JP3301444B2 - 光学ディバイスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長い光路長を有する光
学ディバイスを製造する方法に関し、特に高効率な光の
高調波変換ディバイス及びこれを用いた短波長レーザ装
置等に適用可能な光学ディバイスの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にレーザは出力波長が限られている
ので、より短波長のレーザ光を得るために、非線形光学
現象を利用してレーザ光を別の波長のコヒーレント光に
変換する方法がある。その代表例として高調波発生器
（ＳＨＧ）により高調波に変換する方法がある。これ
は、非線形媒質結晶に周波数ω₀のレーザ光を入射させ
ると、周波数２ω₀の光が出力されることによる。

【０００３】このような高調波変換は、いろいろな方法
で試みられおり、変換された高調波出力は、入力パワー
あるいは共鳴器の内部パワーの２乗、及び非線形媒質の
長さの２乗に比例して増大することが知られている（た
だし、最適の焦点では非線形媒質の長さに比例す
る。）。

【０００４】したがって、高調波出力を増大させるため
には、内部パワーあるいは非線形媒質の長さを増やす必
要がある。従来採用されている光の高調波変換として例
えば、直接変換、すなわち非線形結晶を切り出し、研磨
した両端面に低反射コーティングを施し、励起光を照射
する方法がある。この方法では、半導体レーザを用いた
直接変換が可能であるが、一般に長尺の非線形結晶を得
ることは困難であるので、得られる高調波出力は非常に
小さいという問題がある。

【０００５】また、非線形媒質をレーザ共振器内に配置
する方法がある。この方法では共振器の内部パワーは容
易に入射光強度の１００倍程度にすることができるた
め、比較的大きな高調波出力を取り出せることができる
が、システムが複雑になること、さらに半導体レーザに
よる直接変調が行えないために別途に変調器が必要にな
るという問題点がある。

【０００６】さらに、入射パワーを実効的に上げ、かつ
位相整合条件を擬似的に満足させる方法として、導波路
構造により励起光を閉じ込めて高調波変換を行う方法が
ある。

【０００７】しかしこの方法は、導波路の作製が技術的
な困難を伴うことに加え、導波路への励起光の入射、高
調波の効率的な取出しが非常に難しいという問題があ
る。また、作製上の制約から光軸に対して軸対象な構造
にすることが難しく、単一モードの高調波を取り出すこ
とが実際上困難なために用途が制限されるという問題も
ある。

【０００８】以上のように、現在提案されている方法で
は、出力が小さく、例えば光ディスク用の光源として使
用する場合を考えると、１ｍＷ程度の高調波出力を持
ち、簡単に変調が可能な光源デバイスを提供することは
困難な状況にある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を克服し、１ｍＷ程度の高調波出力を持ち、レーザダイ
オードによる直接変調が可能な小型の高調波変換ディバ
イス、及び短波長レーザ装置に用いることができる光学
ディバイスの製造方法を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を行った結果、透光性光学材料
に複数の反射部を設けることにより、透光性光学材料中
で入射光が反射を繰り返し、光路長が長くなり、小型で
効率のよい高調波変換用デバイスとして使用できること
を見出し、本発明に至った。

【００１１】すなわち本発明は、対向する第１の面と第
２の面とを有する透光性光学材料からなり、前記第１の
面に設けた複数の第１反射部と、各第１反射部に対向し
て前記第２の面に設けた複数の第２反射部とを有すると
ともに、前記第１反射部と第２反射部との間に設けられ
第１反射部と第２反射部とを交互に結ぶジグザグの光路
を有することを特徴とする光学ディバイスを製造する方
法であり、前記透光性光学材料の表面上に形成されたフ
ォトレジスト膜に、フォトリソグラフィー法による露
光、現像により少なくとも１つの凸弧面を形成し、前記
透光性光学材料の表面及び前記フォトレジスト膜をエッ
チングして、フォトレジスト膜の前記凸弧面に類似した
少なくとも１つの凸弧面を透光性光学材料の表面に形成
し、この凸弧面を形成した面及び凸弧面を形成した面に
対抗する面の表面に反射膜をコーティングすることによ
り反射部を設ける工程を有し、前記フォトリソグラフィ
ー法で凸弧面を形成する方法として、フォトレジスト膜
に円形あるいは楕円形のパターンを露光する露光工程に
おいて、露光強度を前記パターンの中心から周辺に行く
につれて次第に変化させることを特徴とする。

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。 ＜１＞本発明の製造方法により得られる光学ディバイス 本発明の製造方法により得られる光学ディバイスは、対
向する第１、第２の２つの面を持つ透光性光学材料のそ
れぞれの面に複数の反射部を設けたものである。第１の
面に設けた複数の第１反射部に対向して複数の第２反射
部が第２の面に設けられている。さらにこの光学ディバ
イスは、前記第１反射部と第２反射部との間に設けられ
第１反射部と第２反射部とを交互に結ぶジグザグの光路
を有する（図１）。

【００１３】第１の面の端部及び第２の面の逆端部に
は、光を透過する窓を設ける。これらの窓の一方を入射
窓、他方を出力窓と呼ぶ。入射窓から透光性光学材料に
入射した光は前記ジグザグの光路を通り、出力窓から出
力する。入力窓及び出力窓は、一方の面の両端部に設け
てもよい（図２）。

【００１４】これらの反射部及び窓は、それぞれの反射
部を設ける部位の透光性光学材料の表面に光の全反射膜
をコーティングし、窓を設ける部位にはコーティングを
施さないことにより形成することができる（図１，
２）。あるいは、第１の面と第２の面の全面をコーティ
ングし、その後に窓の部位のコーティングを除去するこ
とにより形成することもできる（図３）。

【００１５】前記第１反射部及び第２反射部は平面でも
よいが、少なくとも一方の面に球面等の凸弧面を形成
し、この凸弧面を凹面鏡として反射部の一部あるいは全
部を形成させることが、集光状態を維持し、内部のパワ
ー密度を上げる上で好ましい（図４，５）。この凸弧面
の直径、曲率半径等は、本発明の光学デバイスの使用目
的、波長等によって適宜設定する。

【００１６】本発明の製造方法により得られる光学ディ
バイスとして、図４に示したように、透光性光学材料の
対向する２面の第１の面に凸弧面を形成するとともに、
第２の面を平面としたものを例示できる。

【００１７】また、図６、図７に示したような接合型デ
バイスを例示できる。さらに、図８のように、透光性光
学材料の対向する２面の一方の面に第１の凸弧面を設け
るとともに、他方の面に第２の凸弧面を設け、両面にコ
ーティングを施すとともに、両面の端部に窓を形成する
ことを特徴とする高調波変換デバイスを挙げることがで
きる。

【００１８】前記凸弧面は、概ね球面あるいは非球面、
例えば回転楕円体面であることが好ましい。この場合、
球面または非球面は半径方向に曲率半径が連続的または
段階的に異なる歪みを持っていてもよい。

【００１９】凸弧面の形成にあたって曲率半径が少しづ
つ異なる凸弧面を複数組作製し、レーザ発振あるいはレ
ーザ発振器を用いた高調波変換を行い、最も発振効率あ
るいは高調波変換効率の高い凸弧面の組を選択すること
により、凸弧面形成上の誤差を補正することができる。

【００２０】また、反射部として凸弧面の代わりにプリ
ズムを設けてもよい（図９）。

【００２１】＜２＞本発明の光学デバイスの製造方法 次に、透光性光学材料の表面に凸弧面を形成する方法を
説明する。第１の方法は、透光性光学材料の表面上に形
成されたフォトレジスト膜に、フォトリソグラフィー法
によって凸弧面を形成し、透光性光学材料の表面及び前
記フォトレジスト膜をエッチングして、フォトレジスト
膜の前記凸弧面に類似した凸弧面を透光性光学材料の表
面に形成することによって達成される。

【００２２】ここで、フォトリソグラフィー法で凸弧面
を形成する方法として、フォトレジスト膜に円形あるい
は楕円形のパターンを露光する露光工程において、露光
強度を前記パターンの中心から周辺に行くにつれ次第に
変化させる方法を例示できる。

【００２３】この方法としては、例えば、以下の方法を
例示できる。 写真フィルムの引き伸ばし機のような、解像度の低い
レンズを露光用レンズとして用い、フォトマスクの円形
／楕円形パターンをフォトレジスト膜に結像して露光
し、現像する方法。

【００２４】フォトレジスト膜上に形成すべき円形／
楕円形パターンをデフォーカス状態でフォトレジスト膜
に結像しフォトレジスト膜を露光した後、現像する方
法。 パターンを形成したフォトマスクを使用してフォトレ
ジスト膜を露光するとき、黒または白抜きの円形／楕円
形をフォーカスをずらして写真撮影し、中央部から周辺
に行くほど黒化濃度が変化する円形／楕円形パターンを
持つネガフィルムを得、このネガフィルムを円形／楕円
形パターン転写用原板としてフォトレジスト膜に結像
し、あるいは、フォトレジスト膜に原板を近接または密
着させた状態で露光し、現像する方法。

【００２５】露光用光学系の途中にディフーザを挿入
するなどして、散乱光を得て、散乱光で、形成すべきパ
ターンをフォトレジスト膜に結像、露光した後、現像す
る方法。

【００２６】ディフーザとは、ＢＫ−７などの光学ガラ
スの表面をアルミナ砥粒などを用いて砂ずりし、光を散
乱させる光学素子で、例えば、シグマ光器製ＤＦＳＱ−
５０Ｃ０２−１５００などが例示できる。

【００２７】 パターンを形成したフォトマスクをフ
ォトレジスト膜から離して両者間に間隔を設けた状態で
フォトレジスト膜を露光した後、現像する方法。 透光性光学材料の表面に複数の凸弧面を形成する第２の
方法として、透光性光学材料の表面上に形成された概ね
平滑な上端面を有するフォトレジスト膜に、フォトリソ
グラフィー法による露光、現像によって円柱状または楕
円柱状のパターンのフォトレジスト膜を形成し、このフ
ォトレジスト膜を熱処理して、このフォトレジスト膜の
概ね平坦な上端面を凸弧面に変形させ、透光性光学材料
の表面及び前記変形したフォトレジスト膜をエッチング
して、フォトレジスト膜の前記凸弧面に類似した少なく
とも１つの凸弧面を透光性光学材料の表面に形成する方
法がある。

【００２８】換言すれば、円形もしくは楕円形のパター
ンを形成したフォトマスクを使用してフォトレジスト膜
を露光、現像すると、露光のフォーカスが合っていれ
ば、透光性光学材料の表面に概ね平滑な上端面を有する
円柱状フォトレジスト膜が形成される。

【００２９】そこで、この円柱状または楕円柱状のフォ
トレジスト膜を構成する材料のガラス転移点を越える温
度に円柱状または楕円柱状のフォトレジスト膜を保持
し、フォトレジスト膜を熱流動せしめると、円柱状また
は楕円柱状のフォトレジスト膜の上端角部が丸く崩れ、
円柱状または楕円柱状のフォトレジスト膜が表面張力に
より丸くなって全体的にみて凸弧面に変形する。

【００３０】以上において、エッチングはドライエッチ
ングにて行うことが好ましい。ドライエッチングに使用
する気体は、使用する透光性光学材料に依存して適宜決
定することができる。エッチングの条件は、透光性光学
材料の表面に形成すべき凸弧面の形状に依存する。ドラ
イエッチングの場合エッチング中随時、使用する気体の
種類、使用量、流量、高周波出力、閉じ込め磁場の強
度、気体イオンの加速電圧、エッチング時間等を連続的
にまたは段階的に変えることにより、透光性光学材料の
表面に形成すべき凸弧面の断面形状（透光性光学材料の
表面と垂直方向の断面形状）を変えることにより凸弧面
に歪みを与えることができる。

【００３１】凸弧面の代わりにプリズムを形成するに
は、フォトリソグラフィー法において、フォトレジスト
膜に円形あるいは楕円形のパターンを露光する露光工程
に際し、露光強度の分布をプリズムの形状に合わせて変
化させればよい。

【００３２】本発明に使用する透光性光学材料として
は、ＫＮｂＯ₃、ＬｉＮｂＯ₃、ＫＴｉＯＰＯ₄、β−Ｂ
ａＢ₂Ｏ₄等の非線形光学結晶、Ｎｄ：ＹＡＧ、Ｎｄ：Ｙ
ＡＢ、Ｎｄ：Ｙ₃ Ａｌ₅Ｏ₁₂、Ｎｄ：ＹＬｉＦ₄、Ｎｄ：
ＹＶＯ₄、Ｎｄ：Ｌａ₂Ｂｅ₂Ｏ₅、Ｎｄ：Ｙ₃ Ａｌ₃（Ｂ
Ｏ₃）₄等のレーザ媒質、あるいはガラス等を例示するこ
とができる。

【００３３】フォトレジストとしては、一般にポジ形フ
ォトレジストと呼ばれるフェノール樹脂にジアゾ系感光
材を重合したものを使用することが好ましい。上記のよ
うにして対向する２面の片側あるいは両側に凸弧面を形
成した透光性光学材料の両面に、光を反射する膜をコー
ティングし、反射部を設ける。コーティングは各反射部
のみ行ってもよく、全面にコーティングを施した後に入
射窓及び出力窓の部分のコーティングを除去してもよ
い。

【００３４】コーティングの方法としては、真空蒸着法
あるいはスパッタ法によって屈折率の異なる２種類の薄
膜を各々、目的の反射波長での光学長が１／２波長に相
当する厚さに交互に積層する方法が例示できる。

【００３５】コーティングの除去は、例えば、窓部にフ
ォトレジスト膜を形成した状態でコーティングを施し、
その後にフォトレジスト膜とともにコーティングを除去
する方法、あるいはコーティングを施した後、フォトレ
ジスト膜を形成し、露光、現像を行って窓部のフォトレ
ジストを除去し、ドライエッチングにより露出したコー
ティングを除去する方法を挙げることができる。

【００３６】以下に、コーティング及び、入射窓、出力
窓の形成の例を詳説する。透光性光学材料の表面にフォ
トレジストをスピンコートし、プリベークを行ってフォ
トレジスト膜を形成する。次に円形の遮光パターンを持
つフォトマスクをフォトレジスト表面に密着して紫外線
を照射し密着露光を行う。

【００３７】紫外線で露光したフォトレジスト膜を現像
し、純水でリンスした後乾燥する。これを先ず、１００
℃のクリーンオーブンで３０分間乾燥した後、１７５℃
のクリーンオーブンで１時間ポストベークを行う。

【００３８】このようにしてフォトレジストで凸弧面を
作製した透光性光学材料にドライエッチング装置を使用
してドライエッチングし、フォトレジストで作製した凸
弧面を転写する。

【００３９】このようにして凸弧面を形成した透光性光
学材料の表面のコーティング及び窓の形成は、例えば以
下のようにして行う。コーティングに先立ち、透光性光
学材料の表面にフォトレジストをスピンコートし、プリ
ベークを行ってフォトレジスト膜を形成し、ついで密着
露光、現像処理によって窓部のみにフォトレジストを残
す。

【００４０】この状態で電子線蒸着装置でＴｉＯ₂とＳ
ｉＯ₂を交互に電子線蒸着する。コーティング膜は、基
本波と高調波の間の周波数の光がほとんど反射するよう
な膜であるのが好ましい。

【００４１】試料を蒸着装置から取り出した後、アセト
ンに浸漬して超音波洗浄器を用いて洗浄し、フォトレジ
ストとその上に蒸着されたコーティング膜を取り去り、
窓を形成する。

【００４２】また、窓の形成は、前述のいわゆるリフト
オフ法だけでなく、エッチングによっても可能である。
コーティングを施した後、フォトレジストをスピンコー
ト、プリベークを行ってフォトレジスト膜を形成後、フ
ォトマスクを用いて露光、現像、水洗を行って、フォト
レジスト膜から窓部を露出させ、ドライエッチングでコ
ーティング膜の一部あるいは全部を取り去り、窓を形成
する方法を例示できる。窓部を形成した後、反射防止コ
ーティングを施せば、さらに高性能の素子が作製可能で
ある。

【００４３】

【００４４】＜３＞短波長レーザ装置 非線形光学結晶に、上記のようにして反射部及び窓を形
成した光学デバイスを高調波変換デバイスとして用い、
この高調波変換デバイスと励起用レーザ発振器とを、高
調波変換デバイスに形成された一方の窓にレーザ光が集
光するように配置することにより短波長レーザ装置を構
成することができる。

【００４５】通常レーザ発振器から出力されるレーザ光
は一定の角度をもって射出されるので、必要に応じてフ
ォーカシングレンズを用いて平行光に直し、あるいはス
ポット状に絞ることが好ましい。

【００４６】また、レーザ発振器としてレーザダイオー
ドを使用することにより、小型で簡便な、直接変調が可
能な短波長レーザ装置を構成することができる。さら
に、レーザ出力は基本波と高調波が同軸で得られるた
め、その出射部に波長選択の為のフィルター或いは素子
を配置することで２波長レーザ装置とすることが出来
る。

【００４７】

【作用】本発明の製造方法により得られる光学ディバイ
スの入射窓に入射した光は、２つの反射部で交互に反射
を繰り返し、ジグザグに進行し、出力窓から出力する。
このような作用により、光路長を長くすることが可能と
なり、また、凹面ミラーによる集光効果でビームを逐次
集束できるため、光の高調波変換ディバイス、スラブレ
ーザ等のレーザ発振器等に利用することができる。

【００４８】次に、本発明の製造方法により得られる光
学ディバイスを高調波変換ディバイスとして使用する短
波長レーザ装置の作用を説明する。励起用レーザ発振器
から出力されたレーザ光は、フォーカシングレンズによ
り平行光に直され、あるいはスポット状に絞られ、高調
波変換ディバイスの入射窓に基本波として集光する。こ
の基本波は入射窓から高調波変換ディバイスに入光し、
この高調波変換ディバイスの２つの反射部で反射を繰り
返すことにより高調波加算され、最終的に高調波出力窓
から出力される。

【００４９】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。図１０に本発明の製造方法により得られる光学デ
ィバイスの一例を斜視図で示す。はじめに本発明の光学
ディバイスの製造方法を説明する。

【００５０】まず、本発明の光学ディバイスの製造方法
において、透光性光学材料に凸弧面を形成する方法につ
いての第１の実施例を説明する。

【００５１】凸弧面１２を形成すべき光学材料としてガ
ラス基板４０を使用する。ガラス基板表面上に、東京応
化工業株式会社製フォトレジストＯＦＰＲ８００をスピ
ンコートした後プリベークして０．６μｍ厚さのフォト
レジスト膜４２を形成した（図１１（ａ））。

【００５２】次いで、Ｆ４に設定した ＦＵＪＩＮＯＮ
ＥＸ ５０ｍｍレンズを取り付けた富士写真フィルム
株式会社製ＣＦ６７０型引き伸ばし機５０を露光装置と
して使用し、この引き伸ばし機を、露光用原板５２に形
成されたパターンの大きさとかかるパターンの像の大き
さとが１：１となるように調整した。尚、図示しない
が、上部ランプハウスを取り外して中心波長４００ｎｍ
のコールドミラーを取り付け、ウシオ社製ランプハウス
ＵＩＳ−５１００型に超高圧水銀ランプをセットして紫
外線を導入し露光用光源とした。原板５２のパターンは
円形パターンとした。

【００５３】フォトレジスト膜４２の形成されたガラス
基板４０をフォーカス位置にセットし（図１１（ｂ）参
照）、紫外線を照射して原板５２に形成されたパターン
をフォトレジスト膜４２に結像した後、フォトレジスト
膜４２を現像すると、図１１（ｃ）に示すように、直径
１００μｍの円形のフォトレジスト膜４２がガラス基板
４０の表面上に残された。この円形のフォトレジスト膜
４２の表面は概ね球面状であり、表面の曲率半径は約２
ｍｍであった。

【００５４】写真フィルムの引き伸ばし機のような解像
度の低いレンズを使用した場合、フォトレジスト膜４２
へ照射される紫外線量は、個々の円形パターンの中心部
から周辺部に向かうに従って増加する。それ故、パター
ンが結像されたフォトレジスト膜４２を現像すると、ガ
ラス基板４０表面上に残されたフォトレジスト膜４２の
厚さは、個々の円形パターンの中心部から周辺部に向か
って薄くなる。従って、現像後のフォトレジスト膜４２
の表面は概ね球面状となる。

【００５５】尚、フォトレジスト膜４２の形成されたガ
ラス基板４０をフォーカス位置から３ｍｍずらしてセッ
トし、同様の処理を行った場合、直径６０μｍの円形の
フォトレジスト膜４２がガラス基板４０の表面上に残さ
れた。この円形のフォトレジスト膜４２の表面は概ね球
面状であり、球面の曲率半径は約１．５ｍｍであった。

【００５６】また、白抜きの円形をフォーカスをずらし
て写真撮影し、円形の中央部が黒、周辺に行くほど黒化
濃度が減少する円形パターンを持つネガフィルムを得、
このネガフィルムを円形パターン転写用原板５２として
使用した場合、特にフォーカス位置をずらさなくとも半
球状のフォトレジストパターンが形成できた。

【００５７】このようにして得られた直径１００μｍの
円形のフォトレジスト膜４２の形成されたガラス基板４
０を、日電アネルバ社製 ＥＣＲ−３１０型ドライエッ
チング装置を使用してドライエッチングした。ドライエ
ッチング条件は、ドライエッチング装置を６．５×１０
^-4Ｐａ迄排気した後、装置にＣ₂Ｆ₆を５ＳＣＣＭ（Stan
dard Curbic Centimeter Minute)に導入し、高周波出力
３００Ｗ、閉じ込め磁界１０^-2Ｔ、イオンの加速電圧５
００Ｖとし、エッチング時間を１時間とした。

【００５８】この条件でのドライエッチングによって、
ガラス基板４０表面上に形成されたフォトレジスト膜４
２はエッチングされて完全に消失した。同時にガラス基
板４０もエッチングされ、ガラス基板４０表面には、直
径約１００μｍ、曲率半径約４ｍｍの概ね球面状の凸弧
面１２が形成された（図１１（ｄ））。ガラス基板４０
表面に形成された凸弧面１２の曲率半径とフォトレジス
ト膜４２の表面の曲率半径とが異なるのは、ガラス基板
４０とフォトレジスト膜４２のエッチング速度が異なる
ためである。

【００５９】

【実施例２】次に、透光性光学材料に凸弧面を形成する
方法についての第２の実施例を説明する。

【００６０】凸弧面１２を形成すべき光学材料としてガ
ラス基板４０を使用した。ガラス基板４０表面上に、東
京応化工業株式会社製フォトレジストＯＦＰＲ８００を
スピンコートした後プリベークして０．６μｍ厚さのフ
ォトレジスト膜４２を形成した（図１２（ａ））。ＱＵ
ＩＮＴＥＬ Ｑ６０００型マスクアライナーを使用し、
フォトマスク６０とフォトレジスト膜４２との間の間隔
を２０μｍに保持した状態にて露光した（図１２
（ｂ））。

【００６１】尚、このとき、フォトマスク６０上に、１
ｍｍ厚さの光学ガラスＢＫ７の両面を＃１５００のアル
ミナ砥粒で砂ずりしたディフーザ６２（シグマ光器製
ＤＦＳＱ−５０Ｃ０２−１５００）を置き、ディフーザ
６２を透過した散乱光がフォトマスク６０を介してガラ
ス基板４０上のフォトレジスト膜４２を露光するように
した。この場合、ソーダライムガラス製、４インチ角、
０．０９インチ厚さで、直径１００μｍ以下の円形パタ
ーンを有するフォトマスク６０を使用した。

【００６２】次いで、東京応化工業株式会社製ＮＭＤ−
３現像液を使用して、フォトレジスト膜４２の現像を行
った。現像、純水リンス後、ガラス基板４０上には直径
１００μｍ以下の円形パターンのフォトレジスト膜４２
が残った（図１２（ｃ））。

【００６３】フォトレジスト膜４２の表面は、曲率半径
約４ｍｍの概ね球面状の凸弧面４２ａであった。このよ
うに散乱光を用い、フォトマスク６０とフォトレジスト
膜４２との間に適当な間隔を設けることによって、概ね
球面状の凸弧面４２ａを有する円形のフォトレジスト膜
４２を形成することができた。

【００６４】このようにして得られたガラス基板４０
を、日電アネルバ社製 ＥＣＲ−３１０型ドライエッチ
ング装置を使用してドライエッチングした。ドライエッ
チング条件は、ドライエッチング装置を６．５×１０^-5
Ｐａ迄排気した後、装置にＣ₂Ｆ₆を５ＳＣＣＭ導入し、
高周波出力３００Ｗ、閉じ込め磁界１０^-2Ｔ、イオンの
加速電圧７００Ｖとし、エッチング時間を２０分間とし
た。

【００６５】この条件でのドライエッチングによって、
ガラス基板４０表面上に形成されたフォトレジスト膜４
２はエッチングされて完全に消失した。同時にガラス基
板４０もエッチングされ、ガラス基板４０表面には、直
径約１００μｍ、曲率半径約４ｍｍの概ね球面状の凸弧
面１２が形成された（図１２（ｄ））。

【００６６】

【実施例３】更に、透光性光学材料に凸弧面を形成する
第３の実施例を説明する。１５μｍ厚さのフォトレジス
ト膜４２をガラス基板４０上に形成し、フォトマスク６
０とフォトレジスト膜４２との間の間隔を８ｍｍに保持
し、直径１ｍｍの円形パターンを有するフォトマスク６
０を使用して露光を行い、実施例２と同様の条件にて現
像し、ガラス基板４０表面上に円形のフォトレジスト膜
４２を残した。残ったフォトレジスト膜４２の直径は
０．８ｍｍ、表面の曲率半径は約８ｍｍであった。かか
るガラス基板４０を、実施例２と同様にドライエッチン
グした。但し、エッチング時間は８時間とした。エッチ
ング後のガラス基板４０の表面には、直径１ｍｍ、曲率
半径８ｍｍの概ね球面状の凸弧面１２が形成された。

【００６７】ドライエッチングの条件、例えばドライエ
ッチング装置に導入するガスの量、加速電圧等を変える
ことによって、フォトレジスト膜４２とガラス基板４０
のエッチング速度の比を変えることができる。これによ
って、ガラス基板４０上に残されたフォトレジスト膜４
２の凸弧面４２ａの曲率半径が同じであっても、ドライ
エッチング後のガラス基板４０表面の凸弧面１２の曲率
半径を変えることができる。例えば、直径１００μｍ、
曲率半径約４ｍｍの概ね球面状の凸弧面４２ａを有する
フォトレジスト膜４２が形成されたガラス基板４０を下
記のドライエッチング条件にてドライエッチングしたと
き、得られたガラス基板４０表面の概ね球面状の凸弧面
１２の曲率半径は下記のとおりとなった。

【００６８】 使用したガス Ｃ₂Ｆ₆ Ｃ₂Ｆ₆ ガスの量 （ＳＣＣＭ） ３ １０ 高周波出力 （Ｗ） ３００ ３００ 閉じ込め磁界 （Ｔ） １０^-2 １０^-2 イオンの加速電圧（Ｖ） ７００ ３００ エッチング時間 ４５ 分 １時間１５分 ガラス基板表面の球面状の 凸弧面の曲率半径（ｍｍ） ２．８ ５．６

【００６９】

【実施例４】更に、透光性光学材料に凸弧面を形成する
第４の実施例を説明する。凸弧面１２を形成すべき光学
材料としてガラス基板４０を使用した。ガラス基板表面
上に、東京応化工業株式会社製フォトレジストＯＦＰＲ
８００をスピンコートした後プリベークして８μｍ厚さ
のフォトレジスト膜４２を形成した（図１３（ａ））。

【００７０】次に、フォトレジスト膜４２上にフォトマ
スク６０を密着させた、所謂密着露光法によって、直径
１００μｍの円形パターンを露光した（図１３
（ｂ））。このフォトレジスト膜４２を東京応化工業株
式会社製ＮＭＤ−３現像液を使用して現像し、純水にて
リンスした。ガラス基板４０上には直径１００μｍの円
柱状のフォトレジスト膜４２が残った（図１３
（ｃ））。

【００７１】このガラス基板４０を１００℃で３０分間
乾燥した後、１７５℃のクリーンオーブンに３０分間入
れた。フォトレジスト膜４２は、フォトレジスト膜４２
を構成する材料のガラス転移点を越える温度以上に保持
されるため、一部分が熱流動して液滴状に変形し、曲率
半径約１００μｍの概ね球面状の凸弧面４２ａが形成さ
れた（図１３（ｄ））。フォトレジスト膜４２の加熱条
件は、フォトレジスト膜４２を構成する材料のガラス転
移点以上であってフォトレジスト膜４２の一部分が熱流
動するのに十分な温度及び時間であればよく、１５０
℃、３０分でも同様の結果が得られた。

【００７２】このようにして得られたガラス基板４０
を、日電アネルバ社製 ＥＣＲ−３１０型ドライエッチ
ング装置を使用してドライエッチングした。ドライエッ
チング条件は、ドライエッチング装置を６．５×１０^-4
Ｐａ迄排気した後、装置に酸素を５ＳＣＣＭ導入し、高
周波出力３００Ｗ、閉じ込め磁界１０^-2Ｔ、イオンの加
速電圧５００Ｖとし、エッチング時間を１時間とした。

【００７３】この条件でのドライエッチングによって、
ガラス基板４０表面上に形成されたフォトレジスト膜４
２はエッチングされて完全に消失した。同時にガラス基
板４０もエッチングされ、ガラス基板４０表面には、直
径約１００μｍ、曲率半径約５ｍｍの概ね球面状の凸弧
面１２が形成された（図１３（ｅ））。

【００７４】イオンの加速電圧を変えることによって、
エッチング速度を変化させることができ、加速電圧３０
０Ｖ及び７００Ｖの各々において、ガラス基板４０表面
の概ね球面状の凸弧面１２の曲率半径は各々約１０及び
２．５ｍｍであり歪を持った球面となった。

【００７５】また、フォトマスク６０のパターンとし
て、円形ではなく楕円形を用いた場合、最終的に形成さ
れるガラス基板４０表面の凸弧面１２は球面状ではな
く、回転楕円体面状となるが、かかる回転楕円体面状の
凸弧面１２も上記の実施例の方法により容易に形成する
ことができた。

【００７６】

【実施例５】フォトマスク６０のパターンが長径１５０
μｍ、短径７５μｍの楕円形であることを除き、実施例
４と同様の方法でガラス基板４０表面に凸弧面１２を形
成した。イオンの加速電圧を５００Ｖとした場合、得ら
れたガラス基板４０表面の凸弧面１２は、長径側曲率半
径約１１．３ｍｍ、短径側曲率半径約２．８ｍｍの回転
楕円体面状であった。

【００７７】ガラス基板４０以外の光学材料、例えばＫ
ＮｂＯ₃、Ｎｄ：Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂ 等の材料においても、エ
ッチング速度がガラス基板４０と異なる以外、上記の実
施例１から６と同様の方法により容易にその表面に凸弧
面１２を形成することができる。

【００７８】

【実施例６】この実施例は球面を形成したフォトレジス
トをマスクにして、エッチング途中でエッチング条件を
連続的に変化させた場合、エッチング後のガラス基板の
球面状凸弧面がどのように変化するかを実験した例であ
る。まず、フォトレジスト膜４２を６μｍの厚さに形成
した他は実施例５と同様にしてガラス基板４０上に曲率
半径約１００μｍの概ね球面状の凸弧面４２ａを形成し
た。

【００７９】次にこうしてフォトレジストで疑似球面を
形成したガラス基板４０を日電アネルバ社製ＥＣＲ−３
１０型ドライエッチング装置にセットし、６．５×１０
^-4Ｐａ迄排気した後、酸素を５ＳＣＣＭ導入し、高周波
出力３００Ｗ、閉じ込め磁界１０^-2Ｔ、イオンの加速電
圧を５００Ｖから１Ｖ／分の早さで下げて１時間３０分
エッチングした。

【００８０】このとき、フォトレジストは完全に消失
し、フォトレジストの形状がガラス基板上に転写され、
直径約１００μｍ、曲率半径が、中心部では５ｍｍ、周
辺部では４．３ｍｍの歪を持った球面が作製できた。

【００８１】図１４は東京応化製フォトレジストＯＦＰ
Ｒ８００をマスクとしてＢＫ７ガラス基板をエッチング
した時のＥＣＲ−３１０装置で加速電圧（Ｘ軸）とフォ
トレジストとガラス基板とのエッチング速度の比を示
す。この図から明らかなように、エッチング途中でエッ
チング条件を連続的に変化させると、ガラス基板の球面
に対し半径方向に任意の歪を与えることができる。

【００８２】本実施例では加速電圧を連続的に変化さ
せ、エッチング後の形状をコントロールしたが、加速電
圧に限らずガス流量、高周波出力等の他のパラメータを
変えても同じ効果が得られる。また、連続的にではな
く、段階的に変化させても、半径方向に段階的な歪を持
つ球面が得られる。

【００８３】現像リンス後の形状を楕円柱とした場合、
この方法で、レーザダイオードの集光には最適な非球面
の楕円体レンズが製作可能である。この方法によれば、
エッチング途中にエッチング条件を変更して球面から任
意の歪みを持った非球面を形成できる。

【００８４】

【実施例７】次に、凸弧面１２を形成すべき光学材料と
してＫＮｂＯ₃単結晶を使用した実施例を説明する。凸
弧面１２の形成方法自体は実施例４とほぼ同じである
が、フォトマスク６０として上下にそれぞれ複数個の円
形パターンを有するものを用いた。こうしてガラス基板
の代わりにＫＮｂＯ₃単結晶を用いると共に複数個の円
形パターンを有するフォトマスクを用いて実施例４と同
様密着露光を行った後、ＮＭＤ−３現象液で現像、純水
でリンスすることにより前記単結晶上に直径１００μｍ
の円柱状フォトレジスト膜を前記円形パターンに対応し
て複数個形成した。次にこれを実施例４と同様にクリー
ンオーブン中で熱処理後に日電アネルバ社製ＥＣＲ−３
１０型ドライエッチング装置を使用してドライエッチン
グした。ドライエッチング条件は以上の操作により、Ｋ
ＮｂＯ₃単結晶の表面上に直径約１００μｍ、曲率半径
約６．０ｍｍの概ね球面状の凸弧面１２が複数個形成さ
れた。

【００８５】以上実施例１から実施例７で凸弧面を形成
した光学材料は、コーティングを施し、反射部と窓部を
設けることにより、本発明の光学デバイスとして使用す
ることができる。

【００８６】

【実施例８】次に、本発明の製造方法により得られる光
学ディバイスを高調波変換ディバイスとして使用した短
波長レーザ装置についての実施例を説明する。

【００８７】本実施例による高調波変換デバイス及び短
波長レーザ装置の構成の概略を図１５に示す。図１５に
おいて１はＳＡＮＹＯ社製、レーザダイオードＳＬＤ７
０３３１０１、２はＮｅｗ Ｐｏｒｔ社製フォーカシン
グレンズＦ−Ｌ４０Ｂ、３は平凸球面レンズφ＝２５ｍ
ｍ ｆ＝６２．９ｍｍ、２０は本発明による高調波変換
デバイスであり、ＫＮｂＯ₃の単結晶のａ面を研磨し、
片面に凸球面を形成後、高反射コーティングを施し、部
分的にコーティングを除去したものである。

【００８８】１２は、透光性光学材料表面に作製した凸
球面、１７は透光性光学材料に基本波を入射するために
コーティング膜を一部分取り去った入射窓、１８は高調
波を取り出すためにコーティング膜を一部分取り去った
高調波出力窓である。破線は光軸を表す。

【００８９】コーティングは凸球面を持つ面、およびそ
の対向面に、波長８６０ｎｍで反射率９９．９５％、４
３０ｎｍで９９．９％となるように施した。透光性光学
材料としてＫＮｂＯ₃を用い、実際に作製した高調波変
換デバイスの斜視図を図１０に示す。この高調波変換デ
バイスは以下のように作成した。

【００９０】ａ面が１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さが５ｍｍ
のＫＮｂＯ₃の表面に東京応化工業（株）製のフォトレ
ジストＯＦＰＲ８００をスピンコートし、プリベークを
行って６μｍ厚のフォトレジスト膜を形成した。次に円
形の遮光パターンを持つフォトマスクをフォトレジスト
表面に密着して紫外線を照射し密着露光を行った。この
ときフォトマスクの円形パターンの直径を１０４μｍ、
１０２μｍ、１００μｍ、９８μｍ、９６μｍと少しず
つ変化させた組合せを複数配置した。各々の直径の組が
図１０で示す７から１１の凸球面の行に対応している。

【００９１】紫外線で露光したフォトレジスト膜を東京
応化工業製現像液ＮＭＤ−３で１分間現像し、純水でリ
ンスした後乾燥した。ＫＮｂＯ₃上には円柱状のフォト
レジスト膜が残った。これを先ず、１００℃のクリーン
オーブンで３０分間乾燥した後、１７５℃のクリーンオ
ーブンで１時間ポストベークを行ったところ、熱流動に
より概ね球面状の凸弧面が形成された。

【００９２】このようにして表面に球面状のフォトレジ
ストを形成したＫＮｂＯ₃を、日電アネルバ社製ＥＣＲ
−３１０Ｅ型ドライエッチング装置を使用してドライエ
ッチングし、フォトレジストで作製した凸球面を転写し
た。このときにエッチング条件は、エッチングガス、酸
素 ５ＳＣＣＭ、マイクロ波入力３００Ｗ、イオンの閉
じ込め磁界１０-2Ｔ、イオンの加速電圧３２５Ｖとし
た。

【００９３】このようにして作製した凸球面の曲率半径
は、直径１０４μｍのパターンで作製した球面が１０．
４４ｍｍ、以下、１０．２６ｍｍ、１０．１２ｍｍ、
９．９６ｍｍ、９．８０ｍｍであった。

【００９４】このようにして凸球面を作製したＫＮｂＯ
₃単結晶の球面を作製した面とその対向する面にＴｉＯ₂
とＳｉＯ₂からなる高反射コーティングを施した。コー
ティングに先立ち、まず、球面を形成した側に東京応化
工業製ＳＭＲ８９００フォトレジストをスピンコート
し、プリベークを行って９μｍの厚さの膜を形成し、つ
いで密着露光、現像処理によって基本波を入射する窓部
のみにフォトレジストを残した。

【００９５】この状態で日本真空社製 ＥＸ−５５０型
電子線蒸着装置でＴｉＯ₂とＳｉＯ₂を交互に電子線蒸着
して、８６０ｎｍで最大の反射率が得られる条件で６周
期、１２層を、ついで４３０ｎｍで最大の反射率が得ら
れる条件で１２．５周期、２５層蒸着した。試料の温度
は最高で１６０℃以下となるように蒸着は間欠的に行っ
た。このコーティング膜の反射率は、波長８６０ｎｍで
９９．９５％、４３０ｎｍで９９．９％であった。

【００９６】試料を蒸着装置から取り出した後、アセト
ンに浸漬して超音波洗浄器を用いて洗浄し、フォトレジ
ストとその上に蒸着されたコーティング膜を取り去り、
入射窓を形成した。

【００９７】次に、対向する面にも同様の処理を施し、
コーティングを施して、高調波出力窓を形成した。これ
を、図１５で示した構成となるようにセットし、高調波
変換デバイスを３１．７℃に保持しながら、曲率半径１
０．１２ｍｍの球面を用いるように波長８６２ｎｍ、７
８ｍＷのレーザ光を入射したところ、波長４３１ｎｍ、
１．４ｍＷの高調波出力と、波長８６２ｎｍ、５２ｍＷ
の基本波が得られた。

【００９８】

【実施例９】本発明の製造方法により得られる光学ディ
バイスを用いた、２波長のレーザ光を発生する短波長レ
ーザ装置と、電気光学効果を利用した波長選択フィルタ
ーを組み合わせたレーザ装置の実施例を説明する。

【００９９】本実施例のレーザ装置の構成の概略を図１
６に示す。図１６において１はＳＡＮＹＯ社製、レーザ
ダイオードＳＬＤ７０３３１０１、２はＮｅｗ Ｐｏｒ
ｔ社製フォーカシングレンズＦ−Ｌ４０Ｂ、３は平凸球
面レンズφ＝２５ｍｍ ｆ＝６２．９ｍｍ、２０は高調
波変換ディバイスであり、ニオブ酸カリウム単結晶のａ
面を研磨し、片面に凸球面を形成後、高反射コーティン
グを施し、部分的にコーティングを除去したものであ
る。

【０１００】このニオブ酸カリウム単結晶のａ軸伝搬を
用いた短波長レーザ装置からは、偏光方向が互いに直交
する波長８６２ｎｍの基本波と、４３１ｎｍの第２高調
波が得られた。この基本波と第２高調波を分離する為
に、まず、コリメートレンズ７０で出射光を平行光にし
た後、８６２ｎｍで１／２波長、４３１ｎｍで１波長に
相当する波長板７１を挿入し、偏光方向を平行にした。

【０１０１】次いでｃｏｎｏｐｔｉｃｓ社製Ｅ．Ｏ．変
調器（電気光学効果変調器）ＭＯＤＥＬ３７０ ７２を
置いた。クロスニコルプリズム７４はＥ．Ｏ．変調器に
組み込まれている。

【０１０２】上記構成のレーザ装置において、変調器に
かけるバイアス電圧を変化させると、８６２ｎｍ、４３
１ｎｍの光強度は変化し、バイアス電圧５８３Ｖで、波
長４３１ｎｍ、１．１５ｍＷ、波長８６２ｎｍ、４．２
ｍＷの出力が得られ、バイアス電圧１１６６Ｖで、波長
４３１ｎｍ、０．０３ｍＷ、波長８６２ｎｍ、３２ｍＷ
の出力が得られた。

【０１０３】さらに、必要に応じて各々の波長で適当な
透過率となる波長選択フィルター７３を挿入すれば、出
力のバランスを調整できる。たとえば、８６２ｎｍで透
過率３０％、４３１ｎｍで９０％の透過率のフィルター
を挿入すれば、高密度光磁気ディスクのデータ書き込み
に必要な約１０ｍＷの８６２ｎｍのレーザ光と、データ
の読み出しに必要な約１ｍＷの４３１ｎｍの短波長レー
ザ光とが同軸で得られる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明により、光路長の長い光学デバイ
ス、特に効率の高い光の高調波変換デバイスを簡便かつ
安価に製造することができる。また、前記高調波変換デ
バイスを用いて、直接変調が可能な高出力の短波長レー
ザ装置、さらには２波長を同軸で得られるレーザ装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学デバイスの一例を示す断面図

【図２】本発明の光学デバイスの他の一例を示す断面図

【図３】本発明の光学デバイスの更に他の一例を示す断
面図

【図４】凸弧面を有する光学デバイスの断面図

【図５】凸弧面の一部が反射部を形成する光学デバイス
の断面図

【図６】２材料を接合させ、片面に凸弧面を形成した光
学デバイスを示す断面図

【図７】２材料を接合させ、対向する両面に凸弧面を形
成した光学デバイスの断面図

【図８】凸弧面を対向する両面に形成した光学デバイス
を示す断面図

【図９】プリズムが反射部を形成する本発明の光学デバ
イス

【図１０】本発明の光学デバイスの一例を示す斜視図

【図１１】本発明の光学デバイスの製造方法の一例を示
した工程図

【図１２】本発明の光学デバイスの製造方法の他の例を
示した工程図

【図１３】本発明の光学デバイスの製造方法のさらに他
の例を示した工程図

【図１４】ドライエッチング条件として加速電圧を変化
させたときのフォトレジスト膜／ガラス基板の速度を比
較した図

【図１５】本発明の光学デバイスを使用した短波長レー
ザ装置の一例を示した概略図

【図１６】本発明の光学デバイスを使用した２波長同軸
レーザ装置の一例を示した概略図

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ フォーカシングレンズ ３ フォーカシングレンズ ７〜１１曲率半径が少しづつ異なる凸弧面 １２（１２ａ、１２ｂ） 光学材料表面の凸弧面 ２０ 光学デバイス １５ 第１反射部 １６ 第２反射部 １７ 入射窓 １８ 出力窓 １９ プリズム ４０ 透光性光学材料 ４２ フォトレジスト膜 ４２ａ フォトレジスト膜に形成された凸弧面 ５０ 引き伸ばし機 ５２ 露光用原板 ６０ フォトマスク ６２ ディフーザ ７０ コリメートレンズ ７１ 波長板 ７２ 電気光学効果変調器 ７３ 波長選択フィルター ７４ クロスニコルプリズム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−6075（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−257382（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−320221（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−136460（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−161878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−143880（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−13782（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/37 - 1/39 G02B 5/04 - 5/08 H01S 3/109

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する第１の面と第２の面とを有する
   透光性光学材料からなり、前記第１の面に設けた複数の
   第１反射部と、各第１反射部に対向して前記第２の面に
   設けた複数の第２反射部とを有するとともに、前記第１
   反射部と第２反射部との間に設けられ第１反射部と第２
   反射部とを交互に結ぶジグザグの光路を有することを特
   徴とする光学ディバイスを製造する方法であり、 前記透光性光学材料の表面上に形成されたフォトレジス
   ト膜に、フォトリソグラフィー法による露光、現像によ
   り少なくとも１つの凸弧面を形成し、 前記透光性光学材料の表面及び前記フォトレジスト膜を
   エッチングして、フォトレジスト膜の前記凸弧面に類似
   した少なくとも１つの凸弧面を透光性光学材料の表面に
   形成し、 この凸弧面を形成した面及び凸弧面を形成した面に対抗
   する面の表面に反射膜をコーティングすることにより反
   射部を設ける工程を有し、 前記フォトリソグラフィー法で凸弧面を形成する方法と
   して、フォトレジスト膜に円形あるいは楕円形のパター
   ンを露光する露光工程において、露光強度を前記パター
   ンの中心から周辺に行くにつれ次第に変化させることを
   特徴とする 光学ディバイスの製造方法。
2. 【請求項２】 露光強度を前記パターンの中心から周辺
   に行くにつれ次第に変化させる前記露光工程が、解像度
   の低いレンズを露光用レンズとして用い、フォトマスク
   の円形／楕円形パターンをフォトレジスト膜に結像して
   露光する工程であることを特徴とする請求項１記載の光
   学ディバイスの製造方法。
3. 【請求項３】 露光強度を前記パターンの中心から周辺
   に行くにつれ次第に変化させる前記露光工程が、フォト
   レジスト膜上に形成すべき円形／楕円形パターンをデフ
   ォーカス状態でフォトレジスト膜に結像しフォトレジス
   ト膜を露光する工程であることを特徴とする請求項２記
   載の光学ディバイスの製造方法。
4. 【請求項４】 露光強度を前記パターンの中心から周辺
   に行くにつれ次第に変化させる前記露光工程が、パター
   ンを形成したフォトマスクを使用してフォトレジスト膜
   を露光するとき、黒または白抜きの円形／楕円形をフォ
   ーカスをずらして写真撮影し、中央部から周辺に行くほ
   ど黒化濃度が変化する円形／楕円形パ ターンを持つネガ
   フィルムを得、このネガフィルムを円形／楕円形パター
   ン転写用原板としてフォトレジスト膜に結像し、あるい
   は、フォトレジスト膜に原板を近接または密着させた状
   態で露光する工程であることを特徴とする請求項１記載
   の光学ディバイスの製造方法。
5. 【請求項５】 露光強度を前記パターンの中心から周辺
   に行くにつれ次第に変化させる前記露光工程が、散乱光
   を用いて、形成すべきパターンをフォトレジスト膜に結
   像し、露光する工程であることを特徴とする請求項１記
   載の光学ディバイスの製造方法。
6. 【請求項６】 散乱光を形成するための露光用光学系の
   途中にディフーザを挿入したことを特徴とする請求項５
   記載の光学ディバイスの製造方法。
7. 【請求項７】 露光強度を前記パターンの中心から周辺
   に行くにつれ次第に変化させる前記露光工程が、パター
   ンを形成したフォトマスクをフォトレジスト膜から離し
   て両者間に間隔を設けた状態でフォトレジスト膜を露光
   する工程であることを特徴とする請求項１記載の光学デ
   ィバイスの製造方法。
8. 【請求項８】 透光性光学材料の表面及びフォトレジス
   ト膜のエッチングをドライエッチングで行なうと共に、
   このドライエッチング条件をエッチング中、随時連続的
   又は段続的に変化させることを特徴とする請求項１記載
   の光学ディバイスの製造方法。
9. 【請求項９】 対向する第１の面と第２の面とを有する
   透光性光学材料からなり、前記第１の面に設けた複数の
   第１反射部と、各第１反射部に対向して前記第２の面に
   設けた複数の第２反射部とを有するとともに、前記第１
   反射部と第２反射部との間に設けられ第１反射部と第２
   反射部とを交互に結ぶジグザグの光路を有することを特
   徴とする光学ディバイスを製造する方法であり、 前記透光性光学材料の表面上に形成された概ね平滑な上
   端面を有するフォトレジスト膜に、フォトリソグラフィ
   ー法によってパターンを形成して円柱状または楕円柱状
   のフォトレジスト膜を形成し、 このフォトレジスト膜を熱処理して、このフォトレジス
   ト膜の概ね平坦な上端面を凸弧面に変形させ、光学材料
   の表面及び前記変形したフォトレジスト膜をエッチング
   して、フォトレジスト膜の前記凸弧面に類似した少なく
   とも１つの凸弧 面を透光性光学材料の表面に形成し、 この凸弧面を形成した面及び凸弧面を形成した面に対抗
   する面の表面に反射膜をコーティングすることにより反
   射部を設けることを特徴とする 光学ディバイスの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 透光性光学材料の表面及びフォトレジ
    スト膜のエッチングをドライエッチングで行なうと共
    に、このドライエッチング条件をエッチング中随時連続
    的または段続的に変化させることを特徴とする請求項９
    記載の光学ディバイスの製造方法。
11. 【請求項１１】 反射部を設ける工程が、 凸弧面を形成した面及び対向する面にフォトレジストを
    スピンコートし、プリベークを行ってフォトレジスト膜
    を形成する工程と、 ついで密着露光、現像処理によって第１の面の端部、及
    び第１又は第２の面の逆端部にフォトレジスト膜を残す
    工程と、 このフォトレジスト膜が残った面にコーティングを施し
    た後、フォトレジスト膜とその上に形成されたコーティ
    ング膜を取り去る工程、 とを含む ことを特徴とする請求項１又は９記載の光学デ
    ィバイスの製造方法。