KR102226980B1 - Laser oscillator and laser processing device - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

적외 레이저용 반사 부재(100)는 기판(1)과, SiO막(6)과, 기판(1)과 SiO막(6) 사이에 형성된 금속막(3)을 구비한다.The reflective member 100 for an infrared laser includes a substrate 1, a SiO film 6, and a metal film 3 formed between the substrate 1 and the SiO film 6.

Description

레이저 발진기 및 레이저 가공 장치Laser oscillator and laser processing device

본 발명은 적외 레이저 광을 반사하는 적외 레이저용 반사 부재, 레이저 발진기, 레이저 가공 장치 및 적외 레이저용 반사 부재의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective member for an infrared laser, a laser oscillator, a laser processing device, and a method of manufacturing a reflective member for an infrared laser that reflects infrared laser light.

레이저 광을 조사하여 대상물의 형상을 가공하는 레이저 가공 장치는, 여러 분야에서 이용되고 있다. 레이저 가공 장치가 이용하는 레이저 광의 파장은, 가공하는 대상물의 재질에 맞추어 선택된다. CO2(이산화탄소) 레이저로 대표되는 파장 9㎛대의 적외 레이저 광은, 수지제의 프린트 기판에 배선 전극을 형성하기 위한 천공 가공 등에 사용되고 있다.BACKGROUND ART A laser processing apparatus for processing a shape of an object by irradiating laser light is used in various fields. The wavelength of the laser light used by the laser processing device is selected according to the material of the object to be processed. Infrared laser light with a wavelength of 9 µm, typified by a CO 2 (carbon dioxide) laser, is used for drilling for forming wiring electrodes on a printed circuit board made of a resin.

천공 가공을 실행하는 경우, 레이저 가공 장치에 대해서는, 보다 진원에 가까운 형상의 가공 구멍을 형성하는 것이 요구된다. 진원에 가까운 형상의 가공 구멍을 형성하기 위해서는, 가공에 이용하는 레이저 광이, 등방(等方)적인 원 편광인 것이 필요하다. 이와 같은 요구를 만족하기 위해, 직선 편광의 레이저 광을 발진하는 레이저 발진기와, 광로 상에 배치된 편광 변환 부재를 구비하고, 직선 편광의 레이저 광을 원 편광으로 변환하는 방식을 채용한 레이저 가공 장치가 있다. 이와 같은 레이저 가공 장치가 보다 등방적인 원 편광의 레이저 광을 출사하기 위해서는, 진동 방향이 규칙적인 이상적인 직선 편광을 발진하는 레이저 발진기가 필요하다.In the case of performing the drilling process, for the laser processing apparatus, it is required to form a processing hole having a shape closer to a true circle. In order to form a machining hole having a shape close to a true circle, it is necessary that the laser light used for processing is isotropic circular polarization. In order to satisfy such a requirement, a laser processing apparatus employing a method of converting linearly polarized laser light into circularly polarized light is provided with a laser oscillator that oscillates linearly polarized laser light, and a polarization conversion member disposed on the optical path. There is. In order for such a laser processing apparatus to emit more isotropic circularly polarized laser light, a laser oscillator that oscillates ideal linearly polarized light with a regular vibration direction is required.

적외 레이저 광의 파장 영역에서 이용되는 반사 부재로서는, 예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 것을 들 수 있다. 특허문헌 1에 개시된 반사 부재는, Si(실리콘) 기판 또는 Cu(구리) 기판 상에, Cr(크롬)층과, Au(금)층 또는 Ag(은)층과, HfO2(산화하프늄)층 또는 Bi2O3(산화비스무트)층과, ZnSe(셀렌화아연)층 또는 ZnS(황화아연)층과, Ge(게르마늄)층이 형성되어 있다. 특허문헌 2에 개시된 반사 부재는, Si 기판 또는 Cu 기판 상에, Au층과, YF3(플루오린화이트륨) 층 또는 YbF3(플루오린화이터븀)층과, ZnSe층 또는 ZnS층과, Ge층과, ZnSe층 또는 ZnS층과, YF3층 또는 YbF3 층이 형성되어 있다. 상기 종래의 반사 부재는 모두 적외 레이저 광에 대해 99.7% 이상의 반사율을 실현하고 있다.Examples of the reflective member used in the wavelength region of the infrared laser light include those disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2. The reflective member disclosed in Patent Document 1 is a Cr (chromium) layer, an Au (gold) layer or Ag (silver) layer, and an HfO 2 (hafnium oxide) layer on a Si (silicon) substrate or a Cu (copper) substrate. Alternatively, a Bi 2 O 3 (bismuth oxide) layer, a ZnSe (zinc selenide) layer or a ZnS (zinc sulfide) layer, and a Ge (germanium) layer are formed. The reflective member disclosed in Patent Document 2 is an Au layer, a YF 3 (yttrium fluoride) layer or a YbF 3 (ytterbium fluoride) layer, a ZnSe layer or a ZnS layer, and Ge on a Si substrate or a Cu substrate. A layer, a ZnSe layer or a ZnS layer, and a YF 3 layer or a YbF 3 layer are formed. All of the above conventional reflective members achieve a reflectance of 99.7% or more for infrared laser light.

일본 특허 공개 제 2003-302520 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2003-302520 일본 특허 공개 제 2009-086533 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2009-086533

그렇지만, 상기 종래의 반사 부재를 레이저 발진기의 내부에서 이용하는 경우, 레이저 발진기로부터 발진되는 레이저 광이 직선 편광이 되지 않는다는 문제가 있었다. 직선 편광의 레이저 광을 얻기 위해서는, 반사 부재의 S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율 사이에 차가 있는 것이 필요하다. 그렇지만, 상기 종래의 반사 부재에서는 S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 작기 때문에, 직선 편광을 발진하는 레이저 발진기를 구성할 수 없다.However, when the conventional reflective member is used inside a laser oscillator, there is a problem that the laser light oscillated from the laser oscillator does not become linearly polarized. In order to obtain linearly polarized laser light, it is necessary that there is a difference between the reflectance of the reflective member for the S wave and the reflectance for the P wave. However, in the conventional reflective member, since the difference between the reflectance for the S wave and the reflectance for the P wave is small, a laser oscillator that oscillates linearly polarized light cannot be configured.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 직선 편광의 적외 레이저 광을 발진하는 레이저 발진기를 구성하는 것이 가능한 적외 레이저용 반사 부재를 얻는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a reflective member for an infrared laser capable of configuring a laser oscillator that oscillates linearly polarized infrared laser light.

상술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 레이저 발진기는 기판과, SiO(일산화규소)막과, 기판과 SiO막 사이에 형성된 금속막을 갖는 적외 레이저용 반사 부재를 구비한다.In order to solve the above-described problems and achieve the object, the laser oscillator according to the present invention includes a reflective member for an infrared laser having a substrate, a SiO (silicon monoxide) film, and a metal film formed between the substrate and the SiO film.

본 발명에 의하면, 진동 방향이 규칙적인 직선 편광의 적외 레이저 광을 발진하는 레이저 발진기를 실현하는 것이 가능한 적외 레이저용 반사 부재를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.Advantageous Effects of Invention According to the present invention, an effect of obtaining a reflective member for an infrared laser capable of realizing a laser oscillator that oscillates an infrared laser light of linearly polarized light having a regular vibration direction is obtained.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시한 레이저 발진기의 구성도.
도 3은 도 2에 도시한 반환 미러로서 사용 가능한 반사 부재의 제 1 구성도.
도 4는 도 3에 도시한 반사 부재의 제조에 이용하는 성막 장치의 개략 구성도.
도 5는 실시예 1의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 6은 비교예 1의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 7은 비교예 2의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 8은 실시예 1 및 비교예 1의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면.
도 9는 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4의 반사 부재의 내구성 시험 결과를 나타내는 표.
도 10은 실시예 2의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 11은 실시예 3의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 12는 실시예 4의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 13은 실시예 5의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 14는 비교예 5의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 15는 실시예 2 내지 실시예 5 및 비교예 5의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면.
도 16은 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 5의 반사 부재의 내구성 시험 결과를 나타내는 도면.
도 17은 각종 재료의 굴절률을 나타내는 도면.
도 18은 각종 재료의 소쇠(消衰) 계수를 나타내는 도면.
도 19는 도 2에 도시한 반환 미러로서 사용 가능한 반사 부재의 제 2 구성도.
도 20은 도 2에 도시한 반환 미러로서 사용 가능한 반사 부재의 제 3 구성도.
도 21은 도 2에 도시한 반환 미러로서 사용 가능한 반사 부재의 제 4 구성도.
도 22는 실시예 6의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 23은 실시예 7의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 24는 실시예 8의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 25는 실시예 9의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 26은 실시예 10의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 27은 실시예 11의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 28은 비교예 6의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 29는 비교예 7의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 30은 비교예 8의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면.
도 31은 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면.
도 32는 비교예 6 내지 비교예 8의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면.
도 33은 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재의 내구성 시험 결과를 나타내는 표.
도 34는 도 1에 도시한 레이저 발진기의 다른 구성도.
도 35는 도 34에 도시하는 레이저 발진기에 있어서의 에너지의 이득 분포를 도시하는 도면.
도 36은 본 발명의 반사 부재를 적용한 레이저 발진기의 성능을 평가한 도면.
1 is a diagram schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram of the laser oscillator shown in FIG. 1.
Fig. 3 is a first configuration diagram of a reflective member usable as a return mirror shown in Fig. 2;
4 is a schematic configuration diagram of a film forming apparatus used for manufacturing the reflective member shown in FIG. 3.
5 is a diagram showing optical properties of the reflective member of Example 1. FIG.
6 is a diagram showing optical properties of a reflective member of Comparative Example 1. FIG.
7 is a diagram showing optical properties of a reflective member of Comparative Example 2. FIG.
Fig. 8 is a diagram showing reflectance of reflective members of Example 1 and Comparative Example 1 together with the number of reflections.
9 is a table showing durability test results of reflective members of Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4. FIG.
10 is a diagram showing optical properties of the reflective member of Example 2. FIG.
11 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Example 3. FIG.
12 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Example 4. FIG.
13 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Example 5. FIG.
14 is a diagram showing optical properties of a reflective member of Comparative Example 5. FIG.
15 is a view showing reflectance of the reflective members of Examples 2 to 5 and Comparative Example 5 together with the number of reflections.
Fig. 16 is a diagram showing durability test results of reflective members of Examples 1, 3, 4, and 5;
17 is a diagram showing the refractive indices of various materials.
Fig. 18 is a diagram showing extinction coefficients of various materials.
Fig. 19 is a second configuration diagram of a reflective member usable as a return mirror shown in Fig. 2;
Fig. 20 is a third configuration diagram of a reflective member usable as a return mirror shown in Fig. 2;
Fig. 21 is a fourth configuration diagram of a reflective member usable as a return mirror shown in Fig. 2;
22 is a diagram showing optical properties of the reflective member of Example 6. FIG.
23 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Example 7. FIG.
24 is a diagram showing optical properties of the reflective member of Example 8. FIG.
25 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Example 9. FIG.
26 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Example 10;
Fig. 27 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of the eleventh embodiment.
28 is a diagram showing optical properties of a reflective member of Comparative Example 6. FIG.
29 is a diagram showing optical properties of a reflective member of Comparative Example 7. FIG.
30 is a diagram showing optical properties of a reflective member of Comparative Example 8. FIG.
Fig. 31 is a diagram showing reflectance of the reflective members of the sixth to eleventh embodiments together with the number of reflections;
Fig. 32 is a diagram showing reflectance of the reflective members of Comparative Examples 6 to 8 together with the number of reflections.
33 is a table showing durability test results of reflective members of Examples 6 to 11;
Fig. 34 is another configuration diagram of the laser oscillator shown in Fig. 1;
Fig. 35 is a diagram showing an energy gain distribution in the laser oscillator shown in Fig. 34;
Fig. 36 is a diagram for evaluating the performance of a laser oscillator to which the reflective member of the present invention is applied.

이하에, 본 발명의 실시형태에 따른 적외 레이저용 반사 부재, 레이저 발진기, 레이저 가공 장치 및 적외 레이저용 반사 부재의 제조 방법을 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method of manufacturing an infrared laser reflecting member, a laser oscillator, a laser processing device, and an infrared laser reflecting member according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the present invention is not limited by this embodiment.

실시형태 1.Embodiment 1.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다. 레이저 가공 장치(10)는 레이저 발진기(11)와, 편광 변환 부재(12)와, 집광 광학계(13)와, 가공 테이블(14)과, 구동부(15)와, 제어부(16)를 갖는다.1 is a diagram schematically showing a configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The laser processing apparatus 10 includes a laser oscillator 11, a polarization conversion member 12, a condensing optical system 13, a processing table 14, a drive unit 15, and a control unit 16.

레이저 발진기(11)는 진동 방향이 규칙적인 직선 편광의 레이저 광을 출사한다. 편광 변환 부재(12)는 레이저 발진기(11)로부터 출사된 레이저 광이 가공 대상물(17)에 조사될 때까지의 광로 상에 배치되며, 레이저 발진기(11)로부터 출사된 직선 편광의 레이저 광을 원 편광으로 변환한다. 집광 광학계(13)는 편광 변환 부재(12)에 의해 원 편광으로 변환된 레이저 광을 가공 대상물(17)에 집광시킨다. 집광 광학계(13)는 집광 렌즈 및 콜리메이터 렌즈(collimate lens)를 포함한다. 가공 테이블(14)은 가공 대상물(17)을 탑재하는 대이다. 구동부(15)는 가공 테이블(14)을 이동시킨다. 구동부(15)는 예를 들면, 모터를 갖고, 전기 에너지를 역학적 에너지로 변환한다. 제어부(16)는 레이저 가공 장치(10)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(16)는 레이저 발진기(11)가 레이저 광을 발생시키는 타이밍과, 구동부(15)가 가공 테이블(14)을 이동시키는 타이밍 및 방향을 제어할 수 있다. 구동부(15)가 가공 테이블(14)을 이동시키는 것에 의해, 레이저 광이 가공 대상물(17)에 조사되는 위치가 변화한다. 레이저 가공 장치(10)는 레이저 발진기(11)가 발진한 직선 편광의 레이저 광을 편광 변환 부재(12)에서 원 편광으로 변환하고, 원 편광의 적외 레이저 광을 이용하여 가공 대상물(17)의 가공을 실행한다. 레이저 발진기(11)가 발진하는 레이저 광의 진동 방향이 보다 규칙적인 이상적인 직선 편광인 경우, 레이저 가공 장치(10)가 가공에 이용하는 레이저 광은 보다 등방적인 원 편광이 된다. 이 때문에, 레이저 가공 장치(10)를 이용하여 천공 가공을 실행할 때에, 보다 진원에 가까운 형상의 가공 구멍을 형성할 수 있다.The laser oscillator 11 emits linearly polarized laser light having a regular vibration direction. The polarization conversion member 12 is disposed on the optical path until the laser light emitted from the laser oscillator 11 is irradiated onto the object 17, and the linearly polarized laser light emitted from the laser oscillator 11 is sourced. Converts to polarized light. The condensing optical system 13 condenses the laser light converted into circularly polarized light by the polarization converting member 12 to the object 17 to be processed. The condensing optical system 13 includes a condensing lens and a collimator lens. The processing table 14 is a stand on which the object 17 is mounted. The drive unit 15 moves the processing table 14. The drive unit 15 has, for example, a motor, and converts electrical energy into mechanical energy. The control unit 16 controls the operation of the laser processing apparatus 10. For example, the control unit 16 may control a timing at which the laser oscillator 11 generates laser light, and a timing and direction at which the driving unit 15 moves the processing table 14. When the driving unit 15 moves the processing table 14, the position at which the laser light is irradiated to the processing object 17 changes. The laser processing apparatus 10 converts the linearly polarized laser light oscillated by the laser oscillator 11 into circularly polarized light in the polarization conversion member 12, and processes the object to be processed 17 using the circularly polarized infrared laser light. Run. When the vibration direction of the laser light oscillated by the laser oscillator 11 is a more regular ideal linearly polarized light, the laser light used by the laser processing apparatus 10 for processing becomes a more isotropic circularly polarized light. For this reason, when performing the drilling process using the laser processing apparatus 10, it is possible to form a processing hole having a shape closer to a true circle.

도 2는 도 1에 도시한 레이저 발진기(11)의 구성도이다. 레이저 발진기(11)는 적외 영역에 피크 파장을 갖는 적외 레이저 광(L)을 발진한다. 레이저 발진기(11)가 발진하는 적외 레이저 광(L)은, 직선 편광이다. 레이저 발진기(11)는, 하우징(20)과, 레이저 매질(21)과, 한 쌍의 전극(22)과, 부분 반사 미러(23)와, 전반사 미러(24)와, 반환 미러(25)를 구비한다.2 is a configuration diagram of the laser oscillator 11 shown in FIG. 1. The laser oscillator 11 oscillates infrared laser light L having a peak wavelength in the infrared region. The infrared laser light L oscillated by the laser oscillator 11 is linearly polarized. The laser oscillator 11 includes a housing 20, a laser medium 21, a pair of electrodes 22, a partial reflection mirror 23, a total reflection mirror 24, and a return mirror 25. Equipped.

레이저 매질(21)은 예를 들면, CO2 가스에 N2(질소) 및 He(헬륨)을 더한 혼합 가스 등의 여기 가스이다. 혼합 가스의 가스 비율은, CO2 : N2:He=10:30:60이다. 여기에 예로 든 혼합 가스는 일례이며, 레이저 매질(21)은 적외 영역에 피크 파장을 갖는 적외 레이저 광을 발생시킬 수 있는 것이면 좋다. 한 쌍의 전극(22)은, 레이저 매질(21)에 여기 에너지를 공급하는 에너지 공급부의 일례이다. 한 쌍의 전극(22)에 전압을 인가하면, 방전이 생겨서 레이저 매질(21)에 에너지가 공급된다. 부분 반사 미러(23) 및 전반사 미러(24)는, 공진기를 구성한다. 부분 반사 미러(23) 및 전반사 미러(24) 사이를 광이 왕복하는 동안에 광은 증폭된다. 광의 강도가 문턱 값을 초과하면, 적외 레이저 광(L)이 발진되고, 부분 반사 미러(23)로부터 적외 레이저 광(L)이 출사된다. 반환 미러(25)는, 부분 반사 미러(23) 및 전반사 미러(24) 사이의 광로 상에 배치되며, 광로의 방향을 변경하는 반사 부재이다. 구체적으로는, 반환 미러(25)는, 반환 미러(25)와 부분 반사 미러(23) 사이에 전극(22)을 사이에 두도록 배치되어 있으며, 부분 반사 미러(23)가 반사한 광을 전반사 미러(24)에 입사하는 방향으로 반사한다. 전반사 미러(24)가 반사한 광은, 다시 반환 미러(25)에 입사되고, 반환 미러(25)는 입사된 광을 부분 반사 미러(23)에 입사하는 방향으로 반사한다. 반환 미러(25)를 이용하여 광로를 되풀이하는 것에 의해, 반환 미러(25)를 이용하지 않는 경우와 비교하여, 광로 길이를 바꾸지 않고 전체 길이를 단축할 수 있어서, 하우징(20)의 사이즈를 작게 할 수 있다.The laser medium 21 is, for example, an excitation gas such as a mixed gas obtained by adding N 2 (nitrogen) and He (helium) to CO 2 gas. The gas ratio of the mixed gas is CO 2 : N 2 :He=10:30:60. The mixed gas exemplified here is an example, and the laser medium 21 may be any one capable of generating infrared laser light having a peak wavelength in the infrared region. The pair of electrodes 22 is an example of an energy supply unit that supplies excitation energy to the laser medium 21. When a voltage is applied to the pair of electrodes 22, a discharge is generated and energy is supplied to the laser medium 21. The partial reflection mirror 23 and the total reflection mirror 24 constitute a resonator. Light is amplified while light travels back and forth between the partial reflection mirror 23 and the total reflection mirror 24. When the light intensity exceeds the threshold value, the infrared laser light L is oscillated, and the infrared laser light L is emitted from the partial reflection mirror 23. The return mirror 25 is disposed on the optical path between the partial reflection mirror 23 and the total reflection mirror 24, and is a reflection member that changes the direction of the optical path. Specifically, the return mirror 25 is arranged so as to sandwich the electrode 22 between the return mirror 25 and the partial reflection mirror 23, and the light reflected by the partial reflection mirror 23 is a total reflection mirror. It reflects in the direction incident on (24). The light reflected by the total reflection mirror 24 is incident on the return mirror 25 again, and the return mirror 25 reflects the incident light in a direction incident on the partial reflection mirror 23. By repeating the optical path using the return mirror 25, the overall length can be shortened without changing the optical path length, compared to the case where the return mirror 25 is not used, and the size of the housing 20 is reduced. can do.

레이저 발진기(11)의 원리에 대해 설명한다. 전극(22)에 전압을 인가하면, 방전이 생겨서 레이저 매질(21)에 에너지가 공급된다. 레이저 매질(21) 중의 CO2 분자는, 부여된 에너지에 의해 여기되고, 여기 상태의 CO2 분자는 기저 상태로 천이될 때에 광을 발한다. 레이저 매질(21)이 발한 광은, 부분 반사 미러(23)와 전반사 미러(24) 사이에서 반복되어 반사되어, 다시 레이저 매질(21)로 입사된다. 레이저 매질(21)에 포함되는 여기 상태의 CO2 분자에 광이 입사되면, 광의 유도 방출이 생기고, 여기 상태의 CO2 분자는, 입사된 광과 동일한 파장의 광을 발한다. 부분 반사 미러(23)와 전반사 미러(24)로 구성되는 공진기를 광이 왕복하는 동안에, 광은 증폭된다. 광의 강도가 문턱 값을 초과하면, 부분 반사 미러(23)로부터 적외 레이저 광(L)이 발진된다. 부분 반사 미러(23)와 전반사 미러(24) 사이의 광로 상에는 반환 미러(25)가 배치되어 있다. 반환 미러(25)는, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 크다. 구체적으로는, 반환 미러(25)는, S파에 대한 반사율이 높고, 광의 반사를 반복하여도 S파의 감쇠는 적으며, P파에 대한 반사율이 S파에 대한 반사율보다 낮고, 광의 반사를 반복하는 동안에 P파가 크게 감쇠한다. 이 때문에, 부분 반사 미러(23)로부터 발진되는 적외 레이저 광(L)은, 직선 편광이 된다.The principle of the laser oscillator 11 will be described. When a voltage is applied to the electrode 22, a discharge occurs and energy is supplied to the laser medium 21. The CO 2 molecules in the laser medium 21 are excited by the applied energy, and the excited CO 2 molecules emit light when transitioning to the ground state. The light emitted by the laser medium 21 is repeatedly reflected between the partial reflection mirror 23 and the total reflection mirror 24, and is again incident on the laser medium 21. When light is incident on the excited CO 2 molecules included in the laser medium 21, induced emission of light occurs, and the excited CO 2 molecules emit light having the same wavelength as the incident light. While light travels back and forth in the resonator composed of the partial reflection mirror 23 and the total reflection mirror 24, the light is amplified. When the light intensity exceeds the threshold value, the infrared laser light L is oscillated from the partial reflection mirror 23. A return mirror 25 is disposed on the optical path between the partial reflection mirror 23 and the total reflection mirror 24. The return mirror 25 has a large difference between the reflectance with respect to the S wave and the reflectance with respect to the P wave. Specifically, the return mirror 25 has a high reflectance for the S wave, less attenuation of the S wave even when the light is repeatedly reflected, the reflectance for the P wave is lower than the reflectance for the S wave, and reflects the light. During repetition, the P wave is greatly attenuated. For this reason, the infrared laser light L oscillated from the partial reflection mirror 23 becomes linearly polarized light.

도 3은 도 2에 도시한 반환 미러(25)로서 사용 가능한 반사 부재(100)의 제 1 구성도이다. 반사 부재(100)는, 적외 레이저 광에 대해 높은 반사율을 갖는 적외 레이저용 반사 부재이다. 반사 부재(100)는 P파에 대한 반사율이 S파에 대한 반사율보다 낮기 때문에, 광의 반사를 반복하는 동안에 P파가 S파보다 크게 감쇠한다. 반사 부재(100)는 기판(1)과, 산화규소막(2)과, 금속막(3)과, ZnS막(4)과, Ge막(5)과, SiO막(6)을 포함한다. 산화규소막(2), 금속막(3), ZnS막(4), Ge막(5) 및 SiO막(6)은, 기판(1) 상에 기판(1)에 가까운 쪽으로부터, 전술한 순서로 형성되어 있다. 또한, 이하의 설명 중에 있어서, 「기판(1) 상에 형성된 막」이라고 하는 경우, 기판(1) 상에 직접 형성된 막과, 해당 막과 기판(1) 사이에 다른 막을 거쳐서 형성된 막을 포함한다.3 is a first configuration diagram of a reflective member 100 usable as the return mirror 25 shown in FIG. 2. The reflective member 100 is a reflective member for infrared lasers having a high reflectance for infrared laser light. In the reflective member 100, since the reflectance of the P wave is lower than that of the S wave, the P wave is attenuated more than the S wave while the reflection of light is repeated. The reflective member 100 includes a substrate 1, a silicon oxide film 2, a metal film 3, a ZnS film 4, a Ge film 5, and a SiO film 6. The silicon oxide film 2, the metal film 3, the ZnS film 4, the Ge film 5, and the SiO film 6 are on the substrate 1 from the side closer to the substrate 1 in the above-described order. It is formed with. In the following description, the term "a film formed on the substrate 1" includes a film formed directly on the substrate 1 and a film formed through another film between the film and the substrate 1.

반사 부재(100)는 기판(1)과, SiO막(6)과, 기판(1)과 SiO막(6) 사이에 형성된 금속막(3)을 적어도 포함한다. 기판(1)은 내식성이 뛰어난 재료인 것이 바람직하며, 예를 들면, Si 기판 또는 Cu 기판 등이다. 광의 확산을 방지하기 위해서, 기판(1)은 경면 가공되어 있는 것이 바람직하다. 금속막(3)은, 적외 레이저 광을 반사하는 반사막이다. 금속막(3)은, CO2 레이저에서 주로 이용되는 파장역인 8㎛ 내지 11㎛의 범위의 적외 레이저 광에 대해 높은 반사율을 실현하는 것이 바람직하다. 금속막(3)으로서는, 예를 들면 Au막 또는 Ag막을 이용할 수 있다. SiO막(6)은, 기판(1) 상에 예를 들면, 반사 부재(100)의 최표층으로서 형성되어 있다. 기판(1) 상에 SiO막(6)을 형성하는 것에 의해, 적외 레이저 광을 반사할 때에, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 커진다.The reflective member 100 includes at least a substrate 1, a SiO film 6, and a metal film 3 formed between the substrate 1 and the SiO film 6. It is preferable that the substrate 1 is a material excellent in corrosion resistance, for example, a Si substrate or a Cu substrate. In order to prevent light diffusion, the substrate 1 is preferably mirror-finished. The metal film 3 is a reflective film that reflects infrared laser light. It is preferable that the metal film 3 realizes a high reflectance for infrared laser light in the range of 8 µm to 11 µm, which is a wavelength range mainly used in CO 2 lasers. As the metal film 3, for example, an Au film or an Ag film can be used. The SiO film 6 is formed on the substrate 1, for example, as an outermost layer of the reflective member 100. When the infrared laser light is reflected by forming the SiO film 6 on the substrate 1, the difference between the reflectance for the S wave and the reflectance for the P wave increases.

도 17은 SiO, Ge, ZnS 및 SiO2의 굴절률(n)의 파장 의존성을 도시하는 도면이다. 도 18은 SiO, Ge, ZnS 및 SiO2의 소쇠 계수(k)의 파장 의존성을 도시하는 도면이다. 도 17은 파장 8~11㎛에 있어서의 굴절률(n)을 나타내고 있으며 도 18은 파장 8~11㎛에 있어서의 소쇠 계수(k)를 도시하고 있다. 소쇠 계수(k)는, 흡수 계수(α)와 비례 관계에 있으며, 광의 흡수에 관계하는 양이다. SiO2는 SiO와 조성이 비슷하기 때문에, SiO2의 굴절률(n) 및 소쇠 계수(k)는, 참고를 위해 나타내고 있다.17 is a diagram showing the wavelength dependence of the refractive index (n) of SiO, Ge, ZnS and SiO 2. 18 is a diagram showing the wavelength dependence of the extinction coefficient k of SiO, Ge, ZnS and SiO 2. Fig. 17 shows the refractive index (n) at a wavelength of 8 to 11 µm, and Fig. 18 shows an extinction coefficient (k) at a wavelength of 8 to 11 µm. The extinction coefficient k is in proportion to the absorption coefficient α, and is a quantity related to the absorption of light. Since SiO 2 is similar in composition to SiO, the refractive index (n) and extinction coefficient (k) of SiO 2 are shown for reference.

통상, 반사 미러의 금속막 상에 형성하는 기능막으로서는, 광의 흡수를 방지하기 위해, 사용 파장역에 있어서의 투과 재료를 선택한다. 도 17에 도시되는 바와 같이, Ge 및 ZnS는, 파장 8~11㎛에 있어서의 투과 재료이며, 특허문헌 1, 특허문헌 2의 반사 부재에도 사용되고 있다.Usually, as a functional film to be formed on the metal film of a reflecting mirror, a transmissive material in the used wavelength range is selected in order to prevent absorption of light. As shown in Fig. 17, Ge and ZnS are transmissive materials at a wavelength of 8 to 11 µm, and are also used in the reflective members of Patent Literature 1 and Patent Literature 2.

한편, SiO막(6)은, 가시광의 영역을 중심으로 하여 종래부터 사용되고 있던 재료이지만, CO2 레이저에서 주로 사용되는 적외 레이저의 파장역 8~11㎛의 범위에서는 사용이 검토되어 있지 않았다. SiO는 가시 영역에 있어서, 광을 흡수하지 않는 투과 재료이다. 한편, 도 18에 도시되는 바와 같이, 파장 8~11㎛에 있어서의 SiO의 소쇠 계수(k)는 크고, 광을 흡수하기 때문에, 종래의 기능막으로의 용도에 검토되지 않았다.On the other hand, the SiO film 6 is a material that has been conventionally used centering on the visible light region, but its use has not been examined in the range of 8 to 11 µm in the wavelength range of the infrared laser mainly used in CO 2 lasers. SiO is a transmissive material that does not absorb light in the visible region. On the other hand, as shown in Fig. 18, since the extinction coefficient k of SiO at a wavelength of 8 to 11 µm is large and absorbs light, it has not been considered for use as a conventional functional film.

본원 발명자는, 반사 부재(100)가 일부의 광(=P파)을 흡수하는 점에 주목하여, 흡수를 갖는 막에 대해, 광학 정수(굴절률(n), 소쇠 계수(k))와 광학 특성을 결정하는 프레넬 계수의 관계를 검증했다. 그 결과, 기판(1) 상에, 투과 재료가 아닌 SiO막(6)을 형성하는 것에 의해, 적외 레이저 광을 반사할 때에, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 커진다는 새로운 광학 특성이 생기게 하는 것을 발견했다.The inventor of the present application pays attention to the fact that the reflective member 100 absorbs some light (=P wave), and for a film having absorption, optical constants (refractive index (n), extinction coefficient (k)) and optical properties The relationship of the Fresnel coefficient to determine the was verified. As a result, by forming the SiO film 6 rather than the transmissive material on the substrate 1, the difference between the reflectance to the S wave and the reflectance to the P wave increases when infrared laser light is reflected. Discovered what makes the character come true.

SiO2는, SiO와 마찬가지로, 가시 영역에 있어서의 투과 재료이다. 구성 원소가 동일하므로, 이들 재료는 동일시되는 경우가 있지만, 도 17 및 도 18에 도시되는 바와 같이, 파장 8~11㎛에 있어서, 이들은 상이한 광학 정수(굴절률(n), 소쇠 계수(k))를 갖는 재료이다. 즉, 광학막으로서 형성된 경우에 상이한 기능을 발휘하는, 다른 물질이다.SiO 2 , like SiO, is a transparent material in the visible region. Since the constituent elements are the same, these materials may be identified, but as shown in Figs. 17 and 18, at a wavelength of 8 to 11 μm, these are different optical constants (refractive index (n), extinction coefficient (k)) It is a material that has. That is, when formed as an optical film, they are different substances that exhibit different functions.

금속막(3)과 SiO막(6) 사이에는, ZnS막(4)이 형성되고, ZnS막(4)과 SiO막(6) 사이에는, Ge막(5)이 형성되어도 좋다. ZnS막(4) 및 Ge막(5)을 형성하는 것에 의해, 적외 레이저 광에 대한 반사 부재(100)의 반사율을 더욱 향상시킬 수 있다.A ZnS film 4 may be formed between the metal film 3 and the SiO film 6, and a Ge film 5 may be formed between the ZnS film 4 and the SiO film 6. By forming the ZnS film 4 and the Ge film 5, the reflectance of the reflective member 100 to infrared laser light can be further improved.

반사 부재(100)는 기판(1)과 금속막(3) 사이에, 산화규소막(2)을 가져도 좋다. 산화규소막(2)은 SiO막, SiO2(이산화규소)막 또는 Si2O3(아산화규소)막이다. 기판(1)이 Si 기판이고, 금속막(3)이 Au막인 경우, Si 기판 상에 Au막을 직접 형성하면, Si 기판과 Au막 사이의 밀착력이 충분하지 않아 막 박리가 발생하기 쉽다. 그래서, Si 기판과 Au막 사이에 산화규소막(2)을 형성하는 것에 의해, Si 기판과 Au막의 밀착력을 강화시킬 수 있다. 금속막(3)을 형성하기 전에, O2를 주성분으로 하는 가스를 이용하여, Si 기판의 표면에 산화물 이온을 조사함으로써, Si 기판의 표면에 산화막인 산화규소막(2)을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 하여 형성된 산화규소막(2)은, Si 기판과 일체적으로 형성되기 때문에, Si 기판과의 밀착력이 매우 강고하다. 산화규소막(2)을 발생시키는 공정은, 성막 장치 내에서 진공 중에서 실행된다. 산화규소막(2)을 발생시키는 공정에 이어서 Au막을 형성하는 공정이 진공 중에서 실행되어도 좋다. 이에 의해, 산화규소막(2)의 표면의 단글링 본드(dangling bond)와 Au막의 본드가 결합하여, 산화규소막(2)과 Au막 사이의 밀착력도 강화된다.The reflective member 100 may have a silicon oxide film 2 between the substrate 1 and the metal film 3. The silicon oxide film 2 is a SiO film, a SiO 2 (silicon dioxide) film, or a Si 2 O 3 (silicon oxide) film. When the substrate 1 is a Si substrate and the metal film 3 is an Au film, if an Au film is directly formed on the Si substrate, the adhesion between the Si substrate and the Au film is insufficient, and film peeling is likely to occur. Thus, by forming the silicon oxide film 2 between the Si substrate and the Au film, the adhesion between the Si substrate and the Au film can be enhanced. Before the metal film 3 is formed, a silicon oxide film 2 as an oxide film can be generated on the surface of the Si substrate by irradiating oxide ions onto the surface of the Si substrate using a gas containing O 2 as a main component. . Since the silicon oxide film 2 formed in this way is formed integrally with the Si substrate, the adhesion to the Si substrate is very strong. The process of generating the silicon oxide film 2 is performed in a vacuum in the film forming apparatus. Following the step of generating the silicon oxide film 2, the step of forming the Au film may be performed in a vacuum. Thereby, the dangling bond on the surface of the silicon oxide film 2 and the bond of the Au film are bonded to each other, and the adhesion between the silicon oxide film 2 and the Au film is also strengthened.

반사 부재(100)는, 진공조를 갖는 성막 장치로 형성되는 것이 바람직하다. 대표적인 성막 장치로서는, 증착 장치, 스퍼터링 장치, CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치 등을 들 수 있다.It is preferable that the reflective member 100 is formed by a film forming apparatus having a vacuum chamber. As a typical film forming apparatus, a vapor deposition apparatus, a sputtering apparatus, a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus, etc. are mentioned.

도 4는 도 3에 도시한 반사 부재(100)의 제조에 이용하는 성막 장치의 개략 구성도이다. 도 4에 도시하는 성막 장치는, 진공 증착 장치이다. 이하, 진공 증착 장치를 이용한 반사 부재(100)의 제조 방법을 설명한다.4 is a schematic configuration diagram of a film forming apparatus used for manufacturing the reflective member 100 shown in FIG. 3. The film forming apparatus shown in FIG. 4 is a vacuum vapor deposition apparatus. Hereinafter, a method of manufacturing the reflective member 100 using a vacuum evaporation apparatus will be described.

진공 증착 장치는 진공 용기(30)와, 진공 펌프(31)를 구비한다. 진공 펌프(31)는 진공 용기(30) 내를 진공 흡인한다. 진공 용기(30) 내에는, 증착 재료(32), 증착 재료(32)를 설치하기 위한 냉각대(33), 증착 재료(32)에 에너지를 투입하는 전자총(電子銃)(34), 성막 공정을 제어하는 차폐판(35), 기판(1)을 고정하기 위한 돔(36) 및 이온을 조사하는 이온원(源)(37)이 설치되어 있다.The vacuum vapor deposition apparatus includes a vacuum container 30 and a vacuum pump 31. The vacuum pump 31 vacuum sucks the inside of the vacuum container 30. In the vacuum container 30, a vapor deposition material 32, a cooling table 33 for installing the vapor deposition material 32, an electron gun 34 for supplying energy to the vapor deposition material 32, and a film forming process A shielding plate 35 for controlling the voltage, a dome 36 for fixing the substrate 1, and an ion source 37 for irradiating ions are provided.

도가니에 수납한 복수의 증착 재료(32)와 기판(1)을 준비하여, 증착 재료(32)를 진공 용기(30) 내의 냉각대(33)에 설치하고, 기판(1)을 돔(substrate dome)(36) 상에 설치한다. 이 때 기판(1)은, 성막면이 증착 재료(32)의 방향을 향하여 설치된다. 냉각대(33)는, 복수의 도가니를 설치하는 것이 가능하다. 냉각대(33)가 회전하는 것에 의해, 증착에 이용되는 증착 재료(32)를 교체할 수 있다. 증착 재료(32)와 기판(1)을 설치한 후, 진공 펌프(31)에 의해 진공 용기(30) 내를 배기하여 진공 용기(30) 내의 압력을 낮춘다. 진공 용기(30) 내의 압력이 10-3Pa로부터 10-6Pa의 압력에 도달하고 나서, 기판(1)의 표면에 대해 이온원(37)으로부터 O2 이온 빔을 조사한다. O2 이온 빔의 조사에 의해, 기판(1)의 표면에 산화막이 형성된다.A plurality of evaporation materials 32 and substrate 1 stored in the crucible are prepared, the evaporation material 32 is installed on the cooling table 33 in the vacuum container 30, and the substrate 1 is placed in a dome. ) It is installed on (36). At this time, the substrate 1 is provided with the film-forming surface facing the direction of the evaporation material 32. The cooling table 33 can be provided with a plurality of crucibles. By rotating the cooling table 33, the evaporation material 32 used for evaporation can be replaced. After the vapor deposition material 32 and the substrate 1 are provided, the inside of the vacuum container 30 is evacuated by the vacuum pump 31 to lower the pressure in the vacuum container 30. After the pressure in the vacuum container 30 reaches a pressure of 10 -3 Pa to 10 -6 Pa, the surface of the substrate 1 is irradiated with an O 2 ion beam from the ion source 37. An oxide film is formed on the surface of the substrate 1 by irradiation of the O 2 ion beam.

기판(1)의 표면에 산화막이 형성되면, 이어서, 진공 중에서 금속막(3)을 형성하는 공정이 실행된다. 우선 차폐판(35)을 폐쇄한 상태에서, 전자총(34)으로부터 증착 재료(32)인 금속에 전자 빔을 조사하여, 금속을 용융시켜 증발시킨다. 차폐판(35)을 폐쇄한 상태에서는, 증발된 금속이 존재하는 공간과, 기판(1)이 설치된 공간은 차단되어 있다. 금속을 용융시켜 증발시킨 후, 증발량이 안정된 상태에서, 차폐판(35)을 개방하고 성막을 개시한다. 증발된 금속은, 돔(36)에 설치된 기판(1)에 접촉하면 기판(1)에 부착되어져 퇴적되어 간다. 이에 의해, 기판(1) 상에 금속막(3)을 형성할 수 있다. 설계된 막 두께에 도달하면, 차폐판(35)을 폐쇄하고 성막을 종료한다.When an oxide film is formed on the surface of the substrate 1, a step of forming the metal film 3 in a vacuum is then performed. First, with the shielding plate 35 closed, an electron beam is irradiated from the electron gun 34 to the metal, which is the vapor deposition material 32, to melt the metal and evaporate it. When the shielding plate 35 is closed, the space in which the evaporated metal exists and the space in which the substrate 1 is installed are blocked. After the metal is melted and evaporated, the shielding plate 35 is opened and film formation is started in a state where the evaporation amount is stable. When the evaporated metal contacts the substrate 1 provided on the dome 36, the evaporated metal adheres to the substrate 1 and is deposited. Thereby, the metal film 3 can be formed on the substrate 1. When the designed film thickness is reached, the shielding plate 35 is closed and film formation is terminated.

냉각대(33)를 회전시키면, 전자총(34)으로부터 전자 빔이 조사되는 증착 재료(32)를 교체할 수 있다. 금속막(3)의 형성 공정에 이어 ZnS막(4)의 형성 공정을 실행하기 위해, 증착 재료(32)를 ZnS로 교체한다. ZnS막(4)의 형성 공정이 종료되면, 이어서 Ge막(5)의 형성 공정이 실행된다. Ge막(5)의 형성 공정이 종료되면, 이어서 SiO막(6)의 형성 공정이 실행된다. 이에 의해 금속막(3) 상에 SiO막(6)이 형성된다. 각 막의 형성 공정에서는, 금속막(3)의 형성 공정과 동일한 순서가 반복된다. SiO막(6)의 형성 공정이 종료되면, 진공 용기(30)로부터 기판(1)이 취출된다.When the cooling table 33 is rotated, the evaporation material 32 to which an electron beam is irradiated from the electron gun 34 can be replaced. In order to carry out the process of forming the ZnS film 4 following the process of forming the metal film 3, the evaporation material 32 is replaced with ZnS. When the process of forming the ZnS film 4 is finished, the process of forming the Ge film 5 is then performed. When the formation process of the Ge film 5 is finished, the formation process of the SiO film 6 is then performed. Thereby, the SiO film 6 is formed on the metal film 3. In each film formation step, the same procedure as that of the metal film 3 formation step is repeated. When the step of forming the SiO film 6 is completed, the substrate 1 is taken out from the vacuum container 30.

이어서, 본 발명의 실시형태에 따른 반사 부재(100)의 실시예에 대해 설명한다. 이하, 복수의 실시예 및 비교예를 들면서, 본 발명의 실시형태에 따른 반사 부재(100)의 광학 특성에 대해 검토한다.Next, examples of the reflective member 100 according to the embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, the optical characteristics of the reflective member 100 according to the embodiment of the present invention will be examined by giving a plurality of examples and comparative examples.

우선, 이하에 나타내는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 이용하여, 반사 부재(100)의 SiO막(6)이 가져오는 효과와, ZnS막(4) 및 Ge막(5)이 가져오는 효과에 대해 검증한다.First, using Example 1, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 shown below, the effect of the SiO film 6 of the reflective member 100 and the ZnS film 4 and the Ge film 5 have. Verify the effect that comes.

[실시예 1][Example 1]

실시예 1의 반사 부재(100)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 각 층은, 기판에 가까운 측으로부터 순서대로 제 1 층, 제 2 층, 제 3 층, 제 4 층 및 제 5 층이라 칭한다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 100 of Example 1 are as follows. Each layer is referred to as a first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, and a fifth layer in order from the side close to the substrate.

제 5 층 SiO 110㎚5th layer SiO 110nm

제 4 층 Ge 540㎚4th layer Ge 540nm

제 3 층 ZnS 1090㎚3rd layer ZnS 1090nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 SiO 10㎚First layer SiO 10 nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

실시예 1에서는, 기판(1)은 경면 가공된 직경 40㎜의 원 형상의 Si 기판이고, 금속막(3)은 Au막이며, 산화규소막(2)은 SiO막이다.In Example 1, the substrate 1 is a mirror-finished circular Si substrate having a diameter of 40 mm, the metal film 3 is an Au film, and the silicon oxide film 2 is a SiO film.

[비교예 1][Comparative Example 1]

비교예 1의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 1 are as follows.

제 1 층 Au 200㎚First layer Au 200nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

비교예 1에 있어서도, 기판은 경면 가공된 직경 40㎜의 원 형상의 Si 기판이고, 그 위에 금속막인 Au층이 직접 형성되어 있으며, 산화규소막, ZnS막, Ge막 및 SiO막을 포함하지 않는다.Also in Comparative Example 1, the substrate is a mirror-finished circular Si substrate having a diameter of 40 mm, and an Au layer, which is a metal film, is directly formed thereon, and does not include a silicon oxide film, a ZnS film, a Ge film, and a SiO film. .

[비교예 2][Comparative Example 2]

비교예 2의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 비교예 2는, 실시예 1의 구성으로부터 최표층인 SiO막(6)을 생략한 구성이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 2 are as follows. Comparative Example 2 is a configuration in which the SiO film 6 as the outermost layer is omitted from the configuration of Example 1.

제 4 층 Ge 540㎚4th layer Ge 540nm

제 3 층 ZnS 1090㎚3rd layer ZnS 1090nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 SiO 10㎚First layer SiO 10 nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

도 5는 실시예 1의 반사 부재(100)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 도 6은 비교예 1의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 도 7은 비교예 2의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 도 5 내지 도 7의 가로축은, 반사 부재에 입사시키는 광의 파장이며, 단위는 ㎛이다. 도 5 내지 도 7의 세로축은, 반사 부재의 각 파장에 대한 반사율이며, 단위는 %이다. 반사율은, S파 및 P파 각각에 대해 나타나 있다.5 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 100 of the first embodiment. 6 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Comparative Example 1. FIG. 7 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Comparative Example 2. FIG. 5 to 7 are wavelengths of light incident on the reflective member, and the unit is µm. The vertical axis of FIGS. 5 to 7 represents reflectance of the reflective member for each wavelength, and the unit is %. The reflectance is shown for each of the S wave and P wave.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 도시한 파장역인 8㎛ 내지 11㎛의 파장역에 있어서, 실시예 1의 반사 부재(100)는, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가, 비교예 1 및 비교예 2보다 큰 것을 알 수 있다. 비교예 2의 반사 부재는, 실시예 1의 반사 부재(100)로부터 최표층의 SiO막(6)을 생략한 구성이기 때문에, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차는, SiO막(6)이 만들어 낸다는 것을 알 수 있다. 또한 도 6 및 도 7을 비교하면, 비교예 2가 비교예 1보다 파장역의 전역에 걸쳐서 반사율이 높은 것을 알 수 있다. 비교예 2의 반사 부재는, 비교예 1의 반사 부재에 기판(1) 상의 산화규소막(2)인 SiO막과, ZnS막(4)과, Ge막(5)을 더한 구성이기 때문에, SiO막, ZnS막(4) 및 Ge막(5)을 형성하는 것에 의해, 반사율이 향상하는 것을 알 수 있다.Referring to FIGS. 5 to 7, in the illustrated wavelength range of 8 μm to 11 μm, the reflective member 100 of Example 1 has a difference between the reflectance of the S wave and the reflectance of the P wave. It can be seen that it is larger than Example 1 and Comparative Example 2. Since the reflective member of Comparative Example 2 has a configuration in which the SiO film 6 of the outermost layer is omitted from the reflective member 100 of Example 1, the difference between the reflectance to the S wave and the reflectance to the P wave is the SiO film ( You can see that 6) makes it. In addition, comparing FIGS. 6 and 7, it can be seen that Comparative Example 2 has higher reflectance over the entire wavelength range than Comparative Example 1. Since the reflective member of Comparative Example 2 is a structure obtained by adding a SiO film, which is the silicon oxide film 2 on the substrate 1, to the reflective member of Comparative Example 1, the ZnS film 4, and the Ge film 5, SiO It can be seen that the reflectance is improved by forming the film, the ZnS film 4 and the Ge film 5.

도 8은 실시예 1 및 비교예 1의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면이다. 이 표는, 각 반사 횟수에 있어서, 파장 9.3㎛의 광에 대한 반사율을 나타내고 있다.8 is a diagram showing reflectance of reflective members of Example 1 and Comparative Example 1 together with the number of reflections. This table shows the reflectance for light having a wavelength of 9.3 µm at each number of reflections.

반사 부재(100)를 레이저 발진기(11) 내에서 이용하는 경우, 광은 반복하여 반사된다. 이 경우, 반사율이 차가 출사되는 레이저 광의 특성에 미치는 영향은 커진다. 예를 들면 실시예 1의 반사 부재(100)의 S파에 대한 반사율은 99.7%이고, 비교예 1의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 99.1%이며, 1회의 반사에서는 반사율의 차는 0.6%이다. 그렇지만 50회 반사를 반복한 경우, 실시예 1의 반사 부재(100)의 S파에 대한 반사율은 86.1%가 되고, 비교예 1의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 63.6%가 되며, 반사율의 차는 22.5%가 된다. 실시예 1의 반사 부재(100)의 P파에 대한 반사율은, 1회의 반사에서는 90.4%이며, 비교예 1의 반사 부재의 P파에 대한 반사율은 98.3%이다. 이 경우, 50회 반사를 반복하면, 실시예 1의 반사 부재(100)의 P파에 대한 반사율은 0.6%가 되고, 비교예 1의 반사 부재의 P파에 대한 반사율은 42.4%가 된다. 도 8을 보면 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1에서는, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 작기 때문에, 레이저 발진기(11) 내에서 이용하는 경우, 발진되는 레이저 광에 P파 성분이 섞여 직선 편광이 되지 않는다. 이에 반해 실시예 1에서는, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 크기 때문에, 반사를 반복할 때마다 P파는 감쇠된다. 이 때문에, 레이저 발진기(11) 내의 반환 미러(25)로서 사용한 경우, 직선 편광의 레이저 광을 발진하는 것이 가능하게 된다.When the reflective member 100 is used in the laser oscillator 11, light is repeatedly reflected. In this case, the influence of the reflectance on the characteristics of the laser light from which the difference is emitted becomes large. For example, the reflectance of the reflective member 100 of Example 1 to the S wave is 99.7%, the reflectance of the reflective member of Comparative Example 1 to the S wave is 99.1%, and the difference in reflectance is 0.6% for one reflection. . However, if the reflection is repeated 50 times, the reflectance of the reflective member 100 of Example 1 to the S wave is 86.1%, and the reflectance of the reflective member of Comparative Example 1 to the S wave is 63.6%. The car becomes 22.5%. The reflectance of the reflective member 100 in Example 1 with respect to the P wave is 90.4% in one reflection, and the reflectance of the reflective member in Comparative Example 1 with respect to the P wave is 98.3%. In this case, when the reflection is repeated 50 times, the reflectance of the reflective member 100 of Example 1 with respect to the P wave becomes 0.6%, and the reflectance of the reflective member of the comparative example 1 with respect to the P wave becomes 42.4%. As can be seen from FIG. 8, in Comparative Example 1, since the difference between the reflectance to the S wave and the reflectance to the P wave is small, when used in the laser oscillator 11, the P wave component is included in the oscillated laser light. It does not become linearly polarized by mixing. On the other hand, in the first embodiment, since the difference between the reflectance for the S wave and the reflectance for the P wave is large, the P wave is attenuated each time the reflection is repeated. For this reason, when used as the return mirror 25 in the laser oscillator 11, it becomes possible to oscillate linearly polarized laser light.

도 7을 다시 참조하면, 비교예 2의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 99.7%이며, P파에 대한 반사율은 99.4%이다. 비교예 2에서는 실시예 1과 마찬가지로 높은 반사율을 달성하고 있지만, S파와 P파에서 반사율의 차가 작기 때문에, 레이저 발진기(11)에 탑재한 경우, 직선 편광의 레이저 광을 출력할 수 없다.Referring again to FIG. 7, the reflectance of the reflective member of Comparative Example 2 is 99.7% for the S wave and 99.4% for the P wave. In Comparative Example 2, a high reflectance was achieved as in Example 1, but since the difference in reflectance between the S wave and the P wave was small, when mounted on the laser oscillator 11, linearly polarized laser light could not be output.

이어서 이하에 나타내는 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4를 이용하여, 반사 부재(100)의 산화규소막(2)이 가져오는 효과에 대해 검증한다.Next, using Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4 shown below, the effect of the silicon oxide film 2 of the reflective member 100 is verified.

[실시예 2][Example 2]

실시예 2의 반사 부재(100)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40㎜의 원 형상의 Si 기판이며, 금속막(3)은 Au막이며, 산화규소막(2)은 SiO막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 100 of Example 2 are as follows. The substrate 1 is a mirror-finished, circular Si substrate of 40 mm in diameter, the metal film 3 is an Au film, and the silicon oxide film 2 is a SiO film.

제 5 층 SiO 150㎚5th layer SiO 150nm

제 4 층 Ge 590㎚4th layer Ge 590nm

제 3 층 ZnS 1120㎚3rd layer ZnS 1120nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 SiO 10㎚First layer SiO 10 nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

[비교예 3][Comparative Example 3]

비교예 3의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 비교예 3은, 실시예 2의 구성으로부터 산화규소막(2)인 SiO막을 생략한 구성이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 3 are as follows. Comparative Example 3 is a configuration in which the SiO film, which is the silicon oxide film 2, is omitted from the configuration of Example 2.

제 4 층 SiO 150㎚4th layer SiO 150nm

제 3 층 Ge 590㎚3rd layer Ge 590nm

제 2 층 ZnS 1120㎚2nd layer ZnS 1120nm

제 1 층 Au 200㎚First layer Au 200nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

[비교예 4][Comparative Example 4]

비교예 4의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 비교예 4는, 실시예 2의 산화규소막(2)인 SiO막을 Cr막으로 교체한 구성이다. Cr은, 기판과 Au막의 밀착력을 강화하는 재료로서 일반적으로 이용되고 있다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 4 are as follows. In Comparative Example 4, the SiO film, which is the silicon oxide film 2 of Example 2, is replaced with a Cr film. Cr is generally used as a material that enhances the adhesion between the substrate and the Au film.

제 5 층 SiO 150㎚5th layer SiO 150nm

제 4 층 Ge 590㎚4th layer Ge 590nm

제 3 층 ZnS 1120㎚3rd layer ZnS 1120nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 Cr 10㎚1st layer Cr 10nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

도 9는 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 4의 반사 부재의 내구성 시험 결과를 나타내는 표이다. 이 표에는, 테이프 박리 시험의 결과와, 고온 시험의 결과와, 레이저 발진기용 적합성이 나타나 있다. 도 9 중에 있어서, 동그라미 표시는 시험의 결과가 기준을 만족시키고 있는 것을 나타내고 있으며, 엑스 표시는 기준을 만족시키지 않은 것을 나타내고 있다. 구체적으로는, 테이프 박리 시험은, MIL(MILitary Specifications and Standard)-C-48497A를 따른 방법으로 실행된다. 테이프 박리 시험에서는, 상기 규격으로 지정된 종류의 테이프를 이용한다. 반사 부재의 막면에 테이프를 부착한 후, 막면에 수직하는 방향으로 단숨에 테이프를 잡아당긴다. 그 후, 육안 및 현미경을 이용하여 막의 박리 상태를 확인한다. 테이프 박리 시험 결과의 동그라미 표시는 박리가 생기지 않았던 것을 나타내고 있으며, 엑스 표시는 박리가 생긴 것을 나타내고 있다. 고온 시험에서는, 반사 부재를 200℃의 고온 환경 하에 48시간 둔 후의 반사 부재의 특성에 근거하여 시험 결과가 판단된다. 고온 시험에서는, 고온 환경 하에 48시간 둔 후에, 반사율 및 막의 상태(박리 및 크랙 중 적어도 1개의 유무 등)가 계측된다. 고온 시험의 결과의 동그라미 표시는, 반사율이 문턱 값 이상인 것을 나타내고 있으며, 엑스 표시는 반사율이 문턱 값 미만이며, 광학 특성의 저하가 생긴 것을 나타내고 있다. 레이저 발진기용 적합성은, 대상의 반사 부재가 레이저 발진기의 내부에서 사용하기 위한 적합성을 구비하고 있는지의 여부를 나타내고 있다. 레이저 발진기용 적합성의 동그라미 표시는 적합성을 구비하고 있는 것을 나타내고 있으며, 엑스 표시는 적합성을 구비하고 있지 않은 것을 나타내고 있다. 도 9의 예에서는, 테이프 박리 시험의 결과, 박리가 생기지 않으며, 또한, 고온 시험의 결과, 광학 특성이 기준을 만족시킨 경우에, 적합성을 구비하고 있다고 판정된다.9 is a table showing durability test results of reflective members of Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4. FIG. In this table, the results of the tape peeling test, the results of the high temperature test, and the suitability for a laser oscillator are shown. In Fig. 9, a circle indicates that the test result satisfies the standard, and an X indicates that the standard is not satisfied. Specifically, the tape peeling test is performed by a method according to MIL (MILitary Specifications and Standard)-C-48497A. In the tape peeling test, a tape of the type designated by the above standard is used. After attaching the tape to the film surface of the reflective member, the tape is pulled out at once in a direction perpendicular to the film surface. After that, the peeling state of the film is checked using the naked eye and a microscope. The circle mark in the tape peeling test result indicates that no peeling has occurred, and the X mark indicates that peeling has occurred. In the high-temperature test, the test result is judged based on the characteristics of the reflective member after the reflective member is placed in a high temperature environment of 200°C for 48 hours. In the high-temperature test, after being placed in a high-temperature environment for 48 hours, the reflectance and the state of the film (the presence or absence of at least one of peeling and cracking, etc.) are measured. Circle marks in the results of the high-temperature test indicate that the reflectance is greater than or equal to the threshold value, and X marks indicate that the reflectance is less than the threshold value, and that a decrease in optical properties has occurred. The suitability for a laser oscillator indicates whether or not the target reflective member has suitability for use inside a laser oscillator. The circle mark of suitability for laser oscillators indicates that the suitability is provided, and the X mark indicates that the suitability is not provided. In the example of Fig. 9, when peeling does not occur as a result of the tape peeling test, and the optical characteristic satisfies the standard as a result of the high temperature test, it is determined that conformity is provided.

실시예 2의 반사 부재(100)는 테이프 박리 시험의 결과, 박리가 생기지 않으며, 또한, 고온 시험의 결과, 광학 특성이 기준을 만족시켰으므로, 레이저 발진기용의 반사 부재로서 적합성을 구비하고 있다고 판정되어 있다. 비교예 3의 반사 부재는, 테이프 박리 시험 및 고온 시험 모두 기준을 만족시키지 않으며, 레이저 발진기용의 반사 부재로서 적합성을 구비하지 않는다고 판정되어 있다. 비교예 3의 반사 부재는, Si 기판 상에 직접, Au막이 마련되어 있다. 고온 환경 하에 비교예 3의 반사 부재를 두면, 기판으로부터 Si가 Au막 중에 확산되어, 반사율이 저하하고 있는 것이 원인이라고 고려할 수 있다. 비교예 4의 반사 부재에서는, 테이프 박리 시험의 기준은 만족시키고 있지만, 고온 시험의 기준은 만족시키지 않으며, 레이저 발진기용의 적합성을 구비하고 있지 않다고 판정되어 있다. 비교예 4의 반사 부재는, Si 기판과 Au막 사이에 Cr막을 형성하고 있다. Cr막은 기판과의 밀착성을 높이고 있으며, 비교예 4의 반사 부재는 테이프 박리 시험의 기준은 만족시키고 있다. 그렇지만, 비교예 4의 반사 부재는, 고온 시험의 기준을 만족시키고 있지 않다. 이것은, 고온 환경 하에서 Si 및 Cr이 Au막 중에 확산되어, 반사 부재의 반사율이 저하하고 있는 것이라고 고려할 수 있다. 도 9에 나타내는 시험 결과로부터, Si 기판과 Au막 사이에 마련된 SiO막은, Cr막과 마찬가지로 Si 기판과 Au막의 밀착력을 강화하는 동시에, 고온 환경 하에서도 Si가 Au막 중에 확산되는 것을 방지하여, 반사율의 저하를 억제하는 것을 알 수 있다. 반사 부재(100)는, Si 기판과 Au막 사이에 SiO막을 형성하는 것에 의해, 경시(經時)적인 성능 저하를 억제할 수 있으며, 레이저 발진기(11)의 내부의 사용에 견딜 수 있는 내구성을 구비하고 있다.The reflective member 100 of Example 2 did not peel off as a result of the tape peeling test, and the optical properties satisfied the standard as a result of the high temperature test, so it was judged that it had suitability as a reflective member for a laser oscillator. Has been. The reflective member of Comparative Example 3 does not satisfy the standards in both the tape peeling test and the high temperature test, and it is determined that it does not have suitability as a reflective member for a laser oscillator. The reflective member of Comparative Example 3 is provided with an Au film directly on a Si substrate. If the reflective member of Comparative Example 3 is placed in a high-temperature environment, it can be considered that the cause is that Si diffuses from the substrate into the Au film and the reflectance is lowered. In the reflective member of Comparative Example 4, the standard of the tape peeling test was satisfied, but the standard of the high-temperature test was not satisfied, and it was determined that the suitability for a laser oscillator was not provided. In the reflective member of Comparative Example 4, a Cr film was formed between the Si substrate and the Au film. The Cr film improves adhesion to the substrate, and the reflective member of Comparative Example 4 satisfies the criteria of the tape peeling test. However, the reflective member of Comparative Example 4 does not satisfy the standard of the high temperature test. This can be considered that Si and Cr are diffused into the Au film in a high-temperature environment, and the reflectance of the reflective member is lowering. From the test results shown in Fig. 9, the SiO film provided between the Si substrate and the Au film strengthens the adhesion between the Si substrate and the Au film, similar to the Cr film, and prevents Si from diffusing into the Au film even under a high temperature environment, and reflectance It can be seen that it suppresses the deterioration of. By forming the SiO film between the Si substrate and the Au film, the reflective member 100 can suppress deterioration in performance over time, and has durability that can withstand the internal use of the laser oscillator 11. We have.

이어서, 상기의 실시예 2와, 이하에 나타내는 실시예 3, 실시예 4, 실시예 5 및 비교예 5를 이용하여, 반사 부재(100)의 산화규소막(2)의 재질과 각 층의 막 두께에 대해 검토한다.Next, using Example 2 above and Examples 3, 4, 5, and 5 shown below, the material of the silicon oxide film 2 of the reflective member 100 and the film of each layer Review the thickness.

실시예 2의 반사 부재(100)의 각 층의 재질 및 막 두께는 상기한 바와 같다. 도 10은 실시예 2의 반사 부재(100)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 2의 반사 부재(100)의 S파에 대한 반사율은 99.5%이며, P파에 대한 반사율은 87.2%이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 100 of Example 2 are as described above. 10 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 100 of the second embodiment. At a wavelength of 9.3 mu m, the reflectance of the reflective member 100 of Example 2 with respect to the S wave is 99.5%, and the reflectance with respect to the P wave is 87.2%.

[실시예 3][Example 3]

실시예 3의 반사 부재(100)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 40㎜ 각 평판의 Si 기판이고, 금속막(3)은 Au막이며, 산화규소막(2)은 SiO2막이다. 도 11은 실시예 3의 반사 부재(100)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 3의 반사 부재(100)의 S파에 대한 반사율은 99.7%이며, P파에 대한 반사율은 95.1%이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 100 of Example 3 are as follows. The substrate 1 is a mirror-finished 40 mm flat Si substrate, the metal film 3 is an Au film, and the silicon oxide film 2 is a SiO 2 film. 11 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 100 of the third embodiment. At a wavelength of 9.3 µm, the reflectance of the reflective member 100 of Example 3 with respect to the S wave is 99.7%, and the reflectance with respect to the P wave is 95.1%.

제 5 층 SiO 50㎚5th layer SiO 50nm

제 4 층 Ge 540㎚4th layer Ge 540nm

제 3 층 ZnS 920㎚3rd layer ZnS 920nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 SiO2 10㎚First layer SiO 2 10 nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

[실시예 4][Example 4]

실시예 4의 반사 부재(100)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 40㎜ 각 평판의 Si 기판이며, 금속막(3)은 Au막이며, 산화규소막(2)은 SiO2막이다. 도 12는 실시예 4의 반사 부재(100)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 4의 반사 부재(100)의 S파에 대한 반사율은 99.7%이며, P파에 대한 반사율은 86.5%이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 100 of Example 4 are as follows. The substrate 1 is a mirror-finished 40 mm flat Si substrate, the metal film 3 is an Au film, and the silicon oxide film 2 is a SiO 2 film. 12 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 100 of the fourth embodiment. At a wavelength of 9.3 mu m, the reflectance of the reflective member 100 of Example 4 with respect to the S wave is 99.7%, and the reflectance with respect to the P wave is 86.5%.

제 5 층 SiO 160㎚5th layer SiO 160nm

제 4 층 Ge 600㎚4th layer Ge 600nm

제 3 층 ZnS 810㎚3rd layer ZnS 810nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 SiO2 10㎚First layer SiO 2 10 nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

[실시예 5][Example 5]

실시예 5의 반사 부재(100)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 40㎜ 각 평판의 Si 기판이며, 금속막(3)은 Au막이며, 산화규소막(2)은 Si2O3막이다. 도 13은 실시예 5의 반사 부재(100)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 5의 반사 부재(100)의 S파에 대한 반사율은 99.6%이며, P파에 대한 반사율은 85.1%이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 100 of Example 5 are as follows. The substrate 1 is a mirror-finished 40 mm flat Si substrate, the metal film 3 is an Au film, and the silicon oxide film 2 is a Si 2 O 3 film. 13 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 100 of the fifth embodiment. At a wavelength of 9.3 mu m, the reflectance of the reflective member 100 of Example 5 with respect to the S wave is 99.6%, and the reflectance with respect to the P wave is 85.1%.

제 5 층 SiO 180㎚5th layer SiO 180nm

제 4 층 Ge 550㎚4th layer Ge 550nm

제 3 층 ZnS 1110㎚3rd layer ZnS 1110nm

제 2 층 Au 100㎚Second layer Au 100nm

제 1 층 Si2O3 15㎚First layer Si 2 O 3 15 nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

[비교예 5][Comparative Example 5]

비교예 5의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판은 경면 가공된 40㎜ 각 평판의 Si 기판이고, 금속막은 Au막이며, Si 기판과 Au막 사이에 Si2O3막이 형성되어 있다. 비교예 5의 반사 부재는, 최표층의 SiO막의 막 두께가, 본 발명의 실시예 1 내지 5보다 두꺼운 340㎚이다. 도 14는 비교예 5의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 비교예 5의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 96.8%이며, P파에 대한 반사율은 72.6%이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 5 are as follows. The substrate is a mirror-finished 40 mm flat Si substrate, the metal film is an Au film, and a Si 2 O 3 film is formed between the Si substrate and the Au film. In the reflection member of Comparative Example 5, the thickness of the SiO film of the outermost layer is 340 nm, which is thicker than that of Examples 1 to 5 of the present invention. 14 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Comparative Example 5. FIG. At a wavelength of 9.3 µm, the reflectance of the reflective member of Comparative Example 5 with respect to the S wave was 96.8%, and the reflectance with respect to the P wave was 72.6%.

제 5 층 SiO 340㎚5th layer SiO 340 nm

제 4 층 Ge 550㎚4th layer Ge 550nm

제 3 층 ZnS 1110㎚3rd layer ZnS 1110nm

제 2 층 Au 100㎚Second layer Au 100nm

제 1 층 Si2O3 15㎚First layer Si2O3 15nm

기판 Si 10㎜Substrate Si 10mm

도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예 2 내지 실시예 5의 반사 부재(100)는, 모두 적외 파장역에 있어서, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 실시예 1과 동일한 정도로 큰 것을 알 수 있다.10 to 13, in the reflective members 100 of the second to fifth embodiments of the present invention, in the infrared wavelength region, the difference between the reflectance of the S wave and the reflectance of the P wave is the first embodiment. It can be seen that it is as large as the same.

도 15는 실시예 2 내지 실시예 5 및 비교예 5의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면이다. 도 15를 참조하면, 실시예 2 내지 실시예 5의 반사 부재(100)는, 반사를 반복할 때마다 S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차는 커지는 것을 알 수 있다. 이 때문에, P파를 감쇠시키는 것이 가능한 동시에, S파에 대해서는 반사를 반복하여도 높은 반사율을 유지할 수 있다. 이 때문에, 실시예 2 내지 실시예 5의 반사 부재(100)를 레이저 발진기(11) 내에서 반환 미러(25)로서 이용한 경우, 직선 편광의 적외 레이저 광을 발진할 수 있다.15 is a diagram showing reflectance of reflective members of Examples 2 to 5 and Comparative Example 5 together with the number of reflections. Referring to FIG. 15, it can be seen that the difference between the reflectance for the S wave and the reflectance for the P wave increases each time reflection is repeated in the reflective member 100 of the second to fifth embodiments. For this reason, it is possible to attenuate the P wave, and at the same time, it is possible to maintain a high reflectance even if the reflection is repeated for the S wave. For this reason, when the reflective member 100 of the second to fifth embodiments is used as the return mirror 25 in the laser oscillator 11, it is possible to oscillate linearly polarized infrared laser light.

도 15를 참조하면 비교예 5의 반사 부재는, S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 크고, 반사를 반복하는 것에 의해 P파를 감쇠시킬 수 있다. 그렇지만 비교예 5의 반사 부재는, S파에 대한 반사율이 레이저 발진기(11)의 반환 미러(25)로서 이용하기 때문에 충분하지 않으며, 반사를 반복할 때마다 S파도 감쇠해 버려, 충분한 강도의 레이저 광을 발진할 수 없다.Referring to FIG. 15, in the reflective member of Comparative Example 5, the difference between the reflectance of the S wave and the reflectance of the P wave is large, and the P wave can be attenuated by repeating the reflection. However, the reflective member of Comparative Example 5 is not sufficient because the reflectance of the S wave is used as the return mirror 25 of the laser oscillator 11, and the S wave is also attenuated every time the reflection is repeated, and a laser of sufficient intensity Can't oscillate light.

도 16은 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 5의 반사 부재의 내구성 시험 결과를 나타내는 도면이다. 도 16에 나타내는 시험 내용은, 도 9와 마찬가지이다. 도 16을 참조하면, 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 5의 반사 부재(100) 모두, 레이저 발진기(11) 내에서의 사용에 견딜 수 있는 내구성을 구비하고 있는 것을 알 수 있다.16 is a diagram showing durability test results of reflective members of Examples 1, 3, 4, and 5; The test contents shown in FIG. 16 are the same as those in FIG. 9. Referring to FIG. 16, it can be seen that all of the reflective members 100 of Examples 1, 3, 4, and 5 have durability that can withstand use within the laser oscillator 11. have.

산화규소막(2)은, 실시예 1 및 실시예 2에서는 일산화규소(SiO)막이며, 실시예 3 및 실시예 4에서는 이산화규소(SiO2)막이며, 실시예 5에서는 아산화규소(Si2O3)막이다. 도 16을 참조하면, 어느 산화규소막(2)을 이용하여도, 레이저 발진기(11) 내에서의 사용에 견딜 수 있는 내구성을 구비한 반사 부재(100)를 구성하는 것이 가능한 것을 알 수 있다.A silicon oxide film 2, Examples 1 and 2, silicon monoxide, and (SiO) film, Example 3 and Example 4, a film of silicon dioxide (SiO 2), Example 5, nitrous silicon (Si 2 O 3 ) It is a film. Referring to FIG. 16, it can be seen that it is possible to construct a reflective member 100 having durability that can withstand use in the laser oscillator 11 even when any silicon oxide film 2 is used.

상기의 실험 결과에 더하여, 반사 부재(100)의 각 층의 막 두께를 변화시킨 실험의 결과, 반사 부재(100)의 각 층의 막 두께가 이하의 범위인 경우, 「금속막, Ge막」의 인장 응력이 「ZnS막, SiO막」의 압축 응력에 의해 상쇄되기 때문에, 고온 시험에 대한 내구성이 향상하여, 반사 부재(100)가 레이저 발진기(11) 내에서의 사용에 견딜 수 있는 내구성을 구비하는 것이 확인되었다. 따라서, 반사 부재(100)의 각 층의 막 두께는, 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.In addition to the above experimental results, as a result of an experiment in which the film thickness of each layer of the reflective member 100 is changed, when the film thickness of each layer of the reflective member 100 is in the following range, "metal film, Ge film" Since the tensile stress of the "ZnS film, SiO film" is canceled by the compressive stress of the "ZnS film, SiO film", the durability against high temperature test is improved, and the durability that the reflective member 100 can withstand use in the laser oscillator 11 is improved. It was confirmed to be equipped. Therefore, it is preferable that the film thickness of each layer of the reflective member 100 falls within the following range.

제 1 층 산화규소막(2) 1㎚ 이상 50㎚ 이하First layer silicon oxide film (2) 1 nm or more and 50 nm or less

제 2 층 금속막(3) 20㎚ 이상 400㎚ 이하Second layer metal film (3) 20 nm or more and 400 nm or less

제 3 층 ZnS막(4) 700㎚ 이상 1400㎚ 이하Third layer ZnS film (4) 700 nm or more and 1400 nm or less

제 4 층 Ge막(5) 450㎚ 이상 650㎚ 이하Fourth layer Ge film (5) 450 nm or more and 650 nm or less

제 5 층 SiO막(6) 20㎚ 이상 250㎚ 이하5th layer SiO film (6) 20 nm or more and 250 nm or less

또한, 보다 가혹한 고온 시험(72시간)에 견딜 수 있으며, 제품 수명이 긴 반사 부재를 얻기 위해서는, 반사 부재(100)의 각 층의 막 두께는, 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.Further, in order to obtain a reflective member that can withstand a harsher high-temperature test (72 hours) and has a long product life, it is more preferable that the film thickness of each layer of the reflective member 100 is in the following range.

제 1 층 산화규소막(2) 1㎚ 이상 50㎚ 이하First layer silicon oxide film (2) 1 nm or more and 50 nm or less

제 2 층 금속막(3) 20㎚ 이상 300㎚ 이하Second layer metal film (3) 20 nm or more and 300 nm or less

제 3 층 ZnS막(4) 800㎚ 이상 1200㎚ 이하Third layer ZnS film (4) 800 nm or more and 1200 nm or less

제 4 층 Ge막(5) 500㎚ 이상 600㎚ 이하Fourth layer Ge film (5) 500 nm or more and 600 nm or less

제 5 층 SiO막(6) 20㎚ 이상 200㎚ 이하5th layer SiO film (6) 20 nm or more and 200 nm or less

이상의 실시형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것으로, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다.The configurations shown in the above embodiments represent an example of the content of the present invention, and may be combined with other known techniques, and some of the configurations may be omitted or changed without departing from the gist of the present invention. Do.

예를 들어, 상기의 실시형태에 있어서, ZnS막(4) 및 Ge막(5)을 생략한 구성, 및 ZnS막(4) 및 Ge막(5)을 다른 재질의 막으로 교체한 구성도, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내이다. ZnS막(4) 및 Ge막(5)을 다른 재질의 막으로 교체하는 경우, 적외 레이저 광에 대한 반사율을 높이는 재질인 것이 바람직하다. 혹은, 상기의 실시형태에 있어서, 산화규소막(2) 대신 금속막(3)과 기판(1)의 밀착력을 높이는 막이 이용되어도 좋다.For example, in the above-described embodiment, a configuration in which the ZnS film 4 and the Ge film 5 are omitted, and a configuration diagram in which the ZnS film 4 and the Ge film 5 are replaced with films of different materials, It is within the scope of the technical idea of the present invention. When replacing the ZnS film 4 and the Ge film 5 with films made of different materials, it is preferable to use a material that increases the reflectance of infrared laser light. Alternatively, in the above-described embodiment, instead of the silicon oxide film 2, a film that increases the adhesion between the metal film 3 and the substrate 1 may be used.

실시형태 2.Embodiment 2.

실시형태 2에서는, 반사 부재의 기판으로서 Cu(구리)를 사용하는 예를 나타낸다. 도 19는 도 2에 도시한 반환 미러(25)로서 사용 가능한 반사 부재(200)의 제 2 구성도이다. 도 19에 도시하는 반사 부재(200)는 기판(1)과, 금속막(3)과, SiO막(6)을 포함한다. 금속막(3) 및 SiO막(6)은 기판(1)에 가까운 쪽으로부터, 전술한 순서로 형성되어 있다.In Embodiment 2, an example in which Cu (copper) is used as the substrate of the reflective member is shown. 19 is a second configuration diagram of a reflective member 200 usable as the return mirror 25 shown in FIG. 2. The reflective member 200 shown in FIG. 19 includes a substrate 1, a metal film 3, and a SiO film 6. The metal film 3 and the SiO film 6 are formed in the above-described order from the side closer to the substrate 1.

도 20은 도 2에 도시한 반환 미러(25)로서 사용 가능한 반사 부재(300)의 제 3 구성도이다. 도 20에 도시하는 반사 부재(300)는 기판(1)과, 금속막(3)과, ZnS막(4)과, Ge막(5)과, SiO막(6)을 포함한다. 금속막(3), ZnS막(4), Ge막(5) 및 SiO막(6)은 기판(1)에 가까운 쪽으로부터, 전술한 순서로 형성되어 있다.FIG. 20 is a third configuration diagram of a reflective member 300 usable as the return mirror 25 shown in FIG. 2. The reflective member 300 shown in FIG. 20 includes a substrate 1, a metal film 3, a ZnS film 4, a Ge film 5, and a SiO film 6. The metal film 3, the ZnS film 4, the Ge film 5, and the SiO film 6 are formed in the above-described order from the side closer to the substrate 1.

도 21은 도 2에 도시한 반환 미러(25)로서 사용 가능한 반사 부재(400)의 제 4 구성도이다. 도 21에 도시하는 반사 부재(400)는 기판(1)과, Cr(크롬) 막(7)과, 금속막(3)과, SiO막(6)을 포함한다. Cr막(7), 금속막(3) 및 SiO막(6)은 기판(1)에 가까운 쪽으로부터, 전술한 순서로 형성되어 있다.21 is a fourth configuration diagram of a reflective member 400 usable as the return mirror 25 shown in FIG. 2. The reflective member 400 shown in FIG. 21 includes a substrate 1, a Cr (chromium) film 7, a metal film 3, and a SiO film 6. The Cr film 7, the metal film 3, and the SiO film 6 are formed in the above-described order from the side closer to the substrate 1.

반사 부재(200), 반사 부재(300) 및 반사 부재(400)는, 반사 부재(100)와 마찬가지로, 적외 레이저 광에 대해 높은 반사율을 갖는 적외 레이저용 반사 부재이다. 또한 반사 부재(200), 반사 부재(300) 및 반사 부재(400)는, 반사 부재(100)와 마찬가지로, P파에 대한 반사율이 S파에 대한 반사율보다 낮기 때문에, 광의 반사를 반복하는 동안에 P파가 S파보다 크게 감쇠된다.The reflective member 200, the reflective member 300, and the reflective member 400, like the reflective member 100, are reflective members for infrared lasers having a high reflectance for infrared laser light. In addition, the reflective member 200, the reflective member 300, and the reflective member 400, like the reflective member 100, have a lower reflectance for the P wave than the reflectance for the S wave. The wave is attenuated larger than the S wave.

이어서, 본 발명의 실시형태 2에 따른 반사 부재(200), 반사 부재(300) 및 반사 부재(400)의 실시예에 대해 설명한다. 이하에 나타내는 실시예 6은 반사 부재(200)의 실시예이며, 실시예 7 내지 10은 반사 부재(300)의 실시예이며, 실시예 11은 반사 부재(400)의 실시예이다.Next, examples of the reflective member 200, the reflective member 300, and the reflective member 400 according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Example 6 shown below is an example of the reflective member 200, Examples 7 to 10 are examples of the reflective member 300, and Example 11 is an example of the reflective member 400.

[실시예 6][Example 6]

실시예 6의 반사 부재(200)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40mm 각 평판의 Cu 기판이며, 금속막(3)은 Au막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 200 of Example 6 are as follows. The substrate 1 is a Cu substrate of each flat plate with a diameter of 40 mm that has been mirror-finished, and the metal film 3 is an Au film.

제 2 층 SiO 150㎚Second layer SiO 150 nm

제 1 층 Au 200㎚First layer Au 200nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 22는 실시예 6의 반사 부재(200)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 6의 반사 부재(200)의 S파에 대한 반사율은 98.8%이며, P파에 대한 반사율은 86.1%이다.22 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 200 of the sixth embodiment. At a wavelength of 9.3 μm, the reflectance of the reflective member 200 of Example 6 with respect to the S wave is 98.8%, and the reflectance with respect to the P wave is 86.1%.

[실시예 7][Example 7]

실시예 7의 반사 부재(300)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40mm 각 평판의 Cu 기판이며, 금속막(3)은 Au막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 300 of Example 7 are as follows. The substrate 1 is a Cu substrate of each flat plate with a diameter of 40 mm that has been mirror-finished, and the metal film 3 is an Au film.

제 4 층 SiO 90㎚4th layer SiO 90nm

제 3 층 Ge 570㎚3rd layer Ge 570nm

제 2 층 ZnS 930㎚2nd layer ZnS 930nm

제 1 층 Au 300㎚1st layer Au 300nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 23은 실시예 7의 반사 부재(300)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 7의 반사 부재(300)의 S파에 대한 반사율은 99.7%이며, P파에 대한 반사율은 92.0%이다. 또한, 실시예 7의 반사 부재(300)에 있어서의 P파와 S파의 위상차는, -0.9°이다.23 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 300 of the seventh embodiment. At a wavelength of 9.3 μm, the reflectance of the reflective member 300 of Example 7 with respect to the S wave is 99.7%, and the reflectance with respect to the P wave is 92.0%. In addition, the phase difference between the P wave and the S wave in the reflective member 300 of Example 7 is -0.9°.

[실시예 8][Example 8]

실시예 8의 반사 부재(300)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40mm의 원 형상의 Cu 기판이며, 금속막(3)은 Au막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 300 of Example 8 are as follows. The substrate 1 is a circular Cu substrate having a diameter of 40 mm that has been mirror-finished, and the metal film 3 is an Au film.

제 4 층 SiO 60㎚4th layer SiO 60nm

제 3 층 Ge 540㎚3rd layer Ge 540nm

제 2 층 ZnS 1060㎚2nd layer ZnS 1060nm

제 1 층 Au 100㎚First layer Au 100 nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 24는 실시예 8의 반사 부재(300)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 8의 반사 부재(300)의 S파에 대한 반사율은 99.7%이며, P파에 대한 반사율은 94.4%이다. 또한, 실시예 8의 반사 부재(300)에 있어서의 P파와 S파의 위상차는, 0.1°이다.24 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 300 of the eighth embodiment. At a wavelength of 9.3 mu m, the reflectance of the reflective member 300 of Example 8 with respect to the S wave is 99.7%, and the reflectance with respect to the P wave is 94.4%. In addition, the phase difference between the P wave and the S wave in the reflective member 300 of Example 8 is 0.1°.

[실시예 9][Example 9]

실시예 9의 반사 부재(300)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40mm의 원 형상의 Cu 기판이며, 금속막(3)은 Au막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 300 of Example 9 are as follows. The substrate 1 is a circular Cu substrate having a diameter of 40 mm that has been mirror-finished, and the metal film 3 is an Au film.

제 4 층 SiO 170㎚4th layer SiO 170nm

제 3 층 Ge 530㎚3rd layer Ge 530nm

제 2 층 ZnS 840㎚2nd layer ZnS 840nm

제 1 층 Au 100㎚First layer Au 100 nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 25는 실시예 9의 반사 부재(300)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 9의 반사 부재(300)의 S파에 대한 반사율은 99.7%이며, P파에 대한 반사율은 85.4%이다. 또한, 실시예 9의 반사 부재(300)에 있어서의 P파와 S파의 위상차는, -1.0°이다.25 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 300 according to the ninth embodiment. At a wavelength of 9.3 μm, the reflectance of the reflective member 300 of Example 9 with respect to the S wave is 99.7%, and the reflectance with respect to the P wave is 85.4%. In addition, the phase difference between the P wave and the S wave in the reflective member 300 of Example 9 is -1.0°.

[실시예 10][Example 10]

실시예 10의 반사 부재(300)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40mm의 원 형상의 Cu 기판이며, 금속막(3)은 Au막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 300 of Example 10 are as follows. The substrate 1 is a circular Cu substrate having a diameter of 40 mm that has been mirror-finished, and the metal film 3 is an Au film.

제 4 층 SiO 230㎚4th layer SiO 230nm

제 3 층 Ge 530㎚3rd layer Ge 530nm

제 2 층 ZnS 710㎚2nd layer ZnS 710nm

제 1 층 Au 100㎚First layer Au 100 nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 26은 실시예 10의 반사 부재(300)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 10의 반사 부재(300)의 S파에 대한 반사율은 99.1%이며, P파에 대한 반사율은 80.6%이다. 또한, 실시예 10의 반사 부재(300)에 있어서의 P파와 S파의 위상차는, -1.3°이다.26 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 300 of the tenth embodiment. At a wavelength of 9.3 mu m, the reflectance of the reflective member 300 of Example 10 with respect to the S wave is 99.1%, and the reflectance with respect to the P wave is 80.6%. In addition, the phase difference between the P wave and the S wave in the reflective member 300 of Example 10 is -1.3°.

[실시예 11][Example 11]

실시예 11의 반사 부재(400)의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판(1)은 경면 가공된 직경 40mm 각 평판의 Cu 기판이며, 금속막(3)은 Au막이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member 400 of Example 11 are as follows. The substrate 1 is a Cu substrate of each flat plate with a diameter of 40 mm that has been mirror-finished, and the metal film 3 is an Au film.

제 3 층 SiO 150㎚3rd layer SiO 150nm

제 2 층 Au 200㎚Second layer Au 200nm

제 1 층 Cr 10㎚1st layer Cr 10nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 27은 실시예 11의 반사 부재(400)의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 실시예 11의 반사 부재(400)의 S파에 대한 반사율은 98.8%이며, P파에 대한 반사율은 86.1%이다.27 is a diagram showing the optical properties of the reflective member 400 of the eleventh embodiment. At a wavelength of 9.3 µm, the reflectance of the reflective member 400 of Example 11 with respect to the S wave is 98.8%, and the reflectance with respect to the P wave is 86.1%.

[비교예 6][Comparative Example 6]

비교예 6의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판은 경면 가공된 직경 40mm의 원 형상의 Cu 기판이며, 금속막은 Au막이다. 비교예 6의 반사 부재는, 최표층이 SiO막이 아닌, SiO2막을 채용한 구성이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 6 are as follows. The substrate is a circular Cu substrate with a diameter of 40 mm mirror-finished, and the metal film is an Au film. The reflective member of Comparative Example 6 has a configuration in which the outermost layer is not a SiO film but a SiO 2 film.

제 2 층 SiO2 150㎚Second layer SiO 2 150 nm

제 1 층 Au 100㎚First layer Au 100 nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 28은 비교예 6의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 비교예 6의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 97.7%이며, P파에 대한 반사율은 92.9%이다.28 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Comparative Example 6. FIG. At a wavelength of 9.3 μm, the reflectance of the reflective member of Comparative Example 6 with respect to the S wave was 97.7%, and the reflectance with respect to the P wave was 92.9%.

[비교예 7][Comparative Example 7]

비교예 7의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는 이하와 같다. 기판은 경면 가공된 직경 40mm의 원 형상의 Cu 기판이며, 금속막은 Au막이다. 비교예 7의 반사 부재는, 최표층이 SiO막이 아닌, ZnS막을 채용한 구성이다.The material and film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 7 are as follows. The substrate is a circular Cu substrate with a diameter of 40 mm mirror-finished, and the metal film is an Au film. The reflective member of Comparative Example 7 has a configuration in which the outermost layer is not a SiO film, but a ZnS film.

제 2 층 ZnS 150㎚2nd layer ZnS 150nm

제 1 층 Au 100㎚First layer Au 100 nm

기판 Cu 10㎜Substrate Cu 10mm

도 29는 비교예 7의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 비교예 7의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 99.1%이며, P파에 대한 반사율은 98.2%이다.29 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Comparative Example 7. FIG. At a wavelength of 9.3 µm, the reflectance of the reflective member of Comparative Example 7 with respect to the S wave was 99.1%, and the reflectance with respect to the P wave was 98.2%.

[비교예 8][Comparative Example 8]

비교예 8의 반사 부재의 각 층의 재질 및 막 두께는, 특허문헌 1을 인용한 구성이다. 기판은 경면 가공된 직경 40mm의 원 형상의 Cu 기판이며, 제 2 층의 금속막은 Au막이다. 비교예 7의 반사 부재는, 최표층이 SiO막이 아닌, Ge막을 채용한 구성이다.The material and the film thickness of each layer of the reflective member of Comparative Example 8 are the configurations cited in Patent Document 1. The substrate is a mirror-finished circular Cu substrate having a diameter of 40 mm, and the metal film of the second layer is an Au film. The reflective member of Comparative Example 7 has a configuration in which the outermost layer is not a SiO film but a Ge film.

제 7 층 Ge 670㎚7th layer Ge 670nm

제 6 층 ZnS 1170㎚6th layer ZnS 1170nm

제 5 층 Ge 670㎚5th layer Ge 670nm

제 4 층 ZnS 1170㎚4th layer ZnS 1170nm

제 3 층 HfO2 100㎚3rd layer HfO 2 100nm

제 2 층 Au 300㎚2nd layer Au 300nm

제 1 층 Cr 100㎚1st layer Cr 100nm

기판 Cu 4㎜Substrate Cu 4mm

도 30은 비교예 8의 반사 부재의 광학 특성을 도시하는 도면이다. 파장 9.3㎛에 있어서, 비교예 8의 반사 부재의 S파에 대한 반사율은 99.9%이며, P파에 대한 반사율은 99.7%이다.30 is a diagram showing the optical properties of the reflective member of Comparative Example 8. FIG. At a wavelength of 9.3 μm, the reflectance of the reflective member of Comparative Example 8 with respect to the S wave was 99.9%, and the reflectance with respect to the P wave was 99.7%.

도 31과 도 32는 각각 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재와 비교예 6 내지 비교예 8의 반사 부재의 반사율을 반사 횟수와 함께 나타내는 도면이다. 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재(200, 300, 400)에서는, 반사를 반복할 때마다 S파에 대한 반사율과 P파에 대한 반사율의 차가 커진다. 이 때문에, P파를 감쇠시키는 것이 가능한 동시에, S파에 대해서는 반사를 반복하여도 높은 반사율을 유지할 수 있다. 50회 반사를 반복한 경우 S파의 반사율은 50% 이상이며, S파와 P파의 반사율의 비는 10 이상이다. 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재(200, 300, 400)를 레이저 발진기(11) 내에서 반환 미러(25)로서 이용한 경우, 직선 편광의 적외 레이저 광을 발진할 수 있다.31 and 32 are diagrams showing reflectances of the reflective members of Examples 6 to 11 and the reflective members of Comparative Examples 6 to 8 together with the number of reflections, respectively. In the reflective members 200, 300, and 400 of the sixth to eleventh embodiments, the difference between the reflectance for the S wave and the reflectance for the P wave increases each time the reflection is repeated. For this reason, it is possible to attenuate the P wave, and at the same time, it is possible to maintain a high reflectance even if the reflection is repeated for the S wave. When the reflection is repeated 50 times, the reflectance of the S wave is 50% or more, and the ratio of the reflectance of the S wave and P wave is 10 or more. When the reflective members 200, 300, and 400 of Examples 6 to 11 are used as the return mirror 25 in the laser oscillator 11, it is possible to oscillate linearly polarized infrared laser light.

한편, 비교예 6의 반사 부재에서는, 반사를 반복할 때마다 S파에 대한 반사율이 저하하고, 50회 반사를 반복한 경우, S파의 반사율은 기준으로 하는 40%에 도달하지 않는다. 이 때문에, 비교예 6의 반사 부재는, S파에 대한 반사율이 레이저 발진기(11)의 반환 미러(25)로서 이용하기 때문에 충분하지 않고, 반사를 반복할 때마다 S파도 감쇠해버려, 충분한 강도의 레이저 광을 발진할 수 없다.On the other hand, in the reflective member of Comparative Example 6, the reflectance for the S wave decreases every time the reflection is repeated, and when the reflection is repeated 50 times, the reflectance of the S wave does not reach 40% as a reference. For this reason, the reflective member of Comparative Example 6 is not sufficient because the reflectance of the S wave is used as the return mirror 25 of the laser oscillator 11, and the S wave is also attenuated every time the reflection is repeated, and sufficient intensity. Cannot oscillate the laser light.

또한, 비교예 7의 반사 부재에서는, 50회 반사를 반복한 경우, S파에 대한 반사율이 40%를 초과한다. 그렇지만, S파와 P파의 반사율의 비는 거의 1:1로, 반사율의 차가 얻어지지 않는다. 이 때문에, 비교예 7의 반사 부재를 레이저 발진기에 탑재한 경우에는, 발진되는 레이저 광에 P파 성분이 섞이기 때문에, 직선 편광의 레이저 광을 출력할 수 없다. 비교예 8의 반사 부재에 대해서도, 동일한 이유로, 직선 편광의 레이저 광을 출력할 수 없다.In addition, in the reflective member of Comparative Example 7, when the reflection is repeated 50 times, the reflectance to the S wave exceeds 40%. However, the ratio of the reflectance of the S wave and the P wave is almost 1:1, and a difference in reflectance is not obtained. For this reason, when the reflective member of Comparative Example 7 is mounted on a laser oscillator, since the P wave component is mixed with the oscillated laser light, linearly polarized laser light cannot be output. Also for the reflective member of Comparative Example 8, for the same reason, linearly polarized laser light cannot be output.

도 33은 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재의 내구성 시험 결과를 나타내는 표이다. 이 표에는, 테이프 박리 시험의 결과와, 고온 시험의 결과와, 레이저 발진기용 적합성이 나타나 있다. 실시예 6 내지 실시예 11의 반사 부재(200, 300, 400)에서는, 테이프 박리 시험의 결과, 박리가 생기지 않으며, 또한, 고온 시험의 결과, 광학 특성이 기준을 만족시켰으므로, 레이저 발진기용의 반사 부재로서 적합성을 구비하고 있다고 판정되어 있다. Cu 기판의 경우, Si 기판과 같이 기판 원소가 Au막 중으로 확산되는 현상은 보이지 않았다. 밀착력 강화를 위해, Cu 기판과 금속막 사이에, 산화물이나 황화물과 같은 막을 형성하여도 좋다.33 is a table showing durability test results of reflective members of Examples 6 to 11. In this table, the results of the tape peeling test, the results of the high temperature test, and the suitability for a laser oscillator are shown. In the reflective members 200, 300, and 400 of Examples 6 to 11, as a result of the tape peeling test, no peeling occurred, and as a result of the high-temperature test, the optical properties satisfied the standard. It is determined that it has suitability as a reflective member. In the case of the Cu substrate, the diffusion of the substrate elements into the Au film as in the Si substrate was not observed. In order to enhance adhesion, a film such as oxide or sulfide may be formed between the Cu substrate and the metal film.

실시예 7 내지 실시예 10의 반사 부재(300)는 기판과, 금속막과, ZnS막과, Ge막과, SiO막을 포함하며, 금속막, ZnS막, Ge막 및 SiO막이 기판 상에 기판에 가까운 쪽부터, 전술한 순서로 형성되어 있다. 이와 같은 반사 부재(300)에 있어서, 각 층의 막 두께를 이하의 범위로 설정하는 것에 의해, S파에 대해 고반사율을 얻으면서, S파와 P파에 반사율의 차를 만들어 내고, 또한, S파와 P파 사이에 있어서의 위상차를 ±1° 이내로 제어할 수 있다. 이와 같은 반사 부재는, 레이저 발진기의 고출력화·발진 안정화에 기여한다.The reflective member 300 of Examples 7 to 10 includes a substrate, a metal film, a ZnS film, a Ge film, and a SiO film, and a metal film, a ZnS film, a Ge film, and a SiO film are formed on the substrate. From the nearer side, they are formed in the above-described order. In such a reflective member 300, by setting the film thickness of each layer in the following range, a difference in reflectance is created between the S wave and the P wave while obtaining a high reflectance for the S wave, and further, S The phase difference between the wave and the P wave can be controlled within ±1°. Such a reflective member contributes to high output and stabilization of oscillation of the laser oscillator.

제 1 층 금속막 50㎚ 이상 300㎚ 이하First layer metal film 50 nm or more and 300 nm or less

제 2 층 ZnS막 820㎚ 이상 1080㎚ 이하2nd layer ZnS film 820 nm or more and 1080 nm or less

제 3 층 Ge막 520㎚ 이상 590㎚ 이하Third layer Ge film 520 nm or more and 590 nm or less

제 4 층 SiO막 40㎚ 이상 180㎚ 이하4th layer SiO film 40 nm or more and 180 nm or less

이상과 같이, 본 발명의 반사 부재를 적용하는 것에 의해, 산업상 이용 가능한 출력을 갖는 직선 편광의 레이저 발진기를 실현할 수 있다.As described above, by applying the reflective member of the present invention, a linearly polarized laser oscillator having an industrially usable output can be realized.

실시형태 3.Embodiment 3.

실시형태 3에서는, 본 발명의 반사 부재(100), 반사 부재(200), 반사 부재(300) 및 반사 부재(400) 중 적어도 1개를 사용한 레이저 발진기의 실시예를 나타낸다.In Embodiment 3, an example of a laser oscillator using at least one of the reflective member 100, the reflective member 200, the reflective member 300, and the reflective member 400 of the present invention is shown.

도 34는 도 1에 도시한 레이저 발진기(11)의 다른 구성도이다. 레이저 발진기(11)는 부분 반사 미러(41)와, 부분 반사 미러(41)에서 반사한 레이저 광을, 해당 레이저 광의 광축을 따라서 반사하기 위한 직교형 미러(42)와, 한 쌍의 방전 전극(43, 44)의 사이에 공급되며, 레이저 매질로서 기능하는 레이저 가스를 구비한다. 부분 반사 미러(41)는, 발진한 레이저 광의 일부를 레이저 광(45)으로서 외부로 취출하는 출력 미러로서 기능한다. 직교형 미러(42)는, 직교하는 2개의 반사면을 가지며, 양 반사면이 교차하는 선을 본 명세서에서 「곡선(谷線)」이라 칭한다. 레이저 가스의 가스류 방향, 한 쌍의 방전 전극(43, 44)의 방전 방향, 및 부분 반사 미러(41)와 직교형 미러(42) 사이의 광축의 방향은, 서로 직교하고 있다. 레이저 가스류의 방향을 x 방향, 방전 전극(43, 44)의 방전 방향을 y 방향, 부분 반사 미러(41)와 직교형 미러(42) 사이의 광축을 z 방향이라 한다.34 is another configuration diagram of the laser oscillator 11 shown in FIG. 1. The laser oscillator 11 includes a partial reflection mirror 41, an orthogonal mirror 42 for reflecting the laser light reflected by the partial reflection mirror 41 along the optical axis of the laser light, and a pair of discharge electrodes ( 43, 44), and provided with a laser gas functioning as a laser medium. The partial reflection mirror 41 functions as an output mirror that takes out a part of the oscillated laser light to the outside as the laser light 45. The orthogonal mirror 42 has two reflective surfaces that are orthogonal, and a line where both reflective surfaces intersect is referred to as a "curve" in this specification. The gas flow direction of the laser gas, the discharge direction of the pair of discharge electrodes 43 and 44, and the direction of the optical axis between the partial reflection mirror 41 and the orthogonal mirror 42 are orthogonal to each other. The direction of the laser gas flow is referred to as the x direction, the discharge directions of the discharge electrodes 43 and 44 are referred to as the y direction, and the optical axis between the partial reflection mirror 41 and the orthogonal mirror 42 is referred to as the z direction.

방전 전극(43, 44)은, 유전체 플레이트(46, 47)의 대향면과는 반대인 배면에 각각 마련되며, 급전선(48)을 거쳐서 고주파 전원(49)에 접속된다. 방전 전극(43, 44)의 사이에 교번(交番) 전압이 인가되면, 균일한 글로우(glow) 방전이 형성된다. 방전 전극(43, 44)의 사이에는, 화살표(50)로 나타내는 방향으로 레이저 가스가 공급되고 있으며, 글로우 방전에 의해 레이저 가스 중의 분자 또는 원자가 레이저 상준위에 여기되면, 광의 증폭 작용을 나타내게 된다. 예를 들어, 레이저 가스로서 CO2 분자를 포함하는 혼합 가스를 사용한 경우, CO2 분자의 진동 준위 간의 천이에 의해 파장 9.3㎛의 레이저 증폭이 가능하게 된다.The discharge electrodes 43 and 44 are provided on the rear surfaces opposite to the facing surfaces of the dielectric plates 46 and 47, respectively, and are connected to the high-frequency power supply 49 via a power supply line 48. When an alternating voltage is applied between the discharge electrodes 43 and 44, a uniform glow discharge is formed. A laser gas is supplied between the discharge electrodes 43 and 44 in the direction indicated by the arrow 50, and when molecules or atoms in the laser gas are excited at the laser phase level by glow discharge, the amplifying action of light is exhibited. For example, when a mixed gas containing CO 2 molecules is used as the laser gas, laser amplification with a wavelength of 9.3 μm is possible due to the transition between vibration levels of the CO 2 molecules.

도 35는 도 34에 도시하는 레이저 발진기(11)에 있어서의 에너지의 이득 분포를 도시하는 도면이다. 방전 방향의 y 방향을 따른 이득 분포는 대체로 일정하다. 한편, 가스류 방향의 x 방향을 따른 이득 분포는, 위치에 의해 크게 변화한다. 이는 글로우 방전(51) 중을 레이저 가스가 통과할 때, 통과 시간의 증가와 함께 레이저 상준위가 순차 축적되기 때문이다. 이득은, 글로우 방전(51)의 가스 상류측에서 낮고, 가스 하류측에서 가장 높아지며, 글로우 방전(51)의 외측에서 서서히 저하하는 산형의 분포 형상이 된다.FIG. 35 is a diagram showing an energy gain distribution in the laser oscillator 11 shown in FIG. 34. The gain distribution along the y direction of the discharge direction is generally constant. On the other hand, the gain distribution along the x direction in the gas flow direction varies greatly depending on the position. This is because, when the laser gas passes through the glow discharge 51, the laser phase level is sequentially accumulated with an increase in the passing time. The gain is low on the gas upstream side of the glow discharge 51, the highest on the gas downstream side, and becomes a mountain-shaped distribution shape that gradually decreases outside the glow discharge 51.

직교형 미러(42)가 아닌 평면형의 반사 미러를 사용한 경우, y 방향으로 고차의 가로 모드가 나타나는 문제가 발생한다. 그래서, 방전 방향인 y 방향에 대해 각도 45도의 방향으로 기준축(52)을 설정하고, 직교형 미러(42)의 곡선이 기준축(52)에 평행이 되도록 직교형 미러(42)를 배치한다. 이에 의해, 직교형 미러(42)에서 반사된 레이저 광은, 입사 레이저 광의 기준축(52)에 대한 경면 대칭상(像)을, 광축 주위로 90도 회전시킨 상과 동일해진다. 즉, y 방향을 따른 이득 분포(62)의 영향과 x 방향을 따른 이득 분포(63)의 영향을 평균화할 수 있다. 따라서, 이와 같은 레이저 발진기(11)에서는, x 방향 및 y 방향에 있어서 고차의 가로 모드를 억제하여, 빔 강도가 등방성이 뛰어난 레이저 광을 안정적으로 얻을 수 있다.When a planar reflecting mirror other than the orthogonal mirror 42 is used, a problem arises in that a high-order transverse mode appears in the y direction. Therefore, the reference axis 52 is set in the direction of an angle of 45 degrees with respect to the y direction, which is the discharge direction, and the orthogonal mirror 42 is arranged so that the curve of the orthogonal mirror 42 is parallel to the reference axis 52. . Thereby, the laser light reflected by the orthogonal mirror 42 becomes the same as the image in which the mirror-symmetric image with respect to the reference axis 52 of the incident laser light is rotated 90 degrees around the optical axis. That is, the effects of the gain distribution 62 along the y direction and the gain distribution 63 along the x direction can be averaged. Therefore, in such a laser oscillator 11, a high-order transverse mode can be suppressed in the x-direction and y-direction, and laser light having excellent isotropic beam intensity can be stably obtained.

이와 같은 구성의 레이저 발진기(11)에 있어서, 직선 편광의 레이저 광을 얻기 위해, 직교형 미러(42)의 2개의 반사면 중 적어도 1개의 반사면은 반사 부재(100, 200, 300 및 400) 중 적어도 1개이다. 예를 들어, 비교예 1에 나타내는 Au막을 형성한 반사 부재를 직교형 미러(42)의 양면에 적용하면, 전술과 같이, 직선 편광의 레이저가 발생하지 않는다. 등방적이라고는 할 수 없는 랜덤한 편광의 레이저 광이 출현한다.In the laser oscillator 11 having such a configuration, in order to obtain linearly polarized laser light, at least one of the two reflective surfaces of the orthogonal mirror 42 is a reflective member (100, 200, 300, and 400). It is at least one of them. For example, when the reflective member on which the Au film is formed as shown in Comparative Example 1 is applied to both surfaces of the orthogonal mirror 42, as described above, linearly polarized lasers are not generated. Randomly polarized laser light, which cannot be said to be isotropic, appears.

한편, 상기의 반사 부재(100, 200, 300 및 400) 중 적어도 1개를 직교형 미러(42)의 2개의 반사면 중 적어도 1개의 반사면에 적용하는 것에 의해, 레이저가 증폭되는 동안에, 직교형 미러(42)에 대한 S파의 레이저 광이 살아남고, 그에 직교하는 P파의 레이저 광이 소멸된다. 즉, 직선 편광의 레이저 광이 실현된다.On the other hand, by applying at least one of the reflective members 100, 200, 300 and 400 to at least one of the two reflective surfaces of the orthogonal mirror 42, while the laser is amplified, orthogonal The S-wave laser light to the mold mirror 42 survives, and the P-wave laser light orthogonal thereto disappears. That is, linearly polarized laser light is realized.

이와 같이, 산업상의 이용에 대해 충분한 출력이 있고, 빔 강도가 등방적이며, 또한, 직선 편광의 레이저를 발진하는 레이저 발진기(11)를 실현하기 위해서는, 본 발명의 반사 부재(100, 200, 300, 400)가 필요 불가결하다.In this way, in order to realize the laser oscillator 11 that has sufficient output for industrial use, has an isotropic beam intensity, and oscillates a linearly polarized laser, the reflective members 100, 200, 300 of the present invention. , 400) is indispensable.

도 36은 실시예 2, 실시예 6, 실시예 7, 비교예 1, 비교예 6, 비교예 8의 반사 부재를 직교형 미러의 일면에 적용하고, 레이저 발진기에 탑재하여 성능을 평가한 결과를 나타낸다. 여기에서는 평가 결과를 양호한 결과로부터 순서대로 ◎, ○, ×의 기호로 나타내고 있다. 부분 반사 미러(41)와 직교형 미러(42)가 공진기를 구성하는 레이저 발진기의 구성을 채용한 것에 의해, 빔 강도에 대해서는, 등방적인 레이저 광이 얻어지고 있다. 한편, 직선 편광의 실현성을 비교하면, 본 발명의 반사 부재를 적용한 레이저 발진기에서는 직선 편광이 얻어지지만, 비교예 1, 8에 나타내는 종래의 반사 부재를 적용한 레이저 발진기에서는, 직선 편광이 얻어지지 않았다. 또한, 본 발명의 반사 부재를 적용한 경우에는, 산업상 이용할 수 있는 발진 출력을 실현할 수 있었지만, 비교예 6에 나타내는 종래의 반사 부재를 적용한 레이저 발진기에서는, 충분한 발진 출력이 얻어지지 않았다.36 shows the results of evaluating performance by applying the reflective members of Examples 2, 6, 7, Comparative Example 1, Comparative Example 6, and Comparative Example 8 to one surface of an orthogonal mirror and mounted on a laser oscillator. Show. Here, the evaluation results are indicated by the symbols ◎, ○, and × in order from the good result. By adopting the configuration of a laser oscillator in which the partial reflection mirror 41 and the orthogonal mirror 42 constitute a resonator, laser light that is isotropic with respect to the beam intensity is obtained. On the other hand, when comparing the realization of linearly polarized light, linearly polarized light is obtained in the laser oscillator to which the reflective member of the present invention is applied, but linearly polarized light is not obtained in the laser oscillator to which the conventional reflective member shown in Comparative Examples 1 and 8 is applied. Further, when the reflective member of the present invention was applied, industrially usable oscillation output could be realized, but in the laser oscillator to which the conventional reflective member shown in Comparative Example 6 was applied, sufficient oscillation output was not obtained.

레이저 발진기를 실제로 사용할 때, 현실적으로는 발진기 내부의 가스류 밀도·분포가 일정하지 않기 때문에, 광축은 반드시 일직선이 아닌, 약간 비뚤어져 있다. 즉, 이론대로 S파 성분의 레이저만이 공진하는 것이 아닌, S파 성분의 레이저의 일부가 P파 성분으로 바뀌고, P파 성분의 레이저가 일정 시간, S파 성분과 마찬가지로 공진한다. 상기 이유로 인해, 이 P파 성분도, 직교형 미러에서 반사될 때, S파 성분으로 변화한다. P파가 S파로 되돌아왔을 때, 원래의 S파와 P파에 위상차가 생겨버리고 있으면, P파의 에너지는 공급되지 않고, 소멸되어 버린다. 이 때문에, 에너지의 이용 효율이 뛰어난 레이저 발진기를 실현하려면, 위상차를 제어한 이하의 반사 부재를 사용하는 것이 바람직하다.When a laser oscillator is actually used, in reality, the density and distribution of gas flows inside the oscillator are not constant, so the optical axis is not necessarily straight, but slightly crooked. That is, not only the S-wave component laser resonates as a theory, but a part of the S-wave component laser turns into a P-wave component, and the P-wave component laser resonates like the S-wave component for a certain period of time. For the above reason, this P-wave component also changes to an S-wave component when reflected by an orthogonal mirror. When the P wave returns to the S wave, if there is a phase difference between the original S wave and the P wave, the energy of the P wave is not supplied and disappears. For this reason, in order to realize a laser oscillator excellent in energy utilization efficiency, it is preferable to use the following reflective members having controlled phase difference.

제 1 층 금속막 50㎚ 이상 300㎚ 이하First layer metal film 50 nm or more and 300 nm or less

제 2 층 ZnS막 820㎚ 이상 1080㎚ 이하2nd layer ZnS film 820 nm or more and 1080 nm or less

제 3 층 Ge막 520㎚ 이상 590㎚ 이하Third layer Ge film 520 nm or more and 590 nm or less

제 4 층 SiO막 40㎚ 이상 180㎚ 이하4th layer SiO film 40 nm or more and 180 nm or less

이상의 실시형태에 나타낸 구성은, 본 발명의 내용의 일례를 나타내는 것으로, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 일부를 생략, 변경하는 것도 가능하다. 본 발명에 의해, 산업상의 이용에 대해 충분한 출력이 있으며, 빔 강도가 등방적이고, 또한, 직선 편광의 레이저를 발진하는 레이저 발진기를 실현할 수 있다.The configurations shown in the above embodiments represent an example of the content of the present invention, and may be combined with other known techniques, and some of the configurations may be omitted or changed without departing from the gist of the present invention. Do. According to the present invention, it is possible to realize a laser oscillator that has sufficient output for industrial use, has an isotropic beam intensity, and oscillates a linearly polarized laser.

1 : 기판 2 : 산화규소막
3 : 금속막 4 : ZnS막
5 : Ge막 6 : SiO막
7 : Cr막 10 : 레이저 가공 장치
11 : 레이저 발진기 12 : 편광 변환 부재
13 : 집광 광학계 14 : 가공 테이블
15 : 구동부 16 : 제어부
17 : 가공 대상물 41 : 부분 반사 미러
42 : 직교형 미러 43, 44 : 방전 전극
46, 47 : 유전체 플레이트 48 : 급전선
49 : 고주파 전원
100, 200, 300, 400 : 반사 부재
1: substrate 2: silicon oxide film
3: metal film 4: ZnS film
5: Ge film 6: SiO film
7: Cr film 10: laser processing device
11: laser oscillator 12: polarization conversion member
13: condensing optical system 14: processing table
15: drive unit 16: control unit
17: object to be processed 41: partial reflection mirror
42: orthogonal mirror 43, 44: discharge electrode
46, 47: dielectric plate 48: feed line
49: high frequency power
100, 200, 300, 400: reflective member

Claims (15)

적외 레이저 광을 발진하는 레이저 발진기에 있어서,
적외 레이저용 반사 부재를 구비하고,
상기 적외 레이저용 반사 부재는,
기판과,
SiO막과,
상기 기판과 상기 SiO막 사이에 형성된 금속막을 갖는 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
In a laser oscillator that oscillates infrared laser light,
It has a reflective member for an infrared laser,
The reflective member for infrared lasers,
The substrate,
SiO film,
Characterized in that it has a metal film formed between the substrate and the SiO film
Laser oscillator.
청구항 1에 있어서,
상기 금속막과 상기 SiO막 사이에 형성된 ZnS막과,
상기 ZnS막과 상기 SiO막 사이에 형성된 Ge막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method according to claim 1,
A ZnS film formed between the metal film and the SiO film,
Characterized in that it further comprises a Ge film formed between the ZnS film and the SiO film
Laser oscillator.
청구항 2에 있어서,
상기 금속막의 막 두께는 20㎚ 이상 400㎚ 이하이고,
상기 ZnS막의 막 두께는 700㎚ 이상 1200㎚ 이하이며,
상기 Ge막의 막 두께는 450㎚ 이상 650㎚ 이하이고,
상기 SiO막의 막 두께는 20㎚ 이상 250㎚ 이하인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method according to claim 2,
The thickness of the metal film is 20 nm or more and 400 nm or less,
The film thickness of the ZnS film is 700 nm or more and 1200 nm or less,
The thickness of the Ge film is 450 nm or more and 650 nm or less,
The SiO film has a thickness of 20 nm or more and 250 nm or less.
Laser oscillator.
청구항 1에 있어서,
상기 금속막은 Au막인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method according to claim 1,
The metal film is characterized in that the Au film
Laser oscillator.
청구항 4에 있어서,
상기 기판은 Si 기판이며,
상기 기판과 상기 Au막 사이에 형성된 산화규소막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method of claim 4,
The substrate is a Si substrate,
Characterized in that it further comprises a silicon oxide film formed between the substrate and the Au film
Laser oscillator.
청구항 5에 있어서,
상기 산화규소막의 막 두께는 1㎚ 이상 50㎚ 이하인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method of claim 5,
The silicon oxide film has a thickness of 1 nm or more and 50 nm or less.
Laser oscillator.
청구항 5에 있어서,
상기 산화규소막은 SiO막, SiO2막 또는 Si2O3막인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method of claim 5,
The silicon oxide film is characterized in that the SiO film, SiO 2 film or Si 2 O 3 film
Laser oscillator.
청구항 6에 있어서,
상기 산화규소막은 SiO막, SiO2막 또는 Si2O3막인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method of claim 6,
The silicon oxide film is characterized in that the SiO film, SiO 2 film or Si 2 O 3 film
Laser oscillator.
청구항 2에 있어서,
상기 금속막의 막 두께는 20㎚ 이상 300㎚ 이하이고,
상기 ZnS막의 막 두께는 820㎚ 이상 1080㎚ 이하이며,
상기 Ge막의 막 두께는 520㎚ 이상 590㎚ 이하이며,
상기 SiO막의 막 두께는 40㎚ 이상 180㎚ 이하인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method according to claim 2,
The thickness of the metal film is 20 nm or more and 300 nm or less,
The thickness of the ZnS film is 820 nm or more and 1080 nm or less,
The thickness of the Ge film is 520 nm or more and 590 nm or less,
The SiO film has a thickness of 40 nm or more and 180 nm or less.
Laser oscillator.
청구항 1에 있어서,
파장이 8.3㎛ 이상 9.8㎛ 이하의 레이저 광을 출력하는 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method according to claim 1,
Characterized in that it outputs laser light with a wavelength of 8.3㎛ or more and 9.8㎛ or less
Laser oscillator.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
부분 반사 미러와,
서로 직교하는 2개의 반사면을 갖고, 상기 부분 반사 미러에서 반사된 레이저 광을, 상기 레이저 광의 광축을 따라서 반사시키는 직교형 미러와,
한 쌍의 방전 전극과,
상기 한 쌍의 방전 전극 사이에 공급되며 레이저 매질로서 기능하는 레이저 가스를 구비하고,
상기 한 쌍의 방전 전극의 방전 방향과, 상기 레이저 가스의 가스류 방향과, 상기 광축의 방향이 서로 직교하고 있으며,
상기 직교형 미러는, 상기 직교형 미러의 상기 2개의 반사면이 교차하는 선인 곡선(谷線)이, 상기 광축에 직교하는 면 내에 있어서, 상기 방전 방향에 대해 45도의 각도로 교차하는 기준축과 평행이 되도록 배치되며,
상기 직교형 미러의 상기 2개의 반사면 중 적어도 1개의 반사면은 상기 적외 레이저용 반사 부재인 것을 특징으로 하는
레이저 발진기.
The method according to any one of claims 1 to 10,
With a partial reflection mirror,
An orthogonal mirror having two reflective surfaces orthogonal to each other, and reflecting the laser light reflected by the partial reflecting mirror along the optical axis of the laser light,
A pair of discharge electrodes,
And a laser gas supplied between the pair of discharge electrodes and functioning as a laser medium,
The discharge direction of the pair of discharge electrodes, the gas flow direction of the laser gas, and the direction of the optical axis are orthogonal to each other,
The orthogonal mirror has a reference axis in which a curve, which is a line where the two reflective surfaces of the orthogonal mirror intersect, crosses at an angle of 45 degrees with respect to the discharge direction in a plane orthogonal to the optical axis. Are arranged to be parallel,
At least one of the two reflective surfaces of the orthogonal mirror is a reflective member for the infrared laser.
Laser oscillator.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 레이저 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는
레이저 가공 장치.
It is characterized by comprising the laser oscillator according to any one of claims 1 to 10.
Laser processing device.
청구항 11에 기재된 레이저 발진기를 구비하는 것을 특징으로 하는
레이저 가공 장치.
Comprising the laser oscillator according to claim 11
Laser processing device.
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