JPH01107206A - 回折格子型偏光板の製造方法 - Google Patents
回折格子型偏光板の製造方法Info
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- JPH01107206A JPH01107206A JP26561787A JP26561787A JPH01107206A JP H01107206 A JPH01107206 A JP H01107206A JP 26561787 A JP26561787 A JP 26561787A JP 26561787 A JP26561787 A JP 26561787A JP H01107206 A JPH01107206 A JP H01107206A
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はニオブ酸リチウムを用いた複屈折板として、偏
光方向によって回折効率の異なる回折格子型偏光板の製
造方法に関する。
光方向によって回折効率の異なる回折格子型偏光板の製
造方法に関する。
偏光素子である偏光ビームスプリッタは、直交する偏光
間で光の伝搬方向を異ならせることによって特定の偏光
を得る素子である。この偏光素子は、光フアイバ通信用
光源モジュールや光デイスク用光ヘッドなどに光アイソ
レータや光サーキュレータを構成する部品として使われ
ている。
間で光の伝搬方向を異ならせることによって特定の偏光
を得る素子である。この偏光素子は、光フアイバ通信用
光源モジュールや光デイスク用光ヘッドなどに光アイソ
レータや光サーキュレータを構成する部品として使われ
ている。
従来の偏光ビームスプリッタとしては、グラントムソン
プリズムやロッションプリズム等、複屈折の大きい結晶
の光反射面における偏光による透過ないしは全反射の違
いを利用し光路を分離するもの、またはガラス等の等方
性光学媒質でできた全反射プリズム反射面に誘電体多層
膜を設け、この誘電体多層膜の偏光による屈折率の違い
を利用して、光を全反射ないしは透過させるものが多く
使用されている。しかしながら、これらの素子は大型で
あること、生産性が低いこと、値段が高いことなどの欠
点がある。
プリズムやロッションプリズム等、複屈折の大きい結晶
の光反射面における偏光による透過ないしは全反射の違
いを利用し光路を分離するもの、またはガラス等の等方
性光学媒質でできた全反射プリズム反射面に誘電体多層
膜を設け、この誘電体多層膜の偏光による屈折率の違い
を利用して、光を全反射ないしは透過させるものが多く
使用されている。しかしながら、これらの素子は大型で
あること、生産性が低いこと、値段が高いことなどの欠
点がある。
回折格子型偏光板は、ニオブ酸リチウムなどの光学的異
方性をもつ結晶の主面に周期的なイオン交換領域を設け
、かつその主面上にイオン交換を施した領域では厚くイ
オン交換を施していない領域では薄く誘電体膜を形成し
たものであり、偏光による回折効率の違いを利用し光路
を分離するものである。この回折格子型偏光板は従来の
偏光素子に比べて、小型であること、生産性が高いこと
、安価であることなどの利点がある。例えば、ニオブ酸
リチウムのＸ板またはＹ板の主面に周囲的にプロトン交
換を施すと、プロトン交換を施した領域では異常光に対
する屈折率が約０８１３増加し、常光に対する屈折率が
約０．０４減少する。したがって、プロトン交換を施し
た領域の誘電体膜厚をプロトン交換を施していない領域
の誘電体膜厚に比べて厚くし、プロトン交換を施した領
域の常光線に対する屈折率の減少を相殺することによっ
て常光線の１次以上回折効率および異常光線の０次の回
折効率を共に零にするｑとができる。
方性をもつ結晶の主面に周期的なイオン交換領域を設け
、かつその主面上にイオン交換を施した領域では厚くイ
オン交換を施していない領域では薄く誘電体膜を形成し
たものであり、偏光による回折効率の違いを利用し光路
を分離するものである。この回折格子型偏光板は従来の
偏光素子に比べて、小型であること、生産性が高いこと
、安価であることなどの利点がある。例えば、ニオブ酸
リチウムのＸ板またはＹ板の主面に周囲的にプロトン交
換を施すと、プロトン交換を施した領域では異常光に対
する屈折率が約０８１３増加し、常光に対する屈折率が
約０．０４減少する。したがって、プロトン交換を施し
た領域の誘電体膜厚をプロトン交換を施していない領域
の誘電体膜厚に比べて厚くし、プロトン交換を施した領
域の常光線に対する屈折率の減少を相殺することによっ
て常光線の１次以上回折効率および異常光線の０次の回
折効率を共に零にするｑとができる。
従来、この誘電体膜を形成する際には、イオン交換領域
ド２図（ａ）〜（ｈ）または第３図（ａ）〜（ｈ）に示
すような工程が用いられていた。すなわち、第２図では
、ニオブ酸リチウムのＸ板またはＹ板基板１の主面上に
チタンなどで周期的な窓を持つイオン交換用マスク２を
形成し、２４９℃程度の安息香酸に数時間浸漬すること
によって、周期的なイオン交換領域３を形成する（第２
図（ａ））。その後酸などによってイオン交換用マスク
２を溶解除去しく第２図（ｂ））、スパッタリングなど
によって誘電体膜４を堆積しく第２図（Ｃ））、ホトレ
ジスト６を塗布しく第２図（ｄ））、ホトマスク７をイ
オン交換領域３と位置合わせした後に露光しく第２図（
ｅ））、現像しく第２図（ｆ））、誘電体膜４をエツチ
ングしく第２図（ｇ））、最後にホトレジスト６を除去
して回折格子型偏光板が得られる（第２図（ｈ））。
ド２図（ａ）〜（ｈ）または第３図（ａ）〜（ｈ）に示
すような工程が用いられていた。すなわち、第２図では
、ニオブ酸リチウムのＸ板またはＹ板基板１の主面上に
チタンなどで周期的な窓を持つイオン交換用マスク２を
形成し、２４９℃程度の安息香酸に数時間浸漬すること
によって、周期的なイオン交換領域３を形成する（第２
図（ａ））。その後酸などによってイオン交換用マスク
２を溶解除去しく第２図（ｂ））、スパッタリングなど
によって誘電体膜４を堆積しく第２図（Ｃ））、ホトレ
ジスト６を塗布しく第２図（ｄ））、ホトマスク７をイ
オン交換領域３と位置合わせした後に露光しく第２図（
ｅ））、現像しく第２図（ｆ））、誘電体膜４をエツチ
ングしく第２図（ｇ））、最後にホトレジスト６を除去
して回折格子型偏光板が得られる（第２図（ｈ））。
また、第３図においては第３図（ｂ）までは第２図（ｂ
）と同じであるが、その後ホトレジスト６を塗布し、（
第３図（ｃ））、ホトマスク７をイオン交換領域３と位
置合わせした後に露光しく第３図（ｄ）） 、現像した
後に（第３図（ｅ））、スパッタリングなどによって誘
電体膜４を堆積しく第３図（ｆ））、ホトレジスト６を
溶解除去しく第３図（ｇ）） 、必要に応じて誘電体膜
５を堆積することによって回折格子型偏光子が得られる
（第３図（ｈ））。
）と同じであるが、その後ホトレジスト６を塗布し、（
第３図（ｃ））、ホトマスク７をイオン交換領域３と位
置合わせした後に露光しく第３図（ｄ）） 、現像した
後に（第３図（ｅ））、スパッタリングなどによって誘
電体膜４を堆積しく第３図（ｆ））、ホトレジスト６を
溶解除去しく第３図（ｇ）） 、必要に応じて誘電体膜
５を堆積することによって回折格子型偏光子が得られる
（第３図（ｈ））。
しかしながら、これら各製造方法はいずれも製造工程が
複雑であり、特に第２図（ｅ）または第３図（ｄ）に示
したように、ホトマスク７とイオン交換領域３との位置
合わせ工程が必要であり、このことが回折格子型偏光板
の歩留りの低下や品質のばらつきの原因となっていた。
複雑であり、特に第２図（ｅ）または第３図（ｄ）に示
したように、ホトマスク７とイオン交換領域３との位置
合わせ工程が必要であり、このことが回折格子型偏光板
の歩留りの低下や品質のばらつきの原因となっていた。
本発明の目的は、このような問題を解決し、位置合わせ
工程を除去することによって、製造工程を簡素化し、歩
留りを向上させ、高品質の回折格子型偏光板を大量安価
に製造可能とした回折格子型偏光板の製造方法を提供す
ることにある。
工程を除去することによって、製造工程を簡素化し、歩
留りを向上させ、高品質の回折格子型偏光板を大量安価
に製造可能とした回折格子型偏光板の製造方法を提供す
ることにある。
本発明の回折格子型偏光板の製造方法は、ニオブ酸リチ
ウム結晶板の主面に、所定同期で選択的にイオン交換領
域を形成するためのイオン交換用マスクを形成する第１
の工程と、前記主面上に前記同期でイオン交換領域を形
成する第２の工程と、前記主面上にイオン交換を施した
領域では厚く、イオン交換を施していない領域では薄く
誘電体膜を形成する第３の工程とを具備し、前記誘電体
膜の厚い領域とその薄い領域を形成する際に、前記イオ
ン交換用マスク上に前記誘電体膜を堆積した後、このイ
オン交換用マスクを溶解してイオン交換を施していない
領域の誘電体膜を除去させる工程を含むことを特徴とす
る。
ウム結晶板の主面に、所定同期で選択的にイオン交換領
域を形成するためのイオン交換用マスクを形成する第１
の工程と、前記主面上に前記同期でイオン交換領域を形
成する第２の工程と、前記主面上にイオン交換を施した
領域では厚く、イオン交換を施していない領域では薄く
誘電体膜を形成する第３の工程とを具備し、前記誘電体
膜の厚い領域とその薄い領域を形成する際に、前記イオ
ン交換用マスク上に前記誘電体膜を堆積した後、このイ
オン交換用マスクを溶解してイオン交換を施していない
領域の誘電体膜を除去させる工程を含むことを特徴とす
る。
〔実施例〕
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第１１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例の回折格子
型偏光板の製造方法を工程順に説明した断面図である。
型偏光板の製造方法を工程順に説明した断面図である。
すなわち、まずニオブ酸リチウムのＸ板またはＹ板の基
板１の主面上に、通常のリフトオフ法などを用いてチタ
ンなどの周期的な窓を持つイオン交換用マスク２を作成
する（第１図（ａ））。なお、このマスク２の膜厚は、
後に形成する誘電体膜４の膜厚より厚くするために３０
００〜４０００人にする。その後、２４９℃程度の安息
香酸に４時間程度浸漬するなどの方法でプロトン交換を
行って、深さ４．６μｍ程度の周期的なイオン交換領域
３を形成するく第１図（ｂ））。その後、スパッタリン
グなどを用いて石英など誘電体膜４を厚さ１２７０人程
度堆積させ（第１図（Ｃ））、イオン交換用のマスク２
を溶解することによってイオン交換を施していない領域
の誘電体４を除去する（第１図（ｄ））。最後に必要に
応じて適当な誘電体膜５をスパッタリングなどを用いて
堆積させる（第１図（ｅ））。
板１の主面上に、通常のリフトオフ法などを用いてチタ
ンなどの周期的な窓を持つイオン交換用マスク２を作成
する（第１図（ａ））。なお、このマスク２の膜厚は、
後に形成する誘電体膜４の膜厚より厚くするために３０
００〜４０００人にする。その後、２４９℃程度の安息
香酸に４時間程度浸漬するなどの方法でプロトン交換を
行って、深さ４．６μｍ程度の周期的なイオン交換領域
３を形成するく第１図（ｂ））。その後、スパッタリン
グなどを用いて石英など誘電体膜４を厚さ１２７０人程
度堆積させ（第１図（Ｃ））、イオン交換用のマスク２
を溶解することによってイオン交換を施していない領域
の誘電体４を除去する（第１図（ｄ））。最後に必要に
応じて適当な誘電体膜５をスパッタリングなどを用いて
堆積させる（第１図（ｅ））。
この誘電体膜５は、屈折率と膜厚を適当に選ぶことによ
って、無反射膜にすることができる。
って、無反射膜にすることができる。
この製造方法は、従来の製造方法に比べて製造工程を約
半分に減少させることができ、特に誘電体膜４の厚い領
域と薄い領域を形成する際に、ホ゛ ト７スク７とイオ
ン交換領域３との位置合わせが不要になるため、製品の
ばらつきを小さくすることができ、高い歩留りと低い製
造コストが得られる。
半分に減少させることができ、特に誘電体膜４の厚い領
域と薄い領域を形成する際に、ホ゛ ト７スク７とイオ
ン交換領域３との位置合わせが不要になるため、製品の
ばらつきを小さくすることができ、高い歩留りと低い製
造コストが得られる。
以上説明したように本発明によれば、回折格子型偏光板
の製造工程を簡素化することができ、品質の良い偏光素
子を大量安価に製造することができる。
の製造工程を簡素化することができ、品質の良い偏光素
子を大量安価に製造することができる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の製造方法を工程順に説
明した素子の断面図、第２図（ａ）〜（ｈ）、第３図（
ａ）〜（ｈ）は従来の回折格子型偏光板の製造方法の二
側を工程順に説明した断面図である。 １・・・ニオブ酸リチウム基板、２・・・イオン交換用
マスク、３・・・イオン交換領域、４・・・誘電体膜、
５・・・誘電体膜、６・・・ホトレジスト、７・・・ホ
トマスク。
明した素子の断面図、第２図（ａ）〜（ｈ）、第３図（
ａ）〜（ｈ）は従来の回折格子型偏光板の製造方法の二
側を工程順に説明した断面図である。 １・・・ニオブ酸リチウム基板、２・・・イオン交換用
マスク、３・・・イオン交換領域、４・・・誘電体膜、
５・・・誘電体膜、６・・・ホトレジスト、７・・・ホ
トマスク。
Claims (1)
- ニオブ酸リチウム結晶板の主面に、所定同期で選択的に
イオン交換領域を形成するためのイオン交換用マスクを
形成する第１の工程と、前記主面上に前記同期でイオン
交換領域を形成する第２の工程と、前記主面上にイオン
交換を施した領域では厚く、イオン交換を施していない
領域では薄く誘電体膜を形成する第３の工程とを具備し
、前記誘電体膜の厚い領域とその薄い領域を形成する際
に、前記イオン交換用マスク上に前記誘電体膜を堆積し
た後、このイオン交換用マスクを溶解してイオン交換を
施していない領域の誘電体膜を除去させる工程を含むこ
とを特徴とする回折格子型偏光板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26561787A JP2503538B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 回折格子型偏光板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26561787A JP2503538B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 回折格子型偏光板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107206A true JPH01107206A (ja) | 1989-04-25 |
| JP2503538B2 JP2503538B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=17419621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26561787A Expired - Fee Related JP2503538B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 回折格子型偏光板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2503538B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0349144A3 (en) * | 1988-06-29 | 1991-05-29 | Nec Corporation | Birefringence diffraction grating type polarizer |
| US5029988A (en) * | 1988-06-29 | 1991-07-09 | Nec Corporation | Birefringence diffraction grating type polarizer |
| EP0565381A3 (en) * | 1992-04-08 | 1993-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Optical element and method of fabricating the same |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26561787A patent/JP2503538B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0349144A3 (en) * | 1988-06-29 | 1991-05-29 | Nec Corporation | Birefringence diffraction grating type polarizer |
| US5029988A (en) * | 1988-06-29 | 1991-07-09 | Nec Corporation | Birefringence diffraction grating type polarizer |
| EP0565381A3 (en) * | 1992-04-08 | 1993-12-01 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Optical element and method of fabricating the same |
| US5367403A (en) * | 1992-04-08 | 1994-11-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element and method of fabricating the same |
| US5455712A (en) * | 1992-04-08 | 1995-10-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical element and method of fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2503538B2 (ja) | 1996-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |