による分散プリズムによれば、従来の回折格子よりも高い効率を得ることができ、しかも、回折格子と比べて製造が容易であり、かつ、コストを低減することができる。
即ち、図2には、本発明による線形角度分散プリズムの実施の形態の一例の概念構成説明図が示されている。
こうした線形角度分散プリズム10は、低分解能の分光計測にはそのまま分散光学素子として用いると好適であり、また、線形角度分散プリズム10は、高次回折光を利用して広い波長範囲を同時に高分解能観測するエシェル(Echelle)分光器の次数分離用垂直分散光学素子としても有効である。
次に、上記した第1プリズム12の屈折率n1と第2プリズム14の屈折率:n2と第3プリズム16の屈折率:n3とについて、以下に詳細に説明することとする。
n(λ)=A0+A1λ2+A2λ−2+A3λ−4+A4λ−6+A5λ−8 ・・・ (1)
によってフィッティングすることができる。
n(λ)=A0+A2λ−2+A3λ−4 ・・・ (2)
によってフィッティングすることができる(図3を参照する。)。
ここで、A2とA3との項の比率が異なる材質のプリズムを組み合せて頂角を調節することにより、出射角を波長の1次関数、即ち、波長や波数に対して線形に近い角度分散にすることができる。
多くの光学ガラスや結晶に対して屈折分散が大きく異なるポリカーボネート等の樹脂を組み合せた本発明による線形角度分散プリズムは、光学ガラスや結晶をのみを組み合せた従来の分散プリズムより素子の厚さを薄くすることができる。
上記した本発明の線形角度分散プリズム10は、任意の波長範囲において従来の分散プリズムより波長に対してほぼ線形の角度分散が得られる。
S−TIM39(商標)の屈折率=0.976+0.00549λ−2+0.000145λ−4 ・・・ (4)
S−FSL5(商標)の屈折率=0.989+0.00305λ−2−0.0000768λ−4 ・・・ (5)
また、A3/A2の値は、ポリカーボネートが「A3/A2=0.165」であり、S−TIM39(商標)が「A3/A2=0.0264」であり、S−FSL5(商標)が「A3/A2=−0.0252」である。
次に、図4には、波長400nmと波長800nmにおいて出射角の差が0.3°になるように構成した場合における、線形角度分散プリズム10を含む各種プリズムおよび回折格子などの分散光学素子の角度分散特性のグラフが示されている。
次に、図5には、波長200nmと波長600nmにおいて出射角の差が0.3°になるように構成した場合における、線形角度分散プリズム10を含む分散光学素子の角度分散特性のグラフが示されている。
なお、上記において説明したように、ポリカーボネート、S−TIM39(商標)ならびにS−FSL5(商標)の波長500nmにおいて規格化された屈折率は、上記した式(3)〜(5)で与えられるが、ポリカーボネートの代わりに上記した式(2)において、A0=0.984、A2=0.000、A3=0.001(A3/A2=∞)の材質(A2:0,A3:0.001)について検討した。
また、通常の光学のガラス(nd<1.6,νd>25)については、波長400〜1000nmの屈折率から試算した範囲では、A3/A2の値が−0.025から0.027であった。
12 第1プリズム
14 第2プリズム
16 第3プリズム
100 アミチ分光器のプリズム
102 第1プリズム
104 第2プリズム
Claims (3)
- 屈折率分散が異なる少なくとも3種類以上のプリズムを組み合せたものであり、
前記3種類以上のプリズムのなかの1種類以上のプリズムは、誘電体の屈折率を求める波長のベキ乗の分散式
n(λ)=A0+A2λ−2+A3λ−4
によって任意の波長範囲においてフィッティングした場合にA3/A2の絶対値が最小のプリズムより2倍以上大きい
ことを特徴とする分散プリズム。 - 請求項1に記載の分散プリズムにおいて、
前記1種類以上のプリズムは、樹脂よりなる
ことを特徴とする分散プリズム。 - 請求項2に記載の分散プリズムにおいて、
前記樹脂は、少なくとも1種類がポリカーボネートまたはフッ素系樹脂である
ことを特徴とする分散プリズム。
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JP2008163131A JP5030173B2 (ja) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | 分散プリズム |
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JP2008163131A JP5030173B2 (ja) | 2008-06-23 | 2008-06-23 | 分散プリズム |
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JP2008288195A (ja) * | 2007-03-07 | 2008-11-27 | Rohm & Haas Denmark Finance As | 偏光転向フィルムを含む、低減された色分解を有するバックライトユニット |
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