（Diffractive Optical Element : DOE）

• 光の回折現象を利用して、レーザー光を様々なパターン、形状に変えられる光学素子

DOE

分岐レーザー光

入力：ガウシアン 出力：トップハット

対応波長領域が広い：紫外線～赤外線

＋ ＋ ＋ ＋

DOEの概念

DOE格子周期の異なる回折格子

P

Θ≒λ/p

m=-1

m=0

m=+1

・・・・

・・・・

回折格子による光の回折

回折格子

凸凹構造

平面波

↑波の山 ↑波の山

スリット

←波の山が重なって強めあう。

光の回折を利用して分岐

スクリーン

多数の光を作る従来法の例

3本レーザー装置3台

レーザー装置

レーザー装置

レーザー装置

一部透過ミラー

光路、光の強さなど調整が必要

レーザー装置1台で行う場合

全反射ミラー

DOEを使えば

ミラー

レンズ

集光点

集光点

レーザー

DOE

レンズ

多点スポットが簡単

集光点拡大イメージ

DOEレーザー光

入射位置を変えても追従して同じパターンが出る

DOEを回転させると・・・ ⇒ パターンも回転する

⇒アライメントがラフで良い

設計仕様（お客様）

・波長・入射径・焦点距離・パターン

設計

シミュレーション

検査

（ARコート）

出荷

評価

DOE作製

社内で設計から完成までワンストップ体制

希望パターン ＤＯＥ設計解

◇設計仕様・波長：532nm・焦点距離：100mm・パターン

入射光源

◇設計に必要なのは波長、焦点距離、パターン

1

1 1

1

2 1 2

シミュレーション

評価結果希望パターン

弊社DOEの特長：回折効率が高い（＞90%）

設計値 実際のDOE構造（実測値）Ｘ

Ｙ

Ｚ

他社：バイナリー構造

弊社：マルチレベル構造

マルチレベルの効果

希望パターン

他社：低効率⇒ノイズが多い

弊社：高効率⇒ノイズが非常に少ない

回折

効率

（％

）

階調数

階調数 vs 回折効率

高い回折効率（変換効率）

弊社の強み：設計値通りのDOE構造を形成可能

Z1

42

9n

mDOE構造 設計

Z1

48

6n

m

■表面粗さは小さく、滑らか

■目標構造(Z)：1486 nm

■構造(Z)：1429 nm

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 24001000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

Fab

rica

ted

hei

gh

t(n

m)

Designed height (nm)設計値(nm)

製造

後測

定値

(nm

)

さまざまな構造ができる

ビームパターンの作製実績（一例）

強度が異なる光強度勾配を有する分岐

リング

ライン分岐

文字

リング

レーザー加工の実例①

加工状況

16分岐 21分岐分岐なし

ビーム

プロファイル

実際の加工中の様子

９分岐：一方向走査

９分岐：定点加工

レーザー加工の実例②

設計値@1m

実測値@1m

255µm

255µm

◇表示用

光源一つでこんなことができる！

◇センサー光源用（グリッド）

反射型DOE

収差補正技術

輝度補正技術

丸から四角

レーザー レーザー0次光

1次光

1次光

0次光

1次光

1次光

8分岐リングパターン

0次光

DOE DOE

従来 設計改善・加工精度向上

0次光位置

0次光位置強度は、各8点合計の1/245 0.4%

ビームプロファイラによる強度測定

DOE挿入箇所

DOEを差し替えるだけで、ビームパターン・形状を変更できる

弊社独自の設計技術・高精度加工技術

設計した凹凸構造を基板上に忠実に再現

高効率・低ノイズ・0次光抑制

⇒加工したいところだけを加工できる

様々なパターン、ビーム形状を実現可能

⇒強度比・分布も自由自在

紫外光から赤外光まで対応可能 高耐久性 アライメントがラフで良い

社内で設計から完成までワンストップ体制 レーザーヘッドと合わせたご提案も可能

是非ご検討ください！！