本发明专利技术提供一种光学元件，其沿与入射光相垂直的平面方向也能将入射光分支。包括衍射光栅（１），其沿与入射光相垂直的平面方向，将入射光分成５～７个出射光，衍射光栅（１）在正方形的区域的规定位置形成有由顶面为正方形的长方体构成的凸部（１２）的光栅图案（１０）在平面上多个排列而成，凸部（１２）的顶面一边的长度相对正方形的区域一边的长度的比例是０．５～０．８。另外，在凸部（１２）的顶面一边的长度相对正方形的区域一边的长度的比例为０．６的场合，凸部（１２）的高度（ｄ）在元件的折射率为ｎ，入射光的波长为λ时，满足（ｎ－１）ｄ为（０．２１２±０．１２５）λ的条件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有沿平面方向将入射光分成5 7出射光的衍射光栅的 光学元件。
技术介绍
在过去，人们知道有在元件的表面上形成衍射光栅的光学元件，该光 学元件可将入射光分成多个出射光。衍射光栅形成为规定间距的槽或突起 呈直线状或同心圆状，构成为多个形成的规定间距的凹凸图案。作为具有 这样的衍射光栅的光学元件包括比如，在专利文献1中列举的类型。在该 光学元件用于比如，光通信装置的场合，在光学元件的一侧，设置l个光 纤，在另一侧，设置多个光纤，可在夹持光学元件的双方的光纤之间，发 送接收光信号。专利文献l: JP特开2002—341125号公报专利技术要解决的课题过去的具有衍射光栅的光学元件仅仅按照一个方向的不同角度，将出 射光分支，不是不仅沿与入射光相垂直的平面方向，即，横向(x轴方向)， 纵向(y轴方向)中的任意一者，而且沿两者的方向将出射光分支的光学 元件。因此，在用于光通信装置的场合，仅仅呈单直线状设置多个的一侧 的光纤，设备内的空间效率差。
技术实现思路
本专利技术是针对上述课题而提出的，本专利技术的目的在于提供沿与入射光 相垂直的平面方向也能够将出射光分支的光学元件。 用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术的光学元件包括沿与入射光相垂直的平面 方向将入射光分成5 7个出射光的衍射光栅，上述衍射光栅通过在平面3上排列多个光栅图案而成，该光栅图案在正方形的区域的规定位置，形成 有由顶面为正方形的长方体构成的凸部，上述凸部的顶面一边的长度相对上述正方形的区域一边的长度的比例在0.5 0.8的范围内。另外，本专利技术的光学元件的特征在于上述凸部的顶面一边的长度相对 上述正方形的区域一边的长度的比例为0.6，上述凸部的高度d在元件的 折射率为n，入射光的波长为人时，满足(n—l) d为(0.212±0.125) X的条件。另外，本专利技术的光学元件的特征在于上述凸部的顶面一边的长度相对 上述正方形的区域一边的长度的比例为0.7，上述凸部的高度d在元件的 折射率为n，入射光的波长为X时，满足(n—1) d为(0.260±0.080) X的条件。此外，本专利技术的光学元件的特征在于上述凸部的顶面一边的长度相对 上述正方形的区域一边的长度的比例为0.5，上述凸部的高度d在元件的 折射率为n，入射光的波长为X时，满足(n—l) d为(0.260±0.125)入的条件。还有，本专利技术的光学元件的特征在于上述凸部的顶面一边的长度相对 上述正方形的区域一边的长度的比例为0.8，上述凸部的高度d在元件的 折射率为n，入射光的波长为X时，满足(n—l) d为(0.260±0.125)入的条件。专利技术的效果按照本专利技术的光学元件，衍射光栅在正方形的区域的规定位置形成有 由顶面为正方形的长方体构成的凸部的光栅图案在平面上多个排列而成， 凸部的顶面一边的长度相对上述正方形的区域一边的长度的比例在0.5 0.8的范围内，由此，可按照相对与入射光相垂直的平面，沿x轴方向和y 轴方向的两个方向投射的方式将入射光分支，如果用于光通信设备，则光 纤的配置的自由度提高，可使空间效率提高。另外，按照本专利技术的光学元件，凸部的顶面一边的长度相对正方形的 区域一边长度的比例为0.6，凸部的高度d在元件的折射率为n，入射光的 波长为人时，满足(n—l) d为(0.212±0.125) X的条件，由此可通过衍 射光栅，将入射光分成5个。还有，按照本专利技术的光学元件，在凸部的顶面一边的长度相对正方形的区域一边的长度的比例为0.7，凸部的高度d在元件的折射率为n，入射 光的波长为X时，满足(n—1) d为(0.260±0.080) i的条件，由此，可 通过衍射光栅，将入射光分成6个。此外，按照本专利技术的光学元件，凸部的顶面一边的长度相对上述正方 形的区域一边的长度的比例为0.5，凸部的高度d在元件的折射率为n，入 射光的波长为X时，满足(n—l) d为(0.260±0.125) X的条件，由此， 可通过衍射光栅，将入射光分成5个。还有，按照本专利技术的光学元件，凸部的顶面一边的长度相对正方形的 区域一边的长度的比例为0.8，凸部的高度d在元件的折射率为n，入射光 的波长为X时，满足(n—l) d为(0.260±0.125)入的条件，由此，可通 过衍射光栅，将入射光分成7个。附图说明图1为本实施方式的光学元件的部分放大主视图2为沿图1中的A—A线的剖视图3为取出一个第1例的光栅图案的俯视图和侧视图4为投影第1例的出射光的图5为表示第1例中的各坐标点的衍射光强度的图6为取出1个第2例的光栅图案的俯视图和侧视图7为投影第2例的出射光的图8为表示第2例的各坐标点的衍射光强度的图9为取出1个第3例的光栅图案的俯视图和侧视图10为投影第3例的出射光的图11为表示第3例的各坐标点的衍射光强度的图12为取出l个第4例的光栅图案的俯视图和侧视图13为投影第4例的出射光的图14为表示第4例的各坐标点的衍射光强度的图。标号的说明标号1表示衍射光栅；5标号IO表示光栅图案； 标号ll表示凹部； 标号12表示凸部。具体实施例方式根据附图，对本专利技术的实施方式迸行具体说明。图l表示本实施方式的光学元件的部分放大主视图，图2表示沿图1中的A—A线的剖视图。 在本实施方式的光学元件中，在表面上形成有衍射光栅l，衍射光栅l按 照凹凸状的光栅图案10呈平面状多个排列的方式构成。在光栅图案10中，像图1所示的那样，在正方形的区域内，形成1 个凸部12，凸部12由顶面为正方形的长方体形成。在没有形成凸部12 的区域，形成与凸部12相比较，下凹的凹部ll。该光栅图案10按照沿左 右和上下方向分别构成列的方式排列，形成衍射光栅1。图3表示取出1个第1例的光栅图案10的俯视图和侧视图。在本例 中，按照凸部12的顶面一边的长度A相对构成作为光栅图案10的正方形 的区域一边的长度即间距P的比例为0.6的方式形成凸部12。在这里，间 距P为20nm，于是，凸部12的顶面一边的长度A为12pm。另外，光学 元件的材料的折射率n为1.5，通过光学元件分支的光的波长人为1.3pm。在这样的光栅图案10中，在凸部12的相对凹部11的高度，S卩，光 栅高度d为1.15pm的场合，射入衍射光栅1中的光在与该入射光相垂直 的平面方向被分支成多个而出射。图4表示投影本例的出射光的图。该图 表示与入射光相垂直的平面上的出射光的投影位置，(0， 0)的原点位置 为入射光的入射位置。像图4所示的那样，第l例中的入射光通过衍射光栅l，分成5个出 射光。具体来说，按照与入射光同轴的O次衍射光投影到(0， 0)的位置， 相对入射光，沿x方向和y方向出射的1次衍射光分别被投影到(1， 0)、 (一l， 0) 、 (0， 1) 、 (0， 一1)的位置的方式分支。图5表示给出本例的各坐标点的衍射光强度的图。图5 (a)表示x^ 0的线的各坐标点的衍射光强度，图5 (b)表示x二l的线的各坐标点的 衍射光强度，图5 (c)为表示x二2的线的各坐标点的衍射光强度。针对x= — l、 x二一2的线，分别呈现与x二l， x二2的线相同的特性，故省略。另外，纵轴的衍射光强度按照出射光强度相对入射光的比例给出，其为在表示0.05以上的强度的场合分支的光，在小于0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光学元件，包括沿与入射光相垂直的平面方向将该入射光分成５～７个出射光的衍射光栅， 上述衍射光栅通过在平面上排列多个光栅图案而成，该光栅图案在正方形的区域的规定位置形成有由顶面为正方形的长方体构成的凸部，上述凸部的顶面一边的长度相对 上述正方形的区域一边的长度的比例是０．５～０．８。
【技术特征摘要】
JP 2007-12-5 2007-3145711.一种光学元件，包括沿与入射光相垂直的平面方向将该入射光分成5～7个出射光的衍射光栅，上述衍射光栅通过在平面上排列多个光栅图案而成，该光栅图案在正方形的区域的规定位置形成有由顶面为正方形的长方体构成的凸部，上述凸部的顶面一边的长度相对上述正方形的区域一边的长度的比例是0.5～0.8。2. 根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于， 上述凸部的顶面一边的长度相对上述正方形的区域一边的长度的比例为0.6，上述凸部的高度d在元件的折射率为n、入射光的波长为人时， 满足(n—l) d为(0.212±0.125) X的条件。3. 根据权利要求1所述的光学元件，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：武田浩幸，京谷升一，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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