(57)【要約】【課題】分岐比の波長依存性及び入射角依存性を小さくすることができるビームスプリット膜及びそれを用いたビームスプリッタを得る。【解決手段】偏光ビームの所定の波長域を所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐するためのビームスプリット膜であって、高屈折率材料からなる第１の薄膜と、低屈折率材料からなる第２の薄膜と、高屈折率材料の屈折率と低屈折率材料の屈折率との間の範囲内である中間の屈折率を有する材料からなる第３の薄膜とを複数層積層した構造を有し、高屈折率材料がシリコンであり、低屈折率材料が、酸化珪素、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であり、中間の屈折率を有する材料が、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光ビームの所定の波長域を所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐するためのビームスプリット膜であって、
高屈折率材料からなる第１の薄膜と、低屈折率材料からなる第２の薄膜と、前記高屈折率材料の屈折率と前記低屈折率材料の屈折率との間の範囲内である中間の屈折率を有する材料からなる第３の薄膜とを複数層積層した構造を有し、
前記高屈折率材料がシリコンであり、前記低屈折率材料が、酸化珪素、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であり、前記中間の屈折率を有する材料が、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とするビームスプリット膜。
【請求項２】
前記第１の薄膜に、前記第２の薄膜または前記第３の薄膜が隣接するように積層されていることを特徴とする請求項１に記載のビームスプリット膜。
【請求項３】
積層する膜の合計が、１９層以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のビームスプリット膜。
【請求項４】
積層する膜の合計膜厚が、３μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のビームスプリット膜。
【請求項５】
透過光と反射光の分岐比（透過光：反射光）が、９８：２〜３０：７０の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のビームスプリット膜。
【請求項６】
分岐する偏光ビームが、Ｐ偏光ビームであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のビームスプリット膜。
【請求項７】
偏光ビームの所定の波長域を所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐するためのビームスプリッタであって、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のビームスプリット膜を備えることを特徴とするビームスプリッタ。
【請求項８】
前記偏光ビームに対して、入射角中心が４０度〜５０度の範囲内となるように前記ビームスプリット膜が配置されていることを特徴とする請求項７に記載のビームスプリッタ。
【請求項９】
前記ビームスプリット膜が、対向する一対の透明部材間に挟まれて配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載のビームスプリッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の波長域の偏光ビームを所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐するためのビームスプリット膜及びそれを用いたビームスプリッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信や光精密機器等の分野においては、光ビームを分岐するためのビームスプリッタが使用されている。ビームスプリッタは、光ビームを２つもしくはそれ以上に分割する光学素子であり、例えば、入射する光のＰ成分を透過させ、Ｓ成分を反射させることにより、２つに分割する偏光ビームスプリッタが知られている。
【０００３】
偏光ビームスプリッタに用いられる偏光分離膜としては、高屈折率材料からなる薄膜と、低屈折率材料からなる薄膜とを交互に積層した多層膜が知られている。特許文献１においては、高屈折率材料であるＰｂＦ２からなる薄膜と、低屈折率材料であるＮａ５Ａｌ３Ｆ１４からなる薄膜とを交互に２７層程度積層した偏光分離膜が記載されている。また、特許文献２においては、ＴｉＯ２の高屈折率層とＳｉＯ２の低屈折率層を積層した中央層と、その外側にそれぞれ設けられるＺｒＯ２の高屈折率層とＳｉＯ２の低屈折率層を積層した一対の第１の対称層と、その外側にそれぞれ設けられるＡｌ２Ｏ３の高屈折率層とＳｉＯ２の低屈折率層とを積層した一対の第２の対称層を備える偏光分離膜が記載されている。
【０００４】
一方、光通信の分野においては、光送信機から送出される信号光の強度をモニタするために、信号光の一部を分岐して取り出し、これをフォトダイオードに入射させる等の用途に用いられるビームスプリッタが知られている。このようなビームスプリッタにおいては、所定の波長域のビームを所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐している。このようなビームスプリッタに用いられるビームスプリット膜は、上記の偏光ビームスプリッタに用いられる偏光分離膜と同様に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの金属酸化物からなる薄膜を積層することにより構成することができる。
【０００５】
しかしながら、このような高屈折率材料からなる薄膜と、低屈折率材料からなる薄膜とを交互に積層させて構成したビームスプリット膜では、分岐比の波長依存性や、分岐比の入射角依存性が大きくなるという課題があることを、本発明者は見出した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２０３８１１号公報
【特許文献２】特開平７−２０９５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、分岐比の波長依存性及び入射角依存性を小さくすることができるビームスプリット膜及びそれを用いたビームスプリッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のビームスプリット膜は、偏光ビームの所定の波長域を所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐するためのビームスプリット膜であって、高屈折率材料からなる第１の薄膜と、低屈折率材料からなる第２の薄膜と、高屈折率材料の屈折率と低屈折率材料の屈折率との間の範囲内である中間の屈折率を有する材料からなる第３の薄膜とを複数層積層した構造を有し、高屈折率材料がシリコンであり、低屈折率材料が、酸化珪素、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であり、中間の屈折率を有する材料が、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴としている。
【０００９】
本発明においては、高屈折率材料からなる第１の薄膜と、低屈折率材料からなる第２の薄膜と、中間の屈折率を有する材料からなる第３の薄膜とを複数層積層し、第１の薄膜を屈折率の大きなシリコンから形成しているので、分岐比の波長依存性及び入射角依存性を小さくすることができる。例えば、波長１５００〜１６００ｎｍの範囲において、分岐比の変動を３％以下にすることができる。また、分岐比の入射角依存性については、光の入射角中心を４５度に設計する場合、光の入射角度４２度〜４８度の範囲において、入射角依存性を３％以下にすることができる。
【００１０】
また、本発明においては、屈折率の大きなシリコンを第１の薄膜として用いているため、第１の薄膜と、第２の薄膜または第３の薄膜との間の屈折率の差を大きくすることができるので、積層する膜の層数を少なくすることができる。
【００１１】
また、各薄膜の厚みを薄くすることができるので、従来よりも膜全体の厚みを薄くすることができる。例えば、本発明においては、積層する膜の合計を１９層以下とすることができ、さらに好ましくは５〜１３層の範囲内の膜数とすることができる。また、積層する膜の合計膜厚は、３μｍ以下とすることができ、さらに好ましくは０．８〜２μｍの範囲内とすることができる。
【００１２】
また、本発明においては、第１の薄膜、第２の薄膜、及び第３の薄膜の３種類の薄膜を複数層積層して構成しているため、シリコンからなる第１の薄膜の合計の膜厚を広い範囲で調整することができる。このため、透過光と反射光の分岐比を広い範囲で調整することができる。例えば、透過光と反射光の分岐比（透過光：反射光）を、９８：２〜３０：７０の範囲で調整することができる。シリコンからなる第１の薄膜の合計の膜厚を薄くすることにより、分岐比における反射光の割合を高めることができる。また、シリコンからなる第１の薄膜の合計の膜厚を厚くすることにより、分岐比における透過光の割合を高めることができる。
【００１３】
本発明において、分岐する偏光ビームは、特に限定されるものではなく、Ｐ偏光ビーム及びＳ偏光ビームのいずれについても分岐することが可能であるが、本発明のビームスプリット膜は、特にＰ偏光ビームを分岐するビームスプリット膜として有用である。
【００１４】
本発明において、第１の薄膜は、シリコン薄膜から形成される。また、第２の薄膜は、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種から形成される。また、第３の薄膜は、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種から形成される。酸化アルミニウムは、第２の薄膜材料及び第３の薄膜材料として用いることができるが、第３の薄膜が、酸化アルミニウムを含む場合には、第２の薄膜は、酸化ケイ素またはフッ化マグネシウムから形成される。また、第２の薄膜が酸化アルミニウムから形成される場合には、第２の薄膜材料として酸化ケイ素及びフッ化マグネシウムは用いられず、また第３の薄膜として酸化アルミニウムは用いられない。
【００１５】
第２の薄膜を形成する材料としては、特に酸化ケイ素及び酸化アルミニウムが好ましく用いられる。これらの材料を用いることにより、耐候性を高めることができ、膜を形成する際の引張応力の発生を小さくすることができるので、剥離されにくい薄膜を形成することができる。
【００１６】
第３の薄膜を形成する材料としては、特に、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、及び酸化アルミニウムが好ましく用いられる。これらの材料を用いることにより、薄膜における光吸収の少ないビームスプリット膜を形成することができる。
【００１７】
本発明においては、第１の薄膜に、第２の薄膜または第３の薄膜が隣接するように積層される。積層する各薄膜の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、５０〜３００ｎｍの範囲から選択することができる。
【００１８】
本発明における第１の薄膜、第２の薄膜、及び第３の薄膜の膜厚を含む膜構成は、例えば、シミュレーションにより設計することができる。例えば、The Essential Macleod Thin Film Center Inc.、TF calc Software Spectra Inc.及びFilm Star FTG Software Associates等のメーカーより市販されているシミュレーションソフトを用いて設計することができる。
【００１９】
本発明のビームスプリッタは、偏光ビームの所定の波長域を所定の分岐比で、透過光と反射光に分岐するためのビームスプリッタであって、上記本発明のビームスプリット膜を備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明のビームスプリッタは、上記本発明のビームスプリット膜を備えるものであるので、分岐比の波長依存性及び入射角依存性を小さくすることができる。また、透過光と反射光の分岐比を、広い範囲内から設定することができる。また、ビームスプリット膜において積層する膜の層数を少なくすることができ、積層する薄膜の厚みを薄くすることができるので、ビームスプリット膜の厚みを薄くすることができる。従って、製造工程を簡略化することができる。
【００２１】
本発明のビームスプリッタは、偏光ビームに対して、例えば、入射角中心が４０度〜５０度の範囲内となるようにビームスプリット膜が配置されているビームスプリッタに適用することができる。
【００２２】
また、本発明のビームスプリッタは、対向する一対の透明部材間にビームスプリット膜を配置したビームスプリッタとすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、分岐比の波長依存性及び入射角依存性を小さくすることができる。
【００２４】
また、本発明によれば、分岐比を広い範囲内から選択することができる。
【００２５】
また、本発明においては、積層する膜の層数を少なくすることができる。さらに積層する各薄膜の厚みを薄くすることができるので、ビームスプリット膜全体の厚みを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従う一実施形態のビームスプリッタを示す模式的断面図。
【図２】図１に示す実施形態のビームスプリッタを用いた光送受信モジュールを示す模式図。
【図３】本発明に従う実施例１のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図４】本発明に従う実施例１のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図５】本発明に従う実施例２のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図６】本発明に従う実施例２のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図７】本発明に従う実施例３のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図８】本発明に従う実施例３のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図９】本発明に従う実施例４のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図１０】本発明に従う実施例４のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図１１】本発明に従う実施例５のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図１２】本発明に従う実施例５のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図１３】本発明に従う実施例６のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図１４】本発明に従う実施例６のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図１５】本発明に従う実施例７のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図１６】本発明に従う実施例７のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図１７】本発明に従う実施例８のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図１８】本発明に従う実施例８のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図１９】本発明に従う実施例９のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図２０】本発明に従う実施例９のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図２１】本発明に従う実施例１０のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図２２】本発明に従う実施例１０のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図２３】本発明に従う実施例１１のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図２４】本発明に従う実施例１１のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図２５】本発明に従う実施例１２のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図２６】本発明に従う実施例１２のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図２７】本発明に従う実施例１３のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図２８】本発明に従う実施例１３のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図２９】本発明に従う実施例１４のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図３０】本発明に従う実施例１４のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図３１】本発明に従う実施例１５のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図３２】本発明に従う実施例１５のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図３３】本発明に従う実施例１６のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図３４】本発明に従う実施例１６のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図３５】本発明に従う実施例１７のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図３６】本発明に従う実施例１７のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図３７】本発明に従う実施例１８のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図３８】本発明に従う実施例１８のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図３９】本発明に従う実施例１９のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図４０】本発明に従う実施例１９のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図４１】本発明に従う実施例２０のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図４２】本発明に従う実施例２０のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図４３】本発明に従う実施例２１のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図４４】本発明に従う実施例２１のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図４５】本発明に従う実施例２２のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図４６】本発明に従う実施例２２のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図４７】本発明に従う実施例２３のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図４８】本発明に従う実施例２３のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図４９】本発明に従う実施例２４のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図５０】本発明に従う実施例２４のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図５１】本発明に従う実施例２５のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図５２】本発明に従う実施例２５のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図５３】本発明に従う実施例２６のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図５４】本発明に従う実施例２６のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図５５】本発明に従う実施例２７のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図５６】本発明に従う実施例２７のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図５７】比較例１のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図５８】比較例１のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【図５９】比較例２のビームスプリット膜の分岐比の波長依存性を示す図。
【図６０】比較例２のビームスプリット膜の分岐比の入射角依存性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を具体的な実施形態及び実施例により説明するが、本発明は以下の実施形態及び実施例に限定されるものではない。
【００２８】
図１は、本発明に従う一実施形態のビームスプリッタを示す模式的断面図である。図１に示すように、ビームスプリッタ４は、直角二等辺三角柱の形状を有するガラスなどの透光性材料からなるプリズム片２及び３を、ビームスプリット膜１を介して傾斜面同士で貼り合わせることにより構成されている。貼り合わせには、例えば紫外線硬化型接着剤を用いることができる。貼り合わせるプリズム片の一方の傾斜面上に、本発明に従うビームスプリット膜１を形成した後、プリズム片２及び３を貼り合わせることにより、プリズム片２及び３の傾斜面にビームスプリット膜１を配置することができる。
【００２９】
ビームスプリッタ４に、偏光ビームである入射光１０が入射すると、ビームスプリット膜１において所定の分岐比で透過光１０ａと反射光１０ｂに分岐される。本実施形態においては、ビームスプリット膜１に対し入射光１０の入射角中心がほぼ４５度となるように設定されている。ビームスプリット膜１の膜構成を適宜設定することにより、透過光１０ａと反射光１０ｂの分岐比を調整することができる。
【００３０】
図２は、図１に示すビームスプリッタ４を用いた光送受信モジュールを示す模式図である。レーザーダイオード（ＬＤ）などを備える発光素子１１から、偏光ビームである光１０が出射され、集光レンズ１４を通り、入射光１０として、ビームスプリッタ４のビームスプリット膜１に入射する。ビームスプリット膜１に入射した入射光１０は、透過光１０ａと、反射光１０ｂに所定の分岐比で分岐される。
【００３１】
透過光１０ａは、集光レンズ１５を通り、光ファイバー１２の端部から入射し、光ファイバー１２内を伝搬し、所定の目的に使用される。
【００３２】
反射光１０ｂは、集光レンズ１６を通り、光検出器１３に入射する。光検出器１３で反射光１０ｂを検出することにより、例えば、透過光１０ａの波長特性のモニタリングなどを行うことができる。入射光の分岐の目的として、モニタリングを例示したが、本発明のビームスプリット膜及びビームスプリッタは、モニタリングの目的で入射光を分岐することに限定されるものではなく、光を分岐する目的で用途に用いることができる。
【００３３】
本発明のビームスプリット膜は、所定の波長域における分岐比の波長依存性が小さいので、透過光１０ａにおける波長特性と、反射光１０ｂにおける波長特性とを、より近似したものとすることができる。
【００３４】
また、入射光１０は、ある程度の広がりを持った光の束であるので、ビームスプリット膜１に対する入射角度には広がりがある。また、ビームスプリッタ４を配置する際、光の入射角について、ある程度の誤差が生じることを考慮しておく必要がある。本発明のビームスプリット膜は、分岐比の入射角依存性が小さいため、入射する偏光ビームの広がりやビームスプリッタの設置の際の位置ずれによる分岐比の変動が小さいため、透過光１０ａにおける波長特性と、反射光１０ｂにおける波長特性とを、より近似させたものとすることができ、正確なモニタリング等を行うことができる。
【００３５】
（実施例１〜２７及び比較例１〜２）
第１の薄膜、第２の薄膜、及び第３の薄膜として、表１に示す膜材質を用いて、表２〜表６に示す順序及び膜厚で、各薄膜をガラス基板上に形成し、ビームスプリット膜を形成した。
【００３６】
図３〜図６０に、実施例１〜２７及び比較例１〜２の分岐比の波長特性の波長依存性及び分岐比の波長特性の入射角依存性を示す。
【００３７】
なお、各実施例及び各比較例と図３〜図６０との対応関係は、表１に示す通りである。
【００３８】
【表１】
2010185916.tif 000003
【００３９】
各実施例及び各比較例において、各薄膜は、真空蒸着法により形成した。また、ビームスプリット膜全体の厚みは、表２〜表６に示す通りである。
【００４０】
表２に示す実施例１〜８の各ビームスプリット膜は、Ｐ偏光ビームを、分岐比（透過光：反射光）＝９６：４で分岐するように設計されたものである。
【００４１】
表３に示す実施例９〜１６の各ビームスプリット膜は、Ｐ偏光ビームを、分岐比（透過光：反射光）＝６０：４０で分岐するように設計されたものである。
【００４２】
表４に示す実施例１７〜２４の各ビームスプリット膜は、Ｐ偏光ビームを、分岐比（透過光：反射光）＝４０：６０で分岐するように設計されたものである。
【００４３】
表５に示す実施例２５〜２７は、Ｓ偏光ビームを分岐するために設計されたものであり、実施例２５は分岐比（透過光：反射光）＝９６：４、実施例２６は分岐比（透過光：反射光）＝６０：４０、実施例２７は分岐比（透過光：反射光）＝４０：６０となるように設計されたものである。
【００４４】
表６に示す比較例１及び比較例２は、Ｐ偏光ビームを、分岐比（透過光：反射光）＝６０：４０となるように分岐するように設計されたビームスプリット膜である。
【００４５】
【表２】
2010185916.tif 000004
【００４６】
【表３】
2010185916.tif 000005
【００４７】
【表４】
2010185916.tif 000006
【００４８】
【表５】
2010185916.tif 000007
【００４９】
【表６】
2010185916.tif 000008
【００５０】
なお、上記各実施例及び各比較例において用いた各薄膜の波長１５５０ｎｍにおける屈折率は以下の通りである。
【００５１】
Ｓｉ薄膜：３．５８３
ＳｉＯ２薄膜：１．４５０
ＭｇＦ２薄膜：１．３４０
Ａｌ２Ｏ３薄膜：１．６４３
Ｔａ２Ｏ５薄膜：２．１２８
ＴｉＯ２薄膜：２．３０９
Ｎｂ２Ｏ５薄膜：２．２２４
ＺｒＯ２薄膜：１．９９０
ＨｆＯ２薄膜：２．０２８
【００５２】
表２及び図３〜図１８に示すように、Ｐ偏光ビームに対して、分岐比＝９６：４となるように設定された実施例１〜８のビームスプリット膜は、５層の膜から構成されており、１５００〜１６００ｎｍの波長領域において、分岐比の波長依存性が小さくなっている。また、入射角依存性においては、１５００ｎｍ、１５５０ｎｍ、及び１６００ｎｍの波長について、光入射角度による透過率の変化を求めているが、透過率の変化は、±３％以内であり、光入射角依存性が小さいことがわかる。
【００５３】
表３及び図１９〜図３４に示すように、Ｐ偏光ビームに対して分岐比＝６０：４０となるように設計された実施例９〜１６のビームスプリット膜は、１３層またはそれ以下で構成されており、１５００〜１６００ｎｍの波長域において、分岐比の波長依存性が小さいことがわかる。また、光入射角度による透過率の変化についても±３％以内であり、光入射角度依存性が小さいことがわかる。
【００５４】
表４及び図３５〜図５０から明らかなように、Ｐ偏光ビームに対して分岐比＝４０：６０となるように設計された実施例１７〜２４のビームスプリット膜は、１３層またはそれ以下の層から構成されており、１５００〜１６００ｎｍの波長域において、分岐比の波長依存性が小さいことがわかる。また、光入射角度による透過率の変化についても±３％以内であり、光入射角度依存性が小さいことがわかる。
【００５５】
表５及び図５１〜図５６から明らかなように、Ｓ偏光ビームに対して分岐比＝９６：４、分岐比＝６０：４０、及び分岐比＝４０：６０となるようにそれぞれ設計された実施例２５〜２７のビームスプリット膜は、５層あるいは１３層から構成されており、１５００〜１６００ｎｍの波長域において波長依存性が小さいことがわかる。また、光入射角度による透過率の変化についても±３％以内であり、光入射角度依存性も小さいことがわかる。
【００５６】
表６及び図５７〜図６０から明らかなように、比較例１〜２のビームスプリット膜は、１５００〜１６００ｎｍの波長域における波長依存性が大きくなっており、また、光入射角度による透過率の変化も±３％以上であり、光入射角度依存性が非常に大きくなっていることがわかる。
【００５７】
以上のことから、本発明に従い、第１の薄膜、第２の薄膜、及び第３の薄膜を複数層積層してビームスプリット膜を構成することにより、分岐比の波長依存性及び入射角依存性を小さくすることができる。
【００５８】
なお、上記実施例においては、１５００〜１６００ｎｍの波長域について評価しているが、本発明のビームスプリット膜及びビームスプリッタは、上記の波長域を分岐することに限定されるものではなく、他の波長域の分岐にも用いることができるのはいうまでもない。
【００５９】
また、偏光ビームのビームスプリット膜の入射角は、４５度を中心角度とするものについて示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６０】
１…ビームスプリット膜
２，３…プリズム片
４…ビームスプリッタ
１０…入射光
１０ａ…透過光
１０ｂ…反射光
１１…発光素子
１２…光ファイバー
１３…光検出器
１４，１５，１６…集光レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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