JPH02228607A - 偏光子 - 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】 産業上の利用分野 本発明はオーブン構成の偏光分離膜を用いてなる偏光子
に関する。

偏光子は、非偏光から偏光（直線偏光）を分離する場合
、偏光を互いに直交する偏波面を有する２つの偏光成分
に分離する場合等に使用され、例えば光通信の分野にお
いては、光アイソレータ、光スィッチ等の構成要素とし
て多用されている。

偏光子の一形態として、透明基板上にオーブン構成の偏
光分離膜を形成してなるものがある。ここでオーブン構
成とは、偏光分離膜がその屈折率よりも小さな屈折率の
空気中に直接露出している構成をいう。オーブン構成の
偏光分離膜を用いてなる偏光子にあっては、使用する光
の波長により消光比等の性能が大きく異なるので、所定
以上の消光比を得ることのできる光の波長範囲（以下単
に「帯域」という場合がある。）が広い偏光子が要求さ
れている。

従来の技術 従来のオーブン構成の偏光分離膜は、ガラス基板等の透
明基板上にＳｉＯ２及びＴ　ｉ　０２を電子ビーム蒸着
法等により積層して構成されていた。

第６図は従来のオーブン構成の偏光分離膜に右ける透過
損失（ｄＢ）と光の波長（ｎｍ　）との関係を示すグラ
フである。この従来例では、多層膜の層数は２７、各層
の厚みは、入射光の波長をλとするときに、約λ／４で
ある。この偏光分離膜において、偏波面が入射面に対し
て平行なＰ波の透過損失が０．　１　（ｄＢ）以上で、
且つ、偏波面が入射面に対して垂直なＳ波の透過損失が
２７（ｄＢ）となる帯域は、グラフから明らかなように
、８０　（ｎｍ）である。なお、この従来例では、多層
膜の積層数を減少させるに従って帯域が狭くなることが
経験的に知られている。

発明が解決しようとする課題 このように従来の偏光子にあっては、偏光分離膜の帯域
を広くしようとすると多層膜の層数が増大し、構成が複
雑化する。一方、多層膜の層数を単に減少させると、帯
域が狭くなる。帯域が狭くなると、使用可能なＬＤ（半
導体レーザ）等の光源が限定される。従って、従来は、
構成が複雑化することを許容して帯域を広くするか、あ
るいは、狭い帯域を許容して構成の簡略化を図るかのい
ずれか一方を選択する必要があった。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、帯
域が広く且つ構成が簡単な偏光子の提供を目的としてい
る。

課題を解決するための手段 第１図は本発明の偏光子の基本構成を示す原理図である
。

透明基板１上にＳｉ層２及びＳｉＯ２層３を交互に積層
してなる偏光子において、積層数を１５とし、透明基板
１に直接接触する第１層をＳｉ層２とする。

そして、光の波長を４λとするときに、第１層及び第１
５層の厚みを０．７λ、第５層の厚みを０．９λ、第７
層の厚みを１．０５λ、第８層の厚みを１．７λ、第９
層の厚みを０．８９λ、その他の層の厚みを１．０λと
する。

作　　　用 本発明の構成によれば、従来の偏光分離膜の積層構造に
おけるＴ　ｉＯｉ　に代えてＳｉを用いているので、Ｐ
波についての透過損失を小さ（することができ、容易に
消光比を高めるができるようになる。また、Ｔｉ０ｚ　
に代えてＳｉを用いるとともに各層の厚みを最適化して
いるので、少ない積層数で広い帯域を得ることができる
。

実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に本発明実施例の偏光分離膜の積層構造を示す。

この例では、透明基板１０として光アインレータ用のフ
ァラデー回転子を形成するのに適したＧＧＧ基板を用い
、この透明基板１０上にＳｉ層及びＳｉＯ２層を交互に
１５層積層している。

そして、透明基板１０に直接接触する第１層をＳｉ層と
し、各層の膜厚を以下に示すように最適化し、Ｐ波につ
いての透過損失を小さくしている。

なお、各層の膜厚を示す数値は、入射光の波長の４分の
１を１．０としたときのものである。

■　第１層、第１５層→０．７ ■　第５層→０．９ ■　第７層→１．０５ ■　第８層→１．７ ■　第９層→０．８９ ■　その他の層→１．０ 第３図は第２図に示す構成の偏光分離膜において入射角
を７０＠とじたときの透過損失（ｄＢ）と光の波長（ｎ
ｍ）　　との関係を示すグラフである。Ｐ波についての
透過損失が０．　１　（ｄＢ）以上であり且つＳ波につ
いての透過損失が２７（ｄＢ）以下であるという条件を
満足する帯域が約９０　（ｎｍ）　　となっており、従
来例における帯域特性と同等またはそれ以上の帯域特性
が得られている。

ところで、多層膜を例えば電子ビーム蒸着法により形成
する場合、各層の厚みを上記構成と正確に一致させるこ
とは必ずしも容易でない。このため、膜厚の許容範囲を
明らかにしておくことが重要である。

第４図は、各層の膜厚が±２％の偏差を有している場合
において、特性曲線が取り得る範囲を斜線で示すグラフ
である。このように各層の膜厚の偏差が±２％以内であ
る場合には、所定帯域においてＰ波についての透過損失
が０．　１　（ｄＢ）以上になることがなく、且つ、Ｓ
波についての透過損失が３０（ｄＢ）以下となることが
ない。

一方、各層の厚みの偏差が±３％である場合には、第５
図に示すように、所定帯域においてＰ波についての透過
損失が０．　１　　（ｄＢ）以上となることがある。従
って、Ｐ波についての透過損失を０゜１　　（ｄＢ）以
下に抑えるためには、各層の膜厚を±２％程度の偏差に
抑える必要がある。

本実施例において、Ｓｉ及びＳｉＯ２の積層数は合計で
１５である。従って、従来積層数が２３であったのと比
較して偏光子の構成が簡単になり、電子ビーム蒸着法等
による膜形成を容易に且つ短時間に行うことができるよ
うになる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、帯域（所定以上の消
光比を得ることのできる光の波長範囲）が広く且つ構成
が簡単な偏光子を提供することができるようになるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の偏光子の基本構成を示す原理図、 第２図は本発明の実施例における偏光分離膜の積層構造
を示す図、 第３図は本発明の実施例における透過損失と光の波長と
の関係を示すグラフ、 第４図は本発明の実施例において膜厚の偏差が±２％で
あるときに特性曲線が取り得る範囲を示すグラフ、 第５図は本発明の実施例において膜厚の偏差が±３％で
あるときに特性曲線が取り得る範囲を示すグラフ、 第６図は従来例にふける透過損失と光の波長との関係を
示すグラフである。 １．１０・・・透明基板、 ２・・・Ｓｉ層、 ３・・・５ｉ０２層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明基板（１）上にＳｉ層（２）及びＳｉＯ＿２層（３
   ）を交互に１５層積層してなる偏光子であって、 透明基板（１）に直接接触する第１層をＳｉ層（２）と
   し、 光の波長を４λとするときに、第１層及び第１５層の厚
   みを０．７λ、第５層の厚みを０．９λ、第７層の厚み
   を１．０５λ、第８層の厚みを１．７λ、第９層の厚み
   を０．８９λ、その他の層の厚みを１．０λとしたこと
   を特徴とする偏光子。