JPH0627306A - 多層膜ビームスプリッター - Google Patents
多層膜ビームスプリッターInfo
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- JPH0627306A JPH0627306A JP20454792A JP20454792A JPH0627306A JP H0627306 A JPH0627306 A JP H0627306A JP 20454792 A JP20454792 A JP 20454792A JP 20454792 A JP20454792 A JP 20454792A JP H0627306 A JPH0627306 A JP H0627306A
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- Japan
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- beam splitter
- substrate
- film
- layer film
- transmittance
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 赤外線透過性の良好な材質からなる基板１２
と、前記基板１２の一方の面に真空蒸着により設けられ
た、該基板側から順にＰｂＦ2又はＢａＦ2からなる第１
層膜１４と、ＺｎＳ又はＺｎＳｅからなる第２層膜１６
と、Ｇｅからなる第３層膜１８とにより形成された多層
膜と、を備えたことを特徴とする多層膜ビームスプリッ
ター。 【効果】 入射された波長１．２５μｍ〜２５μｍの全
領域において、透過率及び反射率がそれぞれ５０％付近
で安定して分割されるので、単一の多層膜ビームスプリ
ッターで前記波長領域で非常に高い干渉効率を得ること
が可能となる。
と、前記基板１２の一方の面に真空蒸着により設けられ
た、該基板側から順にＰｂＦ2又はＢａＦ2からなる第１
層膜１４と、ＺｎＳ又はＺｎＳｅからなる第２層膜１６
と、Ｇｅからなる第３層膜１８とにより形成された多層
膜と、を備えたことを特徴とする多層膜ビームスプリッ
ター。 【効果】 入射された波長１．２５μｍ〜２５μｍの全
領域において、透過率及び反射率がそれぞれ５０％付近
で安定して分割されるので、単一の多層膜ビームスプリ
ッターで前記波長領域で非常に高い干渉効率を得ること
が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は多層膜ビームスプリッタ
ー、特に多層膜の材質の改良に関する。
ー、特に多層膜の材質の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】フーリエ変換赤外線分析装置等における
赤外光の干渉を利用した試料の同定、定量分析が高効
率、高精度のため汎用されている。そして、前記赤外干
渉光を得るために赤外線用ビームスプリッターが用いら
れている。前記赤外線用ビームスプリッターは、光源か
らの赤外光を二分割し、再び合成して干渉光を作成す
る。すなわち、前記光源からの赤外光を平行光束とし、
赤外線用ビームスプリッターに入射させる。前記入射し
た赤外光は、赤外線用ビームスプリッターにより透過光
と反射光との二つの光束に分けられ、一方は固定鏡によ
り、他方は可動鏡によりそれぞれ反射し、再度ビームス
プリッターに戻り合成される。そして、前記透過光と反
射光が通ってきた光路差により干渉が生じ、前記可動鏡
を動かし二つの光束の光路差を調整することにより所望
の干渉波形が得られるのである。
赤外光の干渉を利用した試料の同定、定量分析が高効
率、高精度のため汎用されている。そして、前記赤外干
渉光を得るために赤外線用ビームスプリッターが用いら
れている。前記赤外線用ビームスプリッターは、光源か
らの赤外光を二分割し、再び合成して干渉光を作成す
る。すなわち、前記光源からの赤外光を平行光束とし、
赤外線用ビームスプリッターに入射させる。前記入射し
た赤外光は、赤外線用ビームスプリッターにより透過光
と反射光との二つの光束に分けられ、一方は固定鏡によ
り、他方は可動鏡によりそれぞれ反射し、再度ビームス
プリッターに戻り合成される。そして、前記透過光と反
射光が通ってきた光路差により干渉が生じ、前記可動鏡
を動かし二つの光束の光路差を調整することにより所望
の干渉波形が得られるのである。
【０００３】そして、従来の前記赤外線用ビームスプリ
ッターは、以下の３種類のように構成されているものが
一般的である。 ＫＢｒ＋Ｇｅ ＫＢｒ＋ＺｎＳｅ(又はＺｎＳ)＋Ｇｅ ＫＢｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅ すなわち、ＫＢｒからなる基板の一方の面に、前記それ
ぞれの物質を真空蒸着し膜層を形成したものである。
ッターは、以下の３種類のように構成されているものが
一般的である。 ＫＢｒ＋Ｇｅ ＫＢｒ＋ＺｎＳｅ(又はＺｎＳ)＋Ｇｅ ＫＢｒ＋Ｓｉ＋Ｇｅ すなわち、ＫＢｒからなる基板の一方の面に、前記それ
ぞれの物質を真空蒸着し膜層を形成したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記赤外線
用ビームスプリッターにおいて、干渉効率を向上させる
ためには入射された光束を透過率５０％、反射率５０％
と同程度の割合で二つの光束に分割するのが好適であ
る。また、フーリエ変換赤外線分析装置を用い、試料の
同定、定量分析を行なう場合、使用する赤外干渉光の波
長領域は約１．２５μｍ〜２５μｍと広範囲である。し
かしながら、ＫＢｒ基板に前記物質を蒸着した従来の赤
外線用ビームスプリッターは、入射光の分割において透
過率と反射率が同程度の割合で行なわれる波長領域の範
囲が狭く、前記１．２５μｍ〜２５μｍの波長領域の範
囲において透過率と反射率の割合が大きく変化してしま
う。すなわち、前記基板に形成された膜層の光学的膜厚
を、前記波長領域の長波長側において透過率と反射率の
値がそれぞれ５０％付近となるように設定すると、短波
長側において透過率と反射率の値がそれぞれ５０％から
大きく外れてしまい、逆に短波長側において透過率と反
射率の値がそれぞれ５０％付近となるように設定する
と、長波長側において透過率と反射率の値がそれぞれ５
０％から大きく外れてしまう。
用ビームスプリッターにおいて、干渉効率を向上させる
ためには入射された光束を透過率５０％、反射率５０％
と同程度の割合で二つの光束に分割するのが好適であ
る。また、フーリエ変換赤外線分析装置を用い、試料の
同定、定量分析を行なう場合、使用する赤外干渉光の波
長領域は約１．２５μｍ〜２５μｍと広範囲である。し
かしながら、ＫＢｒ基板に前記物質を蒸着した従来の赤
外線用ビームスプリッターは、入射光の分割において透
過率と反射率が同程度の割合で行なわれる波長領域の範
囲が狭く、前記１．２５μｍ〜２５μｍの波長領域の範
囲において透過率と反射率の割合が大きく変化してしま
う。すなわち、前記基板に形成された膜層の光学的膜厚
を、前記波長領域の長波長側において透過率と反射率の
値がそれぞれ５０％付近となるように設定すると、短波
長側において透過率と反射率の値がそれぞれ５０％から
大きく外れてしまい、逆に短波長側において透過率と反
射率の値がそれぞれ５０％付近となるように設定する
と、長波長側において透過率と反射率の値がそれぞれ５
０％から大きく外れてしまう。
【０００５】このため、従来の赤外線用ビームスプリッ
ターでは、前記使用する波長領域において長波長側、或
いは短波長側のどちらか一方で透過率と反射率が５０％
から大きく外れるため干渉効率が低下し、該赤外線用ビ
ームスプリッターをフーリエ変換赤外線分析装置等に用
いた場合、該装置の分析精度が低下してしまうという課
題があった。また、長波長用と短波長用の膜厚の異なる
２種類以上の赤外線用ビームスプリッターを用いること
により、前記使用する波長領域全般において干渉効率を
向上させることができるが、フーリエ変換赤外線分析装
置等に用いた場合、構造が大型、複雑になるとともにコ
スト高となってしまうという問題がある。本発明は前記
従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的
は、入射した１．２５μｍ〜２５μｍの波長領域の赤外
線を二光束に分割する際、前記波長領域全般において透
過率と反射率とがそれぞれ５０％付近で安定した多層膜
ビームスプリッターを提供することにある。
ターでは、前記使用する波長領域において長波長側、或
いは短波長側のどちらか一方で透過率と反射率が５０％
から大きく外れるため干渉効率が低下し、該赤外線用ビ
ームスプリッターをフーリエ変換赤外線分析装置等に用
いた場合、該装置の分析精度が低下してしまうという課
題があった。また、長波長用と短波長用の膜厚の異なる
２種類以上の赤外線用ビームスプリッターを用いること
により、前記使用する波長領域全般において干渉効率を
向上させることができるが、フーリエ変換赤外線分析装
置等に用いた場合、構造が大型、複雑になるとともにコ
スト高となってしまうという問題がある。本発明は前記
従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的
は、入射した１．２５μｍ〜２５μｍの波長領域の赤外
線を二光束に分割する際、前記波長領域全般において透
過率と反射率とがそれぞれ５０％付近で安定した多層膜
ビームスプリッターを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる多層膜ビームスプリッターは、赤外線
透過性の良好な材質からなる基板と、前記基板の一方の
面に真空蒸着により設けられた多層膜と、を備えてい
る。そして、前記多層膜は前記基板側から順にＰｂＦ2
又はＢａＦ2からなる薄膜と、ＺｎＳ又はＺｎＳｅから
なる膜と、Ｇｅからなる膜とにより形成されていること
を特徴とする。
に本発明にかかる多層膜ビームスプリッターは、赤外線
透過性の良好な材質からなる基板と、前記基板の一方の
面に真空蒸着により設けられた多層膜と、を備えてい
る。そして、前記多層膜は前記基板側から順にＰｂＦ2
又はＢａＦ2からなる薄膜と、ＺｎＳ又はＺｎＳｅから
なる膜と、Ｇｅからなる膜とにより形成されていること
を特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明にかかる多層膜ビームスプリッターは、
前述した手段を有するので、基板に形成された多層膜の
それぞれの膜の屈折率等のマッチングにより、１．２５
μｍ〜２５μｍの波長領域の赤外線が入射された場合、
前記波長領域全般において透過率及び反射率をそれぞれ
５０％付近で安定して分割することが可能となる。この
ため、前記波長領域において単一のビームスプリッター
で非常に高い干渉効率が得られ、該多層膜ビームスプリ
ターを例えばフーリエ変換赤外線分析装置等に用いた場
合、より高精度の分析が可能となる。
前述した手段を有するので、基板に形成された多層膜の
それぞれの膜の屈折率等のマッチングにより、１．２５
μｍ〜２５μｍの波長領域の赤外線が入射された場合、
前記波長領域全般において透過率及び反射率をそれぞれ
５０％付近で安定して分割することが可能となる。この
ため、前記波長領域において単一のビームスプリッター
で非常に高い干渉効率が得られ、該多層膜ビームスプリ
ターを例えばフーリエ変換赤外線分析装置等に用いた場
合、より高精度の分析が可能となる。
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図１には、本発明の一実施例にかかる多層膜
ビームスプリッターの構成説明図が示されている。同図
に示す多層膜ビームスプリッター１０は、ＫＢｒよりな
る基板１２と、前記基板１２の一方の表面に該基板１２
側から数えて第１番目に設けられたＰｂＦ 2又はＢａＦ2
からなる第１層膜１４と、第２番目に設けられたＺｎＳ
又はＺｎＳｅからなる第２層膜１６と、第３番目に設け
られたＧｅからなる第３層膜１８と、を備えている。そ
して、前記第１層膜１４、第２層膜１６、及び第３層膜
１８はそれぞれ真空蒸着により基板１２に被膜されてい
る。
説明する。図１には、本発明の一実施例にかかる多層膜
ビームスプリッターの構成説明図が示されている。同図
に示す多層膜ビームスプリッター１０は、ＫＢｒよりな
る基板１２と、前記基板１２の一方の表面に該基板１２
側から数えて第１番目に設けられたＰｂＦ 2又はＢａＦ2
からなる第１層膜１４と、第２番目に設けられたＺｎＳ
又はＺｎＳｅからなる第２層膜１６と、第３番目に設け
られたＧｅからなる第３層膜１８と、を備えている。そ
して、前記第１層膜１４、第２層膜１６、及び第３層膜
１８はそれぞれ真空蒸着により基板１２に被膜されてい
る。
【０００８】図２には、前記図１に示した多層膜ビーム
スプリッター１０及び前記ＫＢｒ基板にＧｅのみを蒸着
した従来の赤外線用ビームスプリッターにそれぞれ波数
４００〜８０００ｃｍ-1（波長２５μｍ〜１．２５μ
ｍ）の赤外線が入射した場合の透過率を計算上求めた比
較説明図が示されている。また、図３には、前記透過率
の実測値の比較説明図が示されている。前記図２及び図
３から明らかなように、透過率の計算値及び実測値とも
前記波数領域において、従来の赤外線ビームスプリター
は透過率の変動幅が大きく、透過率が５０％付近となる
波数領域が極端に狭いことが理解される。一方、本実施
例にかかる多層膜ビームスプリッター１０は透過率の変
動幅が小さく、かつ透過率が５０％付近となる波数領域
が幅広いことが理解される。
スプリッター１０及び前記ＫＢｒ基板にＧｅのみを蒸着
した従来の赤外線用ビームスプリッターにそれぞれ波数
４００〜８０００ｃｍ-1（波長２５μｍ〜１．２５μ
ｍ）の赤外線が入射した場合の透過率を計算上求めた比
較説明図が示されている。また、図３には、前記透過率
の実測値の比較説明図が示されている。前記図２及び図
３から明らかなように、透過率の計算値及び実測値とも
前記波数領域において、従来の赤外線ビームスプリター
は透過率の変動幅が大きく、透過率が５０％付近となる
波数領域が極端に狭いことが理解される。一方、本実施
例にかかる多層膜ビームスプリッター１０は透過率の変
動幅が小さく、かつ透過率が５０％付近となる波数領域
が幅広いことが理解される。
【０００９】図４には、前記図１に示す多層膜ビームス
プリッター１０をフーリエ変換赤外線分析装置に用いた
構成説明図が示されている。同図に示すフーリエ変換赤
外線分析装置は、光源２０と、該光源からの赤外線光束
（波長１．２５μｍ〜２５μｍ）を平行光束にする非球
面鏡２２、２４と、前記平行光束を透過と反射により二
光束に分割する前記図１に示す多層膜ビームスプリター
１０と、該多層膜ビームスプリッター１０を透過した一
方の光束を再度多層膜ビームスプリター１０方向に反射
する固定鏡２６と、前記多層膜ビームスプリッター１０
により図中左方に反射した他方の光束を再度多層膜ビー
ムスプリター１０方向に反射する可動鏡２８と、を備え
る。
プリッター１０をフーリエ変換赤外線分析装置に用いた
構成説明図が示されている。同図に示すフーリエ変換赤
外線分析装置は、光源２０と、該光源からの赤外線光束
（波長１．２５μｍ〜２５μｍ）を平行光束にする非球
面鏡２２、２４と、前記平行光束を透過と反射により二
光束に分割する前記図１に示す多層膜ビームスプリター
１０と、該多層膜ビームスプリッター１０を透過した一
方の光束を再度多層膜ビームスプリター１０方向に反射
する固定鏡２６と、前記多層膜ビームスプリッター１０
により図中左方に反射した他方の光束を再度多層膜ビー
ムスプリター１０方向に反射する可動鏡２８と、を備え
る。
【００１０】そして、前記固定鏡２６の反射光束は多層
膜ビームスプリッターにより図中右方に反射され、また
前記可動鏡２８の反射光束は多層膜ビームスプリッター
を透過し、両光束が合成、干渉される。この干渉光が分
析対象物を入れたセル（図示省略）を通過する。さら
に、前記干渉光は平面鏡３０により反射された後、非球
面鏡３２、３４、３６を介して集光され、受光器３８に
より受光され光電変換される。そして、前記受光器３８
の出力は増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４０によりデジタ
ル信号化された後、フーリエ変換器４２によりフーリエ
変換されてサンプルスペクトルデータを得ることによ
り、サンプルの分析が行なわれる。
膜ビームスプリッターにより図中右方に反射され、また
前記可動鏡２８の反射光束は多層膜ビームスプリッター
を透過し、両光束が合成、干渉される。この干渉光が分
析対象物を入れたセル（図示省略）を通過する。さら
に、前記干渉光は平面鏡３０により反射された後、非球
面鏡３２、３４、３６を介して集光され、受光器３８に
より受光され光電変換される。そして、前記受光器３８
の出力は増幅された後、Ａ／Ｄ変換器４０によりデジタ
ル信号化された後、フーリエ変換器４２によりフーリエ
変換されてサンプルスペクトルデータを得ることによ
り、サンプルの分析が行なわれる。
【００１１】以上のようにフーリエ変換赤外線分析装置
において、本実施例にかかる多層膜ビームスプリッター
１０を用いると、前述したように使用される波長１．２
５μｍ〜２５μｍの全領域において透過率及び反射率が
それぞれ５０％付近で分割される。従って、前記分割さ
れた二光束を固定鏡２６及び可動鏡２８により反射さ
せ、多層膜ビームスプリッター１０により合成させた
際、非常に高い干渉効率が得られ、高精度の前記サンプ
ルスペクトルデータを得ることが可能となる。なお、本
実施例においては、基板１２にＫＢｒを用いたが、これ
に限られるものではなく、赤外線透過性の良い物質であ
れば同様の効果が得られる。また、本実施例において第
２層膜１６に用いたＺｎＳ又はＺｎＳｅ以外にも屈折率
ｎ＝２．４に近い物質を用いても同様の効果が得られ
る。
において、本実施例にかかる多層膜ビームスプリッター
１０を用いると、前述したように使用される波長１．２
５μｍ〜２５μｍの全領域において透過率及び反射率が
それぞれ５０％付近で分割される。従って、前記分割さ
れた二光束を固定鏡２６及び可動鏡２８により反射さ
せ、多層膜ビームスプリッター１０により合成させた
際、非常に高い干渉効率が得られ、高精度の前記サンプ
ルスペクトルデータを得ることが可能となる。なお、本
実施例においては、基板１２にＫＢｒを用いたが、これ
に限られるものではなく、赤外線透過性の良い物質であ
れば同様の効果が得られる。また、本実施例において第
２層膜１６に用いたＺｎＳ又はＺｎＳｅ以外にも屈折率
ｎ＝２．４に近い物質を用いても同様の効果が得られ
る。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる多層
膜ビームスプリッターによれば、入射された波長１．２
５μｍ〜２５μｍの全領域において、透過率及び反射率
がそれぞれ５０％付近で安定して分割されるので、単一
の多層膜ビームスプリッターで前記波長領域で非常に高
い干渉効率を得ることが可能となる。
膜ビームスプリッターによれば、入射された波長１．２
５μｍ〜２５μｍの全領域において、透過率及び反射率
がそれぞれ５０％付近で安定して分割されるので、単一
の多層膜ビームスプリッターで前記波長領域で非常に高
い干渉効率を得ることが可能となる。
【図１】本発明の一実施例にかかる多層膜ビームスプリ
ッターの構成説明図である。
ッターの構成説明図である。
【図２】図１に示す多層膜ビームスプリッターと従来の
赤外線用ビームスプリッターの透過率の計算値の比較説
明図である。
赤外線用ビームスプリッターの透過率の計算値の比較説
明図である。
【図３】図１に示す多層膜ビームスプリッターと従来の
赤外線用ビームスプリッターの透過率の実測値の比較説
明図である。
赤外線用ビームスプリッターの透過率の実測値の比較説
明図である。
【図４】図１に示す多層膜ビームスプリッターを用いた
フーリエ変換赤外線分析装置の構成説明図である。
フーリエ変換赤外線分析装置の構成説明図である。
１０ … 多層膜ビームスプリッター １２ … 基板 １４ … 第１層膜 １６ … 第２層膜 １８ … 第３層膜
Claims (1)
- 【請求項１】 赤外線透過性の良好な材質からなる基板
と、 前記基板の一方の面に真空蒸着により設けられた、該基
板側から順にＰｂＦ2又はＢａＦ2からなる薄膜と、Ｚｎ
Ｓ又はＺｎＳｅからなる膜と、Ｇｅからなる膜とにより
形成された多層膜と、を備えたことを特徴とする多層膜
ビームスプリッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20454792A JPH0627306A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 多層膜ビームスプリッター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20454792A JPH0627306A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 多層膜ビームスプリッター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627306A true JPH0627306A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16492320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20454792A Pending JPH0627306A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | 多層膜ビームスプリッター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627306A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998058280A1 (en) * | 1997-06-16 | 1998-12-23 | Laser Power Corporation | Low absorption coatings for infrared laser optical elements |
| WO2013173203A1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | Thermo Electron Scientific Instruments Llc | Ultra broadband multilayer dielectric beamsplitter coating |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP20454792A patent/JPH0627306A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998058280A1 (en) * | 1997-06-16 | 1998-12-23 | Laser Power Corporation | Low absorption coatings for infrared laser optical elements |
| WO2013173203A1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | Thermo Electron Scientific Instruments Llc | Ultra broadband multilayer dielectric beamsplitter coating |
| GB2517375A (en) * | 2012-05-15 | 2015-02-18 | Thermo Electron Scient Instr | Ultra broadband multilayer dielectric beamsplitter coating |
| JP2015524078A (ja) * | 2012-05-15 | 2015-08-20 | サーモ エレクトロン サイエンティフィック インストルメンツ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 超広帯域多層誘電体ビームスプリッタ膜 |
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