[发明专利]光学元件

说明书

本发明提供一种光学元件。该光学元件包括主体部(2)，该主体部由可透射第一光(L1)和波长比第一光(L1)长的第二光(L2)的介质构成，主体部(2)具有供第一光(L1)和第二光(L2)入射的入射区域(5)，在主体部(2)的内部设置有相对于入射区域(5)倾斜的间隙(7)，在该间隙配置有与主体部(2)相比对第一光(L1)和第二光(L2)的折射率低的介质，自主体部(2)与间隙(7)的界面(R)起的间隙宽度(W)比界面(R)的第一光(L1)的倏逝波(E1)的穿透深度(T1)大，且比界面R的第二光(L2)的倏逝波(E2)的穿透深度(T2)小。本发明能够高效率地将彼此不同波长的光分波/合波。

技术领域

本发明涉及一种光学元件。

背景技术

作为现有的光学元件，例如有非专利文献1(IanN.Court and Frederic K.VonWillisen，“Frustrated Total Internal Reflectionand Application of ItsPrinciple”，Applied Optics 6，719(1964))、以及非专利文献2(N.J.Harrick，InternalReflection Spectroscopy，3rd printing(Harrick ScientificCorp.，New York，1987)，p.37中记载的光学元件。该光学元件在透射单一波长的光的介质中具有间隙。入射到光学元件的光，分波为在介质与间隙的界面全反射的光和利用在该界面产生的倏逝波而通过间隙的光。光的分离比通过调节间隙的间隔而可变。

发明内容

发明要解决的技术问题

例如，在产生太赫兹波的差频发生太赫兹量子级联激光器(THzDFG-QCL)中，宽频带的太赫兹波与波长10μm左右的中红外光同轴或大致同轴地输出。这种激光装置考虑应用于例如使用太赫兹波的分光计量等。在使用现有的太赫兹波的分光计量中，已经研究出将中红外光分出，仅将太赫兹波用于测量的技术。但是，还希望通过并用太赫兹波和中红外光，来进一步扩大分光计量的应用范围。

为了实现这种技术，需要能够高效率地将彼此不同波长的光分波/合波的光学元件。但是，上述非专利文献1、2的光学元件是进行单一波长的光的分波的元件，没有考虑彼此不同波长的光的分波/合波。另外，在使用电介质多层膜的光学元件中，考虑对高输出的光发生劣化和损伤的情况。

本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种能够高效率地将彼此不同波长的光分波/合波的光学元件。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一方面的光学元件包括主体部，该主体部由可透射第一光和波长比第一光长的第二光的介质构成，主体部具有供第一光和第二光入射的入射区域，在主体部的内部设置有相对于入射区域倾斜的间隙，该间隙配置有与主体部相比对第一光和第二光的折射率低的介质，自主体部与间隙的界面起的间隙宽度，比界面的第一光的倏逝波的穿透深度大，且比界面的第二光的倏逝波的穿透深度小。

在该光学元件中，间隙宽度比界面的第一光的倏逝波的穿透深度大。因此，入射到主体部的第一光几乎不通过间隙，在界面全反射后从主体部出射。另一方面，在该光学元件中，间隙宽度比界面的第二光的倏逝波的穿透深度小。因此，入射到主体部的第二光利用倏逝波通过了间隙后，从主体部出射。因此，在该光学元件中，在主体部与间隙的界面，能够高效率地将彼此不同波长的光分波/合波。

也可以为主体部包括第一部分和第二部分，该第一部分具有供第一光和第二光同轴地入射的入射区域、以及供在界面反射的第一光出射的出射区域，该第二部分具有供通过了间隙的第二光出射的出射区域。该情况下，能够简单地构成高效率地将彼此不同波长的光分波的光学元件。