JP2003084114A - 反射型回折素子 - Google Patents
反射型回折素子Info
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】入射光の偏波方向にあまり依存しない回折効率
の良好な波長依存性を示し、信頼性、生産性などに優れ
た反射型回折素子を得る。 【解決手段】透明基板１０１の一方の表面には断面形状
が凹凸状の回折格子である疑似鋸歯状回折格子１０２が
形成され、凹凸部には光反射性膜である高反射層１０４
が形成され、また透明基板１０１の凹凸部形成面とは反
対側の表面に光透過性（光反射防止）膜である低反射膜
１０３が形成される。さらに、高反射層１０４側には、
接着層１０５を介して保護基板１０６が積層され反射型
回折素子１０とする。
の良好な波長依存性を示し、信頼性、生産性などに優れ
た反射型回折素子を得る。 【解決手段】透明基板１０１の一方の表面には断面形状
が凹凸状の回折格子である疑似鋸歯状回折格子１０２が
形成され、凹凸部には光反射性膜である高反射層１０４
が形成され、また透明基板１０１の凹凸部形成面とは反
対側の表面に光透過性（光反射防止）膜である低反射膜
１０３が形成される。さらに、高反射層１０４側には、
接着層１０５を介して保護基板１０６が積層され反射型
回折素子１０とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型回折素子に
関し、詳しくは光多重通信、分光測定などの装置に用い
られる反射型回折素子に関する。
関し、詳しくは光多重通信、分光測定などの装置に用い
られる反射型回折素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】種々の波長の光を異なる方向に回折する
ことで光を波長により分離し、分離された光に対して各
々の強度を測定することで入射光に含まれる種々の波長
の光の強度を測定する方法がある。波長分離の方法とし
ては、断面形状が鋸歯状の格子を有する反射型回折素子
を用いる方法が知られている。
ことで光を波長により分離し、分離された光に対して各
々の強度を測定することで入射光に含まれる種々の波長
の光の強度を測定する方法がある。波長分離の方法とし
ては、断面形状が鋸歯状の格子を有する反射型回折素子
を用いる方法が知られている。
【０００３】図４に従来の樹脂を用いた反射型回折素子
の構成の一例を示す。この素子は、２５０〜１６００本
／ｍｍの直線状の鋸歯状回折格子を精密に形成した金型
を、ガラス基板４０１表面に成膜した樹脂に圧着し、鋸
歯状回折格子を転写して鋸歯状回折格子４０２を作製
し、その後高反射層４０３をコーティングして、樹脂を
用いた反射型回折素子４０としたものである。
の構成の一例を示す。この素子は、２５０〜１６００本
／ｍｍの直線状の鋸歯状回折格子を精密に形成した金型
を、ガラス基板４０１表面に成膜した樹脂に圧着し、鋸
歯状回折格子を転写して鋸歯状回折格子４０２を作製
し、その後高反射層４０３をコーティングして、樹脂を
用いた反射型回折素子４０としたものである。
【０００４】同様の機能を有する回折格子としては、鋸
歯状形状を階段で近似した疑似鋸歯状回折格子がある。
この素子はフォトリソグラフィーおよびドライエッチン
グの技術を用いて作製するものであり、この技術で作製
した反射型回折素子を図５に示す。図４に示したものと
同様に、ガラス基板５０１上に疑似鋸歯状回折格子５０
２が加工されており、その上に反射層５０３が塗布さ
れ、疑似鋸歯状の反射型回折素子５０となっている。ま
た、図４および図５において、実線の矢印は入射光、一
点鎖線は反射光、破線は１次回折光をそれぞれ表わす。
歯状形状を階段で近似した疑似鋸歯状回折格子がある。
この素子はフォトリソグラフィーおよびドライエッチン
グの技術を用いて作製するものであり、この技術で作製
した反射型回折素子を図５に示す。図４に示したものと
同様に、ガラス基板５０１上に疑似鋸歯状回折格子５０
２が加工されており、その上に反射層５０３が塗布さ
れ、疑似鋸歯状の反射型回折素子５０となっている。ま
た、図４および図５において、実線の矢印は入射光、一
点鎖線は反射光、破線は１次回折光をそれぞれ表わす。
【０００５】回折格子を形成する材料としては、図４に
おける場合と同様に樹脂を用いる他に、ガラス基板、無
機物膜などを用いることもできる。これらの素子は、反
射型回折素子であるため入射光を反射的に回折させて分
離するもので、配置上反射型回折素子の上から疑似鋸歯
状または鋸歯状回折格子に向かって格子面の法線に対す
る入射角度θが、３０〜４５°の入射角度で用いられる
ことが多い。一例として、θ＝４０°で入射したとき
の、樹脂を用いた鋸歯状回折格子および無機物膜を用い
た疑似鋸歯状回折格子よりなる反射型回折素子の回折効
率の波長依存性をそれぞれ図６および図７に示す。ここ
で、両図において白抜き円はＳ偏光、黒塗り円はＰ偏光
を表わす。
おける場合と同様に樹脂を用いる他に、ガラス基板、無
機物膜などを用いることもできる。これらの素子は、反
射型回折素子であるため入射光を反射的に回折させて分
離するもので、配置上反射型回折素子の上から疑似鋸歯
状または鋸歯状回折格子に向かって格子面の法線に対す
る入射角度θが、３０〜４５°の入射角度で用いられる
ことが多い。一例として、θ＝４０°で入射したとき
の、樹脂を用いた鋸歯状回折格子および無機物膜を用い
た疑似鋸歯状回折格子よりなる反射型回折素子の回折効
率の波長依存性をそれぞれ図６および図７に示す。ここ
で、両図において白抜き円はＳ偏光、黒塗り円はＰ偏光
を表わす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】転写性に優れた樹脂を
回折格子材料に用いると、図６に示すように、回折効率
の波長依存性が大きく変化せず、また偏光方向にあまり
影響されない反射型回折素子を実現できる。しかし、樹
脂を用いると、高温または高温高湿で素子の劣化が発生
するなど耐久性が充分ではなく、限られた環境条件でし
か使用できない問題を有していた。また、精密転写プロ
セスを用いているために、生産性が低く安価で高性能な
素子を大量に生産できない問題を有していた。
回折格子材料に用いると、図６に示すように、回折効率
の波長依存性が大きく変化せず、また偏光方向にあまり
影響されない反射型回折素子を実現できる。しかし、樹
脂を用いると、高温または高温高湿で素子の劣化が発生
するなど耐久性が充分ではなく、限られた環境条件でし
か使用できない問題を有していた。また、精密転写プロ
セスを用いているために、生産性が低く安価で高性能な
素子を大量に生産できない問題を有していた。
【０００７】これに対して、無機物材料からなる基板
を、または基板上に成膜した無機物膜を、階段状に加工
した反射型回折素子は、信頼性および生産性に優れ安価
な素子を大量に生産できる。しかし、図７に示すように
回折効率の波長依存性が偏光方向に大きく依存するた
め、実用上は分光信号に大きなばらつきを発生する。ま
た、良好な入射偏光依存性及び波長依存性を確保するた
めに、入射角度を小さくする必要があり、入射光と回折
光の分離角度が大きくとれない等、分光システムの配置
設計上の制約も合わせて有していた。
を、または基板上に成膜した無機物膜を、階段状に加工
した反射型回折素子は、信頼性および生産性に優れ安価
な素子を大量に生産できる。しかし、図７に示すように
回折効率の波長依存性が偏光方向に大きく依存するた
め、実用上は分光信号に大きなばらつきを発生する。ま
た、良好な入射偏光依存性及び波長依存性を確保するた
めに、入射角度を小さくする必要があり、入射光と回折
光の分離角度が大きくとれない等、分光システムの配置
設計上の制約も合わせて有していた。
【０００８】また、樹脂膜または無機物膜を用いたいず
れの素子においても、表面上に形成した高反射層に傷、
汚れなどが発生した場合に、光学特性が著しく劣化する
問題を有していた。加えて、充分な反射特性が得られる
高反射層を形成した場合に、層の付着の状態によっては
本来の格子形状からの乖離が発生し、格子の設計値に対
して特性が低下する問題も合わせて有していた。
れの素子においても、表面上に形成した高反射層に傷、
汚れなどが発生した場合に、光学特性が著しく劣化する
問題を有していた。加えて、充分な反射特性が得られる
高反射層を形成した場合に、層の付着の状態によっては
本来の格子形状からの乖離が発生し、格子の設計値に対
して特性が低下する問題も合わせて有していた。
【０００９】本発明は、上述の実情に鑑みなされたもの
であり、入射偏光方向および入射波長による回折効率の
変化が少なく、かつ量産性および信頼性に優れた反射型
回折素子を提供することを目的とする。
であり、入射偏光方向および入射波長による回折効率の
変化が少なく、かつ量産性および信頼性に優れた反射型
回折素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板の表
面に形成された、断面形状が凹凸状の回折格子の凹凸部
に光反射性膜が形成された反射型回折素子において、透
明基板の凹凸部形成面とは反対側の表面に光反射防止膜
が形成され、光反射防止膜の側から光が入射されて用い
られることを特徴とする反射型回折素子を提供する。
面に形成された、断面形状が凹凸状の回折格子の凹凸部
に光反射性膜が形成された反射型回折素子において、透
明基板の凹凸部形成面とは反対側の表面に光反射防止膜
が形成され、光反射防止膜の側から光が入射されて用い
られることを特徴とする反射型回折素子を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、透明基板の表面に形成
された、断面形状が凹凸状の回折格子の凹凸部に光反射
性膜が形成された反射型回折素子に関するものである。
そして、透明基板の凹凸部形成面とは反対側の表面に光
反射防止膜が形成され、光反射防止膜の側から光が入射
されて用いられる反射型回折素子である。
された、断面形状が凹凸状の回折格子の凹凸部に光反射
性膜が形成された反射型回折素子に関するものである。
そして、透明基板の凹凸部形成面とは反対側の表面に光
反射防止膜が形成され、光反射防止膜の側から光が入射
されて用いられる反射型回折素子である。
【００１２】このように反射型回折素子を構成すること
により、回折効率の波長依存性における効率変化は抑制
され、また偏光方向の違いも抑制されるという効果を生
ずる。凹凸部の形状は、矩形状、鋸歯状、擬似鋸歯状な
どであればよく、このいずれであっても本発明における
効果を有するが、鋸歯状または擬似鋸歯状の場合、入射
光の波長および角度の広い範囲、また格子周期の広い範
囲において特定方向の回折光の回折効率を高くできる。
以下では鋸歯状または擬似鋸歯状を例にして、本発明を
図面を参照にしながら説明する。
により、回折効率の波長依存性における効率変化は抑制
され、また偏光方向の違いも抑制されるという効果を生
ずる。凹凸部の形状は、矩形状、鋸歯状、擬似鋸歯状な
どであればよく、このいずれであっても本発明における
効果を有するが、鋸歯状または擬似鋸歯状の場合、入射
光の波長および角度の広い範囲、また格子周期の広い範
囲において特定方向の回折光の回折効率を高くできる。
以下では鋸歯状または擬似鋸歯状を例にして、本発明を
図面を参照にしながら説明する。
【００１３】図２は、本発明の反射型回折素子の構成の
一例を示す側面図である。透明基板２０１上に、光反射
防止膜である低反射膜２０３が施され、この膜が光の入
射面を形成している。低反射膜２０３のない透明基板２
０１の裏面には、フォトリソグラフィーおよびドライエ
ッチングを繰り返すことで、鋸歯状の凹凸を４レベル
（３段）の階段形状で近似した格子ピッチＰの疑似鋸歯
状回折格子２０２が形成され、その疑似鋸歯状回折格子
上に金属からなる光反射性膜である高反射層２０４が形
成される。
一例を示す側面図である。透明基板２０１上に、光反射
防止膜である低反射膜２０３が施され、この膜が光の入
射面を形成している。低反射膜２０３のない透明基板２
０１の裏面には、フォトリソグラフィーおよびドライエ
ッチングを繰り返すことで、鋸歯状の凹凸を４レベル
（３段）の階段形状で近似した格子ピッチＰの疑似鋸歯
状回折格子２０２が形成され、その疑似鋸歯状回折格子
上に金属からなる光反射性膜である高反射層２０４が形
成される。
【００１４】さらに高反射層２０４上に塗布された接着
層２０５により、高反射層２０４を保護する保護基板２
０６が張り合わされて、反射型回折素子２０が構成され
る。この反射型回折素子２０の低反射膜２０３に、法線
となす外部入射角度θ１で入射した波長λの光は、屈折
率ｎの透明基板２０１で屈折するため、スネルの法則、
ｓｉｎ（θ２）＝ｓｉｎ（θ１）／ｎを満たす内部入射
角度θ２で透明基板２０１内を伝搬する。
層２０５により、高反射層２０４を保護する保護基板２
０６が張り合わされて、反射型回折素子２０が構成され
る。この反射型回折素子２０の低反射膜２０３に、法線
となす外部入射角度θ１で入射した波長λの光は、屈折
率ｎの透明基板２０１で屈折するため、スネルの法則、
ｓｉｎ（θ２）＝ｓｉｎ（θ１）／ｎを満たす内部入射
角度θ２で透明基板２０１内を伝搬する。
【００１５】伝搬した光は疑似鋸歯状回折格子２０２
に、内部入射角度θ２で入射し、この格子形状により定
まる一方の符号、すなわち＋または−のいずれかの符号
の特定回折次数に、伝搬した光のほとんどが集中し反射
的に回折する。回折光が、−１次に集中する場合には、
回折光は下記の式で定まる法線とのなす回折角φ２で透
明基板２０１内を伝搬し、低反射膜２０３の空気との界
面で再び屈折し回折角φ １で空気中を図示しない検出器
へ向かって伝搬する。ここで、実線の矢印は入射光、一
点鎖線は反射光、破線は１次回折光をそれぞれ表わす。
に、内部入射角度θ２で入射し、この格子形状により定
まる一方の符号、すなわち＋または−のいずれかの符号
の特定回折次数に、伝搬した光のほとんどが集中し反射
的に回折する。回折光が、−１次に集中する場合には、
回折光は下記の式で定まる法線とのなす回折角φ２で透
明基板２０１内を伝搬し、低反射膜２０３の空気との界
面で再び屈折し回折角φ １で空気中を図示しない検出器
へ向かって伝搬する。ここで、実線の矢印は入射光、一
点鎖線は反射光、破線は１次回折光をそれぞれ表わす。
【００１６】
【数１】
【００１７】ここで、φ１は、結果的に透明基板の表面
に回折格子を有する反射型回折素子の回折方向と等し
い。
に回折格子を有する反射型回折素子の回折方向と等し
い。
【００１８】図３に、屈折率１．４４の石英のガラス基
板の裏面（低反射膜が形成されていない方の面）に約６
００本／ｍｍの疑似鋸歯状回折格子を形成した場合の、
外部入射角度θ１＝４０°における、偏光方向の違いに
よる回折効率の波長依存性を示す。ここで、白抜きの円
はＳ偏光で黒塗りの円はＰ偏光である。図７に示す、同
じ入射角度で用いた疑似鋸歯状の反射型回折素子と比較
して、偏光方向の違いによる回折効率の波長依存性が図
３においては改善されていることがわかる。
板の裏面（低反射膜が形成されていない方の面）に約６
００本／ｍｍの疑似鋸歯状回折格子を形成した場合の、
外部入射角度θ１＝４０°における、偏光方向の違いに
よる回折効率の波長依存性を示す。ここで、白抜きの円
はＳ偏光で黒塗りの円はＰ偏光である。図７に示す、同
じ入射角度で用いた疑似鋸歯状の反射型回折素子と比較
して、偏光方向の違いによる回折効率の波長依存性が図
３においては改善されていることがわかる。
【００１９】本発明の構成を用いることで、光が大きな
外部入射角で反射型回折素子に入射しても、透明基板内
では小さな内部入射角度で疑似鋸歯状回折格子に入射で
き、その結果偏光方向の違いによる回折効率の波長依存
性を小さくできる。この構成により、信頼性、量産性な
どに優れた反射型回折素子を実現することができ、さら
に安価な分光システムを実現できる。また、入射光の偏
光方向や波長の変化にあまり依存しない回折効率を確保
するために、反射型回折素子への外部入射角度を特に小
さくする必要がないので、分光システムの設計に大きな
自由度を有している。
外部入射角で反射型回折素子に入射しても、透明基板内
では小さな内部入射角度で疑似鋸歯状回折格子に入射で
き、その結果偏光方向の違いによる回折効率の波長依存
性を小さくできる。この構成により、信頼性、量産性な
どに優れた反射型回折素子を実現することができ、さら
に安価な分光システムを実現できる。また、入射光の偏
光方向や波長の変化にあまり依存しない回折効率を確保
するために、反射型回折素子への外部入射角度を特に小
さくする必要がないので、分光システムの設計に大きな
自由度を有している。
【００２０】本発明の反射型回折素子における、平面的
に見た回折格子パターンはフォトマスクなどを用いて作
製できるため、回折格子パターンは直線形状に限定され
ず例えば曲線形状にすることもできる。この曲線形状と
することにより、回折光が検出器上で集光するようにレ
ンズ機能を付加することもできる。また、大面積のウエ
ハプロセスを用いることで、位相板など他の機能を有す
る光学層を反射型回折素子に積層でき、さらなる高機能
化、複合化などを行うことができる。
に見た回折格子パターンはフォトマスクなどを用いて作
製できるため、回折格子パターンは直線形状に限定され
ず例えば曲線形状にすることもできる。この曲線形状と
することにより、回折光が検出器上で集光するようにレ
ンズ機能を付加することもできる。また、大面積のウエ
ハプロセスを用いることで、位相板など他の機能を有す
る光学層を反射型回折素子に積層でき、さらなる高機能
化、複合化などを行うことができる。
【００２１】本発明における回折格子は、ガラス基板そ
のものまたはガラス基板上に成膜された無機物材料を加
工して作製されることが好ましい。特に、成膜コストが
発生せず、成膜と基板との界面が存在しない点から、高
速かつ均一なエッチング特性を有する石英のガラス基板
を直接加工することが極めて好ましく、さらに信頼性、
量産性などの点からも好ましい。また、温度変化による
回折方向の変化を抑制するために、エッチング特性に優
れた無機物材料を、熱膨張係数がこの材料よりも小さい
石英のガラス基板上に膜として形成すると効果があり、
このように構成することも温度特性の優れた素子を得る
ために好ましい。
のものまたはガラス基板上に成膜された無機物材料を加
工して作製されることが好ましい。特に、成膜コストが
発生せず、成膜と基板との界面が存在しない点から、高
速かつ均一なエッチング特性を有する石英のガラス基板
を直接加工することが極めて好ましく、さらに信頼性、
量産性などの点からも好ましい。また、温度変化による
回折方向の変化を抑制するために、エッチング特性に優
れた無機物材料を、熱膨張係数がこの材料よりも小さい
石英のガラス基板上に膜として形成すると効果があり、
このように構成することも温度特性の優れた素子を得る
ために好ましい。
【００２２】高反射膜においては、鋸歯状回折格子との
界面のみが光学的に機能するため、高反射膜の厚さに関
する制限はない。このため厚膜化による高反射膜の形状
劣化（変形）を考慮する必要はなく、高反射膜の反射率
を確保するために充分な膜厚に形成できる。また、薄膜
を高精度に形成する必要がないため、真空蒸着法、スパ
ッタ法などの真空成膜法を用いることは必ずしも必要で
はなく、鍍金法などを用いることもできる。
界面のみが光学的に機能するため、高反射膜の厚さに関
する制限はない。このため厚膜化による高反射膜の形状
劣化（変形）を考慮する必要はなく、高反射膜の反射率
を確保するために充分な膜厚に形成できる。また、薄膜
を高精度に形成する必要がないため、真空蒸着法、スパ
ッタ法などの真空成膜法を用いることは必ずしも必要で
はなく、鍍金法などを用いることもできる。
【００２３】反射型回折素子の裏面にある高反射膜を保
護する保護手段は、光学的には機能しないため、透明で
ある必要はなく厚さにも制限はなく、無機物材料または
有機物材料からなる保護手段が高反射膜側に設けられて
いることが好ましい。また、樹脂からなる有機物材料、
真空成膜可能な無機物材料などを広く用いることができ
るが、塗布・硬化により作製可能な有機物樹脂材料を用
いることが特に好ましい。
護する保護手段は、光学的には機能しないため、透明で
ある必要はなく厚さにも制限はなく、無機物材料または
有機物材料からなる保護手段が高反射膜側に設けられて
いることが好ましい。また、樹脂からなる有機物材料、
真空成膜可能な無機物材料などを広く用いることができ
るが、塗布・硬化により作製可能な有機物樹脂材料を用
いることが特に好ましい。
【００２４】反射型回折素子を特定の装置に設置する場
合、例えば設置時の基準として用いるために反射型回折
素子の裏面に精度が必要なときや、さらに強固な保護性
が必要なときには、高反射膜上に塗布した接着剤を用い
て平坦かつ強固な透明基板などを接着することが好まし
い。
合、例えば設置時の基準として用いるために反射型回折
素子の裏面に精度が必要なときや、さらに強固な保護性
が必要なときには、高反射膜上に塗布した接着剤を用い
て平坦かつ強固な透明基板などを接着することが好まし
い。
【００２５】このときには、ガラス基板、シリコン基板
などが使用できるが、膨張係数の違いにより発生する高
温時の特性変化を抑えるために、透明基板とほぼ熱膨張
係数の等しい材料を使用することが好ましい。本発明
は、回折角度を特に大きくすることで波長分解能を向上
させる狭ピッチの回折格子であれば、その効果が顕著で
あり、特に回折格子のピッチが中心波長とほぼ等しいも
の、またはピッチが中心波長に比べ小さい範囲にあるも
のでは効果が大きい。
などが使用できるが、膨張係数の違いにより発生する高
温時の特性変化を抑えるために、透明基板とほぼ熱膨張
係数の等しい材料を使用することが好ましい。本発明
は、回折角度を特に大きくすることで波長分解能を向上
させる狭ピッチの回折格子であれば、その効果が顕著で
あり、特に回折格子のピッチが中心波長とほぼ等しいも
の、またはピッチが中心波長に比べ小さい範囲にあるも
のでは効果が大きい。
【００２６】
【実施例】図１は、本実施例の反射型回折素子の構成を
示す側面図である。本実施例では、厚さ０．５ｍｍの石
英のガラス基板を透明基板１０１とし、基板の一方の面
に、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングの技
術を用いて疑似鋸歯状回折格子を形成した。すなわち、
加工深さがおのおの０．３６μｍ、０．１８μｍの２回
のエッチングを実施し、１段の段差が０．１８μｍで総
合深さ（合計段差）が０．５４μｍの４レベル（３段）
を有する疑似鋸歯状回折格子１０２を形成した。
示す側面図である。本実施例では、厚さ０．５ｍｍの石
英のガラス基板を透明基板１０１とし、基板の一方の面
に、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングの技
術を用いて疑似鋸歯状回折格子を形成した。すなわち、
加工深さがおのおの０．３６μｍ、０．１８μｍの２回
のエッチングを実施し、１段の段差が０．１８μｍで総
合深さ（合計段差）が０．５４μｍの４レベル（３段）
を有する疑似鋸歯状回折格子１０２を形成した。
【００２７】次に、透明基板１０１の疑似鋸歯状回折格
子１０２を形成した面とは反対側の面に、波長１．５５
μｍを中心波長とする光反射防止膜である低反射膜１０
３を施した。疑似鋸歯状回折格子１０２上に、厚さ０．
８μｍの金からなる膜を真空蒸着法により成膜し、光反
射性膜である高反射層１０４とした。高反射層１０４上
に接着層１０５となるエポキシ接着剤を塗布し、エポキ
シ接着剤上に保護基板１０６となる厚さ０．５ｍｍの石
英のガラス基板（保護手段）を重ねた。
子１０２を形成した面とは反対側の面に、波長１．５５
μｍを中心波長とする光反射防止膜である低反射膜１０
３を施した。疑似鋸歯状回折格子１０２上に、厚さ０．
８μｍの金からなる膜を真空蒸着法により成膜し、光反
射性膜である高反射層１０４とした。高反射層１０４上
に接着層１０５となるエポキシ接着剤を塗布し、エポキ
シ接着剤上に保護基板１０６となる厚さ０．５ｍｍの石
英のガラス基板（保護手段）を重ねた。
【００２８】その後、石英ガラス基板を回転させること
で、エポキシ接着剤を薄肉かつ均一な接着層１０５と
し、透明基板１０１と保護基板１０６とは接着層１０５
を介して、積層基板とされた。作製された積層基板を、
ダイシングソーにより１０ｍｍ×７ｍｍの長方形に切断
し、反射型回折素子１０とした。
で、エポキシ接着剤を薄肉かつ均一な接着層１０５と
し、透明基板１０１と保護基板１０６とは接着層１０５
を介して、積層基板とされた。作製された積層基板を、
ダイシングソーにより１０ｍｍ×７ｍｍの長方形に切断
し、反射型回折素子１０とした。
【００２９】反射型回折素子１０の低反射膜１０３側か
ら、波長１．５５μｍの光を外部入射角θ１＝４０°で
入射したところ、格子長手方向に平行な偏波方向の光
（Ｓ偏光）および垂直な偏波方向の光（Ｐ偏光）に対し
て、おのおの７３％、７０％の回折効率を示した。これ
らの回折効率はほぼ等しい効率である。また、入射光の
波長を、１．５μｍから１．６μｍまで変化させても、
回折効率の変化量は±５％程度の小さな値であった。図
１において、実線の矢印は入射光、一点鎖線は反射光、
破線は１次回折光をそれぞれ表わす。
ら、波長１．５５μｍの光を外部入射角θ１＝４０°で
入射したところ、格子長手方向に平行な偏波方向の光
（Ｓ偏光）および垂直な偏波方向の光（Ｐ偏光）に対し
て、おのおの７３％、７０％の回折効率を示した。これ
らの回折効率はほぼ等しい効率である。また、入射光の
波長を、１．５μｍから１．６μｍまで変化させても、
回折効率の変化量は±５％程度の小さな値であった。図
１において、実線の矢印は入射光、一点鎖線は反射光、
破線は１次回折光をそれぞれ表わす。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射型回
折素子においては、反射型回折素子への大きな入射角度
に対しても、従来の回折格子側から入射する反射型回折
素子と比べて、偏光方向の違いにあまり依存しない良好
な回折効率の波長依存性を示す。また、量産性、信頼性
などに優れた反射型回折素子が実現できる。
折素子においては、反射型回折素子への大きな入射角度
に対しても、従来の回折格子側から入射する反射型回折
素子と比べて、偏光方向の違いにあまり依存しない良好
な回折効率の波長依存性を示す。また、量産性、信頼性
などに優れた反射型回折素子が実現できる。
【図１】実施例の反射型回折素子の構成を示す側面図。
【図２】本発明の反射型回折素子の構成の一例を示す側
面図。
面図。
【図３】本発明の反射型回折素子における回折特性の一
例を示すグラフ。
例を示すグラフ。
【図４】従来の反射型回折素子の構成の一例を示す側面
図。
図。
【図５】従来の反射型回折素子の構成の他の例を示す側
面図。
面図。
【図６】従来の反射型回折素子における回折特性の一例
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図７】従来の反射型回折素子における回折特性の他の
例を示すグラフ。
例を示すグラフ。
１０、２０、４０、５０：反射型回折素子
１０１、１０２：透明基板
４０１、５０１：ガラス基板
４０２：鋸歯状回折格子
１０２、２０２、５０２：疑似鋸歯状回折格子
１０３、２０２：低反射膜
１０４、２０４、４０３、５０３：高反射層
１０５、２０５：接着層
１０６、２０６：保護基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H042 DA05 DA12 DA17
2H049 AA07 AA33 AA37 AA45 AA58
AA59 AA63 AA64
2K009 AA02 BB02 DD12
4G059 AA08 AA11 AB01 AB09 AB11
AC01 AC04 AC05 AC06 BB01
GA01 GA04 GA15
Claims (4)
- 【請求項１】透明基板の表面に形成された、断面形状が
凹凸状の回折格子の凹凸部に光反射性膜が形成された反
射型回折素子において、透明基板の凹凸部形成面とは反
対側の表面に光反射防止膜が形成され、光反射防止膜の
側から光が入射されて用いられることを特徴とする反射
型回折素子。 - 【請求項２】前記光反射性膜を保護するための、無機物
材料または有機物材料からなる保護手段が前記光反射性
膜の側に設けられている請求項１記載の反射型回折素
子。 - 【請求項３】前記透明基板がガラス基板からなり、かつ
前記凹凸部がガラス基板の表面に直接形成されている
か、またはガラス基板の表面に成膜された無機物材料に
形成されている請求項１または２記載の反射型回折素
子。 - 【請求項４】前記凹凸部の断面形状が、鋸歯状または鋸
歯状を階段で近似した形状である請求項１、２または３
記載の反射型回折素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278063A JP2003084114A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 反射型回折素子 |
| PCT/JP2002/009370 WO2003025633A1 (fr) | 2001-09-13 | 2002-09-12 | Dispositif de diffraction |
| EP02765516A EP1437608A4 (en) | 2001-09-13 | 2002-09-12 | DIFFRACTION DEVICE |
| US10/798,556 US7430076B2 (en) | 2001-09-13 | 2004-03-12 | Diffraction element |
| US12/195,889 US20080310024A1 (en) | 2001-09-13 | 2008-08-21 | Diffraction element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001278063A JP2003084114A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 反射型回折素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003084114A true JP2003084114A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19102491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001278063A Pending JP2003084114A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 反射型回折素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003084114A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001278063A patent/JP2003084114A/ja active Pending
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