JPH0664207B2 - 回折格子分光器 - Google Patents
回折格子分光器Info
- Publication number
- JPH0664207B2 JPH0664207B2 JP61080677A JP8067786A JPH0664207B2 JP H0664207 B2 JPH0664207 B2 JP H0664207B2 JP 61080677 A JP61080677 A JP 61080677A JP 8067786 A JP8067786 A JP 8067786A JP H0664207 B2 JPH0664207 B2 JP H0664207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center
- mirror
- diffraction grating
- distance
- concave mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明はツェルニー・ターナー型の回折格子分光器に関
する。
する。
ロ 従来技術 平面回折格子は従来機械切りで格子溝を作っており、格
子パターンは等間隔直線格子であるが、この型の回析格
子はそれ自身は収差を持っていないが、ツェルニー・タ
ーナーマウントの分光器のようにコリメータ素子とテレ
メータ素子に凹面鏡を使ったものでは、凹面鏡に球面鏡
を用い軸外し状態で使うため、これらの凹面鏡によって
収差が発生していた。この収差を補正するためには平面
回析格子の格子パターンを特殊なものにして、回析格子
にコリメータ鏡及びカメラ鏡によって発生する収差を打
消すような収差を発生させればよいが、ホログラフィの
利用によってそのような特殊な格子パターンに近い格子
パターンを製作する可能性が出て来た。しかし従来のホ
ログラフィックな回折格子では回折格子のパターンを格
子基板上に形成するための記録光に球面波を用いていた
ゝめ、格子パターンは回転双曲面群と格子基板との交線
群に限定され、収差補正は不充分なものであった。
子パターンは等間隔直線格子であるが、この型の回析格
子はそれ自身は収差を持っていないが、ツェルニー・タ
ーナーマウントの分光器のようにコリメータ素子とテレ
メータ素子に凹面鏡を使ったものでは、凹面鏡に球面鏡
を用い軸外し状態で使うため、これらの凹面鏡によって
収差が発生していた。この収差を補正するためには平面
回析格子の格子パターンを特殊なものにして、回析格子
にコリメータ鏡及びカメラ鏡によって発生する収差を打
消すような収差を発生させればよいが、ホログラフィの
利用によってそのような特殊な格子パターンに近い格子
パターンを製作する可能性が出て来た。しかし従来のホ
ログラフィックな回折格子では回折格子のパターンを格
子基板上に形成するための記録光に球面波を用いていた
ゝめ、格子パターンは回転双曲面群と格子基板との交線
群に限定され、収差補正は不充分なものであった。
ハ 発明が解決しようとする問題点 本発明はツェルニー・ターナー型分光器においてホログ
ラフィを用いた回折格子の格子パターンの形成に改善を
行ってより完全な収差補正を可能にしようとするもので
ある。
ラフィを用いた回折格子の格子パターンの形成に改善を
行ってより完全な収差補正を可能にしようとするもので
ある。
ニ 問題解決のための手段 ホログラフィによって回折格子基板に回折格子パターン
を記録するための記録光のうち少なくとも一つを非球面
波とした。また非球面波を得る手段として点光源の光
(球面波)を軸外しの球面鏡で反射させた。
を記録するための記録光のうち少なくとも一つを非球面
波とした。また非球面波を得る手段として点光源の光
(球面波)を軸外しの球面鏡で反射させた。
ホ 作 用 ホログラフィによる回折格子パターンの製作法は、回折
格子基板に互いに干渉可能な二光束の光を投射して回折
格子基板面に干渉パターンを形成させ、この干渉パター
ンを基板面に焼付け記録するもので、上記二光束を記録
光、その光源を記録光源と云う。従来は上記した二つの
記録光として平面波或は球面波の光を用いていた。これ
に対して本発明では二つの記録光のうち少くとも一方を
非球面波としたので、干渉パターンを形成する記録条件
のパラメータが増加し、得られる干渉パターンも変化に
富み、干渉パターンの選択の自由度が増すので、記録条
件の選択によって従来に比し収差補正をより完全にでき
るようになった。記録条件のパラメータが増加すると云
うのは、球面波を用いる場合、パラメータは点光源(球
面波だから)の位置のデータだけであるが、非球面波を
用いると、点光源の位置のデータの他に非球面の程度を
決めるパラメータが加わるのである。またこのようにし
て得られる干渉パターンを格子パターンとすると、その
ような回折格子では入射光が平面波或は球面波であって
も、回折光は非球面波になるので、それによって分光器
の光学系全体としての収差特にコマ、非点収差を効果的
に補正できることになるのである。
格子基板に互いに干渉可能な二光束の光を投射して回折
格子基板面に干渉パターンを形成させ、この干渉パター
ンを基板面に焼付け記録するもので、上記二光束を記録
光、その光源を記録光源と云う。従来は上記した二つの
記録光として平面波或は球面波の光を用いていた。これ
に対して本発明では二つの記録光のうち少くとも一方を
非球面波としたので、干渉パターンを形成する記録条件
のパラメータが増加し、得られる干渉パターンも変化に
富み、干渉パターンの選択の自由度が増すので、記録条
件の選択によって従来に比し収差補正をより完全にでき
るようになった。記録条件のパラメータが増加すると云
うのは、球面波を用いる場合、パラメータは点光源(球
面波だから)の位置のデータだけであるが、非球面波を
用いると、点光源の位置のデータの他に非球面の程度を
決めるパラメータが加わるのである。またこのようにし
て得られる干渉パターンを格子パターンとすると、その
ような回折格子では入射光が平面波或は球面波であって
も、回折光は非球面波になるので、それによって分光器
の光学系全体としての収差特にコマ、非点収差を効果的
に補正できることになるのである。
ヘ 実施例 第1図は本発明のツェルニー・ターナー型分光器に用い
る回折格子を製作するためのホログラフィック露光のた
めの各部配置を示すが、1が平面回折格子基板、2,3が
記録光源点で、夫々は同一レーザー(図外)から発射さ
れたレーザービームを2分割して収束させることにより
形成されている。記録光源点2,3から発散する球面波は
それぞれ凹面鏡4,5により非球面波として反射され、回
折格子基板1上で干渉縞を形成する。
る回折格子を製作するためのホログラフィック露光のた
めの各部配置を示すが、1が平面回折格子基板、2,3が
記録光源点で、夫々は同一レーザー(図外)から発射さ
れたレーザービームを2分割して収束させることにより
形成されている。記録光源点2,3から発散する球面波は
それぞれ凹面鏡4,5により非球面波として反射され、回
折格子基板1上で干渉縞を形成する。
第2図は上記配置により作成したホログラフィック平面
回折格子を用いたツェルニー・ターナーマウンティング
の分光系の一例を示す。分光系の波長領域を300nm〜800
nm、回折格子6の中心での格子定数を1/1600mmとし、
コリメータ鏡8を単位長の曲率半径をもつ球面鏡とす
る。
回折格子を用いたツェルニー・ターナーマウンティング
の分光系の一例を示す。分光系の波長領域を300nm〜800
nm、回折格子6の中心での格子定数を1/1600mmとし、
コリメータ鏡8を単位長の曲率半径をもつ球面鏡とす
る。
上記回折格子製作の詳細を述べると、記録光としてレー
ザー波長441.6nmのレーザー光を用い、露光系の配置は
第1図において pc=0.9898 qc=0.3915 τc=1.438゜ pd=0.9896 qd=0.3907 τd=1.564゜ である。また凹面鏡4,5の曲率半径R4,R5はR4=R5=1.00
0である。
ザー波長441.6nmのレーザー光を用い、露光系の配置は
第1図において pc=0.9898 qc=0.3915 τc=1.438゜ pd=0.9896 qd=0.3907 τd=1.564゜ である。また凹面鏡4,5の曲率半径R4,R5はR4=R5=1.00
0である。
分光系の配置は第2図においてr=0.4977,D=0.4298,
D′=0.4325,r′=0.4925,θ=5.53゜,回折格子中心か
ら望むコリメータ鏡中心とカメラ鏡中心間の離角K=2
9.12゜,θ′=13.44゜で使用次数mはm=−1、カメ
ラ鏡9の曲率半径R9はR9=1.013である。したがってpc,
qd,さらに凹面鏡4,5の曲率半径はコリメータ鏡8の曲率
半径に等しいかもしくはその近傍にある。
D′=0.4325,r′=0.4925,θ=5.53゜,回折格子中心か
ら望むコリメータ鏡中心とカメラ鏡中心間の離角K=2
9.12゜,θ′=13.44゜で使用次数mはm=−1、カメ
ラ鏡9の曲率半径R9はR9=1.013である。したがってpc,
qd,さらに凹面鏡4,5の曲率半径はコリメータ鏡8の曲率
半径に等しいかもしくはその近傍にある。
上の例では二つの記録光源点2,3に関して、夫々凹面鏡
を使用しているが、この構成は二つの記録光源のうち少
くとも一方についてだけ採用しておけば充分な場合が設
計上多い。また回析格子基板についても平面以外にシリ
ンドリカル面、球面などを用いることが可能である。
を使用しているが、この構成は二つの記録光源のうち少
くとも一方についてだけ採用しておけば充分な場合が設
計上多い。また回析格子基板についても平面以外にシリ
ンドリカル面、球面などを用いることが可能である。
ト 効 果 本発明による回析格子は従来のホログラフィック回析格
子に比し、記録光に非球面波を用いたことにより格子パ
ターンを形成したので、分光器を構成する光学素子或は
回析格子自身を軸外し状態で用いることにより発生する
収差の補正が従来のホログラフィック回析格子に比し一
層良好になった。また非球面波を得るのに凹球面鏡を軸
外しで用いると、非球面光学系を用いるのに比し、回折
格子の格子パターン記録用光学系を容易にきわめて精密
に最適設計の諸パラメータに合せて構成することができ
る。
子に比し、記録光に非球面波を用いたことにより格子パ
ターンを形成したので、分光器を構成する光学素子或は
回析格子自身を軸外し状態で用いることにより発生する
収差の補正が従来のホログラフィック回析格子に比し一
層良好になった。また非球面波を得るのに凹球面鏡を軸
外しで用いると、非球面光学系を用いるのに比し、回折
格子の格子パターン記録用光学系を容易にきわめて精密
に最適設計の諸パラメータに合せて構成することができ
る。
第1図は本発明におけるホログラフィック回折格子の露
光条件のパラメータの定義を示す平面図、第2図は本発
明における分光器の各部配置のパラメータの定義を示す
平面図である。
光条件のパラメータの定義を示す平面図、第2図は本発
明における分光器の各部配置のパラメータの定義を示す
平面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】ツェルニー・ターナー型回折格子分光器に
おいて使用する回折格子をホログラフィック露光法によ
り下記の露光条件 記 使用する二つの凹面鏡の曲率半径を夫々1.000を基準と
し、露光波長を441.6nm、回折格子中心における格子定
数の目標値を約1/1600mmとして、 1.回折格子基板1の中心と凹面鏡4の中心との間の距離
pc 約1 2.回折格子基板1の中心と凹面鏡5の中心との間の距離
pd 約1 3.凹面鏡4の中心と記録光源点2との間の距離qc 約0.4 4.凹面鏡5の中心と記録光源点3との間の距離qd 約0.4 5.凹面鏡4の中心と記録光源点2とを結ぶ線と凹面鏡4
の中心法線とのなす角τc 約1.4゜ 6.凹面鏡5の中心と記録光源点3を結ぶ線と凹面鏡5の
中心法線とのなす角τd 約1.5゜ によって作成されたものとし、上記回折格子を用いて、
分光器各部の位置関係を規定するパラメータを、コリメ
ータ鏡およびカメラ鏡の各曲率半径1.000を基準として
下記のように設定したことを特徴とする回折格子分光器 記 1.入射スリットとコリメータ鏡中心との間の距離r約0.
5 2.カメラ鏡中心と出射スリットとの間の距離r′ 約0.5 3.コリメータ鏡中心と回折格子中心との間の距離D約0.
43 4.回折格子中心とカメラ鏡中心との距離D′ 約0.43 5.回折格子中心からコリメータ鏡中心とカメラ鏡中心を
望む角K 約29゜ 6.コリメータ鏡への入射光束の中心光線と同光線のコリ
メータ鏡による反射光線のコリメータ鏡中心における入
射角反射角θ 約5.5゜ 7.カメラ鏡への入射光束の中心光線と同光線のカメラ鏡
による反射光線のカメラ鏡中心における入射角反射角
θ′ 約13.4゜
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61080677A JPH0664207B2 (ja) | 1985-04-11 | 1986-04-08 | 回折格子分光器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7715485 | 1985-04-11 | ||
JP60-77154 | 1985-04-11 | ||
JP61080677A JPH0664207B2 (ja) | 1985-04-11 | 1986-04-08 | 回折格子分光器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6230201A JPS6230201A (ja) | 1987-02-09 |
JPH0664207B2 true JPH0664207B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=26418251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61080677A Expired - Lifetime JPH0664207B2 (ja) | 1985-04-11 | 1986-04-08 | 回折格子分光器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0664207B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2647983A2 (en) | 2012-04-06 | 2013-10-09 | Japan Atomic Energy Agency | Spectroscopic apparatus |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5220345B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2013-06-26 | 日本分光株式会社 | 回折格子設計プログラム |
KR101504785B1 (ko) | 2007-08-21 | 2015-03-20 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | 반사 방지 필름 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5344043A (en) * | 1976-10-02 | 1978-04-20 | Nippon Chemical Ind | Device for forming holographic diffraction grating having troidal surface |
JPS56161581A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-11 | Sony Corp | Production of in-line hologram lens |
-
1986
- 1986-04-08 JP JP61080677A patent/JPH0664207B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2647983A2 (en) | 2012-04-06 | 2013-10-09 | Japan Atomic Energy Agency | Spectroscopic apparatus |
US8983032B2 (en) | 2012-04-06 | 2015-03-17 | Japan Atomic Energy Agency | Spectroscopic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6230201A (ja) | 1987-02-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |