JPH03237401A - カルコゲナイドガラスの反射防止膜 - Google Patents

カルコゲナイドガラスの反射防止膜

Info

Publication number
JPH03237401A
JPH03237401A JP2032400A JP3240090A JPH03237401A JP H03237401 A JPH03237401 A JP H03237401A JP 2032400 A JP2032400 A JP 2032400A JP 3240090 A JP3240090 A JP 3240090A JP H03237401 A JPH03237401 A JP H03237401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chalcogenide glass
film
layer
thickness
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2032400A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuji Iizuka
飯塚 竜二
Junji Nishii
準治 西井
Shozo Morimoto
詔三 森本
Toshiharu Yamashita
俊晴 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HISANKABUTSU GLASS KENKYU KAIHATSU KK
Original Assignee
HISANKABUTSU GLASS KENKYU KAIHATSU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HISANKABUTSU GLASS KENKYU KAIHATSU KK filed Critical HISANKABUTSU GLASS KENKYU KAIHATSU KK
Priority to JP2032400A priority Critical patent/JPH03237401A/ja
Publication of JPH03237401A publication Critical patent/JPH03237401A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はカルコゲナイドガラス、特に高エネルギー伝送
用として使用されるカルコゲナイドガラス基板面もしく
はファイバ一端面上に反射防止膜に関する。
[従来の技術] カルコゲナイドガラスは波長2−14μ扉にかけて優れ
た透過特性を示す。しかもKH2−5などの結晶性ファ
イバーと比較すると紡糸が容易でファイバーの曲げ半径
が小さいという長所を有す。
一方、カルコゲナイドガラスは屈折率が大きいため表面
反射損失も大きくなる。特にエネルギー伝送において表
面の反射損失を下げるために、反射防止膜を設ける必要
がある。しかもエネルギー伝送路端面上の反射防止膜は
耐環境性および極度のレーザー光に対する耐損傷性を備
えていなければならない。しかし、カルコゲナイドガラ
スに関して反射防+Th1lを設ける技術は未だvl立
されておらず、報告例も殆ど無い。富国、小野、岩i3
(松下技研■):東北大通研シンポジュウム[11−2
,68〜85(1986)ではKH2−5のファイバー
両端面にim目としてAs2Se3 (光学的膜厚d−
λ/(4n))、2m!!目ニP d F 2  (光
学的膜Mld=λ/(4n))、31iI目にAszS
e3 <光学的膜厚d−λ/(4n))を積層して反射
防」[膜を設けることを提唱している。
この反射防I[膜をカルコゲナイドガラスに設けた場合
、伝送路端面(カルコゲナイドガラス基板)と1層目(
カルコゲナイドガラス族)は両方ともに強い圧縮応力を
示す。よって伝送路端面(カルコゲナイドガラス基板)
と1層目(カル」ゲナイドガラスml)間の応力緩和を
少なくすることは困難であり、2層目に引っ張り応力を
有するPb「2を設け、3層目に圧縮応力を示すカルコ
ゲナイドガラス膜を設けても全体的な構成は旨くいかな
い。このため膜の付着強度が弱くなり、基板面(ファイ
バ一端面)と膜の間で界面不整が生じ、吸収損失が大き
くなることが考えられる。また模の吸収はII厚が薄い
ほど小さくなり、レーデ−尤に対する耐損傷性に有利と
なるため、上記反射防止膜では膜構成が3層構造と多く
、しかも膜厚が3μ■以上と厚くなる。よって、カルコ
ゲナイドガラスに設けてもネト分である。従って、本発
明の目的は反射防止膜の膜厚が薄く、しかも耐環境性お
よび極度のレーザー光に対する耐損傷性を備えたカルコ
ゲナイドガラスの反射防止膜を提供することにある。
[課題を解決するために手段] 上記した本発明の目的は、圧縮ゐ力を示すカルコゲブイ
トガラス両面士にまず引っ張り応力の強いフッ化物の1
!!(第1騎)を形成させ、ついでこの第1Hの士に圧
縮応力の強いAsとSもしくはAsとseの2成分系カ
ルコゲナイドガラスの膜(第2層〉を積層させた2層コ
ーティングを施すことにより達成される。
本発明において反射防Jト膜は適当な低屈折率の膜と高
屈折率の膜をλ/4の正数倍づつを組み合わせることに
より理論士、設計中心波&域において表面反射損失は0
%となる。最も簡単にできる単II膜構造において、該
カルコゲナイドガラス材料の屈折率の平方根に近い膜材
料を光学的膜厚d−λ/(4n)設けることにより表面
反射損失は設計中心波長域において0%となる。上記式
において、nは膜材料の屈折率、dは膜材料の光学的膜
厚、λは設計中心波長である。また計算上組み合わせる
膜の数が増加するほど表面反射損失は低下するが、膜の
吸収係数および製造コストは大きくなる。よって反射防
止膜のll!I厚はなるべく薄いほうが望ましい。
一般にカルコゲナイドガラスは耐水性を有すると言われ
ている。しかし発明者らが調べた結果、Geを含んだカ
ルコゲナイドガラスはある一定の環境ト、例えば温度5
5℃、湿度98%に数FR間置くと表面にGeの酸化物
が析出し、耐水性に劣ると苫われているフッ化物のM(
例えばPbF2など)より耐環境性に劣ることを見出だ
した。なおAsとSもしくはAsとSeの2成分系カル
コゲナイドガラスを数日間同環境下に置いても何等変化
は観察されず、従来赤外透過性が優れ、レンズなどに用
いられるフッ化物や7nSeの単結晶より耐環境性に優
れていることを見出だした。
よって、第2層目に耐M境性に優れたAsとSもしくは
AsとSeの2成分系カルコゲナイドガラスの躾をIl
厚X≦0,5μm設け(好ましくはX≦0,2μm)、
第1層目のフッ化物の膜厚Yを該フッ化物の単層反射防
止膜の形態をとった場合の光学的膜厚d=λ/(40)
≧X+Yで構成させる。換言すると、第2Nの膜厚Xが
X≦0.5μ肌、好ましくは02μ扉で、かつ、第1!
1の膜厚Yが単層反射防止膜の形態をとった場合の光学
的glJld=λ/(4n)から膜厚Xを減じたものと
同等もしくは減じたものより小であることを意味する。
なお、本発明の最適な反躬訪止膜材として、第1層を可
視域および赤外域で優れた透過性を示し、屈折率が低い
PbF?BaF?、M(JF2.3r[2のいずれかで
構成させる。続いて、第2剃を赤外域で優れた透過特性
を示し、屈折率が高く、均一な膜に戚り易い該AsとS
の2成分系カルコゲブイトガラスの組成範囲A S (
100−X) S X(X = 55−95ats%)
もしくは、該AsとSeの2成分系カルコゲナイドガラ
スの組成範囲As(100−X) S e x(X =
 40−95atm%)で構成させることが望ましい。
本発明の反射防圧膜は導波路用カルコゲナイドガラスフ
ァイバーの反射防止膜として特に好適であるが、上記フ
ァイバーに限られること無く、カルコゲナイドガラスの
レンズ、プリズム等にも利用することが可能である。
また、本発明の反射防圧膜は真空蒸肴もしくはスパッタ
ー法で成膜することが望ましい。
[作 用] 本発明の2層反射防止膜において、第1層目のフッ化物
は耐環境性に若干者る。一般にカルコゲナイドガラスは
耐水性を有すると言われている。
しかしながら発明者らが調べた結果の中で最も耐環境性
に富むAsとSもしくはAsとSeの2成分系カルコゲ
ナイドガラスを第1層目のヒに積層させることにより、
耐環境性およびレーザー光に対する耐損傷性を備えた反
射防止膜となる。
[実施例] 次ぎに本発明の方法を実施例に基づいて詳細に説明する
実施例1 コア組成がGe?oSezsTes+、5(atm%)
”’Cある]ア・クラッド構造のカルコゲナイドガラス
ファイバーを用いた。なおこのコアガラスは波長106
μ風において屈折率が2.97である。該ファイバーの
両端面に下記の様な2層反射防止膜を2×106Tor
r以下の真空条件下で蒸着法によって成膜した。
すなわち、該カルコゲナイドガラスファイバー材料の屈
折率の平方根に近い膜材料Pb F2(10,6μmの
屈折率163)を第1層目として膜厚13μ肌を該ファ
イバー両端面の温度を120℃に保ちながら成膜した。
続いて真空を破らずに波長106μ肌における屈折率が
2.40であるA、52S3を第2層目として膜厚0.
1μ仇を該ファイバー両端面の温度を70℃に保ちなが
ら成膜した。
この結果、反射防止膜を設けていない場合と比較すると
本発明を施した反射防止膜は設計中心波長106μ肌に
おいて表面の反射損失が39%から1.5%に減少した
。長さ1mのファイバーでCO?レーザーパワー伝送テ
ストを行った結果、反射防圧膜を設けていない場合、最
大入射パワー183Wで出鋼パワー4.6W+得たのに
対し、本発明を施したファイバーは最大入射パワー13
.4Wで出鋼パワー5.7Wを得た。なお11111i
は両方とも、伝送路中で生じた。また同コア組成の基板
ガラスに該2層反射防止膜を設け、同様なCO2レーザ
−パワー伝送評価を行った結果、入射パワ−30W以上
でも破壊は生じなかったことから、該ファイバーに設け
た該2層反射防止膜も30W以上入射しても、損傷を受
けないと考えられる。環境試験の結果、温度55℃、湿
度98%の環境下に1000時間以時間−ても何等膜に
変化は観察されなかった。
比較例1 実施例1で用いた同じ組成のカルコゲナイドガラスファ
イバーを用い該ファイバーの両端面にファイバー材料の
屈折率の平方根に近い膜材料PbF2を単層反射防止膜
として膜厚d−λ/(4n)(=1.6μm)を設けた
。なお成膜条件は実施例1で述べた様に2 X 10’
TOrr以下の真空下で該ファイバー両端面の温度を1
20℃に保ちながら成膜した。
この結果、単層反射防止膜PbFzは設計中心波長10
.6μmにおいて表面の反射損失が1,5%であり、本
発明を施した場合と一致した。また長さ1卯のファイバ
ーでCO2レーザ−パワー伝送テストを行った結果も本
発明を施した最大入出射特性と何等変らなかったが、環
境試験の結果は温度55℃、湿度98%の環境下に10
0時間以上画くと膜が変色した。
実施例2 テフロンクラッドのAs2S3 (波長5〜6μ丸の屈
折率240)のカルコゲナイドガラスを該ファイバーの
両端面に下記の様な2@反射訪止膜を2 x io’以
下の真空かでrlt躾した。
第1層目に該ファイバ一端面温度を120℃に保ちなが
らBaFz  (波長5−6μmの屈折率14)を膜厚
08μ乳成膜し、続いて該ファイバ一端面温度を70℃
に保ちながらAssを膜厚0.1μm成膜した。
この結果、該2層反射防止膜は設計中心波長5.4μ風
において表面反射損失が70%から1%以下に減少した
。また長さ1mのファイバーCOレーザーパワー伝送テ
ストを行った結果、最大出射パワー90Wを得た。なお
破壊は伝送路中で生じた。環境試験の結果は温度55℃
、湿度98%の環境下に100時間以上画いても何等変
化は生じなかった。
比較例2 実施例2で用いた同じ組成のカルコゲナイドガフスフフ
ィバ−を用い該フフイバーの両端面に屯層反躬防止1l
Ba F 2としとて膜厚d=λ/(4n)  (= 
 1.0μTrL)を設けた。この結果、該単層反射防
止膜は設計中心波長5.4μ机において表面反射損失が
70%から約2%に減少した。また長さITrLのファ
イバーでCOレーザーパワー伝送テストの結果、人出側
特性はほぼ一致しており、破壊は伝送路中で生じた、し
かし環境試験の結果、温度55℃、湿度98%の環境下
に20時間置くと膜が変色した。
実施例3 実施例2で用いた同じ組成のカルコゲナイドガラス基板
に、ρbF2を第1層目としてm厚07μmを該ファイ
バー両端面の温度を120℃に保ちながら成膜した。続
いてAs2 Slを第211目として[17!%060
5μmを該ファイバー両端面の温度を70℃に保ちなが
ら成膜した。
この結果、表面の反射損失がおよそ1%以下になった。
COレーザーパワー伝送テストの結果では入射パワー 
193W (パワー密度:およそ60KW/ ai )
で出射パワー192W!得られ、損傷は生じなかった。
また環境試験の結果は温度55℃、湿度98%の環境下
に100時間以十置装ても何等変化は生じなかった。
なお上記例において第1層目に使用したpbF2.88
F2I)代わりKMにJF2 、S rF2を用い、第
2層目に使用したAsとSの2成分系カルコゲナイドガ
ラス膜の代わりにAsとSeの2成分系カル」ゲナイド
ガラス躾を用い、上記記載の評衝実験を行った場合、同
様な効果が得られた。
[発明の効果] 実施例で示した通り、本発明を施すことにより単層反射
防止膜のg!厚以下で耐環境性およびレーザー光に対し
耐損傷性を備えた反射防止膜が出来る。
非酸化物ガラス研究開発株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、カルコゲナイドガラスの面上にフッ化物の膜を形成
    させ、その上にAsとSもしくはAsとSeの2成分系
    カルコゲナイドガラスを積層させたことを特徴とするカ
    ルコゲナイドガラスの反射防止膜。 2、上記積層膜の第1層を形成させるフッ化物の膜がP
    bF_2、BaF_2、MgF_2、SrF_2のいず
    れか1つであることを特徴とする請求項第1項記載のカ
    ルコゲナイドガラスの反射防止膜。 3、上記積層膜の第2層を形成させる2成分系カルコゲ
    ナイドガラスの組成が、As:5−45atm%、S:
    55−95atm%の範囲(組成比の合計が100at
    m%)にあることを特徴とする請求項第1項記載のカル
    コゲナイドガラスの反射防止膜。 4、上記積層膜の第2層を形成させる2成分系カルコゲ
    ナイドガラスの組成が、As:5−60atm%、Se
    :40−95atm%の範囲(組成比の合計が100a
    tm%)にあることを特徴とする請求項第1項記載のカ
    ルコゲナイドガラスの反射防止膜。 5、第2層の膜厚XがX≦0.5μm、好ましくは0.
    2μmで、かつ、第1層の膜厚Yが単層反射防止膜の形
    態をとつた場合の光学的膜厚d=λ/(4n)から膜厚
    Xを減じたものと同等もしくは減じたものより小である
    ことを特徴とする請求項第3項または第4項に記載のカ
    ルコゲナイドガラスの反射防止膜。 6、カルコゲナイドガラスの面をカルコゲナイドガラス
    ファバーの端面とすることを特徴とする請求項第1項記
    載のカルコゲナイドガラスの反射防止膜。
JP2032400A 1990-02-15 1990-02-15 カルコゲナイドガラスの反射防止膜 Pending JPH03237401A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2032400A JPH03237401A (ja) 1990-02-15 1990-02-15 カルコゲナイドガラスの反射防止膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2032400A JPH03237401A (ja) 1990-02-15 1990-02-15 カルコゲナイドガラスの反射防止膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03237401A true JPH03237401A (ja) 1991-10-23

Family

ID=12357906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2032400A Pending JPH03237401A (ja) 1990-02-15 1990-02-15 カルコゲナイドガラスの反射防止膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03237401A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10191186B2 (en) 2013-03-15 2019-01-29 Schott Corporation Optical bonding through the use of low-softening point optical glass for IR optical applications and products formed

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263902A (ja) * 1984-06-13 1985-12-27 Agency Of Ind Science & Technol 塩化カリウム用反射防止膜
JPS62178901A (ja) * 1986-02-03 1987-08-06 Toray Ind Inc 多層反射防止膜を有する光学物品
JPS6415703A (en) * 1987-07-09 1989-01-19 Nikon Corp Optical thin film for infra red ray

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263902A (ja) * 1984-06-13 1985-12-27 Agency Of Ind Science & Technol 塩化カリウム用反射防止膜
JPS62178901A (ja) * 1986-02-03 1987-08-06 Toray Ind Inc 多層反射防止膜を有する光学物品
JPS6415703A (en) * 1987-07-09 1989-01-19 Nikon Corp Optical thin film for infra red ray

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10191186B2 (en) 2013-03-15 2019-01-29 Schott Corporation Optical bonding through the use of low-softening point optical glass for IR optical applications and products formed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5850309A (en) Mirror for high-intensity ultraviolet light beam
CN111448497B (zh) 光波导上的抗反射涂层
JP4433390B2 (ja) 反射防止膜並びにこの反射防止膜を有する光学素子及び光学系
US4944581A (en) Rear face reflection mirror of multilayer film for synthetic resin optical parts
US6020992A (en) Low absorption coatings for infrared laser optical elements
JPS57139701A (en) Reflection preventing film of plastic optical member
JPH03237401A (ja) カルコゲナイドガラスの反射防止膜
US5822124A (en) Beam splitter
JPS5498257A (en) Aspherical antireflection film
JPH1067078A (ja) 光学要素とその製造に用いられるフッ化物材料の多層積層体
CA2137972A1 (en) Beam Splitter and Optical Coupler Using the Same
JP3044359B2 (ja) 多層反射防止膜が施された光学系
Li et al. Preparation of MgF2, SiO2 and TiO2 optical films
CN220795513U (zh) 一种多功能反射层
CN220626706U (zh) 反射偏振膜
JPH08310840A (ja) 反射防止膜
JPH02190801A (ja) カルコゲナイドガラスの反射防止膜
CN116973994A (zh) 反射偏振膜
JPH0520721B2 (ja)
JPS62127701A (ja) 反射防止膜
JP2005004022A (ja) 反射防止膜
JPS6187104A (ja) 反射防止膜
JPH01230001A (ja) カルコゲナイドガラスの反射防止膜
JPS60114801A (ja) 反射防止膜
JPH10232312A (ja) 光分岐フィルタ