回折格子 低ノイズかつ高効率を実現 | 島津製作所

回折格子とは？

回折格子は、さまざまな波長が混ざった光（白色光）を波長ごとに分ける光学素子です。入射光を格子状のパターンで回折させ、強め合った光を取り出すことで特定波長の光を取り出すことができます。

回折格子の波長分解能

波長分解能は、2つの隣り合う波長のスペクトル線があるとき、どの程度の波長差までを2本のスペクトルとして区別できるかを示したものです。一般的に、回折格子の溝の総本数によって決まると言われています。

ただし実際は、回折格子を分光器などに組み込んで使用するため、光学系全体の波長分解能は回折格子単体のものより悪くなります。

回折効率

回折効率は、入射光に対しどの程度の回折光を取り出せるかを示したもので、絶対回折効率と相対回折効率に分けられます。

絶対回折効率は、入射光に対するある次数の回折光の強度比であり、相対回折効率は絶対回折効率をコーティング材の反射率で割った値を示します。

回折格子の溝形状の種類

ブレーズド ホログラフィック 回折格子（BHG）

ホログラフィック 回折格子（HG）

ラミナー回折格子

島津製作所の回折格子の特長

豊富なラインアップ

平面や凹面といった形状から、軟X線〜近赤外までの広い波長範囲に対応しています。まずは標準品でテストしたい、というお客様のご要望に対しスピーディにお応えします。

柔軟なカスタマイズ

標準品のラインアップでは合わなかったという場合でも、お客様のご要望に合わせて特注品の製作を承ります。

特定波長における高い効率

溝の断面形状が鋸歯状である回折格子（ブレーズド回折格子）により、特定の次数と波長に対して高い回折効率を得ることができます。

迷光が少ない（ノイズが少ない）

分光分野では、透過率の差や特定波長以外の光など、微少な光を正確に検出することが重要です。島津製作所は、ホログラフィック露光法により、迷光（ノイズ）が極めて少ない回折格子を実現しました。

安定供給

ガラス基板上に樹脂製の回折格子溝を施したレプリカ品は、品質の安定した回折格子を低コストで供給可能です。島津製作所は、自社の分析装置向けにも部品供給を行っており、その高いレプリカ製造技術が品質安定化にも貢献しています。

島津製作所独自の製造技術

マスタ製作工程

島津製作所のマスタ製作工程は、レーザの2光束干渉を利用したホログラフィック露光法です。この方法で製作されたホログラフィック回折格子は、迷光が極めて少ないという特長を持っています。

さらに、理化学研究所との共同研究を通じて確立したイオンビームエッチング法により、従来の機械刻線回折格子と同等の回折効率を持ちながらも迷光が少ない、ブレーズドホログラフィック回折格子の製造に世界で初めて成功しました。

レプリカ工程

島津製作所の回折格子は、マスタから複製したレプリカ品が基本です。ガラス基板上に樹脂製の回折格子溝を形成し、アルミなどの反射膜をコーティングしています。

溝が樹脂で形成されているため、高温高湿下での取り扱いには注意が必要ですが、マスタと比較して安価に製作することができます。

製品ラインアップ

島津製作所では、「凹面回折格子・トロイダル回折格子」、「平面回折格子」、「真空紫外・軟X線領域用回折格子」を提供しています。

凹面回折格子・トロイダル回折格子

平面回折格子

真空紫外・軟X線領域用回折格子

アプリケーション

島津製作所の回折格子は、各種装置の部品から大学・研究機関における研究用途まで、幅広く使用されています。

島津製作所 デバイス部について

島津製作所デバイス部では、光分析、レーザ加工機/発振器、光通信、医療・診断、食品分析など、さまざまな分野に適用可能な光学製品を自社開発しています。

「分光」に関するお悩みに幅広く対応

自社開発を通して培った豊富な知識と技術を活かし、お客様のご要望に応じた幅広い分光ソリューションを提供しています。回折格子の提供の他、光学配置設計、組み込み分光器のご提案も行っております。「分光」に関するお悩みは、島津製作所にお問い合わせください。
島津製作所の分光器・分光ソリューションについて詳しく見る