JPS5945961B2 - Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ−反射鏡 - Google Patents
Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ−反射鏡Info
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- JPS5945961B2 JPS5945961B2 JP10770574A JP10770574A JPS5945961B2 JP S5945961 B2 JPS5945961 B2 JP S5945961B2 JP 10770574 A JP10770574 A JP 10770574A JP 10770574 A JP10770574 A JP 10770574A JP S5945961 B2 JPS5945961 B2 JP S5945961B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ヘリウムネオンレーザーの中心発振波長の６
３２８人の光の出力を増大できるようにしたヘリウムネ
オレーザー反射鏡に関する。
３２８人の光の出力を増大できるようにしたヘリウムネ
オレーザー反射鏡に関する。
従来６３２８λのヘリウムネオンレーザーの発振に際し
て、３．３９μの波長が共合発振して障害となり、６３
２８人の波長の光の出力が低下することはよく知られて
いる。そこで波長３．３９μにおける誘導放射を選択的
に阻止するため従来は次のような手段がとられていた。
（）共振器内に３．３９μに対して強い吸光度を示し、
６３２８λに対しては透明度の高い気体、たとえばメタ
ンあるいはメタノール蒸気などを導入する。
て、３．３９μの波長が共合発振して障害となり、６３
２８人の波長の光の出力が低下することはよく知られて
いる。そこで波長３．３９μにおける誘導放射を選択的
に阻止するため従来は次のような手段がとられていた。
（）共振器内に３．３９μに対して強い吸光度を示し、
６３２８λに対しては透明度の高い気体、たとえばメタ
ンあるいはメタノール蒸気などを導入する。
（）共振器内に損失の少ないプリズム等の分散素子を導
入し、その分散を利用して６３２８人に対しては共振状
態であり、３．３９μに対しては非共振状態を保つ。
入し、その分散を利用して６３２８人に対しては共振状
態であり、３．３９μに対しては非共振状態を保つ。
（１）放電管に溢つてフエライト磁石などをならべ不均
一磁界を生ぜしめ、これにより相対的に３．３９μ線の
増幅利得を低下させる。
一磁界を生ぜしめ、これにより相対的に３．３９μ線の
増幅利得を低下させる。
以上のように従来のものは、特別の付加装置を付設する
ことが必要であつた。
ことが必要であつた。
これに対して、ヘリウムネオンレーザーの誘電体多層膜
の構成を変更することにより、６３２８人の光の高い反
射率を低下させることなく３．３９μの光の反射率を低
減して、６３２８人線の出力の低下を防ぐ技術が開発さ
れ、開示されている（特開昭４９−３３５９１号公報）
。そして、この誘電体多層膜の構成の変更にフより、特
別の付加装置の設置が不要となるとされている。
の構成を変更することにより、６３２８人の光の高い反
射率を低下させることなく３．３９μの光の反射率を低
減して、６３２８人線の出力の低下を防ぐ技術が開発さ
れ、開示されている（特開昭４９−３３５９１号公報）
。そして、この誘電体多層膜の構成の変更にフより、特
別の付加装置の設置が不要となるとされている。
この構成の変更は、反射鏡の多層膜の各層の膜厚（光学
的膜厚）を規定する中心波長を６３２８人の代わりに６
７００Ａに変更し、かつ最上層（最終層）を他の層と異
なつた膜厚とする変更を基礎とするものである。この技
法は、従来のヘリウムネオンレーザー反射鏡の多層膜の
製造の場合と同様に二種類の物質（高屈折率物質と低屈
折率物質）のみを交互に積層するものであり、他の物質
を導入する必要がなく６３２８λ選択性の高い反射鏡が
製造できる点で有利であるが、一方、多層膜の各膜厚が
従来の６３２８人を中心波長としたものに比べて厚くな
ることが欠点となる。反射鏡の多層膜の製造には従来よ
り真空蒸着法が利用されており、多層膜の製造に際して
の各膜厚の制御は、目的の膜厚の４倍の長さの波長（即
ち、中心波長）を持つ光線を投射して、その光線の反射
等の挙動を監視しながら行なうようにされている。ヘリ
ウムネオンレーザー反射鏡の製造のために従来設定され
ている中心波長は６３２８人であり、膜厚制御のために
この中心波長を６７００λに変更するのは、特に６７０
０人の波長の光線を選択的に発振することのできる光源
が現在知られていない点を考慮すると望ましくない。勿
論、通常の白色光源からフイルタ一、チヨツパ一などを
利用することにより６７００人の光線を取り出すことは
可能であるが、取り出された波長の精度が問題となる場
合もあり、望ましいといえない。更に、中心波長を６３
２８λから６７００λに変えたことにより各々の膜の膜
厚が全て増大することも望ましくない点である。一般に
真空蒸着法により薄膜を形成する場合、下限を３００−
５００人として、膜厚が薄ければ薄い程、均質で丈夫な
薄膜が形成できることが知られている。すなわち所要の
膜厚の増大は望ましい方向とはいえない。本発明者はそ
のような欠点を解決するために、誘亀体多層膜の従来利
用されている６３２８Ａ／′４の膜厚の多層膜との基本
構成を変えることなく、わずかに最上層側の二層又は最
下層側の二層の膜厚を若干変更させるのみの変更により
、６３２８人線に対する高い反射率を維持しながら、一
方３．３９μ線の反射率を著しく低減できることを見出
し、本発明を完成させたものである。
的膜厚）を規定する中心波長を６３２８人の代わりに６
７００Ａに変更し、かつ最上層（最終層）を他の層と異
なつた膜厚とする変更を基礎とするものである。この技
法は、従来のヘリウムネオンレーザー反射鏡の多層膜の
製造の場合と同様に二種類の物質（高屈折率物質と低屈
折率物質）のみを交互に積層するものであり、他の物質
を導入する必要がなく６３２８λ選択性の高い反射鏡が
製造できる点で有利であるが、一方、多層膜の各膜厚が
従来の６３２８人を中心波長としたものに比べて厚くな
ることが欠点となる。反射鏡の多層膜の製造には従来よ
り真空蒸着法が利用されており、多層膜の製造に際して
の各膜厚の制御は、目的の膜厚の４倍の長さの波長（即
ち、中心波長）を持つ光線を投射して、その光線の反射
等の挙動を監視しながら行なうようにされている。ヘリ
ウムネオンレーザー反射鏡の製造のために従来設定され
ている中心波長は６３２８人であり、膜厚制御のために
この中心波長を６７００λに変更するのは、特に６７０
０人の波長の光線を選択的に発振することのできる光源
が現在知られていない点を考慮すると望ましくない。勿
論、通常の白色光源からフイルタ一、チヨツパ一などを
利用することにより６７００人の光線を取り出すことは
可能であるが、取り出された波長の精度が問題となる場
合もあり、望ましいといえない。更に、中心波長を６３
２８λから６７００λに変えたことにより各々の膜の膜
厚が全て増大することも望ましくない点である。一般に
真空蒸着法により薄膜を形成する場合、下限を３００−
５００人として、膜厚が薄ければ薄い程、均質で丈夫な
薄膜が形成できることが知られている。すなわち所要の
膜厚の増大は望ましい方向とはいえない。本発明者はそ
のような欠点を解決するために、誘亀体多層膜の従来利
用されている６３２８Ａ／′４の膜厚の多層膜との基本
構成を変えることなく、わずかに最上層側の二層又は最
下層側の二層の膜厚を若干変更させるのみの変更により
、６３２８人線に対する高い反射率を維持しながら、一
方３．３９μ線の反射率を著しく低減できることを見出
し、本発明を完成させたものである。
即ち、まず従来知られている作図法による多層膜の反射
率、透過率の計算法を利用してｎ層（各膜厚６３２８Ｖ
４）からなる多層膜の３．３９．μの光に対する反射率
の算出のための点０から出発する作図を行なつて、第ｎ
層のベクトル辺γｎ＋１（基板のフレネル反射係数）の
終点Ｐを図の上で定める。次いで本発明では各ベクトル
辺の長さを変えることなく、γ１とγ２又はγ。とγｎ
＋１の各ベクトル辺の位置のみを移動させることにより
点Ｐと点０とを重ね合わせ、このようにして新たに得ら
れたベクトル辺γ１′とγ２′と固定状態のγ３、又は
新たに得られたベクトル辺γｎ′とγｎ＋／と固定状態
のγ。−１の各々が形成する角度から３．３９μの光に
対する反射率を０とするための最上層側の二層又は最下
層側の二層の膜厚の組み合わせを算出する。そして、こ
の算出した膜厚を最上層側又は最下層側の二層に適用す
ることにより６３２８λの光に対する高い反射率を維持
しながら、一方３．３９μの光の反射率が零に近い値と
なる多層膜からなる反射鏡が得られる。従つて、本発明
の要旨は、次の構成を有するヘリウムネオンレーザ反射
鏡にある。
率、透過率の計算法を利用してｎ層（各膜厚６３２８Ｖ
４）からなる多層膜の３．３９．μの光に対する反射率
の算出のための点０から出発する作図を行なつて、第ｎ
層のベクトル辺γｎ＋１（基板のフレネル反射係数）の
終点Ｐを図の上で定める。次いで本発明では各ベクトル
辺の長さを変えることなく、γ１とγ２又はγ。とγｎ
＋１の各ベクトル辺の位置のみを移動させることにより
点Ｐと点０とを重ね合わせ、このようにして新たに得ら
れたベクトル辺γ１′とγ２′と固定状態のγ３、又は
新たに得られたベクトル辺γｎ′とγｎ＋／と固定状態
のγ。−１の各々が形成する角度から３．３９μの光に
対する反射率を０とするための最上層側の二層又は最下
層側の二層の膜厚の組み合わせを算出する。そして、こ
の算出した膜厚を最上層側又は最下層側の二層に適用す
ることにより６３２８λの光に対する高い反射率を維持
しながら、一方３．３９μの光の反射率が零に近い値と
なる多層膜からなる反射鏡が得られる。従つて、本発明
の要旨は、次の構成を有するヘリウムネオンレーザ反射
鏡にある。
即ち、ヘリウムネオンレーザーの中心発振波長の６３２
８人の２波長の膜厚（光学的膜厚）を持つ高屈折率物質
膜と低屈折率物質膜とを基板上に交互に多数積層して形
成されるｎ層からなる誘電体多層膜のヘリウムネオンレ
ーザー反射鏡において（１）平面上に任意な点０を定め
、この点０から任意な方向にベクトル辺γ１（最上層の
膜のフレネル反射係数）を描き、次いで（２）γ１の終
点Ａから、ベクトル辺γ１に対して回転角θ（膜厚を６
３２８λ／４とし、透過対象波長として３．３９μを選
ぶことによつて決定される位相角δの２倍の角度、即ち
θ＝２δ＝２×（ＮｄｃＯｓφ×２π／λ）において、
Ｎｄ（光学的膜厚）＝６３２８人／４、ＣＯｓφ＝１、
λ（透過対象波長）＝３．３９μを代入することにより
得られる値θ＝π×０．６３２８／３．３９）を以つて
ベクトル辺γ２（第２層の膜のフレネル係数、以下同様
にγｉは第１番目の層の膜のフレネル係数を表わす）を
描き、次いで（３） γ２の終点Ｂから、ベクトル辺γ
２に対して回転角θを以つてベクトル辺γ３を描き、次
いで１）γ３の終点Ｃから同様にして、回転角θを以つ
てベクトル辺γ４、更に同様にしてγ５・・・・・・γ
。
８人の２波長の膜厚（光学的膜厚）を持つ高屈折率物質
膜と低屈折率物質膜とを基板上に交互に多数積層して形
成されるｎ層からなる誘電体多層膜のヘリウムネオンレ
ーザー反射鏡において（１）平面上に任意な点０を定め
、この点０から任意な方向にベクトル辺γ１（最上層の
膜のフレネル反射係数）を描き、次いで（２）γ１の終
点Ａから、ベクトル辺γ１に対して回転角θ（膜厚を６
３２８λ／４とし、透過対象波長として３．３９μを選
ぶことによつて決定される位相角δの２倍の角度、即ち
θ＝２δ＝２×（ＮｄｃＯｓφ×２π／λ）において、
Ｎｄ（光学的膜厚）＝６３２８人／４、ＣＯｓφ＝１、
λ（透過対象波長）＝３．３９μを代入することにより
得られる値θ＝π×０．６３２８／３．３９）を以つて
ベクトル辺γ２（第２層の膜のフレネル係数、以下同様
にγｉは第１番目の層の膜のフレネル係数を表わす）を
描き、次いで（３） γ２の終点Ｂから、ベクトル辺γ
２に対して回転角θを以つてベクトル辺γ３を描き、次
いで１）γ３の終点Ｃから同様にして、回転角θを以つ
てベクトル辺γ４、更に同様にしてγ５・・・・・・γ
。
−２を描き、次いで｝） γ１−２の終点Ｄから、ベク
トル辺γ。
トル辺γ。
−２に対して回転角θを以つてベクトル辺γ。−１を描
き、次いで：） γ。
き、次いで：） γ。
−１の終点Ｅから、ベクトル辺γ。−１に対して回転角
θを以つてベクトル辺γ。を描き、次いで１） γ。
θを以つてベクトル辺γ。を描き、次いで１） γ。
の終点Ｆから、ベクトル辺γ。に対して回転角θを以つ
てベクトル辺γｎ＋１（基板のフレネル反射係数）を描
き、その終点Ｐを定め、次に３）点Ｂを固定させ、γ，
とγ２の長さを変えずに点０を移動させて固定点Ｐに重
ね合わせ、新たに得られるγ１とγ２の接点を仮にＱ及
びＳと名付けた場合の（イ）ＰＱの延長線とＱＢとのな
す角（正方向）Ｘ１、と（ロ）ＱＢからＢＣへの回転角
（正方向）Ｘ２、又は（ハ）ＰＳの延長線とＳＢとのな
す角（正方向）Ｘ３、と（ニ）ＳＢからＢＣへの回転角
（正方向）Ｘ４、を測定し、次いで〕）Ｘ１とＸ２の組
合わせ又はＸ３とＸ４の組合わせについて、Ｘ１とＸ２
叉はＸ３とＸ４の各各を位相角の２倍とし、透過対象波
長として３．３９μを選ぶことにより決定される膜厚（
光学的膜厚）ｄ１とＤ２又はＤ３とＤ４を算出し、最上
層と第２層の膜厚をｄ１とＤ２又はＤ３とＤ４とする；
但し角度Ｘｉから光学的膜厚Ｄｉへの変換は、前記の光
学的膜厚Ｎｄからの角度θへの変換の逆を行なえばよい
、即ちＤｉ＝Ｘｉ×３．３９／４πにＸｉを代入してＤ
ｉを算出する：あるいは上記の（８）と（９）を下記の
ように（８′）と（９うに置き換えてもよい：３）′点
Ｅを固定させ、γ。
てベクトル辺γｎ＋１（基板のフレネル反射係数）を描
き、その終点Ｐを定め、次に３）点Ｂを固定させ、γ，
とγ２の長さを変えずに点０を移動させて固定点Ｐに重
ね合わせ、新たに得られるγ１とγ２の接点を仮にＱ及
びＳと名付けた場合の（イ）ＰＱの延長線とＱＢとのな
す角（正方向）Ｘ１、と（ロ）ＱＢからＢＣへの回転角
（正方向）Ｘ２、又は（ハ）ＰＳの延長線とＳＢとのな
す角（正方向）Ｘ３、と（ニ）ＳＢからＢＣへの回転角
（正方向）Ｘ４、を測定し、次いで〕）Ｘ１とＸ２の組
合わせ又はＸ３とＸ４の組合わせについて、Ｘ１とＸ２
叉はＸ３とＸ４の各各を位相角の２倍とし、透過対象波
長として３．３９μを選ぶことにより決定される膜厚（
光学的膜厚）ｄ１とＤ２又はＤ３とＤ４を算出し、最上
層と第２層の膜厚をｄ１とＤ２又はＤ３とＤ４とする；
但し角度Ｘｉから光学的膜厚Ｄｉへの変換は、前記の光
学的膜厚Ｎｄからの角度θへの変換の逆を行なえばよい
、即ちＤｉ＝Ｘｉ×３．３９／４πにＸｉを代入してＤ
ｉを算出する：あるいは上記の（８）と（９）を下記の
ように（８′）と（９うに置き換えてもよい：３）′点
Ｅを固定させ、γ。
とγ。＋１の長さを変えずに点Ｐを移動させて固定点０
に重ね合わせ、新たに得られるγ。とγｎ＋１の接点を
仮にＧとＨと名付けた場合の、（ホ）ＤＥからＥＧへの
回転角（正方向）Ｘ５、と（へ）ＥＧからＧＯへの回転
角（正方向）Ｘ６、又は（ト） ＤＥからＥＨへの回転
角（正方向）Ｘ７、と０−） ＥＨからＨＯへの回転角
（正方向）Ｘ８、を測定し、次いで（９ＹＸ５とＸ６の
組合わせ又はＸ７とＸ８の組合わせについて、Ｘ５とＸ
６又はＸ７とＸ８の各各を位相角の２倍とし、透過対象
波長として３．３９μを選ぶことにより決定される膜厚
Ｄ５とＤ６又はＤ７とＤ８を算−出し、第ｎ−１層と第
ｎ層（最下層）の膜厚をＤ５とＤ６又はＤ７とＤ８とす
る；但しＸｉからＤｉへの変換は前記（９）に従い行な
う：ことを特徴とする６３２８Ａの波長の光についての
高い反射率を維持する一方、３．３９μの波長の光に対
する反射率が著しく低減されたヘリウムネオンレーザー
反射鏡、である。
に重ね合わせ、新たに得られるγ。とγｎ＋１の接点を
仮にＧとＨと名付けた場合の、（ホ）ＤＥからＥＧへの
回転角（正方向）Ｘ５、と（へ）ＥＧからＧＯへの回転
角（正方向）Ｘ６、又は（ト） ＤＥからＥＨへの回転
角（正方向）Ｘ７、と０−） ＥＨからＨＯへの回転角
（正方向）Ｘ８、を測定し、次いで（９ＹＸ５とＸ６の
組合わせ又はＸ７とＸ８の組合わせについて、Ｘ５とＸ
６又はＸ７とＸ８の各各を位相角の２倍とし、透過対象
波長として３．３９μを選ぶことにより決定される膜厚
Ｄ５とＤ６又はＤ７とＤ８を算−出し、第ｎ−１層と第
ｎ層（最下層）の膜厚をＤ５とＤ６又はＤ７とＤ８とす
る；但しＸｉからＤｉへの変換は前記（９）に従い行な
う：ことを特徴とする６３２８Ａの波長の光についての
高い反射率を維持する一方、３．３９μの波長の光に対
する反射率が著しく低減されたヘリウムネオンレーザー
反射鏡、である。
上述の最上層と第２層又は第ｎ−１層と第ｎ層の膜厚の
算出方法に基づいて基板］（ＨＬ）１０１空気 Ｈ：高屈折率物質 Ｌ：低屈折率物質 の構成で６３２８人の１／４波長の２０層膜について計
算作図してみる。
算出方法に基づいて基板］（ＨＬ）１０１空気 Ｈ：高屈折率物質 Ｌ：低屈折率物質 の構成で６３２８人の１／４波長の２０層膜について計
算作図してみる。
第１図は、この多層膜の構成及び各層のフレネル反射係
数を示す。
数を示す。
この例では、高屈折率物質には二酸化チタンＴｉＯ２屈
折率ｎ＝２．３、低屈折率物質には二酸化珪素ＳｉＯ２
屈折率ｎ＝１．４６を用いる。第２図は３．３９μの波
長についての上記の方法に依る作図（ベクトル）で、Ｐ
Ｏの二乗が３．３９μに於ける反射率を表わす。
折率ｎ＝２．３、低屈折率物質には二酸化珪素ＳｉＯ２
屈折率ｎ＝１．４６を用いる。第２図は３．３９μの波
長についての上記の方法に依る作図（ベクトル）で、Ｐ
Ｏの二乗が３．３９μに於ける反射率を表わす。
（ａ）最上層の二層を変える場合
第２図でもしＯ点がＰ点にあつたとしたら３．３９μに
於ける反射は零となる筈である。
於ける反射は零となる筈である。
第３図はその目的に適うように作図したものでＡ点をＱ
点又はＳ点に移し０Ａ＝ＰＱ＝ＰＳ二γ，、ＡＢ：ＱＢ
＝ＳＢ＝γ２とずれば０ＡＢ（５ＰＱＢ，．ＰＳＢの径
路は屈折点も含めて等しい。
点又はＳ点に移し０Ａ＝ＰＱ＝ＰＳ二γ，、ＡＢ：ＱＢ
＝ＳＢ＝γ２とずれば０ＡＢ（５ＰＱＢ，．ＰＳＢの径
路は屈折点も含めて等しい。
つまり屈折率を変えることなしに第１層（最上層）、第
２層の膜厚のみの変化で所望の反射率零の多層膜が構成
され得ることがわかる。ＰＱの延長線とＱＢとのなす角
Ｘ１を測ると１３１．８゜（正方向）、ＱＢからＢＣへ
の回転角（正方向、Ｘ２）を測ると３５６．５゜となる
。
２層の膜厚のみの変化で所望の反射率零の多層膜が構成
され得ることがわかる。ＰＱの延長線とＱＢとのなす角
Ｘ１を測ると１３１．８゜（正方向）、ＱＢからＢＣへ
の回転角（正方向、Ｘ２）を測ると３５６．５゜となる
。
ＰＳの延長線とＳＢとのなず角、ＳＢからＢＣへの回転
角（いずれも正方向、Ｘ３，Ｘ４）を測るとそれぞれ２
２８。２゜、１０６Ｘとなる。
角（いずれも正方向、Ｘ３，Ｘ４）を測るとそれぞれ２
２８。２゜、１０６Ｘとなる。
従つてこれらを膜厚に直すと第１層目、第２層目の組合
わせはＤ，＝６２０．５５８３ｍμ、Ｄ２二１６７８．
５１２ｍμ及びＤ３二１０７４Ａ４２ｍμ、Ｄ４＝４９
９．０８３３ｍμの二組が得られる。））最下層の二層
を変える場合 第２図でもしＰ点がＯ点で終つたとしたら３．３９μに
於ける反射はやはり零となる筈である。
わせはＤ，＝６２０．５５８３ｍμ、Ｄ２二１６７８．
５１２ｍμ及びＤ３二１０７４Ａ４２ｍμ、Ｄ４＝４９
９．０８３３ｍμの二組が得られる。））最下層の二層
を変える場合 第２図でもしＰ点がＯ点で終つたとしたら３．３９μに
於ける反射はやはり零となる筈である。
第４図はその目的に適うように作図したものでＦ点をＧ
点又はＨ点に移しＥＦ＝ＥＧ＝ＥＨ＝γ９、ＦＰ＝ＧＯ
＝ＨＯ：＝γ２１とすればＥＦＰ（５ＥＧ０．ＥＨ０の
径路は屈折点も含めて等しい。
点又はＨ点に移しＥＦ＝ＥＧ＝ＥＨ＝γ９、ＦＰ＝ＧＯ
＝ＨＯ：＝γ２１とすればＥＦＰ（５ＥＧ０．ＥＨ０の
径路は屈折点も含めて等しい。
つまり屈折率を変えることなしに最下層の第１９層、第
２０層の膜厚のみの変化で所望の３．３９μの波長に於
ける反射率が零の多層膜が構成されることがわかる。
２０層の膜厚のみの変化で所望の３．３９μの波長に於
ける反射率が零の多層膜が構成されることがわかる。
ＤＥからＥＧへの回転角Ｘ５を測ると
３５５．６゜、ＥＧからＧＯへの回転角Ｘ６を測ると１
１２．６゜、（いずれも正方向）−となる。
１２．６゜、（いずれも正方向）−となる。
ＤＥからＥＨへの回転角Ｘ７、ＥＨからＨＯへ回転角Ｘ
８を測ると（正方向）それぞれ２９１．４を、２４７．
４向となる。
８を測ると（正方向）それぞれ２９１．４を、２４７．
４向となる。
従つてこれらを膜厚に直すと第１９層目、第２０層目の
組合せはＤ５＝１６７４．２８３ｍμ、Ｄ６＝５３０．
１５８ｍμ、及びＤ，＝１３７２，００８ｍμ、Ｄ８＝
１１６４．８４２ｍμ、の二組が得られる。
組合せはＤ５＝１６７４．２８３ｍμ、Ｄ６＝５３０．
１５８ｍμ、及びＤ，＝１３７２，００８ｍμ、Ｄ８＝
１１６４．８４２ｍμ、の二組が得られる。
これらの構成を実際に電子計算機で計算してみると第一
表中の如くなる。
表中の如くなる。
この表からも判るように６３２８λに対する反射率は最
上層又は最下層の二層を変えても殆んど影響がない。
上層又は最下層の二層を変えても殆んど影響がない。
この方法はベクトルに依る近似計算であるため電子計算
機で計算すると３，３９μに於いて反射率が完全に零と
ならないが、設計手段として用いる場合はその誤差のマ
イナス面を考慮してもはるかに有用である。
機で計算すると３，３９μに於いて反射率が完全に零と
ならないが、設計手段として用いる場合はその誤差のマ
イナス面を考慮してもはるかに有用である。
又、屈折率に分散があつても一つの波長（こ＼では３．
３９μ）のみで作図をしている為、それを考慮して作図
すればよく、この点も問題はない。なお上記の方法によ
り算出された最上層もしくは最下層の二層の膜厚の値が
、大きすぎるかもしくは小さすぎて、膜の製造上好まし
くない値いとなるような場合には、図の点Ｐ及び点０の
間の任意な一点に、点Ｐと点０とを移動させる方法によ
り、前記と同様の手法で最上層と最下層の各二層の膜厚
を算出して、各々の膜厚とすることもできる。
３９μ）のみで作図をしている為、それを考慮して作図
すればよく、この点も問題はない。なお上記の方法によ
り算出された最上層もしくは最下層の二層の膜厚の値が
、大きすぎるかもしくは小さすぎて、膜の製造上好まし
くない値いとなるような場合には、図の点Ｐ及び点０の
間の任意な一点に、点Ｐと点０とを移動させる方法によ
り、前記と同様の手法で最上層と最下層の各二層の膜厚
を算出して、各々の膜厚とすることもできる。
以上説明したように例として２０層の場合を取り上げた
が任意の層数、任意の波長に対してもこの方法を実行す
ることが出来る。
が任意の層数、任意の波長に対してもこの方法を実行す
ることが出来る。
因に２４層膜について本発明に依る方法を適用すると第
二表のような構成になりこれらを実際に電子計算機で計
算してみた結果を附記する。
二表のような構成になりこれらを実際に電子計算機で計
算してみた結果を附記する。
以上述べたように、誘電体多層膜からなるヘリウムネオ
ンレーザー反射鏡の製造に際して、本発明で採用した作
図法により算出した膜厚（光学的膜厚）を多層膜の最上
層側の二層又は最下層側の二層に適用することにより、
他の層の膜厚は全て従来利用されている６３２８Ｖ４を
採用した場合、ヘリウムネオンレーザー反射鏡の使用対
象波長の６３２８人の反射率は従来の６３２８ん／４の
膜厚の膜のみからなる多層膜と同程度に極めて高いレベ
ルを維持しながらも、上記の６３２８人の光に共合発振
して６３２８λの光の使用を目的とするレーザーの出力
を妨害低下させる３．３９μの光の反射率を極めて低減
させることのできる多層膜を得ることができる。従つて
、本発明の反射鏡の多層膜の製造のためには従来用いて
いる６３２８λの光線を膜厚制御用として利用すればよ
く、新たな膜厚制御用波長の設定及び調整を必要としな
い。
ンレーザー反射鏡の製造に際して、本発明で採用した作
図法により算出した膜厚（光学的膜厚）を多層膜の最上
層側の二層又は最下層側の二層に適用することにより、
他の層の膜厚は全て従来利用されている６３２８Ｖ４を
採用した場合、ヘリウムネオンレーザー反射鏡の使用対
象波長の６３２８人の反射率は従来の６３２８ん／４の
膜厚の膜のみからなる多層膜と同程度に極めて高いレベ
ルを維持しながらも、上記の６３２８人の光に共合発振
して６３２８λの光の使用を目的とするレーザーの出力
を妨害低下させる３．３９μの光の反射率を極めて低減
させることのできる多層膜を得ることができる。従つて
、本発明の反射鏡の多層膜の製造のためには従来用いて
いる６３２８λの光線を膜厚制御用として利用すればよ
く、新たな膜厚制御用波長の設定及び調整を必要としな
い。
即ち、従来の多層膜製造用の装置を実質的にそのまま利
用することができる点で有利となる。また、膜厚の精度
を高めたい場合には光源としてヘリウムネオンレーザー
を用いることができる点も本発明の特徴である。
用することができる点で有利となる。また、膜厚の精度
を高めたい場合には光源としてヘリウムネオンレーザー
を用いることができる点も本発明の特徴である。
第１図は、例としてあげた多層膜の構成及び各層のフレ
ネル反射係数を示す図、第２図は３．３９μの波長に於
ける本発明実施例による反射率を示す図、第３図は３．
３９μの波長に於ける反射率が零になるように最上層側
の二層の膜厚を変えるように作図した図、第４図は３，
３９μの波長に於ける反射率が零になるように最下層側
の二層を変えるように作図した図である。
ネル反射係数を示す図、第２図は３．３９μの波長に於
ける本発明実施例による反射率を示す図、第３図は３．
３９μの波長に於ける反射率が零になるように最上層側
の二層の膜厚を変えるように作図した図、第４図は３，
３９μの波長に於ける反射率が零になるように最下層側
の二層を変えるように作図した図である。
Claims (1)
- １ ヘリウムネオンレーザーの中心発振波長の６３２８
Åの１／４波長の膜厚を持つ高屈折率物質膜と低屈折率
物質膜とを基板上に交互に多数積層して形成されるｎ層
からなる誘電体多層膜のヘリウムネオンレーザー反射鏡
において、（１）平面上に任意な点Ｏを定め、この点Ｏ
から任意な方向にベクトル辺γ＿１（最上層の膜のフレ
ネル反射係数）を描き、次いで（２）γ＿１の終点Ａか
ら、ベクトル辺γ＿１に対して回転角θ（膜厚を６３２
８Å／４とし、透過対象波長として３．３９μを選ぶこ
とによつて決定される位相角の２倍の角度）を以つてベ
クトル辺γ＿２（第２層の膜のフレネル係数、以下同様
にγ＿ｉは第ｉ番目の層の膜のフレネル係数を表わす）
を描き、次いで（３）γ＿２の終点Ｂから、ベクトル辺
γ＿２に対して回転角θを以つてベクトル辺γ＿３を描
き、次いで（４）γ＿３の終点Ｃから同様に、回転角θ
を以つてベクトル辺γ＿４、更に同様にしてγ＿５、…
…γ＿ｎ＿−＿２を描き、次いで（５）γ＿ｎ＿−＿２
の終点Ｄから、ベクトル辺γ＿ｎ＿−＿２に対して回転
角θを以つてベクトル辺γ＿ｎ＿−＿１を描き、次いで
（６）γ＿ｎ＿−＿１の終点Ｅから、ベクトル辺γ＿ｎ
＿−＿１に対して回転角θを以つてベクトル辺γ＿ｎを
描き、次いで（７）γ＿ｎの終点Ｆから、ベクトル辺γ
＿ｎに対して回転角θを以つてベクトル辺γ＿ｎ＿＋＿
１（基板のフレネル反射係数）を描き、その終点Ｐを定
め、次に（８）点Ｂを固定させ、γ＿１とγ＿２の長さ
を変えずに点Ｏを移動させて固定点Ｐに重ね合わせ、新
たに得られるγ＿１とγ＿２の接点を仮にＱ及びＳと名
付けた場合の、（イ）＠ＰＱ＠の延長線と＠ＱＢ＠との
なす角（正方向）Ｘ＿１、と（ロ）＠ＱＢ＠から＠ＢＣ
＠への回転角（正方向）Ｘ￥２、又は（ハ）＠ＰＳ＠の
延長線と＠ＳＢ＠とのなす角（正方向）Ｘ＿３、と（ニ
）ＳＢからＢＣへの回転角（正方向）Ｘ＿４、を測定し
、次いで（９）Ｘ＿１とＸ＿２の組合せ又はＸ＿３とＸ
＿４の組合せについて、Ｘ＿１とＸ＿２又はＸ＿３とＸ
＿４の各々を位相角の２倍とし透過対象波長として３．
３９μを選ぶことにより決定される膜厚ｄ＿１とｄ＿２
又はｄ＿３とｄ＿４を算出し、最上層と第２層の膜厚を
ｄ＿１とｄ＿２又はｄ＿３とｄ＿４とするか、又は（１
０）点Ｅを固定させ、γ＿ｎとγ＿＋＿１の長さを変え
ずに点Ｐを移動させて固定点Ｏに重ね合わせ、新たに得
られるγ＿ｎとγ＿＿＋＿１の接点を仮にＧとＨと名付
けた場合の、（ホ）＠ＤＥ＠から＠ＥＧ＠への回転角（
正方向）Ｘ＿５と（ヘ）＠ＥＧ＠から＠ＧＯ＠への回転
角（正方向）Ｘ＿６、又は（ト）＠ＤＥ＠から＠ＥＨ＠
への回転角（正方向）Ｘ＿７、と（チ）＠ＥＨ＠から＠
ＨＯ＠への回転角（正方向）Ｘ＿８、を測定し、次いで
（１１）Ｘ＿５とＸ＿６の組合わせ又はＸ＿７とＸ＿８
の組合わせについて、Ｘ＿５とＸ＿６又はＸ＿７とＸ＿
８の各各を位相角の２倍とし、透過対象波長として３．
３９μを選ぶことにより決定される膜厚ｄ＿５とｄ＿６
又はｄ＿７とｄ＿８を算出し、第ｎ−１層と第ｎ層の膜
厚をｄ＿５とｄ＿６又はｄ＿７とｄ＿８とする、ことを
特徴とする６３２８Åの波長の光についての高い反射率
を維持する一方、３．３９μの波長の光に対する反射率
が著しく低減されたヘリウムネオンレーザー反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10770574A JPS5945961B2 (ja) | 1974-09-20 | 1974-09-20 | Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ−反射鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10770574A JPS5945961B2 (ja) | 1974-09-20 | 1974-09-20 | Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ−反射鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5135344A JPS5135344A (en) | 1976-03-25 |
| JPS5945961B2 true JPS5945961B2 (ja) | 1984-11-09 |
Family
ID=14465842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10770574A Expired JPS5945961B2 (ja) | 1974-09-20 | 1974-09-20 | Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ−反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945961B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4434191A (en) * | 1981-10-06 | 1984-02-28 | Schott Glass Technologies, Inc. | Integral anti-reflective surfaces of silicate glasses |
-
1974
- 1974-09-20 JP JP10770574A patent/JPS5945961B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5135344A (en) | 1976-03-25 |
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