JP5362256B2 - 反射防止膜を備えた光学部品及びレーザー光伝送方法 - Google Patents
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Description
ここで、Nf、Ns及びN0は、それぞれ、膜の屈折率、膜が設けられる基板の屈折率、及び媒質の屈折率である。基板が石英ガラス(屈折率:約1.45)及び媒質が空気(屈折率:約1.00)の場合、Nf=1.20であれば上記式を満たすが、一般に、反射防止膜として用いられる材料はMgF2(屈折率:約1.36)、SiO2(屈折率:約1.44)、Al2O3(屈折率:約1.60)、Ta2O5(屈折率:約2.10)、TiO2(屈折率:約2.20)等である。従って、通常、反射防止膜を単一層からなる膜として構成することができない。
光学部品本体の光入射面及び/又は光出射面を被覆するように反射防止膜が設けられたものであって、
上記反射防止膜は、光学部品本体側の高屈折率層と該高屈折率層の外側の低屈折率層とが積層されてなる2層構造を有し、
上記高屈折率層はTa2O5、HfO2、Nb2O5、又はZrO2で形成され、かつ、上記低屈折率層はSiO2で形成され、
上記高屈折率層は上記低屈折率層よりも光学的膜厚が小さく、
上記高屈折率層の厚さが30〜70nm、及び上記低屈折率層の厚さが230〜255nmであることを特徴とする。
上記反射防止膜は、光学部品本体側の高屈折率層と該高屈折率層の外側の低屈折率層とが積層されてなる2層構造を有し、
上記高屈折率層はTa 2 O 5 、HfO 2 、Nb 2 O 5 、又はZrO 2 で形成され、且つ、上記低屈折率層はSiO 2 で形成され、
上記高屈折率層は上記低屈折率層よりも光学的膜厚が小さく、
上記高屈折率層の厚さが30〜70nm、及び上記低屈折率層の厚さが230〜255nmであり、
上記伝送するレーザー光は、波長が1020〜1130nmであることを特徴とする。
以下の反射防止膜1〜8を作製した。ここで、反射防止膜1,3,5及び7は、本願実施形態に係る構成の実施例を示す。また、反射防止膜2,4,6及び8は、本願実施形態の要件を満足しない参考実施例を示す。それぞれの構成は、表1にも示す。
光学薄膜の特性行列Mは、数1で表される。
Ta2O5からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を、石英ガラス基板上に設けた。
反射防止膜1と同様にして、Ta2O5からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜2とした。この反射防止膜2は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が2.05、膜厚d1=216.10nm、及び光学的膜厚D1=1.641であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=128.46nm、及び光学的膜厚D2=0.692であった。
反射防止膜1と同様にして、ZrO2からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜3とした。この反射防止膜3は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が1.95、膜厚d1=53.06nm、及び光学的膜厚D1=0.390であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=240.98nm、及び光学的膜厚D2=1.298であった。
反射防止膜1と同様にして、ZrO2からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜4とした。この反射防止膜4は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が1.95、膜厚d1=217.76nm、及び光学的膜厚D1=1.600であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=131.21nm、及び光学的膜厚D2=0.707であった。
反射防止膜1と同様にして、HfO2からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜5とした。この反射防止膜5は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が1.86、膜厚d1=68.86nm、及び光学的膜厚D1=0.481であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=232.85nm、及び光学的膜厚D2=1.254であった。
反射防止膜1と同様にして、HfO2からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜6とした。この反射防止膜6は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が1.86、膜厚d1=217.05nm、及び光学的膜厚D1=1.517であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=138.72nm、及び光学的膜厚D2=0.747であった。
反射防止膜1と同様にして、Nb2O5からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜7とした。この反射防止膜7は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が2.24、膜厚d1=31.46nm、及び光学的膜厚D1=0.265であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=250.84nm、及び光学的膜厚D2=1.351であった。
反射防止膜1と同様にして、Nb2O5からなる高屈折率層とSiO2からなる低屈折率層とを備えた反射防止膜を設け、反射防止膜8とした。この反射防止膜8は、1064nmの波長において、高屈折率層の屈折率が2.24、膜厚d1=206.38nm、及び光学的膜厚D1=1.736であり、低屈折率層の屈折率が1.44、膜厚d2=120.43nm、及び光学的膜厚D2=0.649であった。
試験評価1における反射防止膜1及び2を用いて、それぞれのレーザー損傷しきい値を測定した。
図4〜7によれば、反射防止膜1〜8では、1064nmの波長における反射率は全て0.1%以下である。従って、上記構成の2層構造体の反射防止膜により、反射率の低い反射防止膜が得られることが分かる。
10 光学部品本体
11 反射防止膜
12 高屈折率層
13 低屈折率層
Claims (3)
- 光学部品本体の光入射面及び/又は光出射面を被覆するように反射防止膜が設けられた光学部品であって、
上記反射防止膜は、光学部品本体側の高屈折率層と該高屈折率層の外側の低屈折率層とが積層されてなる2層構造を有し、
上記高屈折率層はTa2O5、HfO2、Nb2O5、又はZrO2で形成され、かつ、上記低屈折率層はSiO2で形成され、
上記高屈折率層は上記低屈折率層よりも光学的膜厚が小さく、
上記高屈折率層の厚さが30〜70nm、及び上記低屈折率層の厚さが230〜255nmであることを特徴とする光学部品。 - 請求項1に記載された光学部品において、
上記光学部品本体が高出力レーザー用光学素子本体であることを特徴とする光学部品。 - 高出力レーザー用光学素子本体の光入射面及び/又は光出射面を被覆するように反射防止膜が設けられた高出力レーザー用光学素子にレーザー光を伝送するレーザー光伝送方法であって、
上記反射防止膜は、光学部品本体側の高屈折率層と該高屈折率層の外側の低屈折率層とが積層されてなる2層構造を有し、
上記高屈折率層はTa 2 O 5 、HfO 2 、Nb 2 O 5 、又はZrO 2 で形成され、且つ、上記低屈折率層はSiO 2 で形成され、
上記高屈折率層は上記低屈折率層よりも光学的膜厚が小さく、
上記高屈折率層の厚さが30〜70nm、及び上記低屈折率層の厚さが230〜255nmであり、
上記伝送するレーザー光は、波長が1020〜1130nmであることを特徴とするレーザー光伝送方法。
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