JPH0784105A - 反射膜 - Google Patents
反射膜Info
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- JPH0784105A JPH0784105A JP5253709A JP25370993A JPH0784105A JP H0784105 A JPH0784105 A JP H0784105A JP 5253709 A JP5253709 A JP 5253709A JP 25370993 A JP25370993 A JP 25370993A JP H0784105 A JPH0784105 A JP H0784105A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 反射膜の層数を増やすことなくレーザ耐力を
向上させる。 【構成】 基板１の表面１ａにＨｆＯ2 のλ／８膜３と
Ａｌ2 Ｏ3 のλ／８膜４を積層した不均質膜からなる高
屈折率層２ａとＳｉＯ2 の低屈折率層２ｂを交互に６層
ずつ積層したうえで高屈折率層２ａを表面層として積層
して繰返し多層膜２からなる反射膜を設ける。ＨｆＯ2
は高屈折率であるがレーザ光の入射側にあり、この部分
では電界エネルギーの強度が低いために吸収が著しく増
加するおそれはない。比較的吸収の少いＡｌ2 Ｏ3 を電
界エネルギー強度の高い部分に用いることで反射膜全体
の吸収を低減しレーザ耐力を向上させる。
向上させる。 【構成】 基板１の表面１ａにＨｆＯ2 のλ／８膜３と
Ａｌ2 Ｏ3 のλ／８膜４を積層した不均質膜からなる高
屈折率層２ａとＳｉＯ2 の低屈折率層２ｂを交互に６層
ずつ積層したうえで高屈折率層２ａを表面層として積層
して繰返し多層膜２からなる反射膜を設ける。ＨｆＯ2
は高屈折率であるがレーザ光の入射側にあり、この部分
では電界エネルギーの強度が低いために吸収が著しく増
加するおそれはない。比較的吸収の少いＡｌ2 Ｏ3 を電
界エネルギー強度の高い部分に用いることで反射膜全体
の吸収を低減しレーザ耐力を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外域から赤外域にお
よぶ波長領域のレーザ光等に適したレーザ用の反射膜に
関するものである。
よぶ波長領域のレーザ光等に適したレーザ用の反射膜に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】反射膜は一般的に高屈折率材料からなる
λ／４膜と低屈折率材料からなるλ／４膜を交互に積層
した繰返し多層膜によって構成されるが、高屈折率材料
は一般的に屈折率が高いものほど照明光のエネルギーを
吸収しやすい傾向があるため、特に高出力のレーザ光等
を反射する反射膜の場合はレーザ耐力が不足するおそれ
がある。
λ／４膜と低屈折率材料からなるλ／４膜を交互に積層
した繰返し多層膜によって構成されるが、高屈折率材料
は一般的に屈折率が高いものほど照明光のエネルギーを
吸収しやすい傾向があるため、特に高出力のレーザ光等
を反射する反射膜の場合はレーザ耐力が不足するおそれ
がある。
【０００３】そこで、レーザ光が入射する側の高屈折率
層の材料には比較的屈折率が低く従って吸収の少い高屈
折率材料を選び、基板に近い方の高屈折率層の材料に屈
折率が高く吸収の大きい高屈折率材料を選ぶことによっ
て反射膜のレーザ耐力を向上させる等の工夫がなされて
いる（特開平２−２０４７０２号公報参照）。これは、
レーザ光が入射する側は定在波によって反射膜の内部に
発生する電界エネルギーの強度が高く、この部分の吸収
が特に大きいためにレーザ耐力が著しく低下する点に着
目し、レーザ光の入射側の高屈折率層の材料に吸収の小
さいものを用いることでレーザ耐力を向上させたもので
ある。
層の材料には比較的屈折率が低く従って吸収の少い高屈
折率材料を選び、基板に近い方の高屈折率層の材料に屈
折率が高く吸収の大きい高屈折率材料を選ぶことによっ
て反射膜のレーザ耐力を向上させる等の工夫がなされて
いる（特開平２−２０４７０２号公報参照）。これは、
レーザ光が入射する側は定在波によって反射膜の内部に
発生する電界エネルギーの強度が高く、この部分の吸収
が特に大きいためにレーザ耐力が著しく低下する点に着
目し、レーザ光の入射側の高屈折率層の材料に吸収の小
さいものを用いることでレーザ耐力を向上させたもので
ある。
【０００４】また、各高屈折率層に等価膜を用いるとと
もに、該等価膜を構成する複数の層のうちで吸収の大き
い高屈折材料の層の光学膜厚を特に小さく設計すること
によって各高屈折率層の吸収を低減し、これによって反
射膜のレーザ耐力を向上させることも提案されている。
もに、該等価膜を構成する複数の層のうちで吸収の大き
い高屈折材料の層の光学膜厚を特に小さく設計すること
によって各高屈折率層の吸収を低減し、これによって反
射膜のレーザ耐力を向上させることも提案されている。
【０００５】なお、高屈折率層と低屈折率層を交互に積
層した繰返し多層膜は、一般的に、高屈折率層と低屈折
率層の屈折率の差が大きいほど少ないλ／４膜の層数で
高い反射率を得ることができる。また、前述のように、
高屈折率材料は屈折率が高いほど吸収が大きく反射膜の
レーザ耐力を低下させる傾向がある。
層した繰返し多層膜は、一般的に、高屈折率層と低屈折
率層の屈折率の差が大きいほど少ないλ／４膜の層数で
高い反射率を得ることができる。また、前述のように、
高屈折率材料は屈折率が高いほど吸収が大きく反射膜の
レーザ耐力を低下させる傾向がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のように、レーザ光の入射側の高
屈折率層の材料に比較的吸収の少ない高屈折率材料を選
ぶことでレーザ耐力を向上させると、高屈折率層と低屈
折率層の屈折率の差が小さくなるために反射膜の反射率
が著しく低下する。従って、反射率の低下を防ぐために
反射膜を構成するλ／４膜の層数を増やさなければなら
ず、その結果、製造コストが上昇する。また、高屈折率
材料の層の光学膜厚を特に小さくした等価膜を用いる場
合も同様に全体の層数が増えて製造コストの上昇につな
がる。
の技術によれば、前述のように、レーザ光の入射側の高
屈折率層の材料に比較的吸収の少ない高屈折率材料を選
ぶことでレーザ耐力を向上させると、高屈折率層と低屈
折率層の屈折率の差が小さくなるために反射膜の反射率
が著しく低下する。従って、反射率の低下を防ぐために
反射膜を構成するλ／４膜の層数を増やさなければなら
ず、その結果、製造コストが上昇する。また、高屈折率
材料の層の光学膜厚を特に小さくした等価膜を用いる場
合も同様に全体の層数が増えて製造コストの上昇につな
がる。
【０００７】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、反射率を著しく低下させ
ることなく吸収を低減し、λ／４膜の層数を著しく増加
させることなくレーザ耐力を大幅に向上させることので
きる反射膜を提供することを目的とするものである。
に鑑みてなされたものであり、反射率を著しく低下させ
ることなく吸収を低減し、λ／４膜の層数を著しく増加
させることなくレーザ耐力を大幅に向上させることので
きる反射膜を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の反射膜は、基板の表面に交互に少くとも１
層ずつ積層された高屈折率層と低屈折率層からなる多層
膜を有し、前記高屈折率層が、前記基板の表面に向って
屈折率が低くなるように構成された不均質膜であること
を特徴とする。
めに本発明の反射膜は、基板の表面に交互に少くとも１
層ずつ積層された高屈折率層と低屈折率層からなる多層
膜を有し、前記高屈折率層が、前記基板の表面に向って
屈折率が低くなるように構成された不均質膜であること
を特徴とする。
【０００９】不均質膜が、それぞれ屈折率の異る材料で
作られた少くとも２つの層を積層した積層膜であるとよ
い。
作られた少くとも２つの層を積層した積層膜であるとよ
い。
【００１０】また、不均質膜が、それぞれ屈折率の異る
少くとも２つの材料からなる混合膜であってもよい。
少くとも２つの材料からなる混合膜であってもよい。
【００１１】
【作用】反射膜に入射する照明光によって反射膜の内部
に発生する電界エネルギーの強度は、各高屈折率層にお
いて基板の表面に近いほど高くなり、反射膜に吸収され
る照明光のエネルギーは前記電界エネルギーの強度が高
い程大きい。また、反射膜に吸収される照明光のエネル
ギーは高屈折率層の屈折率が高い程大きい。高屈折率層
のうちの少くとも１つが基板の表面に向って屈折率の低
くなる不均質膜であれば、前記電界エネルギーの強度が
高い部分の吸収が低減されるため、反射膜全体の吸収を
大幅に低減できる。一方、不均質膜の基板の表面から遠
い部分は屈折率が高いため、不均質膜全体の屈折率が大
幅に低下して反射膜の反射率が著しく損われるおそれが
ない。
に発生する電界エネルギーの強度は、各高屈折率層にお
いて基板の表面に近いほど高くなり、反射膜に吸収され
る照明光のエネルギーは前記電界エネルギーの強度が高
い程大きい。また、反射膜に吸収される照明光のエネル
ギーは高屈折率層の屈折率が高い程大きい。高屈折率層
のうちの少くとも１つが基板の表面に向って屈折率の低
くなる不均質膜であれば、前記電界エネルギーの強度が
高い部分の吸収が低減されるため、反射膜全体の吸収を
大幅に低減できる。一方、不均質膜の基板の表面から遠
い部分は屈折率が高いため、不均質膜全体の屈折率が大
幅に低下して反射膜の反射率が著しく損われるおそれが
ない。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例について説明する。
【００１３】図１は第１実施例の反射膜Ｅ−１を示すも
ので、これは、合成石英の基板１の表面１ａに、高屈折
率材料のλ／４膜である高屈折率層２ａと低屈折率材料
のλ／４膜である低屈折率層２ｂを交互に６層ずつ積層
したうえで最終層として高屈折率材料のλ／４膜である
高屈折率層２ａを積層し、合計１３層からなる多層膜で
ある繰返し多層膜２を設けたものであって、前記低屈折
率材料にはＳｉＯ2 を用いるとともに、各高屈折率層２
ａはそれぞれ比較的屈折率の高い高屈折率材料であるＨ
ｆＯ2 のλ／８膜３と比較的屈折率の低い高屈折率材料
であるＡｌ2 Ｏ3 のλ／８膜４からなり、それぞれレー
ザ光の入射側にＨｆＯ2 のλ／８膜３を積層した積層膜
である。本実施例の反射膜Ｅ−１はＫｒＦレーザ用の反
射膜として設計されたもので、設計波長λは２４８ｎｍ
である。また、各高屈折率層２ａおよび各低屈折率層２
ｂの成膜条件はいずれも成膜温度２００℃、成膜速度２
〜５Å／ｓ、酸素分圧１〜２×１０-4ｔｏｒｒであっ
た。
ので、これは、合成石英の基板１の表面１ａに、高屈折
率材料のλ／４膜である高屈折率層２ａと低屈折率材料
のλ／４膜である低屈折率層２ｂを交互に６層ずつ積層
したうえで最終層として高屈折率材料のλ／４膜である
高屈折率層２ａを積層し、合計１３層からなる多層膜で
ある繰返し多層膜２を設けたものであって、前記低屈折
率材料にはＳｉＯ2 を用いるとともに、各高屈折率層２
ａはそれぞれ比較的屈折率の高い高屈折率材料であるＨ
ｆＯ2 のλ／８膜３と比較的屈折率の低い高屈折率材料
であるＡｌ2 Ｏ3 のλ／８膜４からなり、それぞれレー
ザ光の入射側にＨｆＯ2 のλ／８膜３を積層した積層膜
である。本実施例の反射膜Ｅ−１はＫｒＦレーザ用の反
射膜として設計されたもので、設計波長λは２４８ｎｍ
である。また、各高屈折率層２ａおよび各低屈折率層２
ｂの成膜条件はいずれも成膜温度２００℃、成膜速度２
〜５Å／ｓ、酸素分圧１〜２×１０-4ｔｏｒｒであっ
た。
【００１４】図２は、反射膜Ｅ−１にＫｒＦレーザを照
射したときに膜内の定在波によって発生する電界エネル
ギーの強度を算出し、レーザ光の入射側からプロットし
たものである。この図から解るように、定在波による電
界エネルギーの強度は各高屈折率層２ａ内においてレー
ザ光の入射側から立上り、低屈折率層２ｂにおいて減衰
する傾向を有し、各高屈折率層２ａ内ではレーザ光の入
射側ほど電界エネルギーの強度が小さい。各高屈折率層
２ａは前述のように、レーザ光の入射側に比較的屈折率
が高く従って吸収の大きい高屈折率材料であるＨｆＯ2
のλ／８膜３を有するが、この部分では電界エネルギー
の強度が立上がったばかりで比較的低いために、吸収が
著しく大きくなるおそれはない。各高屈折率層２ａの電
界エネルギーの強度が著しく大きくなる部分は比較的屈
折率が低く従って吸収の小さいＡｌ2 Ｏ3 のλ／８膜４
によって構成されているため、各高屈折率層２ａの全体
が屈折率が高く従って吸収も大きいＨｆＯ2 で作られて
いる場合に比べて各高屈折率層２ａの吸収を大幅に低減
できる。他方、各高屈折率層２ａはその光学膜厚の半分
が屈折率の高いＨｆＯ2 で作られているため、全体が比
較的屈折率の低いＡｌ2 Ｏ3 などの高屈折率材料で作ら
れている場合に比べて、同じλ／４膜の層数であればは
るかに反射特性の良好な反射膜を得ることができる。
射したときに膜内の定在波によって発生する電界エネル
ギーの強度を算出し、レーザ光の入射側からプロットし
たものである。この図から解るように、定在波による電
界エネルギーの強度は各高屈折率層２ａ内においてレー
ザ光の入射側から立上り、低屈折率層２ｂにおいて減衰
する傾向を有し、各高屈折率層２ａ内ではレーザ光の入
射側ほど電界エネルギーの強度が小さい。各高屈折率層
２ａは前述のように、レーザ光の入射側に比較的屈折率
が高く従って吸収の大きい高屈折率材料であるＨｆＯ2
のλ／８膜３を有するが、この部分では電界エネルギー
の強度が立上がったばかりで比較的低いために、吸収が
著しく大きくなるおそれはない。各高屈折率層２ａの電
界エネルギーの強度が著しく大きくなる部分は比較的屈
折率が低く従って吸収の小さいＡｌ2 Ｏ3 のλ／８膜４
によって構成されているため、各高屈折率層２ａの全体
が屈折率が高く従って吸収も大きいＨｆＯ2 で作られて
いる場合に比べて各高屈折率層２ａの吸収を大幅に低減
できる。他方、各高屈折率層２ａはその光学膜厚の半分
が屈折率の高いＨｆＯ2 で作られているため、全体が比
較的屈折率の低いＡｌ2 Ｏ3 などの高屈折率材料で作ら
れている場合に比べて、同じλ／４膜の層数であればは
るかに反射特性の良好な反射膜を得ることができる。
【００１５】本実施例の反射膜Ｅ−１のレーザ耐力を公
知の方法で測定したところ、４Ｊ／ｃｍ2 （レーザ波
長：２４８ｎｍ、パルス幅：１５ｎｓ）であり、また、
反射率の分光特性は図３に示すとおりであり、波長２４
８ｎｍにおける反射率は９６．５％、反射率９０％以上
のバンド幅は４３ｎｍであった。すなわち、本実施例の
反射膜Ｅ−１は極めて良好な反射特性を有し、かつレー
ザ耐力も大きくてすぐれたレーザ用反射膜である。
知の方法で測定したところ、４Ｊ／ｃｍ2 （レーザ波
長：２４８ｎｍ、パルス幅：１５ｎｓ）であり、また、
反射率の分光特性は図３に示すとおりであり、波長２４
８ｎｍにおける反射率は９６．５％、反射率９０％以上
のバンド幅は４３ｎｍであった。すなわち、本実施例の
反射膜Ｅ−１は極めて良好な反射特性を有し、かつレー
ザ耐力も大きくてすぐれたレーザ用反射膜である。
【００１６】図４は本実施例の一変形例Ｅ−２を示すも
ので、これは、最もレーザ光の入射側に位置する高屈折
率層２１ａをＨｆＯ2 からなるλ／２０膜３１と、Ａｌ
2 Ｏ3 からなるλ／５膜４１によって構成し、その次に
レーザ光の入射側に位置する高屈折率層２１ａをＨｆＯ
2 からなるλ／１４膜３２とＡｌ2 Ｏ3 からなる５λ／
２８膜４２によって構成し、その次にレーザ光の入射側
に位置する高屈折率層２１ａをＨｆＯ2 からなるλ／８
膜３３とＡｌ2 Ｏ3 からなるλ／８膜４３によって構成
し、残りの高屈折率層２１ａはＨｆＯ2 からなるλ／４
膜によって構成したものである。
ので、これは、最もレーザ光の入射側に位置する高屈折
率層２１ａをＨｆＯ2 からなるλ／２０膜３１と、Ａｌ
2 Ｏ3 からなるλ／５膜４１によって構成し、その次に
レーザ光の入射側に位置する高屈折率層２１ａをＨｆＯ
2 からなるλ／１４膜３２とＡｌ2 Ｏ3 からなる５λ／
２８膜４２によって構成し、その次にレーザ光の入射側
に位置する高屈折率層２１ａをＨｆＯ2 からなるλ／８
膜３３とＡｌ2 Ｏ3 からなるλ／８膜４３によって構成
し、残りの高屈折率層２１ａはＨｆＯ2 からなるλ／４
膜によって構成したものである。
【００１７】すなわち、図２から解るように反射膜の内
部に発生する電界エネルギーの強度は最もレーザ光の入
射側に位置する３つの高屈折率層に集中しているため、
これらの３つの高屈折率層２１ａのそれぞれの最も電界
エネルギーの強度が高くなる部分にのみ吸収の少ないＡ
ｌ2 Ｏ3 を用いることでレーザ耐力を向上させたもの
で、反射特性の劣化が出来るだけ少くてすむように工夫
したものである。本変形例Ｅ−２のレーザ耐力を測定し
たところ５Ｊ／ｃｍ2 （レーザ波長２４８ｎｍ、パルス
幅１５ｎｓ）であり、内部に発生する電界エネルギーの
強度を算出したところ図５に示すとおりであり、また、
反射率の分光特性は図６に示すとおりであった。
部に発生する電界エネルギーの強度は最もレーザ光の入
射側に位置する３つの高屈折率層に集中しているため、
これらの３つの高屈折率層２１ａのそれぞれの最も電界
エネルギーの強度が高くなる部分にのみ吸収の少ないＡ
ｌ2 Ｏ3 を用いることでレーザ耐力を向上させたもの
で、反射特性の劣化が出来るだけ少くてすむように工夫
したものである。本変形例Ｅ−２のレーザ耐力を測定し
たところ５Ｊ／ｃｍ2 （レーザ波長２４８ｎｍ、パルス
幅１５ｎｓ）であり、内部に発生する電界エネルギーの
強度を算出したところ図５に示すとおりであり、また、
反射率の分光特性は図６に示すとおりであった。
【００１８】図６から解るように、設計波長における反
射率は９７．５％、反射率９０％以上のバンド幅は５１
ｎｍであり、第１実施例の反射膜Ｅ−１よりレーザ耐力
も反射特性もすぐれていることが解る。これは、レーザ
光の入射側に位置する３つの高屈折率層以外の高屈折率
層の材料がＡｌ2 Ｏ3 より屈折率の高い高屈折率材料で
あるＨｆＯ2 であるためと考えられる。
射率は９７．５％、反射率９０％以上のバンド幅は５１
ｎｍであり、第１実施例の反射膜Ｅ−１よりレーザ耐力
も反射特性もすぐれていることが解る。これは、レーザ
光の入射側に位置する３つの高屈折率層以外の高屈折率
層の材料がＡｌ2 Ｏ3 より屈折率の高い高屈折率材料で
あるＨｆＯ2 であるためと考えられる。
【００１９】なお、比較のために、第１実施例と同様の
基板にＨｆＯ2 のλ／４膜である高屈折率層とＳｉＯ2
のλ／４膜である低屈折率層を交互に６層ずつ積層し、
最終層としてＨｆＯ2 のλ／４膜である高屈折率層を積
層した合計１３層の繰返し多層膜からなる高反射膜を作
成してこれをサンプルＡとし、また、第１実施例と同様
の基板にＡｌ2 Ｏ3 のλ／４膜である高屈折率層とＳｉ
Ｏ2 のλ／４膜である低屈折率層を交互に１４層ずつ積
層し、最終層としてＡｌ2 Ｏ3 のλ／４膜を積層した合
計２９層の繰返し多層膜からなる高反射膜を作成してこ
れをサンプルＢとした。サンプルＡ、Ｂのレーザ耐力を
測定したところそれぞれ１Ｊ／ｃｍ2 、５Ｊ／ｃｍ2 、
反射率の分光特性は図７と図８に示す通りであり、設計
波長における反射率はそれぞれ９７．５％、９４．％、
反射率９０％以上のバンド幅はそれぞれ６８ｎｍ、１５
ｎｍであった。
基板にＨｆＯ2 のλ／４膜である高屈折率層とＳｉＯ2
のλ／４膜である低屈折率層を交互に６層ずつ積層し、
最終層としてＨｆＯ2 のλ／４膜である高屈折率層を積
層した合計１３層の繰返し多層膜からなる高反射膜を作
成してこれをサンプルＡとし、また、第１実施例と同様
の基板にＡｌ2 Ｏ3 のλ／４膜である高屈折率層とＳｉ
Ｏ2 のλ／４膜である低屈折率層を交互に１４層ずつ積
層し、最終層としてＡｌ2 Ｏ3 のλ／４膜を積層した合
計２９層の繰返し多層膜からなる高反射膜を作成してこ
れをサンプルＢとした。サンプルＡ、Ｂのレーザ耐力を
測定したところそれぞれ１Ｊ／ｃｍ2 、５Ｊ／ｃｍ2 、
反射率の分光特性は図７と図８に示す通りであり、設計
波長における反射率はそれぞれ９７．５％、９４．％、
反射率９０％以上のバンド幅はそれぞれ６８ｎｍ、１５
ｎｍであった。
【００２０】表１は、本実施例の反射膜Ｅ−１をサンプ
ルＣとし、変形例Ｅ−２をサンプルＤとして、各サンプ
ルＡ〜Ｄの膜構成とレーザ耐力を示すものである。
ルＣとし、変形例Ｅ−２をサンプルＤとして、各サンプ
ルＡ〜Ｄの膜構成とレーザ耐力を示すものである。
【００２１】
【表１】 図９は第２実施例の反射膜Ｅ−３を示すもので、これ
は、合成石英の基板５１の表面５１ａに、高屈折率材料
のλ／４膜である高屈折率層５２ａと低屈折率材料のλ
／４膜である低屈折率層５２ｂを交互に４層ずつ積層し
たうえで最終層として高屈折率材料のλ／４膜である高
屈折率層５２ａを積層し、合計９層からなる多層膜であ
る繰返し多層膜５２を設けたものであって、低屈折率材
料にはＳｉＯ2 を用いるとともに、各高屈折率層５２ａ
はそれぞれ比較的屈折率の高い高屈折率材料であるＴｉ
Ｏ2 と比較的屈折率の低い高屈折率材料であるＺｒＯ2
の混合物によって構成された混合膜である。
は、合成石英の基板５１の表面５１ａに、高屈折率材料
のλ／４膜である高屈折率層５２ａと低屈折率材料のλ
／４膜である低屈折率層５２ｂを交互に４層ずつ積層し
たうえで最終層として高屈折率材料のλ／４膜である高
屈折率層５２ａを積層し、合計９層からなる多層膜であ
る繰返し多層膜５２を設けたものであって、低屈折率材
料にはＳｉＯ2 を用いるとともに、各高屈折率層５２ａ
はそれぞれ比較的屈折率の高い高屈折率材料であるＴｉ
Ｏ2 と比較的屈折率の低い高屈折率材料であるＺｒＯ2
の混合物によって構成された混合膜である。
【００２２】本実施例の反射膜Ｅ−３はＮｄ−ＹＡＧレ
ーザ基本波用の反射膜として設計されたもので、設計波
長λは１０６４ｎｍである。また、各混合膜は、レーザ
光の入射側のＴｉＯ2 の混合比が最も低く、基板５１の
表面５１ａに近づくにつれて高くなるように設定されて
いる。なお、基板５１の表面５１ａに最も近い高屈折率
層５２ａのＺｒＯ2 の混合比をゼロとし、最終層の高屈
折率層５２ａをＺｒＯ2 のみによって構成する。
ーザ基本波用の反射膜として設計されたもので、設計波
長λは１０６４ｎｍである。また、各混合膜は、レーザ
光の入射側のＴｉＯ2 の混合比が最も低く、基板５１の
表面５１ａに近づくにつれて高くなるように設定されて
いる。なお、基板５１の表面５１ａに最も近い高屈折率
層５２ａのＺｒＯ2 の混合比をゼロとし、最終層の高屈
折率層５２ａをＺｒＯ2 のみによって構成する。
【００２３】各層の成膜条件は、成膜温度２００℃、酸
素分圧１〜２×１０-4ｔｏｒｒ、ＳｉＯ2 からなる低屈
折率層５２ｂの成膜速度は２〜３Å／ｓ、また、混合膜
である高屈折率層５２ａの成膜は、２源蒸着法によって
行い、最も基板に近い高屈折率層５２ａの成膜において
はＴｉＯ2 の成膜速度３Å／ｓ、ＺｒＯ2 の成膜速度を
０Å／ｓに制御し、徐々にＴｉＯ2 の成膜速度を減少さ
せるとともにＺｒＯ2の成膜速度を増加させ、最終層の
成膜においてはＴｉＯ2 の成膜速度を０Å／ｓ、ＺｒＯ
2 の成膜速度を３Å／ｓに制御した。
素分圧１〜２×１０-4ｔｏｒｒ、ＳｉＯ2 からなる低屈
折率層５２ｂの成膜速度は２〜３Å／ｓ、また、混合膜
である高屈折率層５２ａの成膜は、２源蒸着法によって
行い、最も基板に近い高屈折率層５２ａの成膜において
はＴｉＯ2 の成膜速度３Å／ｓ、ＺｒＯ2 の成膜速度を
０Å／ｓに制御し、徐々にＴｉＯ2 の成膜速度を減少さ
せるとともにＺｒＯ2の成膜速度を増加させ、最終層の
成膜においてはＴｉＯ2 の成膜速度を０Å／ｓ、ＺｒＯ
2 の成膜速度を３Å／ｓに制御した。
【００２４】本実施例の反射膜Ｅ−３の電界エネルギー
の強度を計算したところ、図１０に示す通りであり、レ
ーザ耐力を測定したところ８Ｊ／ｃｍ2 （レーザ波長１
０６４ｎｍ、パルス幅１ｎｓ）であり、また、反射率の
分光特性を測定した結果は図１１に示す通りであり、波
長１０６４ｎｍにおける反射率は９５．５％、反射率９
０％以上のバンド幅は１２２ｎｍであって、レーザ耐
力、反射特性ともに極めてすぐれた反射膜であることが
解る。
の強度を計算したところ、図１０に示す通りであり、レ
ーザ耐力を測定したところ８Ｊ／ｃｍ2 （レーザ波長１
０６４ｎｍ、パルス幅１ｎｓ）であり、また、反射率の
分光特性を測定した結果は図１１に示す通りであり、波
長１０６４ｎｍにおける反射率は９５．５％、反射率９
０％以上のバンド幅は１２２ｎｍであって、レーザ耐
力、反射特性ともに極めてすぐれた反射膜であることが
解る。
【００２５】比較のために、本実施例と同様の基板にＴ
ｉＯ2 のλ／４膜である高屈折率層とＳｉＯ2 のλ／４
膜である低屈折率層を交互に４層ずつ積層し、最終層と
してＴｉＯ2 のλ／４膜を積層したものをサンプルＡ、
また、本実施例と同様の基板にＺｒＯ2 のλ／４膜であ
る高屈折率層とＳｉＯ2 のλ／４膜である低屈折率層を
交互に４層ずつ積層し、最終層としてＺｒＯ2 のλ／４
膜を積層したものをサンプルＢとした。サンプルＡ、Ｂ
のレーザ耐力を測定したところそれぞれ２Ｊ／ｃｍ2 、
１０Ｊ／ｃｍ2 、反射率の分光特性は図１２と図１３に
示すとおりであり、設計波長における反射率はそれぞれ
９５．５％、８３％、反射率９０％以上のバンド幅はそ
れぞれ２２８ｎｍ、０ｎｍであった。本実施例の反射膜
Ｅ−３をサンプルＣとして、各サンプルＡ〜Ｃの膜構成
とレーザ耐力を表２に示す。
ｉＯ2 のλ／４膜である高屈折率層とＳｉＯ2 のλ／４
膜である低屈折率層を交互に４層ずつ積層し、最終層と
してＴｉＯ2 のλ／４膜を積層したものをサンプルＡ、
また、本実施例と同様の基板にＺｒＯ2 のλ／４膜であ
る高屈折率層とＳｉＯ2 のλ／４膜である低屈折率層を
交互に４層ずつ積層し、最終層としてＺｒＯ2 のλ／４
膜を積層したものをサンプルＢとした。サンプルＡ、Ｂ
のレーザ耐力を測定したところそれぞれ２Ｊ／ｃｍ2 、
１０Ｊ／ｃｍ2 、反射率の分光特性は図１２と図１３に
示すとおりであり、設計波長における反射率はそれぞれ
９５．５％、８３％、反射率９０％以上のバンド幅はそ
れぞれ２２８ｎｍ、０ｎｍであった。本実施例の反射膜
Ｅ−３をサンプルＣとして、各サンプルＡ〜Ｃの膜構成
とレーザ耐力を表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。反射膜の反射
率を低下させることなく吸収を低減し、従って、λ／４
膜の層数を著しく増加させることなくレーザ耐力を大幅
に向上できる。その結果、高い反射率とレーザ耐力を有
し、しかも安価な反射膜を実現できる。
で、以下に記載するような効果を奏する。反射膜の反射
率を低下させることなく吸収を低減し、従って、λ／４
膜の層数を著しく増加させることなくレーザ耐力を大幅
に向上できる。その結果、高い反射率とレーザ耐力を有
し、しかも安価な反射膜を実現できる。
【図１】第１実施例を示す模式断面図である。
【図２】第１実施例の電界エネルギーの強度の分布を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】第１実施例の反射率の分光特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】第１実施例の一変形例を示す模式断面図であ
る。
る。
【図５】図４の反射膜の電界エネルギーの強度の分布を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】図４の反射膜の反射率の分光特性を示すグラフ
である。
である。
【図７】第１実施例の一比較例の反射率の分光特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】第１実施例の別の比較例の反射率の分光特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図９】第２実施例を示す模式断面図である。
【図１０】第２実施例の電界エネルギーの強度の分布を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１１】第２実施例の反射率の分光特性を示すグラフ
である。
である。
【図１２】第２実施例の一比較例の反射率の分光特性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１３】第２実施例の別の比較例の反射率の分光特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１，５１ 基板 ２，５２ 繰返し多層膜 ２ａ，２１ａ，５２ａ 高屈折率層 ２ｂ，５２ｂ 低屈折率層 ３，３３ ＨｆＯ2 のλ／８膜 ４，４３ Ａｌ2 Ｏ3 のλ／８膜 ３１ ＨｆＯ2 のλ／２０膜 ４１ Ａｌ2 Ｏ3 のλ／５膜 ３２ ＨｆＯ2 のλ／１４膜 ４２ Ａｌ2 Ｏ3 の５λ／２８膜
Claims (7)
- 【請求項１】 基板の表面に交互に少くとも１層ずつ積
層された高屈折率層と低屈折率層からなる多層膜を有
し、前記高屈折率層が、前記基板の表面に向って屈折率
が低くなるように構成された不均質膜であることを特徴
とする反射膜。 - 【請求項２】 不均質膜が、それぞれ屈折率の異る材料
で作られた少くとも２つの層を積層した積層膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の反射膜。 - 【請求項３】 不均質膜が、それぞれ屈折率の異る少く
とも２つの材料からなる混合膜であることを特徴とする
請求項１記載の反射膜。 - 【請求項４】 高屈折率層が複数層設けられており、そ
のうちの基板の表面から最も遠い位置に積層されたもの
のうちの少くとも１つが不均質膜であることを特徴とす
る請求項１ないし３いずれか１項記載の反射膜。 - 【請求項５】 高屈折率層が複数層設けられており、そ
のうちの基板の表面から最も遠い２つ以上の高屈折率層
がそれぞれ積層膜であり、該積層膜のうちで、前記基板
の表面に遠いものほど屈折率の低い方の材料で作られた
層の光学膜厚が大きいことを特徴とする請求項２記載の
反射膜。 - 【請求項６】 高屈折率層が複数層設けられており、そ
のうちの基板の表面から最も遠い２つ以上の高屈折率層
がそれぞれ混合膜であり、該混合膜のうちで、前記基板
の表面に遠いものほど屈折率の低い方の材料を含む割合
が大きいことを特徴とする請求項３記載の反射膜。 - 【請求項７】 屈折率の異る材料のうちで屈折率の低い
方の材料がＡｌ2 Ｏ3 またはＺｒＯ2 であることを特徴
とする請求項１ないし６いずれか１項記載の反射膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25370993A JP3315494B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 反射膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25370993A JP3315494B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 反射膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784105A true JPH0784105A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3315494B2 JP3315494B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=17255064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25370993A Expired - Fee Related JP3315494B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 反射膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3315494B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103715276A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-09 | 茂迪股份有限公司 | 太阳能电池及其模组 |
| CN109061877A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-21 | 成都精密光学工程研究中心 | 结构参数计算方法和结构参数计算装置 |
| CN110007374A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-12 | 上海域申光电科技有限公司 | 一种高功率激光焊接窗口片膜系镀制工艺 |
| JPWO2019244506A1 (ja) * | 2018-06-18 | 2020-06-25 | 日本特殊陶業株式会社 | 光波長変換部材及び光波長変換装置並びに発光装置 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP25370993A patent/JP3315494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103715276A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-09 | 茂迪股份有限公司 | 太阳能电池及其模组 |
| JPWO2019244506A1 (ja) * | 2018-06-18 | 2020-06-25 | 日本特殊陶業株式会社 | 光波長変換部材及び光波長変換装置並びに発光装置 |
| CN109061877A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-21 | 成都精密光学工程研究中心 | 结构参数计算方法和结构参数计算装置 |
| CN109061877B (zh) * | 2018-08-06 | 2020-11-27 | 成都精密光学工程研究中心 | 结构参数计算方法和结构参数计算装置 |
| CN110007374A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-12 | 上海域申光电科技有限公司 | 一种高功率激光焊接窗口片膜系镀制工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3315494B2 (ja) | 2002-08-19 |
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