JPS6011802A - 透過型表面レリ−フ回折格子 - Google Patents
透過型表面レリ−フ回折格子Info
- Publication number
- JPS6011802A JPS6011802A JP11887983A JP11887983A JPS6011802A JP S6011802 A JPS6011802 A JP S6011802A JP 11887983 A JP11887983 A JP 11887983A JP 11887983 A JP11887983 A JP 11887983A JP S6011802 A JPS6011802 A JP S6011802A
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- JP
- Japan
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- grating
- light
- diffraction
- surface relief
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- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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
【発明の詳細な説明】
↓遺分−野一
本発明はホログラ１１スキヤナーにおけるホログラフイ
ンク格子に関し、より詳細には透過型表面レリーフ回折
格子に関する。
ンク格子に関し、より詳細には透過型表面レリーフ回折
格子に関する。
誦】Ｕ１権
従来の透過型表面レリーフ回折格子の回折効率に関して
は、未だ充分な理論的解析がなされておらず、実験的に
達成されている回折効率は３０％以下という状態であっ
た。理論的に予想されたものとしては３４％という値が
知られているが、この理論は表面レリーフ回折格子を平
面格子とみなし、平面格子の理論を適用したものであっ
て充分な根拠をもったものではない。
は、未だ充分な理論的解析がなされておらず、実験的に
達成されている回折効率は３０％以下という状態であっ
た。理論的に予想されたものとしては３４％という値が
知られているが、この理論は表面レリーフ回折格子を平
面格子とみなし、平面格子の理論を適用したものであっ
て充分な根拠をもったものではない。
更に回折格子に入射する光の偏光方向や格子の形状に′
より高い回折効率（約６０％以上）が得られないという
問題がある。
より高い回折効率（約６０％以上）が得られないという
問題がある。
１旌
本発明は以上の点を解決するためになされたものであっ
て回折効率が６０％以上の透過型表面レリーフ回折格子
を提供することを目的とする。
て回折効率が６０％以上の透過型表面レリーフ回折格子
を提供することを目的とする。
１腹
本発明の構成について、以下具体的な実施例に基づいて
説明する。
説明する。
第１図は本発明を適用した透過型表面レリーフ回折格子
の断面図である。
の断面図である。
ｌは透明甲板ガラス、２は透光性樹脂である。
第１１９１において透明ガラス１十に厚さが周期的に変
化した透光性樹脂２が形成されており回折格子として作
用する。
化した透光性樹脂２が形成されており回折格子として作
用する。
このような回折格子は一般に透過型表面レリーフ回折１
８−ｒ−とよばれている。本発明にｔ９いては格−ｒ形
状がほぼ左右対称である格子について説明しである、。
８−ｒ−とよばれている。本発明にｔ９いては格−ｒ形
状がほぼ左右対称である格子について説明しである、。
第２図は本発明の回折格子での回折の様子を示？ｌ−図
である。ここでｄは格子間隔りは格子の深さ、０は入射
角、λは波長、ψ０は０次光の回折角、ψｆは１次回折
光の回折角である。
である。ここでｄは格子間隔りは格子の深さ、０は入射
角、λは波長、ψ０は０次光の回折角、ψｆは１次回折
光の回折角である。
第２１”（Ｉにおいてへ方向から入った入ｎ・Ｉ光量Ｐ
１の）１６は回折（８子によりＣの方向に回折される。
１の）１６は回折（８子によりＣの方向に回折される。
この回折光は透過１次回折光と呼ばれ光量をＰｌで表わ
す。
す。
この場合の回折方程式は透過ｍ次回指光の回折角をψｍ
回折の次数をｍとすると ｓｉｎＯ＝ｍλ／ｄ＋ｎｏｓｉｎψｎ１となる。
回折の次数をｍとすると ｓｉｎＯ＝ｍλ／ｄ＋ｎｏｓｉｎψｎ１となる。
第３図乃至第６図は格子形状が正弦波状でｌｌ０＝１．
６６の格子の透過１次回折光の回折効率を表わしている
。第３図は格子深さ比ｉ＋／ｄ＝０．５、第６図はｈ／
ｄ＝２．０の場合である。
６６の格子の透過１次回折光の回折効率を表わしている
。第３図は格子深さ比ｉ＋／ｄ＝０．５、第６図はｈ／
ｄ＝２．０の場合である。
図中の実線は格子溝に平行な直線偏光（’１’Ｅ偏光と
よぶ）の入射、破線は格子溝に垂直な直線偏光（ＴＭ偏
光とよぶ）の入射の場合である。
よぶ）の入射、破線は格子溝に垂直な直線偏光（ＴＭ偏
光とよぶ）の入射の場合である。
入射角は０＝ｓｉｎ−’（λ／２ｄ）を満たす角度（ブ
ラッグ入射角）である。第７図はλ／ｄ二１．４１４／
０ ＝／１５°の格子Ｌ： Ｔ ＩＥ偏光の光を入ル
１させた場合、格子深さ比ｈ／ｄが変化したときの透過
１次回折光の回折効率を示す。格子媒体の屈折宇ｎｏを
１．５０．１−６６．２．００としている（実線ｎｏ＝
１．６６゜破線ｎ ｏ ” １−５０ ＋点線ｎｏ＝２
．００）。
ラッグ入射角）である。第７図はλ／ｄ二１．４１４／
０ ＝／１５°の格子Ｌ： Ｔ ＩＥ偏光の光を入ル
１させた場合、格子深さ比ｈ／ｄが変化したときの透過
１次回折光の回折効率を示す。格子媒体の屈折宇ｎｏを
１．５０．１−６６．２．００としている（実線ｎｏ＝
１．６６゜破線ｎ ｏ ” １−５０ ＋点線ｎｏ＝２
．００）。
さて、第３図乃至第７図より透過１次回折効宇が６０％
以上となる条件は ｌ）格子溝に平行な直線偏光の場合 ０．５≦λ／ｄ＜２．０ １．０＜ ｈ ／ ｄ ＜２．７５ ：つ）賂ｒ・溝に垂直な直線偏光の場合０．５≦λ／ｄ
＜１．４ １．０≦ｂ ／ ｄ ≦２．５ である。
以上となる条件は ｌ）格子溝に平行な直線偏光の場合 ０．５≦λ／ｄ＜２．０ １．０＜ ｈ ／ ｄ ＜２．７５ ：つ）賂ｒ・溝に垂直な直線偏光の場合０．５≦λ／ｄ
＜１．４ １．０≦ｂ ／ ｄ ≦２．５ である。
第８図に回折効率が６０％以」−となるλ／８とｈ ／
ｄの範囲を示す。
ｄの範囲を示す。
第９図は本発明の透過型表面レリーフ回折格子を作製す
る光学系を示す図である。図中５はレーザー光源、６は
凸レンズ、７は集光レンズ、８はピンボール、９は凸レ
ンズ、１０は分布補正蒸着フ、ｒルタ、１１はビームス
プリッター、１２．１３は反射鏡である。
る光学系を示す図である。図中５はレーザー光源、６は
凸レンズ、７は集光レンズ、８はピンボール、９は凸レ
ンズ、１０は分布補正蒸着フ、ｒルタ、１１はビームス
プリッター、１２．１３は反射鏡である。
第９図において、レーザー光源５からの光量レンズ６で
平行光とし、対物レンズ７で犯束光としてピンホール８
に導く。ピンホール８を通過したソロは、発散光となり
レンズ９により平行光となる。
平行光とし、対物レンズ７で犯束光としてピンホール８
に導く。ピンホール８を通過したソロは、発散光となり
レンズ９により平行光となる。
ここで平行光はピンホール８のフ、（ルタリング効果に
より、はぼガウス分布状の強度分布を有する。
より、はぼガウス分布状の強度分布を有する。
分酊補正蒸着フィルタＩＯは逆ガウス分布の透過串をも
ちガウス強度分布をもつ平行光が通過すると一様分布の
平行光となる。その平行光（よ、蒸＝贅フィルタを透過
後、ビームスプリッタ１１で、２つの光に分割され、１
つは反射鏡１２で、（電力（本尺射鏡１３で反射し、両
光束はガラスｊＪ−板］ −１１こ塗布されたホトレジ
スト２に重なりあうようＬこ照射される。
ちガウス強度分布をもつ平行光が通過すると一様分布の
平行光となる。その平行光（よ、蒸＝贅フィルタを透過
後、ビームスプリッタ１１で、２つの光に分割され、１
つは反射鏡１２で、（電力（本尺射鏡１３で反射し、両
光束はガラスｊＪ−板］ −１１こ塗布されたホトレジ
スト２に重なりあうようＬこ照射される。
従ってホトレジスト２上で、２光束（±干渉を起こし、
明暗の縞を形成し、ホトレジスト２Ｉｔ、この明暗の縞
に応じて感光する。ホトレジストとしてポジタイプのホ
トレジストを使うと、光照射後、現像処理を行なえば、
感光した部分が除去さ４Ｌ。
明暗の縞を形成し、ホトレジスト２Ｉｔ、この明暗の縞
に応じて感光する。ホトレジストとしてポジタイプのホ
トレジストを使うと、光照射後、現像処理を行なえば、
感光した部分が除去さ４Ｌ。
図１のような正弦波状の溝が形成される。具イ本ｒ）に
は、ホトレジストとしてＡＺ１３５０（シ・ツブレイ社
）を用い光源５としてＨｅ −Ｃｄレーザー光（λ”４
４１．６ｎｍ） ８０ｍＷを用いた。露光ｉ、６０ｍ
、Ｊ ／ ｃ＋＋Ｙ。
は、ホトレジストとしてＡＺ１３５０（シ・ツブレイ社
）を用い光源５としてＨｅ −Ｃｄレーザー光（λ”４
４１．６ｎｍ） ８０ｍＷを用いた。露光ｉ、６０ｍ
、Ｊ ／ ｃ＋＋Ｙ。
現像時間１分で、格子深さｌ＋＝＝ｏ、７μｍ、格子間
’ｓ％ｄ ＝０．４５μｍの格子が得られた。Ｈｅ −
Ｎ ｃレーザで入射角θ＝４５°で格子を照射したとこ
ろ、透過１次回折光の回折効率が９０％を達成すること
力１できた。
’ｓ％ｄ ＝０．４５μｍの格子が得られた。Ｈｅ −
Ｎ ｃレーザで入射角θ＝４５°で格子を照射したとこ
ろ、透過１次回折光の回折効率が９０％を達成すること
力１できた。
夕りぺ
以」二の如く１本発明の透過型表面レリーフ回折ｔ８子
によれば、回折効率が６０％以上という極めて高い回折
効率を得ることができる。
によれば、回折効率が６０％以上という極めて高い回折
効率を得ることができる。
−Ｆ記説明では、格子形状が正弦波状のものについて説
明したが、格子形状が正弦波状に限られるものではなく
、はぼ左右対称の形状であれば種々の格子波状を採るこ
とができる。尚、本発明は、１−記の特定の実施例に限
定されるべきものではなく、本発明の技術的範囲内にお
いて、種々の変形がＨ，（能であることは、勿論である
。
明したが、格子形状が正弦波状に限られるものではなく
、はぼ左右対称の形状であれば種々の格子波状を採るこ
とができる。尚、本発明は、１−記の特定の実施例に限
定されるべきものではなく、本発明の技術的範囲内にお
いて、種々の変形がＨ，（能であることは、勿論である
。
第１図は、本発明を適用したホログラフィック回折格子
の断面図、第２図は、本発明の回折を示す図、第３図乃
至第７図は、格子形状が正弦波状でｎｏ＝＝１．６６の
格子の透過１次回折光の回折効率を示す図である。ここ
で５図３は、格子深さ比り、／（１−０、５＋図４は、
ｈ’／ｄ＝ １．０．図５は、ｈ ／ ｄ ＝１．５１
図６は、ｈ／ｄ＝２．０．図７は、λ／ｄ＝１．４１４
゜０−４５°の場合である。第８図は、回折効率が６０
％以上となるλ／８とｈ／ｄの範囲を示す図である。第
９図は、本発明の透過型表面レリーフ回折格子を作成す
る光学系を示す図である。 １、透明平板ガラス ２、透光性樹脂 ３、透過型表面レリーフ回折格子 ４、正弦波状回折格子 ５、レーザー光源 ６、凸レンズ ７、集光レンズ ８、ピンホール ９、凸レンズ １０、分布補正蒸着フィルタ １１、ビームスプリッタ− １２，１３反射鏡 特許出願人 株式会社リ コ − ■ａ尺 ■汁 匈 〜 ／７３Ｃ尺 〜
の断面図、第２図は、本発明の回折を示す図、第３図乃
至第７図は、格子形状が正弦波状でｎｏ＝＝１．６６の
格子の透過１次回折光の回折効率を示す図である。ここ
で５図３は、格子深さ比り、／（１−０、５＋図４は、
ｈ’／ｄ＝ １．０．図５は、ｈ ／ ｄ ＝１．５１
図６は、ｈ／ｄ＝２．０．図７は、λ／ｄ＝１．４１４
゜０−４５°の場合である。第８図は、回折効率が６０
％以上となるλ／８とｈ／ｄの範囲を示す図である。第
９図は、本発明の透過型表面レリーフ回折格子を作成す
る光学系を示す図である。 １、透明平板ガラス ２、透光性樹脂 ３、透過型表面レリーフ回折格子 ４、正弦波状回折格子 ５、レーザー光源 ６、凸レンズ ７、集光レンズ ８、ピンホール ９、凸レンズ １０、分布補正蒸着フィルタ １１、ビームスプリッタ− １２，１３反射鏡 特許出願人 株式会社リ コ − ■ａ尺 ■汁 匈 〜 ／７３Ｃ尺 〜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 回折格子に入射する入射光の波長をλ回折格子の深さを
ｈ、格子間隔をｄとして、 入射光が格子溝に平行な直線偏光の場合には０．５≦λ
／ ｄ ＜２．０ １．０＜ ｈ ／ ｄ ＜２．７５ 入射光が格子溝に垂直な直線偏光の場合には０．５≦λ
／ ｄ ＜１．４ １．０＜ ｈ ／ ｄ ＜２．５ なる条件を満足し格子形状がほぼ左右対称であることを
特徴とする透過型表面レリーフ回折格子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11887983A JPS6011802A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 透過型表面レリ−フ回折格子 |
| DE19843424133 DE3424133A1 (de) | 1983-06-30 | 1984-06-30 | Beugungsgitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11887983A JPS6011802A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 透過型表面レリ−フ回折格子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011802A true JPS6011802A (ja) | 1985-01-22 |
Family
ID=14747384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11887983A Pending JPS6011802A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 透過型表面レリ−フ回折格子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011802A (ja) |
| DE (1) | DE3424133A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01144832U (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-04 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4093339A (en) * | 1977-05-26 | 1978-06-06 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method and apparatus for fabricating optical waveguide grating resonators |
| US4289371A (en) * | 1979-05-31 | 1981-09-15 | Xerox Corporation | Optical scanner using plane linear diffraction gratings on a rotating spinner |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP11887983A patent/JPS6011802A/ja active Pending
-
1984
- 1984-06-30 DE DE19843424133 patent/DE3424133A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01144832U (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3424133A1 (de) | 1985-01-03 |
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