JPH08146218A - 偏光ビームスプリッター - Google Patents

偏光ビームスプリッター

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JPH08146218A
JPH08146218A JP28792694A JP28792694A JPH08146218A JP H08146218 A JPH08146218 A JP H08146218A JP 28792694 A JP28792694 A JP 28792694A JP 28792694 A JP28792694 A JP 28792694A JP H08146218 A JPH08146218 A JP H08146218A
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JP
Japan
Prior art keywords
beam splitter
refractive index
polarized light
reflectance
stack
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP28792694A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ikeda
浩 池田
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08146218A publication Critical patent/JPH08146218A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ±5゜以上の非常に広い角度域で所望の偏光
特性をもたせ、光学系の設計自由度を向上させる。 【構成】 高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して
なる偏光ビームスプリッターにおいて、分岐する光の中
心波長をλとしたとき、高屈折率物質および低屈折率物
質の各光学的膜厚HおよびLが、それぞれ0.8×λ/
4<H<1.0×λ/4かつ0.8×λ/4<L<1.
0×λ/4となる第1のスタックと、1.3×λ/4<
H<1.5×λ/4かつ1.3×λ/4<L<1.5×
λ/4となる第2のスタックとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定波長の光線が入射
した場合に、その偏光状態により分岐する方向が所定の
割合で異なるような偏光ビームスプリッターに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、光ディスク装置、レーザープリ
ンター、レーザー加工機および測定装置などのレーザー
応用機器では、光源からの光路と検出器に至る光路の分
割のために、偏光ビームスプリッターが光学部品の一部
として使用されている。この偏光ビームスプリッター
は、通常、両者とも光学的膜厚が設計波長の1/4倍の
厚さをもつ高屈折率層と低屈折率層とを積層することに
よって構成されている。また、ビームスプリッターとし
て機能する波長領域を広げるために、積層した膜に様々
な調整層をもたせたり、あるいは特開平5−35403
号公報に開示されるように、膜厚を設計波長の1/4倍
の整数倍、あるいは整数の逆数倍の膜厚を基準膜厚とし
て用いている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これら従来
から用いられている偏光ビームスプリッターでは、光線
の入射角の制限が非常に厳しく、多くは45゜のみか、
あるいは他の単一の角度、せいぜい中心角度に対して±
1゜程度の角度域でしか所望の偏光特性を得ることがで
きなかった。
【0004】このため、光学系を構成する要素の配置が
ある程度固定されてしまい、光学設計の範囲が狭くなっ
てしまうために、装置の小型化や簡素化、部品点数の減
少等を図ろうとする場合の制限となっていた。
【0005】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、請求項1に係る発明は、±5゜以上の非
常に広い角度域で所望の偏光特性をもち、光学系の設計
自由度を向上させることができる偏光ビームスプリッタ
ーを提供することを目的とする。
【0006】請求項2に係る発明は、上記目的に加え、
最も良好な偏光ビームスプリッターを提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、高屈折率層と低屈折率層と
を交互に積層してなる偏光ビームスプリッターにおい
て、分岐する光の中心波長をλとしたとき、高屈折率層
および低屈折率層の各光学的膜厚HおよびLが、それぞ
れ0.8×λ/4<H<1.0×λ/4かつ0.8×λ
/4<L<1.0×λ/4となる第1のスタックと、
1.3×λ/4<H<1.5×λ/4かつ1.3×λ/
4<L<1.5×λ/4となる第2のスタックとを有す
ることとした。
【0008】請求項2に係る発明は、請求項1記載の偏
光ビームスプリッターにおいて、前記高屈折率層がTi
2 からなり、低屈折率層がSiO2 からなることを特
徴とする。
【0009】
【作用】第1のスタックだけの膜では、λより短い波長
の光(P,S偏光共)を反射し、λ付近およびλよりあ
る程度長い波長の光をも反射する。そして、S偏光の光
の方がP偏光の光よりも長い波長の光を反射する。これ
とは逆に、第2のスタックだけの膜では、λより長い波
長の光(P,S偏光共)を反射し、λ付近およびλより
ある程度短い波長の光を反射する。そして、S偏光の光
の方がP偏光の光よりも短い波長の光を反射する。
【0010】これら二つのスタックを同時に備える多層
膜では、上記二つの膜の特性を合成したような特性とな
り、λ近辺の波長域でP偏光は透過し、S偏光は反射す
るような偏光ビームスプリッターが得られる。そして、
特に上記のような本発明の膜厚とした場合には、特性の
角度依存性の面でも非常に良好な膜が得られる。
【0011】それぞれのスタックを構成するHおよびL
(第1のスタックのHとL、あるいは第2のスタックの
HとL)は、それぞれ同じ膜厚であってもよく、また異
なる膜厚であっても勿論よい。
【0012】このような構成により、±5゜あるいはそ
れ以上の広い角度域で所望の偏光特性を有する偏光ビー
ムスプリッターを得ることができる。また、この偏光ビ
ームスプリッターを用いることによって、光学系の設計
自由度を増すことができ、光学系を小型で、かつ部品点
数が少ないものとし、構成の簡素化を図ることが可能と
なる。
【0013】
【実施例】
[実施例1]本実施例では、ニオブ酸リチウム(LiN
bO3 )基板上に、45±5゜の角度域で785nmの
波長の光のS偏光の反射率が80%、P偏光の反射率が
0%となるような偏光ビームスプリッターを設けた例を
示す。
【0014】まず、LiNbO3 基板を真空槽中にセッ
トした後、基板を300℃まで加熱し、真空度が5×1
-4Paに到達したところで、光学的膜厚が表1のよう
になるような21層のビームスプリッターを真空蒸着法
によって成膜した。膜材料としては、高屈折率材料にT
iO2 、低屈折率材料にSiO2 を使用した。本実施例
では、第1のスタックは、TiO2 、SiO2 ともに
0.887×λ/4、第2のスタックは、TiO2 、S
iO2 ともに1.385×λ/4である(ただし、λ=
785nm)。
【0015】
【表1】
【0016】この偏光ビームスプリッターの785nm
での透過率特性を測定したところ、図1のように、45
±5゜の角度域でS偏光の反射率が80±1%以内、P
偏光の反射率が2.8%以下、45±4゜の角度域では
S偏光の反射率が80±1%以内、P偏光の反射率が1
%以下であった。
【0017】[実施例2]本実施例では、LiNbO3
基板上に、40〜55゜の角度域で785nmの波長の
光のS偏光の反射率が80%、P偏光の反射率が10%
となるような偏光ビームスプリッターを設けた例を示
す。
【0018】まず、LiNbO3 基板を真空槽中にセッ
トした後、基板を300℃まで加熱し、真空度が5×1
-4Paに到達したところで、光学的膜厚が表2のよう
になるような21層のビームスプリッターを真空蒸着法
によって成膜した。膜材料としては、高屈折率材料にT
iO2 、低屈折率材料にSiO2 を使用した。本実施例
では、第1のスタックは、TiO2 が0.896×λ/
4、SiO2 が0.917×λ/4、第2のスタック
は、TiO2 が1.461×λ/4、SiO2 が1.4
69×λ/4である(ただし、λ=785nm)。
【0019】
【表2】
【0020】この偏光ビームスプリッターの785nm
での透過率特性を測定したところ、図2のように、40
〜55゜の角度域でS偏光の反射率が76.6〜80.
4%、P偏光の反射率が9.3〜13.6%であった。
【0021】[実施例3]本実施例では、LiNbO3
基板上に、45±5゜の角度域で785nmの波長の光
のS偏光の反射率が80%、P偏光の反射率が5%とな
るような偏光ビームスプリッターを設けた例を示す。
【0022】まず、LiNbO3 基板を真空槽中にセッ
トした後、基板を300℃まで加熱し、真空度が5×1
-4Paに到達したところで、光学的膜厚が表3のよう
になるような23層のビームスプリッターを真空蒸着法
によって成膜した。膜材料としては、高屈折率材料にT
iO2 、低屈折率材料にSiO2 を使用した。本実施例
では、第1のスタックは、TiO2 が0.995×λ/
4、SiO2 が0.904×λ/4、第2のスタック
は、TiO2 が1.380×λ/4、SiO2 が1.3
27×λ/4である(ただし、λ=785nm)。
【0023】
【表3】
【0024】この偏光ビームスプリッターの785nm
での透過率特性を測定したところ、図3のように、45
±5゜の角度域でS偏光の反射率が78〜81%、P偏
光の反射率が3.7〜7.6%であった。
【0025】[実施例4]本実施例では、屈折率1.5
2のガラス基板上に、45±7゜の角度域で785nm
の波長の光のS偏光の反射率が80%、P偏光の反射率
が0%となるような偏光ビームスプリッターを設けた例
を示す。
【0026】まず、ガラス基板を真空槽中にセットした
後、基板を300℃まで加熱し、真空度が5×10-4
aに到達したところで、光学的膜厚が表4のようになる
ような26層のビームスプリッターを真空蒸着法によっ
て成膜した。膜材料としては、高屈折率材料にTi
2 、低屈折率材料にSiO2 を使用した。本実施例で
は、第1のスタックは、TiO2 、SiO2 ともに0.
902×λ/4、第2のスタックは、TiO2 、SiO
2 ともに1.338×λ/4である(ただし、λ=78
5nm)。
【0027】
【表4】
【0028】この偏光ビームスプリッターの785nm
での透過率特性を測定したところ、図4のように、45
±7゜の角度域でS偏光の反射率が76〜82%、P偏
光の反射率が5.5%以下、45±5゜の角度域ではS
偏光の反射率が76〜82%、P偏光の反射率が2.2
%以下であった。
【0029】[実施例5]本実施例では、屈折率1.5
2のガラス基板上に、45±5゜の角度域で785nm
の波長の光のS偏光の反射率が80%、P偏光の反射率
が0%となるような偏光ビームスプリッターを設けた例
を示す。
【0030】まず、ガラス基板を真空槽中にセットした
後、基板を300℃まで加熱し、真空度が5×10-4
aに到達したところで、光学的膜厚が表5のようになる
ような24層のビームスプリッターを真空蒸着法によっ
て成膜した。膜材料としては、高屈折率材料にTi
2 、低屈折率材料にSiO2 を使用した。本実施例で
は、第1のスタックは、TiO2 、SiO2 ともに0.
900×λ/4、第2のスタックは、TiO2 、SiO
2 ともに1.385×λ/4である(ただし、λ=78
5nm)。
【0031】
【表5】
【0032】この偏光ビームスプリッターの785nm
での透過率特性を測定したところ、図5のように、45
±5゜の角度域でS偏光の反射率が78.5〜80.5
%、P偏光の反射率が2.2%以下、45±4゜の角度
域ではS偏光の反射率が80±0.5%、P偏光の反射
率が0.8%以下であった。
【0033】[実施例6]本実施例では、屈折率1.5
2のガラス基板上に、45±5゜の角度域で785nm
の波長の光のS偏光の反射率が90%、P偏光の反射率
が0%となるような偏光ビームスプリッターを設けた例
を示す。
【0034】まず、ガラス基板を真空槽中にセットした
後、基板を300℃まで加熱し、真空度が5×10-4P
aに到達したところで、光学的膜厚が表6のようになる
ような27層のビームスプリッターを真空蒸着法によっ
て成膜した。膜材料としては、高屈折率材料にTiO2
、低屈折率材料にSiO2 を使用した。本実施例で
は、第1のスタックは、TiO2 、SiO2 ともに0.
903×λ/4、第2のスタックは、TiO2 、SiO
2 ともに1.345×λ/4である(ただし、λ=78
5nm)。
【0035】
【表6】
【0036】この偏光ビームスプリッターの785nm
での透過率特性を測定したところ、図6のように、45
±5゜の角度域でS偏光の反射率が87〜91%、P偏
光の反射率が4.4%以下、45±4゜の角度域ではS
偏光の反射率が87.5〜91%、P偏光の反射率が
1.7%以下であった。
【0037】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明によ
れば、±5゜以上あるいはそれ以上の広い角度域で所望
の偏光特性を得ることができ、また、その偏光ビームス
プリッターを用いることによって、小型でかつ部品点数
が少なく、簡素な構成の光学系を得ることが可能とな
る。請求項2に係る発明によれば、上記効果に加え、偏
光ビームスプリッターとして最も良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の偏光ビームスプリッターの反射率特
性を示すグラフである。
【図2】実施例2の偏光ビームスプリッターの反射率特
性を示すグラフである。
【図3】実施例3の偏光ビームスプリッターの反射率特
性を示すグラフである。
【図4】実施例4の偏光ビームスプリッターの反射率特
性を示すグラフである。
【図5】実施例5の偏光ビームスプリッターの反射率特
性を示すグラフである。
【図6】実施例6の偏光ビームスプリッターの反射率特
性を示すグラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層
    してなる偏光ビームスプリッターにおいて、分岐する光
    の中心波長をλとしたとき、高屈折率層および低屈折率
    層の各光学的膜厚HおよびLが、それぞれ0.8×λ/
    4<H<1.0×λ/4かつ0.8×λ/4<L<1.
    0×λ/4となる第1のスタックと、1.3×λ/4<
    H<1.5×λ/4かつ1.3×λ/4<L<1.5×
    λ/4となる第2のスタックとを有することを特徴とす
    る偏光ビームスプリッター。
  2. 【請求項2】 前記高屈折率層がTiO2 からなり、低
    屈折率層がSiO2からなることを特徴とする請求項1
    記載の偏光ビームスプリッター。
JP28792694A 1994-11-22 1994-11-22 偏光ビームスプリッター Withdrawn JPH08146218A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6791750B2 (en) * 2002-09-26 2004-09-14 Minolta Co., Ltd. Polarization beam splitter
US6859315B2 (en) * 2001-06-29 2005-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Polarization beam splitter and method of producing the same
US7289267B2 (en) 2003-08-01 2007-10-30 Konica Minolta Opto, Inc. Polarizing beam splitter
JP2008304614A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Canon Inc 偏光素子及び露光装置
CN109343167A (zh) * 2018-12-14 2019-02-15 三明福特科光电有限公司 可见、红外可延展的高消光比偏振棱镜
CN110461203A (zh) * 2017-03-24 2019-11-15 奥林巴斯株式会社 内窥镜***

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6859315B2 (en) * 2001-06-29 2005-02-22 Canon Kabushiki Kaisha Polarization beam splitter and method of producing the same
US6791750B2 (en) * 2002-09-26 2004-09-14 Minolta Co., Ltd. Polarization beam splitter
US7289267B2 (en) 2003-08-01 2007-10-30 Konica Minolta Opto, Inc. Polarizing beam splitter
JP2008304614A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Canon Inc 偏光素子及び露光装置
CN110461203A (zh) * 2017-03-24 2019-11-15 奥林巴斯株式会社 内窥镜***
CN109343167A (zh) * 2018-12-14 2019-02-15 三明福特科光电有限公司 可见、红外可延展的高消光比偏振棱镜
CN109343167B (zh) * 2018-12-14 2024-05-17 三明福特科光电有限公司 可见、红外可延展的高消光比偏振棱镜

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Effective date: 20020205