JPH01300202A - 反射体および該反射体を用いた干渉装置 - Google Patents
反射体および該反射体を用いた干渉装置Info
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- JPH01300202A JPH01300202A JP13079188A JP13079188A JPH01300202A JP H01300202 A JPH01300202 A JP H01300202A JP 13079188 A JP13079188 A JP 13079188A JP 13079188 A JP13079188 A JP 13079188A JP H01300202 A JPH01300202 A JP H01300202A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、耐熱性に優れ、特に可視・赤外の広い波長領
域において高反射率の反射膜、損失の少ない半透光性反
射膜などを有する反射体に関し、干渉計、光合流・分岐
器などに利用できる。
域において高反射率の反射膜、損失の少ない半透光性反
射膜などを有する反射体に関し、干渉計、光合流・分岐
器などに利用できる。
〈従来技術〉
可視光から赤外光の広い波長領域において最も高い反射
率を有する反射膜として、銀反射膜が広く用いられてい
る。しかし銀は一般にガラス基板等との密着が悪く、そ
のため特に高温下において光学特性の劣化が生じるとい
う問題点があった。
率を有する反射膜として、銀反射膜が広く用いられてい
る。しかし銀は一般にガラス基板等との密着が悪く、そ
のため特に高温下において光学特性の劣化が生じるとい
う問題点があった。
銀反射膜と基板との密着を高めるために、従来以下のよ
うな提案がなされている。
うな提案がなされている。
特開昭５１−９３２３５号では、ガラス基板上にアルミ
等の薄膜層を形成し、その上に銀を蒸着した反射膜を開
示している。この膜は透過損失が大きいため、特に半透
光性反射膜として用いる場合には適していない。
等の薄膜層を形成し、その上に銀を蒸着した反射膜を開
示している。この膜は透過損失が大きいため、特に半透
光性反射膜として用いる場合には適していない。
特公昭５５−１５５５０号では、銀とアルミニウムを混
合したターゲットを用いてスパッタを行ない、反射膜を
作製する方法が開示されている。
合したターゲットを用いてスパッタを行ない、反射膜を
作製する方法が開示されている。
この作製法は、通常の真空蒸着法に比べ量産性に劣ると
いう問題がある。
いう問題がある。
耐熱性を有し、半透光性反射膜として優れた光学特性を
有する反射膜として、ＴｉＯ２５１０２多層膜等の誘電
体多層膜が用いられることが多い。
有する反射膜として、ＴｉＯ２５１０２多層膜等の誘電
体多層膜が用いられることが多い。
この反射膜は、分光反射特性がほぼ一定となる波長領域
が銀反射膜に比べ極めて狭いため、例えば可視光領域全
体のように広い波長領域を走査する干渉装置に用いるこ
とができない。
が銀反射膜に比べ極めて狭いため、例えば可視光領域全
体のように広い波長領域を走査する干渉装置に用いるこ
とができない。
〈 発明か解決しようとする問題点 〉本発明は、上記
の点に鑑み、耐熱性を有し、半透光性反射膜として良好
な光学特性を有し、憬産性に優れ、さらに広い波長範囲
においてほぼ一定の反射率を有する反射体、および該反
射体を用いた干渉装置を提供することを目的とする。
の点に鑑み、耐熱性を有し、半透光性反射膜として良好
な光学特性を有し、憬産性に優れ、さらに広い波長範囲
においてほぼ一定の反射率を有する反射体、および該反
射体を用いた干渉装置を提供することを目的とする。
〈 問題点を解決するための手段 〉
本発明による問題点解決手段として、ガラス等の透光性
基板と銀薄膜の間に酸化チタン薄膜を介在させ、両者の
密着性を向上させるよう構成する。
基板と銀薄膜の間に酸化チタン薄膜を介在させ、両者の
密着性を向上させるよう構成する。
また、干渉装置に、上記反射膜を用いる。
〈作用〉
酸化チタン薄膜は、ガラス等の透光性基板に対して良好
な密着性を有している。そして銀薄膜は酸化チタン薄膜
に対して強い密着性を有し、高温下での銀の凝集が抑制
される。
な密着性を有している。そして銀薄膜は酸化チタン薄膜
に対して強い密着性を有し、高温下での銀の凝集が抑制
される。
また、酸化チタン薄膜は透明であり光の吸収がないため
、反射膜全体の透過損失が極めて小さい。
、反射膜全体の透過損失が極めて小さい。
この反射膜は、銀反射膜と同様に、広い波長領域におい
てほぼ一定の反射率を有する。
てほぼ一定の反射率を有する。
〈実施例〉
以下、実施例に基いて発明の詳細な説明を行なう。
本発明の第一の実施例に係る反射体の断面図を第１図（
ａ）に示す。本発明に係る反射体は、ガラス基板ｌ上に
、真空蒸着法により酸化チタン薄膜層２を厚さ９００人
で形成する。そして、その上に真空蒸着法により銀薄膜
層３を厚さ４００人で形成し、酸化チタン薄膜層と銀Ｆ
ＪＭ層七により反射膜４を構成する。
ａ）に示す。本発明に係る反射体は、ガラス基板ｌ上に
、真空蒸着法により酸化チタン薄膜層２を厚さ９００人
で形成する。そして、その上に真空蒸着法により銀薄膜
層３を厚さ４００人で形成し、酸化チタン薄膜層と銀Ｆ
ＪＭ層七により反射膜４を構成する。
本実施例に係る反射膜の耐熱試験結果を第２図に示す。
横軸は加熱温度、縦軸は反射率であり、加熱条件は空気
中３０分間、測定は波長６３３ｎｍで行なった。この図
より、反射率は加熱温度２００℃までまっｂく変化がな
いこと、３００℃まで良好な反射率を有することがわか
る。
中３０分間、測定は波長６３３ｎｍで行なった。この図
より、反射率は加熱温度２００℃までまっｂく変化がな
いこと、３００℃まで良好な反射率を有することがわか
る。
反射率の測定と同時に透過率の測定も行ない、損失（ｌ
−（反射率＋透過率））を計算した。その結果を第３図
に示す。半透光性反射率としての性能は損失が小さいほ
ど良好であるが、これについても３００℃まで良好な特
性を有することがわかる。
−（反射率＋透過率））を計算した。その結果を第３図
に示す。半透光性反射率としての性能は損失が小さいほ
ど良好であるが、これについても３００℃まで良好な特
性を有することがわかる。
これに対し、ガラス基板上に銀膜層を直接蒸着した反射
膜では、１００℃以上の加熱で特性の劣化が起こり、２
００℃を越えると膜が白濁化する。
膜では、１００℃以上の加熱で特性の劣化が起こり、２
００℃を越えると膜が白濁化する。
これは、銀とガラスとの密着が悪く、加熱によって銀が
凝集するためであるが、本実施例に示したようにガラス
基板ｌ上に酸化チタン薄膜層２を介在させることにより
、銀が下地の酸化チタンによく密着し、耐熱性が向上す
るものと考えられる。
凝集するためであるが、本実施例に示したようにガラス
基板ｌ上に酸化チタン薄膜層２を介在させることにより
、銀が下地の酸化チタンによく密着し、耐熱性が向上す
るものと考えられる。
この例では高反射率の半透光性反射膜を示したが、その
ほか例えば反射率と透過率がほぼ同じになるよう銀薄膜
層３の膜厚を調整した低損失の半透光性反射膜とするこ
とができる。この様な半透光性反射膜は、光通信用光合
流・分岐器として、またマツハツエンダ−あるいはマイ
ケルソン型干渉計におけるビームスプリッタとして用い
ることができる。
ほか例えば反射率と透過率がほぼ同じになるよう銀薄膜
層３の膜厚を調整した低損失の半透光性反射膜とするこ
とができる。この様な半透光性反射膜は、光通信用光合
流・分岐器として、またマツハツエンダ−あるいはマイ
ケルソン型干渉計におけるビームスプリッタとして用い
ることができる。
本反射膜４に用いた銀薄膜層３は、常温であっても空気
中に長時間さらすことにより、硫化、あるいは湿度の影
響により劣化する。これを防ぐためには銀薄膜層３上に
保護膜を形成することが考えられる。第１図（ｂ）は保
護膜を形成した反射体の断面図で、基板１、酸化チタン
薄膜層２、銀薄膜ｙｍ３は上記実施例と同じであるが、
さらにその上にＭｇＦ２よりなる保護膜５を真空蒸着法
によって形成している。保護膜５としてはこの他に、Ｓ
ｉＯ２、ＴｉＯＱ、ＺｎＳ、ＣａＦ ２．５ｉＮ−ｂ、
Ａｌｌ！２ｏｓなどの無機材料や、ポリイミド、各種フ
ォトレジストなどの有機材料などを用いることができる
。
中に長時間さらすことにより、硫化、あるいは湿度の影
響により劣化する。これを防ぐためには銀薄膜層３上に
保護膜を形成することが考えられる。第１図（ｂ）は保
護膜を形成した反射体の断面図で、基板１、酸化チタン
薄膜層２、銀薄膜ｙｍ３は上記実施例と同じであるが、
さらにその上にＭｇＦ２よりなる保護膜５を真空蒸着法
によって形成している。保護膜５としてはこの他に、Ｓ
ｉＯ２、ＴｉＯＱ、ＺｎＳ、ＣａＦ ２．５ｉＮ−ｂ、
Ａｌｌ！２ｏｓなどの無機材料や、ポリイミド、各種フ
ォトレジストなどの有機材料などを用いることができる
。
次に、本発明の第二の実施例に係るファプリーペロー干
渉装置を示す。第４図（ａ）は該ファプリーペロー干渉
装置の構造断面図であって、ガラス基板１０、！■には
上記第一実施例に示した半透光性反射膜４が形成されて
おり、さらに基板１０には八〇よりなるスペーサ膜１３
が形成されている。基板１１の反射膜４の反対面には、
後述する静電接合用に電極１４が形成されている。基板
ｌｌは、その反射膜４か基板１０の反射膜４と対向する
ように基板ｌＯ上に重ね合わされ、スペーサ膜１３との
接触部分で接合される。
渉装置を示す。第４図（ａ）は該ファプリーペロー干渉
装置の構造断面図であって、ガラス基板１０、！■には
上記第一実施例に示した半透光性反射膜４が形成されて
おり、さらに基板１０には八〇よりなるスペーサ膜１３
が形成されている。基板１１の反射膜４の反対面には、
後述する静電接合用に電極１４が形成されている。基板
ｌｌは、その反射膜４か基板１０の反射膜４と対向する
ように基板ｌＯ上に重ね合わされ、スペーサ膜１３との
接触部分で接合される。
対向する反射膜４間でファプリーベロー干渉が生じ、反
射膜４の間隔に応じた特定波長の光を透過する。
射膜４の間隔に応じた特定波長の光を透過する。
本実施例の干渉装置では、基板１１に外力を印加して反
射膜間隔を変化させ、透過波長を制御することができる
。
射膜間隔を変化させ、透過波長を制御することができる
。
本干渉装置は、特願昭６２−７５５４９号に開示されて
いるように静電接合法を用いて作製されている。すなわ
ち、通常２００〜６００℃の加熱を行ない、基板ｌＯ上
の導電性スペーサ膜１３を陽極、基板１１の裏面にある
電極１４を陰極とし、両極間に１００〜８００ｖの電圧
を印加して接合する。
いるように静電接合法を用いて作製されている。すなわ
ち、通常２００〜６００℃の加熱を行ない、基板ｌＯ上
の導電性スペーサ膜１３を陽極、基板１１の裏面にある
電極１４を陰極とし、両極間に１００〜８００ｖの電圧
を印加して接合する。
従来はこの加熱のために反射膜特性の劣化が生じていた
が、本発明による反射膜４は、上記第一実施例で示した
ように、３００℃加熱までほぼ良好な特性を保つため、
本干渉装置に用いることができる。
が、本発明による反射膜４は、上記第一実施例で示した
ように、３００℃加熱までほぼ良好な特性を保つため、
本干渉装置に用いることができる。
第５図に示す実線は本干渉装置の分光透過スペクトル例
であり、横軸は波長、縦軸は透過率である。比較のため
、従来の耐熱性反射膜を用いた干渉装置の分光透過スペ
クトルを破線で示す。この従来型反射膜は、ガラス基板
上にアルミニウム薄膜層を厚さ２００人で蒸着し、さら
に銀薄膜層を４００人で蒸着したものであり、本発明に
係る反射膜と同程度の反射率・耐熱性を有している。た
だし本実施例の反射膜は、銀薄膜層の下地として用いた
酸化チタン薄膜層が光を吸収しないのに対し、比較例で
用いたアルミニウム薄膜層は光吸収性を有している。
であり、横軸は波長、縦軸は透過率である。比較のため
、従来の耐熱性反射膜を用いた干渉装置の分光透過スペ
クトルを破線で示す。この従来型反射膜は、ガラス基板
上にアルミニウム薄膜層を厚さ２００人で蒸着し、さら
に銀薄膜層を４００人で蒸着したものであり、本発明に
係る反射膜と同程度の反射率・耐熱性を有している。た
だし本実施例の反射膜は、銀薄膜層の下地として用いた
酸化チタン薄膜層が光を吸収しないのに対し、比較例で
用いたアルミニウム薄膜層は光吸収性を有している。
第５図より、干渉ピークにおける透過率が本実施例では
約２５％なのに対し、比較例では約０゜３％しかないこ
とがわかる。これにより、ファプリーペロー干渉装置に
おいては損失の少ない反射膜を使うことが重要であり、
本発明に係る反射膜が適していることが認められる。
約２５％なのに対し、比較例では約０゜３％しかないこ
とがわかる。これにより、ファプリーペロー干渉装置に
おいては損失の少ない反射膜を使うことが重要であり、
本発明に係る反射膜が適していることが認められる。
なお、両反射体の接合法としては、この他に低融点材料
を用いた融着接合法を用いることができる。第４図（ｂ
）はこの作製法を用いた場合のファプリーペロー干渉装
置の構造断面図である。スペーサ膜１３に低融点ガラス
、低融点合金（はんだ、鉛、すず、インジウム、ウッド
メタル等）などの低融点材料膜１６を形成し、両基板を
加圧しながら低融点材料の融点以上に加熱し接合する（
参考：特開昭６２−２６５５４５号）。
を用いた融着接合法を用いることができる。第４図（ｂ
）はこの作製法を用いた場合のファプリーペロー干渉装
置の構造断面図である。スペーサ膜１３に低融点ガラス
、低融点合金（はんだ、鉛、すず、インジウム、ウッド
メタル等）などの低融点材料膜１６を形成し、両基板を
加圧しながら低融点材料の融点以上に加熱し接合する（
参考：特開昭６２−２６５５４５号）。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。
例えば、反射体の基板として上記実施例ではガラス基板
を用いたが、ガラス以外の他の透光性基板を用いてもよ
い。また、基板は透光性に限るものではない。
を用いたが、ガラス以外の他の透光性基板を用いてもよ
い。また、基板は透光性に限るものではない。
また酸化チタン薄膜層および銀薄膜層は真空蒸着法以外
の方法で形成してもよい。
の方法で形成してもよい。
〈発明の効果〉
以上述べたように、本発明に係る反射体は、耐熱性に優
れ、半透光性反射膜として損失の少ない良好な光学特性
を有している。また可視・赤外光の広い領域に渡って極
めて高い反射率を有する膜とすることができる。したが
って本発明に係る反射膜は、高温下で作製もしくは使用
される光学装置、特にファプリーペロー干渉装置などに
広く用いられることが期待される。
れ、半透光性反射膜として損失の少ない良好な光学特性
を有している。また可視・赤外光の広い領域に渡って極
めて高い反射率を有する膜とすることができる。したが
って本発明に係る反射膜は、高温下で作製もしくは使用
される光学装置、特にファプリーペロー干渉装置などに
広く用いられることが期待される。
第１図（ａ）は本発明の第一実施例に係る反射体の断面
図、同図（ｂ）はその変形例を示す断面図である。 第２図および第３図は第一実施例に係る反射膜の耐熱試
験結果である。 第４図（ａ）は本発明の第二実施例に係るファプリーペ
ロー干渉装置の断面図、同図（ｂ）は他の作製法により
作製された干渉装置の断面図である。 第５図は本発明の第二実施例に係るファプリーペロー干
渉装置の分光透過スペクトルである。 ｌ：透光性基板、２；酸化チタン薄膜層、３；銀薄膜層
、４：反射膜、５：保護膜層、！０，１１：基板、１３
ニスペーサ膜、１４：電極。 出 願 人 シャープ株式会社
図、同図（ｂ）はその変形例を示す断面図である。 第２図および第３図は第一実施例に係る反射膜の耐熱試
験結果である。 第４図（ａ）は本発明の第二実施例に係るファプリーペ
ロー干渉装置の断面図、同図（ｂ）は他の作製法により
作製された干渉装置の断面図である。 第５図は本発明の第二実施例に係るファプリーペロー干
渉装置の分光透過スペクトルである。 ｌ：透光性基板、２；酸化チタン薄膜層、３；銀薄膜層
、４：反射膜、５：保護膜層、！０，１１：基板、１３
ニスペーサ膜、１４：電極。 出 願 人 シャープ株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に酸化チタン薄膜層を形成し、さらにその上
に銀薄膜層を形成し、酸化チタン薄膜層と銀薄膜層によ
り反射膜を構成したことを特徴とする反射体。 ２、反射膜を表面に形成した二枚の基板を、該反射膜が
対向するように配置して構成された干渉装置において、
前記反射膜の少なくとも一方が請求項１記載の反射膜で
あることを特徴とする干渉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13079188A JPH01300202A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 反射体および該反射体を用いた干渉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13079188A JPH01300202A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 反射体および該反射体を用いた干渉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01300202A true JPH01300202A (ja) | 1989-12-04 |
Family
ID=15042774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13079188A Pending JPH01300202A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 反射体および該反射体を用いた干渉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01300202A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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