[发明专利]分光设备及波长选择开关

说明书

技术领域

本发明涉及分光设备及波长选择开关。

背景技术

在日本特开2007-163780号公报中公开了一种应用于波长选择开关的多波长分光装置。该装置具有2片衍射光栅。在1片衍射光栅中，P偏振光和S偏振光的衍射效率在使用波长范围的短波长侧一致，在2片衍射光栅中，P偏振光和S偏振光的衍射效率在使用波长范围的长波长侧一致。根据上述结构，试图使角色散量增大，使衍射效率的波长依赖性相抵而降低衍射效率的波长依赖性。

在美国专利申请公开第2009/0154876号说明书中记载了一种具有温度补偿单元的波长色散设备。该波长色散设备在通常的分光光学系统的基础上还具有温度补偿用棱镜。温度补偿用棱镜配置在通过衍射光栅而分光得到的各波长成分的光路上。

在例如波长选择开关等光学装置中使用用于将包含多个波长成分的光针对各波长成分进行分光的光学系统。上述光学系统具有分光元件，该分光元件具有例如衍射光栅等分光单元。包含多个波长成分的光在穿过该分光元件时，针对各波长以不同的衍射角射出。

但是，上述光学系统存在下述问题点。通常，分光元件的构成材料由于温度变化而膨胀或收缩。因此，很难避免因温度变化而产生的衍射光栅的线膨胀，从而如果衍射光栅的光栅间距变化，则各波长成分的衍射角也会发生变化。如果例如在波长选择开关中发生这种现象，则某些波长成分在光偏转元件中的到达位置将会向由衍射光栅形成的各波长成分的分光方向偏移。其结果，由于与波长带域的边缘相当的波长成分从光偏转元件的偏转区域偏离，因此，可使用波长的波长带域将变得狭窄。

此外，如在美国专利申请公开第2009/0154876号说明书中记载的波长色散设备所示，如果在通常的分光光学系统的基础上另外设置温度补偿用棱镜，则会导致部件数量增加，成为妨碍光学系统小型化的一个原因。

发明内容

本发明的一个技术方案是鉴于上述问题点而提出的，目的在于提供一种能够抑制部件数量的增加并降低由温度变化带来的影响的分光设备及波长选择开关。

本发明的一个技术方案所涉及的分光设备，其具有：光束放大光学系统，其包含各自具有彼此倾斜的一对表面的第1及第2棱镜而构成，通过使包含多个波长成分的光穿过第1及第2棱镜的各个表面，从而将该光扩宽；以及分光元件，其将利用光束放大光学系统进行了扩宽的光，针对多个波长成分的每个波长成分而以不同的衍射角射出，从光束放大光学系统射出的光的出射角因温度变化而产生变动的变动方向，是对从分光元件射出的各波长成分的衍射角因温度变化而产生的变动进行抑制的方向。

根据本发明的一个技术方案所涉及的分光设备及波长选择开关，能够抑制部件数量的增加并降低由温度变化带来的影响。

附图说明

图1是表示具有一个实施方式所涉及的分光设备的波长选择开关的结构的斜视图。

图2是将一个实施方式的分光设备的结构放大示出的俯视图。

图3A及图3B是表示光束放大光学系统及分光元件的图。

图4A及图4B是用于说明棱镜及衍射光栅中的出射角的温度依赖性的图。

图5A及图5B是表示第1变形例所涉及的光束放大光学系统的结构的俯视图。

图6是表示第2变形例所涉及的光束放大光学系统的结构的俯视图。

图7是表示第3变形例所涉及的光束放大光学系统的结构的俯视图。

图8是表示第4变形例所涉及的光束放大光学系统的结构的俯视图。

具体实施方式

首先，对本发明的一个技术方案所涉及的分光设备及波长选择开关的一个实施方式进行说明。

一个实施方式所涉及的分光设备，其具有：光束放大光学系统，其包含各自具有彼此倾斜的一对表面的第1及第2棱镜而构成，通过使包含多个波长成分的光穿过第1及第2棱镜的各个表面，从而将该光扩宽；以及分光元件，其将利用光束放大光学系统进行了扩宽的光，针对多个波长成分的每个波长成分而以不同的衍射角射出，从光束放大光学系统射出的光的出射角因温度变化而产生变动的变动方向，是对从分光元件射出的各波长成分的衍射角因温度变化而产生的变动进行抑制的方向。

在一个实施方式所涉及的分光设备中，也可以是从第1棱镜射出的光的出射角因温度变化而产生变动的变动方向，与从第2棱镜射出的光的出射角因温度变化而产生变动的变动方向为彼此相同的方向。