JPS59137901A - 反射防止膜 - Google Patents
反射防止膜Info
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- JPS59137901A JPS59137901A JP58011768A JP1176883A JPS59137901A JP S59137901 A JPS59137901 A JP S59137901A JP 58011768 A JP58011768 A JP 58011768A JP 1176883 A JP1176883 A JP 1176883A JP S59137901 A JPS59137901 A JP S59137901A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
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- Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
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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
本発明は赤外用光学機器の光学部品（ウィンドウ、レン
ズ、オプティカルファイバー）の素材であるＫＨ２−５
（沃化タリウム（ＴＩＩ）と臭化タリウム（ＴＩＢｒ）
との混晶）に用いて好適な反射防止膜に関する。
ズ、オプティカルファイバー）の素材であるＫＨ２−５
（沃化タリウム（ＴＩＩ）と臭化タリウム（ＴＩＢｒ）
との混晶）に用いて好適な反射防止膜に関する。
従来例の構成とその問題点。
ＫＨ２−ｔｓは、屈折率が２．３７ （波長１０．６μ
ｍにおいて）と大きいために反射損失が入出力端を合せ
て約２８．％もある。これを減らすには端面に反射防止
膜をコーティングすることが望ましい。
ｍにおいて）と大きいために反射損失が入出力端を合せ
て約２８．％もある。これを減らすには端面に反射防止
膜をコーティングすることが望ましい。
しかしＫＨ２−ｔｓに無反射コートする技術は未だ確立
されていない。
されていない。
このような状況において最近ＫＲ８−ｓが炭酸ガスレー
ザメス用の導光路（オプティカルファイバー）として実
用化されるに至シ、その透過率向上を目的とした反射防
止膜の要望が高まって来た。
ザメス用の導光路（オプティカルファイバー）として実
用化されるに至シ、その透過率向上を目的とした反射防
止膜の要望が高まって来た。
この導光路端面如使用される反射防止膜は炭酸ガスレー
ザ光が照射されるという点でまず通常の赤外用の窓、レ
ンズ等のそれにくらべ高い耐光力が要求される。さらに
導光路の場合には一般にレーザ光を集光して端面に入射
させるため表面そのパワー密度は通常のレーザ用光学部
品ｄ珈合より２桁程度大きなものと々る。たとえば５０
Ｗ出力時には、導光路入力端でのパワー密度は°２０
ＫＷ／ｃＪにも達する。従って導光路端面上の反射防止
膜は耐環境性、耐はく離性のみならず、極度に大きな耐
光力が要求される。
ザ光が照射されるという点でまず通常の赤外用の窓、レ
ンズ等のそれにくらべ高い耐光力が要求される。さらに
導光路の場合には一般にレーザ光を集光して端面に入射
させるため表面そのパワー密度は通常のレーザ用光学部
品ｄ珈合より２桁程度大きなものと々る。たとえば５０
Ｗ出力時には、導光路入力端でのパワー密度は°２０
ＫＷ／ｃＪにも達する。従って導光路端面上の反射防止
膜は耐環境性、耐はく離性のみならず、極度に大きな耐
光力が要求される。
耐光力を向上させるには、まずいかに吸収の少ない反射
防止膜を実現するかにかかっている。
防止膜を実現するかにかかっている。
゛ 従来、炭酸ガスレーザ用透明光学部品の素材で
あるセレン化亜鉛（ＺｕＳｅ）、ヒ素化ガリウム（Ｇａ
Ａｓ）や塩化カリウム（ＫＣＩ）等の反射防止膜は、単
層膜構造、二層膜構造、三層膜構造等が試みられている
。それ以上の多層でも反射防止膜は構成出来るが蒸着膜
形成時の作業容易性Ｋｍ点が生じたシ、レーザ光に対す
る膜厚増加に伴う吸収増大を招いたりするという問題が
生ずるので特殊な場合を除き反射防止膜の層数は三層が
限度とされている。
あるセレン化亜鉛（ＺｕＳｅ）、ヒ素化ガリウム（Ｇａ
Ａｓ）や塩化カリウム（ＫＣＩ）等の反射防止膜は、単
層膜構造、二層膜構造、三層膜構造等が試みられている
。それ以上の多層でも反射防止膜は構成出来るが蒸着膜
形成時の作業容易性Ｋｍ点が生じたシ、レーザ光に対す
る膜厚増加に伴う吸収増大を招いたりするという問題が
生ずるので特殊な場合を除き反射防止膜の層数は三層が
限度とされている。
単層膜構造が最も製作上容易である。光学の理論によれ
ば、屈折率ｎが光〒部品素材の屈折率ｎ８の平方根小；
に等しいという条件を満足すれば光学的厚みｎｄ＝λ／
４（λ＝１０ 、６１１ｍの場合、 ｎｄ＝２．６５μ
ｍ）で基板上に蒸着した場合の反射率は零になり単層反
射防止膜となる。
ば、屈折率ｎが光〒部品素材の屈折率ｎ８の平方根小；
に等しいという条件を満足すれば光学的厚みｎｄ＝λ／
４（λ＝１０ 、６１１ｍの場合、 ｎｄ＝２．６５μ
ｍ）で基板上に蒸着した場合の反射率は零になり単層反
射防止膜となる。
自然界にはこの横な条件を満足してくれるものは非常に
限られる。ＫＨ２−ｓ素材の屈折率ｎ８の平方根５７＝
Ｆ−ｎ中１．６４に近い屈折率の材料をさがすとＪ１
表のようになる。−を零にすることは出来ず、１％程度
の反射が残る。
限られる。ＫＨ２−ｓ素材の屈折率ｎ８の平方根５７＝
Ｆ−ｎ中１．６４に近い屈折率の材料をさがすとＪ１
表のようになる。−を零にすることは出来ず、１％程度
の反射が残る。
ＴｈＦ の場合には耐環境性には優れているが、吸収
が大きいという欠点が有る。ＰｂＦ２の場合吸収は少な
いが耐環境性に欠点がある。すなわち、ＰｂＦ 蒸着
膜は水に対して弱く、あやまって表面に水をかけたりす
ると膜にひび割れが生じたり、散乱が増加する。
が大きいという欠点が有る。ＰｂＦ２の場合吸収は少な
いが耐環境性に欠点がある。すなわち、ＰｂＦ 蒸着
膜は水に対して弱く、あやまって表面に水をかけたりす
ると膜にひび割れが生じたり、散乱が増加する。
５ｃｈｕｓｔｅｒの二層膜構造の条件式を満足する２種
類の誘電体物質の組合せを考えると理論的に反。
類の誘電体物質の組合せを考えると理論的に反。
対車を零にすることが出来る。その様な組合せをさがす
と第二表のようになる。
と第二表のようになる。
第２表（ＫＨ２−ｓ用二層反射防止膜）第２表かられア
・）ように二層構造の場合、理論的に反ｉ率を零にする
ことは出来るが吸収、が“大きいという欠点を有す。
・）ように二層構造の場合、理論的に反ｉ率を零にする
ことは出来るが吸収、が“大きいという欠点を有す。
発明の目的
本発明はＫＨ２−ｔｓに対して耐環境性にすぐれかつ吸
収の少ない従って耐光力の高い炭酸ガスレーザ用にも使
用出来る反射防止膜を提供するものである。
収の少ない従って耐光力の高い炭酸ガスレーザ用にも使
用出来る反射防止膜を提供するものである。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するものでＫＨ２−６面にまず
吸収が少なくかつ密着性の良いアモルファス状態を示す
三セレン化ヒ素（Ａ ８２ Ｓ ｅ ３）ガラスである
高屈折率物質（−ｎ＝２．８）を蒸着し、次に吸収の少
ない低屈折率物質である弗化鉛（ＰｂＦ２）（ｍ＝１．
６７）を蒸着し、さらにこのＰｂＦ の耐水−性の弱
さを保詐の効果をもった゛ピンホールの出来にくいＡ
！！２ Ｓ ｅ ａを蒸着してなる三層膜構造の、吸〜
収の少ない従って耐光力のある、かつまた耐環境性のす
ぐれた反射防止膜を提供するものである。
吸収が少なくかつ密着性の良いアモルファス状態を示す
三セレン化ヒ素（Ａ ８２ Ｓ ｅ ３）ガラスである
高屈折率物質（−ｎ＝２．８）を蒸着し、次に吸収の少
ない低屈折率物質である弗化鉛（ＰｂＦ２）（ｍ＝１．
６７）を蒸着し、さらにこのＰｂＦ の耐水−性の弱
さを保詐の効果をもった゛ピンホールの出来にくいＡ
！！２ Ｓ ｅ ａを蒸着してなる三層膜構造の、吸〜
収の少ない従って耐光力のある、かつまた耐環境性のす
ぐれた反射防止膜を提供するものである。
実施例の説明
第１図は本発明の一実施例である三層反射防止膜の構造
図である。図中１は表面が超精密に光学研磨された屈折
率ｎ８が２．３７のＫＨ２−５基板 ２である。２は屈
折率ｎ３が２．８なるＡ ８２ Ｓ ｅ ａであシ、光
学的厚みｎ３ｄ３＝２．６６μｍである。３は屈折率ｎ
２が１．６７なるＰｂＦ２で光学的厚みｎ２ｄ２＝１．
６９１μｍである。４は屈折率ｎ、が２．８なるＡ ８
２ Ｓ ｅ ３であり光学的厚みｎ１ｄ１＝０．４８８
３μｍである。上記のそれぞれの光学的膜厚は三層反射
防止膜に関するＭｏｕｃｈｒａｔの関係式（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ ０ｐｔｉｃｓ／ｖｏ１．１６Ｎｏ。
図である。図中１は表面が超精密に光学研磨された屈折
率ｎ８が２．３７のＫＨ２−５基板 ２である。２は屈
折率ｎ３が２．８なるＡ ８２ Ｓ ｅ ａであシ、光
学的厚みｎ３ｄ３＝２．６６μｍである。３は屈折率ｎ
２が１．６７なるＰｂＦ２で光学的厚みｎ２ｄ２＝１．
６９１μｍである。４は屈折率ｎ、が２．８なるＡ ８
２ Ｓ ｅ ３であり光学的厚みｎ１ｄ１＝０．４８８
３μｍである。上記のそれぞれの光学的膜厚は三層反射
防止膜に関するＭｏｕｃｈｒａｔの関係式（Ａｐｐｌｉ
ｅｄ ０ｐｔｉｃｓ／ｖｏ１．１６Ｎｏ。
１ｏｐ ２７２２ ）を満足する様に決定した。
以上の様にそれぞれの物質をＫＲＳ−ｓ基板１上にＩＩ
Ｆｉ次抵抗加熱真空蒸着法を用いて蒸着する。
Ｆｉ次抵抗加熱真空蒸着法を用いて蒸着する。
本実施例の三層構造による反射防止膜の計算分光特性ば
ｉ２図に示す様になり波長１０．６７１ｍにおいて反射
率が零になることが示される。
ｉ２図に示す様になり波長１０．６７１ｍにおいて反射
率が零になることが示される。
各蒸着膜の吸収係数を考慮し反射防止膜の全吸収を推定
するとり子のようになる。三層反射防止膜の場合、反射
防止膜内の霊界強度を考慮すると全吸収（βｄ）Ｔｏｔ
ａｌ は各層の吸収（β１ｄｉ）の総和の約２分の１と
近似出来る。ここでβｉは各層の吸収係数、ｄｉは各層
の厚みである。本実施例の場合第一層２の吸収β１ｄ１
は２ｃｍ Ｘｏ、１７×１１０−４Ｃ中０．３４×１
０−４、すなわち約０．００３４４ チ、第二層３の吸収β２ｄ２は２２ Ｘｌ、ＯＸ１０
ｃｍ中２×１０ ’、すなわち０．０２％である。第三
層４の成豚β３ｄ３は２ｃｍ ’×ｏ、Ｊｓ×１ｏ
’ｃｍ寸１．９Ｘ１０’、すなわち０．０１９％である
従って三層膜の全吸収（βｄ）Ｔｏｔａｌは約０．０２
％となる。
するとり子のようになる。三層反射防止膜の場合、反射
防止膜内の霊界強度を考慮すると全吸収（βｄ）Ｔｏｔ
ａｌ は各層の吸収（β１ｄｉ）の総和の約２分の１と
近似出来る。ここでβｉは各層の吸収係数、ｄｉは各層
の厚みである。本実施例の場合第一層２の吸収β１ｄ１
は２ｃｍ Ｘｏ、１７×１１０−４Ｃ中０．３４×１
０−４、すなわち約０．００３４４ チ、第二層３の吸収β２ｄ２は２２ Ｘｌ、ＯＸ１０
ｃｍ中２×１０ ’、すなわち０．０２％である。第三
層４の成豚β３ｄ３は２ｃｍ ’×ｏ、Ｊｓ×１ｏ
’ｃｍ寸１．９Ｘ１０’、すなわち０．０１９％である
従って三層膜の全吸収（βｄ）Ｔｏｔａｌは約０．０２
％となる。
この三層反射防止膜の吸収率は単層、二層構造のうちで
一番吸収率の少ないＰｂＦ２単層の０．０６％より少な
く、耐環境性についてもカルコゲナイドガラスで゛あろ
水に溶けないＡｓ２Ｓｅ２膜でＰｂＦ２膜を保護してい
るためＰｂＦ２単層反射防止膜よシも・／ すぐれている。 ／発明の効
果 本発明はＫＲＳ−ａｍ板上に、三七レン化砒素膜、弗化
飴膜、三セレン化砒素膜をこの順に形成したもので本発
明によるＫＲＳ−６用（Ａ′５２Ｓｅ３／ＰｂＦ２／Ａ
３２Ｓｅ３）三層膜構造反射防止膜の効果を列挙すると
以下の通りである。
一番吸収率の少ないＰｂＦ２単層の０．０６％より少な
く、耐環境性についてもカルコゲナイドガラスで゛あろ
水に溶けないＡｓ２Ｓｅ２膜でＰｂＦ２膜を保護してい
るためＰｂＦ２単層反射防止膜よシも・／ すぐれている。 ／発明の効
果 本発明はＫＲＳ−ａｍ板上に、三七レン化砒素膜、弗化
飴膜、三セレン化砒素膜をこの順に形成したもので本発
明によるＫＲＳ−６用（Ａ′５２Ｓｅ３／ＰｂＦ２／Ａ
３２Ｓｅ３）三層膜構造反射防止膜の効果を列挙すると
以下の通りである。
（υ 反射防止膜の波長１０．６μｍ炭酸ガスレーザ光
による吸収率は０．０２％のオーダーと低く単層ｐ ｂ
Ｆ ２Ｆ４Ｊ防止膜の０．０５％よりすぐれているた
め耐光力も向上する。
による吸収率は０．０２％のオーダーと低く単層ｐ ｂ
Ｆ ２Ｆ４Ｊ防止膜の０．０５％よりすぐれているた
め耐光力も向上する。
（２）耐環境性についても水に溶けず、かつピンホール
の本質的に出来にくいアモルファス状態のカルコゲナイ
ドガラスであるＡ ｓ ２ Ｓ ｅ ａ蒸着膜でＰｂＦ
２膜を保護しでいるため吸収の少ないＰｂＦ、単層反射
防止膜よりもすぐれている。
の本質的に出来にくいアモルファス状態のカルコゲナイ
ドガラスであるＡ ｓ ２ Ｓ ｅ ａ蒸着膜でＰｂＦ
２膜を保護しでいるため吸収の少ないＰｂＦ、単層反射
防止膜よりもすぐれている。
第１図は、本発明の一実施例であるＫＲＳ−５用反射防
止膜の断面図、第２図は前記反射防止膜の反射率波長依
存性を示す図である。 １・・・・・・被蒸着面（ＫＲＳ−ｓ）、２・・・・・
・光学的膜厚ｎｄ＝２．６５μｍなるＡ ８２ Ｓ ｅ
ａ 膜、３・・・・・・光学的膜厚ｎｄ＝１．６９１
μｍなるＰｂＦ２膜、４・・・・・・光学的膜厚ｎ ｄ
＝ ０．４８８３μｍなるＡ ｓ ２ Ｓ ｅ ａ膜
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１５！Ｑ 第２図 乞υ【 １シ （２α２ｃ）
止膜の断面図、第２図は前記反射防止膜の反射率波長依
存性を示す図である。 １・・・・・・被蒸着面（ＫＲＳ−ｓ）、２・・・・・
・光学的膜厚ｎｄ＝２．６５μｍなるＡ ８２ Ｓ ｅ
ａ 膜、３・・・・・・光学的膜厚ｎｄ＝１．６９１
μｍなるＰｂＦ２膜、４・・・・・・光学的膜厚ｎ ｄ
＝ ０．４８８３μｍなるＡ ｓ ２ Ｓ ｅ ａ膜
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１５！Ｑ 第２図 乞υ【 １シ （２α２ｃ）
Claims (2)
- （１）沃化タリウム（ＴＩＩ）と臭化タリクＡ （ＴＩ
Ｂｒ）との混合物質よシなる赤外透過基板上に第１の三
セＬ／７化砒素（Ａ ｓ ２ Ｃｅ ａ ）膜、弗化鉛
（ＰｂＦ２）膜、および第２のニセレソ化砒素（Ａ ８
２ Ｓ ｅ ａ ）膜を順に形成したことを特徴とする
反射防止膜。 - （２）第−ｉの：セレン化砒素膜、弗化鉛膜、第２の工
セレン化砒素膜の光学的膜厚がそれぞれ２．６６μｍ、
１．６９１μｍ、０．４８８３μｍであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の反射防止膜。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011768A JPS59137901A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | 反射防止膜 |
| US06/574,284 US4612234A (en) | 1983-01-27 | 1984-01-26 | Anti-reflection coating film suitable for application on optics made of mixed crystals of thallium iodide and thallium bromide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011768A JPS59137901A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | 反射防止膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137901A true JPS59137901A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH0520721B2 JPH0520721B2 (ja) | 1993-03-22 |
Family
ID=11787150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58011768A Granted JPS59137901A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | 反射防止膜 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4612234A (ja) |
| JP (1) | JPS59137901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245775A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 反射防止膜 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008156479A1 (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-24 | Lambda Research Optics, Inc. | Low absorption optical coating apparatus and related methods using thf4/baf2 combination |
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