(57)【要約】  ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）（１０）は、第１の透明層（１１）および第２の透明層（１２）を有する薄膜層の第１の対（２１）と、第３の透明層（１３）および第４の透明層（１４）を有する薄膜層の第２の対（２２）との間に挟まれたワイヤ（１５）を含むことができる。各外側透明層（１１および１４）の屈折率は、それぞれ隣接する内側透明層（１２および１３）の屈折率よりも大きいことができる。外側透明層（１１および１４）の材料組成は、同じであり得、かつ隣接する内側透明層（１２および１３）の材料組成は、同じであり得る。ＷＧＰのいずれの側に入射する光についても、一方の偏光の高い反射率（例えば、Ｒｓ１＞９３％およびＲｓ２＞９３％）が存在し得る。ワイヤは、保護のために埋め込まれ得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）であって、
第１の側と、前記第１の側と反対の第２の側とを有する透明基板、
前記透明基板の前記第１の側の上に配置されたワイヤのアレイであって、隣接するワイヤ間のチャネルを有するワイヤのアレイ、
薄膜層の第１の対であって、前記ワイヤのアレイと前記透明基板との間に配置され、連続的でありかつ前記チャネルにわたり、および前記透明基板のより近くに配置された第１の透明層と、前記ワイヤのアレイのより近くに配置された第２の透明層とを含む薄膜層の第１の対、
薄膜層の第２の対であって、前記ワイヤのアレイの、前記透明基板と反対の側に配置され、連続的でありかつ前記チャネルにわたり、および前記ワイヤのアレイのより近くに配置された第３の透明層と、前記ワイヤのアレイからより遠くに配置された第４の透明層とを含む薄膜層の第２の対
を含み、および
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、前記第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、前記第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きく、かつ前記第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、前記第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きい、ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）。
【請求項２】
薄膜層の第３の対であって、前記薄膜層の第１の対と前記透明基板との間に配置され、連続的でありかつ前記チャネルにわたり、および第５の透明層と第６の透明層とを含み、前記第５の透明層は、前記第６の透明層よりも前記透明基板の近くに配置される、薄膜層の第３の対、
薄膜層の第４の対であって、前記ワイヤのアレイの、前記透明基板と反対の側にかつ前記薄膜層の第２の対よりも前記ワイヤのアレイから遠くに配置され、連続的でありかつ前記チャネルにわたり、および第７の透明層と第８の透明層とを含み、前記第７の透明層は、前記第８の透明層よりも前記ワイヤのアレイの近くに配置される、薄膜層の第４の対
をさらに含み、および
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、前記第５の透明層の屈折率は、前記第６の透明層の屈折率よりも大きく、かつ前記第８の透明層の屈折率は、前記第７の透明層の屈折率よりも大きい、請求項１に記載のＷＧＰ。
【請求項３】
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、ｎ１−ｎ２＞０．５およびｎ４−ｎ３＞０．５である、請求項１または２に記載のＷＧＰ。
【請求項４】
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、ｎ１＞２．０、ｎ４＞２．０、ｎ２＜１．５５およびｎ３＜１．５５である、請求項１または２に記載のＷＧＰ。
【請求項５】
前記第１の透明層の材料組成は、前記第４の透明層の材料組成と同じであり、および
前記第２の透明層の材料組成は、前記第３の透明層の材料組成と同じであるが、前記第１の透明層および前記第４の透明層の前記材料組成と異なる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＷＧＰ。
【請求項６】
前記第１の透明層の前記材料組成および前記第４の透明層の前記材料組成は、二酸化チタンを含み、および
前記第２の透明層の前記材料組成および前記第３の透明層の前記材料組成は、二酸化ケイ素を含む、請求項５に記載のＷＧＰ。
【請求項７】
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、Ｒｓ１＞９３％およびＲｓ２＞９３％であり、ここで、Ｒｓ１は、前記ＷＧＰの第１の側からのｓ偏光の反射率であり、Ｒｓ２は、前記ＷＧＰの第２の側からのｓ偏光の反射率であり、ｓ偏光は、入射光の主として反射された偏光であり、前記ＷＧＰの前記第１の側は、前記ワイヤのアレイが配置される前記ＷＧＰの側であり、および前記ＷＧＰの前記第２の側は、前記ＷＧＰの前記第１の側の反対にあり、かつ前記透明基板が配置される前記ＷＧＰの側である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＷＧＰ。
【請求項８】
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜２％である、請求項７に記載のＷＧＰ。
【請求項９】
請求項８に記載のＷＧＰを製作する方法であって、以下の順序で以下のステップ：
第１の厚さを画定する前記第１の透明層の厚さ、第２の厚さを画定する前記第２の透明層の厚さ、第３の厚さを画定する前記第３の透明層の厚さおよび第４の厚さを画定する前記第４の透明層の厚さを｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜１％のために算出するステップであって、ここで、Ｒｓ１は、前記ＷＧＰの第１の側からのｓ偏光の反射率であり、Ｒｓ２は、前記ＷＧＰの第２の側からのｓ偏光の反射率であり、ｓ偏光は、入射光の主として反射された偏光であり、前記ＷＧＰの前記第１の側は、前記ワイヤのアレイが配置される前記ＷＧＰの側であり、および前記ＷＧＰの前記第２の側は、前記ＷＧＰの前記第１の側の反対にあり、かつ前記透明基板が配置される前記ＷＧＰの側である、ステップ、
以下の順序で以下：前記第１の厚さを有する前記第１の透明層、前記第２の厚さを有する前記第２の透明層、次に前記ワイヤのアレイの材料を堆積させるステップ、
前記ワイヤのアレイの前記材料をエッチングして前記ワイヤのアレイを形成するステップ、
以下の順序で以下：前記第３の厚さを有する前記第３の透明層、次に前記第４の厚さを有する前記第４の透明層を堆積させるステップ
を含む方法。
【請求項１０】
プリズムの対をさらに含み、前記プリズムの対間に挟まれており、キューブ偏光ビームスプリッタ（キューブＰＢＳ）を形成する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のＷＧＰ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、概して、ワイヤグリッド偏光子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）は、一方の偏光（例えば、ｐ偏光）を透過させ、反対の偏光（例えば、ｓ偏光）を反射または吸収することができる。適用によっては、偏光ビームの両方（例えば、ｓおよびｐ）を用いるため、反対の偏光の高い反射率（例えば、高いＲｓ）が重要であり得る。適用によっては、この偏光の反射（Ｒｓ）が光学システムと干渉し得るため、反対の偏光の高い吸収率／低い反射率（例えば、低いＲｓ）が重要であり得る。例えば、反射されたｓ偏光は、画像プロジェクタ内にゴーストを生じさせ得る。ｓ偏光の高反射のために設計されるＷＧＰもあれば、高吸収のために設計されるＷＧＰもある。
【０００３】
光源の電力要件を最小限に抑えるために、一方の偏光の高い透過率（例えば、高いＴｐ）がＷＧＰの重要な特徴であり得る。改善された光画像解像度のために、反対の偏光の低い透過率（例えば、Ｔｓ）が重要であり得る。ＷＧＰの品質または性能は、効率（Ｔｐ＊Ｒｓ）およびコントラスト（Ｔｐ／Ｔｓ）によって示すことができる。
【０００４】
特に、可視光または紫外光の偏光のために、ＷＧＰワイヤは、ナノメートルサイズのピッチ、ワイヤ幅およびワイヤ高を有する小さく繊細なものであり得る。ＷＧＰは、高性能を必要とするシステム（例えば、コンピュータプロジェクタ、半導体検査ツールなど）において用いられる。つぶれたワイヤなど、ＷＧＰにおける小さい欠陥がシステム性能を著しく劣化させ得る（例えば、コンピュータプロジェクタからのゆがんだ画像）。したがって、ワイヤを損傷から保護することが重要であり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
適用によっては、ＷＧＰの２つの反対の側において高いワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）性能を必要とする。本発明は、ＷＧＰの２つの反対の側の各々において、一方の偏光（例えば、ｓ偏光）の高い反射率（例えば、高いＲｓ）を有するＷＧＰの様々な実施形態に関する。ＷＧＰのワイヤは、保護のために埋め込まれ得る。
【０００６】
ＷＧＰは、第１の側と、第１の側と反対の第２の側とを有する透明基板を含み得る。隣接するワイヤ間のチャネルを有するワイヤのアレイは、透明基板の第１の側の上に配置され得る。薄膜層の第１の対は、ワイヤのアレイと透明基板との間に配置され得、連続的であり得、チャネルにわたり得、および透明基板のより近くに配置された第１の透明層と、ワイヤのアレイのより近くに配置された第２の透明層とを含み得る。薄膜層の第２の対は、ワイヤのアレイの、透明基板と反対の側に配置され得、連続的であり得、チャネルにわたり得、およびワイヤのアレイのより近くに配置された第３の透明層と、ワイヤのアレイからより遠くに配置された第４の透明層とを含み得る。
【０００７】
一実施形態では、光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きいことができ、かつ第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きいことができる。
【０００８】
別の実施形態では、第１の透明層の材料組成は、第４の透明層の材料組成と同じであり得、および第２の透明層の材料組成は、第３の透明層の材料組成と同じであるが、第１の透明層および第４の透明層の材料組成と異なり得る。
【０００９】
別の実施形態では、ＷＧＰの第１の側からの入射光の一方の偏光の反射率（Ｒｓ１）は、９３％よりも大きいことができ、およびＷＧＰの第２の側からの入射光の一方の偏光の反射率（Ｒｓ２）は、９３％よりも大きいことができる。
【００１０】
図面は、原寸に比例して描かれていないことがあり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る、透明基板１７の上に配置され、かつ薄膜層の第１の対２１（第１の透明層１１および第２の透明層１２を含む）と薄膜層の第２の対２２（第３の透明層１３および第４の透明層１４を含む）との間に挟まれたワイヤ１５のアレイを含むワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）１０の概略断面側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、ワイヤ１５のアレイを明瞭に示すために薄膜層の第１および第２の対２１および２２を除いて表示された、図１のＷＧＰ１０と同様のＷＧＰ２０の概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、第３の透明層１３がワイヤ１５間のチャネル１８内に延びかつそれを充填することを除いてＷＧＰ１０と同様のＷＧＰ３０の概略断面側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、ＷＧＰ１０および３０と同様であるが、薄膜層の第３および第４の対４３および４４をさらに含むＷＧＰ４０の概略断面側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る、ＷＧＰの製作におけるステップ５０を示す概略断面側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、ＷＧＰの製作におけるステップ６０を示す概略断面側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る、２つのプリズム７２間に挟まれた、ＷＧＰ１０、３０または４０であり得るＷＧＰ７１を含むキューブ偏光ビームスプリッタ７０の概略端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
定義
本明細書で使用するとき、用語「細長い」は、ワイヤ１３の長さＬがワイヤの幅Ｗまたはワイヤの厚さＴｈ１５よりも相当に大きいことを意味する（例えば、Ｌは、ワイヤの幅Ｗおよび／またはワイヤの厚さＴｈ１５よりも少なくとも１０倍、少なくとも１００倍、少なくとも１０００倍または少なくとも１０，０００倍大きいことができる）。
【００１３】
本明細書で使用するとき、用語「チャネルを充填する（ｆｉｌｌｓ  ｃｈａｎｎｅｌｓ）」および「チャネルを充填する（ｆｉｌｌ  ｃｈａｎｎｅｌｓ）」は、完全に充填すること、一般製作公差以内で充填すること、または完全に充填することからのいかなる逸脱もデバイスの通常の使用に対してほとんど影響を有さないであろうようにほぼ完全に充填することを意味する。
【００１４】
本明細書で使用するとき、用語「光」は、電磁スペクトルのｘ線領域、紫外領域、可視領域および／もしくは赤外領域または他の領域内の光または電磁放射線を意味することができる。
【００１５】
本明細書で使用するとき、用語「〜上に配置される」または「〜の上に配置される」は、上に直接配置されることまたは何らかの他の固体材料を間に有して上方に配置されることを意味し、用語「〜上に直接配置される」は、他の固体材料を間に有せず上方に配置されることおよび隣接することを意味する。
【００１６】
本明細書で使用するとき、用語「〜の最も近くに配置される」および「〜から最も遠くに配置される」は、言及された材料、層または構造を指すが、より近くにまたはより遠くに配置された言及されない他の固体材料が存在し得る。
【００１７】
本明細書で使用するとき、用語「ｎｍ」は、ナノメートルを意味する。
【００１８】
本明細書で使用するとき、用語「平行」は、厳密に平行であること、一般製作公差以内で平行であること、または厳密に平行であることからのいかなる逸脱もデバイスの通常の使用に対してほとんど影響を有さないであろうようにほぼ平行であることを意味する。
【００１９】
本明細書で使用するとき、用語「基板」は、例えば、ガラスウェハなどの基材を含む。用語「基板」は、単一の材料を含み、また例えば基材として一緒に用いられるウェハの表面上の少なくとも１つの薄膜を有する、例えばガラスウェハなどの複数の材料も含む。
【００２０】
本明細書で使用するとき、用語「薄膜」は、グリッドに分割されず、関心のある光スペクトルに依存して１０μｍ未満、１μｍ未満または０．５μｍ未満の厚さを有する連続層を意味する。
【００２１】
光学構造において用いられる材料は、一部の光を吸収し、一部の光を反射し、一部の光を透過させることができる。以下の定義は、主に吸収性であるか、主に反射性であるか、または主に透明である材料を区別する。各材料は、特定の波長範囲（例えば、紫外、可視または赤外スペクトル）内で吸収性、反射性または透明であると考えることができ、異なる波長範囲内で異なる特性を有することができる。このような材料は、反射率Ｒ、屈折率ｎの実数部分および屈折率の虚数部分／消光係数ｋに基づき、吸収性、反射性および透明に分けられる。法線入射における空気と材料の均一なスラブとの間の界面の反射率Ｒを決定するために、式１が用いられる。
【数１】
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本明細書において別途明示的に記載のない限り、指定された波長範囲内でｋ≦０．１を有する材料は、「透明」材料であり、指定された波長範囲内でｋ＞０．１およびＲ≦０．６を有する材料は、「吸収性」材料であり、指定された波長範囲内でｋ＞０．１およびＲ＞０．６を有する材料は、「反射性」材料である。
【００２２】
図１に図解されるように、第１の側１７ｆと、第１の側１７ｆと反対の第２の側１７ｓとを有する透明基板１７を含むワイヤグリッド偏光子１０（ＷＧＰ）が示されている。隣接するワイヤ１５間のチャネル１８を有するワイヤ１５のアレイは、透明基板１７の第１の側１７ｆの上に配置され得る。ワイヤ１５のアレイは、反射性であり得る。ワイヤ１５のアレイは、平行でありかつ細長いことができる。ワイヤ１５のアレイは、例えば、＞１０３、＞１０４または＞１０６などの非常に多数のワイヤを含むことができる。
【００２３】
ワイヤ１５のアレイは、薄膜層の第１の対２１と薄膜層の第２の対２２との間に挟まれ得る。薄膜層の第１の対２１は、ワイヤ１５のアレイと透明基板１７との間に配置され得る。薄膜層の第２の対２２は、ワイヤ１５のアレイの、透明基板１７と反対の側に配置され得る。
【００２４】
薄膜層の第１の対２１および薄膜層の第２の対２２は、連続的であり得（すなわちワイヤ１５のようにグリッドに分割されない）、かつチャネル１８にわたり得る。薄膜層の第１の対２１は、第１の透明層１１および第２の透明層１２を含み得る。第１の透明層１１は、第２の透明層１２よりも透明基板１７の近くに配置され得る。薄膜層の第２の対２２は、第３の透明層１３および第４の透明層１４を含み得る。第３の透明層１３は、第４の透明層１４よりもワイヤ１５のアレイの近くに配置され得る。
【００２５】
透明層１１〜１４の材料は、透明であるが、層のスタック内でワイヤ１５と組み合わせられると、それらは、ワイヤ１５の一方の偏光（例えば、ｓ偏光）の反射を向上させることができる。ワイヤ１５のための材料（通例、可視光については金属）ならびに透明層１１〜１４および４５〜４８の材料（例えば、誘電体）は、米国特許第７，９６１，３９３号明細書および米国特許第８，７５５，１１３号明細書に記載されている。これらの特許は、参照により本明細書に組み込まれる。ワイヤ１５ならびに透明層１１〜１４および４５〜４８は、固体材料であり得る。
【００２６】
第１の透明層１１は、透明基板１７に隣接する（すなわち直接接触する）ことができ、および／または第２の透明層１２に隣接することができ、代替的に第１の透明層１１と透明基板１７および／または第２の透明層１２との間に他の層が存在し得る。ワイヤ１５は、第３の透明層１３および／または第２の透明層１２に隣接することができ、代替的にワイヤ１５と第３の透明層１３および／または第２の透明層１２との間に他の層が存在し得る。第４の透明層１４は、第３の透明層１３に隣接することができるか、または第４の透明層１４と第３の透明層１３との間に他の層が存在し得る。
【００２７】
チャネル１８は、空気、液体または真空で充填され得る。代替的に、図３におけるＷＧＰ３０上に示されるように、第３の透明層１３は、チャネル１８内に延びることができ、チャネル１８を部分的または完全に充填することができる。例えば、第３の透明層１３は、チャネル１８の少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％または少なくとも９９％を充填することができる。
【００２８】
以下は、一方の偏光の反射率の特定の値および透明層１１〜１４の屈折率間の関係を含むＷＧＰ１０および３０の特定の実施形態である。一方の偏光の反射率および屈折率は、入射光の波長とともに変化する。以下の指定された値は、例えば、光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲、光の可視スペクトル内のまたは光の以下のスペクトル：紫外スペクトル、可視スペクトルおよび赤外スペクトルの１つ以上にわたる少なくとも２００ｎｍの波長範囲など、光の特定の波長範囲に関連することができる。
【００２９】
一方の偏光状態（例えば、ｐ偏光）は、ＷＧＰ１０および３０を主に透過することができ、反対の偏光状態（例えば、ｓ偏光）は、ＷＧＰ１０および３０から主に反射することができる。ＷＧＰ１０および３０の適切な設計により、ＷＧＰ１０および３０は、基板１７の第１の側１７ｆおよび第２の側１７ｓの両方に入射する光について、一方の偏光の高い反射率（例えば、高いＲｓ）を有することができる。そのため、ＷＧＰ１０および３０は、いずれ側に入射する光についても有効な偏光ビームスプリッタであり得る。
【００３０】
例えば、Ｒｓ１および／またはＲｓ２は、＞９２％、＞９３％、＞９５％または＞９７％であり得る。Ｒｓ１は、ＷＧＰ１０、３０または４０の第１の側１０ｆからのｓ偏光の反射率である。Ｒｓ２は、ＷＧＰ１０、３０または４０の第２の側１０ｓからのｓ偏光の反射率である。ｓ偏光は、入射光の主として反射された偏光である。ＷＧＰ１０、３０または４０の第１の側１０ｆは、ワイヤ１５のアレイが配置されるＷＧＰ１０、３０または４０の側である。ＷＧＰ１０、３０または４０の第２の側１０ｓは、ＷＧＰ１０、３０または４０の第１の側１０ｆの反対にあり、かつ透明基板１７が配置されるＷＧＰ１０、３０または４０の側である。
【００３１】
Ｒｓ１およびＲｓ２を改善するために、透明層１１〜１４の屈折率間の関係が存在し得る。第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きいことができ、および／または第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きいことができる。第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、第４の透明層の屈折率（ｎ４）に近いかまたはそれと同じであり得る。第２の透明層の屈折率（ｎ２）は、第３の透明層の屈折率（ｎ３）に近いかまたはそれと同じであり得る。例えば、屈折率間に以下の関係の１つ以上が存在し得る：ｎ１＞ｎ２、ｎ１−ｎ２＞０．１、ｎ１−ｎ２＞０．２、ｎ１−ｎ２＞０．５、ｎ１−ｎ２＞１；ｎ４＞ｎ３、ｎ４−ｎ３＞０．１、ｎ４−ｎ３＞０．２、ｎ４−ｎ３＞０．５、ｎ４−ｎ３＞１；ｎ１＝ｎ４、｜ｎ１−ｎ４｜＜０．２、｜ｎ１−ｎ４｜＜０．１；ｎ２＝ｎ３、｜ｎ２−ｎ３｜＜０．２、｜ｎ２−ｎ３｜＜０．１。
【００３２】
Ｒｓ１およびＲｓ２を改善するために、ｎ１およびｎ４が高い屈折率を有し、ｎ２およびｎ３が低い屈折率を有することが有益であり得る。例えば、屈折率は、以下の値の１つ以上を有することができる：ｎ１＞２．０、ｎ１＞１．６５、ｎ４＞２．０、ｎ４＞１．６５、ｎ２＜１．５５、ｎ３＜１．５５。
【００３３】
図４に示されるＷＧＰ４０は、上述されたＷＧＰ１０および３０の特性とともに以下の特性も有することができる。ＷＧＰ４０は、交互の高い屈折率および低い屈折率を有する層の追加の対４３および４４を含むことにより、改善されたＲｓ１およびＲｓ２を有することができる。
【００３４】
薄膜層の第３の対４３は、薄膜層の第１の対２１と透明基板１７との間に配置され得る。薄膜層の第３の対４３は、連続的であり得（すなわちワイヤ１５のようにグリッドに分割されない）、かつチャネル１８にわたり得る。薄膜層の第３の対４３は、屈折率ｎ５を有する第５の透明層４５および屈折率ｎ６を有する第６の透明層４６を含むことができる。第５の透明層４５は、第６の透明層４６よりも透明基板１７の近くに配置され得る。
【００３５】
薄膜層の第４の対４４は、ワイヤ１５のアレイの、透明基板１７と反対の側において、薄膜層の第２の対２２よりもワイヤのアレイから遠くに配置され得る。薄膜層の第４の対４４は、連続的であり得かつチャネル１８にわたり得る。薄膜層の第４の対４４は、屈折率ｎ７を有する第７の透明層４７および屈折率ｎ８を有する第８の透明層４８を含むことができる。第７の透明層４７は、第８の透明層４８よりもワイヤ１５のアレイの近くに配置され得る。
【００３６】
以下は、これらの追加の層４５、４６、４７および４８の屈折率間の可能な関係ならびにこれらの値である：ｎ５＞ｎ６；ｎ８＞ｎ７；ｎ５−ｎ６＞０．１、ｎ５−ｎ６＞０．２、ｎ５−ｎ６＞０．５、ｎ５−ｎ６＞１；ｎ８−ｎ７＞０．１、ｎ８−ｎ７＞０．２、ｎ８−ｎ７＞０．５、ｎ８−ｎ７＞１；ｎ５＝ｎ８、｜ｎ５−ｎ８｜＜０．２、｜ｎ５−ｎ８｜＜０．１；ｎ６＝ｎ７、｜ｎ６−ｎ７｜＜０．２、｜ｎ６−ｎ７｜＜０．１；ｎ５＞２．０、ｎ５＞１．６５、ｎ８＞２．０、ｎ８＞１．６５、ｎ６＜１．５５、ｎ７＜１．５５。層のスタック内には、図示のものの他に高屈折率層および低屈折率層の追加の対が存在し得、これらの追加の層は、屈折率間の同様の関係を有することができる。ＷＧＰ４０は、ＷＧＰ１０および３０を上回る改善された性能を有し得るが、追加された層４５〜４８は、製作コストを増大させ得る。したがって、ＷＧＰ１０および３０ならびにＷＧＰ４０間の選定は、コストおよび必要とされる性能に基づき得る。
【００３７】
適用によっては、Ｒｓ１とＲｓ２との間にわずかな差を有することが有益であり得る。例えば、一態様では｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜０．５％、別の態様では｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜１％、別の態様では｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜２％、別の態様では｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜３％、または別の態様では｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜５％である。Ｒｓ１とＲｓ２との間のこの小さい差を達成する１つの方法は、ワイヤ１５の両側に透明材料の鏡像を有することである。
【００３８】
そのため、第１の透明層１１の材料組成は、第４の透明層１４の材料組成と同じであり得る。また、第２の透明層１２の材料組成は、第３の透明層１３の材料組成と同じであるが、第１の透明層１１および第４の透明層１４の材料組成と異なり得る。ＷＧＰ４０について、第５の透明層４５と第８の透明層４８との同じ材料組成および第６の透明層４６と第７の透明層４７との同じ材料組成も存在し得る。
【００３９】
材料組成の一例は、第１の透明層１１、第４の透明層１４、第５の透明層４５および第８の透明層４８の１つ以上が二酸化チタンであり得るか、または二酸化チタンを含み得ることである。材料組成の別の例は、第２の透明層１２、第３の透明層１３、第６の透明層４６および第７の透明層４７の１つ以上が二酸化ケイ素であり得るか、または二酸化ケイ素を含み得ることである。透明層１１〜１４および４５〜４８の材料の堆積における不完全性のために、これらの化学式は、必ずしも厳密な化学量論比によるものとは限らない。例えば、用語「二酸化チタン」は、例えば、ＴｉｘＯｙ（ここで、０．９≦ｘ≦１．１および１．９≦ｙ≦２．１である）など、２個の酸素原子ごとにほぼ１個のチタン原子を意味する。別の例として、二酸化ケイ素は、一般的にＳｉＯ２を指すが、本明細書で使用するとき、二酸化ケイ素という用語は、例えば、ＳｉｖＯｚ（ここで、０．９≦ｖ≦１．１および１．９≦ｚ≦２．１である）など、２つの酸素原子ごとにほぼ１個のケイ素原子を意味する。
【００４０】
第１の透明層１１および第４の透明層１４の組成の材料は、等しいことができ、第２の透明層１２および第３の透明層１３の組成の材料は、等しいことができるが、ＷＧＰの一方の側では反対側に対して潜在的に材料が異なるため、均等な層の厚さは、Ｒｓ１およびＲｓ２を等しくするために異なる必要があり得る。例えば、第１の透明層１１は、ガラスに隣接する場合があり得、第４の透明層１４は、空気に隣接する場合があり得る。その側の一方の端部において、反対側（例えば、空気）に対して異なる材料（例えば、ガラス基板）が存在する場合でも、以下の方法に従い、等しいかまたはほぼ等しいＲｓ１およびＲｓ２を達成することができる。ＷＧＰ１０、３０または４０を製作する以下の方法は、以下のステップをステップａ）、ステップｂ）、ステップｃ）、次にステップｄ）の順序で含むことができる：
ａ）｜Ｒｓ１−Ｒｓ２｜＜１％のために、以下：
・第１の厚さＴｈ１を画定する第１の透明層の厚さ、
・第２の厚さＴｈ２を画定する第２の透明層の厚さ、
・第３の厚さＴｈ３を画定する第３の透明層の厚さ、および
・第４の厚さＴｈ４を画定する第４の透明層の厚さ
を算出するステップ、
ｂ）以下の順序で以下：
・第１の厚さＴｈ１を有する第１の透明層１１、
・第２の厚さＴｈ２を有する第２の透明層１２、および
・ワイヤ５５のアレイの材料
を堆積させるステップ（図５を参照されたい）、
ｃ）ワイヤ５５のアレイの材料をエッチングしてワイヤ１５のアレイを形成するステップ（図６を参照されたい）、
ｄ）以下の順序で以下：
・第３の厚さＴｈ３を有する第３の透明層１３（ＷＧＰ１０についてチャネル１８を充填せず、またはＷＧＰ３０についてチャネル１８を充填する）、および
・第４の厚さＴｈ４を有する第４の透明層１４
を堆積させるステップ（図１および図３を参照されたい）。
【００４１】
各層の厚さＴｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４、Ｔｈ５、Ｔｈ６、Ｔｈ７、Ｔｈ８およびＴｈｒは、所望の偏光の波長範囲内の最も小さい波長よりも小さいことができ、各厚さは、４００ｎｍ未満であり得る。ＷＧＰ１０、３０または４０がプリズム間に挟まれ、キューブ５０を形成する場合、以下の厚さの関係は、材料の鏡像とともにＲｓ１およびＲｓ２を等しくすることができる：Ｔｈ８＝Ｔｈ５、Ｔｈ７＝Ｔｈ６、Ｔｈ４＝Ｔｈ１およびＴｈ３＝Ｔｈ２。厚さの例：第２の透明層１２のＴｈ２、第３の透明層１３のＴｈ３、第６の透明層４６のＴｈ６および第７の透明層４７のＴｈ７は、以下であり得る：＝８０ｎｍ、＞４０ｎｍまたは＞６０ｎｍおよび＜１１０ｎｍまたは＜１５０ｎｍ。第１の透明層１１のＴｈ１、第４の透明層１４のＴｈ４、第５の透明層４５のＴｈ５および第８の透明層４８のＴｈ８は、以下であり得る：＝５０ｎｍ、＞１０ｎｍまたは＞３０ｎｍおよび＜８０ｎｍまたは＜１１０ｎｍ。
【００４２】
図７に示されるように、図７においてＷＧＰ７１として示される上述されたＷＧＰ１０、３０または４０は、プリズム７２の対間に挟まれ、キューブ偏光ビームスプリッタ７０を形成することができる。
【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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【国際調査報告】
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