JPS60244903A - 回折格子 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、格子状パターンによシ光の回折を行なわせる
回折格子に関し、特に格子面を任意の曲率の凹面あるい
は凸面に変化させることができ、しかもまた、格子間隔
を任意に変化させることができ、さらにプラスチック回
折格子を注型成形する場合のマスク型としても使用でき
る回折格子に関するものである。

〔従来技術〕

格子状パターンを有する従来の回折格子は、ガラスある
いはガラスの表面に格子パターンが形成されたフィルム
を貼ル付けて構成したシ、あるい祉金属やシリコンウェ
ハなどのように硬くて脆い材料で作られていた。これが
ため、回折格子基板を曲けて格子面を凹＠Ｊまたは凸面
にしたシ、あるいは基板に引張シまたは圧縮力を加えて
格子間隔を変えることは基板の破壊を招くので、施工で
きない欠点があった。

さらに、従来の回折格子をマスク型として用いて、注型
成形によってプラスチック回折格子を作製しようとした
場合、格子形状が離型方向に対してアンダカットであっ
たシ、ピッチに対して波高が大きかったシすると、離型
時に格子面が破損して良好な転写を行なえ々い欠点があ
った。

〔目　的〕

そこで、本発明の目的は、上述の欠点を除去して、回折
格子基板を曲げることができ１．基板に外力を加えてそ
の寸法や形状を変化させることができ、しかも注型成形
のマスク型としても有効に用いることができる回折格子
を提供することにある。

〔発明の構成〕

かかる目的を達成するために、本発明では、可とり性材
料によシ基板部を構成し、この基板部にこれと一体に格
子面を形成して回折格子を構成する０ ここで、可とり性材料としては、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、アクリルゴム、塩化ビニルゴム、ネオプレン
ゴムまたはブタジェンゴムを用いることができる。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示し、ここで、１は可とう
性に優れたゴム製の基板部であり、この基板部１にはこ
れと一体に格子面２を形成して回折格子を構成する。

このような構造において、基板部１に曲げモーメントを
加えると、第２図（Ａ）または（Ｂ）に示すように格子
面２を凸面または凹面にすることができ、その曲率は加
えるモーメントの大きさと方向により任意所望に変える
ことができる。

また、基板部１に引張りまたは圧縮力を加えると、第３
図（Ａ）または（Ｂ）に示すように格子面２が伸縮され
、加える力の大きさと方向に従って格子のピッチを任意
所望に変えることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示し、ここで３は厚さを
テーパ状に変えた可とう性に優れたゴム製の基板部であ
り、これと一体に格子面４を形成して回折格子を構成す
る。

この基板部３に引骨り力を加えると、基板部３の厚さに
応じて格子面４が場所によって異なった伸びを示すため
、格子のピッチを漸次的に変化させることができる。

以下に本発明の具体的実施例を述べる。

なお、上側では、可とり性材料としてシリコーンゴムの
場合を示したが、その他に、注型成形用のウレタンゴム
、射出成形用のアクリルゴムや塩化ビニルゴムまたは圧
縮成形用のネオプレンゴムやブタジェンゴムなどを用い
ても、同様に本発明回折格子を構成することができる。

〔実施例１〕 異方性エツチングにより、ピッチ４μｍで、波高０．４
μｍの格子を有するエシエレット型シリコンウェハ平面
＠折格子（格子面Ｉ　Ｃｍ　Ｘ　ｌ　ｃｍ　）をマスタ
型と々し、市販の注型用シリコーンゴム（チタンホワイ
ト充てん白色材料）を用いて真空中で注型成形を行々い
、次に、室温にて硬化後、マスク型をはずして、第１図
の形状をもつシリコーンゴム製の回折格子を得た。その
基板部１の厚さは２Ｍとした。格子面２の転写性は、金
蒸着後にＳＥ′！４を用いて測定した結果、ピッチおよ
び波高ともに０．１μｍ以内のずれであり、優れたもの
であった。波長０．６３μｍのＨｅ　−Ｎｅレーザ光に
おける回折効率は約５０％であった。

次に、この回折格子を曲率の異なる丸棒の外周面に添わ
せて貼付して第２図（ｈ）の形状にした場合と、曲率の
異なる半割シ状バイブの内周面に添わせて貼付して第２
図（Ｂ）の形状にした場合について、それぞれ、レーザ
光を照射させた。その場合の反射による回折光の出射方
向と曲率との間には幾何光学による計算値とかなシ良い
一致が見られるとともに、同一の曲率の場合の出射角の
再現性も良いことが確認された。

また、かかる回折格子に第３図ｆＡ）のように引張シカ
を加えた場合、ピッチを約２倍程度まで容易に変化でき
ることを光学顕微鏡による写真撮影で確認した。

〔実施例２〕 実施例１の場合と同一のマスクを用い、注型成形時に成
形容器をかたむけてシリコーンゴムを注入し、基板部の
厚さが、一端では、１．５　ｗｎ、他端では２．５　ｔ
ｔａｎとなるテーパ状の厚さとなった基板部３を持つゴ
ム状回折格子を得た。この回折格子に引張り力を加えた
ところ、格子ピッチは、２．５　ｍの厚さの基板側で約
６μｍ、１．５簡の基板側で約９μｍとなシ、格子ピッ
チを漸次的に変えられることを確認した。

〔実施例３〕 実施例１または２の回折格子の成形において、充てん材
の無い透明グレードのシリコーンゴム材料を用いた。得
られた回折格子に対して曲げや伸縮力を加えた場合、反
射回折光のみならず、透過回折光においても曲率と伸縮
量に伴なう回折が得られることを確認した。

〔実施例４〕 実施例１，２または３により形成された回折格子に曲げ
や伸縮力を加えた状態のものをマスク型として用い、こ
のマスク型の格子面に真空中でエポキシ樹脂を注型した
。エポキシ樹脂の硬化後に、マスク型としてのシリコー
ンゴム回折格子を離型してエポキシ樹脂製の異形回折格
子を得た。エシエレット型回折格子では、格子面を凹面
にした場合には格子がアンダカットとなるが、ゴムの可
とう性のために離型性および転写性は良好であり、ゴム
回折格子は成形マスク型としても使用できるととを確め
た。

〔効　果〕

以上説明したように、本発明の回折格子は優れた可とう
性を有するため、この回折格子に外力を加えることによ
って格子面の寸法形状を容易に変化させることができる
ので、幅広い範囲の波長の混在する光の分波光を任意所
望の位置にセットすることができ、従って、任意所望の
形状の分波器を効率良く作製することができる。さらに
加えて、回折格子に対する外力の負荷の有無やその程度
の違いによって出力光の方向を変化させるようにして光
スィッチを容易に形成することもできる。

しかも本発明回折格子は注型成形のマスク型としても使
用できるので、本発明の回折格子を利用して凹面、凸面
あるいはピッチの異なる格子面を有する注型プラスチッ
ク回折格子を容易に１・産できる利点を持つ。さらにま
た、本発明回折格子は反射型のみ々らず透過型として構
成することもでき、その用途は広い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明回折格子の一実施例を示す斜視図、 第２図（Ａ）および（Ｂ）はこの回折格子に曲げモーメ
ントを加えた場合の回折格子の変形状態の２例を示す断
面図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は本発明回折格子に引張シま
２、けＩＩＥ縮力を加えた場合の回折格子の変形状態の
２例を示す断面図、 第４図はテーパ状厚きをもつように構成した本発明回折
格子の他の実施例を釘、す断面図である。 １・・基板部、 ２　・格子面、 ：う・・・テーバつ１基板部、 ４　格子面。 膜設出願人　日本電信電話公社 （”、埋入　弁理士　谷　義　− 第１図 第２図 （Ａ）（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 旬　可とり性材料による基板部を有し、該基板部にこれ
   と一体に格子面を形成したことを特徴とする回折格子。 ２）前記筒とう性材料は、シリコーンゴム、ウレタンゴ
   ム、アクリルゴム、塩化ビニルゴム。 ネオプレンゴムおよびブタジェンゴムカラ成る群より選
   択されたゴムであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の回折格子。