JPS60242402A - レ−ザ光学部品 - Google Patents
レ−ザ光学部品Info
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- JPS60242402A JPS60242402A JP59099068A JP9906884A JPS60242402A JP S60242402 A JPS60242402 A JP S60242402A JP 59099068 A JP59099068 A JP 59099068A JP 9906884 A JP9906884 A JP 9906884A JP S60242402 A JPS60242402 A JP S60242402A
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- laser
- pbf2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
- G02B5/0825—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only
- G02B5/0833—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only comprising inorganic materials only
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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、炭素ガスレーザ光（波長１０．６μｍ）に対
して吸収が小さく従って大出力炭素ガスレーザにも使用
出来、かつ耐環境性にもすぐれた、長寿命なレーザ光学
部品に関するものである。
して吸収が小さく従って大出力炭素ガスレーザにも使用
出来、かつ耐環境性にもすぐれた、長寿命なレーザ光学
部品に関するものである。
従来例の構成とその問題点
一般に、レーザ発振装置内部及びその周辺にて使用され
る光学部品用誘電体膜は、発振波長に対して光吸収が微
少である事、光軸調整作業時に採用されるＨｅ−Ｎｅ
レーザ光（波長０．６３２８μｍ）にても良好なる透過
性で代表される高品位光学特性を有し、更には光学部品
基板との高密着性、誘電体膜表面の耐摩耗性等で表現さ
れるところの物理的安定性、耐薬品性（耐水性を含む）
であるところの化学的安定性に富む総合的特性を具備し
ていなければならない。特に加工用炭酸ガスレーザの出
力レベルが増加するにつれて光学部品用誘電体膜での熱
発生、基板からの剥離の問題が耐光力という点で重要視
される。光軸調整作業で広く採用されているＨｅ−Ｎｏ
レーザ光追跡法を容易ならしめる０、６３２８μｍ波
長光透明性は被加工物の最終仕上り寸法精度に、耐水性
は光学部品の寿命に直接的影響を与える因子であるため
、現場作業担当者から強く要望されている誘電体膜特性
、である。
る光学部品用誘電体膜は、発振波長に対して光吸収が微
少である事、光軸調整作業時に採用されるＨｅ−Ｎｅ
レーザ光（波長０．６３２８μｍ）にても良好なる透過
性で代表される高品位光学特性を有し、更には光学部品
基板との高密着性、誘電体膜表面の耐摩耗性等で表現さ
れるところの物理的安定性、耐薬品性（耐水性を含む）
であるところの化学的安定性に富む総合的特性を具備し
ていなければならない。特に加工用炭酸ガスレーザの出
力レベルが増加するにつれて光学部品用誘電体膜での熱
発生、基板からの剥離の問題が耐光力という点で重要視
される。光軸調整作業で広く採用されているＨｅ−Ｎｏ
レーザ光追跡法を容易ならしめる０、６３２８μｍ波
長光透明性は被加工物の最終仕上り寸法精度に、耐水性
は光学部品の寿命に直接的影響を与える因子であるため
、現場作業担当者から強く要望されている誘電体膜特性
、である。
以下に反射防止膜を例に従来例について説明する。
従来、炭酸ガスレーザ用のＺｎ５ｅ用反射防止膜には、
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に難点が生じたり、レーザ光に対
する膜厚増加に供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
が限度である。
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に難点が生じたり、レーザ光に対
する膜厚増加に供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
が限度である。
これらのうちで、単層膜構造がもっとも製作上容易であ
る。光学の理論によれば、屈折率ｎが基板の屈折率ｎｓ
の平方根Ｈに等しい条件を満足すれば、光学的厚みｎ
ｄ＝λ／４（λ＝１０．６μｍの場合、ｎｄ＝２． ｅ
ｔｓμｍ ）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。自然界にはなかなか上記の条
件を満足するものが存在しないが、幸なことに弗化鉛（
ＰｂＦ２）なる物質は屈折率ｎがＴｈ１．６７でＺｎＳ
ｅ 基板の屈折率ｎｓ ノ平方根、Ｌ−一＝ ｒ３中
１． ｔｓｔｓ に近く、上記条件をほぼ満足する。さ
らにＰｂＦ２蒸着膜の吸収係数βは約２ｃｒｎ−１の程
度と低く充分、大出力ＣＯ２レーザ光にも使用出来、さ
らにＨｅ −Ｎｅ 光にも透過性が良いという利点があ
るが、残念ながら水に対して弱く、あやまって表面に水
をかけたりするとＰｂＦ２膜にひび割れが生じたシ、散
乱が増加し使用出来なくなるという欠点を有した。
る。光学の理論によれば、屈折率ｎが基板の屈折率ｎｓ
の平方根Ｈに等しい条件を満足すれば、光学的厚みｎ
ｄ＝λ／４（λ＝１０．６μｍの場合、ｎｄ＝２． ｅ
ｔｓμｍ ）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。自然界にはなかなか上記の条
件を満足するものが存在しないが、幸なことに弗化鉛（
ＰｂＦ２）なる物質は屈折率ｎがＴｈ１．６７でＺｎＳ
ｅ 基板の屈折率ｎｓ ノ平方根、Ｌ−一＝ ｒ３中
１． ｔｓｔｓ に近く、上記条件をほぼ満足する。さ
らにＰｂＦ２蒸着膜の吸収係数βは約２ｃｒｎ−１の程
度と低く充分、大出力ＣＯ２レーザ光にも使用出来、さ
らにＨｅ −Ｎｅ 光にも透過性が良いという利点があ
るが、残念ながら水に対して弱く、あやまって表面に水
をかけたりするとＰｂＦ２膜にひび割れが生じたシ、散
乱が増加し使用出来なくなるという欠点を有した。
上記の欠点を改良するために二層膜構造の反射防止膜が
考えられた。二層膜構造に関する５ｃｈｕｓｔｅｒの関
係式を満足する様に二種類の誘電体物質とそれぞれの光
学的膜厚がめられた。すな、わち（イ）Ｚｎｓ ｅ基板
上にまず弗化バリウム（Ｂ ａＦ２ ）をｎｄ＝１ 、
５４５５１ｔｒｎ、さらにその上にＺｎ５ｅをｎｄ＝０
．４９６１μｍ付ける事により、膜の吸収が無いとすれ
ば反射率を零にすることが出来る。しかし現実には、Ｂ
ａ Ｆ２膜の吸収係数がβ＝ １５ ｃｍ と大きく
大出力Ｃ○２レーザ用としては不適当であることがわか
った。（ロ）他の組合せとしてＢ ａ Ｆ２のかわりに
四弗化トリウムを使用した二層反射防止膜としてＺｎ５
ｅ基板上にＴｈＦ４をｎｄ＝１．３９９２／ｊｍ伺けさ
らにＺｎＳ ｅをｎｄ＝０．５５６５μｍ 付ける事が
考えられる。この方法の欠点はＴｈＦ４が放射性物質で
あるだめに作業上の安全性におとり、さらに我が国にお
いては放射性規制物資の指定を受けており法律的にも使
用が難かしく、かつ高純度のＴｈＦ４を入手することが
困難な状況にちる。現在状々が入手出来る純度のＴｈＦ
４の蒸着膜の吸収係数ハＢ Ｌ−１ｅｓ −３０，、、
−’と大きく大出力Ｃｏ２レーザ用としては不適当であ
る。
考えられた。二層膜構造に関する５ｃｈｕｓｔｅｒの関
係式を満足する様に二種類の誘電体物質とそれぞれの光
学的膜厚がめられた。すな、わち（イ）Ｚｎｓ ｅ基板
上にまず弗化バリウム（Ｂ ａＦ２ ）をｎｄ＝１ 、
５４５５１ｔｒｎ、さらにその上にＺｎ５ｅをｎｄ＝０
．４９６１μｍ付ける事により、膜の吸収が無いとすれ
ば反射率を零にすることが出来る。しかし現実には、Ｂ
ａ Ｆ２膜の吸収係数がβ＝ １５ ｃｍ と大きく
大出力Ｃ○２レーザ用としては不適当であることがわか
った。（ロ）他の組合せとしてＢ ａ Ｆ２のかわりに
四弗化トリウムを使用した二層反射防止膜としてＺｎ５
ｅ基板上にＴｈＦ４をｎｄ＝１．３９９２／ｊｍ伺けさ
らにＺｎＳ ｅをｎｄ＝０．５５６５μｍ 付ける事が
考えられる。この方法の欠点はＴｈＦ４が放射性物質で
あるだめに作業上の安全性におとり、さらに我が国にお
いては放射性規制物資の指定を受けており法律的にも使
用が難かしく、かつ高純度のＴｈＦ４を入手することが
困難な状況にちる。現在状々が入手出来る純度のＴｈＦ
４の蒸着膜の吸収係数ハＢ Ｌ−１ｅｓ −３０，、、
−’と大きく大出力Ｃｏ２レーザ用としては不適当であ
る。
低屈折率物質としてＢ ａ Ｆ２やＴｈＦ４が使用出来
ないとすると吸収係数の小さなＰｂＦ２を使ってその水
に弱い点をピンホールが出来にくいカルコゲナイドガラ
スではさみこみ保護する構造とした三層構造の反射防止
膜が考えられる。三層膜構造に関するＭｏｕｃｈａｔｔ
の関係式を満足する様に三種類の誘電体物質とそれぞれ
の光学的膜厚がめられた。すなわち、Ｚｎ５ｅ基板の上
に屈折率２．８ なるカルコゲナイドガラスであるシセ
レン化ヒ素ＡＳ２Ｓｅ３をｎｄ＝２．６５μｍ、次にＰ
ｂＦ２をｎｄ ＝１ 、７２１ ｐｍ １さらにその上
にＡＢ ２Ｓ ｅｓをｎｄ ＝Ｑ、４６９μｍ 付ける
ことにより吸収が少なくかつＱ、６３２８μｍのＨｅ−
Ｎｅレーザ光に対して透明で耐水性にも優れた反射防止
膜が得られる。本反射防止膜は一面当りの吸収率は０．
０２％以下と非常に小さく、単層、二層反射防止膜よシ
耐光力も向上する０ し〃化ながら一般にカルコゲナイドガラスは高温に長時
間さらされると酸化され吸収が増加するという欠点と、
機械的にやわらかい為に、クリーニング時に表面にきす
がつきやすいという欠点を有していた。
ないとすると吸収係数の小さなＰｂＦ２を使ってその水
に弱い点をピンホールが出来にくいカルコゲナイドガラ
スではさみこみ保護する構造とした三層構造の反射防止
膜が考えられる。三層膜構造に関するＭｏｕｃｈａｔｔ
の関係式を満足する様に三種類の誘電体物質とそれぞれ
の光学的膜厚がめられた。すなわち、Ｚｎ５ｅ基板の上
に屈折率２．８ なるカルコゲナイドガラスであるシセ
レン化ヒ素ＡＳ２Ｓｅ３をｎｄ＝２．６５μｍ、次にＰ
ｂＦ２をｎｄ ＝１ 、７２１ ｐｍ １さらにその上
にＡＢ ２Ｓ ｅｓをｎｄ ＝Ｑ、４６９μｍ 付ける
ことにより吸収が少なくかつＱ、６３２８μｍのＨｅ−
Ｎｅレーザ光に対して透明で耐水性にも優れた反射防止
膜が得られる。本反射防止膜は一面当りの吸収率は０．
０２％以下と非常に小さく、単層、二層反射防止膜よシ
耐光力も向上する０ し〃化ながら一般にカルコゲナイドガラスは高温に長時
間さらされると酸化され吸収が増加するという欠点と、
機械的にやわらかい為に、クリーニング時に表面にきす
がつきやすいという欠点を有していた。
以上の従来例をまとめると第１表の様になる。
第 １ 表 従来例にあるＺｎ５ｅ用反射防止膜の種類
と特性 第１表から判る様に吸収が少なく大出力炭酸ガスレーザ
用に使用出来るものはＰｂＦ２単層とＡｇ ２ Ｓ ｅ
３／Ｐ ｂＦ２ ／ Ａｓ ２Ｓ ８３の三層構造のも
のにかぎられるがそれぞれ耐水性、耐酸化性に劣るため
総合的に長寿命なものは無い。
と特性 第１表から判る様に吸収が少なく大出力炭酸ガスレーザ
用に使用出来るものはＰｂＦ２単層とＡｇ ２ Ｓ ｅ
３／Ｐ ｂＦ２ ／ Ａｓ ２Ｓ ８３の三層構造のも
のにかぎられるがそれぞれ耐水性、耐酸化性に劣るため
総合的に長寿命なものは無い。
発明の目的
本興−囮の目的はＺｎ５ｅ基板上にＡｓ２Ｓｅ３．Ｐｂ
Ｆ２゜Ｚｎ５ｅあるいはＺｎＳなる誘電体多層膜を形成
し、吸収率が小さく、化学的安定性が高く、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザ光に対しても良好な透過特性を有し、大出力炭酸
ガスレーザにも使用出来、長寿命な透明レーザ光学部品
を提供するものである。
Ｆ２゜Ｚｎ５ｅあるいはＺｎＳなる誘電体多層膜を形成
し、吸収率が小さく、化学的安定性が高く、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザ光に対しても良好な透過特性を有し、大出力炭酸
ガスレーザにも使用出来、長寿命な透明レーザ光学部品
を提供するものである。
発明の構成
本発明のレーザ光学部品は、Ａｇ ２Ｓ ｅ３であられ
されるカルコゲナイドガラス層を、セレン化亜鉛（Ｚｎ
Ｓｅ）基板上に形成し、その上に少なくとも弗ｆヒ鉛（
ＰｂＦ２）を含む１層以上の誘電体層を形成し、さらに
最外誘電体層として硫化亜鉛（ＺｎＳ）あるいはセレン
化亜鉛（ＺｎＳｅ）を設けた構造の透明なレーザ光学部
品である。
されるカルコゲナイドガラス層を、セレン化亜鉛（Ｚｎ
Ｓｅ）基板上に形成し、その上に少なくとも弗ｆヒ鉛（
ＰｂＦ２）を含む１層以上の誘電体層を形成し、さらに
最外誘電体層として硫化亜鉛（ＺｎＳ）あるいはセレン
化亜鉛（ＺｎＳｅ）を設けた構造の透明なレーザ光学部
品である。
実施例の説明
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
Ｚｎ５ｅ用反射防止膜を実施例１，２に、部分反射膜を
実施例３，４に示す。
実施例３，４に示す。
〈実施例１〉
第１図はＺｎ５ｅ基板上の三層反射防止膜の膜構造図で
ある。図中、１は両面が超精密に研磨されだＺｎ５ｅ基
板である。２は屈折平均２．８ なるシセレン化ヒ素（
八８２Ｓ８３）ガラスであり光学的厚みｎｄ＝２．６５
ｐｍである。３は屈折率約１．６７なる弗化鉛（ＰｂＦ
２）で光学的厚みｎｄ ＝１．５２１ ｐｍ である。
ある。図中、１は両面が超精密に研磨されだＺｎ５ｅ基
板である。２は屈折平均２．８ なるシセレン化ヒ素（
八８２Ｓ８３）ガラスであり光学的厚みｎｄ＝２．６５
ｐｍである。３は屈折率約１．６７なる弗化鉛（ＰｂＦ
２）で光学的厚みｎｄ ＝１．５２１ ｐｍ である。
４は屈折率約２．２ なる硫化亜鉛（ＺｎＳ）で、光学
的厚みｎｄ ＝ ０ 、７９０μｍである。以上の様に
そバぞれの物質をＺｎ５ｅ基板上に順次抵抗加熱真空蒸
着法等を用い形成する。とのような三層構造による反射
防止膜の分光特性は各膜の吸収を零とした近似において
第２図に示す様になシ波長１０，６μｍにおいて反射率
が零になる事が示される。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以下の様になる。三層
反射防止膜の場合、反射防止膜内の電界強度を考慮する
と全吸収（ｎｄ）Ｔｏｔａ７は各膜の吸収（βｉｄｉ
）の総和の約？分の１と近似出来る。ここでβｉは、各
膜の吸収係数、ｄｉ は各膜の厚み工ある。本実施例の
場合。
的厚みｎｄ ＝ ０ 、７９０μｍである。以上の様に
そバぞれの物質をＺｎ５ｅ基板上に順次抵抗加熱真空蒸
着法等を用い形成する。とのような三層構造による反射
防止膜の分光特性は各膜の吸収を零とした近似において
第２図に示す様になシ波長１０，６μｍにおいて反射率
が零になる事が示される。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以下の様になる。三層
反射防止膜の場合、反射防止膜内の電界強度を考慮する
と全吸収（ｎｄ）Ｔｏｔａ７は各膜の吸収（βｉｄｉ
）の総和の約？分の１と近似出来る。ここでβｉは、各
膜の吸収係数、ｄｉ は各膜の厚み工ある。本実施例の
場合。
第一層の吸収β１ｄ、は２ｃｍ Ｘｏ、 ９５Ｘ１０
．１．９Ｘ１０−’、すなわち、１４ｏ、ｏ１９チであ
る。第二層の吸収β２ｄ２は２ ｃｍ −Ｘｏ、 ９１
Ｘｌ ０Ｃｒｎ−”；１ 、８Ｘ１０−４、すなわち
約０．０１８％である。第三層の吸収β３ｄ３は２ｚ−
’：Ｘ０．３６Ｘ１０ ｃｒｎ埃０．ｏ０７チである。
．１．９Ｘ１０−’、すなわち、１４ｏ、ｏ１９チであ
る。第二層の吸収β２ｄ２は２ ｃｍ −Ｘｏ、 ９１
Ｘｌ ０Ｃｒｎ−”；１ 、８Ｘ１０−４、すなわち
約０．０１８％である。第三層の吸収β３ｄ３は２ｚ−
’：Ｘ０．３６Ｘ１０ ｃｒｎ埃０．ｏ０７チである。
従って三層膜の全吸収は約０．０２％となる。この反射
防止膜に１ｏＫＷという大パワーの炭酸ガスレーザ光が
入射した場合には１０ＫＷの入射パワーの０．０２％が
熱として発生する。すなわち２Ｗの熱発生源として作用
するがこの程度の熱発生は実用の冷却方法で十分対処出
来、光学部品の破棄の原因とはならない。
防止膜に１ｏＫＷという大パワーの炭酸ガスレーザ光が
入射した場合には１０ＫＷの入射パワーの０．０２％が
熱として発生する。すなわち２Ｗの熱発生源として作用
するがこの程度の熱発生は実用の冷却方法で十分対処出
来、光学部品の破棄の原因とはならない。
なおこの反射防止膜でのＨｅ−Ｎｅレーザ光に対する透
過率は約４０％以上ありビームアラづメントも容易であ
る。又水に弱いＰｂＦ２を機械的強度の強いＺｎＳで保
脱しているためクリーニング時にもきすがつきにくく長
寿命である。以上まとめると、本三層反射防止膜は’１
０．６μｍ波長に対する吸収が０．０２％と少なく、光
軸調整作業時に採用されるＨｅ−Ｎｏレーザ光にも良好
な透過性を有し、耐水性にもすぐれ、表面も酸化されに
くいため、大パワーの炭酸ガスレーザ用の反射防止膜と
して実用上十分な効果を発揮する。
過率は約４０％以上ありビームアラづメントも容易であ
る。又水に弱いＰｂＦ２を機械的強度の強いＺｎＳで保
脱しているためクリーニング時にもきすがつきにくく長
寿命である。以上まとめると、本三層反射防止膜は’１
０．６μｍ波長に対する吸収が０．０２％と少なく、光
軸調整作業時に採用されるＨｅ−Ｎｏレーザ光にも良好
な透過性を有し、耐水性にもすぐれ、表面も酸化されに
くいため、大パワーの炭酸ガスレーザ用の反射防止膜と
して実用上十分な効果を発揮する。
前述の各層の光学的膜厚は炭酸ガスレーザ光の波長１０
．６μｍにおいて反射率が零を満足するようにＭｏｕｃ
ｈａｒｔの関係式を満足するよう定められた値である。
．６μｍにおいて反射率が零を満足するようにＭｏｕｃ
ｈａｒｔの関係式を満足するよう定められた値である。
これらの値の膜厚は理想的な場合で１０．６μｍ波長で
反射率が零になる。実際には膜厚制御能力の問題により
完全に反射率を雫にすることは困難である。
反射率が零になる。実際には膜厚制御能力の問題により
完全に反射率を雫にすることは困難である。
一方、実際に使用する立場からは反射防止膜−面当りの
反射率が０．６％以下であれば実用上問題はない。
反射率が０．６％以下であれば実用上問題はない。
実際の膜厚制御上で±３％の精度を出すことは可能であ
る。
る。
三層全部が各膜厚の設定値から同時に４％増減した極端
な場合でも０．５ ％以下の反射率が得られるので、第
１層のＡｓ２Ｓ３膜の光学的膜厚は２．５１１１ｍ 〜
２ 、７４ｐｍの範囲、第２層のＰｂＦ２膜の光学的膜
厚は１． 、４６ ｐｍ−１、５８ｐｍ 、最外層のＺ
ｎＳ層の光学的膜厚は０．７５８μｍ−０，８２２μｍ
の範囲に選ばれる。
な場合でも０．５ ％以下の反射率が得られるので、第
１層のＡｓ２Ｓ３膜の光学的膜厚は２．５１１１ｍ 〜
２ 、７４ｐｍの範囲、第２層のＰｂＦ２膜の光学的膜
厚は１． 、４６ ｐｍ−１、５８ｐｍ 、最外層のＺ
ｎＳ層の光学的膜厚は０．７５８μｍ−０，８２２μｍ
の範囲に選ばれる。
〈実施例２〉
実施例１に示した三層反射防止膜において、最外層をセ
レン化亜鉛（ＺｎＳｅ）’にお宵かえた場合実施例１の
場合と同様に吸収率が小さく 、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光に
も透明で、耐水性にもすぐれ、表面も硬く酸化されにく
いため、大パワーの炭酸ガスレーザに使用出来る長寿命
な反射防止膜として実用上十分な効果を発揮する。
レン化亜鉛（ＺｎＳｅ）’にお宵かえた場合実施例１の
場合と同様に吸収率が小さく 、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光に
も透明で、耐水性にもすぐれ、表面も硬く酸化されにく
いため、大パワーの炭酸ガスレーザに使用出来る長寿命
な反射防止膜として実用上十分な効果を発揮する。
波長１０．６μｍＫＬ’ｘて力揮が零曾捉するだめの三
層それぞれの光学的膜厚ｎｄは以下のようである。
層それぞれの光学的膜厚ｎｄは以下のようである。
Ｚｎ５ｅ基板に接する第一層の屈折率２．８ なるＡｓ
２Ｓｅ２の光学的膜厚ｎｄ は２．６５μｍ である。
２Ｓｅ２の光学的膜厚ｎｄ は２．６５μｍ である。
その上に形成される屈折率１．６７なるＰｂＦ２膜の光
学的膜厚ｎｄは１．６２３μｍである。最外層の屈折率
２．４ なるＺｎ５ｅの光学的膜厚ｎｄは０．６３５μ
ｍである。
学的膜厚ｎｄは１．６２３μｍである。最外層の屈折率
２．４ なるＺｎ５ｅの光学的膜厚ｎｄは０．６３５μ
ｍである。
この場合も実施例１と同様に三層全部の膜厚が設定値か
ら同時に４％増減しても反射率は０．５％以下と非常に
小さい値が得られるので、各層の光学的膜厚は、第一層
のＡ ８２Ｓｓ膜は２．５４μｍ−２’、 ７４μｍの
範囲、第２層のＰｂＦ２の光学的膜厚は１．５５８ｐｍ
−１、６８８ｐｒｎ の範囲、第３層のＺｎ５ｅの光学
的膜厚は０．６１μｍ〜０．６６μｍの範囲が選ばれる
。
ら同時に４％増減しても反射率は０．５％以下と非常に
小さい値が得られるので、各層の光学的膜厚は、第一層
のＡ ８２Ｓｓ膜は２．５４μｍ−２’、 ７４μｍの
範囲、第２層のＰｂＦ２の光学的膜厚は１．５５８ｐｍ
−１、６８８ｐｒｎ の範囲、第３層のＺｎ５ｅの光学
的膜厚は０．６１μｍ〜０．６６μｍの範囲が選ばれる
。
〈実施例３〉
第３図はＺｎ５ｅ基板上での三層部分反射膜（反射率約
６５％）の膜構造図である。図中１は両面が超精密に研
磨されたＺｎ５ｅ基板である。２は屈折率約２．８なる
カルコゲナイドガラスＡ Ｓ２ Ｓ ｅ ｓであシ光学
的厚みｎｄ＝２．６５μｍである。６は屈折率約１．６
７なる弗化鉛ＰｂＦ２であり光学的厚みｎｄ＝２．６５
μｍである。６は屈折率約２．４ なるセレン化亜鉛Ｚ
ｎ５ｅであり光学的厚みｎｄ ＝ ２．６５μｍである
。以上の様にそれぞれの物質をＺｎ５ｅ基板上に順次真
空蒸着する。部分反射膜の場合は各物質の膜厚は設定す
べき反射率に応じて定められる。本三層構造による部分
反射膜の分光特性は・°各層の吸収を零とした近似にお
いて第４図に示す様になり波長１０．６μｍにおいて反
射率が約５６チとなる事が示される。部分反射膜の全吸
収を推定すると約０．００７％となり、１ｏＫＷという
大パワー炭酸ガスレーザ光による熱発生パワーは７Ｗで
あシこの程度の熱発生は実用の冷却方法で十分対処出来
、光学部品の破損の原因とはならない。
６５％）の膜構造図である。図中１は両面が超精密に研
磨されたＺｎ５ｅ基板である。２は屈折率約２．８なる
カルコゲナイドガラスＡ Ｓ２ Ｓ ｅ ｓであシ光学
的厚みｎｄ＝２．６５μｍである。６は屈折率約１．６
７なる弗化鉛ＰｂＦ２であり光学的厚みｎｄ＝２．６５
μｍである。６は屈折率約２．４ なるセレン化亜鉛Ｚ
ｎ５ｅであり光学的厚みｎｄ ＝ ２．６５μｍである
。以上の様にそれぞれの物質をＺｎ５ｅ基板上に順次真
空蒸着する。部分反射膜の場合は各物質の膜厚は設定す
べき反射率に応じて定められる。本三層構造による部分
反射膜の分光特性は・°各層の吸収を零とした近似にお
いて第４図に示す様になり波長１０．６μｍにおいて反
射率が約５６チとなる事が示される。部分反射膜の全吸
収を推定すると約０．００７％となり、１ｏＫＷという
大パワー炭酸ガスレーザ光による熱発生パワーは７Ｗで
あシこの程度の熱発生は実用の冷却方法で十分対処出来
、光学部品の破損の原因とはならない。
本三層部分透過膜は実施例１の場合と同様に１０．６μ
ｍ波長に対する吸収が少なく、光軸調整作業時に採用さ
れるＨｅ−Ｎｅレーザ光にも良好な透過性で代表される
高品位光学特性を有し、耐酸化性、耐水性に代表される
ところの化学安定性に富む総合的特性を具備しているの
で、大パワーの炭酸ガスレーザ用の部分反射膜として実
用上十分な効果を発揮する。
ｍ波長に対する吸収が少なく、光軸調整作業時に採用さ
れるＨｅ−Ｎｅレーザ光にも良好な透過性で代表される
高品位光学特性を有し、耐酸化性、耐水性に代表される
ところの化学安定性に富む総合的特性を具備しているの
で、大パワーの炭酸ガスレーザ用の部分反射膜として実
用上十分な効果を発揮する。
〈実施例４〉
第５図はＺｎ５ｅ基板上での五層部分反射膜（反率約２
．８ なるカルコゲナイドガラスＡ３２Ｓｅ３であシ光
学的厚みｎｄ＝２．６５μｍである。５は屈折率約１．
６７’ｚるＰｂＦ２で光学的厚みｎｄ＝２．６５μｍで
ある。了は屈折率が約２．２なるＺｎＳ で光学的厚み
ｎｄ＝２．６５μｍである。以上の様に基板１の上に、
Ａｓ２Ｓｅ３．ＰｂＦ２．Ａｓ２Ｓｅ３．ＰｂＦ２．Ｚ
ｎｓの順に順次抵抗加熱法等を用いて蒸着する。本五層
構造による部分反射膜の分光特性は各層の吸収を零とし
た近似において第６図に示す様になり波長１０．６μｍ
において反射率が約７８％となる事が示される。部分反
射膜の全吸収を推定すると約０．１２％となシ、１ｏＫ
Ｗという大パワー炭酸ガスレーザ光による熱発生パワー
は１２Ｗでありこの程度の熱発生は実用の冷却方法で十
分対処出来、光学部品の破壊の原因とはならない。本五
層部分透過膜は実施例１，２の場合と同様に１０．６μ
ｍ波長に対する吸収が少なく、光軸調整作業時に採用さ
れるＨｅ−Ｎｅレーザ光にも良好−な透過性で代表され
る高品位光学特性を有し、耐酸化性、耐水性に代表され
るところの化学安定性に富む総合的特性を具備している
ので、大パワーの炭酸ガスレーザ用の部分反射膜として
実用上十分な効果を発揮する。
．８ なるカルコゲナイドガラスＡ３２Ｓｅ３であシ光
学的厚みｎｄ＝２．６５μｍである。５は屈折率約１．
６７’ｚるＰｂＦ２で光学的厚みｎｄ＝２．６５μｍで
ある。了は屈折率が約２．２なるＺｎＳ で光学的厚み
ｎｄ＝２．６５μｍである。以上の様に基板１の上に、
Ａｓ２Ｓｅ３．ＰｂＦ２．Ａｓ２Ｓｅ３．ＰｂＦ２．Ｚ
ｎｓの順に順次抵抗加熱法等を用いて蒸着する。本五層
構造による部分反射膜の分光特性は各層の吸収を零とし
た近似において第６図に示す様になり波長１０．６μｍ
において反射率が約７８％となる事が示される。部分反
射膜の全吸収を推定すると約０．１２％となシ、１ｏＫ
Ｗという大パワー炭酸ガスレーザ光による熱発生パワー
は１２Ｗでありこの程度の熱発生は実用の冷却方法で十
分対処出来、光学部品の破壊の原因とはならない。本五
層部分透過膜は実施例１，２の場合と同様に１０．６μ
ｍ波長に対する吸収が少なく、光軸調整作業時に採用さ
れるＨｅ−Ｎｅレーザ光にも良好−な透過性で代表され
る高品位光学特性を有し、耐酸化性、耐水性に代表され
るところの化学安定性に富む総合的特性を具備している
ので、大パワーの炭酸ガスレーザ用の部分反射膜として
実用上十分な効果を発揮する。
発明の効果
以上のように本発明はＺｎ５ｅ基板に用いる反射防止膜
や部分反射膜などの誘電体多層膜を構成する要素膜のう
ちＺｎＳ ｅ基板と接する第一層に高屈折率物質であり
密着性の良いＡＳ ２ Ｓ ｅｓを使用し、中間層には
低屈折率物質であるＰｂＦ２あるいはＰｂＦ２とＡＳ
２ Ｓ ｅ３ を使用し、一番外側には内部の各層の化
学的不安定性を保護する目的で、耐水性。
や部分反射膜などの誘電体多層膜を構成する要素膜のう
ちＺｎＳ ｅ基板と接する第一層に高屈折率物質であり
密着性の良いＡＳ ２ Ｓ ｅｓを使用し、中間層には
低屈折率物質であるＰｂＦ２あるいはＰｂＦ２とＡＳ
２ Ｓ ｅ３ を使用し、一番外側には内部の各層の化
学的不安定性を保護する目的で、耐水性。
耐酸化性、耐摩耗性にすぐれかつ吸収の小さなＺｎ５ｅ
あるいはＺｎＳ層をもうけたレーザ光学部品でこの様な
膜構成により、１ｏＫＷ レベルの大出力炭酸ガスレー
ザにも使用出来かつ長寿命なＺｎ５ｅ窓、レンズ、出力
結合鏡、ビームスプリッタ等を実現可能にするものであ
る。
あるいはＺｎＳ層をもうけたレーザ光学部品でこの様な
膜構成により、１ｏＫＷ レベルの大出力炭酸ガスレー
ザにも使用出来かつ長寿命なＺｎ５ｅ窓、レンズ、出力
結合鏡、ビームスプリッタ等を実現可能にするものであ
る。
第１図は、本発明の第１の実施例であるＺｎ５ｅ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、第３図は本発明の第２の実施例である
ＺｎＳ ｅ用部分反射膜の断面図、第４図は前記部分反
射膜の反射率波長依存性を示す図、第６図は第３の実施
例であるＺｎ５ｅ用部分反射膜の断面図、第６図は前記
部分反射膜の反射率波長依存性を示す図である。 １・・・・・・Ｚｎ５ｅ基板、２・・・・・・ＡＳ ２
Ｓ ｅ３膜、３・・・・・・ＰｂＦ２膜、４・・・・
・・ＺｎＳ膜、６・・・・・・ＰｂＦ２膜、６・・・・
・・Ｚｎ５ｅ膜、７・・・・・・ＺｎＳ膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名 第
第１図 ２図 浚 畏（、ｕ張り 第３図 第４図 ；８ξ−Ｌ（）ｌガｔノ 第５図 第６図 液 ））ｃμノ
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、第３図は本発明の第２の実施例である
ＺｎＳ ｅ用部分反射膜の断面図、第４図は前記部分反
射膜の反射率波長依存性を示す図、第６図は第３の実施
例であるＺｎ５ｅ用部分反射膜の断面図、第６図は前記
部分反射膜の反射率波長依存性を示す図である。 １・・・・・・Ｚｎ５ｅ基板、２・・・・・・ＡＳ ２
Ｓ ｅ３膜、３・・・・・・ＰｂＦ２膜、４・・・・
・・ＺｎＳ膜、６・・・・・・ＰｂＦ２膜、６・・・・
・・Ｚｎ５ｅ膜、７・・・・・・ＺｎＳ膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名 第
第１図 ２図 浚 畏（、ｕ張り 第３図 第４図 ；８ξ−Ｌ（）ｌガｔノ 第５図 第６図 液 ））ｃμノ
Claims (6)
- （１） セレン化亜鉛なる赤外透過材料上に、字セレン
化砒素なるカルコゲナイドガラス膜を介して少なくとも
一層の弗化鉛層を有する誘電体膜を設け、前記誘電体膜
上を硫化亜鉛膜あるいはセレン化亜鉛Ｚｎ５ｅ膜で覆っ
たことを特徴とするレーザ光学部品。 - （２）誘電体膜が一層の弗化鉛層よシ成シ、その上を硫
化亜鉛膜で覆った特許請求の範囲第１項記載のレーザ光
学部品。 - （３） カルコゲナイドガラス膜の光学的膜厚が２．５
４μｍ〜２．７６μｍ、弗化鉛層の光学的膜厚が１．４
６μｍ〜１．６８μｍ、硫化亜鉛膜の光学的膜厚が０、
７５８μｍ−０，８２２μｍである特許請求の範囲第２
項記載のレーザ光学部品。 - （４）誘電体膜が一層の弗化鉛層よシ成シ、その上をセ
レン化亜鉛膜で覆った特許請求の範囲第１項記載のレー
ザ光学部品。 - （５） カルコゲナイドガラス膜の光学的膜厚が２．５
４μｍ〜２．７６μｍ、弗化鉛層の光学的膜厚が１．５
５８μｍ〜１．６８８μｍ、セレン化亜鉛膜の光学的膜
厚が０．６１μｍ−０，６６μｍである特許請求の範囲
第４項記載のレーザ光学部品。 - （６）誘電体膜が弗化鉛と＃セレン化砒素の多層膜で形
成された特許請求の範囲第１項記載のレーザ光学部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099068A JPS60242402A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | レ−ザ光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099068A JPS60242402A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | レ−ザ光学部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60242402A true JPS60242402A (ja) | 1985-12-02 |
| JPH0152721B2 JPH0152721B2 (ja) | 1989-11-09 |
Family
ID=14237504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59099068A Granted JPS60242402A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | レ−ザ光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60242402A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148407A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤外線レーザ用光学部品とその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918902A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ光学部品 |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP59099068A patent/JPS60242402A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918902A (ja) * | 1983-01-27 | 1984-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ光学部品 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148407A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤外線レーザ用光学部品とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0152721B2 (ja) | 1989-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |