(57)【要約】【課題】プリズムと回折格子を組み合わせた全反射を利用する回折光学素子における偏波依存性損失を低減する。【解決手段】光出射面１１１および光出射面１１１と非平行な光学面１１２を備える基部１０１と、基部１０１の光学面１１２に設けられた回折格子１０２と、回折格子１０２の上に回折格子１０２の少なくとも一部を覆って形成された液体もしくは固体からなる被覆層１０３とを備える。ここで、被覆層１０３は、回折格子１０２を構成する材料よりも屈折率が大きく、この比が、０．４より大きい。【選択図】  図１
2011128259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光出射面およびこの光出射面と非平行な光学面を備える基部と、
前記基部の前記光学面に設けられた回折格子と、
この回折格子の上に前記回折格子の少なくとも一部を覆って形成された液体もしくは固体の誘電体からなる被覆層と
を少なくとも備え、
前記被覆層は、前記回折格子を構成する材料よりも屈折率が小さい
ことを特徴とする回折光学素子。
【請求項２】
請求項１記載の回折光学素子において、
前記被覆層の屈折率と前記回折格子の屈折率との比が、０．４より大きいことを特徴とする回折光学素子。
【請求項３】
請求項１または２記載の回折光学素子において、
前記回折格子は、前記基部の前記光学面が配置される面を加工することで形成されていることを特徴とする回折光学素子。
【請求項４】
請求項１または２記載の回折光学素子において、
前記回折格子は、前記基部の前記光学面に貼り合わされていることを特徴とする回折光学素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回折光学素子において、
前記回折格子の格子間隔は、対象とする光の波長の４倍より小さいことを特徴とする回折光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムと回折格子とを組み合わせた全反射型の回折光学素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回折格子は、波長多重した入射光を波長ごとに異なる方向に分波させ、また、波長ごとに異なる方向からの入射光を合波する回折光学素子である。回折格子は、分光分析デバイス、通信用デバイスなどに用いられている。回折格子を用いて小型で高い波長分解能を必要とするデバイスを実現するためには、高い回折効率と共に角分散能力が高いことが求められる。角分散能力は、回折光学素子の性能として、波長によりどれだけ異なる角度に出射するかを示す値である。
【０００３】
例えば、プリズムと回折格子を貼り合わせた反射型回折光学素子は、回折格子で分散した光をさらにプリズム出射面で分散角を大きくするため、高い角分散能力を得ることができる。この回折光学素子では、プリズムの屈折率を高くするほど角分散能力を高くすることができる。
【０００４】
ところで、反射面を形成するために、回折格子に金属が成膜されている反射型回折光学素子がある（非特許文献１参照）。しかしながら、この場合、回折格子に設けられている金属による吸収のため、高い回折効率を得ることができない。これに対し、空気に対してより大きな屈折率差が得られる誘電体で回折格子を形成し、回折格子の格子界面での全反射を利用する回折光学素子が提案されている（非特許文献２参照）。この回折光学素子では、金属での吸収損失がないため、金属反射型と比較して高い回折効率を得ることができる。また、このような回折光学素子では、組み合わせる回折格子の格子間隔を狭めることで、さらに高い角分散能力を得ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】E. Popov, et al. ,"Low polarization dependent diffraction grating for wavelength demultimlexing.", Optics express, vol.12, No.2, pp.269-275, 2004.
【非特許文献２】John R. Marciante and Daniel H. Raguin, "High-efficiency, high-dispersion diffraction gratings based on total internal reflection.", Optics letters, vol.29, No.6, pp.542-544, 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光通信において、異なる偏波に各々別々の変調信号を乗せて伝送する偏波多重方式が考えられている。この偏波多重方式では、通信デバイスの偏波依存損失が大きな問題となり、通信デバイスの偏波依存損失が０．５ｄＢ程度よりも小さいことが求められる。回折格子が低偏波依存損失であることは、回折格子を実装した通信デバイスに偏波ダイバーシティなどの部品を組み込む必要をなくし、デバイスを簡易なものにすることができる。
【０００７】
しかしながら、上述した非特許文献２の回折光学素子では、格子間隔が波長の３倍から４倍より小さくなると、偏波間の回折効率が大きく異なる状態となり、偏波依存損失が大きくなるという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、プリズムと回折格子を組み合わせた全反射を利用する回折光学素子における偏波依存性損失の低減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回折光学素子は、光出射面およびこの光出射面と非平行な光学面を備える基部と、基部の光学面に設けられた回折格子と、この回折格子の上に回折格子の少なくとも一部を覆って形成された液体もしくは固体の誘電体からなる被覆層とを少なくとも備え、被覆層は、回折格子を構成する材料よりも屈折率が小さい。
【００１０】
上記回折光学素子において、被覆層の屈折率と回折格子の屈折率との比が、０．４より大きいものであればよい。また、回折格子は、基部の光学面が配置される面を加工することで形成されていればよい。また、回折格子は、基部の光学面に貼り合わされていてもよい。なお、回折格子の格子間隔は、対象とする光の波長の４倍より小さいものとされている。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、回折格子を構成する材料よりも屈折率が小さい液体もしくは固体からなる被覆層で回折格子の少なくとも一部を覆うようにしたので、プリズムと回折格子を組み合わせた全反射を利用する回折光学素子における偏波依存性損失が低減できるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における回折光学素子の回折格子１０２の部分を拡大して示す断面図である。
【図３】被覆層を備える場合の、ＴＥ，ＴＭ偏波の回折格子面での１次回折効率を示す特性図である。
【図４】被覆層がない場合の、ＴＥ，ＴＭ偏波の回折格子面での１次回折効率を示す特性図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる回折光学素子における偏波依存損失を示す特性図である。
【図６】回折格子１０２を構成する材料の屈折率（ｎ２）に対する被覆層１０３を構成する材料の屈折率（ｎ３）を変化させたときの、回折光学素子における偏波依存損失を示した特性図である。
【図７】本発明の実施の形態２における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態６における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６における回折光学素子の構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態７における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１４】
［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における回折光学素子の一部構成を示す断面図である。この回折光学素子は、光出射面１１１および光出射面１１１と非平行な光学面１１２を備える基部１０１と、基部１０１の光学面１１２に設けられた回折格子１０２と、回折格子１０２の上に回折格子１０２の少なくとも一部を覆って形成された液体もしくは固体の誘電体からなる被覆層１０３とを備える。基部１０１は、例えば形状が三角柱とされたプリズムであり、この基部１０１に、オプティカルコンタクトにより回折格子１０２が接合されていればよい。ここで、被覆層１０３は、回折格子１０２を構成する材料よりも屈折率が大きく、また、後述するように、この比が、０．４より大きいことが重要となる。被覆層１０３が、液体もしくは固体の誘電体であれば、材料を選択することでこの条件を満たすことができる。
【００１５】
回折格子１０２の格子間隔が、対象とする光（対象光）の波長の３倍から４倍より小さくなると、回折格子１０２の凹凸が形成されている界面が全反射条件を満たしていても、対象光のＴＭ偏光は、回折格子１０２の外部に漏れるようになる。このため、被覆層１０３を設けて、設けた被覆層１０３の屈折率を制御すれば、ＴＭ偏光については回折効率を変化させることができる。これに対し、ＴＥ偏光は、外部に漏れないので、被覆層１０３が存在しても、回折効率は変化しない。
【００１６】
従って、全反射条件が満たされる中で、被覆層１０３を構成する材料の屈折率と回折格子１０２を構成する材料の屈折率とを各々適宜に設定することで、ＴＭ偏波の回折効率を変化させれば、これをＴＥ偏波の回折効率に近づけることができる。被覆層１０３を設けない場合、回折格子１０２の屈折率は変更できるが、これでだけでは、ＴＭ偏波の回折効率をＴＥ偏波の回折効率に近づけることが容易ではない。これに対し、被覆層１０３を設けて両者の屈折率を制御すれば、ＴＭ偏波の回折効率をＴＥ偏波の回折効率に近づけることが容易である。また、被覆層１０３は、誘電体から構成しているので、金属を用いた場合のような吸収による回折効率の低下が発生しない。
【００１７】
例えば、基部１０１および回折格子１０２をシリコン（屈折率ｎ２＝３．５）から構成し、被覆層１０３を窒化シリコン（ＳｉＮ：屈折率ｎ３＝２．２）から構成すればよい。このようにすることで、回折格子１０２の格子間隔が小さくなっても、ＴＭ偏光の回折効率をＴＥ偏波の回折効率と同様にすることができ、偏波依存性損失が低減できるようになる。
【００１８】
次に、回折格子１０２について、図２を用いてより詳細に説明する。図２は、本実施の形態における回折光学素子の回折格子１０２の部分を拡大して示す断面図である。なお、図２においては、説明のため、ハッチングを省略している。
【００１９】
回折格子１０２は、断面が凸形状の構造のバイナリ回折格子である。バイナリ回折格子とすることにより、公知のリソグラフィーおよびエッチングなどの簡易な加工方法により回折格子１０２が形成が可能となる。また、回折格子１０２の上に、化学的気相成長法・蒸着法・スパッタ法などの手法により、被覆層１０３を容易に形成することができる。回折格子１０２は、例えば、凹凸の深さｄが０．２６μｍ、格子間隔ｐが０．２９μｍ、凸部の幅ｗが０．１５μｍである。
【００２０】
上述した本実施の形態における回折光学素子において、対象とする光は、プリズムを構成している基部１０１の光出射面１１１から入射し、回折格子１０２に対してθ（＝５０°）で入射する。本実施の形態では、光出射面１１１が光入射面となっている。回折格子面で全反射を起こす条件はｎ２ｓｉｎθ＞ｎ３であるから、θ＞３９°で入射すれば、Ｓｉ／ＳｉＮとなっている回折格子１０２と被覆層１０３との界面で全反射し、光が入射した光出射面１１１から出射される。なお、回折格子１０２および被覆層１０３を構成する材料は任意であるが、全反射条件を満たすためには少なくとも、「回折格子１０２を構成する材料の屈折率ｎ２」＞「被覆層１０３を構成する材料の屈折率ｎ３」である必要がある。
【００２１】
ここで、対象とする光の設計波長（１．５４８  μｍ）で、回折格子１０２に対する入射角と出射角が同じであるリトロー配置となっているため、高い効率が期待できる。なお、光出射面１１１にＡＲコートを施すことで、反射損を低減することができる。
【００２２】
本実施の形態における回折光学素子は、回折格子面（回折格子１０２）で分散した光の分散角をプリズム出射面（光出射面１１１）で増幅することができる。プリズム（基部１０１）の屈折率が高いと増幅する角分散能力は大きくなる。従って、基部１０１は、Ｓｉなどの高屈折率材料を用いることが有用である。この回折光学素子の角分散能力は、対象とする光が光出射面１１１に対して垂直に入射する場合で、０．３４ｄｅｇ／ｎｍとなり、大きな値となっている。
【００２３】
次に、本実施の形態における回折光学素子の特性について説明する。図３に、ＴＥ，ＴＭ偏波の回折格子面での１次回折効率を示す。回折効率は，出射光強度を入射光強度で割った値をｄＢ換算したものである。回折効率は，ＲＣＷＡ法（Rigorous coupled wave analysis）により計算する。図３に示すように、Ｃｂａｎｄ（波長１．５３０〜１．５６５μｍ）で、ＴＥ偏波の回折効率（実線）が平均−０．２４ｄＢ、ＴＭ偏波の回折効率（破線）が平均−０．２６ｄＢとなり、偏波によらず高回折効率が実現できる。
【００２４】
一方、従来の構成である同形状の回折格子を備え、被覆層１０３がない場合について同様の計算をした結果を図４に示す。回折格子の上には、空気が配置されている状態の場合である。図４に示すように、Ｃｂａｎｄ（波長１．５３０〜１．５６５μｍ）で、ＴＥ偏波の回折効率（実線）が平均−０．０３ｄＢ、ＴＭ偏波の回折効率（破線）が平均−２４ｄＢと、偏波間での回折効率の差が非常に大きいことがわかる。
【００２５】
図５に偏波依存損失を示す。偏波依存損失は、ＴＥ偏波の回折効率とＴＭ偏波の回折効率の比をｄＢ換算し、この絶対値をとったものである。図５において、実線が、本実施の形態における被覆層１０３を備える回折光学素子の偏波依存損失を示し、破線が、被覆層１０３を備えていない回折光学素子の偏波依存損失を示している。被覆層１０３を備えている場合は、平均値０．１２ｄＢと良好な値となっている。一方、被覆層１０３がない場合では、平均値２４．１５ｄＢと大きな偏波依存損失となる。
【００２６】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、高い回折効率、低い偏波依存損失を有する高分散回折光学素子を実現することができる。
【００２７】
次に、回折格子１０２を構成する材料の屈折率（ｎ２）に対する被覆層１０３を構成する材料の屈折率（ｎ３）を変化させた場合について説明する。図６は、ｎ２に対するｎ３の比（ｎ３／ｎ２）を変化させたときの、回折光学素子における偏波依存損失を示した特性図である。ここでは、回折格子１０２の、凸部幅ｗと回折格子間隔ｐとの比を０．５とし、凸部深さｄを大きくしていったときに、ＴＥ偏光の回折効率が極大値をとる深さで偏波依存損失を計算した。また，リトロー配置で、回折格子単体の角分散能（ｄｅｇ．／ｎｍ）を変化させた。図６のグラフ中に、数字が角分散能を示している。
【００２８】
図６に示すように、本実施の形態によれば、どの角分散能でも屈折率の比が大きくなるにつれ偏波依存損失が小さくなることがわかる。いずれの角分散能でも、本実施の形態における回折光学素子における偏波依存性の抑制効果は期待できるが、角分散能が０．０１ｄｅｇ．／ｎｍ以上では効果が大きい。また、屈折率の比は、大きくすることで偏波依存損失が小さくなるが、屈折率比の関係がｎ３／ｎ２＞０．４となる場合、良好な結果が得られる。つまり，全反射条件と組み合わせて、ｓｉｎθ１４＞ｎ３／ｎ２＞０．４となる条件で偏波依存損失を小さくすることができるようになる。
【００２９】
［実施の形態２］
次に、本発明における実施の形態２について説明する。本実施の形態における回折光学素子は、図７の断面図に示すように、光出射面７１１および光出射面７１１と非平行な光学面７１２を備える基部７０１と、基部７０１の光学面７１２に設けられた回折格子７０２と、回折格子７０２の上に回折格子７０２の少なくとも一部を覆って形成された被覆層７０３とを備える。本実施の形態においては、光出射面７１１が光入射面となる。
【００３０】
本実施の形態では、回折格子７０２が、接着層７０４により光学面７１２に接着固定（接合）されている。また、回折格子７０２は、接着層７０４の側の基部層７２１と基部層７２１の上に形成された複数の凸部７２２とから構成されている。例えば、基部７０１は、ＢＫ７などのガラスから構成され、基部層７２１は、ＳｉＯ2から構成され、凸部７２２は、Ｔａ2Ｏ5から構成され、被覆層７０３は、旭硝子株式会社製のサイトップ（登録商標）から構成されていればよい。また、接着層７０４は、基部７０１と同程度の屈折率を有する接着材から構成されている。
【００３１】
本実施の形態では、基部層７２１の上にＴａ2Ｏ5の膜を形成し、この膜を、ナノインプリントにより作製したパターン層をマスクとしてエッチングすることで、凸部７２２を形成すればよい。従って、加工しにくい基板の上に加工しやすい材料で複数の凸部を形成することで、回折格子が形成できる。このように回折格子７０２を作製した後、接着層７０４により、基部７０１に接着すればよい。また、被覆層７０３は、サイトップ（登録商標）などの樹脂材料を、ディッピングもしくはスピンコーティングなどのよく知られた塗布法により塗布することで形成すればよい。また、このように、本実施の形態によれば、回折光学素子を容易に作製することができる。
【００３２】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態における回折光学素子は、図８の断面図に示すように、光出射面８１１および光出射面８１１と非平行な光学面８１２を備える基部８０１と、基部８０１の光学面８１２に設けられたブレーズ形状の回折格子８０２と、回折格子８０２の上に回折格子８０２の少なくとも一部を覆って形成された被覆層８０３とを備える。本実施の形態では、回折格子８０２を、ブレーズ形状としているところに特徴がある。ここで、例えば、基部８０１および回折格子８０２は、ＳｉＣから構成され、被覆層８０３は、ＳｉＯ2から構成されている。なお、本実施の形態においても、光出射面８１１が光入射面となる。
【００３３】
本実施の形態における回折光学素子は、基部８０１の光学面８１２を構成する面を、公知のリソグラフィーおよびエッチング技術により加工することで、回折格子８０２を形成している。この場合、光学面８１２は、形成した回折格子８０２と基部８０１との境界に配置される仮想的な面とすることができる。従って、光出射面８１１を備える基部８０１に、接合の必要なく回折格子８０２を形成することができる。また、本実施の形態では、回折格子８０２の形状をブレーズ形状としているため、回折格子８０２に対する光の入射角、出射角が自由に設計可能であり、回折光学素子に対する入射光と出射光を分離しやすい。また、回折格子８０２を構成する凸部に傾斜があるため、被覆層８０３を形成（成膜）する際に、空間ができにくく、偏波無依存化が容易に実現できる。
【００３４】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態における回折光学素子は、図９の断面図に示すように、光出射面９１１および光出射面９１１と非平行な光学面９１２を備える基部９０１と、基部９０１の光学面９１２に設けられた回折格子９０２と、回折格子９０２の上に回折格子９０２の少なくとも一部を覆って形成された被覆層９０３とを備える。また、回折格子９０２を構成している凸部間の被覆層９０３内に、空間９０４が形成されている。なお、本実施の形態においても、光出射面９１１が光入射面となる。
【００３５】
本実施の形態では、Ｇｅから構成された基部９０１の光学面９１２を構成する面を加工することで、回折格子９０２を形成している。例えば、ルーリングエンジンなどの機械により加工することで回折格子９０２が形成できる。この場合、光学面９１２は、形成した回折格子９０２と基部９０１との境界に配置される仮想的な面とすることができる。このようにして形成した回折格子９０２の上に、被覆層９０３を形成する。回折格子９０２の格子間隔が数μｍ以下と狭間隔の場合、被覆層９０３を形成するときに、空間９０４が乗じる場合がある。
【００３６】
前述した実施の形態では、回折格子を構成する凸部の間を全て充填するように被覆層を形成した場合について説明したが、本実施の形態のように、空間９０４が形成されてもよい。このように、空間９０４が形成された本実施の形態においても、偏波間の回折効率を近づけ偏波依存損失を低減することができる。このような構成にすることにより、被覆層９０３の形成（成膜）条件は大幅に緩和され、作製が容易になると共に歩留まりも向上させることができる。
【００３７】
［実施の形態５］
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態における回折光学素子は、図１０の断面図に示すように、光出射面１０１１および光出射面１０１１と非平行な光学面１０１２を備える基部１００１と、基部１００１の光学面１０１２に設けられた回折格子１００２と、回折格子１００２の上に回折格子１００２の少なくとも一部を覆って形成された被覆層１００３とを備える。本実施の形態では、基部１００１に、光入射面１０１３を備える。
【００３８】
本実施の形態では、被覆層１００３が、複数の微粒子１０３１（粉体）より構成されているところに特徴がある。回折格子１００２を構成している各凸部の間が、微粒子１０３１で充填されている。従って、被覆層１００３は、各々の微粒子１０３１の間に形成される複数の空間を備えていることになる。また、本実施の形態では、回折格子１００２を、マルチレベル形状としている。なお、本実施の形態では、接着層１００４により、回折格子１００２が光学面１０１２に接着固定されている。
【００３９】
ここで、回折格子１００２は、例えば、ＧａＡｓから構成されている。また、微粒子１０３１は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）などの高分子材料から構成している。また、プリズムとなる基部１００１は、例えば、株式会社  住田光学ガラス製の「Ｋ−ＰＳＦｎ２１４」から構成されている。なお、接着層１００４は、基部１００１と同程度の屈折率を有する接着剤から構成する。
【００４０】
本実施の形態によれば、回折格子１００２の形状がマルチレベル形状であるため、回折格子１００２に対する光の入射角および出射角が自由に設計できる。このため、対象とする光が入射する光出射面１０１１と、回折格子１００２で反射して出射する光入射面１０１３とをこと面とすることができる。また、本実施の形態によれば、対象とする光の入射面および出射面を異なる面としており、入射光および出射光を分離しやすい。
【００４１】
次に、被覆層１００３について説明する。被覆層１００３は、複数の微粒子１０３１が混合・分散した液体を、回折格子１００２の上に塗布し、これを乾燥することで形成すればよい。塗布をスピンコートで行うことで、乾燥を簡略化することができる。複数の微粒子１０３１の間に空間が残るが、前述した実施の形態４と同様に、偏波依存性の抑制（低偏波依存損失）が実現できる。また、微粒子１０３１は、加熱により溶解させて一体化してもよい。本実施の形態では、回折格子の形状をマルチレベル形状としたが、これに限るものではなく、バイナリ回折格子やブレーズ形状の回折格子においても同様に、複数の微粒子から被覆層を構成してもよい。
【００４２】
［実施の形態６］
次に、本発明の実施の形態６について説明する。図１１の断面図に示すように、光出射面１１１１および光出射面１１１１と非平行な光学面１１１２を備える基部１１０１と、基部１１０１の光学面１１１２に設けられた回折格子１１０２と、回折格子１１０２の上に回折格子１１０２の少なくとも一部を覆って形成された液体からなる被覆層１１０３とを備える。本実施の形態においても、光出射面１１１１が光入射面となる。
【００４３】
本実施の形態では、基部１１０１の光学面１１１２を構成する面を、公知のリソグラフィー技術およびエッチング技術により加工することで、回折格子１１０２が形成されている。この場合、光学面１１１２は、形成した回折格子１１０２と基部１１０１との境界に配置される仮想的な面とすることができる。基部１１０１は、例えばＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）から構成され、被覆層１１０３は、例えば、水（純水）から構成されている。被覆層１１０３の一部に気泡が内在していてもよい。
【００４４】
本実施の形態における回折光学素子において、図１２の斜視図に示すように、回折格子１１０２の格子が配列されている方向に垂直な面内で、回折格子１１０２の面の法線から角度φだけオフセットさせて光を入射することで、光出射面１１１１より入射する入射光と、回折格子１１０２に反射する出射光とを分離することができる。
【００４５】
［実施の形態７］
次に、本発明の実施の形態７について説明する。本実施の形態における回折光学素子は、図１３の断面図に示すように、光出射面１３１１および光出射面１３１１と非平行な光学面１３１２を備える基部１３０１と、基部１３０１の光学面１３１２に設けられた回折格子１３０２と、回折格子１３０２の上に回折格子１３０２の少なくとも一部を覆って形成された被覆層１３０３とを備える。本実施の形態では、基部１３０１に、光出射面１３１１および光入射面１３１１に対して非平行な光反射面１３１３を備える。本実施の形態では、光出射面１３１１が光入射面となる。
【００４６】
本実施の形態において、基部１３０１は、例えば、ＧａＡｓから構成され、回折格子１３０２は、例えば、ＩｎＰから構成され、被覆層１３０３は、例えばＡｌ2Ｏ3から構成されている。回折格子１３０２は、インジウム基板を公知のリソグラフィー技術およびエッチング技術により作製されている。この回折格子１３０２は、融着により基部１３０１の光学面１３１２に接合されている。
【００４７】
図１３に示すように、回折格子１３０２の凸部の断面形状は、台形であってもよく、また、擬似サイン曲線などの周期的な任意の形状であっても、高効率に低偏波依存損失を実現できる。このような周期的な任意の格子形状は、干渉リソグラフィー技術が適用でき、また、エッチングによる垂直加工のオーバーエッチングあるいはアンダーエッチングを許容することができ、加工が非常に容易になる。また、本実施の形態では、光出射面１３１１より入射して回折格子１３０２で反射した光を、光反射面１３１３で反射させ、再度回折格子１３０２に光を入射させるようにしている。この結果、本実施の形態では、角分散能力を向上させることができる。
【００４８】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、上述では、基部および回折格子を、ＳｉＯ2，ＳｉＣ，Ｔａ2Ｏ5，Ｇｅ，ＴｉＯ2，ＧａＡｓ，ＹＡＧ（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12），およびＩｎＰなどの誘電体から構成したが、これに限るものではなく、他の誘電体材料から構成してもよい。
【００４９】
また、上述した実施の形態では、光出射面が光学面に近づく方向に対して垂直な方向に、回折格子の格子が延在している場合を例に説明している。これは、言い換えると、出射面が光学面に近づく方向に、回折格子の格子が配列している状態である。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、回折格子の格子は、いずれの方向に配列されていてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０１…基部、１０２…回折格子、１０３…被覆層、１１１…光出射面、１１２…光学面。
【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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