WO2012046323A1 - 位相子 - Google Patents

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WO2012046323A1
WO2012046323A1 PCT/JP2010/067634 JP2010067634W WO2012046323A1 WO 2012046323 A1 WO2012046323 A1 WO 2012046323A1 JP 2010067634 W JP2010067634 W JP 2010067634W WO 2012046323 A1 WO2012046323 A1 WO 2012046323A1
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light
incident light
laf
phase
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PCT/JP2010/067634
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French (fr)
Inventor
伸一郎 戸田
Original Assignee
株式会社光学技研
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/12—Halides

Definitions

  • the present invention relates to a phase shifter, and more particularly to a phase shifter used for laser light in an infrared region.
  • the CO 2 laser is widely used mainly for decoration such as welding, cutting, marking, engraving, and medical treatment.
  • the material to be processed in the CO 2 laser resins, wood, cloth, etc., since the mentioned various materials, processing by CO 2 lasers are versatile technology.
  • the p-polarized light and the s-polarized light can be controlled by making the laser light enter the reflective phase retarder at a specific incident angle.
  • the optical path changes due to reflection, so that the angle and position of incident light and outgoing light are different and adjustment is difficult.
  • the processing apparatus is increased in size because it passes through a large number of reflection type phase shifters. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in the arrangement of the optical system or apparatus in the laser processing apparatus is low.
  • the transmission type phase shifter can adjust only the phase by transmitting the laser beam, and the optical path does not change. Therefore, the apparatus becomes larger as in the case of using the reflection type phase shifter described above. Without being preferred.
  • anisotropic A material that is sexable is needed.
  • CdS can be cited.
  • CdS is designated as a poison, there is a possibility of adversely affecting the human body when polishing and processing CdS crystals. This is not preferable.
  • other materials that transmit light in the above wavelength range and have anisotropy are also mainly poisonous and deleterious substances, and are environmentally hazardous substances. Therefore, a transmissive phaser is used in the control of the CO 2 laser. It was difficult.
  • LaF 3 is known as a material that transmits light in the ultraviolet region and infrared region.
  • Patent Document 1 discloses that LaF 3 can be used for an infrared transmission structure.
  • Patent Document 1 a material having a modulus of elasticity of 100 GPa or more on a ZnS substrate, Ge, Si, GaP, BP, Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , TiO 2 , YF 3 , LaF 3 , CeF 3 is used.
  • An infrared transmission structure having a structure in which a layer composed of any of the above and a layer composed of diamond or diamond-like carbon is sequentially laminated is disclosed.
  • Patent Document 1 since the infrared transmission structure of Patent Document 1 has a configuration in which a plurality of layers are stacked on a ZnS substrate, the configuration is complicated and productivity is reduced. In addition, each layer stacked on the ZnS substrate is in an amorphous state and is not a uniaxial crystal, and thus is not suitable as a phase shifter. Furthermore, since ZnS used as a substrate is designated as a deleterious substance, a phaser using a highly safe material has been desired.
  • the subject is a phaser that transmits incident light in the infrared region and controls the phase of outgoing light that is emitted parallel to the incident light.
  • the phase shifter of the present invention uses a LaF 3 single crystal that is a uniaxial birefringent crystal.
  • the LaF 3 single crystal is transparent in the infrared region and has a high transmittance. Therefore, the phase of transmitted light can be controlled by transmitting a phase shifter made of LaF 3 single crystal. Therefore, since a transmission type phase shifter can be provided even for light in the infrared region, only the phase difference can be controlled without changing the optical path. As a result, in a laser processing apparatus or the like, the configuration for controlling the optical path is suitable without increasing the size.
  • transmissive materials are generally used for transmissive materials that transmit light in the infrared region and are birefringent crystals.
  • transmissive phase retarders have not been generally used, but LaF 3 is not a toxic material. Therefore, it can be suitably used as a phaser. Furthermore, since the phase shifter is formed of LaF 3 single crystal, a complicated process such as laminating a plurality of thin films is not required when manufacturing the phase shifter. Since the phase shifter of the present invention can be manufactured by polishing a LaF 3 single crystal to an appropriate size in accordance with a desired phase difference, the manufacturing process can be simplified.
  • the subject is a phase shifter that transmits incident light in the infrared region and controls the phase of outgoing light that is emitted in parallel to the incident light, the optical axis of which is orthogonal to the incident light.
  • the LaF 3 single crystal disposed as the first crystal is a first crystal, and the optical axis is disposed perpendicular to the optical axis of the incident light and the first crystal, and the thickness is different from the thickness of the first crystal.
  • a second crystal having The second crystal is made of a LaF 3 single crystal and is solved by being adjacent to the first crystal in the traveling direction of the incident light and joined by an optical contact.
  • the phase difference is controlled depending on the difference in thickness.
  • the phase retarder may be very thin depending on a desired phase difference.
  • the first crystal and the second crystal are arranged side by side in the traveling direction of the incident light as described above, and an appropriate thickness can be obtained.
  • the phaser can be controlled by the phase difference.
  • the first crystal and the second crystal are joined by optical contact, no adhesive or the like is used. Therefore, it can be transmitted with high transmittance without absorbing infrared light.
  • the subject is a phase shifter that transmits incident light in the infrared region and controls the phase of outgoing light emitted parallel to the incident light, the optical axis of which is orthogonal to the incident light.
  • the LaF 3 single crystal disposed as the first crystal is a first crystal, and the optical axis is disposed perpendicular to the optical axis of the incident light and the first crystal, and the thickness is different from the thickness of the first crystal.
  • the second crystal is further composed of a LaF 3 single crystal, and is disposed apart from the first crystal in the traveling direction of the incident light.
  • the phase difference is controlled depending on the difference in thickness. can do.
  • the phaser of this configuration does not have a bonding surface. Therefore, even when used for high-power laser light, it can be used for a long time without being damaged.
  • the phase shifter of the present invention is particularly preferably used when the incident light is CO 2 laser light.
  • the LaF 3 single crystal is a crystal that is transparent in the infrared region (at least 7 to 11 ⁇ m).
  • the wavelength of the CO 2 laser light is about 10 ⁇ m, the LaF 3 single crystal can sufficiently transmit the CO 2 laser light. Therefore, the phase shifter of the present invention can control the phase of CO 2 laser light frequently used for microfabrication, and is a transmission type phase shifter as described above. Can be secured.
  • the phase shifter of the present invention uses LaF 3 as a material constituting the phase shifter. Since the LaF 3 single crystal is transparent in the infrared region and is a birefringent crystal, the LaF 3 single crystal can be a transmission phase retarder effective for light in the infrared region. In addition, since the LaF 3 single crystal does not contain an environmental load substance, a highly safe phase retarder can be provided. Furthermore, since the phase retarder of the present invention is composed of a LaF 3 single crystal, the structure is simple. Therefore, it is only necessary to polish the LaF 3 single crystal, and the manufacturing process of the phaser can be simplified. As a result, it is possible to provide a phaser having a good yield and stable quality.
  • LaF 3 is a graph showing the relationship between the wavelength and transmittance of the single crystal.
  • LaF 3 is a graph showing the relationship between the wavelength and the birefringent index of the single crystal. It is explanatory drawing showing the structure of the phaser which concerns on one Embodiment of this invention. It is a graph which shows the relationship between the wavelength of the phaser which concerns on one Embodiment of this invention, and a phase difference. It is a graph which shows the relationship between the wavelength of the phaser which concerns on one Embodiment of this invention, and a phase difference. It is a graph which shows the relationship between the wavelength of the phaser which concerns on one Embodiment of this invention, and a phase difference.
  • FIG. 1 is a graph showing the relationship between the wavelength and transmittance of LaF 3 single crystal
  • Fig. 2 is a graph showing the relationship between the wavelength and the birefringent index of LaF 3 single crystal
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the phase shifter
  • FIGS. 4 to 7 are graphs showing the relationship between the wavelength of the phase shifter and the phase difference
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of a phase shifter according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of a phase shifter according to still another embodiment of the present invention.
  • the phase shifter 100 of this embodiment is demonstrated with reference to FIG. 1 thru
  • the phase shifter 100 of the present embodiment can control the phase of the outgoing light I ′ that is transmitted in parallel to the incident light I through the incident light I in the infrared light region. Then, with the first crystal 10 in which the optical axis L is arranged perpendicular to the incident light I, first crystal 10 is composed of LaF 3 single crystal.
  • the phase shifter 100 of the present embodiment is a polarization control element that can handle at least light in the infrared region.
  • the phaser 100 is made of a LaF 3 single crystal that is transparent in the infrared region and is a uniaxial crystal. As shown in FIG. 1, LaF 3 single crystal has a wavelength of 90 to 90 ⁇ m at least in the infrared region where the wavelength of light is 7 to 11 ⁇ m, more specifically, the wavelength range of light of CO 2 laser. It is a transparent crystal with a light transmittance higher than%.
  • FIG. 2 shows the birefringence ⁇ n (difference between ordinary light refractive index and extraordinary light refractive index) of the LaF 3 single crystal in the above wavelength range.
  • ⁇ n tends to decrease on the long wavelength side, but the LaF 3 single crystal tends to increase ⁇ n on the longer wavelength side as shown in FIG. It is preferable that ⁇ n is increased on the long wavelength side because the wavelength dependency of the phase shifter is reduced. Therefore, the LaF 3 single crystal can transmit light in the infrared region and has a small wavelength dependency, and therefore can be particularly suitably used as a material constituting the phase shifter 100.
  • the phase shifter 100 is formed of a first crystal 10 made of LaF 3 single crystal, which is an anisotropic crystal material.
  • the phaser 100 is mainly formed by polishing a LaF 3 single crystal into a plate shape.
  • the phase shifter 100 has a first incident surface 11 on which incident light I from the outside, which is substantially perpendicular to the optical axis L (x direction in FIG. 3), and a position facing the first incident surface 11.
  • the first transmitted light exit surface 12 which is formed at a thickness d m is provided.
  • the first incident surface 11 and the first transmitted light exit surface 12 are formed substantially in parallel. It will be described later thickness d m.
  • the incident light I incident from the first incident surface 11 substantially perpendicular to the optical axis L is transmitted toward the first transmitted light exit surface 12 facing the first incident surface 11. Then, the emitted light I ′ is emitted from the first transmitted light exit slope 12 to the outside.
  • the incident light I is perpendicular to the polarization component parallel to the optical axis L. Separated into various polarization components.
  • the incident light I has a phase difference depending on the birefringence ⁇ n.
  • the phase difference ⁇ (°) between the incident light I and the outgoing light I ′ is expressed by the following equation (1).
  • the ⁇ + (360 ⁇ m) 360 ⁇ d m (n o ⁇ n e ) / ⁇ (1) (M: degree, d m: thickness, n o: ordinary refractive index, n e: extraordinary refractive index, lambda: wavelength of incident light I)
  • Reference numeral 7 denotes a ⁇ / 2 plate when the wavelength ⁇ of the incident light I is 10.6 ⁇ m and the phase difference ⁇ is 180 ° ( ⁇ ).
  • the phase shifter 100 made of LaF 3 single crystal with low toxicity can control the plane of polarization for light in the infrared region (especially CO 2 laser light) having a wavelength of 7 to 11 ⁇ m.
  • the phase shifter 200 further includes a second crystal 30 having an optical axis L ′ orthogonal to the incident light I and the optical axis L of the first crystal 20 and having a thickness different from the thickness of the first crystal 20. I have.
  • the second crystal 30 is made of a LaF 3 single crystal, is adjacent to the first crystal 20 in the traveling direction of the incident light I, and is joined by an optical contact.
  • the phaser 200 of the present embodiment is composed of two LaF 3 single crystals.
  • the phaser 200 is formed by joining the first crystal 20 made of LaF 3 single crystals having different thicknesses and the second crystal 30 by optical contact. At this time, the optical axis L of the first crystal 20 and the optical axis L ′ of the second crystal 30 are arranged in directions orthogonal to each other.
  • the first crystal 20 has a first incident surface 21 on which incident light I from the outside, which is substantially perpendicular to the optical axis L (x direction in FIG. 8), and a position facing the first incident surface 21.
  • the first transmitted light exit surface 22 which is formed at a thickness d 2 is provided.
  • the plate thickness d 2 indicates the length in the same direction as the incident light I (that is, the y direction).
  • the second crystal 30 is disposed so that its optical axis L ′ is orthogonal to the optical axis L of the first crystal 20 and is adjacent to the first crystal 20 along the traveling direction of the incident light I. Arranged.
  • the second transmitted light exit surface 32 formed at a thickness d 3 is provided.
  • the plate thickness d 3 is the incident light I in the same direction (i.e., y-direction) is intended to refer to a length of.
  • the incident light I incident from the first incident surface 21 substantially perpendicular to the optical axes L and L ′ passes through the first transmitted light exit surface 22 and the second incident surface 31.
  • the light is transmitted toward the second transmitted light exit slope 32.
  • the light incident from the second incident surface 31 of the second crystal 30 joined to the first transmitted light emitting surface 22 of the first crystal 20 is emitted to the outside as the emitted light I ′ from the second transmitted light emitting slope 32.
  • a phase shifter 200 having a configuration in which LaF 3 single crystal, which is a birefringent crystal, is bonded so that the optical axes L and L ′ are orthogonal to each other depends on the birefringence index ⁇ n, similar to the phase shifter 100 described above.
  • ⁇ n the birefringence index
  • the phase difference ⁇ depends on the difference in thickness (d 3 -d 2 ).
  • phase difference ⁇ (°) between the incident light I and the outgoing light I ′ is expressed by the following equation (2).
  • ⁇ + (360 ⁇ m) 360 ⁇ (d 3 ⁇ d 2 ) ⁇ (n o ⁇ n e ) / ⁇ (2)
  • M degree
  • d 2 thickness of the first crystal
  • d 3 thickness of the second crystal
  • n o ordinary refractive index
  • n e extraordinary refractive index
  • lambda wavelength of incident light I
  • the phase difference ⁇ By substituting the phase difference ⁇ into the above equation (2), the difference between the plate thicknesses d 3 and d 2 of the phase shifter 200, that is, ⁇ d can be obtained.
  • FIG. 8 shows the case of d 3 > d 2 , the reverse relationship may be used.
  • the transmission type phase retarder has a problem that, depending on a desired phase difference, if the thickness of the phase retarder has to be very thin, polishing is difficult and the strength is lowered.
  • the phase shifter 200 having an appropriate thickness can be obtained. Therefore, it is possible to improve the processing accuracy and strength, and to obtain the phaser 200 that generates an appropriate phase difference ⁇ .
  • the transmittance is high even in the light in the infrared region (especially the wavelength range is 7 to 11 ⁇ m). As a result, it is particularly preferably used for light in the infrared region.
  • the phaser 300 further includes a second crystal 50 having an optical axis L ′ orthogonal to the incident light I and the optical axis L of the first crystal 40 and having a thickness different from the thickness of the first crystal 40.
  • the second crystal 50 is made of a LaF 3 single crystal and is arranged at a predetermined distance from the first crystal 40 in the traveling direction of the incident light I. That is, it is formed in an air gap type.
  • the phaser 300 of the present embodiment is composed of two LaF 3 single crystals.
  • the phaser 300 is formed by arranging the first crystal 40 made of LaF 3 single crystal and the second crystal 50 in parallel with the air gap S therebetween. At this time, the optical axis L of the first crystal 40 and the optical axis L ′ of the second crystal 50 are arranged in directions orthogonal to each other.
  • the first crystal 40 has a first incident surface 41 on which incident light I from the outside, which is substantially perpendicular to the optical axis L (x direction in FIG. 9), and a position facing the first incident surface 41.
  • the first transmitted light exit surface 42 that is formed at a thickness d 4 is provided.
  • the plate thickness d 4 is the incident light I in the same direction (i.e., y-direction) is intended to refer to a length of.
  • the second crystal 50 is disposed such that its optical axis L ′ is orthogonal to the optical axis L of the first crystal 40 and is separated from the first crystal 40 along the traveling direction of the incident light I. Arranged. At a position opposite to the second incident surface 51 where the transmitted light from the first transmitted light exit surface 42 that is substantially perpendicular to the optical axis L ′ (z direction in FIG. 9) is incident, the second transmitted light exit surface 52 that is formed at a thickness d 5 is provided. Thus, the second incident surface 51 and the second transmitted light exit surface 52 are formed substantially in parallel.
  • the plate thickness d 5 indicates the length in the same direction as the incident light I (that is, the y direction).
  • the incident light I incident from the first incident surface 41 substantially perpendicular to the optical axes L and L ′ is the first transmitted light emitting surface 42, the air gap S, the second The light is transmitted toward the second transmitted light exit slope 52 via the incident surface 51.
  • the light incident from the second incident surface 51 of the second crystal 50 disposed with the air gap S on the first transmitted light emitting surface 42 of the first crystal 40 is the second transmitted light emitting slope 52. Is emitted to the outside as outgoing light I ′.
  • a certain phase shifter 300 can cause a phase difference with respect to the incident light I depending on the birefringence ⁇ n, like the phase shifter 100 described above. At this time, the phase difference ⁇ depends on the difference in thickness (d 5 -d 4 ).
  • phase difference ⁇ (°) between the incident light I and the outgoing light I ′ is expressed by the following equation (3).
  • ⁇ + (360 ⁇ m) 360 ⁇ (d 5 ⁇ d 4 ) ⁇ (n o ⁇ n e ) / ⁇ (3)
  • M order
  • d 4 plate thickness of the first crystal
  • d 5 plate thickness of the second crystal
  • n o ordinary light refractive index
  • n e extraordinary light refractive index
  • ⁇ wavelength of incident light I
  • the phase difference ⁇ into the above equation (3), the difference between the plate thicknesses d 5 and d 4 of the phase shifter 300, that is, ⁇ d can be obtained.
  • FIG. 9 shows the case of d 5 > d 4 , but the reverse relationship may be used.
  • the two LaF 3 single crystals are separated from each other by the air gap S as in the phaser 300 in the above configuration. And arranged in parallel.
  • the phase shifter 300 is particularly preferably used for a processing apparatus using CO 2 laser light.
  • first crystals 10, 20, 40 and the second crystals 30, 50 have been described.
  • 200, 300 may be attached with a holder for holding the device or the like in a predetermined position.
  • the phase shifters 100, 200, and 300 of the present invention are formed of LaF 3 single crystal. Then, LaF 3 single crystal, an infrared region (more specifically, 7 ⁇ 11 [mu] m) in the wavelength range of exhibited higher transmittance than 90%, and, because it is uniaxial crystal, CO 2 laser beam It is particularly suitable as a material constituting the transmission type phase retarder used in the above.
  • CdS has been known as a material that is transparent in the infrared region and forms a birefringent crystal.
  • CdS shows toxicity, it is difficult to use the CdS crystal as a transmission type phase shifter. That is, a transmission phase retarder for CO 2 laser light that uses wavelengths in the infrared region cannot generally be used.
  • a transmission type phase retarder for CO 2 laser light that uses wavelengths in the infrared region cannot generally be used.
  • a safe phase retarder that does not contain a poison is provided. be able to.
  • the phaser of the present invention is not a complicated configuration such as laminating a plurality of thin films in order to create a phaser, but a phaser made of LaF 3 single crystal. Therefore, the manufacturing process is not complicated when the phaser is manufactured, and as a result, the phaser can be manufactured with a high yield.
  • the LaF 3 single crystal shows a tendency that ⁇ n increases toward the longer wavelength side. As ⁇ n increases on the longer wavelength side, the wavelength dependence of the phase retarder becomes smaller. Therefore, the phase retarder configured by the LaF 3 single crystal has less wavelength dependence and transmits laser light in the infrared region. be able to.

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Abstract

【課題】赤外領域のレーザー光に対して使用可能であり、安全性が高く、且つ構成が簡単な位相子を提供する。 【解決手段】位相子１００は、赤外領域の入射光Ｉを透過させ、入射光Ｉに対して平行に出射される出射光Ｉ'の位相を制御する。位相子１００は、光学軸Ｌが入射光Ｉに対して直交して配設された第１結晶１０を備え、第１結晶１０は、ＬａＦ３単結晶からなることを特徴とする。

Description

位相子
　本発明は、位相子に係り、特に赤外領域のレーザー光に対して使用される位相子に関する。
　ＣＯ２レーザーは、主に溶接、切断加工、マーキング、彫刻等の装飾、医療等、広範に用いられている。また、ＣＯ２レーザーの加工対象となる材料としては樹脂、木材、布等、多様な材料が挙げられることから、ＣＯ２レーザーによる加工は汎用性が高い技術である。
　そして、ＣＯ２レーザーを用いる加工技術において、ＣＯ２レーザーの偏光を制御することにより加工性が向上することが知られている。ＣＯ２レーザーの偏光制御には、複数の反射型位相子を用いるのが一般的であり、反射型位相子として、滑らかに研磨された誘電体、金属表面、またはこれらに誘電体多層膜などを形成したものがある。
　上記構成の反射型位相子に対して光が斜めに入射すると、ｐ偏光とｓ偏光との間に位相差が発生する。したがって、レーザー光を特定の入射角で反射型位相子に入射させることによって、ｐ偏光とｓ偏光を制御することができる。
　しかし、反射型位相子を用いた偏光制御技術においては、反射型位相子に対するレーザー光の入射角及び反射角に依存して、位相差、光路が変化するため、レーザー光の制御が難しい。すなわち、レーザー光の入射角により位相差だけでなく出射光の位置が変化するため、位相差と出射光の位置を同時に制御することが難しいという問題点があった。
　さらに、反射型位相子を用いる偏光制御技術においては、反射により光路が変化するため、入射光と出射光の角度及び位置が異なり、調整が難しいという不都合がある。また、入射光と出射光の角度及び位置は一致するが、多数の反射型位相子を経由させるため、加工装置が大型化するという不都合がある。したがって、レーザー加工装置における光学系、または装置の配置における自由度が低いという問題点があった。
　これに対し、レーザー光を透過させる透過型位相子を用いることにより、レーザー光の偏光を制御する技術が提案されている。透過型位相子は、レーザー光を透過させることにより位相のみを調整することが可能であり、さらに光路が変化しないことから、上述の反射型位相子を用いた場合のように装置が大型化することなく、好適である。
　しかし、ＣＯ２レーザーに対して有効な透過型位相子を作成する場合、ＣＯ２レーザー光の波長が９．２～１０．８μｍであることから、この波長範囲の光を透過すると共に、異方性である材料が必要である。そして、上記波長範囲の光を透過する材料としては、例えば、ＣｄＳが挙げられるが、ＣｄＳは毒物に指定されているため、ＣｄＳ結晶を研磨して加工する際、人体に悪影響を及ぼす可能性があることから、好ましくない。さらに、上記波長範囲の光を透過し、異方性を備えた他の材料もまた毒劇物が主であり、環境負荷物質であるため、ＣＯ２レーザーの制御においては透過型位相子を用いることが難しかった。
　一方、紫外領域、赤外領域の光を透過する材料としてＬａＦ３が知られている。例えば、特許文献１では、赤外線透過構造体にＬａＦ３を用いることが可能であることが開示されている。
特開平８－２７１７０１号公報
　特許文献１には、ＺｎＳ基板上に、弾性率１００ＧＰａ以上の材料であって、Ｇｅ，Ｓｉ，ＧａＰ，ＢＰ，Ｙ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＹＦ３，ＬａＦ３，ＣｅＦ３のいずれかによって構成される層、ダイヤモンド又はダイヤモンド状炭素からなる層を順に積層した構成の赤外線透過構造体が開示されている。
　しかし、特許文献１の赤外線透過構造体はＺｎＳ基板上に複数の層を積層させた構成であることから、構成が複雑となり、生産性が低下する。また、ＺｎＳ基板上に積層された各層はアモルファス状態であって、一軸性結晶ではないため、位相子として適していない。さらに、基板として用いられるＺｎＳは劇物に指定されていることから、安全性の高い材料を用いた位相子が望まれていた。
　本発明の目的は、赤外領域のレーザー光を透過すると共に、環境負荷物質を含まない位相子を提供することにある。また、本発明の他の目的は、構造が簡単で、製造工程が煩雑でない位相子を提供することにある。
　前記課題は、本発明に係る位相子によれば、赤外領域の入射光を透過させ、該入射光に対して平行に出射される出射光の位相を制御する位相子であって、光学軸が前記入射光に対して直交して配設されるＬａＦ３単結晶からなること、により解決される。
　本発明の位相子は、一軸性の複屈折結晶であるＬａＦ３単結晶を用いている。そして、ＬａＦ３単結晶は赤外領域において透明であり、高い透過率を備えている。したがって、ＬａＦ３単結晶からなる位相子を透過させることにより、透過光の位相を制御することができる。したがって、赤外領域の光であっても透過型の位相子を提供することができるため、光路を変更せずに位相差のみを制御することができる。その結果、レーザー加工装置等において、光路を制御する構成が大型化することなく好適である。
　また、従来は赤外領域の光を透過し、且つ複屈折結晶であるものは毒性の材料が主であるため、透過型の位相子は一般に用いられていなかったが、ＬａＦ３は毒性物質ではないため、位相子として好適に用いることができる。
　さらに、ＬａＦ３単結晶によって位相子を形成するため、位相子の製造時、複数の薄膜を積層させる等の複雑な工程を経ることがない。本発明の位相子は、ＬａＦ３単結晶を所望の位相差に合わせて適当な大きさに研磨することにより製造することができるため、その製造工程も簡素化することが可能である。
　また、前記課題は、赤外領域の入射光を透過させ、該入射光に対して平行に出射される出射光の位相を制御する位相子であって、光学軸が前記入射光に対して直交して配設されるＬａＦ３単結晶を第１結晶とし、前記入射光及び前記第１結晶の光学軸に対して光学軸が直交して配設され、前記第１結晶の厚さと異なる厚さを有する第２結晶をさらに備え、
　該第２結晶はＬａＦ３単結晶からなり、前記入射光の進行方向において前記第１結晶と隣接し、オプティカルコンタクトによって接合されてなること、により解決される。
　このように、オプティカルコンタクトによって厚さ（入射光の進行方向に平行な幅）の異なる二枚のＬａＦ３単結晶を接合することにより、その厚さの差分に依存して位相差を制御することができる。
　第１結晶のみを用いた構成、すなわち単板構造の位相子とした場合、所望の位相差によっては位相子が非常に薄くなることがある。このように、位相子が薄くなりすぎ、取り扱いが難しい場合は、上記のように、第１結晶及び第２結晶を入射光の進行方向に並べて接合することにより、適当な厚さ、且つ所望の位相差で制御可能な位相子とすることができる。
　また、オプティカルコンタクトにより第１結晶及び第２結晶を接合する構成であるため、接着剤等を用いることがない。したがって、赤外光を吸収することなく、高い透過率で透過させることができる。
　さらに、前記課題は、赤外領域の入射光を透過させ、該入射光に対して平行に出射される出射光の位相を制御する位相子であって、光学軸が前記入射光に対して直交して配設されるＬａＦ３単結晶を第１結晶とし、前記入射光及び前記第１結晶の光学軸に対して光学軸が直交して配設され、前記第１結晶の厚さと異なる厚さを有する第２結晶をさらに備え、該第２結晶はＬａＦ３単結晶からなり、前記入射光の進行方向において前記第１結晶と離間して配設されてなること、により解決される。
　このように、厚さ（入射光の進行方向に平行な幅）の異なる二枚のＬａＦ３単結晶を互いに離間して配設することにより、その厚さの差分に依存して位相差を制御することができる。
　また、第１結晶と第２結晶とを離間して配設する構成であるため、本構成の位相子は、接合面を持たない。したがって、高出力のレーザー光に対して用いた場合であっても、損傷することなく長時間使用することができる。
　さらに、本発明の位相子は、前記入射光が、ＣＯ２レーザー光である時、特に好適に用いられる。
　ＬａＦ３単結晶は、赤外領域（少なくとも、７～１１μｍ）において透明な結晶である。これに対し、ＣＯ２レーザー光の波長は約１０μｍであるから、ＬａＦ３単結晶はＣＯ２レーザー光を十分に透過させることができる。したがって、本発明の位相子は、微細加工に多用されるＣＯ２レーザー光の位相制御を行うことが可能であり、さらに、上記のように透過型の位相子であるため、装置設計の自由度を確保することができる。
　本発明の位相子は、位相子を構成する材料としてＬａＦ３を用いている。ＬａＦ３単結晶は、赤外領域で透明であり、且つ複屈折性結晶であるため、赤外領域の光に対して有効な透過型位相子とすることができる。また、ＬａＦ３単結晶は環境負荷物質を含んでいないため、安全性の高い位相子を提供することができる。さらに、本発明の位相子は、ＬａＦ３単結晶によって構成されるため、簡単な構成である。したがって、ＬａＦ３単結晶を研磨するだけで良く、位相子の製造工程を簡素化することができる。その結果、歩留りが良く、且つ品質が安定した位相子を提供することができる。
ＬａＦ３単結晶の波長と透過率との関係を示すグラフ図である。 ＬａＦ３単結晶の波長と複屈折率との関係を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る位相子の構成を表す説明図である。 本発明の一実施形態に係る位相子の波長と位相差との関係を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る位相子の波長と位相差との関係を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る位相子の波長と位相差との関係を示すグラフ図である。 本発明の一実施形態に係る位相子の波長と位相差との関係を示すグラフ図である。 本発明の他の実施形態に係る位相子の構成を表す説明図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る位相子の構成を表す説明図である。
１００，２００，３００　位相子
１０，２０，４０　第１結晶（ＬａＦ３単結晶）
１１，２１，４１　第１入射面
１２，２２，４２　第１透過光出斜面
３０，５０　第２結晶（ＬａＦ３単結晶）
３１，５１　第２入射面
３２，５２　第２透過光出斜面
Ｉ　入射光
Ｉ’　出射光
Ｌ，Ｌ’　光学軸
Ｓ　空気間隙
ｄｍ，ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５　板厚
　以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する構成等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。
　図１はＬａＦ３単結晶の波長と透過率との関係を示すグラフ図、図２はＬａＦ３単結晶の波長と複屈折率との関係を示すグラフ図であり、図３乃至図７は本発明の一実施形態に係るものであり、図３は位相子の構成を表す説明図、図４乃至図７は位相子の波長と位相差との関係を示すグラフ図であり、図８は本発明の他の実施形態に係る位相子の構成を表す説明図、図９は本発明のさらに他の実施形態に係る位相子の構成を表す説明図である。
　本実施形態の位相子１００について、図１乃至図７を参照して説明する。
　本実施形態の位相子１００は、赤外光領域の入射光Ｉを透過させ、入射光Ｉに対して平行に出射される出射光Ｉ’の位相を制御することができる。そして、光学軸Ｌが入射光Ｉに対して直交して配設された第１結晶１０を備え、第１結晶１０は、ＬａＦ３単結晶によって構成されている。
　本実施形態の位相子１００は、少なくとも赤外領域の光に対して対応可能な偏光制御素子である。位相子１００は、赤外領域において透明であって、且つ一軸性結晶であるＬａＦ３単結晶によって構成されている。ＬａＦ３単結晶は、図１に示すように、少なくとも光の波長が７～１１μｍの赤外領域、より詳細にはＣＯ２レーザーの光の波長範囲である９．２～１０．８μｍにおいて、９０％よりも高い光の透過率を備えた透明な結晶である。
　また、上記波長範囲におけるＬａＦ３単結晶の複屈折率Δｎ（常光屈折率と異常光屈折率の差）を図２に示す。図２に示されるように、ＬａＦ３単結晶の複屈折率Δｎは、上記波長範囲（λ＝７～１１μ）において、Δｎ＝０．００８１～０．０１０５程度であり、長波長側ほどΔｎが大きくなることが示されている。
　したがって、ＬａＦ３単結晶は、少なくとも光の波長が７～１１μｍの赤外領域において、透明であり、且つ複屈折率Δｎが長波長側ほど大きいことから、位相子１００を構成する材料として特に好適である。
　一般の単結晶においては、Δｎは長波長側において小さくなる傾向があるが、ＬａＦ３単結晶は、図２に示されるように、長波長側ほどΔｎが大きくなる傾向を示す。Δｎが長波長側において大きくなる方が、位相子の波長依存性が小さくなるため、好ましい。したがって、ＬａＦ３単結晶は、赤外領域の光を透過し、且つ波長依存性が小さいため、位相子１００を構成する材料として特に好適に用いることができる。
　そして、位相子１００は、図３に示すように、異方性結晶材料であるＬａＦ３単結晶からなる第１結晶１０で形成されている。
　位相子１００は、主としてＬａＦ３単結晶を板状に研磨することによって形成される。位相子１００には、光学軸Ｌ（図３ではｘ方向）に対して略垂直である外部からの入射光Ｉが入射する第１入射面１１と、第１入射面１１に対向する位置に、板厚ｄｍを隔てて形成された第１透過光出射面１２が備えられている。このように、第１入射面１１と第１透過光出射面１２は、略平行に形成されている。なお、板厚ｄｍについては後述する。
　本実施形態では、第１入射面１１から光学軸Ｌに対して略垂直に入射した入射光Ｉは、第１入射面１１と対向する第１透過光出射面１２に向かって透過される。そして、第１透過光出斜面１２から出射光Ｉ’が外部へ出射する。
　複屈折結晶であるＬａＦ３単結晶を用いた位相子１００は、その第１入射面１１内に光学軸Ｌが配置されるため、入射光Ｉは、光学軸Ｌに平行な偏光成分と、垂直な偏光成分に分離される。そして、入射光Ｉは，複屈折率Δｎに依存して位相差が生じる。
　この時、第１結晶１０を構成するＬａＦ３単結晶は一軸性結晶であることから、入射光Ｉと出射光Ｉ’において、位相差δ（°）は、以下の式（１）で表される。
　δ＋（３６０×ｍ）＝３６０×ｄｍ（ｎｏ－ｎｅ）／λ・・・（１）
　（ｍ：次数、ｄｍ：板厚、ｎｏ：常光屈折率、ｎｅ：異常光屈折率、λ：入射光Ｉの波長）
　なお、上記式（１）においてｍは整数であり、ｍ＝０の時を０次とする。また、ｍ＝１以上の時を高次とする。また、波長が７～１１μｍの範囲において、ＬａＦ３単結晶のΔｎ＝ｎｏ－ｎｅ＝０．００８１～０．０１０５であるから、入射光Ｉの波長（λ）、次数ｍ、そして所望の位相差δを上記式（１）に代入することにより、位相子１００の板厚ｄｍを求めることができる。
　表１に、入射光Ｉの波長λ＝９．３又は１０．６μｍ、位相差δが９０°（π／２）又は１８０°（π）の時の板厚ｄｍを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示すように、入射光Ｉの波長λ＝９．３μｍ、位相差δ＝９０°の時、板厚は２４０μｍとなる。また、入射光Ｉの波長λ＝９．３μｍ、位相差δ＝１８０°の時、板厚は４８０μｍとなる。入射光Ｉの波長λ＝１０．６μｍ、位相差δ＝９０°の時、板厚は２６０μｍとなる。入射光Ｉの波長λ＝１０．６μｍ、位相差δ＝１８０°の時、板厚は５２０μｍとなる。
　上記図３の構成の位相子１００について、入射光Ｉの波長λと位相差δとの関係を図４乃至図７に示す。図４は入射光Ｉの波長λ＝９．３μｍ、位相差δが９０°（π／２）の時、すなわちλ／４板、図５は入射光Ｉの波長λ＝９．３μｍ位相差δが１８０°（π）の時、すなわちλ／２板、図６は入射光Ｉの波長λ＝１０．６μｍ、位相差δが９０°（π／２）の時、すなわちλ／４板、図７は入射光Ｉの波長λ＝１０．６μｍ、位相差δが１８０°（π）の時、すなわちλ／２板である。
　このように、毒性の低いＬａＦ３単結晶からなる位相子１００は、少なくとも波長が７～１１μｍの赤外領域の光（特にＣＯ２レーザー光）に対し、偏光面の制御が可能である。
　他の実施形態の位相子２００について、以下、図８を参照して説明する。
　位相子２００は、入射光Ｉ及び第１結晶２０の光学軸Ｌに対して光学軸Ｌ’が直交して配設され、第１結晶２０の厚さと異なる厚さを有する第２結晶３０をさらに備えている。そして、第２結晶３０はＬａＦ３単結晶からなり、入射光Ｉの進行方向において第１結晶２０と隣接し、オプティカルコンタクトによって接合されている。
　本実施形態の位相子２００は、２枚のＬａＦ３単結晶によって構成されている。位相子２００は、互いに厚さが異なるＬａＦ３単結晶からなる第１結晶２０と、第２結晶３０がオプティカルコンタクトによって接合されることにより形成される。そしてこのとき、第１結晶２０の光学軸Ｌと第２結晶３０の光学軸Ｌ’は、互いに直交する向きに配設される。
　第１結晶２０には、光学軸Ｌ（図８ではｘ方向）に対して略垂直である外部からの入射光Ｉが入射する第１入射面２１と、第１入射面２１に対向する位置に、板厚ｄ２を隔てて形成された第１透過光出射面２２が備えられている。このように、第１入射面２１と第１透過光出射面２２は、略平行に形成されている。なお、板厚ｄ２は入射光Ｉと同方向（すなわち、ｙ方向）の長さを指すものである。
　また、第２結晶３０は、その光学軸Ｌ’が第１結晶２０の光学軸Ｌに対して直交するように配設されると共に、入射光Ｉの進行方向に沿って第１結晶２０に隣接して配設される。光学軸Ｌ’（図８ではｚ方向）に対して略垂直である第１透過光出射面２２からの透過光が入射する第２入射面３１と、第２入射面３１に対向する位置に、板厚ｄ３を隔てて形成された第２透過光出射面３２が備えられている。このように、第２入射面３１と第２透過光出射面３２は、略平行に形成されている。なお、板厚ｄ３は入射光Ｉと同方向（すなわち、ｙ方向）の長さを指すものである。
　したがって、本実施形態の位相子２００において、第１入射面２１から光学軸Ｌ，Ｌ’に対して略垂直に入射した入射光Ｉは、第１透過光出射面２２、第２入射面３１を経由し、第２透過光出斜面３２に向かって透過される。そして、第１結晶２０の第１透過光出射面２２に接合された第２結晶３０の第２入射面３１から入射した光は、第２透過光出斜面３２から出射光Ｉ’として外部へ出射する。
　複屈折結晶であるＬａＦ３単結晶を、光学軸Ｌ，Ｌ’が互いに直交するようにして貼り合わせた構成である位相子２００は、上記の位相子１００と同様に、複屈折率Δｎに依存して入射光Ｉについて、位相差を生じさせることができる。このとき、位相差δは、それぞれの板厚の差（ｄ３－ｄ２）に依存する。
　この時、入射光Ｉと出射光Ｉ’において、位相差δ（°）は、以下の式（２）で表される。
　δ＋（３６０×ｍ）＝３６０×（ｄ３－ｄ２）×（ｎｏ－ｎｅ）／λ・・・（２）
　（ｍ：次数、ｄ２：第１結晶の板厚、ｄ３：第２結晶の板厚、ｎｏ：常光屈折率、ｎｅ：異常光屈折率、λ：入射光Ｉの波長）
　なお、上記式（２）においてｍは整数であり、ｍ＝０の時を０次とする。また、ｍ＝１以上の時を高次とする。また、波長が７～１１μｍの範囲において、ＬａＦ３単結晶のΔｎ＝ｎｏ－ｎｅ＝０．００８１～０．０１０５であるから、入射光Ｉの波長（λ）、次数ｍ、そして所望の位相差δを上記式（２）に代入することにより、位相子２００の板厚ｄ３，ｄ２の差、すなわちΔｄを求めることができる。なお、図８はｄ３＞ｄ２の場合を示しているが、逆の関係であっても良い。
　透過型位相子は、所望の位相差に依存して、位相子の厚さを非常に薄くしなければならない場合、研磨加工が難しく、また、強度が低下するという問題がある。しかし、本実施形態のように、二枚のＬａＦ３単結晶をオプティカルコンタクトにより接合した構成である位相子２００を作成することにより、適当な厚さの位相子２００とすることができる。したがって、加工精度や、強度を向上させることができると共に、適当な位相差δを生じさせる位相子２００を得ることができる。
　また、接着剤ではなく、オプティカルコンタクトによって第１結晶２０と第２結晶３０が接合されているため、赤外領域の光（特に波長範囲が７～１１μｍ）であっても透過性が高い。その結果、赤外領域の光に対して特に好適に用いられる。
　他の実施形態の位相子３００について、以下、図９を参照して説明する。
　位相子３００は、入射光Ｉ及び第１結晶４０の光学軸Ｌに対して光学軸Ｌ’が直交して配設され、第１結晶４０の厚さと異なる厚さを有する第２結晶５０をさらに備えている。そして、第２結晶５０はＬａＦ３単結晶からなり、入射光Ｉの進行方向において第１結晶４０と所定距離離間して配設されている。すなわち、エアギャップ型に形成されている。
　本実施形態の位相子３００は、２枚のＬａＦ３単結晶によって構成されている。位相子３００は、ＬａＦ３単結晶からなる第１結晶４０と、第２結晶５０が空気間隙Ｓを隔てて平行に配設されることにより形成される。そしてこのとき、第１結晶４０の光学軸Ｌと第２結晶５０の光学軸Ｌ’は、互いに直交する向きに配設される。
　第１結晶４０には、光学軸Ｌ（図９ではｘ方向）に対して略垂直である外部からの入射光Ｉが入射する第１入射面４１と、第１入射面４１に対向する位置に、板厚ｄ４を隔てて形成された第１透過光出射面４２が備えられている。このように、第１入射面４１と第１透過光出射面４２は、略平行に形成されている。なお、板厚ｄ４は入射光Ｉと同方向（すなわち、ｙ方向）の長さを指すものである。
　また、第２結晶５０は、その光学軸Ｌ’が第１結晶４０の光学軸Ｌに対して直交するように配設されると共に、入射光Ｉの進行方向に沿って第１結晶４０と離間して配設される。光学軸Ｌ’（図９ではｚ方向）に対して略垂直である第１透過光出射面４２からの透過光が入射する第２入射面５１と、第２入射面５１に対向する位置に、板厚ｄ５を隔てて形成された第２透過光出射面５２が備えられている。このように、第２入射面５１と第２透過光出射面５２は、略平行に形成されている。なお、板厚ｄ５は入射光Ｉと同方向（すなわち、ｙ方向）の長さを指すものである。
　したがって、本実施形態の位相子３００において、第１入射面４１から光学軸Ｌ，Ｌ’に対して略垂直に入射した入射光Ｉは、第１透過光出射面４２、空気間隙Ｓ、第２入射面５１を経由し、第２透過光出斜面５２に向かって透過される。そして、第１結晶４０の第１透過光出射面４２に対し、空気間隙Ｓを隔てて配設された第２結晶５０の第２入射面５１から入射した光は、第２透過光出斜面５２から出射光Ｉ’として外部へ出射する。
　複屈折結晶であるＬａＦ３単結晶からなる第１結晶４０と第２結晶５０とを、光学軸Ｌ，Ｌ’が互いに直交するようにし、適当な幅の空気間隙Ｓを隔てて並べた構成である位相子３００は、上記の位相子１００と同様に、複屈折率Δｎに依存して入射光Ｉについて、位相差を生じさせることができる。このとき、位相差δは、それぞれの板厚の差（ｄ５－ｄ４）に依存する。
　この時、入射光Ｉと出射光Ｉ’において、位相差δ（°）は、以下の式（３）で表される。
　δ＋（３６０×ｍ）＝３６０×（ｄ５－ｄ４）×（ｎｏ－ｎｅ）／λ・・・（３）
　（ｍ：次数、ｄ４：第１結晶の板厚、ｄ５：第２結晶の板厚、ｎｏ：常光屈折率、ｎｅ：異常光屈折率、λ：入射光Ｉの波長）
　なお、上記式（３）においてｍは整数であり、ｍ＝０の時を０次とする。また、ｍ＝１以上の時を高次とする。また、波長が７～１１μｍの範囲において、ＬａＦ３単結晶のΔｎ＝ｎｏ－ｎｅ＝０．００８１～０．０１０５であるから、入射光Ｉの波長（λ）、次数ｍ、そして所望の位相差δを上記式（３）に代入することにより、位相子３００の板厚ｄ５，ｄ４の差、すなわちΔｄを求めることができる。なお、図９はｄ５＞ｄ４の場合を示しているが、逆の関係であっても良い。
　上記位相子２００のように、オプティカルコンタクトによって二枚のＬａＦ３単結晶を接合した構成以外にも、上記構成の位相子３００のように、二枚のＬａＦ３単結晶を、空気間隙Ｓを隔てて平行に並べた構成とすることができる。オプティカルコンタクトによってＬａＦ３単結晶を接合した位相子２００とは異なり、高出力レーザーに対しても使用可能である。したがって、位相子３００は、ＣＯ２レーザー光を用いた加工装置に対し、特に好適に用いられる。
　なお、上記実施形態では第１結晶１０，２０，４０及び第２結晶３０，５０の構成について説明したが、第１結晶１０，２０，４０及び第２結晶３０，５０の周縁に、位相子１００，２００，３００を装置等の所定位置に保持するためのホルダが取り付けられていても良い。
　本発明の位相子１００，２００，３００は、上述のように、ＬａＦ３単結晶によって形成されている。そして、ＬａＦ３単結晶は、赤外領域（より詳細には、７～１１μｍ）の波長範囲において９０％よりも高い透過率を示し、且つ、一軸性の結晶であることから、ＣＯ２レーザー光に用いられる透過型位相子を構成する材料として特に好適である。
　従来、赤外領域において透明であり、且つ複屈折性結晶を形成する材料としてはＣｄＳが知られていたが、ＣｄＳは毒性を示すため、ＣｄＳ結晶は透過型位相子として用いることが難しかった。すなわち、赤外領域の波長を使用するＣＯ２レーザー光用の透過型位相子は、一般に用いることができなかった。しかし、本発明のように、毒性が低く、上記波長範囲の光を透過するＬａＦ３単結晶によって透過型位相子を作成することにより、毒物を含有せず、安全性の高い位相子を提供することができる。
　さらに、本発明の位相子は、位相子を作成するために複数の薄膜を積層させる等の複雑な構成ではなく、ＬａＦ３単結晶からなる位相子である。したがって、位相子の製造時、製造工程が煩雑となることが無く、その結果、歩留まり良く位相子を製造することができる。
　さらにまた、ＬａＦ３単結晶は、長波長側ほどΔｎが大きくなる傾向を示す。Δｎが長波長側において大きくなる方が、位相子の波長依存性が小さくなるため、ＬａＦ３単結晶によって構成される位相子は、波長依存性が小さく、且つ赤外領域のレーザー光を透過させることができる。

Claims (4)

  1. 　赤外領域の入射光を透過させ、該入射光に対して平行に出射される出射光の位相を制御する位相子であって、
    　光学軸が前記入射光に対して直交して配設されるＬａＦ３単結晶からなることを特徴とする位相子。
  2. 　赤外領域の入射光を透過させ、該入射光に対して平行に出射される出射光の位相を制御する位相子であって、
    　光学軸が前記入射光に対して直交して配設されるＬａＦ３単結晶を第１結晶とし、
    　前記入射光及び前記第１結晶の光学軸に対して光学軸が直交して配設され、前記第１結晶の厚さと異なる厚さを有する第２結晶をさらに備え、
    　該第２結晶はＬａＦ３単結晶からなり、前記入射光の進行方向において前記第１結晶と隣接し、オプティカルコンタクトによって接合されてなることを特徴とする位相子。
  3. 　赤外領域の入射光を透過させ、該入射光に対して平行に出射される出射光の位相を制御する位相子であって、
    　光学軸が前記入射光に対して直交して配設されるＬａＦ３単結晶を第１結晶とし、
    　前記入射光及び前記第１結晶の光学軸に対して光学軸が直交して配設され、前記第１結晶の厚さと異なる厚さを有する第２結晶をさらに備え、
    　該第２結晶はＬａＦ３単結晶からなり、前記入射光の進行方向において前記第１結晶と離間して配設されてなることを特徴とする位相子。
  4. 　前記入射光が、ＣＯ２レーザー光であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位相子。
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