JP3224316B2 - 二波長反射防止膜 - Google Patents
二波長反射防止膜Info
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種レーザの基本波と
２倍高調波のように高出力で波長の異なる２つの光の反
射を防止する二波長反射防止膜に関するものである。
２倍高調波のように高出力で波長の異なる２つの光の反
射を防止する二波長反射防止膜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種レーザの基本波と２倍高調波
のように高出力で波長の異なる２つの光の反射を防止す
る二波長反射防止膜として、例えば、屈折率１．５２の
基板上に屈折率１．８２のλ／４膜、屈折率１．５８５
のλ／４膜、屈折率１．３８のλ／４膜（λ＝７０７ｎ
ｍ）の３層からなる二波長反射防止膜を設け、ＹＡＧレ
ーザの基本波（波長１０６４ｎｍ）と２倍高調波（波長
５３２ｎｍ）の２つの光の反射を防止する二波長反射防
止膜（ＴＨＩＮ−ＦＩＬＭ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＬＴ
ＥＲＳ ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅ
ｏｄ Ｍａｃｍｉｌｌａｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃ
ｏｍｐａｎｙ ＮＹ ｐ１２６参照）や、波長変換素子
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 結晶：屈折率可視域で１．７〜
１．８５）にＹＡＧレーザの基本波と２倍高調波の２つ
の光の反射を防止する二波長反射防止膜を設けたもの
（特開平２−２４７６０１号公報、特開平４−３３３８
３４号公報参照）や、２つの光のうちの一方の反射防止
特性をくずさないための不関与層を用いて各光に対する
反射防止特性を有する２つの多層膜を組合わせたもの
（特開平２−１２７６０１号公報、特開平１−１６７７
０１号公報参照）等が開発されている。これらは、３層
ないし５層のうちの一層に屈折率１．７より大きいＹ2
Ｏ3 やＴｉＯ2 等の高屈折率材料を用いるものであり、
このような高屈折率材料は一般に吸収が大きいためにレ
ーザ光等の高出力の光に対する耐久性が低い傾向があ
る。
のように高出力で波長の異なる２つの光の反射を防止す
る二波長反射防止膜として、例えば、屈折率１．５２の
基板上に屈折率１．８２のλ／４膜、屈折率１．５８５
のλ／４膜、屈折率１．３８のλ／４膜（λ＝７０７ｎ
ｍ）の３層からなる二波長反射防止膜を設け、ＹＡＧレ
ーザの基本波（波長１０６４ｎｍ）と２倍高調波（波長
５３２ｎｍ）の２つの光の反射を防止する二波長反射防
止膜（ＴＨＩＮ−ＦＩＬＭ ＯＰＴＩＣＡＬ ＦＩＬＴ
ＥＲＳ ２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅ
ｏｄ Ｍａｃｍｉｌｌａｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃ
ｏｍｐａｎｙ ＮＹ ｐ１２６参照）や、波長変換素子
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 結晶：屈折率可視域で１．７〜
１．８５）にＹＡＧレーザの基本波と２倍高調波の２つ
の光の反射を防止する二波長反射防止膜を設けたもの
（特開平２−２４７６０１号公報、特開平４−３３３８
３４号公報参照）や、２つの光のうちの一方の反射防止
特性をくずさないための不関与層を用いて各光に対する
反射防止特性を有する２つの多層膜を組合わせたもの
（特開平２−１２７６０１号公報、特開平１−１６７７
０１号公報参照）等が開発されている。これらは、３層
ないし５層のうちの一層に屈折率１．７より大きいＹ2
Ｏ3 やＴｉＯ2 等の高屈折率材料を用いるものであり、
このような高屈折率材料は一般に吸収が大きいためにレ
ーザ光等の高出力の光に対する耐久性が低い傾向があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、いずれも前述のように、３層ないし５
層からなる多層膜の一部に吸収が大きい高屈折率材料を
用いるものであるため、高出力のレーザ光に対する耐久
性が極めて低い。また、５層膜のように層数が多く、さ
らに、各層の光学膜厚がそれぞれ異なる場合などは製造
工程が複雑化するために製造コストが上昇する。
の技術によれば、いずれも前述のように、３層ないし５
層からなる多層膜の一部に吸収が大きい高屈折率材料を
用いるものであるため、高出力のレーザ光に対する耐久
性が極めて低い。また、５層膜のように層数が多く、さ
らに、各層の光学膜厚がそれぞれ異なる場合などは製造
工程が複雑化するために製造コストが上昇する。
【０００４】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、高出力のレーザ光等の光
に対する耐久性にすぐれた安価な二波長反射防止膜を提
供することを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであり、高出力のレーザ光等の光
に対する耐久性にすぐれた安価な二波長反射防止膜を提
供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の二波長反射防止膜は、基本波長をλ 1 、該
基本波長の２倍高調波の波長をλ 2 としたとき、波長λ
1 の光および波長λ 2 の光に対して反射防止効果を有す
る二波長反射防止膜であって、基板上に、互いに屈折率
が異なり、かつ、全て屈折率１．７以下の材料で形成さ
れた３層以上の薄膜を積層して成り、各薄膜が以下の関
係式、 ２／λ 0 ＝１／λ 1 ＋１／λ 2 から求められる中心波長λ 0 の１／４、またはその整数
倍に等しい光学膜厚を有す ることを特徴とする。
めに本発明の二波長反射防止膜は、基本波長をλ 1 、該
基本波長の２倍高調波の波長をλ 2 としたとき、波長λ
1 の光および波長λ 2 の光に対して反射防止効果を有す
る二波長反射防止膜であって、基板上に、互いに屈折率
が異なり、かつ、全て屈折率１．７以下の材料で形成さ
れた３層以上の薄膜を積層して成り、各薄膜が以下の関
係式、 ２／λ 0 ＝１／λ 1 ＋１／λ 2 から求められる中心波長λ 0 の１／４、またはその整数
倍に等しい光学膜厚を有す ることを特徴とする。
【０００６】
【０００７】
【０００８】
【作用】多層膜を構成する各薄膜に屈折率が１．７以下
の材料のみを用いることによって、光の吸収を低減し、
高出力のレーザ光等に対する耐久性を向上させる。薄膜
の材料をＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 とＭｇＦ2 の組合わせ、
あるいはＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＦ2 の組合わせにすることに
より、２つの異る波長λ 1 、λ 2 の光に対してすぐれた
反射防止特性を有する二波長反射防止膜を実現できる。
各薄膜の光学膜厚が中心波長λ 0 の１／４またはその整
数倍であるために、製造工程が複雑化するおそれもな
い。
の材料のみを用いることによって、光の吸収を低減し、
高出力のレーザ光等に対する耐久性を向上させる。薄膜
の材料をＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 とＭｇＦ2 の組合わせ、
あるいはＡｌ2 Ｏ3 とＭｇＦ2 の組合わせにすることに
より、２つの異る波長λ 1 、λ 2 の光に対してすぐれた
反射防止特性を有する二波長反射防止膜を実現できる。
各薄膜の光学膜厚が中心波長λ 0 の１／４またはその整
数倍であるために、製造工程が複雑化するおそれもな
い。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を説明する。
【００１０】第１実施例 図１は第１実施例の二波長反射防止膜を示し、これはＢ
Ｋ７ガラス製の基板１の表面にＭｇＦ2 の薄膜（第１の
ＭｇＦ 2 層）である第１層２ａ、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜であ
る第２層２ｂ、ＳｉＯ2 の薄膜である第３層２ｃ、Ｍｇ
Ｆ2 の薄膜（第２のＭｇＦ 2 層）である第４層２ｄから
なる多層膜である４層膜２を設けたもので、各層の光学
膜厚はいずれも中心波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／
４、すなわち１７７．４ｎｍである。中心波長λ0 は、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザの基本波の波長λ1 （１０６４ｎ
ｍ）と２倍高調波の波長λ2 （５３２ｎｍ）から以下の
式によって求められたものである。
Ｋ７ガラス製の基板１の表面にＭｇＦ2 の薄膜（第１の
ＭｇＦ 2 層）である第１層２ａ、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜であ
る第２層２ｂ、ＳｉＯ2 の薄膜である第３層２ｃ、Ｍｇ
Ｆ2 の薄膜（第２のＭｇＦ 2 層）である第４層２ｄから
なる多層膜である４層膜２を設けたもので、各層の光学
膜厚はいずれも中心波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／
４、すなわち１７７．４ｎｍである。中心波長λ0 は、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザの基本波の波長λ1 （１０６４ｎ
ｍ）と２倍高調波の波長λ2 （５３２ｎｍ）から以下の
式によって求められたものである。
【００１１】 ２／λ0 ＝１／λ1 ＋１／λ2 （１） なお、各層の成膜はいずれも真空蒸着法により基板を２
００℃に加熱して行われた。
００℃に加熱して行われた。
【００１２】 図２は本実施例の二波長反射防止膜の反
射率の分光特性を測定した結果を示す。この図から解る
ように、本実施例の二波長反射防止膜はＮｄ：ＹＡＧレ
ーザの基本波と２倍高調波のそれぞれの波長１０６４ｎ
ｍと５３２ｎｍにおいて反射率が０．２％以下であり、
二波長反射防止膜としてすぐれた反射防止特性を有す
る。また、本実施例の二波長反射防止膜のレーザ耐力
（レーザ損傷しきい値）をパルス幅１ｎｓのパルスＮ
ｄ：ＹＡＧレーザを用いて測定したところ、基本波（１
０６４ｎｍ）に対するレーザ耐力は１０．５Ｊ／ｃｍ
2 、２倍高調波（５３２ｎｍ）に対するレーザ耐力は
９．３Ｊ／ｃｍ2 と極めて高いことが判明した。
射率の分光特性を測定した結果を示す。この図から解る
ように、本実施例の二波長反射防止膜はＮｄ：ＹＡＧレ
ーザの基本波と２倍高調波のそれぞれの波長１０６４ｎ
ｍと５３２ｎｍにおいて反射率が０．２％以下であり、
二波長反射防止膜としてすぐれた反射防止特性を有す
る。また、本実施例の二波長反射防止膜のレーザ耐力
（レーザ損傷しきい値）をパルス幅１ｎｓのパルスＮ
ｄ：ＹＡＧレーザを用いて測定したところ、基本波（１
０６４ｎｍ）に対するレーザ耐力は１０．５Ｊ／ｃｍ
2 、２倍高調波（５３２ｎｍ）に対するレーザ耐力は
９．３Ｊ／ｃｍ2 と極めて高いことが判明した。
【００１３】本実施例の二波長反射防止膜は、特にＫＤ
Ｐ結晶等の波長変換素子の窓や、波長変換後の二波長共
通の光学系のレンズ等に適している。
Ｐ結晶等の波長変換素子の窓や、波長変換後の二波長共
通の光学系のレンズ等に適している。
【００１４】また、本実施例の二波長反射防止膜は、中
心波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／３を中心波長とす
る２つの波長、２６６ｎｍと２１２．７ｎｍにおいても
反射防止特性を有する。波長２６６ｎｍは前記Ｎｄ：Ｙ
ＡＧレーザの４倍高調波の波長であるから、本実施例の
二波長反射防止膜は前記レーザの基本波、２倍高調波お
よび４倍高調波に対してすぐれた反射防止特性を有する
三波長反射防止膜として用いることもできる。しかしな
がら４倍高調波に対する反射防止特性は極めて狭い波長
領域に限られるため、成膜時に高精度の膜厚制御を必要
とする。そこで本実施例の一変形例として本実施例と同
様の４層膜を紫外域まで透過率の高い合成石英基板上に
設けた。本変形例の二波長反射防止膜の反射率の分光特
性を測定した結果を図３に示す。この図から、本変形例
の二波長反射防止膜はＮｄ：ＹＡＧレーザの４倍高調波
（２６６ｎｍ）に対しても反射率が０．６％以下であ
り、基本波と２倍高調波と４倍高調波に対してすぐれた
反射防止特性を有する三波長反射防止膜であることが解
る。
心波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／３を中心波長とす
る２つの波長、２６６ｎｍと２１２．７ｎｍにおいても
反射防止特性を有する。波長２６６ｎｍは前記Ｎｄ：Ｙ
ＡＧレーザの４倍高調波の波長であるから、本実施例の
二波長反射防止膜は前記レーザの基本波、２倍高調波お
よび４倍高調波に対してすぐれた反射防止特性を有する
三波長反射防止膜として用いることもできる。しかしな
がら４倍高調波に対する反射防止特性は極めて狭い波長
領域に限られるため、成膜時に高精度の膜厚制御を必要
とする。そこで本実施例の一変形例として本実施例と同
様の４層膜を紫外域まで透過率の高い合成石英基板上に
設けた。本変形例の二波長反射防止膜の反射率の分光特
性を測定した結果を図３に示す。この図から、本変形例
の二波長反射防止膜はＮｄ：ＹＡＧレーザの４倍高調波
（２６６ｎｍ）に対しても反射率が０．６％以下であ
り、基本波と２倍高調波と４倍高調波に対してすぐれた
反射防止特性を有する三波長反射防止膜であることが解
る。
【００１５】 第２実施例 ＢＫ７ガラス製（中心波長λ 0 のときの屈折率１．５１
２）の基板と合成石英（中心波長λ 0 のときの屈折率
１．４６３）の基板のそれぞれの表面にＡｌ2 Ｏ3 （中
心波長λ 0 のときの屈折率１．６１５）の薄膜である第
１層と、ＳｉＯ2 （中心波長λ 0 のときの屈折率１．４
６３）の薄膜である第２層と、ＭｇＦ2 （中心波長λ 0
のときの屈折率１．３７８）の薄膜である第３層からな
る多層膜である３層膜を設け、ＢＫ７ガラス製の基板を
用いたものをサンプルＡ、合成石英の基板を用いたもの
をサンプルＢとした。なお、サンプルＡ，Ｂともに、３
層膜の各層の光学膜厚（ｎｄ）は第１実施例と同じ中心
波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／４、すなわち１７
７．４ｎｍとした。
２）の基板と合成石英（中心波長λ 0 のときの屈折率
１．４６３）の基板のそれぞれの表面にＡｌ2 Ｏ3 （中
心波長λ 0 のときの屈折率１．６１５）の薄膜である第
１層と、ＳｉＯ2 （中心波長λ 0 のときの屈折率１．４
６３）の薄膜である第２層と、ＭｇＦ2 （中心波長λ 0
のときの屈折率１．３７８）の薄膜である第３層からな
る多層膜である３層膜を設け、ＢＫ７ガラス製の基板を
用いたものをサンプルＡ、合成石英の基板を用いたもの
をサンプルＢとした。なお、サンプルＡ，Ｂともに、３
層膜の各層の光学膜厚（ｎｄ）は第１実施例と同じ中心
波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／４、すなわち１７
７．４ｎｍとした。
【００１６】図４は、前記サンプルＡとＢの反射率の分
光特性をそれぞれ曲線ａ，ｂで示す。この図から解るよ
うに、サンプルＢすなわち合成石英を基板とするものは
Ｎｄ：ＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）と２倍高
調波（５３２ｎｍ）に対して反射率が０．６％以下であ
るが、サンプルＡすなわち、ＢＫガラス性の基板を用い
たものは反射率が０．８％程度である。
光特性をそれぞれ曲線ａ，ｂで示す。この図から解るよ
うに、サンプルＢすなわち合成石英を基板とするものは
Ｎｄ：ＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）と２倍高
調波（５３２ｎｍ）に対して反射率が０．６％以下であ
るが、サンプルＡすなわち、ＢＫガラス性の基板を用い
たものは反射率が０．８％程度である。
【００１７】次に、サンプルＡ，Ｂより反射防止特性の
すぐれた二波長反射防止膜として、ＢＫガラス製の基板
と合成石英の基板のそれぞれの表面にＭｇＦ2 の薄膜
（第１のＭｇＦ 2 層）である第１層と、Ａｌ2 Ｏ3 の薄
膜である第２層と、ＭｇＦ2 の薄膜（第２のＭｇＦ
2 層）である第３層からなる多層膜である３層膜を設
け、ＢＫガラス製の基板を用いたものをサンプルＣ、合
成石英の基板を用いたものをサンプルＤとした。なお、
サンプルＣ，Ｄともに３層膜の第１層および第２層の光
学膜厚は中心波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／２、す
なわち３５４．６ｎｍ、第３層の光学膜厚は中心波長λ
0 （７０９．３ｎｍ）の１／４、すなわち１７７．４ｎ
ｍとした。
すぐれた二波長反射防止膜として、ＢＫガラス製の基板
と合成石英の基板のそれぞれの表面にＭｇＦ2 の薄膜
（第１のＭｇＦ 2 層）である第１層と、Ａｌ2 Ｏ3 の薄
膜である第２層と、ＭｇＦ2 の薄膜（第２のＭｇＦ
2 層）である第３層からなる多層膜である３層膜を設
け、ＢＫガラス製の基板を用いたものをサンプルＣ、合
成石英の基板を用いたものをサンプルＤとした。なお、
サンプルＣ，Ｄともに３層膜の第１層および第２層の光
学膜厚は中心波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／２、す
なわち３５４．６ｎｍ、第３層の光学膜厚は中心波長λ
0 （７０９．３ｎｍ）の１／４、すなわち１７７．４ｎ
ｍとした。
【００１８】 図５は、前記サンプルＣ，Ｄの反射率の
分光特性をそれぞれ曲線ｃ，ｄで示す。この図から解る
ように、サンプルＣはＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波の波
長λ1 （１０６４ｎｍ）と２倍高調波の波長λ2 （５３
２ｎｍ）において反射率が０．２％以下であり、またサ
ンプルＤの反射率もこれらの波長において０．３％以下
であり、極めてすぐれた二波長反射防止膜である。この
ように３層膜でも材料の組合わせを工夫することによ
り、充分な２波長反射防止特性を得ることができる。さ
らに、サンプルＡ〜Ｄのレーザ耐力をパルスＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（パルス幅１ｎｓ）を用いて測定したところ、
以下の表１に示すように、すべてのサンプルのレーザ耐
力が基本波で約１１Ｊ／ｃｍ2 、２倍高調波で約１０Ｊ
／ｃｍ2 と極めて高いことが判明した。なお、Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＳｉＯ2 およびＭｇＦ2 は、単層膜を成膜した場合
にそれぞれ極めて高いレーザ耐力を示す材料である。
分光特性をそれぞれ曲線ｃ，ｄで示す。この図から解る
ように、サンプルＣはＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波の波
長λ1 （１０６４ｎｍ）と２倍高調波の波長λ2 （５３
２ｎｍ）において反射率が０．２％以下であり、またサ
ンプルＤの反射率もこれらの波長において０．３％以下
であり、極めてすぐれた二波長反射防止膜である。この
ように３層膜でも材料の組合わせを工夫することによ
り、充分な２波長反射防止特性を得ることができる。さ
らに、サンプルＡ〜Ｄのレーザ耐力をパルスＮｄ：ＹＡ
Ｇレーザ（パルス幅１ｎｓ）を用いて測定したところ、
以下の表１に示すように、すべてのサンプルのレーザ耐
力が基本波で約１１Ｊ／ｃｍ2 、２倍高調波で約１０Ｊ
／ｃｍ2 と極めて高いことが判明した。なお、Ａｌ2 Ｏ
3 ，ＳｉＯ2 およびＭｇＦ2 は、単層膜を成膜した場合
にそれぞれ極めて高いレーザ耐力を示す材料である。
【００１９】
【表１】 第３実施例 屈折率の異なる３種類の基板である基体にそれぞれ屈折
率に応じて４層または５層の二波長反射防止膜を設け
る。まず、レーザ光の波長変換素子として用いられる非
線形光学材料であるＫＤ2 ＰＯ4 結晶（ＤＫＤＰ）に第
１実施例と同じくＭｇＦ2 の薄膜（第１のＭｇＦ 2 層）
である第１層と、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜である第２層と、Ｓ
ｉＯ2 の薄膜である第３層と、ＭｇＦ3 の薄膜（第２の
ＭｇＦ 2 層）である第４層からなる多層膜である４層膜
を設け、これをサンプルＥとした。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
の２倍高調波に対するＫＤ2 ＰＯ4 結晶の屈折率は１．
４７であり、各層の光学膜厚は第１実施例と同様に中心
波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／４とした。またβ−
ＢａＢ2 Ｏ4 結晶（ＢＢＯ）にＡｌ2 Ｏ3 の薄膜（第１
のＡｌ 2 Ｏ 3 層）である第１層、ＭｇＦ2 の薄膜（第１
のＭｇＦ 2 層）である第２層、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜（第２
のＡｌ 2 Ｏ 3 層）である第３層、ＳｉＯ2 の薄膜である
第４層、ＭｇＦ2 の薄膜（第２のＭｇＦ 2 層）である第
５層からなる多層膜である５層膜を設け、これをサンプ
ルＦとした。β−ＢａＢ2 Ｏ4 結晶の前記２倍高調波に
対する屈折率は１．６６であり、各層の光学膜厚はサン
プルＥと同じく中心波長λ0 の１／４とした。また、同
じくβ−ＢａＢ2 Ｏ4 結晶にＳｉＯ2 の薄膜（第１のＳ
ｉＯ 2 層）である第１層、ＭｇＦ2 の薄膜（第１のＭｇ
Ｆ 2 層）である第２層、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜である第３
層、ＳｉＯ2 の薄膜（第２のＳｉＯ 2 層）である第４
層、ＭｇＦ2 の薄膜（第２のＭｇＦ 2 層）である第５層
からなる多層膜である５層膜を設け、これをサンプルＧ
とした。各層の光学膜厚はサンプルＥ，Ｆと同じく中心
波長λ0 の１／４とした。さらに、ＫＴｉＯＰＯ4 結晶
（ＫＴＰ）にＡｌ2 Ｏ3 の薄膜である第１層、ＭｇＦ2
の薄膜である第２層、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜である第３層、
ＳｉＯ2 の薄膜である第４層、ＭｇＦ2 の薄膜である第
５層からなる多層膜である５層膜を設け、これをサンプ
ルＩとした。ＫＴｉＯＰＯ4 結晶の前記２倍高調波に対
する屈折率は１．７８であり、各層の光学膜厚はサンプ
ルＥ〜Ｇと同じく中心波長λ0 の１／４とした。サンプ
ルＥの反射率の分光特性を図６に曲線ｅで示し、サンプ
ルＦ，Ｇの反射率の分光特性を図７に曲線ｆ，ｇで示
し、サンプルＩの反射率の分光特性を図８に曲線ｉで示
す。またＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）
と２倍高調波（５３２ｎｍ）に対する各サンプルの反射
率は表２に示すようにいずれも０．３％以下であり、い
ずれも極めてすぐれた二波長反射防止膜であることが判
明した。
率に応じて４層または５層の二波長反射防止膜を設け
る。まず、レーザ光の波長変換素子として用いられる非
線形光学材料であるＫＤ2 ＰＯ4 結晶（ＤＫＤＰ）に第
１実施例と同じくＭｇＦ2 の薄膜（第１のＭｇＦ 2 層）
である第１層と、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜である第２層と、Ｓ
ｉＯ2 の薄膜である第３層と、ＭｇＦ3 の薄膜（第２の
ＭｇＦ 2 層）である第４層からなる多層膜である４層膜
を設け、これをサンプルＥとした。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
の２倍高調波に対するＫＤ2 ＰＯ4 結晶の屈折率は１．
４７であり、各層の光学膜厚は第１実施例と同様に中心
波長λ0 （７０９．３ｎｍ）の１／４とした。またβ−
ＢａＢ2 Ｏ4 結晶（ＢＢＯ）にＡｌ2 Ｏ3 の薄膜（第１
のＡｌ 2 Ｏ 3 層）である第１層、ＭｇＦ2 の薄膜（第１
のＭｇＦ 2 層）である第２層、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜（第２
のＡｌ 2 Ｏ 3 層）である第３層、ＳｉＯ2 の薄膜である
第４層、ＭｇＦ2 の薄膜（第２のＭｇＦ 2 層）である第
５層からなる多層膜である５層膜を設け、これをサンプ
ルＦとした。β−ＢａＢ2 Ｏ4 結晶の前記２倍高調波に
対する屈折率は１．６６であり、各層の光学膜厚はサン
プルＥと同じく中心波長λ0 の１／４とした。また、同
じくβ−ＢａＢ2 Ｏ4 結晶にＳｉＯ2 の薄膜（第１のＳ
ｉＯ 2 層）である第１層、ＭｇＦ2 の薄膜（第１のＭｇ
Ｆ 2 層）である第２層、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜である第３
層、ＳｉＯ2 の薄膜（第２のＳｉＯ 2 層）である第４
層、ＭｇＦ2 の薄膜（第２のＭｇＦ 2 層）である第５層
からなる多層膜である５層膜を設け、これをサンプルＧ
とした。各層の光学膜厚はサンプルＥ，Ｆと同じく中心
波長λ0 の１／４とした。さらに、ＫＴｉＯＰＯ4 結晶
（ＫＴＰ）にＡｌ2 Ｏ3 の薄膜である第１層、ＭｇＦ2
の薄膜である第２層、Ａｌ2 Ｏ3 の薄膜である第３層、
ＳｉＯ2 の薄膜である第４層、ＭｇＦ2 の薄膜である第
５層からなる多層膜である５層膜を設け、これをサンプ
ルＩとした。ＫＴｉＯＰＯ4 結晶の前記２倍高調波に対
する屈折率は１．７８であり、各層の光学膜厚はサンプ
ルＥ〜Ｇと同じく中心波長λ0 の１／４とした。サンプ
ルＥの反射率の分光特性を図６に曲線ｅで示し、サンプ
ルＦ，Ｇの反射率の分光特性を図７に曲線ｆ，ｇで示
し、サンプルＩの反射率の分光特性を図８に曲線ｉで示
す。またＮｄ：ＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）
と２倍高調波（５３２ｎｍ）に対する各サンプルの反射
率は表２に示すようにいずれも０．３％以下であり、い
ずれも極めてすぐれた二波長反射防止膜であることが判
明した。
【００２０】
【表２】 なお、各サンプルＥ〜Ｉのレーザ耐力も第１、第２実施
例の４層膜、３層膜と同様に極めて高いことが実験によ
って判明している。さらに、本実施例の基板の屈折率は
１．４７〜１．７８であるが、コンピュータによるシミ
ュレーションの結果、基板の屈折率が１．３８から１．
８５の範囲であれば、本実施例と同様に反射防止特性の
すぐれた二波長反射防止膜を得ることができることが判
明した。
例の４層膜、３層膜と同様に極めて高いことが実験によ
って判明している。さらに、本実施例の基板の屈折率は
１．４７〜１．７８であるが、コンピュータによるシミ
ュレーションの結果、基板の屈折率が１．３８から１．
８５の範囲であれば、本実施例と同様に反射防止特性の
すぐれた二波長反射防止膜を得ることができることが判
明した。
【００２１】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００２２】高出力のレーザ光等の光に対する耐久性に
すぐれた安価な二波長反射防止膜を実現できる。
すぐれた安価な二波長反射防止膜を実現できる。
【図１】第１実施例を示す模式断面図である。
【図２】第１実施例の反射率の分光特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】第１実施例の一変形例の反射率の分光特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】第２実施例のサンプルＡおよびサンプルＢのそ
れぞれの反射率の分光特性を示すグラフである。
れぞれの反射率の分光特性を示すグラフである。
【図５】第２実施例のサンプルＣおよびサンプルＤのそ
れぞれの反射率の分光特性を示すグラフである。
れぞれの反射率の分光特性を示すグラフである。
【図６】第３実施例のサンプルＥの反射率の分光特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】第３実施例のサンプルＦおよびサンプルＧのそ
れぞれの反射率の分光特性を示すグラフである。
れぞれの反射率の分光特性を示すグラフである。
【図８】第３実施例のサンプルＩの反射率の分光特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ 基板 ２ ４層膜 ２ａ ＭｇＦ2 の第１層 ２ｂ Ａｌ2 Ｏ3 の第２層 ２ｃ ＳｉＯ2 の第３層 ２ｄ ＭｇＦ2 の第４層
Claims (5)
- 【請求項１】 基本波長をλ 1 、該基本波長の２倍高調
波の波長をλ 2 としたとき、波長λ 1 の光および波長λ
2 の光に対して反射防止効果を有する二波長反射防止膜
であって、基板上に、互いに屈折率が異なり、かつ、全
て屈折率１．７以下の材料で形成された３層以上の薄膜
を積層して成り、各薄膜が以下の関係式、 ２／λ 0 ＝１／λ 1 ＋１／λ 2 から求められる中心波長λ 0 の１／４、またはその整数
倍に等しい光学膜厚を有す ることを特徴とする二波長反
射防止膜。 - 【請求項２】 基板側から順にλ 0 ／２の光学膜厚を有
する第１のＭｇＦ 2 層、λ 0 ／２の光学膜厚を有するＡ
ｌ 2 Ｏ 3 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有する第２のＭｇＦ
2 層を積層して成る請求項１記載の二波長反射防止膜。 - 【請求項３】 基板側から順にλ 0 ／４の光学膜厚を有
する第１のＭｇＦ 2 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有するＡ
ｌ 2 Ｏ 3 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有するＳｉＯ 2 層、
λ 0 ／４の光学膜厚を有する第２のＭｇＦ 2 層を積層し
て成る請求項１記載の二波長反射防止膜。 - 【請求項４】 基板側から順にλ 0 ／４の光学膜厚を有
する第１のＡｌ 2 Ｏ 3 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有する
第１のＭｇＦ 2 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有する第２の
Ａｌ 2 Ｏ 3 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有するＳｉＯ
2 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有する第２のＭｇＦ 2 層を
積層して成る請求項１記載の二波長反射防止膜。 - 【請求項５】 基板側から順にλ 0 ／４の光学膜厚を有
する第１のＳｉＯ 2 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有する第
１のＭｇＦ 2 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有するＡｌ 2 Ｏ
3 層、λ 0 ／４の光学膜厚を有する第２のＳｉＯ 2 層、
λ 0 ／４の光学膜厚を有する第２のＭｇＦ 2 層を積層し
て成る請求項１記載の二波長反射防止膜。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP24644593A JP3224316B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 二波長反射防止膜 |
| US08/299,402 US5557466A (en) | 1993-09-07 | 1994-09-01 | Two-wavelength antireflection film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24644593A JP3224316B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 二波長反射防止膜 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0777601A JPH0777601A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3224316B2 true JP3224316B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17148559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24644593A Expired - Fee Related JP3224316B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 二波長反射防止膜 |
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| US20070030569A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Guardian Industries Corp. | Broad band antireflection coating and method of making same |
| US8274027B2 (en) | 2010-02-02 | 2012-09-25 | Raytheon Company | Transparent silicon detector and multimode seeker using the detector |
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| DE2334875C2 (de) * | 1972-07-10 | 1982-03-25 | Minolta Camera K.K., Osaka | Vierschichtiger Antireflex-Belag für ein optisches Glassubstrat |
| US3833368A (en) * | 1972-12-04 | 1974-09-03 | Polaroid Corp | Photographic products incorporating anti-reflection coatings |
| US3781090A (en) * | 1972-11-06 | 1973-12-25 | Minolta Camera Kk | Four layer anti-reflection coating |
| JPS5390316A (en) * | 1977-01-20 | 1978-08-09 | Nippon Chemical Ind | Reflectionnproof film |
| JPS62124503A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Minolta Camera Co Ltd | 多層反射防止膜 |
| JP2639667B2 (ja) * | 1987-12-23 | 1997-08-13 | 株式会社 トプコン | 二波長域反射防止膜 |
| JP2620712B2 (ja) * | 1988-11-08 | 1997-06-18 | 株式会社 トプコン | ２波長反射防止多層膜 |
| JPH02247601A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | レーザ素子の反射防止膜 |
| DE3941859C1 (ja) * | 1989-12-19 | 1991-01-24 | Deutsche Spezialglas Ag, 3223 Gruenenplan, De | |
| DE3941797A1 (de) * | 1989-12-19 | 1991-06-20 | Leybold Ag | Belag, bestehend aus einem optisch wirkenden schichtsystem, fuer substrate, wobei das schichtsystem insbesondere eine hohe antireflexwirkung aufweist, und verfahren zur herstellung des belags |
| JPH04333834A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 誘電体多層反射防止膜 |
| US5333090A (en) * | 1992-10-13 | 1994-07-26 | Coherent, Inc. | Optical coating for reflecting visible and longer wavelength radiation having grazing incidence angle |
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- 1993-09-07 JP JP24644593A patent/JP3224316B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-01 US US08/299,402 patent/US5557466A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5557466A (en) | 1996-09-17 |
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