JPS63187201A - 反射防止膜 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、音響光学変調素子や音響光学偏向素子等の音
響光学素子その他の光素子に使用される光学媒体の、光
が入射する面に被着される反射防止膜に関する。

〔従来の技術〕

この種の媒体として、モリブデン酸鉛単結晶を用いたも
のがある。例えば第３図は、音響光学素子を構成するも
のでちゃ、モリブデン酸鉛単結晶からなる媒体１は、ｔ
＝１８Ｗ、Ｗ　＝　５　ｗｘ、ｈ＝８１０１の寸法を有
し、上面２には、トランスジューサ３が被着されている
。この上面２に対向する底面４は、上面２に対して一定
の傾ｆｐ＋を有している。

（ｐは光弾性定数、ｎは屈折率、ρは密度、■は超音波
速度）ｆ、有する点において、すぐれた特長を有してい
る。しかしながら、反面、そリブデン酸鉛単結晶は、非
常に高い反射率を有することから、これを音響光学素子
の媒体１として用いる場合、光５が入射する面６には何
らかの反射防止膜を形成してその反射率を抑える必要が
ある。例えば、光入射面６に平行な偏波面を有する、波
長６３２．８ｎｍの光Ｓｔ−入射させる場合、モリブデ
ン酸鉛単結晶そのままでは、約１６．８％もの反射率を
有する（なお、このような入射光５に対し、モリブデン
酸鉛単結晶の屈折率は、２．３８６である）。

一般的に、光素子に用いる反射防止膜としては、従来、
三フッ化セリウム膜（ＣｅＦ３ｊＪｉ　ｐ屈折率１．５
５）または酸化アルミニウム膜（Ａｔｚｏｓ膜；　屈折
率１．５６）ｉλ／４（λは光５の波長）の光学膜厚（
以下単に膜厚という）に被着したものが知られている。

これは、このような反射防止膜の屈折率ｎ１と、それが
被着される媒体の屈折率ｎｇとの関係が、ｎ円節 の条件を満たしたときに、反射防止膜の膜厚をλ／４　
とすることにより、実質的に反射率を０％とすることが
できることを利用したものである。

また、媒体上に、高屈折率のｚｒｏｚＭ（屈折率１．８
５、膜厚（０，４２／４　）λ）と、低屈折率の５１０
２膜（屈折＄１．４７、膜厚（０，７８／４）λ〕とを
順次積層して二層構造としたものや、高屈折率のＴ　ｉ
　Ｏｚ膜（屈折率２．３）、中間的屈折率のＺｒＯ＊膜
（屈折率１．８５）および低屈折率の５ｉＯｚ膜（屈折
率１、４７　）を順次積層して三層構造としたもの（膜
厚は中間のＺｒ０ｚ　Ｍのみλ／２、他はλ／４）も提
案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の反射防止膜は、それをモリブデン酸鉛単
結晶からなる音響光学素子等の媒体に用いるには、それ
ぞれ以下に示すような問題があった。

まず、ＣｅＦｓ膜は、非常に傷つきやすく、そのために
膜に付着した汚れを布等で浄化する作業が困難である。

またＡｔρ３膜は、モリブデン酸鉛単結晶との付着性が
悪く、剥れやすい。

次に、Ｔ１０！膜を下層とする３層構造膜も、ＴＩ（ｈ
膜の付着性が悪いことから剥れやすい。

同じ（ＺｒＯｚ膜を下層とする２層構造膜も付着性が悪
く、しかも各膜の屈折率が異なるた込それぞれの膜厚を
厳密に制御しないと反射率を低減することができない。

光が入射する面は、常に清浄にしておく必要があシ、し
たがって反射防止膜の機械的強度はきわめて重要な要素
である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、反射防止膜を三７ン化セリウム膜（０６Ｆｓ
　ｉ　）と酸化アルミニウム膜（ＡｔｚＯ３膜）との積
層構造で形成し、かつモリブデン酸鉛単結晶からなる媒
体に直接接する最下層を三フフ化セリウム膜とし、最上
層を酸化アルミニウム膜としたものである。

〔作用〕

媒体にまずＣｅＦ３膜を形成することで必要な付着力が
確保される。その上にＡＬｚＯ３膜を積層することで傷
の発生も抑えられる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図である。そ
リブデン酸鉛単結晶からなる媒体１の光入射面６に、反
射防止膜１０が被着してちる。媒体１は、第３図に示し
たものと同様の構造を有する。入射光５も、波長（λ＝
　６３２．８　ｎｒｎ　）および偏波面の方向とも、前
述したものと同様であるとする。

次に、反射防止膜１０の形成方法を説明する。

まず、Ｎｆｆに研磨された清浄なモリブデン酸鉛単結晶
からなる媒体１を真空蒸着装置内に配置し、そのチャン
バー内を排気してＩＸ　１０　　Ｔｏｒｒ以下の真空度
とする。次に、媒体１の光入射面６に、蒸発源として粒
状のＣｅＦ、を用い、これを電子ビームまたは抵抗加熱
により蒸発させ、光学モニターによシ観察しながら、膜
厚λ／８のＣｅＦ３膜１０１（屈折率ｘ、５５）ｔ−蒸
着する。次いで、同様の真空度のチャンバー内において
、蒸発源としてベレット状のＡｔ２０３を用い、これを
電子ビームにより蒸発させて、Ａｔ２０３膜１０２（屈
折率１．５６）ヲｃｅＦｓ膜１０１の上に重ねて蒸着す
る。膜厚はＣｅＦ３膜１０１と同様λ／８とし、これに
より総膜厚がλ／４　の、２層構造の反射防止膜１０が
形成できる。

第２図に、この反射防止膜１０を被着した光入射面６の
反射率を示す。図から明らかなように、前述した入射光
５に対しては、反射率が０．１％以下となシ、この媒体
１′％：音響光学素子に使用したときに許容される反射
率０．５％以下を十分に満足している。また、約５７３
〜７００ｎｍ　の波長範囲では反射率が０．５％以下で
あ夛、上記波長範囲であれば、音響光学素子の反射防止
膜として十分く実用に耐えるものであることがわかる。

一方、上記反射防止膜１ｏに対し、ビールテストを行な
ったところ、１０回繰シ返しても、剥離は全く生じなか
った。同様のテストを、Ａｊ、０３の単層膜からなる反
射防止膜、Ｚｒ０ｚ膜と５１０２膜との２層構造からな
る反射防止膜ならびにＴｉＯ２膜、ｚｒｏ２Ｍおよび５
１０ｚ　腹の３層構造からなる反射防止膜をそれぞれ上
記媒体１に形成して行なったところ、いずれも剥離して
しまい、本実施例の反射防止膜１０の付着力がきわめて
強いものであることが確認された。

さらに、この反射防止膜１０に対し、消ゴムを用いたひ
つかきテストを行なったが、傷は生ぜず、表面を清浄に
するために布で拭く程度の作業には全く問題がない程度
の表面硬度が得られていることが確認された。

なお、上述した実施例では、ＣｅＦ３膜１０１およびｋ
ｔｚｏｓ膜１０２の膜厚をλ／８としたが、両者の屈折
率が非常に接近し、屈折率の点ではほとんど１層とみな
すことができることから、両者の膜厚の比は必ずしも１
：１でなく、例えばＣｅＦｓ膜をλ／１０．Ａｔ２０ｓ
膜を３λ／２０とするなど、反射防止膜全体としての膜
厚がλ／４となるようなものであれＣ子、はぼ第２図と
同様の反射率特注が得られる。すなわち、本発明におい
ては、ＣｅＦｓＭおよびＡｔｚＯｓ膜の個々の膜厚を所
定の値に厳密に制御する必要はなく、合計の膜厚がλ／
４となるようにしさえすれば、十分に良好な反射率特性
を得ることができる。

また、上述した実施例ではＣｅＦｓ膜とＡｔｚ　０３膜
とを１層ずつ積層した場合について説明したが、例えば
それぞれ２層ずつ交互に、すなわち第１層Ｃａｒｓ膜−
第１層ＡＬ２０３膜−第２層ＣｅＦｓ膜−第２層Ａｔ２
０Ｂ膜のように順次形成した構成としてもよく、この場
合も、合計の膜厚がλ／４となるようにすれば、上述し
た実施例と同様に良好な反射率特性が得られる。

以上、波長６３２．８層ｍの光を入射光５とする場合に
ついて説明したが、他の波長の光についても同様である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、三フッ化セリウム膜と酸化アルミニウ
ム膜との積層構造とし、かつ最下層を三フッ化セリウム
、最上層を酸化アルミニウム膜としたことによシ、モリ
ブデン酸鉛単結晶の媒体に使用して、反射率特注が良好
で、しかも付着強度が高くて剥れにくく、かつ表面に傷
もつきにくい反射防止膜が得られる。したがって、モリ
ブデン酸鉛単結晶を用いた音響光学素子等の光素子の製
造歩留を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第２図は
その反射防止膜の反射率特性を示す図、第３図は音響光
学素子の媒体を示す斜視図である。 １・・・ψ媒体、６・・・・光入射面、１ｏ・・・・反
射防止膜、１０１・―・・三フッ化セリウム膜、１０２
・・・・酸化アルミニウム膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モリブデン酸鉛単結晶からなる光学媒体の光入射面に被
   着する反射防止膜において、三フッ化セリウム膜と酸化
   アルミニウム膜との積層構造からなり、かつ上記光学媒
   体に直接被着する最下層が三フッ化セリウム膜、最上層
   が酸化アルミニウム膜であることを特徴とする反射防止
   膜。