JPH06230220A - 誘電体多層膜光学部品 - Google Patents
誘電体多層膜光学部品Info
- Publication number
- JPH06230220A JPH06230220A JP3731293A JP3731293A JPH06230220A JP H06230220 A JPH06230220 A JP H06230220A JP 3731293 A JP3731293 A JP 3731293A JP 3731293 A JP3731293 A JP 3731293A JP H06230220 A JPH06230220 A JP H06230220A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入射光の偏光状態に無依存で、透過と反射の
比率が一定なパワー変動のない誘電体多層膜光学部品を
提供すること 【構成】 光学ガラス等からなる基板1の表面に誘電体
多層膜2を形成してなる第1の光学素子3を光線Lに対
して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて配置する。そ
してその後方に、第1の光学素子と同一特性からなる第
2の光学素子4を、光線に対して同一の角度θだけ傾斜
させて配置する。但し、その傾きの方向(第2の光学素
子の平面に直交する線分Bの向く方向)を、上記第1の
光学素子におけるそれに対し、90度ずらした方向とし
ている。すなわち、光線Lを含む水平平面内に上記直線
Bが位置し、その直線Bと光線Lとの成す角がθとなる
ように配置している。これにより、第1の光学素子にお
けるS(P)偏光成分が第2光学素子ではP(S)偏光
成分となる。
比率が一定なパワー変動のない誘電体多層膜光学部品を
提供すること 【構成】 光学ガラス等からなる基板1の表面に誘電体
多層膜2を形成してなる第1の光学素子3を光線Lに対
して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて配置する。そ
してその後方に、第1の光学素子と同一特性からなる第
2の光学素子4を、光線に対して同一の角度θだけ傾斜
させて配置する。但し、その傾きの方向(第2の光学素
子の平面に直交する線分Bの向く方向)を、上記第1の
光学素子におけるそれに対し、90度ずらした方向とし
ている。すなわち、光線Lを含む水平平面内に上記直線
Bが位置し、その直線Bと光線Lとの成す角がθとなる
ように配置している。これにより、第1の光学素子にお
けるS(P)偏光成分が第2光学素子ではP(S)偏光
成分となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体多層膜光学部品
に関するものである。
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば光通信,光計測等の分野で利用さ
れる光結合器,光分岐器,光合波器,光分波器等の光学
装置(部品)は、誘電体多層膜を施して形成されるフィ
ルター,ビームスプリッター,プリズム,反射器等の各
種素子を適宜組み合わせ配置することにより構成され
る。そしてこの誘電体多層膜を有する素子は、光学ガラ
スや光学結晶の基板表面に、比較的屈折率の大きい誘電
体と、比較的屈折率の小さい誘電体とを交互に蒸着して
誘電体多層膜を形成し、任意の波長の光に対して膜厚,
膜の屈折率等を調整することにより一定比率の透過と反
射を生じるようになっている。
れる光結合器,光分岐器,光合波器,光分波器等の光学
装置(部品)は、誘電体多層膜を施して形成されるフィ
ルター,ビームスプリッター,プリズム,反射器等の各
種素子を適宜組み合わせ配置することにより構成され
る。そしてこの誘電体多層膜を有する素子は、光学ガラ
スや光学結晶の基板表面に、比較的屈折率の大きい誘電
体と、比較的屈折率の小さい誘電体とを交互に蒸着して
誘電体多層膜を形成し、任意の波長の光に対して膜厚,
膜の屈折率等を調整することにより一定比率の透過と反
射を生じるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、誘電体多層膜
は、波長に対する透過率がP波とS波とで異なり、しか
も光線に対する傾斜角度が大きくなるほどP波とS波の
透過率の差が大きくなる性質を有するため、入射する光
線の偏光角度(状態)により透過して出力される光の強
度が異なる。すなわち、偏光依存性が現れ、透過光のパ
ワーのばらつきを生じてしまう(透過と反射の比率が変
動してしまう)。さらに、上記素子を用いて所定の波長
の光を取り出す(分離する)場合等のように、反射と透
過の両者を利用する場合には、光線に対して通常素子
(基板)を傾斜させて配置させるため、上記問題がより
顕著となる。そしてその一例を示すと本発明の実施例で
示した図3のように、ある波長におけるS波の透過率が
98%程度で、P波のそれは90%程度であるとする
と、入射光がS波の直線偏光或いはS波成分が多い場合
には、98%近くの大部分の光が透過するが、P波の直
線偏光などの場合には、90%程度しか透過しないた
め、その入射光の偏光状態により最大8%もの差が生じ
てしまう。
は、波長に対する透過率がP波とS波とで異なり、しか
も光線に対する傾斜角度が大きくなるほどP波とS波の
透過率の差が大きくなる性質を有するため、入射する光
線の偏光角度(状態)により透過して出力される光の強
度が異なる。すなわち、偏光依存性が現れ、透過光のパ
ワーのばらつきを生じてしまう(透過と反射の比率が変
動してしまう)。さらに、上記素子を用いて所定の波長
の光を取り出す(分離する)場合等のように、反射と透
過の両者を利用する場合には、光線に対して通常素子
(基板)を傾斜させて配置させるため、上記問題がより
顕著となる。そしてその一例を示すと本発明の実施例で
示した図3のように、ある波長におけるS波の透過率が
98%程度で、P波のそれは90%程度であるとする
と、入射光がS波の直線偏光或いはS波成分が多い場合
には、98%近くの大部分の光が透過するが、P波の直
線偏光などの場合には、90%程度しか透過しないた
め、その入射光の偏光状態により最大8%もの差が生じ
てしまう。
【0004】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、入射光の偏光状態に
無依存で、透過と反射の比率が一定なパワー変動のない
誘電体多層膜光学部品を提供することにある。
もので、その目的とするところは、入射光の偏光状態に
無依存で、透過と反射の比率が一定なパワー変動のない
誘電体多層膜光学部品を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る誘電体多層膜光学部品では、光線に
対して所定角度で傾斜状に配置された誘電体多層膜を有
する第1の光学素子と、その第1の光学素子の後方に配
置されるとともに前記第1の光学素子の傾き方向に対し
て90度異なる方向に傾き方向を有し、前記第1の光学
素子と略同一の特性からなる誘電体多層膜を有する第2
の光学素子とを備えた。
ため、本発明に係る誘電体多層膜光学部品では、光線に
対して所定角度で傾斜状に配置された誘電体多層膜を有
する第1の光学素子と、その第1の光学素子の後方に配
置されるとともに前記第1の光学素子の傾き方向に対し
て90度異なる方向に傾き方向を有し、前記第1の光学
素子と略同一の特性からなる誘電体多層膜を有する第2
の光学素子とを備えた。
【0006】
【作用】第1の光学素子における入射光のS偏光成分と
P偏光成分は、第2の光学素子では、それぞれ逆にP偏
光成分とS偏光線分となる。したがって、入射光の波長
λにおけるS偏光成分の透過率と、P偏光成分の透過率
が異なっていたとしても両光学素子を透過した光は、結
局S偏光とP偏光の両方の透過率の影響を受け、その光
学部品全体の透過率は、入射光の偏光状態に関係なく
(無依存で)両偏光成分の透過率の積となる。
P偏光成分は、第2の光学素子では、それぞれ逆にP偏
光成分とS偏光線分となる。したがって、入射光の波長
λにおけるS偏光成分の透過率と、P偏光成分の透過率
が異なっていたとしても両光学素子を透過した光は、結
局S偏光とP偏光の両方の透過率の影響を受け、その光
学部品全体の透過率は、入射光の偏光状態に関係なく
(無依存で)両偏光成分の透過率の積となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る誘電体多層膜光学部品の
好適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。図1
は、本発明の一実施例を示しており、同図に示すよう
に、光学ガラス等からなる基板1の表面に誘電体多層膜
2を形成してなる光学素子を2個用い、それら第1,第
2の光学素子3,4を光線Lの進む方向に順にそれぞれ
所定角度に傾斜させた状態で配置している。そして、そ
の第1,第2の光学素子3,4は、ともに同一形状・同
一特性を有する基板1並びに誘電体多層膜2から構成さ
れている。
好適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。図1
は、本発明の一実施例を示しており、同図に示すよう
に、光学ガラス等からなる基板1の表面に誘電体多層膜
2を形成してなる光学素子を2個用い、それら第1,第
2の光学素子3,4を光線Lの進む方向に順にそれぞれ
所定角度に傾斜させた状態で配置している。そして、そ
の第1,第2の光学素子3,4は、ともに同一形状・同
一特性を有する基板1並びに誘電体多層膜2から構成さ
れている。
【0008】ここで本発明では、まず第1の光学素子3
を光線Lに対して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて
配置している。本例では、その傾き方向(第1の光学素
子3の平面に直交する線分Aの向く方向)が、光線Lを
含む垂直平面内で下方に向けて傾斜するように配置させ
ている。そして、その第1の光学素子3の後方の所定距
離だけ離した位置に、第2の光学素子4を、光線Lに対
して同一の角度θだけ傾斜させて配置している。但し、
その傾きの方向(第2の光学素子4の平面に直交する線
分Bの向く方向)が、上記第1の光学素子3におけるそ
れに対し、90度ずらした方向となっている。すなわ
ち、光線Lを含む水平平面内に上記直線Bが位置し、そ
の直線Bと光線Lとの成す角がθとなるように配置して
いる。
を光線Lに対して所定方向に所定角度θだけ傾斜させて
配置している。本例では、その傾き方向(第1の光学素
子3の平面に直交する線分Aの向く方向)が、光線Lを
含む垂直平面内で下方に向けて傾斜するように配置させ
ている。そして、その第1の光学素子3の後方の所定距
離だけ離した位置に、第2の光学素子4を、光線Lに対
して同一の角度θだけ傾斜させて配置している。但し、
その傾きの方向(第2の光学素子4の平面に直交する線
分Bの向く方向)が、上記第1の光学素子3におけるそ
れに対し、90度ずらした方向となっている。すなわ
ち、光線Lを含む水平平面内に上記直線Bが位置し、そ
の直線Bと光線Lとの成す角がθとなるように配置して
いる。
【0009】係る構成としたことにより、第1の光学素
子3におけるS偏光成分とP偏光成分が、第2の光学素
子4では、それぞれ逆にP偏光成分とS偏光線分とな
る。したがって、入射光の波長λにおけるS偏光成分の
透過率がT1[%]で、P偏光成分のそれがT2[%]
であるとすると、第1,第2の光学素子3,4を透過し
た出射光の強度は、入射光の偏光状態に関係なく(無依
存で)入射光の強度のほぼ(T1×T2)/100
[%]となり、パワー変動がなくなる。
子3におけるS偏光成分とP偏光成分が、第2の光学素
子4では、それぞれ逆にP偏光成分とS偏光線分とな
る。したがって、入射光の波長λにおけるS偏光成分の
透過率がT1[%]で、P偏光成分のそれがT2[%]
であるとすると、第1,第2の光学素子3,4を透過し
た出射光の強度は、入射光の偏光状態に関係なく(無依
存で)入射光の強度のほぼ(T1×T2)/100
[%]となり、パワー変動がなくなる。
【0010】図2は上記した一対の光学素子を用いて構
成される合波器を示しており、同図(A)が平面図で同
図(B)が正面図である。図示するように、両光学素子
3,4として、同一特性(図3に示す)からなるロング
ウェーブパスフィルタを用い、その光学素子3,4の光
線Lに対する傾斜角度θを22.5度にしている。そし
て、第1の光学素子3に対して波長1.55μmの光線
Lを入射し、第2の光学素子4に波長1.48μmを入
射させる。すると、1.55μmの光線Lは、第1,第
2の光学素子3,4内を透過して出射し、第2の光学素
子4に入射された1.48μmの光線L′は、そこにお
いて全反射して上記1.55μmの出射光と合波され
る。
成される合波器を示しており、同図(A)が平面図で同
図(B)が正面図である。図示するように、両光学素子
3,4として、同一特性(図3に示す)からなるロング
ウェーブパスフィルタを用い、その光学素子3,4の光
線Lに対する傾斜角度θを22.5度にしている。そし
て、第1の光学素子3に対して波長1.55μmの光線
Lを入射し、第2の光学素子4に波長1.48μmを入
射させる。すると、1.55μmの光線Lは、第1,第
2の光学素子3,4内を透過して出射し、第2の光学素
子4に入射された1.48μmの光線L′は、そこにお
いて全反射して上記1.55μmの出射光と合波され
る。
【0011】ここで、仮に上記入射光が第1の光学素子
3に対してS偏光とすると、第1の光学素子3を透過し
て出射された光の強度は98%となり、そのまま第2の
光学素子4に入射されると、第2の光学素子4に対して
P偏光となるため、そこを透過する時に光の強度が90
%となる。よって、第1の光学素子3に対する入射光の
強度が最終的に合波器を出射する時には88.2%
(0.98×0.90)となる。
3に対してS偏光とすると、第1の光学素子3を透過し
て出射された光の強度は98%となり、そのまま第2の
光学素子4に入射されると、第2の光学素子4に対して
P偏光となるため、そこを透過する時に光の強度が90
%となる。よって、第1の光学素子3に対する入射光の
強度が最終的に合波器を出射する時には88.2%
(0.98×0.90)となる。
【0012】一方、第1の光学素子3に対してP偏光の
状態で入射されたとすると、上記と記は逆の作用により
第1の光学素子3でその強度が90%に落ち、さらに第
2の光学素子4でその98%に落ちるが、やはり、合波
器の出射光の強度は入射光の88.2%(0.90×
0.98)となり、上記と同じになる。すなわち、入射
光のS偏光成分とP偏光成分の比率(偏光状態)に関係
なく、その出射光の強度、つまり、合波器の透過率は8
8.2%で一定となる。
状態で入射されたとすると、上記と記は逆の作用により
第1の光学素子3でその強度が90%に落ち、さらに第
2の光学素子4でその98%に落ちるが、やはり、合波
器の出射光の強度は入射光の88.2%(0.90×
0.98)となり、上記と同じになる。すなわち、入射
光のS偏光成分とP偏光成分の比率(偏光状態)に関係
なく、その出射光の強度、つまり、合波器の透過率は8
8.2%で一定となる。
【0013】そして、上記構成の合波器と、従来の合波
器(ロングウェーブパスフィルタを1個用いたもの)を
それぞれ5個ずつ作成し、その透過光の偏光依存性(変
動量)を調べたところ、従来のものではP偏光とS変更
との差が0.12〜0.20dB程度あったのに対し、
本発明品では0.04〜0.07dB程度と非常に小さ
くなった。
器(ロングウェーブパスフィルタを1個用いたもの)を
それぞれ5個ずつ作成し、その透過光の偏光依存性(変
動量)を調べたところ、従来のものではP偏光とS変更
との差が0.12〜0.20dB程度あったのに対し、
本発明品では0.04〜0.07dB程度と非常に小さ
くなった。
【0014】なお、上記した実施例では、光学素子とし
てロングウェーブパスフィルタの例を示したが、本発明
はこれに限ることはなく、ショートウェーブパスフィル
タやバンドパスフィルタ等のフィルタの他、ビームスプ
リッター,プリズム,反射器等の種々の素子について適
用することができるのはもちろんのこと、それらを適宜
組み合わせてできる本発明に係る光学部品としても上記
した合波器に限ることはなく、光線の流れ方向を上記と
逆方向にすれば、分波器となり、さらに、本発明が適用
される光学部品はそれらに限ることなく、誘電体多層膜
を施した素子からなる光学部品であれば、適用すること
ができる。
てロングウェーブパスフィルタの例を示したが、本発明
はこれに限ることはなく、ショートウェーブパスフィル
タやバンドパスフィルタ等のフィルタの他、ビームスプ
リッター,プリズム,反射器等の種々の素子について適
用することができるのはもちろんのこと、それらを適宜
組み合わせてできる本発明に係る光学部品としても上記
した合波器に限ることはなく、光線の流れ方向を上記と
逆方向にすれば、分波器となり、さらに、本発明が適用
される光学部品はそれらに限ることなく、誘電体多層膜
を施した素子からなる光学部品であれば、適用すること
ができる。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る誘電体多層
膜光学部品では、誘電体多層膜を施した2つの光学素子
を所定の位置関係で配置したため、一方の光学素子に入
射される光線のP偏光成分(S偏光成分)が、他方の光
学素子に対してはS偏光成分(P偏光成分)となるた
め、両光学素子からなる光学部品に入射される光線の偏
光状態に関係なく光学部品の透過率は一定となる。
膜光学部品では、誘電体多層膜を施した2つの光学素子
を所定の位置関係で配置したため、一方の光学素子に入
射される光線のP偏光成分(S偏光成分)が、他方の光
学素子に対してはS偏光成分(P偏光成分)となるた
め、両光学素子からなる光学部品に入射される光線の偏
光状態に関係なく光学部品の透過率は一定となる。
【図1】本発明に係る誘電体多層膜光学部品の一実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図2】(A)はその一使用例である合波器を示す平面
図である。(B)はその一使用例である合波器を示す正
面図である。
図である。(B)はその一使用例である合波器を示す正
面図である。
【図3】(A)はそれに用いられる光学素子の波長−透
過率特性を示す図である。(B)はそれに用いられる光
学素子の波長(1.55μm)における偏光状態に対す
る透過率特性を示す図である。
過率特性を示す図である。(B)はそれに用いられる光
学素子の波長(1.55μm)における偏光状態に対す
る透過率特性を示す図である。
1 基板 2 誘電体多層膜 3 第1の光学素子 4 第2の光学素子
Claims (1)
- 【請求項1】 光線に対して所定角度で傾斜状に配置さ
れた誘電体多層膜を有する第1の光学素子と、 その第1の光学素子の後方に配置されるとともに前記第
1の光学素子の傾き方向に対して90度異なる方向に傾
き方向を有し、前記第1の光学素子と略同一の特性から
なる誘電体多層膜を有する第2の光学素子とを備えた誘
電体多層膜光学部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3731293A JPH06230220A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 誘電体多層膜光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3731293A JPH06230220A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 誘電体多層膜光学部品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06230220A true JPH06230220A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12494175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3731293A Pending JPH06230220A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 誘電体多層膜光学部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06230220A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009096599A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 複合基板を用いた光学部品とその製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59223401A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | Fujitsu Ltd | 光減衰方法 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP3731293A patent/JPH06230220A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59223401A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | Fujitsu Ltd | 光減衰方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009096599A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 複合基板を用いた光学部品とその製造方法 |
JP2009180871A (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 複合基板を用いた光学部品とその製造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970610 |