JP2015038016A - 高エネルギー環境下で用いるための、光学特性が改善された光学部品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】メタリン酸塩Ba(PO3)2と、メタリン酸塩Al(PO3)3と、フッ化物BaF2+LaF3と、を含み、Yb2O3及びYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する光学部品。1.29×109rad以上の高強度ガンマ線放射線量、及び、3×109〜1×1014n/cm2秒以上の中性子束の中性子エネルギー、並びに、2×1016〜8.3×1020n/cm2以上の中性子フルエンス、を加えることを含む、高エネルギー環境下の透過性を保つ光学部品。バルクレーザ損傷閾値は、105+/−20J/cm2であり、表面レーザ損傷閾値は72+/−15J/cm2であり、ストークシフトは約9%であり、熱負荷率は約11%である光学部品。
【選択図】図1
Description
光学部品 表面レーザ損傷閾値
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ショットガラス製品
リン酸塩ガラスLG750 〜30J/cm2
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
コーニングガラス製品シリカガラス
7940 〜38+/-2J/cm2
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
コーニングガラス製品ホウケイ酸塩ガラス
0211 〜32J/cm2
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ビスマス含有フルオロリン酸塩ガラス 〜29J/cm2
10から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
10から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
20から90モル%のフッ化物BaF2+RF3と、
を含み、
ここで、Rは、YおよびLaのうちの1つから選択され、100に対して0.5から10重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する、光学部品を提供する。
20から50モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
10から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
20から90モル%のフッ化物BaF2+RF3と、
を含み、
ここで、Rは、YおよびLaのうちの1つから選択され、100に対して0.5から15重量%のYb2O3おおびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する、光学部品を提供する。
10から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
10から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から75モル%のフッ化物BaF2+RF3と、
を含み、
ここで、Rは、YおよびLaのうちの1つから選択され、100に対して0.5から10重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する、光学部品を提供する。
5から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
5から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から90モル%のフッ化物BaF2+RF3と、
を含み、
ここで、Rは、YおよびLaのうちの1つから選択され、100に対して0.2から20重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する、光学部品を提供する。
モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
モル%のフッ化物BaF2+RFXと、
を含み、
Ybの組成物の100パーセント(重量%)に対するYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有し、
ここで、Rは、YおよびLaのうちの1つから選択され、
xは、組成物RFx中のフッ素(F)の量を示す指数であり、
前記光学部品は、
1.29×109rad以上の高強度ガンマ線放射線量を加えることと、
3×109から1×1014n/cm2秒以上の中性子束の中性子エネルギー、および2×1016から8.3×1020n/cm2以上の中性子フルエンスを加えることとを含む、高エネルギー環境下での透過性を保ち、
バルクレーザ損傷閾値が105+/−20J/cm2であり、表面レーザ損傷閾値が72+/−15J/cm2である、
光学部品を提供する。
固体レーザホストおよび固体増幅器ホストのうちの1つであり、
100に対して0.5から5重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する光学部品を提供する。
薄ディスクレーザホストであり、100に対して1から20重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する光学部品を提供する。
ファイバ・レーザ・ホストおよびファイバ増幅器ホストのうちの1つであり、100に対して0.5から3重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する、
光学部品を提供する。
窓、ミラー、およびソーラーパネル被覆用薄膜のうちの1つであり、100に対して1から10重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有する、光学部品を提供する。
100に対して0.5から5.5重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有するレンズのうちの1つである、光学部品を提供する。
光学部品のストークシフトが約9%であり、熱負荷率が約11%である、光学部品を提供する。
前記Ybのドーパントは、活性化したとき、光学部品を透過的に保つために高エネルギー環境下の感光除去器として機能するのと同時に、レーザドーパントとして機能する、光学部品を提供する。
1.29×109rad以上の高強度ガンマ線放射線量、および、3×109から1×1014n/cm2秒以上の中性子束の中性子エネルギー、および、2×1016から8.3×1020n/cm2以上の中性子フルエンスを含む、高エネルギー環境下の透過性を保つフルオロリン酸塩ガラス系を含み、
バルクレーザ損傷閾値が105+/−20J/cm2であり、表面レーザ損傷閾値が72+/−15J/cm2である、光学部品を提供する。
固体レーザホスト、固体増幅器ホスト、薄ディスクレーザホスト、ファイバ・レーザ・ホスト、ファイバ増幅器ホスト、窓、ソーラーパネル被覆用薄膜、ミラー、および、レンズのうちの1つである、光学部品を提供する。
光学部品のストークシフトが約9%であり、945nmの波動エネルギーによって活性化したときの熱負荷率が約11%である、光学部品を提供する。
118A0から132A0の粗さp−vに研磨されている、光学部品を提供する。
光ファイバを形成するための光学部品の引抜温度TDが、結晶化温度TCとは大幅に異なり、前記引抜温度が約690℃と同等である、光学部品を提供する。
フルオロリン酸塩ガラス系がYbのドーパントを含み、前記Ybのドーパントは、活性化したとき、光学部品の透過性を保つために高エネルギー環境下の感光除去器として機能し、同時にレーザドーパントとして機能する、光学部品を提供する。
線形屈折率が増加に関わらず変化しない約64から68のアッベ数を有するレンズであり、非線形屈折率がおよそn2=1.42×10−13esuと低いままである、光学部品を提供する。
フルオロリン酸塩ガラス系が、
モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
モル%のフッ化物BaF2+RFxと、
を含み、
Ybの組成物の100パーセント(重量%)に対してYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されるドーパントを有し、
ここで、Rは、YおよびLaのうちの1つから選択され、
xは、組成物RFxにおいてフッ素(F)の量を示す指数である、光学部品を提供する。
図面に関して、同様の参照符号は全体にわたって対応箇所を示している。
・ガラス転移温度(Tg)540℃のすぐ上になるまで3℃/分で加熱し、そこで5分間保持し、次に、予測された引抜温度である620℃まで5℃/分で加熱する。
・620℃で10分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、630℃に上げる。
・630℃で5分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、640℃に上げる。
・640℃で5分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、650℃に上げる。
・650℃で5分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、660℃に上げる。
・660℃で5分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、670℃に上げる。
・670℃で5分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、690℃に上げる。
・690℃で5分間保持する。垂れ下がりが得られなかったら、710℃に上げる。
・710℃で垂れ下がりが得られたら、温度を690℃に下げる。
Claims (18)
- 10から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
10から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から75モル%のフッ化物BaF2+LaF3と、
を含み、
100に対して0.5から10重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントを有する、光学部品。 - 5から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
5から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から90モル%のフッ化物BaF2+LaF3と、
を含み、
100に対して0.2から20重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントを有する、光学部品。 - 10から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
10から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から75モル%のフッ化物BaF2+YF3と、
100に対して0.5から10重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントとからなる、光学部品。 - 5から60モル%のメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
5から60モル%のメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から90モル%のフッ化物BaF2+YF3と、
100に対して0.2から20重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントとからなる、光学部品。 - 1.29×109rad以上の高強度ガンマ線放射線量を加え、
3×109から1×1014n/cm2秒以上の中性子束の中性子エネルギーを加え、2×1016から8.3×1020n/cm2以上の中性子フルエンスを加えることを含む、
高エネルギー環境下での透過性を保ち、
バルクレーザ損傷閾値が105+/−20J/cm2であり、表面レーザ損傷閾値が約72J/cm2である、請求項1乃至4いずれかに記載の光学部品。 - 固体レーザホストおよび固体増幅器ホストのうちの1つであり、100に対して0.5から5重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されたドーパントを有する、請求項5に記載の光学部品。
- 薄ディスクレーザホストであり、100に対して1から20重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されたドーパントを有する、請求項5に記載の光学部品。
- ファイバ・レーザ・ホストおよびファイバ増幅器ホストのうちの1つであり、100に対して0.5から3重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントを有する、請求項5に記載の光学部品。
- 窓、ミラー、および、ソーラーパネル被覆用薄膜のうちの1つであり、100に対して1から10重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントを有する、請求項5に記載の光学部品。
- レンズのうちの1つであり、100に対して0.5から5.5重量%のYb2O3およびYbF3のうちの1つから選択されているドーパントを有する、請求項5に記載の光学部品。
- ストークシフトが多くても9%であり、熱負荷率が多くても11%である、請求項5に記載の光学部品。
- 前記Ybのドーパントは、活性化したとき、前記光学部品の透過性を保つために高エネルギー環境下の感光除去器としての機能を果たすと同時に、レーザドーパントとしての機能を果たす、請求項5に記載の光学部品。
- 固体レーザホスト、固体増幅器ホスト、薄ディスクレーザホスト、ファイバ・レーザ・ホスト、ファイバ増幅器ホスト、窓、ソーラーパネル被覆用薄膜、ミラー、および、レンズのうちの1つである、請求項5に記載の光学部品。
- ストークシフトが多くても9%であり、945nmの波動エネルギーによって活性化したときの熱負荷率が多くても11%である、請求項5に記載の光学部品。
- 118Åから132Åの粗さp−vに研磨された、請求項5に記載の光学部品。
- 光ファイバを形成するための引抜温度TDが、結晶化温度TCとは実質的に異なり、前記引抜温度は約690℃と等しい、請求項5に記載の光学部品。
- フルオロリン酸塩ガラス系がYbのドーパントを含み、前記Ybのドーパントは、活性化したとき、前記光学部品の透過性を保つために高エネルギー環境下の感光除去器としての機能を果たすと同時に、レーザドーパントとしての機能を果たす、請求項5に記載の光学部品。
- 線形屈折率が増加しているにも関わらず変化しない64から68のアッベ数を有するレンズであり、非線形屈折率がおよそn2=1.42×10−13esuと低いままである、請求項5に記載の光学部品。
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