JPS62299906A - 偏光分離素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔概　要〕 本発明は、平行平板形の複屈折結晶板を、等方性物質か
らなるプリズムに貼り付番Ｊ１プリズムを介して入射し
た光を前記結晶板内部で全反射させて偏光を平行分離す
るように構成した偏光分離素子であって、複屈折結晶だ
けからなる偏光分離素子に比べて、結晶板の板厚を薄く
して低廉化が図れ、あるいは分離能の向上を図れるよう
にしたものである。

（産業上の利用分野〕 本発明は、偏光を平行分離する偏光分離素子に関する。

偏光分離素子は、光スィッチや、光アイソレークなどの
光デバイスの基本要素である。近年、光デバイスの性能
、特性の高度化と共にその低廉化が強く要求され、従っ
て偏光分離素子の高性能化および低廉化が大きな課題と
なっている。

〔従来の技術〕

従来、偏光分離素子として、複屈折結晶を用いたものが
種々周知である。

従来■土 第２図はその一例を示し、これは平行平板形の複屈折結
晶板１　（以下、単に「結晶板」とも称する）を用いる
。符号には結晶板１の光学軸を示し、角度α１は結晶板
の平行平面に対する光学軸にの角度である。この場合、
結晶板の平行平面に垂直に入射した光りは複屈折効果に
より互いに平行な常光Ｌｌと異常光１，２に分＃【（平
行位置ずれ）されて出射する。結晶板１内での分離角を
β１、結晶板ｌの常光に対する屈折率をｎｏ、また異常
光に対する屈折率をｎａ（ただしｎｏ〈ｎａ）とすると
、となり、例えば結晶板１がルチル（ｎ、＝２．４７゜
ｎ０〜２．７２）の場合、β、’＝５．５”となる。そ
して結晶Ｆｉ１の板厚をｔ、分離幅（平行位置ずれ）を
ｄとすると、 ｄ＝ｔ・Ｌａｎ／？＋ となり、例えばＬ＝１０ｍ−とすると、ｄ　＝０．９６
■Ｉとなる。

従来■１ また、第３図は従来の他の例を示し、これは複屈折結晶
からなるプリズム２を用い、入射光りをプリズム内部で
全反射させて常光Ｌ１と異常光Ｌ２（反射後は常光）と
に分離するものである。この偏光分離素子の原理は、全
反射に、１；り先の偏光方向と光学軸方位の関係が変化
するため、反射前に異常光で、反射後に常光となる成分
（β２）については反射時の入射角と反射角が等しくな
らないことにある。光入射面と光反射面とのなす角度α
２＝４２．５°の場合、β＃５．７”、β＝　１４．７
°となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように、複屈折結晶を用いた偏光分離素子は非常
に大きな偏光分離能を有する。

しかし、従来例１の場合、分離幅ｄをより大きくするた
めには、結晶板の板厚ｔを大きくする必要があり、非常
に高価なものとなる。

また、従来例２の場合は、偏光の平行分離、つまり分離
光の平行位置ずれではなく、角度ずれが生じるものであ
り、他の光デバイス要素の配置構成上、光デバイスが大
型になるという問題がある。

本発明は、これらの問題点を解決すること、つまり偏光
を平行に分離することができ、しかも従来のものに比べ
て分離能が大きく、かつ安価な偏光分離素子を実現する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するため、結晶の光学軸が
平行平面に対し角度をなすように光学軸方位を定めた平
行平板形の複屈折結晶板を、等方性物質からなるプリズ
ムに貼り付け、プリズムを介して入射した光を前記結晶
板内部で全反射させて偏光を分離するように構成した偏
光分離素子を提供するものである。

〔作　用〕

上記本発明の偏光分離素子の構成によれば、複屈折結晶
板の分離能により大きな分離角度が得られる一方、等方
性プリズムにより分離光の平行化が得られ、しかも複屈
折結晶板の板厚を薄くすることができ、低廉化が得られ
る。

（実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の原理および作用の説明図で
ある。

この偏光分離素子は、平行平板形の複屈折結晶板１０を
、等方性物質からなるプリズム１２に貼り付けた構造で
ある。符号には結晶板１１の光学軸を示し、その方位は
結晶板１１の平行平面に対して角度をなすように定めら
れている。また、プリズム１２の材料は、結晶板１１に
おける常光に対する屈折率と同じ屈折率を有するものと
する。

図示の如く、大刀光りを結晶板ＩＩの平行平面に対し所
定以上の入射角度をなす状態で入射させると、結晶板１
１内部で全反射し、前記従来例２に基づいて説明したよ
うな原理により、角度βで常光Ｌｌと異常光Ｌ２（ただ
し、反射後は常光）に分離される。これらの分離光はプ
リズム１２を通過することにより互いに平行にされて、
出射される。

例えば−例として、結晶板Ｉｆがルチル（ｎ０＝２．４
７．　　ｎ　、　＝　２．７２）で、その厚さＴ　＝　
７　ｍｍであり、またプリズム１２がガラス（ｎｏ＝１
．５　）がらなり、α＝４４．２”であるとすると、β
＝９．７°で、分離幅（平行位置ずれ）　［）＝９．９
９ｍｍとなる。

このように、前記従来例１の場合と比べて、板厚の薄い
（Ｔ＜ｔ）結晶板によって高い分離能をうろことができ
、結晶板の板厚を薄くできる分だけ低廉化が図れる。ま
た逆に、結晶板の板厚を従来と同等にした場合は、分離
幅１）　（つまり分離能）を従来のものと比べて格段に
大きくでき、価格が同じとしても分離能を考慮した場合
結局は低度なものとなる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、偏光を平行に分離する
ことができ、しかも従来のものに比べて分離能が大きく
、かつ安価な偏光分離素子が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の原理および作用説明図、 第２図および第３図は従来例１および従来例２を示す図
。 〔符号の説明〕 １１・・・複屈折結晶板 １２・・・プリズム Ｋ・・・光学軸 し・・・人力光 Ｌｌ・・・常光 Ｌ２・・・異常光（常光） Ｔ・・・複屈折結晶板の板厚

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、偏光を平行分離する偏光分離素子であって、結晶の
   光学軸が平行平面に対し角度をなすように光学軸方位を
   定めた平行平板形の複屈折結晶板を、等方性物質からな
   るプリズムに貼り付け、プリズムを介して入射した光を
   前記結晶板内部で全反射させて偏光を分離するように構
   成したことを特徴とする偏光分離素子。