JP2003057406A - ファラデー回転子用反射防止膜 - Google Patents
ファラデー回転子用反射防止膜Info
- Publication number
- JP2003057406A JP2003057406A JP2001250859A JP2001250859A JP2003057406A JP 2003057406 A JP2003057406 A JP 2003057406A JP 2001250859 A JP2001250859 A JP 2001250859A JP 2001250859 A JP2001250859 A JP 2001250859A JP 2003057406 A JP2003057406 A JP 2003057406A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sio
- film
- layer
- single crystal
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 2の波長に対し低反射率が得られ耐候性に優
れたファラデー回転子用反射防止膜を提供。 【解決手段】 数式(1)(2)から求まる設計中心波長λ0
付近の反射率Ｒが最も低くなる条件を満し、磁性ガーネ
ット単結晶側から、SiO2／Ta2O5／SiO2／Ta2O5／SiO2の
5層膜等で構成されることを特徴とする。 【数１】 【数２】
れたファラデー回転子用反射防止膜を提供。 【解決手段】 数式(1)(2)から求まる設計中心波長λ0
付近の反射率Ｒが最も低くなる条件を満し、磁性ガーネ
ット単結晶側から、SiO2／Ta2O5／SiO2／Ta2O5／SiO2の
5層膜等で構成されることを特徴とする。 【数１】 【数２】
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光アイソレータ、
光サーキュレータ等の一部品を構成する磁性ガーネット
単結晶から成るファラデー回転子に係り、特に、ファラ
デー回転子表面に施される反射防止膜の改良に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、光アイソレータ等に組込まれ
る磁性ガーネット単結晶の表面には、半導体レーザへ反
射光が戻るのを防ぐために反射防止膜が施されている。 【０００３】ところで、磁性ガーネット単結晶の表面に
施される反射防止膜の屈折率をｎf、磁性ガーネット単
結晶の屈折率をｎs、媒質の屈折率をｎ0とした場合、以
下の数式（３）で示される反射防止の条件式を満たせ
ば、単層膜で反射率を０にすることができる。 【０００４】 【数３】 しかしながら、磁性ガーネット単結晶の屈折率ｎsは通
常２．２〜２．４であるために、媒質が空気のとき（ｎ
0＝１）には、上記反射防止の条件式を満足するような
屈折率を有する安定な光学薄膜材料は存在しなかった。 【０００５】そこで、空気側の第１層と磁性ガーネット
単結晶側の第３層にＳｉＯ2を用い、第１層と第３層に
挟まれた第２層にＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2
Ｏ5、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3の中から選ばれる１種を用いた３
層等価膜が反射防止膜として用いられていた（特開平４
−２３０７０１号公報参照）。 【０００６】また、最近、光アイソレータをより小型化
するため、偏光子等の光学部品を磁性ガーネット単結晶
に接着剤で張り合わせて適用する方法が行われている。
この場合、上記磁性ガーネット単結晶の表面には、接着
剤に対する反射防止膜を施すことになる。 【０００７】そして、媒質が接着剤のときには、媒質が
空気の場合と異なり、その屈折率ｎ 0は１．４〜１．
６、代表的なものでは１．５であるため、上記反射防止
の条件式をほぼ満足した屈折率を有する安定な光学薄膜
材料が存在する。例えば、ＨｆＯ2は成膜条件によって
屈折率が異なるが、代表的な成膜条件では屈折率１．９
であり、単層でも比較的低い反射率の反射防止膜が得ら
れている。 【０００８】但し、ＨｆＯ2膜はポーラスな構造を有す
るため、磁性ガーネット単結晶に対して付着力が弱いと
いう欠点があり、更に、接着剤がＨｆＯ2膜に浸透して
屈折率を変化させてしまう場合があった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、光通信の分
野では、信号を伝達するために専ら１．３μｍ帯、１．
５５μｍ帯の光が用いられているが、どちらの波長帯に
対しても磁性ガーネット単結晶としては同じ材料を適用
することができ、使用する波長によって磁性ガーネット
単結晶の厚さを変えて適用している。 【００１０】しかしながら、磁性ガーネット単結晶表面
に施される従来の反射防止膜では、一方の波長帯に対し
て反射防止膜とすると、他方の波長帯では反射防止膜と
して機能しないため、材料は同じであったとしても波長
帯毎に別々に反射防止膜を施す必要があった。 【００１１】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、光通信に使用さ
れる２つの波長に対して十分低い反射率が得られ、か
つ、耐候性に優れた反射防止膜を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、磁性ガーネット単結晶から成るファラデー回
転子の反射防止膜を前提とし、下記数式（１）〜（２）
から求まる設計中心波長λ0付近の反射率Ｒが最も低く
なる条件を満たすと共に、磁性ガーネット単結晶側から
ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５
層膜またはＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／Ｓｉ
Ｏ2の５層膜により構成されることを特徴とする。 【００１３】 【数４】【００１４】 【数５】 但し、σj＝２πｎjｄj／（λ／λ0）、ｉ2＝−１であ
り、かつ、λは反射率Ｒを計算したい波長、ｄjは第ｊ
層の物理的膜厚、ｎjは第ｊ層の屈折率、ｎsは磁性ガー
ネット単結晶の屈折率、ｎ0は媒質の屈折率である。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。 【００１６】まず、任意の膜厚の光学薄膜をｎ層、積層
したときの反射率Ｒは、「Thin-film optical filters
2nd edn」（ H.A.Macleod著,Bristrol Adam Hilger Lt
d.1986）に述べられているように以下のようにして求め
られる。 【００１７】 【数６】 【００１８】 【数７】 ここで、σj＝２πｎjｄj／（λ／λ0）、ｉ2＝−１で
あり、λ0は設計中心波長、λは反射率を計算したい波
長、ｄjは第ｊ層の物理的膜厚、ｎjは第ｊ層の屈折率、
ｎsは磁性ガーネット単結晶の屈折率、ｎ0は媒質の屈折
率である。 【００１９】従って、上記数式（１）〜（２）に基づ
き、各層を構成する光学薄膜材料を決定した後、各層の
物理的膜厚を少しずつ変化させて設計中心波長λ0（例
えば、１５５０ｎｍ）付近の反射率がもっとも低くなる
条件を求めることで反射防止膜が設計される。 【００２０】そして、上記磁性ガーネット単結晶に接す
る層と反射防止膜表面から露出する層には緻密でかつ平
滑な膜を形成できるようにするため磁性ガーネット単結
晶に対する付着力が高くしかも高い耐候性が得られるＳ
ｉＯ2を適用することとし、かつ、出来るだけ少ない層
数で光通信に使用される２つの波長に対してその反射率
が０．１％未満となるような条件について鋭意検討を重
ねた結果、ＳｉＯ2と組み合わせる高屈折率の光学薄膜
材料としてＴａ2Ｏ5あるいはＴｉＯ2としたＳｉＯ2／Ｔ
ａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５層、または、
ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2の５層
反射防止膜が好適であることを見出した。 【００２１】なお、高屈折率の光学薄膜材料としてＴｉ
Ｏ2とＴａ2Ｏ5を比較した場合、ＴｉＯ2よりＴａ2Ｏ5の
方が好ましい。ＴｉＯ2は結晶化し易い性質を有するた
め、成膜中に相が変化して安定した屈折率の膜を得るこ
とが難しくなることがあり、かつ散乱が多くなることが
あるからである。 【００２２】また、反射防止膜を設計する際、Ｔａ2Ｏ5
あるいはＴｉＯ2の膜厚を出来るだけ薄くすることが望
ましい。Ｔａ2Ｏ5やＴｉＯ2の蒸着速度がＳｉＯ2に比較
して遅くまた高価でもあるため、薄いほど経済的に優れ
ているからである。 【００２３】また、媒質が空気である場合は、反射防止
膜表面から露出するＳｉＯ2層の光学的膜厚を０．２５
λ0以上にするのがよい。反射防止膜表面のＳｉＯ2層を
０．２５λ0以上とすることでより高い耐候性が得られ
るからである。 【００２４】本発明に係る反射防止膜を形成するには、
真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法など
が適用できるが、低エネルギーのイオンビームを蒸着前
または蒸着中の基板（磁性ガーネット単結晶）に照射
し、電子ビームで蒸着物質を加熱する電子ビームイオン
アシスト蒸着法が、基板（磁性ガーネット単結晶）表面
の清浄化、形成された膜の付着力の向上、充填密度の向
上等に有効であり好適である。 【００２５】 【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。 【００２６】すなわち、波長１３１０ｎｍの光に対して
屈折率が２．３５、波長１５５０ｎｍの光に対して屈折
率が２．３４である、組成が（ＹｂＴｂＢｉ）3Ｆｅ5Ｏ
12の磁性ガーネット単結晶から成るファラデー回転子の
反射防止膜を上述した方法により計算した。 【００２７】まず、設計中心波長λ0を１５５０ｎｍと
して、対空気用のＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2
Ｏ5／ＳｉＯ2から成る５層反射防止膜（実施例１）、お
よび、ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2
から成る５層反射防止膜（実施例２）について計算し
た。 【００２８】この設計値を以下の表１に示す。 【００２９】尚、比較のためＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／Ｓｉ
Ｏ2から成る３層等価膜（比較例１）、ＳｉＯ2／ＴｉＯ
2／ＳｉＯ2から成る３層等価膜（比較例２）についても
表１に示す。但し、これ等３層等価膜の設計中心波長
は、１３１０ｎｍと１５５０ｎｍの一方を設計中心波長
とした場合、他方の波長に対して反射防止膜とはなり得
ないので両者の中間的波長である１４３０ｎｍとした。 【００３０】 【表１】 次に、実施例１、２および比較例１、２に係る反射防止
膜を施したときの空気中での反射率について、その計算
値を、それぞれ図１（実施例１）、図２（実施例２）、
図３（比較例１）、図４（比較例２）に示す。 【００３１】そして、図１〜図４に示された分光反射特
性から、各実施例に係る反射防止膜が１３１０ｎｍと１
５５０ｎｍのどちらに対しても良好な反射防止膜として
機能しているのに対し、比較例１、２に係る反射防止膜
は設計中心波長でこそ反射率がゼロになっているが、そ
れ以外の領域では反射率が高く反射防止膜としての機能
に欠けていることが確認できる。 【００３２】次に、設計中心波長λ0を１５５０ｎｍと
して、対接着剤用のＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ
2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る５層反射防止膜（実施例３）、
および、ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ
2から成る５層反射防止膜（実施例４）について計算し
た。 【００３３】この設計値を以下の表２に示す。 【００３４】尚、比較のため、従来例に係るＨｆＯ2単
層膜（比較例３）の設計値も表２に示す。但し、ＨｆＯ
2単層膜の設計中心波長は比較例１、２同様、１３１０
ｎｍと１５５０ｎｍの中間的波長である１４３０ｎｍと
した。 【００３５】 【表２】次に、実施例３、４および比較例３に係る反射防止膜を
施したときの接着剤中での反射率について、その計算値
を、それぞれ図５（実施例３）、図６（実施例４）、図
７（比較例３）に示す。 【００３６】そして、図５〜図７に示された分光反射特
性から、各実施例に係る反射防止膜が１３１０ｎｍと１
５５０ｎｍのどちらに対しても良好な反射防止膜として
機能していることが確認できる。 【００３７】これに対し、比較例３に係る反射防止膜
は、対空気用の比較例１、２と較べれば低い反射率では
あるが、実施例３、４より１０倍も高い反射率でること
が確認できる。 【００３８】次に、本発明に係る反射防止膜の耐候性を
調べるために、電子ビームイオンアシスト蒸着法により
実施例１、３と比較例３に係る反射防止膜を成膜し、そ
の付着力を評価した。 【００３９】まず、実施例１、３の反射防止膜は以下の
ように作製した。 【００４０】１０ｍｍ角の磁性ガーネット単結晶を蒸着
装置にセットした後、２００℃に加熱しながら３×１０
-4Ｐａまで排気しその状態でＳｉＯ2の蒸着を行った。 【００４１】次に、酸素を１×１０-2Ｐａまで導入し、
Ｔａ2Ｏ5の蒸着を行った。 【００４２】そして、酸素の導入を停止してから、再度
ＳｉＯ2の蒸着を行った。イオンアシストにはアルゴン
と酸素の混合ガスを用い、加速電圧８００ｅＶで行っ
た。 【００４３】一方、比較例３に係るＨｆＯ2単層膜は、
磁性ガーネット単結晶を蒸着装置にセットした後、実施
例と同様に２００℃に加熱しながら３×１０-4Ｐａまで
排気し、酸素を１×１０-2Ｐａまで導入した後、ＨｆＯ
2を蒸着した。なお、イオンアシストの条件は実施例と
同様である。 【００４４】次に、実施例１、３と比較例３に係る反射
防止膜が成膜された各試料を、温度８５℃、湿度８５％
の環境に５０００時間の放置した後、両方の試料（サン
プル）の表面を５０倍の顕微鏡で観察したところ、各実
施例の膜には剥離は観察されなかったが、比較例では膜
の一部に剥離が観察された。 【００４５】このことから本発明に係る反射防止膜の耐
久性の優位性も確認された。 【００４６】 【発明の効果】請求項１記載の発明に係るファラデー回
転子用反射防止膜によれば、前記数式（１）〜（２）か
ら求まる設計中心波長λ0付近の反射率Ｒが最も低くな
る条件を満たすと共に、磁性ガーネット単結晶側からＳ
ｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５層
膜またはＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ
2の５層膜により構成されているため、光通信に使用す
る２つの波長に対して十分低い反射率が得られ、しかも
耐候性に優れた反射防止膜を提供できる効果を有する。
光サーキュレータ等の一部品を構成する磁性ガーネット
単結晶から成るファラデー回転子に係り、特に、ファラ
デー回転子表面に施される反射防止膜の改良に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、光アイソレータ等に組込まれ
る磁性ガーネット単結晶の表面には、半導体レーザへ反
射光が戻るのを防ぐために反射防止膜が施されている。 【０００３】ところで、磁性ガーネット単結晶の表面に
施される反射防止膜の屈折率をｎf、磁性ガーネット単
結晶の屈折率をｎs、媒質の屈折率をｎ0とした場合、以
下の数式（３）で示される反射防止の条件式を満たせ
ば、単層膜で反射率を０にすることができる。 【０００４】 【数３】 しかしながら、磁性ガーネット単結晶の屈折率ｎsは通
常２．２〜２．４であるために、媒質が空気のとき（ｎ
0＝１）には、上記反射防止の条件式を満足するような
屈折率を有する安定な光学薄膜材料は存在しなかった。 【０００５】そこで、空気側の第１層と磁性ガーネット
単結晶側の第３層にＳｉＯ2を用い、第１層と第３層に
挟まれた第２層にＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2
Ｏ5、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3の中から選ばれる１種を用いた３
層等価膜が反射防止膜として用いられていた（特開平４
−２３０７０１号公報参照）。 【０００６】また、最近、光アイソレータをより小型化
するため、偏光子等の光学部品を磁性ガーネット単結晶
に接着剤で張り合わせて適用する方法が行われている。
この場合、上記磁性ガーネット単結晶の表面には、接着
剤に対する反射防止膜を施すことになる。 【０００７】そして、媒質が接着剤のときには、媒質が
空気の場合と異なり、その屈折率ｎ 0は１．４〜１．
６、代表的なものでは１．５であるため、上記反射防止
の条件式をほぼ満足した屈折率を有する安定な光学薄膜
材料が存在する。例えば、ＨｆＯ2は成膜条件によって
屈折率が異なるが、代表的な成膜条件では屈折率１．９
であり、単層でも比較的低い反射率の反射防止膜が得ら
れている。 【０００８】但し、ＨｆＯ2膜はポーラスな構造を有す
るため、磁性ガーネット単結晶に対して付着力が弱いと
いう欠点があり、更に、接着剤がＨｆＯ2膜に浸透して
屈折率を変化させてしまう場合があった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところで、光通信の分
野では、信号を伝達するために専ら１．３μｍ帯、１．
５５μｍ帯の光が用いられているが、どちらの波長帯に
対しても磁性ガーネット単結晶としては同じ材料を適用
することができ、使用する波長によって磁性ガーネット
単結晶の厚さを変えて適用している。 【００１０】しかしながら、磁性ガーネット単結晶表面
に施される従来の反射防止膜では、一方の波長帯に対し
て反射防止膜とすると、他方の波長帯では反射防止膜と
して機能しないため、材料は同じであったとしても波長
帯毎に別々に反射防止膜を施す必要があった。 【００１１】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、光通信に使用さ
れる２つの波長に対して十分低い反射率が得られ、か
つ、耐候性に優れた反射防止膜を提供することにある。 【００１２】 【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、磁性ガーネット単結晶から成るファラデー回
転子の反射防止膜を前提とし、下記数式（１）〜（２）
から求まる設計中心波長λ0付近の反射率Ｒが最も低く
なる条件を満たすと共に、磁性ガーネット単結晶側から
ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５
層膜またはＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／Ｓｉ
Ｏ2の５層膜により構成されることを特徴とする。 【００１３】 【数４】【００１４】 【数５】 但し、σj＝２πｎjｄj／（λ／λ0）、ｉ2＝−１であ
り、かつ、λは反射率Ｒを計算したい波長、ｄjは第ｊ
層の物理的膜厚、ｎjは第ｊ層の屈折率、ｎsは磁性ガー
ネット単結晶の屈折率、ｎ0は媒質の屈折率である。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。 【００１６】まず、任意の膜厚の光学薄膜をｎ層、積層
したときの反射率Ｒは、「Thin-film optical filters
2nd edn」（ H.A.Macleod著,Bristrol Adam Hilger Lt
d.1986）に述べられているように以下のようにして求め
られる。 【００１７】 【数６】 【００１８】 【数７】 ここで、σj＝２πｎjｄj／（λ／λ0）、ｉ2＝−１で
あり、λ0は設計中心波長、λは反射率を計算したい波
長、ｄjは第ｊ層の物理的膜厚、ｎjは第ｊ層の屈折率、
ｎsは磁性ガーネット単結晶の屈折率、ｎ0は媒質の屈折
率である。 【００１９】従って、上記数式（１）〜（２）に基づ
き、各層を構成する光学薄膜材料を決定した後、各層の
物理的膜厚を少しずつ変化させて設計中心波長λ0（例
えば、１５５０ｎｍ）付近の反射率がもっとも低くなる
条件を求めることで反射防止膜が設計される。 【００２０】そして、上記磁性ガーネット単結晶に接す
る層と反射防止膜表面から露出する層には緻密でかつ平
滑な膜を形成できるようにするため磁性ガーネット単結
晶に対する付着力が高くしかも高い耐候性が得られるＳ
ｉＯ2を適用することとし、かつ、出来るだけ少ない層
数で光通信に使用される２つの波長に対してその反射率
が０．１％未満となるような条件について鋭意検討を重
ねた結果、ＳｉＯ2と組み合わせる高屈折率の光学薄膜
材料としてＴａ2Ｏ5あるいはＴｉＯ2としたＳｉＯ2／Ｔ
ａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５層、または、
ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2の５層
反射防止膜が好適であることを見出した。 【００２１】なお、高屈折率の光学薄膜材料としてＴｉ
Ｏ2とＴａ2Ｏ5を比較した場合、ＴｉＯ2よりＴａ2Ｏ5の
方が好ましい。ＴｉＯ2は結晶化し易い性質を有するた
め、成膜中に相が変化して安定した屈折率の膜を得るこ
とが難しくなることがあり、かつ散乱が多くなることが
あるからである。 【００２２】また、反射防止膜を設計する際、Ｔａ2Ｏ5
あるいはＴｉＯ2の膜厚を出来るだけ薄くすることが望
ましい。Ｔａ2Ｏ5やＴｉＯ2の蒸着速度がＳｉＯ2に比較
して遅くまた高価でもあるため、薄いほど経済的に優れ
ているからである。 【００２３】また、媒質が空気である場合は、反射防止
膜表面から露出するＳｉＯ2層の光学的膜厚を０．２５
λ0以上にするのがよい。反射防止膜表面のＳｉＯ2層を
０．２５λ0以上とすることでより高い耐候性が得られ
るからである。 【００２４】本発明に係る反射防止膜を形成するには、
真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法など
が適用できるが、低エネルギーのイオンビームを蒸着前
または蒸着中の基板（磁性ガーネット単結晶）に照射
し、電子ビームで蒸着物質を加熱する電子ビームイオン
アシスト蒸着法が、基板（磁性ガーネット単結晶）表面
の清浄化、形成された膜の付着力の向上、充填密度の向
上等に有効であり好適である。 【００２５】 【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。 【００２６】すなわち、波長１３１０ｎｍの光に対して
屈折率が２．３５、波長１５５０ｎｍの光に対して屈折
率が２．３４である、組成が（ＹｂＴｂＢｉ）3Ｆｅ5Ｏ
12の磁性ガーネット単結晶から成るファラデー回転子の
反射防止膜を上述した方法により計算した。 【００２７】まず、設計中心波長λ0を１５５０ｎｍと
して、対空気用のＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2
Ｏ5／ＳｉＯ2から成る５層反射防止膜（実施例１）、お
よび、ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2
から成る５層反射防止膜（実施例２）について計算し
た。 【００２８】この設計値を以下の表１に示す。 【００２９】尚、比較のためＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／Ｓｉ
Ｏ2から成る３層等価膜（比較例１）、ＳｉＯ2／ＴｉＯ
2／ＳｉＯ2から成る３層等価膜（比較例２）についても
表１に示す。但し、これ等３層等価膜の設計中心波長
は、１３１０ｎｍと１５５０ｎｍの一方を設計中心波長
とした場合、他方の波長に対して反射防止膜とはなり得
ないので両者の中間的波長である１４３０ｎｍとした。 【００３０】 【表１】 次に、実施例１、２および比較例１、２に係る反射防止
膜を施したときの空気中での反射率について、その計算
値を、それぞれ図１（実施例１）、図２（実施例２）、
図３（比較例１）、図４（比較例２）に示す。 【００３１】そして、図１〜図４に示された分光反射特
性から、各実施例に係る反射防止膜が１３１０ｎｍと１
５５０ｎｍのどちらに対しても良好な反射防止膜として
機能しているのに対し、比較例１、２に係る反射防止膜
は設計中心波長でこそ反射率がゼロになっているが、そ
れ以外の領域では反射率が高く反射防止膜としての機能
に欠けていることが確認できる。 【００３２】次に、設計中心波長λ0を１５５０ｎｍと
して、対接着剤用のＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ
2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る５層反射防止膜（実施例３）、
および、ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ
2から成る５層反射防止膜（実施例４）について計算し
た。 【００３３】この設計値を以下の表２に示す。 【００３４】尚、比較のため、従来例に係るＨｆＯ2単
層膜（比較例３）の設計値も表２に示す。但し、ＨｆＯ
2単層膜の設計中心波長は比較例１、２同様、１３１０
ｎｍと１５５０ｎｍの中間的波長である１４３０ｎｍと
した。 【００３５】 【表２】次に、実施例３、４および比較例３に係る反射防止膜を
施したときの接着剤中での反射率について、その計算値
を、それぞれ図５（実施例３）、図６（実施例４）、図
７（比較例３）に示す。 【００３６】そして、図５〜図７に示された分光反射特
性から、各実施例に係る反射防止膜が１３１０ｎｍと１
５５０ｎｍのどちらに対しても良好な反射防止膜として
機能していることが確認できる。 【００３７】これに対し、比較例３に係る反射防止膜
は、対空気用の比較例１、２と較べれば低い反射率では
あるが、実施例３、４より１０倍も高い反射率でること
が確認できる。 【００３８】次に、本発明に係る反射防止膜の耐候性を
調べるために、電子ビームイオンアシスト蒸着法により
実施例１、３と比較例３に係る反射防止膜を成膜し、そ
の付着力を評価した。 【００３９】まず、実施例１、３の反射防止膜は以下の
ように作製した。 【００４０】１０ｍｍ角の磁性ガーネット単結晶を蒸着
装置にセットした後、２００℃に加熱しながら３×１０
-4Ｐａまで排気しその状態でＳｉＯ2の蒸着を行った。 【００４１】次に、酸素を１×１０-2Ｐａまで導入し、
Ｔａ2Ｏ5の蒸着を行った。 【００４２】そして、酸素の導入を停止してから、再度
ＳｉＯ2の蒸着を行った。イオンアシストにはアルゴン
と酸素の混合ガスを用い、加速電圧８００ｅＶで行っ
た。 【００４３】一方、比較例３に係るＨｆＯ2単層膜は、
磁性ガーネット単結晶を蒸着装置にセットした後、実施
例と同様に２００℃に加熱しながら３×１０-4Ｐａまで
排気し、酸素を１×１０-2Ｐａまで導入した後、ＨｆＯ
2を蒸着した。なお、イオンアシストの条件は実施例と
同様である。 【００４４】次に、実施例１、３と比較例３に係る反射
防止膜が成膜された各試料を、温度８５℃、湿度８５％
の環境に５０００時間の放置した後、両方の試料（サン
プル）の表面を５０倍の顕微鏡で観察したところ、各実
施例の膜には剥離は観察されなかったが、比較例では膜
の一部に剥離が観察された。 【００４５】このことから本発明に係る反射防止膜の耐
久性の優位性も確認された。 【００４６】 【発明の効果】請求項１記載の発明に係るファラデー回
転子用反射防止膜によれば、前記数式（１）〜（２）か
ら求まる設計中心波長λ0付近の反射率Ｒが最も低くな
る条件を満たすと共に、磁性ガーネット単結晶側からＳ
ｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５層
膜またはＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ
2の５層膜により構成されているため、光通信に使用す
る２つの波長に対して十分低い反射率が得られ、しかも
耐候性に優れた反射防止膜を提供できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は実施例１に係る対空気用のＳｉＯ
2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る５
層反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図１（Ｂ）
は媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の屈折率
等を示す図表、図１（Ｃ）は上記５層反射防止膜の分光
反射率特性を示すグラフ図。 【図２】図２（Ａ）は実施例２に係る対空気用のＳｉＯ
2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2から成る５層
反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図２（Ｂ）は
媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の屈折率等
を示す図表、図２（Ｃ）は上記５層反射防止膜の分光反
射率特性を示すグラフ図。 【図３】図３（Ａ）は比較例１に係る対空気用のＳｉＯ
2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る３層等価膜の分光反射率
特性を示す図表、図３（Ｂ）は媒質、各層、基板（磁性
ガーネット単結晶）の屈折率等を示す図表、図３（Ｃ）
は上記３層等価膜の分光反射率特性を示すグラフ図。 【図４】図４（Ａ）は比較例２に係る対空気用ＳｉＯ2
／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2から成る３層等価膜の分光反射率特
性を示す図表、図４（Ｂ）は媒質、各層、基板（磁性ガ
ーネット単結晶）の屈折率等を示す図表、図４（Ｃ）は
上記３層等価膜の分光反射率特性を示すグラフ図。 【図５】図５（Ａ）は実施例３に係る対接着剤用のＳｉ
Ｏ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ 2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る
５層反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図５
（Ｂ）は媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の
屈折率等を示す図表、図５（Ｃ）は上記５層反射防止膜
の分光反射率特性を示すグラフ図。 【図６】図６（Ａ）は実施例４に係る対接着剤用のＳｉ
Ｏ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2から成る５
層反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図６（Ｂ）
は媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の屈折率
等を示す図表、図６（Ｃ）は上記５層反射防止膜の分光
反射率特性を示すグラフ図。 【図７】図７（Ａ）は比較例３に係る対接着剤用のＨｆ
Ｏ2から成る単層反射防止膜の分光反射率特性を示す図
表、図７（Ｂ）は媒質、第１層、基板（磁性ガーネット
単結晶）の屈折率等を示す図表、図７（Ｃ）は上記単層
反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフ図。
2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る５
層反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図１（Ｂ）
は媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の屈折率
等を示す図表、図１（Ｃ）は上記５層反射防止膜の分光
反射率特性を示すグラフ図。 【図２】図２（Ａ）は実施例２に係る対空気用のＳｉＯ
2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2から成る５層
反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図２（Ｂ）は
媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の屈折率等
を示す図表、図２（Ｃ）は上記５層反射防止膜の分光反
射率特性を示すグラフ図。 【図３】図３（Ａ）は比較例１に係る対空気用のＳｉＯ
2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る３層等価膜の分光反射率
特性を示す図表、図３（Ｂ）は媒質、各層、基板（磁性
ガーネット単結晶）の屈折率等を示す図表、図３（Ｃ）
は上記３層等価膜の分光反射率特性を示すグラフ図。 【図４】図４（Ａ）は比較例２に係る対空気用ＳｉＯ2
／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2から成る３層等価膜の分光反射率特
性を示す図表、図４（Ｂ）は媒質、各層、基板（磁性ガ
ーネット単結晶）の屈折率等を示す図表、図４（Ｃ）は
上記３層等価膜の分光反射率特性を示すグラフ図。 【図５】図５（Ａ）は実施例３に係る対接着剤用のＳｉ
Ｏ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／Ｔａ 2Ｏ5／ＳｉＯ2から成る
５層反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図５
（Ｂ）は媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の
屈折率等を示す図表、図５（Ｃ）は上記５層反射防止膜
の分光反射率特性を示すグラフ図。 【図６】図６（Ａ）は実施例４に係る対接着剤用のＳｉ
Ｏ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2から成る５
層反射防止膜の分光反射率特性を示す図表、図６（Ｂ）
は媒質、各層、基板（磁性ガーネット単結晶）の屈折率
等を示す図表、図６（Ｃ）は上記５層反射防止膜の分光
反射率特性を示すグラフ図。 【図７】図７（Ａ）は比較例３に係る対接着剤用のＨｆ
Ｏ2から成る単層反射防止膜の分光反射率特性を示す図
表、図７（Ｂ）は媒質、第１層、基板（磁性ガーネット
単結晶）の屈折率等を示す図表、図７（Ｃ）は上記単層
反射防止膜の分光反射率特性を示すグラフ図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】磁性ガーネット単結晶から成るファラデー
回転子の反射防止膜において、 下記数式（１）〜（２）から求まる設計中心波長λ0付
近の反射率Ｒが最も低くなる条件を満たすと共に、磁性
ガーネット単結晶側からＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2／
Ｔａ2Ｏ5／ＳｉＯ2の５層膜またはＳｉＯ2／ＴｉＯ2／
ＳｉＯ2／ＴｉＯ2／ＳｉＯ2の５層膜により構成される
ことを特徴とするファラデー回転子用反射防止膜。 【数１】 【数２】 但し、σj＝２πｎjｄj／（λ／λ0）、ｉ2＝−１であ
り、かつ、λは反射率Ｒを計算したい波長、ｄjは第ｊ
層の物理的膜厚、ｎjは第ｊ層の屈折率、ｎsは磁性ガー
ネット単結晶の屈折率、ｎ0は媒質の屈折率である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250859A JP2003057406A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | ファラデー回転子用反射防止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001250859A JP2003057406A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | ファラデー回転子用反射防止膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057406A true JP2003057406A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19079593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001250859A Pending JP2003057406A (ja) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | ファラデー回転子用反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003057406A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274527A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Cimeo Precision Co Ltd | 時計用カバーガラス |
| JP2011221048A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Fujifilm Corp | 反射防止膜及び赤外線用光学素子 |
-
2001
- 2001-08-21 JP JP2001250859A patent/JP2003057406A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274527A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Cimeo Precision Co Ltd | 時計用カバーガラス |
| JP2011221048A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Fujifilm Corp | 反射防止膜及び赤外線用光学素子 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3359114B2 (ja) | 薄膜型ｎｄフィルター及びその製造方法 | |
| TWI403762B (zh) | 吸收型多層ｎｄ濾光片及其製法 | |
| EP3179283B1 (en) | Infrared-reflecting film | |
| KR101851032B1 (ko) | 가돌리늄 산화물-도핑된 지르코늄 산화물 오버코트 및/또는 이의 제조 방법 | |
| JP2000233947A5 (ja) | ||
| JP2000129464A5 (ja) | ||
| JP2011017782A (ja) | 反射防止膜 | |
| JP2002055213A (ja) | 高反射ミラー | |
| JPH0282201A (ja) | 合成樹脂製光学部品の多層膜裏面反射鏡 | |
| US9964670B2 (en) | Inorganic optical element having a birefringent film with a columnar structure and a protective film formed thereon and method for manufacturing same | |
| JPH03187735A (ja) | 選択透過膜付きガラスの製造方法 | |
| JPS6151761B2 (ja) | ||
| JP2003057406A (ja) | ファラデー回転子用反射防止膜 | |
| JPH1067078A (ja) | 光学要素とその製造に用いられるフッ化物材料の多層積層体 | |
| JPH0296701A (ja) | 多層反射防止膜 | |
| JPH03187955A (ja) | 選択透過物品及びその製造方法 | |
| JP2003057404A (ja) | ファラデー回転子用反射防止膜 | |
| JPH0912338A (ja) | 断熱ガラス | |
| JPH07270601A (ja) | 光学薄膜 | |
| JPH0553001A (ja) | 合成樹脂製光学部品の多層反射防止膜 | |
| JPH11149005A (ja) | 内面反射ミラーおよびその製造方法 | |
| JP3002059B2 (ja) | 光学フィルタ | |
| JP2003057405A (ja) | ファラデー回転子用反射防止膜 | |
| JP2546203B2 (ja) | ＴｉＯｘ薄膜を用いた光学素子 | |
| JPH09265003A (ja) | ファラデー回転子用反射防止膜および光アイソレーター |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050107 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20051024 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050924 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051025 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080401 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080729 |