JPH04360103A - 偏光ビームスプリッタ - Google Patents
偏光ビームスプリッタInfo
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- JPH04360103A JPH04360103A JP13655991A JP13655991A JPH04360103A JP H04360103 A JPH04360103 A JP H04360103A JP 13655991 A JP13655991 A JP 13655991A JP 13655991 A JP13655991 A JP 13655991A JP H04360103 A JPH04360103 A JP H04360103A
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Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏光ビームスプリッタに
係り、特にホログラフィー技術を使用して安価に製造可
能とした偏光ビームスプリッタに関する。
係り、特にホログラフィー技術を使用して安価に製造可
能とした偏光ビームスプリッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自然光を直線偏光に分離する
光学素子として偏光ビームスプリッタが知られており、
斯かる偏光ビームスプリッタとして、光学的異方性を示
す結晶へ光を入射させた時に常光線と異常光線との二つ
の屈折光が現れる現象を利用してなるニコルプリズム、
ロションプリズム、ウォラストンプリズム等や、二つの
プリズムの間に誘電体多層薄膜を形成し、この多層薄膜
への入射角をブルースター角に設定することで、多層薄
膜への入射光を二つの偏光成分に分けるもの等が実用化
されている。
光学素子として偏光ビームスプリッタが知られており、
斯かる偏光ビームスプリッタとして、光学的異方性を示
す結晶へ光を入射させた時に常光線と異常光線との二つ
の屈折光が現れる現象を利用してなるニコルプリズム、
ロションプリズム、ウォラストンプリズム等や、二つの
プリズムの間に誘電体多層薄膜を形成し、この多層薄膜
への入射角をブルースター角に設定することで、多層薄
膜への入射光を二つの偏光成分に分けるもの等が実用化
されている。
【０００３】そして、斯かる偏光ビームスプリッタは、
例えば、光通信の分野での光分波の一手法として、また
、光アイソレータの構成部品として、或いは、光学実験
用のバリアブルビームスプリッタ等として利用されてい
る。
例えば、光通信の分野での光分波の一手法として、また
、光アイソレータの構成部品として、或いは、光学実験
用のバリアブルビームスプリッタ等として利用されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の偏
光ビームスプリッタにおいては、何れも高価な光学系結
晶や誘電体多層薄膜を使用しているので、ビームスプリ
ッタ全体が極めて高価になり、斯かる光学素子を利用し
た各種装置等のコストが上昇してしまうという不都合を
有している。
光ビームスプリッタにおいては、何れも高価な光学系結
晶や誘電体多層薄膜を使用しているので、ビームスプリ
ッタ全体が極めて高価になり、斯かる光学素子を利用し
た各種装置等のコストが上昇してしまうという不都合を
有している。
【０００５】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、極めて安価に製造可能とし、斯かるビームスプリッ
タを利用した各種装置等のコスト減少を可能とした偏光
ビームスプリッタを提供することを目的とするものであ
る。
で、極めて安価に製造可能とし、斯かるビームスプリッ
タを利用した各種装置等のコスト減少を可能とした偏光
ビームスプリッタを提供することを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る偏光ビームスプリッタは、入射光を二つの
直線偏光に分ける偏光ビームスプリッタにおいて、光透
過型支持体の表面に、この光透過型支持体とほぼ同じ屈
折率を有し、ブラッグ条件を満たす入射光と反射光との
回折角が９０°になるようにした干渉縞を有する反射型
ホログラムを形成し、上記入射光が上記光透過型支持体
を透過して上記反射型ホログラムに入射するようにした
ことをその特徴とするものである。
本発明に係る偏光ビームスプリッタは、入射光を二つの
直線偏光に分ける偏光ビームスプリッタにおいて、光透
過型支持体の表面に、この光透過型支持体とほぼ同じ屈
折率を有し、ブラッグ条件を満たす入射光と反射光との
回折角が９０°になるようにした干渉縞を有する反射型
ホログラムを形成し、上記入射光が上記光透過型支持体
を透過して上記反射型ホログラムに入射するようにした
ことをその特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、図１の原理図に示したように
、入射光１が光透過型支持体２を透過して反射型ホログ
ラム３に入射すると、ホログラム３にはブラッグ条件を
満たす入射光と反射光との回折角が９０°になるように
した干渉縞４が形成されているので、この干渉縞４によ
り上記入射光１のうちＳ偏光成分５がほぼ１００％の効
率で回折されると共に、Ｐ偏光成分６が全く回折されず
に透過するようになり、これにより、入射光１を二つの
直線偏光成分に分けることが可能となる。
、入射光１が光透過型支持体２を透過して反射型ホログ
ラム３に入射すると、ホログラム３にはブラッグ条件を
満たす入射光と反射光との回折角が９０°になるように
した干渉縞４が形成されているので、この干渉縞４によ
り上記入射光１のうちＳ偏光成分５がほぼ１００％の効
率で回折されると共に、Ｐ偏光成分６が全く回折されず
に透過するようになり、これにより、入射光１を二つの
直線偏光成分に分けることが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図２乃至図１１を参
照して説明する。図２は本発明に係る偏光ビームスプリ
ッタＡの一実施例を示したもので、本スプリッタＡは、
断面が二等辺直角三角形とされた光学的異方性を示さな
い通常の安価な光学系である二つの同質な直角プリズム
７，７′を備えており、この一方の直角プリズム７の斜
面７ａには、直角プリズム７とほぼ同じ屈折率を有し、
ブラッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０
°になるようにした干渉縞（図示せず）を有する反射型
の位相体積ホログラム３が形成されている。また、上記
ホログラム３の表面には、上記他方の直角プリズム７′
の斜面７ａ′が位置するように直角プリズム７′が密接
して配されており、これにより、上記二つの直角プリズ
ム７，７′の接合面にホログラム３が形成された構成と
なっている。
照して説明する。図２は本発明に係る偏光ビームスプリ
ッタＡの一実施例を示したもので、本スプリッタＡは、
断面が二等辺直角三角形とされた光学的異方性を示さな
い通常の安価な光学系である二つの同質な直角プリズム
７，７′を備えており、この一方の直角プリズム７の斜
面７ａには、直角プリズム７とほぼ同じ屈折率を有し、
ブラッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０
°になるようにした干渉縞（図示せず）を有する反射型
の位相体積ホログラム３が形成されている。また、上記
ホログラム３の表面には、上記他方の直角プリズム７′
の斜面７ａ′が位置するように直角プリズム７′が密接
して配されており、これにより、上記二つの直角プリズ
ム７，７′の接合面にホログラム３が形成された構成と
なっている。
【０００９】斯かる偏光ビームスプリッタＡにおいては
、一方の直角プリズム７の側面７ｂに所定の波長若しく
は波長帯のＳ偏光及びＰ偏光を等しく含むランダム偏光
としての入射光１が直角に入射されると、この入射光１
が直角プリズム７を透過して上記ホログラム３に入射す
るようになり、このホログラム３における上記干渉縞の
設定により、上記入射光１のうち入射面に垂直なＳ偏光
５がほぼ１００％の効率で回折され、また、入射面に平
行なＰ偏光６が全く回折されずに透過するようになって
いる。そして、上記ホログラム３で回折されたＳ偏光５
が、上記直角プリズム７の入射面でない側面７ｃから直
角に出射すると共に、上記ホログラム３を透過したＰ偏
光６が、上記他方の直角プリズム７′をも透過して、プ
リズム７′の側面７ｂ′から直角に出射するようになっ
ており、これにより、上記入射光１をＳ偏光５及びＰ偏
光６に確実に分離することができるようになっている。
、一方の直角プリズム７の側面７ｂに所定の波長若しく
は波長帯のＳ偏光及びＰ偏光を等しく含むランダム偏光
としての入射光１が直角に入射されると、この入射光１
が直角プリズム７を透過して上記ホログラム３に入射す
るようになり、このホログラム３における上記干渉縞の
設定により、上記入射光１のうち入射面に垂直なＳ偏光
５がほぼ１００％の効率で回折され、また、入射面に平
行なＰ偏光６が全く回折されずに透過するようになって
いる。そして、上記ホログラム３で回折されたＳ偏光５
が、上記直角プリズム７の入射面でない側面７ｃから直
角に出射すると共に、上記ホログラム３を透過したＰ偏
光６が、上記他方の直角プリズム７′をも透過して、プ
リズム７′の側面７ｂ′から直角に出射するようになっ
ており、これにより、上記入射光１をＳ偏光５及びＰ偏
光６に確実に分離することができるようになっている。
【００１０】ここで、上記偏光ビームスプリッタＡを形
成するには、図３に示したように、一方の直角プリズム
７の斜面７ａに、プリズム７とほぼ同じ屈折率を有する
ホログラム乳剤８を配すると共に、このホログラム乳剤
８を配したプリズム７にマッチング液を介して他方のプ
リズム７′を接合し、この状態で、一方のプリズム７の
側面７ｂから平面波である参照光Ｒを入射すると共に、
他方のプリズム７′の側面７ｃ′から平面波である信号
光Ｓを入射して、上記ホログラム乳剤８に上記したブラ
ッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０°に
なるようにした所定の干渉縞（図示せず）を記録し、そ
の後、現像、定着させるものである。また、上記プリズ
ム７，７′を接合した状態でホログラム乳剤８の現像、
定着ができない場合は、上記したようにホログラム乳剤
８に所定の干渉縞を記録した後、上記接合したプリズム
７′を分離し、その状態で現像、定着を行い、その後再
度、分離したプリズム７′を接合して上記ビームスプリ
ッタＡを形成するものである。
成するには、図３に示したように、一方の直角プリズム
７の斜面７ａに、プリズム７とほぼ同じ屈折率を有する
ホログラム乳剤８を配すると共に、このホログラム乳剤
８を配したプリズム７にマッチング液を介して他方のプ
リズム７′を接合し、この状態で、一方のプリズム７の
側面７ｂから平面波である参照光Ｒを入射すると共に、
他方のプリズム７′の側面７ｃ′から平面波である信号
光Ｓを入射して、上記ホログラム乳剤８に上記したブラ
ッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０°に
なるようにした所定の干渉縞（図示せず）を記録し、そ
の後、現像、定着させるものである。また、上記プリズ
ム７，７′を接合した状態でホログラム乳剤８の現像、
定着ができない場合は、上記したようにホログラム乳剤
８に所定の干渉縞を記録した後、上記接合したプリズム
７′を分離し、その状態で現像、定着を行い、その後再
度、分離したプリズム７′を接合して上記ビームスプリ
ッタＡを形成するものである。
【００１１】従って、本実施例においては、光学的異方
性を示さない通常の安価な直角プリズム７，７′の接合
面に、製造が容易な所定の干渉縞を有する反射型ホログ
ラム３を形成し、このホログラム３における回折作用を
利用して入射光１をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離
することができるようにしているので、従来のように高
価な光学系結晶や多層薄膜を使用することなく、ビーム
スプリッタＡを極めて安価に製造することができ、斯か
るビームスプリッタＡを利用した各種装置等のコストを
減少させることができる。なお、上記説明では、直角プ
リズム７，７′として断面が二等辺直角三角形状のもの
を示したが、非二等辺直角三角形状の直角プリズムでも
同様のことがいえる。
性を示さない通常の安価な直角プリズム７，７′の接合
面に、製造が容易な所定の干渉縞を有する反射型ホログ
ラム３を形成し、このホログラム３における回折作用を
利用して入射光１をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離
することができるようにしているので、従来のように高
価な光学系結晶や多層薄膜を使用することなく、ビーム
スプリッタＡを極めて安価に製造することができ、斯か
るビームスプリッタＡを利用した各種装置等のコストを
減少させることができる。なお、上記説明では、直角プ
リズム７，７′として断面が二等辺直角三角形状のもの
を示したが、非二等辺直角三角形状の直角プリズムでも
同様のことがいえる。
【００１２】図４は本発明の他の実施例を示したもので
、断面が非二等辺直角三角形とされた光学的異方性を示
さない通常の直角プリズム９の斜面９ａには、上記実施
例と同様に、直角プリズム９とほぼ同じ屈折率を有し、
ブラッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０
°になるようにした干渉縞（図示せず）を有する反射型
の位相体積ホログラム３が形成されている。また、本実
施例においては、入射光１が、上記直角プリズム９の長
辺９ｂ側から入射されるようになっており、この直角プ
リズム９を透過する上記入射光１の上記ホログラム３へ
の入射角θが、ほぼブルースター角となるようになって
いる。
、断面が非二等辺直角三角形とされた光学的異方性を示
さない通常の直角プリズム９の斜面９ａには、上記実施
例と同様に、直角プリズム９とほぼ同じ屈折率を有し、
ブラッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０
°になるようにした干渉縞（図示せず）を有する反射型
の位相体積ホログラム３が形成されている。また、本実
施例においては、入射光１が、上記直角プリズム９の長
辺９ｂ側から入射されるようになっており、この直角プ
リズム９を透過する上記入射光１の上記ホログラム３へ
の入射角θが、ほぼブルースター角となるようになって
いる。
【００１３】斯かる偏光ビームスプリッタＡにおいても
、直角プリズム９の長辺側側面９ｂに直角に入射される
入射光１は、直角プリズム９を透過してホログラム３に
入射され、このホログラム３における上記干渉縞の設定
により、Ｓ偏光５がほぼ１００％の効率で回折されると
共に、Ｐ偏光６が全く回折されずに透過するようになっ
ている。そして、上記ホログラム３で回折されたＳ偏光
５が、上記直角プリズム９の入射面でない短辺側側面９
ｃから直角に出射すると共に、上記ホログラム３を透過
したＰ偏光６が、ホログラム３と空気との境界面１０で
反射されることなく所定の角度で屈折して出射するよう
になっており、これにより、上記入射光１をＳ偏光５及
びＰ偏光６に確実に分離することができるようになって
いる。
、直角プリズム９の長辺側側面９ｂに直角に入射される
入射光１は、直角プリズム９を透過してホログラム３に
入射され、このホログラム３における上記干渉縞の設定
により、Ｓ偏光５がほぼ１００％の効率で回折されると
共に、Ｐ偏光６が全く回折されずに透過するようになっ
ている。そして、上記ホログラム３で回折されたＳ偏光
５が、上記直角プリズム９の入射面でない短辺側側面９
ｃから直角に出射すると共に、上記ホログラム３を透過
したＰ偏光６が、ホログラム３と空気との境界面１０で
反射されることなく所定の角度で屈折して出射するよう
になっており、これにより、上記入射光１をＳ偏光５及
びＰ偏光６に確実に分離することができるようになって
いる。
【００１４】ここで、上記偏光ビームスプリッタＡを形
成する場合も、図５に示したように、直角プリズム９の
斜面９ａに、プリズム９とほぼ同じ屈折率を有するホロ
グラム乳剤８を配すると共に、このホログラム乳剤８を
配したプリズム９に、マッチング液を介して上記プリズ
ム９と同じプリズム９′を接合し、この状態で、一方の
プリズム９の側面９ｂから平面波である信号光Ｓを入射
すると共に、他方のプリズム９′の側面９ｃ′から平面
波である参照光Ｒを入射して、上記ホログラム乳剤８に
上記した干渉縞（図示せず）を記録し、その後、上記プ
リズム９′を分離して、現像、定着処理等を行うもので
ある。
成する場合も、図５に示したように、直角プリズム９の
斜面９ａに、プリズム９とほぼ同じ屈折率を有するホロ
グラム乳剤８を配すると共に、このホログラム乳剤８を
配したプリズム９に、マッチング液を介して上記プリズ
ム９と同じプリズム９′を接合し、この状態で、一方の
プリズム９の側面９ｂから平面波である信号光Ｓを入射
すると共に、他方のプリズム９′の側面９ｃ′から平面
波である参照光Ｒを入射して、上記ホログラム乳剤８に
上記した干渉縞（図示せず）を記録し、その後、上記プ
リズム９′を分離して、現像、定着処理等を行うもので
ある。
【００１５】従って、本実施例においても、光学的異方
性を示さない通常の安価な直角プリズム９に製造が容易
な所定の干渉縞を有する反射型ホログラム３を形成し、
このホログラム３における回折作用を利用して入射光１
をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離することができる
ようにしているので、従来のように高価な光学系結晶や
多層薄膜を使用することなく、しかも、一つの直角プリ
ズム９の使用だけで、ビームスプリッタＡを極めて安価
に製造することができ、また、ビームスプリッタＡ全体
の形状を小型化することができる。また、上記分離され
たＳ偏光５とＰ偏光６とのなす角度が直角ではなく、後
述する場合も含めて直線偏光の分離方向を適宜設定でき
るので、光学設計上の自由度を高めることができる。
性を示さない通常の安価な直角プリズム９に製造が容易
な所定の干渉縞を有する反射型ホログラム３を形成し、
このホログラム３における回折作用を利用して入射光１
をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離することができる
ようにしているので、従来のように高価な光学系結晶や
多層薄膜を使用することなく、しかも、一つの直角プリ
ズム９の使用だけで、ビームスプリッタＡを極めて安価
に製造することができ、また、ビームスプリッタＡ全体
の形状を小型化することができる。また、上記分離され
たＳ偏光５とＰ偏光６とのなす角度が直角ではなく、後
述する場合も含めて直線偏光の分離方向を適宜設定でき
るので、光学設計上の自由度を高めることができる。
【００１６】なお、上記入射角θを厳密にブルースター
角に設定する必要はなく、多少この設定角度が違うため
に、ホログラム３を透過するＰ偏光６の一部がホログラ
ム３と空気との境界面１０で僅かに反射されるような場
合でも、斯かるＰ偏光６の反射方向とホログラム３で回
折されるＳ偏光５の回折方向とが相違するので問題はな
く、また、上記反射される一部のＰ偏光６を所定の手段
で吸収するようにすれば、入射光１を確実に二光束に分
離することができるものである。
角に設定する必要はなく、多少この設定角度が違うため
に、ホログラム３を透過するＰ偏光６の一部がホログラ
ム３と空気との境界面１０で僅かに反射されるような場
合でも、斯かるＰ偏光６の反射方向とホログラム３で回
折されるＳ偏光５の回折方向とが相違するので問題はな
く、また、上記反射される一部のＰ偏光６を所定の手段
で吸収するようにすれば、入射光１を確実に二光束に分
離することができるものである。
【００１７】また、上記入射角θがブルースター角より
大きくなると、上記境界面１０でのＰ偏光６の反射率が
徐々に増加し、特に、入射角θが臨界角より大きくなる
と、上記ホログラム３を透過するＰ偏光６が上記境界面
１０で全反射されるようになるが、このような場合には
、図６に示したように、直角プリズム９の短辺側側面９
ｃから入射光１を直角に入射するようにすれば、ホログ
ラム３で回折されるＳ偏光５がプリズム９の長辺側側面
９ｂから直角に出射すると共に、上記全反射されたＰ偏
光６が上記長辺側側面９ｂから非直角に出射するように
なり、これにより、Ｓ偏光５の回折方向とＰ偏光６の反
射方向が完全に相違するようになるので問題はない。
大きくなると、上記境界面１０でのＰ偏光６の反射率が
徐々に増加し、特に、入射角θが臨界角より大きくなる
と、上記ホログラム３を透過するＰ偏光６が上記境界面
１０で全反射されるようになるが、このような場合には
、図６に示したように、直角プリズム９の短辺側側面９
ｃから入射光１を直角に入射するようにすれば、ホログ
ラム３で回折されるＳ偏光５がプリズム９の長辺側側面
９ｂから直角に出射すると共に、上記全反射されたＰ偏
光６が上記長辺側側面９ｂから非直角に出射するように
なり、これにより、Ｓ偏光５の回折方向とＰ偏光６の反
射方向が完全に相違するようになるので問題はない。
【００１８】但し、図７に示したように、上記直角プリ
ズム９の断面形状が直角二等辺三角形だと、ホログラム
３で回折されるＳ偏光５の方向と、境界面１０で全反射
されるＰ偏光６の方向とが一致するようになるので、入
射光１を分離することができず、この場合には、図２に
示した上記実施例のように、直角プリズム９と同じ屈折
率を有する同形状のプリズムを接合する必要がある。な
お、図４に示した各数値は、直角プリズム９及びホログ
ラム乳剤８の平均屈折率を１．５として求めたものであ
る。
ズム９の断面形状が直角二等辺三角形だと、ホログラム
３で回折されるＳ偏光５の方向と、境界面１０で全反射
されるＰ偏光６の方向とが一致するようになるので、入
射光１を分離することができず、この場合には、図２に
示した上記実施例のように、直角プリズム９と同じ屈折
率を有する同形状のプリズムを接合する必要がある。な
お、図４に示した各数値は、直角プリズム９及びホログ
ラム乳剤８の平均屈折率を１．５として求めたものであ
る。
【００１９】図８は本発明のさらに他の実施例を示した
もので、偏光ビームスプリッタＡのうちでも所謂偏光板
と呼ばれる形式のもので、光学的異方性を示さない通常
の平板プリズム１１の表面１１ａには、上記実施例と同
様に、平板プリズム１１とほぼ同じ屈折率を有し、ブラ
ッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０°に
なるようにした干渉縞（図示せず）を有する反射型の位
相体積ホログラム３が形成されている。また、本実施例
においても、上記平板プリズム１１を透過する入射光１
のホログラム３への入射角θが、ほぼブルースター角と
なるようになっている。
もので、偏光ビームスプリッタＡのうちでも所謂偏光板
と呼ばれる形式のもので、光学的異方性を示さない通常
の平板プリズム１１の表面１１ａには、上記実施例と同
様に、平板プリズム１１とほぼ同じ屈折率を有し、ブラ
ッグ条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０°に
なるようにした干渉縞（図示せず）を有する反射型の位
相体積ホログラム３が形成されている。また、本実施例
においても、上記平板プリズム１１を透過する入射光１
のホログラム３への入射角θが、ほぼブルースター角と
なるようになっている。
【００２０】斯かる偏光ビームスプリッタＡにおいても
、空気と平板プリズム１１との境界面１２で屈折されて
平板プリズム１１に入射される入射光１は、平板プリズ
ム１１を透過してホログラム３に入射され、このホログ
ラム３における上記干渉縞の設定により、Ｓ偏光５がほ
ぼ１００％の効率で回折されると共に、Ｐ偏光６が全く
回折されずに透過するようになっている。そして、上記
ホログラム３で回折されたＳ偏光５が、上記平板プリズ
ム１１の境界面１２で全反射されてプリズム１１内を進
み、図示しない平板の端面より散乱出射するか、端面で
再度反射されて迷光になる等の経過を辿るようになって
おり、上記ホログラム３を透過したＰ偏光６が、ホログ
ラム３と空気との境界面１０で反射されることなく所定
の角度で屈折して出射するようになっており、これによ
り、上記入射光１をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離
することができるようになっている。
、空気と平板プリズム１１との境界面１２で屈折されて
平板プリズム１１に入射される入射光１は、平板プリズ
ム１１を透過してホログラム３に入射され、このホログ
ラム３における上記干渉縞の設定により、Ｓ偏光５がほ
ぼ１００％の効率で回折されると共に、Ｐ偏光６が全く
回折されずに透過するようになっている。そして、上記
ホログラム３で回折されたＳ偏光５が、上記平板プリズ
ム１１の境界面１２で全反射されてプリズム１１内を進
み、図示しない平板の端面より散乱出射するか、端面で
再度反射されて迷光になる等の経過を辿るようになって
おり、上記ホログラム３を透過したＰ偏光６が、ホログ
ラム３と空気との境界面１０で反射されることなく所定
の角度で屈折して出射するようになっており、これによ
り、上記入射光１をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離
することができるようになっている。
【００２１】ここで、上記偏光ビームスプリッタＡを形
成する場合は、平板のままでは上記ホログラム３への干
渉縞の記録が無理なので、図９（ａ），（ｂ）に示した
ように、一面にホログラム乳剤８を配した平板プリズム
１１の両面に、平板プリズム１と同質の直角プリズム１
３，１３′を接合し、ホログラム３への入射角θがブル
ースター角となるように参照光Ｒを入射すると共に、こ
の参照光Ｒと直交する信号光Ｓを入射して干渉縞を記録
し、その後、プリズム１３，１３′を分離して、現像、
定着等の処理を行うものである。なお、図中符号１４は
、記録時の反射光が、余計な干渉縞を形成しないように
するための光吸収面としての黒色塗料層であり、図中の
各数値は、平板プリズム１１及びホログラム乳剤８の平
均屈折率を１．５として求めたものである。
成する場合は、平板のままでは上記ホログラム３への干
渉縞の記録が無理なので、図９（ａ），（ｂ）に示した
ように、一面にホログラム乳剤８を配した平板プリズム
１１の両面に、平板プリズム１と同質の直角プリズム１
３，１３′を接合し、ホログラム３への入射角θがブル
ースター角となるように参照光Ｒを入射すると共に、こ
の参照光Ｒと直交する信号光Ｓを入射して干渉縞を記録
し、その後、プリズム１３，１３′を分離して、現像、
定着等の処理を行うものである。なお、図中符号１４は
、記録時の反射光が、余計な干渉縞を形成しないように
するための光吸収面としての黒色塗料層であり、図中の
各数値は、平板プリズム１１及びホログラム乳剤８の平
均屈折率を１．５として求めたものである。
【００２２】従って、本実施例においても、光学的異方
性を示さない通常の安価な平板プリズム１１に製造が容
易な所定の干渉縞を有する反射型ホログラム３を形成し
、このホログラム３における回折作用を利用して入射光
１をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離することができ
るようにしているので、従来のように高価な光学系結晶
や多層薄膜を使用することなく、ビームスプリッタＡを
極めて安価に製造することができる。なお、上記平板プ
リズム１１の境界面１２に図示しない黒色塗料層等の光
吸収面を形成すれば、プリズム１１内を進むＳ偏光５を
吸収することができ、これにより、Ｐ偏光６のみを得る
ようにすることもできる。
性を示さない通常の安価な平板プリズム１１に製造が容
易な所定の干渉縞を有する反射型ホログラム３を形成し
、このホログラム３における回折作用を利用して入射光
１をＳ偏光５及びＰ偏光６に確実に分離することができ
るようにしているので、従来のように高価な光学系結晶
や多層薄膜を使用することなく、ビームスプリッタＡを
極めて安価に製造することができる。なお、上記平板プ
リズム１１の境界面１２に図示しない黒色塗料層等の光
吸収面を形成すれば、プリズム１１内を進むＳ偏光５を
吸収することができ、これにより、Ｐ偏光６のみを得る
ようにすることもできる。
【００２３】また、図１０に示したように、上記平板プ
リズム１１の境界面１２に透過型ホログラム１５を形成
するようにすれば、上記境界面１２でのＳ偏光５の全反
射を防いで、Ｓ偏光５を平板プリズム１１の外へ確実に
導き出すこともできる。なお、上記透過型ホログラム１
５を形成するには、図１１に示したように、一面に反射
型ホログラム３を形成した平板プリズム１１の他面に所
定のホログラム乳剤１６を配した状態で、プリズム１１
と同質の直角プリズム１７，１７′を接合し、参照光Ｒ
を上記ホログラム３におけるＳ偏光５の回折方向にする
と共に、信号光Ｓを再生時に全反射が生じないような方
向にして、記録するようにすればよい。
リズム１１の境界面１２に透過型ホログラム１５を形成
するようにすれば、上記境界面１２でのＳ偏光５の全反
射を防いで、Ｓ偏光５を平板プリズム１１の外へ確実に
導き出すこともできる。なお、上記透過型ホログラム１
５を形成するには、図１１に示したように、一面に反射
型ホログラム３を形成した平板プリズム１１の他面に所
定のホログラム乳剤１６を配した状態で、プリズム１１
と同質の直角プリズム１７，１７′を接合し、参照光Ｒ
を上記ホログラム３におけるＳ偏光５の回折方向にする
と共に、信号光Ｓを再生時に全反射が生じないような方
向にして、記録するようにすればよい。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係る偏光ビー
ムスプリッタは、光透過型支持体の表面に、この光透過
型支持体とほぼ同じ屈折率を有し、ブラッグ条件を満た
す入射光と反射光との回折角が９０°になるようにした
干渉縞を有する反射型ホログラムを形成し、上記入射光
が上記光透過型支持体を透過して上記反射型ホログラム
に入射するようにしたので、入射光が反射型ホログラム
に入射すると、ホログラムによる回折作用により、入射
光のうちＳ偏光成分がほぼ１００％の効率で回折される
と共に、Ｐ偏光成分が全く回折されずに透過するように
なり、これにより、入射光を確実に二つの直線偏光成分
に分けることができる。
ムスプリッタは、光透過型支持体の表面に、この光透過
型支持体とほぼ同じ屈折率を有し、ブラッグ条件を満た
す入射光と反射光との回折角が９０°になるようにした
干渉縞を有する反射型ホログラムを形成し、上記入射光
が上記光透過型支持体を透過して上記反射型ホログラム
に入射するようにしたので、入射光が反射型ホログラム
に入射すると、ホログラムによる回折作用により、入射
光のうちＳ偏光成分がほぼ１００％の効率で回折される
と共に、Ｐ偏光成分が全く回折されずに透過するように
なり、これにより、入射光を確実に二つの直線偏光成分
に分けることができる。
【００２５】また、従来のように高価な光学系結晶や多
層薄膜を使用することなく、光学的異方性を示さない通
常の安価な光透過型支持体に、製造が容易な所定の干渉
縞を有する反射型ホログラムを形成してなるので、ビー
ムスプリッタを極めて安価に製造することができ、斯か
るビームスプリッタを利用した各種装置等のコストを減
少させることができる。
層薄膜を使用することなく、光学的異方性を示さない通
常の安価な光透過型支持体に、製造が容易な所定の干渉
縞を有する反射型ホログラムを形成してなるので、ビー
ムスプリッタを極めて安価に製造することができ、斯か
るビームスプリッタを利用した各種装置等のコストを減
少させることができる。
【００２６】さらに、光透過型支持体として各種直角プ
リズム、平板プリズム等を使用することで、Ｓ偏光及び
Ｐ偏光の分離方向を適宜設定でき、光学設計上の自由度
を高めることができる等の効果を奏する。
リズム、平板プリズム等を使用することで、Ｓ偏光及び
Ｐ偏光の分離方向を適宜設定でき、光学設計上の自由度
を高めることができる等の効果を奏する。
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】本発明の一実施例を示す図である。
【図３】図２のビームスプリッタを形成する時の説明図
である。
である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】図４のビームスプリッタを形成する時の説明図
である。
である。
【図６】図４の変形例を示す図である。
【図７】ビームスプリッタとしての機能をなさない場合
を説明する図である。
を説明する図である。
【図８】本発明のさらに他の実施例を説明する図である
。
。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は、図８のビームスプリッ
タを形成する時の説明図である。
タを形成する時の説明図である。
【図１０】図８の変形例を示す図である。
【図１１】図１０のビームスプリッタを形成する時の説
明図である。
明図である。
Ａ 偏光ビームスプリッタ１
入射光 ２ 光透過型支持体３
反射型ホログラム４ 干渉
縞 ５ Ｓ偏光 ６ Ｐ偏光 ７，９ 直角プリズム １０，１２ 境界面 １１ 平板プリズム
入射光 ２ 光透過型支持体３
反射型ホログラム４ 干渉
縞 ５ Ｓ偏光 ６ Ｐ偏光 ７，９ 直角プリズム １０，１２ 境界面 １１ 平板プリズム
Claims (6)
- 【請求項１】 入射光を二つの直線偏光に分ける偏光
ビームスプリッタにおいて、光透過型支持体の表面に、
この光透過型支持体とほぼ同じ屈折率を有し、ブラッグ
条件を満たす入射光と反射光との回折角が９０°になる
ようにした干渉縞を有する反射型ホログラムを形成し、
上記入射光が上記光透過型支持体を透過して上記反射型
ホログラムに入射するようにしたことを特徴とする偏光
ビームスプリッタ。 - 【請求項２】 上記光透過型支持体を直角プリズムで
形成し、この直角プリズムの斜面に上記反射型ホログラ
ムを形成すると共に、この反射型ホログラムの表面に、
上記直角プリズムと同じプリズムを配したことを特徴と
する請求項１に記載の偏光ビームスプリッタ。 - 【請求項３】 上記光透過型支持体を非二等辺直角三
角形状の直角プリズムで形成し、この直角プリズムの斜
面に上記反射型ホログラムを形成したことを特徴とする
請求項１に記載の偏光ビームスプリッタ。 - 【請求項４】 上記入射光が上記直角プリズムの長辺
側側面から入射され、上記反射型ホログラムへの入射角
がほぼブルースター角となるようにしたことを特徴とす
る請求項３に記載の偏光ビームスプリッタ。 - 【請求項５】 上記入射光が上記直角プリズムの短辺
側側面から入射され、上記反射型ホログラムへの入射角
がブルースター角より大きくなるようにしたことを特徴
とする請求項３に記載の偏光ビームスプリッタ。 - 【請求項６】 上記光透過型支持体を平板プリズムで
形成し、この平板プリズムの表面に上記反射型ホログラ
ムを形成すると共に、この反射型ホログラムの形成面と
反対の表面に透過型ホログラムを形成したことを特徴と
する請求項１に記載の偏光ビームスプリッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13655991A JPH04360103A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 偏光ビームスプリッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13655991A JPH04360103A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 偏光ビームスプリッタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04360103A true JPH04360103A (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15178067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13655991A Withdrawn JPH04360103A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 偏光ビームスプリッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04360103A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886915A (ja) * | 1994-09-09 | 1996-04-02 | Sharp Corp | 偏光感応型装置およびその製造方法 |
| WO1999049339A1 (en) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Hologram polarized light separator |
| JP2003248193A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-09-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ファラデー回転子、光アイソレータ、偏光子、およびダイヤモンドライクカーボン薄膜 |
| WO2019026720A1 (ja) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | 株式会社エガリム | 偏光ビームスプリッタ、面光源装置又は表示装置 |
| EP3514609B1 (en) * | 2016-10-13 | 2022-09-07 | LG Chem, Ltd. | Optical isolator |
| EP3514611B1 (en) * | 2016-10-13 | 2022-09-14 | LG Chem, Ltd. | Polarized light conversion element and optical isolator |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP13655991A patent/JPH04360103A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0886915A (ja) * | 1994-09-09 | 1996-04-02 | Sharp Corp | 偏光感応型装置およびその製造方法 |
| EP0710856A3 (en) * | 1994-09-09 | 1997-05-14 | Sharp Kk | Polarization-sensitive devices and their methods of production |
| US5812233A (en) * | 1994-09-09 | 1998-09-22 | Sharp Kabushiki Kaisha | Polarization sensitive devices and methods of manufacture thereof |
| WO1999049339A1 (en) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Hologram polarized light separator |
| AU739327B2 (en) * | 1998-03-24 | 2001-10-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Hologram-type polarized-light splitting element |
| US6417941B1 (en) | 1998-03-24 | 2002-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Hologram-type polarized-light splitting element |
| JP2003248193A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-09-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ファラデー回転子、光アイソレータ、偏光子、およびダイヤモンドライクカーボン薄膜 |
| EP3514609B1 (en) * | 2016-10-13 | 2022-09-07 | LG Chem, Ltd. | Optical isolator |
| EP3514611B1 (en) * | 2016-10-13 | 2022-09-14 | LG Chem, Ltd. | Polarized light conversion element and optical isolator |
| WO2019026720A1 (ja) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | 株式会社エガリム | 偏光ビームスプリッタ、面光源装置又は表示装置 |
| CN111373305A (zh) * | 2017-08-04 | 2020-07-03 | 株式会社绘画缘 | 偏振分光器、面光源装置以及显示装置 |
| JPWO2019026720A1 (ja) * | 2017-08-04 | 2020-07-27 | 株式会社エガリム | 偏光ビームスプリッタ、面光源装置又は表示装置 |
| EP3663815A4 (en) * | 2017-08-04 | 2021-05-19 | Egarim Corporation Japan | POLARIZATION BEAM DIVIDER, SURFACE LIGHT SOURCE DEVICE AND DISPLAY DEVICE |
| US11789285B2 (en) | 2017-08-04 | 2023-10-17 | Egarim Corporation Japan | Polarization beam splitter, surface light source device, and display device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980903 |