株式会社オプトロンサイエンス
エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社

【2021年版】ビームスプリッター5選 / メーカー7社一覧

ビームスプリッターのメーカー7社・22製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


ビームスプリッタとは

ビームスプリッタ

ビームスプリッタは、一本のビーム(光速)を2本に分離するための光学素子です。

ビームスプリッタに光を通すと、ビームスプリッタに設計された比率で透過光と反射光に分けることができます。その比率は1対1であったり2対8であったり様々ですが、1対1のものを特にハーフミラーと呼ぶことがあります。

また分離した光を再びビームスプリッタに通して再結合させる事もできます。

ビームスプリッタは光路図などでBSまたはB/Sなどと略記されることがあります。

ビームスプリッタの使用用途

ビームスプリッタには、直角プリズムを2つ張り合わせたキューブ型と、薄いガラスに特殊なコーティングを施したプレート型があります。

主にカメラや顕微鏡などの光学機器に用いられます。

蛍光光学顕微鏡などにはプレート型のビームスプリッタが用いられることが多く、キューブ型は光学系をコンパクトにしたい場合や、透過光と反射光の光路量を揃えたい場合などに用いられます。

一般的にキューブ型のほうが価格が高く、プレート型のほうが安価な傾向があります。

ビームスプリッタの原理

ビームスプリッタは、一本のビームを反射光と透過光に分けるものでキューブ型とプレート型があります。

  • キューブ型
    接着面に誘電体多層膜という光学皮膜を2つの直角プリズムを張り合わせたものです。誘電体多層膜の厚みを調整することで反射光と透過光の割合を変えることができます。キューブ型の特徴は、ビームスプリッタへの光の入射角が0度であることです。そのため入射光の同軸上で反射が起こり、光源方向に迷光として戻ってしまう可能性があります。
  • プレート型
    プレート型は、平たいガラス板に誘電多層膜を蒸着している、一見するとミラーのような形状をしています。プレート型は光を45度で入射させるので、キューブ型のような迷光は発生しにくいですが、透過光が屈折して出てくるため、反射光との光路差が出てしまします。そのため光学系でのアラインメントが重要になり、頻繁な抜き差しですぐに軸ズレなどを起こしてしまうので注意が必要です。

ビームスプリッターの種類

ビームスプリッターの種類は以下の2つがあります。

  • 無極性ビームスプリッター(NPBS)
    ビームを二分割するために使用されます。各出力は入力を単純分割しただけで、極性は有していません。光学機器の様々なアプリケーションで利用され、顕微鏡や干渉光学系にはなくてはならない存在です。
    通常、反射面にはクロム系のコーディングがなされており、透過側には何もありません。よって、入射経路を間違えると分割された2つのビームの強度が大きくことなってしまうので注意が必要です。前述の通り、透過光と反射光の比率が1:1となった場合に、ハーフミラーと呼ばれ、検査用照明の一つである同軸落射照明にも活用されます。同軸落車照明を使うことで対象物からの正反射光を効率的に拾うことができ、きれいな像を取得できます。
  • 偏光ビームスプリッター(PBS)
    ビームをS偏光、P偏光に分離するためのビームスプリターです。半導体・液晶露光装置、干渉光学系、各種測定器に使用されています。P偏光は透過し、S偏光は反射する特性を利用して、無偏光状態から偏光状態を作り出す素子として活用されます。その消光比は高く、製品にもよりますが、おおよそ1000:1程度となる場合が多いです。

ビームスプリッターとプリズムの違い

用途の違いです。

キューブ型ビームスプリッターは直角プリズム2個で構成されています。一方のプリズムの斜面に、ビームスプリッターとして機能するための光学薄膜を形成し、もう片方のプリズムと接合することでキューブ型を作成します。
プリズムを2個活用しているので、光学薄膜が直接空気と接することがなく、薄膜の劣化が生じません。

プリズムは積極的に屈折を利用して光路を変える、分光するなどの用途で用いられますが、ビームスプリッターとして活用した場合は、透過光の屈折はなく、反射と透過を利用した光学素子へと変貌します。

用途を変えるだけで物理的な意味合いが変わる面白い例とも言えます。

参考文献
https://www.global-optosigma.com/jp/community/comm05_11.html
https://www.edmundoptics.jp/knowledge-center/application-notes/optics/what-are-beamsplitters/
https://www.keysight.com/ja/pc-1000004018%3Aepsg%3Apgr/high-performance-beamsplitters?cc=JP&lc=jpn
https://www.edmundoptics.jp/knowledge-center/application-notes/optics/what-are-beamsplitters/
https://www.chuo.co.jp/core_sys/images/main/pdf/38GC0946.pdf

ビームスプリッターのメーカー情報

ビームスプリッターのメーカー7社一覧


ビームスプリッターのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社
  2. 2 河合光学株式会社
  3. 3 守田光学工業株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 MSHシステムズ株式会社
  2. 2 エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社
  3. 3 CBCオプテックス株式会社

歴史のある会社

  1. 1 守田光学工業株式会社
  2. 2 河合光学株式会社
  3. 3 FITリーディンテックス株式会社

ビームスプリッター5選

ビームスプリッター(Universal Beam Splitter)

株式会社オプトロンサイエンス ビームスプリッター(Universal Beam Splitter) 画像出典: 株式会社オプトロンサイエンス公式サイト

特徴

ビームスプリッター(Universal Beam Splitter)は特徴的な構造をしたビームスプリッターです。

融解石英を使用しており、入射した光を90℃に反射する性質を持っています。

偏光依存性は無く、5mmの有効径と0.01mm未満のトランスミッションビームオフセットを誇ります。

また、接着剤を使用せずに固定することができる点や、1インチミラーマウントにそのままフィットする点なども優れています。

株式会社オプトロンサイエンスの会社概要

  • 会社所在地: 東京都文京区本郷3-21-8ケイアイビル3階
  • URL: http://www.opt-ron.com
  • 創業: 1990年
  • 従業員数: 12人

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レーザーライン用

エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社

特徴

レーザーライン用のビームスプリッターは主にレーザーの出力を下げるために用いられるビームスプリッターです。

円盤状のものやキューブ上のものがあり、様々な用途に応じて使い分けられます。

HOLO/OR回折型ビームスプリッターは、入射ビームを複数の回折次数に分離することができます。

また、シングルモードやマルチモードのレーザーにも対応しており、一次元配列や二次元マトリクスを出力することができます。

エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都文京区本駒込2-29-24パシフィックスクエア千石4F
  • URL: https://www.edmundoptics.jp/
  • 創業: 1995年
  • 従業員数: 120人

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高エネルギー用偏向ビームスプリッター

MSHシステムズ株式会社

特徴

高エネルギー用偏光ビームスプリッターは高出力のレーザーに対応したビームスプリッターです。

対応波長は、355、532、800、1064nmの4種類と、420~680nmおよび700~1080nmに対応した2種類の合計6種類の製品があります。

ダメージ耐性が非常に高いため、高出力のレーザーを用いることができます。

また、4つの面すべてに反射防止剤がコーティングされており、高い表面品質と優れた消光比を持っています。

MSHシステムズ株式会社の会社概要

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キューブ ビームスプリッター RMI

FITリーディンテックス株式会社

特徴

キューブビームスプリッターRMIは二つの直角45℃プリズムが結合して形成された偏光キューブビームスプリッターです。

斜辺は誘電性の偏光に敏感な素材でコーティングされているため、入射した非偏光の単色光をs偏光成分とp偏光成分に分解することができます。

具体的には、入射した光のp偏光成分は直線に透過し、s偏光成分は90℃に反射する構造です。

また、プリズム表面には高効率で狭帯域、反射率の低い材料でコーティングされているため、透過ビームは1000:1以上の消光比を誇ります。

FITリーディンテックス株式会社の会社概要

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780nmPBS

CBCオプテックス株式会社

特徴

780nmPBSは波長780nmの半導体レーザーに対して、高消光比を誇る偏光ビームスプリッターです。

キューブタイプの偏光ビームスプリッターで、特に710nm~820nmをほとんど通しません。

また、全誘導体多層膜によって作られており、波長ごとに合わせた商品や耐久性向上品、高消光比のものなど用途に合わせた製造が可能です。

使用用途としては、光のピックアップや光アイソレーター、半導体検査装置などに用いられています。

CBCオプテックス株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都大田区平和島5-6-1 アサヒビール平和島ビル9階
  • URL: http://www.cbcopt.co.jp/
  • 創業: 1995年
  • 従業員数: 30人

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ビームスプリッターの22製品一覧

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