回折効率・偏光別回折効率

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Diffraction Efficiency

回折効率

回折効率は、入射光のエネルギーのうち、回折光としてどの程度のエネルギーを取り出せるかを示す値です。
一般に回折効率の表わし方は、絶対回折効率と相対回折効率の2 通りあります。絶対回折効率とは、入射光強度に対するある次数の回折光強度比であり、相対回折効率とは、絶対回折効率をコーティング材質の反射率で割った値です。当社では、回折効率として相対回折効率を採用しています。カタログの相対回折効率として平面回折格子は λB(Litt)、凹面回折格子はλBの値を記載しています。

偏光別回折効率

回折格子は一方向に溝が刻まれた構造をしているために、入射光の偏光状態により回折効率に顕著な違いが現れることがあります。
回折格子の溝方向と電場ベクトルの振動方向が垂直であるS偏光(TM波)では、回折効率の大きな変動がみられます。また、波長の長い領域で非常に高い回折効率を示すことがあります。
回折格子の溝方向と電場ベクトルの振動方向が平行であるP偏光(TE波)では、S偏光ほどの大きな変動は無く、ブレーズ波長をピークとするなめらかな回折効率曲線となります。
図7 にリトロー配置での、偏光別回折効率の計算結果を示します。横軸は波長λと回折格子周期d の比、λ/d としてあります。
ブレーズ角(正弦波格子では溝深さ)が大きくなるとスカラー理論が成り立たなくなり、回折効率は偏光別に大きく異なった値となります。

図7 偏光別回折効率

図7 偏光別回折効率