WO1993005413A1 - Miroir optique et appareil optique l'utilisant - Google Patents

Miroir optique et appareil optique l'utilisant Download PDF

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WO1993005413A1
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Akira Eda
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Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
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    • G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
    • G02F1/3534—Three-wave interaction, e.g. sum-difference frequency generation

Definitions

  • the present invention relates to an optical mirror provided with a plurality of dielectric t-multilayer coatings or a dielectric multi-layer film and a reflective film coating each exhibiting a high reflectance for a plurality of wavelengths, and an optical device using the same.
  • the present invention relates to an optical mirror for second harmonic generation, optical mixing, optical parametric generation, and the like using a nonlinear optical effect. Background art
  • Nonlinear ⁇ 1 th interaction for the light waves in a nonlinear optical material for example, the nonlinear optical device for converting ⁇ niv wavenumber using the second harmonic generation, many as laser ⁇ ⁇ : ⁇ two concave machine used Have been.
  • One of these two rights is the whole machine (or high am) and the other anti-fiber is to make a part of the laser beam thigh.
  • the high reversing machine selectively shunts one of the plurality of wavelengths on one side of the transparent fiber 1 corresponding to each wavelength of the light of a plurality of wavelengths as shown in FIG. 4, for example.
  • Each reflection multilayer film 2 or 3 is usually flame dielectric (e.g. S 1 0 2 and 1 ⁇ 0 2), the reflective film 2 a, 2 at the thigh, such as those up to ⁇ force ⁇ at each specific wavelength It is formed by alternately laminating as shown as b, or 3a, 3b.
  • flame dielectric e.g. S 1 0 2 and 1 ⁇ 0 2
  • the reflective film 2 a, 2 at the thigh such as those up to ⁇ force ⁇ at each specific wavelength It is formed by alternately laminating as shown as b, or 3a, 3b.
  • the conventional multi-wavelength optical mirror as shown in FIG. 4 does not satisfy the phase 3 ⁇ 4 ⁇ condition required for the nonlinear optical material because only the power is considered. Therefore, if the second harmonic generation, optical mixing, etc. are performed using a nonlinear optical material, the excitation light and the newly generated light are reflected by a mirror, and the light due to the phase shift between these lights There was a drawback of producing iron. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to convert light of a plurality of wavelengths into a phase required by a non-linear light source. It is possible to meet the requirements and to reflect the light, so that even if harmonic generation, optical mixing, etc. are performed, no light failure due to phase shift is generated, and therefore the conversion efficiency can be improved.
  • An optical device is provided.
  • the present invention has taken the following measures to achieve the above object.
  • the present invention provides a mirror having a plurality of excitation films provided on one surface of a light-emitting device for selectively sizing one of the plurality of wavelengths corresponding to each wavelength of light having a plurality of wavelengths.
  • the present invention can take the following aspects.
  • the multiple wavelengths that make up light have a relationship that is a fraction of an integer.
  • phase difference is made of the same material as any one of the coatings.
  • the phase difference adjusting layer is provided between two adjacent multilayer films.
  • the film is laminated in two layers. Of course, it may be a multilayer.
  • the film has a multilayer structure.
  • ⁇ film for example, aluminum
  • the film is composed of a multilayer film, and the phase difference adjusting layer is a first film that irradiates light of a certain wavelength R ⁇ ⁇ A second film that irradiates light of a wavelength different from that wavelength K Instead of being formed between the reflective multilayer film and the reflective multilayer film, it is provided between the multilayer films of the first multilayer film or between the multilayer films of the second reflective multilayer film.
  • the transparent male must be made of glass, non-linear optical crystal, glass, etc. Of course, they can be combined as much as possible.
  • the optical mirror of the present invention can be used for various devices such as a double wave generator, a multi-wavelength mixer, a sum frequency generator, a wave generator, and a parametric researcher.
  • a double wave generator a multi-wavelength mixer
  • a sum frequency generator a wave generator
  • a parametric researcher a parametric researcher
  • the fundamental wave (fundamental wave) of 860 nm is confined between the reflection films of 860 ⁇ mHR
  • the second harmonic (SH G) of 43 Onm is emitted from both end faces.
  • the output is indicated by ⁇ ( ⁇ - ⁇ - ⁇ ) in Figure 6.
  • phase difference adjustment layer is provided between the 860 nmHR thin film 102 and the 430 nmHR 3 ⁇ 4J "film 103. If 104 is provided, the output will be as shown by the line C (mmm) in Figure 6.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the optical mirror of the present invention when applied to light of two wavelengths.
  • This optical mirror is formed of a transparent substrate 1 such as a concave mirror.
  • a first excitation multilayer film 2 that selectively reflects one of the two wavelengths of the light on one surface; and a second excitation multilayer film 2 that is adjacent to the small multilayer film 2 and that selectively reflects the other wavelength.
  • a layer for adjusting the phase difference between the light beams of the two reflective multilayer films 2 and 3 is provided between the reflective multilayer film 3 and the multilayer film 3.
  • the first reflective multilayer film 2 is formed by alternately laminating two kinds of films 2 a and 2 b each of which selectively reflects one wavelength, and the second knee multilayer film 3 has the other wavelength each.
  • the two kinds of ⁇ films 3a and 3b are stacked at the intersection 5 :.
  • first Fuji multilayer film 2 or the second reflection multilayer film 3 may be the same as ⁇ usually Achieved middle of S i Ck, T i 0 2 or the like of the dielectric in accordance with the selected wavelength 2 Select the type and stack each dielectric on 3 ⁇ 42 by vapor deposition, sputtering, etc., so that the ft ⁇ ri rate can be obtained at each specific wavelength ( ⁇ : is equivalent to 1/2 wavelength ff) Can be formed.
  • the thickness of the multilayer film 2 or 3 varies greatly depending on the thickness of each # film 2a, 2b or 3a, 3b and the number of layers, but generally, the thickness is 2 to 4 ⁇ m. It is.
  • this layer 4 is a layer that adjusts the interrelationship between the light of the bacterial multilayer film, in particular, the phase difference to make light of a plurality of wavelengths have a specific phase difference in order to prevent light interference.
  • dielectric #k such T i 0 2, S i 0 2 and ⁇ materials are made up of the same wood family and one charge of the two 3 ⁇ 4f film.
  • This phase difference is determined by one of the two adjacent multilayer films 2, 3 * ⁇ Between any two adjacent multilayer films 2 a, 2 b or between 3 a, 3 b constituting the multilayer film 2 or 3. Rain can also be provided. It is preferable to provide it between the multilayer films 2 and 3.
  • the method of forming the retardation adjusting layer 4 is usually a method such as vapor deposition or sputtering. Also, the thickness of the difference of ⁇ is variously changed according to the difference of ⁇ , but “ ⁇ is about 0.2 to l / m.
  • the light that is converted to the optical mirror of Honkiaki may have multiple wavelengths.
  • m In the explanation of the example in which the predecessor mirror of this work was made to have two wavelengths of light, all the multilayered films corresponding to each wavelength are provided, and two adjacent multilayered films are provided. If a phase difference adjustment layer as described above is provided between any two adjacent thin films of any one of these multi-layer films or between any two of these multi-layer films, a wavelength of three Of course, it can be narrowed down to light. Further, in the above example, the number of the films constituting each wisteria multilayer film is 2, but it is needless to say that the number may be 3 or more.
  • Fig. 3 shows an example in which the optical mirror of the present invention is applied to an optical device that can be used for second harmonic generation. In Fig.
  • 11 is a laser diode
  • 12 is a Faraday isolator
  • 17 is a collimating lens
  • 13 is a condenser lens
  • 14 is 2
  • 15 is a single mirror.
  • the one-wavelength high mirror 1 "concave mirror 16 is a nonlinear optical single crystal.
  • the optical mirror of the present invention is used by setting it at the position 14.
  • One of the two wavelengths of light incident from the transparent substrate 1 is laminated and composed of two types of reflective films 2 a and 2 b.
  • the other wave: ⁇ 3 ⁇ 4 is reflected by the reflective multilayer film 2 and the phase difference adjusting layer 4 after being hardly reflected by the reflective multilayer film 2, and then is laminated by two types of reflective films 3 &, 3 b.
  • the light is reflected while passing through the reflective multilayer film 3.
  • the phase difference between the reflected lights of the multilayer films 2 and 3 is adjusted by the phase difference adjusting layer 4 provided between the multilayer films, and thus the light of the double wavelength is specified by the phase difference adjusting layer 4.
  • optical mirror The size of the optical mirror is prevented by the phase difference of 2. Also, such an optical mirror was set to the optical device 14 as shown in FIG. 3 to generate the second harmonic: ⁇ , This mirror reflects light of a plurality of wavelengths while satisfying the phase matching condition required by the nonlinear optical effect, thereby improving the conversion efficiency.
  • FIG. 1 is a diagram showing the operation principle of the »mirror of the present invention.
  • FIG. 2 is a cut-away side view of an embodiment of the mirror of the present invention.
  • FIG. 3 shows one example using the optical mirror of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of the optical device.
  • FIG. 4 is a cutout side view of a conventional optical mirror manufactured in a comparative example.
  • FIG. 5 is a cutaway side view of the optical mirror for reference manufactured in the reference example.
  • FIG. 6 is a high-frequency curve diagram measured using the optical apparatus of Example 2 in which the optical mirrors manufactured in Example 1 and Examples 1 and 2 were set.
  • a transparent 1 Above reflection film of up »consisting S i 0 2 thin film is constant, such as is obtained Fujimaku 2 a (thickness 1 3 ⁇ ) and T i 0 2 thin film at a wavelength of first 430 nm by a vapor deposition method 2 b (0.10 / um thickness) and 29 layers (I 4 periods + 1 layer)
  • the first ⁇ ⁇ multilayer film 2 Ru high Hanmi formed by 30 nm, the S I_ ⁇ 2 by vapor deposition thereon, then 3 one layer after being formed on the (30-layer after the phase difference adjusting layer formed) S i 0 in optical thigh measured at 43 onm compared to 2 of a thin film ⁇ 3 a 4 ⁇ / 5 ( ⁇
  • phase difference adjustment layer 4 Thickly laminated to form phase difference adjustment layer 4 (0.21 m thick), and on top of that, T i 0 2 KI Sunmaku 3 a consisting of a thin film (thickness: 0. 21 m) and consisting of S i 0 2 thin film ⁇ !
  • a total of 42 layers were formed by laminating 12-layers (6 periods) of 3 inch film 3b (thickness 0.26 / tm) with ⁇ by evaporation and forming a second layer 3 of high reflection at 86 Onm.
  • a two-wavelength highly reflective optical mirror hereafter referred to as a C-coated mirror was fabricated.
  • An optical mirror for comparison (hereinafter referred to as a W-coated mirror) as shown in FIG. 4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the phase difference adjusting layer was not formed.
  • Example 1 On the transparent substrate 1 used in Example 1, as shown in Figure 5, consists of T i 0 2 thin film in the maximum reflectance, such as are obtained »in wavelengths 860 nm film 3 a (thickness 0.2 1 ⁇ m) and a 3 ⁇ 4f film 3b (thickness 0.26 ⁇ m) composed of S i 0 2 thin film are alternately laminated by evaporation (12 cycles (6 periods)) to obtain a fresh mirror One).
  • the S-coated mirror, the W-coated mirror, and the C-coated mirror manufactured as described above were used as the high-reflection concave mirror 14, and the second harmonic output was measured.
  • Laser diode 1 1
  • Nonlinear optical single crystal 16 is
  • the temperature of the nonlinear optical single crystal 16 was adjusted to about 31 ° C by controlling the temperature with a Peltier device.
  • Collimating lens 17 FL-40B convex lens manufactured by New Port Inc. The distance between mirrors 14 and 15 was about 13 mm.
  • the current of the laser diode 11 was induced by changing the nonlinear optical single crystal 16 by 0.1 ° C in steps of 0.1 ° C, and the harmonic output at the wave resonance wavelength of the resonator was measured. .
  • the C-coated mirror according to the present invention output about twice the harmonic output power as compared to the W-coated mirror and the s-coated mirror.
  • light of a plurality of wavelengths can be reflected while satisfying the phase condition required by the nonlinear material, thereby achieving second harmonic wave mixing, optical mixing, and optical parametric keys. Even if it is performed, the optical mirror and the optical device that can improve the conversion efficiency without producing the optical failure due to the phase shift can be woven.

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Description

光学ミラ一及びそれを用いた光学装置
技術分野
本発明は複数の波長に対し夫々高反射率を示す複数の誘電体 t多層膜コーテ ィング、 あるいは誘電体 寸多層膜と 反射膜コーティングを施した光学ミラ 一及びそれを用いた光学装置に関し、 特に非線形光学効果を利用した第 2高調波 発生、 光ミキシング、 光パラメ トリック発生等に な光学ミラーに関する。 背景技術
非線形光学材料における光波の非線^ 1目互作用、 例えば第 2高調波発生を利用 して^ ja波数を変換する非線形光学装置には、 レーザ^ ^として多くの:^ 2 つの凹面 機が使用されている。 これら 2つの 權の一方は全 機 （又は 高 am) で、 他方の反纖はレーザ光の一部を腿させる である。 このうち高反身機は、 例えば図 4に示すように透明維 1の片面に、 複数の波 長の光のうちの各波長に対応して、 各々前記複数の波長の 1つを選択的に 寸す る複数の H寸膜 2 a , 2 b， 3 a， 3 bからなる 寸多層膜 2 , 3を複数積層し て構成されている。 なお、 各反射多層膜 2又は 3は通常難の誘電体（例えば S 1 02と1^ 02 ) を、 各特定の波長において最大赌率力^られるような腿で 反射膜 2 a , 2 b , 又は 3 a , 3 bとして示されるように交互に積層して形成さ れたものである。
しかしながら図 4に示すような従来の複数波長 光学ミラ一は、 単に 權 巾しか考慮していないので、 非線形光学材料で要求される位相 ¾ ^条件を満たし ていない。 このため非線形光学材料を用いて第 2高調波発生、 光ミキシング等を -なった場合には、 励起光と新たに発生した光をミラ一で反射すると、 これらの 光の間で位相ずれによる光鉄カ 生するという欠点があった。 発明の開示
本発明の目的は、 複数の波長の光を、 非線形光^料で要求される位相^ "条 件を満たして反射でき、 これにより高調波発生、 光ミキシング等を行なっても位 相ずれによる光 ί跌を凳生せず、 従って変換効率を向上し得る^^ミラ一及びそ れを用いた光学装置を提供することである。
本凳明は前記目的を達成するために、 以下のような手段をとった。
すなわち本発明は、 の片面に、 複数の波長を有する光の各波長に対応して、 各々前記複数の波長の 1つを選択的に 寸する複数の励膜を設けてなる »ミ ラーにおいて、
これら異なる波長の光を ΗΙίする 2つの反射膜間に、 一方の β ^膜で反射され る光の位相と他方の Mr膜で反射される光の位相との相互関係、 特に位相差を調 整する、 位相差調整用の層を設けたことを とするものである。
ここで、 本発明は以下のような態様をとることができる。
① 光を構成する複数の波長カ¾いに は整数分の 1倍の関係にあるこ
② 前記位相差調 が前記應膜のいずれかと同一の材料からなること。
③ 前記位相， が空隙からなること。
④ 前前記位相差調整層が隣接する 2っの應多層膜間に設けられていること。
⑤ 前記 膜が 2層積層されていること。 もちろん、 さらに多層であっても よい。
⑥ 前記耐膜が多層膜からなること。
⑦ 前記酣膜の一方が ^^膜など （例えばアルゥミニゥム）波長に対して非 選択性の ¾膜からなること。
⑧ 前記謝膜が多層膜からなり、 前記位相差調整用の層が、 ある波長の光を R ifる第 1の Η ί多層膜と、 その波長とは異なる波長の光を K る第 2の反 射多層膜との間に形成されるのではなく、 第 1の»多層膜の多層膜間あるいは 第 2の反射多層膜の多層膜間に設けられたこと。
⑨ 透明雄がガラス、 非線形光学結晶、 鎮などで形成されていること。 もちろん これら (2 ら( ^可能な限り組合わさってもよい。
本発明の光学ミラーは、 2倍波発生装置、 多波長混合装置、 和周波発生装置、 波资生装置、 パラメ トリック究振装置、 などの各種^装置に利用できる。 本発明の原理を図 1及び図 6に基づいて説明する。
図 1に示したように、 例えば KNb 03を用いて光 第 2高調波発生を行う場合、 まず、 KNb 03101の两端面に例えば 860 nmHRの K寸膜 102をそれぞれ 形成して 860 nmの基本波（Fun damen t a l Wave) を 860η mHRの反射膜間に封じ込めると、 その両端面から 43 Onmの第 2高調波 （SH G) が出る。 その出力は図 6の^ (□-□-□) で示される。
次いで、 一方の 860 n mHRの反 ¾·|^1ιに 430n mHRの »f膜 103を積層 すると、 430 n mHRの^!寸膜で 430 n mの第 2高調波が反射さ 他方の端 面から出る。 その時の出力は図 6の線 W (〇一〇一〇） で示される。 ここで、 波 長 1. 3のところで、 出力が 0となるのは位相が反転しているからである。 この 場合、 図 1において左の 860 nmHRの 寸膜 102と 430 nmHRの反射膜 1 03との間に隙間は特に設けていない。
そこで、 この 43 Onmの光と 860 nmの光との間の位相差を ^"するため、 860 nmHRの 寸膜 102と 430 nmHRの ¾J "膜 103との間に、 位相差調 整用の層 104を設けると、 図 6の線 C (厶ー厶ー△) で示した出力となる。 ここで、 位相差調鶴の すなわち 860 nmHRの反射膜と 430 nmHR の Ml寸膜との間隔は、 4ス/5 ( I = 43 Onm) としているが、 この間隔は各 々の位相差で決定される。
以下、 本発明の 具体例を図面を参照して説明する。
本発明の光学ミラ一を図面によって説明すると、 図 2は波長が 2つの光に適用 した場合の本発明光学ミラーの一実施例を示すもので、 この光学ミラーは凹面鏡 のような透明基体 1の片面に前記光の 2つの波長のうちの一方の波長を選択的に 反射する第 1の励多層膜 2と、 この 寸多層膜 2と隣接し、 他方の波長を選択 的に反射する第 2の ^寸多層膜 3との間に前記 2つの反射多層膜 2 , 3の 寸光 間の位相差を調整する層 を設けて構成されている。
第 1反射多層膜 2は、 各々一方の波長を選択的に反射する 2種の 膜 2 a , 2 bを交互に積層したものであり、 また、 第 2膝多層膜 3は、 各々他方の波長 を選択的に する 2種の^ 膜 3 a, 3 bを交 5：に積層したものである。 ここ で第 1藤多層膜 2又は第 2反射多層膜 3の形成方法自体は絲と同じでよく、 通常、 選択された波長に応じて S i Ck , T i 02等の誘電体の中かち 2種類選択 し、 各誘電体を、 蒸着、 スパッタリング等の方法により、 夫々の特定波長におい て ft^r i率が得られるような （Ηϊδ:に 1 / 2波長に相当する ff) で ¾2 に積層することにより形成することができる。
なお Κ ί多層膜 2又は 3の厚さは各 #膜 2 a , 2 b又は 3 a， 3 bの厚さや 積層数によつて大巾に変化するが、 一般には 2〜 4 μ m禾號である。
本発明では更に、 隣接する 2つの反射多層膜 2 , 3間に两 Mォ多層膜の謝光 間の位相差を調整する層 4カ けられている。 この層 4は、 光 ί跌を防止するた め、 前記两菌多層膜の爾光間の相互関係、 特に位相差を調整して複数波長の 光を特定の位相差で させる層であって、 應膜の材料と同じく T i 02， S i 02等の誘電 #k 好ましくは 2種の ¾f膜のうちの一方の 料と同じ材科で構 成されている。
この位相差調 は隣接する 2つの 多層膜 2 , 3の一方の *†多層膜 2 又は 3を構成するいずれかの隣接する 2つの應膜 2 a , 2 b間又は 3 a , 3 b 間に設けることもできる 雨 ί多層膜 2 , 3間に設ける方が好ましい。
なお、 位相差調整層 4の形成方法としては通常、 蒸着、 スパッタリング等の方 法力，される。 また位才目差調 ¾ の厚さはこの位才目差によつて種々変ィ匕する が、 "^には 0. 2〜l / m程度である。
また、 本癸明の光学ミラーに翻される光は複数の波長を持つものであればよ い o
m:、 本勞明の先学ミラーを波長が 2つの光に した例で説明したが、 各波 長に対応して高應する蔵多層膜を全て具備すると共に、 隣接する 2つの ォ 多層膜間又はこれら^ 多層膜のいずれか一方の 寸多層膜のいずれかの隣接す る 2つの 寸膜間に全て前述したような位相差調整層を具傭していれば、 波長が 3っ肚の光に細できることは勿論である。 また、 前記例では各藤多層膜を 構成する 膜は 2,としたが、 3 以上であってよいことも勿論である。 次に、 本究明の光学ミラーを 2次高調波発生に利用できる光学装置に適用した 例を図 3に示す。 図 3において、 1 1はレーザダイオード、 1 2はファラデーアイソレータ、 1 7はコリメートレンズ、 1 3は集光レンズ、 1 4は 2、波長高反射凹面ミラー （光 学ミラ一） 、 1 5は単一波長高 ¾1 "凹面ミラ一、 1 6は非線形光学単結晶である。 本発明の光学ミラ一は 1 4の所にセットして用いられる。
光学ミラ一の作用を図 2の例で説明すると、 透明基体 1側から入射した 2つの 波長の光のうち一方の波長は、 2種類の反射膜 2 a , 2 bで積層、 構成される反 射多層膜 2を通る間に反射さ^ 他方の波: ί¾は反射多層膜 2及び位相差調整層 4 を殆ど反射されずに した後、 2 ¾類の反射膜3 & , 3 bで積層、 構成される 反射多層膜 3を通る間に反射される。 この時、 両¾} "多層膜 2 , 3の反射光の位 相差は、 これら多層膜間に設けられた位相差調整層 4によつて調整さ こうし て前記複欽波長の光はこの特定の位相差によって 寸さ^ 光鉄が防止される。 また、 このような光学ミラーを図 3に示すような光学装置の 1 4にセッ トして 2次高調波発生を行なつた:^、 この ミラ一は複数の波長の光を非線形光学 効果で要求される位相整合条件を満たして反射し、 これにより変換効率を向上さ せる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の »ミラーの作動原理を示す図である。
図 2は、 本発明の ミラ一の一実施例の"^ 15切欠側面図である。
図 3は、 本発明の光学ミラーを用いた一^!！の光学装置の概 面図である。 図 4は、 比較例で作製した従来の光学ミラーの "^切欠側面図である。
図 5は、 参考例で作製した参考用光学ミラ一の"^切欠側面図である。
図 6は、 実施例 1、 及び上 例 1、 2で作製した光学ミラ一をセットした実施 例 2の光学装置を用いて測定された高周波の曲線図である。 発明を実施するための最良の形態
U に示した ミラーを用いた具体的な ^例を説明する。
く実施例 1 >
図 2に示すように、 シグマ光 土製 B K 7ガラスの標準品からなる透明 1 上に、 蒸着法によりまず 430 nmの波長で最大 »率が得られるような で S i 02薄膜からなる藤膜 2 a (厚さ 1 3 μτα) と T i 02薄膜からなる反 射膜 2 b (厚さ 0. 10/um) とを に 29層 （I 4周期 + 1層)積層して 4
30 nmで高反身 る第 ΙΗ ί多層膜 2を形成し、 その上に蒸着法で S i〇2を、 その後（30層目の位相差調整層形成後） に形成される 3 1層以降の S i 02薄膜 からなる丽膜 3 aに比べ 43 Onmで測定した光学的な腿で 4 λ/5 (λ =
43 Onm)厚く積層して、 位相差調整層 4 (厚さ 0. 21 m) を形成し、 更 にその上に、波長 86 Onmで最大 ^す率が得られるような »で T i 02薄膜から なる KI寸膜 3 a (厚さ 0. 21 m) と S i 02薄膜からなる ^！寸膜 3 b (厚さ 0. 26/t m) とを蒸着法で^に 12層 （6周期） 積層して 86 Onmで高反 射する第 2 寸多層膜 3を形成することにより、 合計 42層の 2波長高反射性光 学ミラ一 （以下 Cコートミラーという） を作製した。
<赚例 1 >
位相差調整層を形成しなかった他は^ ½例 1と同じ方法で図 4に示すような比 較用光学ミラー （以下 Wコートミラーという） を作製した。
ぐ腺例 2>
例 1で用いた透明基体 1上に、 図 5で示すように、 波長 860 n mで最大 反射率が得られるような »で T i 02薄膜からなる 膜 3 a (厚さ 0. 2 1 ^m) と S i 02薄膜からなる ¾f膜 3 b (厚さ 0. 26^m) とを蒸着法 で交 互に 12層 （6周期）積層することにより比較用鮮ミラ一 （以下 Sコートミラ 一という） を作製した。 次に図 3に示す装置において、 高反射凹面ミラ一 14として、 以上のようにし て乍製した Sコートミラー、 Wコートミラ一、 Cコートミラーを に使用レ 二次高調波出力を測定した。
図 3の装置のィ士様は以下の通りである。
レーザダイォ一ド 1 1 ：
SANYO機レーザダイォ一 LD 7033 101
(発 波長は 862 nm付近にセット） ファラデーアイソレータ 12：
New P o r t社製ファラデーアイソレータ I SO— 7885 集光レンズ 13 :
焦点距離 62. 9mmの凸レンズで BK7ガラスの標準品に低反射コー ティングを施したもの
単一波長高反射凹面ミラ一 15：
860 n mでの反射率が 99. 95 %のもので B K 7ガラスの標準品を 基体としたもの
非線形光学単結晶 16：
長さ 6mmの KNb03単結晶の a面を光麵磨した後、 低反射コ一テ イングしたもの。 非線形光学単結晶 16は、 ベルチェ素子で温度調節することに より約 31°Cに した。
コリメートレンズ 17： New Por t社製 FL-40B 凸レンズ ミラ一 14， 15間の間隔：約 13mmとした。
m:のような光学装置において、 非線形光学単結晶 16の を 0. 1°Cづっ 変えてレーザダイォ一ド 11の電流を誘弓 Iし、 共鳴器の 波共鳴波長での高調 波出力を測定した。
結果を図 6 (図中 Cは Cコートミラ一、 Wは Wコートミラ一、 Sは Sコートミ ラー） に示す。 なお、 前記単結晶 9の を変えて測定したデータは 0. 3nm = 1°Cとして波長に換算した。
この結果から明かなように、 本発明による Cコートミラーは、 Wコートミラ一 や sコートミラ一に比べ約 2倍の高調波出力力 られた。
本実施例は KNb 03単結晶を用いた二倍波発生の例である力 多波長の混合 、 和周波発生、 ^JS波発生、 パラメトリック発振等、 非線形光学効^:般で要求 される位相^"条件を満たして高 寸カ s得られるので、 本発明の光学ミラ一を用 いれば、 高効率な非線形光学素 の鮮装置を作製することができる。 産 ¾iの利用可^ ft
本癸明によれば、 複数の波長の光を、 非線形光 料で要求される位相^ "条 件を満たして反射でき、 これにより第 2高調波癸生、 光ミキシング、 光パラメト リック凳鍵を行なっても位相ずれによる光 ί跌を究生せず、 従って変換効率を 向上し得る光学ミラ一及び »装置を纖することができる。

Claims

請求の範囲
1 . ¾ ^の片面に、 複数の波長の光の各波長に対応して、 各々前記複数の波長の 1つを選択的に 寸する複数の 寸膜を設けてなる光学ミラ一において、 これら異なる波長の光を 寸する 2つの反射膜間に、 一方の ォ膜で反射され る光の位相と他方の H寸膜で反射される光の位相との相互関係を調整する、 位相 差調整用の層を設けたことを特徴とする光学ミラー。
2. 光を構成する複数の波長力 s互いに 又は整数分の 1倍の関係にある請求 項 1記載の光学ミラ—。
3. 前記位相差調整層が前記複数の反射膜のいずれかと同一の材料からなる請求 項 1記載の光学ミラ一 o
4. 前記ィ立相差調整層が隣接する 2つの 寸膜間に設けられている請求項 1記載 の光学ミラ—。
5 . 前記 ¾f膜が 2層積層さ^ 且つこれら 寸膜の一方が、 波長に対して非選 択性の反身寸膜である請求項 1記載の光学ミラ一。
6. 前記非選択性の Ml寸膜が金属膜である請求項 5記載の光学ミラ一。
7. 前記各^!寸膜が多層膜からなることを特徴とする請求項 1に記載の光学ミラ o
8 前記位相差調整用の層が、 第 1の反射多層膜の多層膜間あるいは第 2の 寸 多層膜の多層膜間に設けられている請求項 7に記載の光学ミラ一。
9. 請求項 1〜 8各項記載の光学ミラーを備えた光学装齓
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003528421A (ja) * 1999-06-02 2003-09-24 セイコーエプソン株式会社 複数波長発光素子、電子機器および干渉ミラー
WO2004082085A1 (ja) * 2003-03-11 2004-09-23 Pioneer Corporation 多波長半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2009541807A (ja) * 2006-06-27 2009-11-26 オフィス ナシオナール デチュード エ ド ルシェルシュ アエロスパシアル アクロマチック位相維持ポンプリターン付きの光パラメトリック発振器
JP2011248213A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Ricoh Opt Ind Co Ltd 反射型波長板
WO2015098767A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 コニカミノルタ株式会社 光学反射フィルム

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2071598C (en) * 1991-06-21 1999-01-19 Akira Eda Optical device and method of manufacturing the same
GB0029077D0 (en) * 2000-11-29 2001-01-10 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Flocculation of mineral suspensions
US20060166347A1 (en) * 2005-01-27 2006-07-27 Applera Corporation Sample preparation devices and methods
JP2007133325A (ja) * 2005-11-14 2007-05-31 Fujinon Sano Kk 反射ミラー及び光ピックアップ
KR100862518B1 (ko) * 2007-06-08 2008-10-08 삼성전기주식회사 광파라메트릭 공진기
WO2019167123A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 株式会社島津製作所 誘電体多層膜ミラー
JP6748150B2 (ja) * 2018-06-14 2020-08-26 ファナック株式会社 ガルバノミラー及びレーザ加工装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4337990A (en) * 1974-08-16 1982-07-06 Massachusetts Institute Of Technology Transparent heat-mirror
JPS5613782A (en) * 1979-07-13 1981-02-10 Fujitsu Ltd Preparation of semiconductor device
CA1128874A (en) * 1980-07-21 1982-08-03 Waltec Inc. Filtering device
JPS58185445A (ja) * 1982-04-20 1983-10-29 Fujitsu Ltd マイクロレンズアレイの製造方法
US5257140A (en) * 1982-05-03 1993-10-26 Hughes Aircraft Company Mirror for infrared and visible wavelength radiation
JPS59147586A (ja) * 1983-02-14 1984-08-23 Hitachi Ltd 固体撮像素子の製造方法
JPS60264334A (ja) * 1984-06-12 1985-12-27 Fujitsu Ltd 光学レンズの形成方法
AU3615884A (en) * 1984-10-23 1986-05-15 Duro-Test Corporation Variable index film for transparent heat mirrors
JPS61112101A (ja) * 1984-11-07 1986-05-30 Hitachi Ltd マイクロレンズアレ−及びその製造方法
JPS62148904A (ja) * 1985-12-23 1987-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ２波長分離フイルタ−
JPS62161532A (ja) * 1986-01-13 1987-07-17 Omron Tateisi Electronics Co プラスチツク・レンズ等の作製法
JPH0690327B2 (ja) * 1986-03-07 1994-11-14 富士通株式会社 ２波長光学ヘツド
JPS63314516A (ja) * 1987-01-26 1988-12-22 Omron Tateisi Electronics Co 光学素子
US5283692A (en) * 1989-07-21 1994-02-01 Spectra Physics Lasers, Inc. Multi-layer graded reflectivity mirror
JPH03168606A (ja) * 1989-11-29 1991-07-22 Fujitsu Ltd 光半導体モジュールの光結合構造
JPH03190166A (ja) * 1989-12-19 1991-08-20 Dainippon Printing Co Ltd 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法
JP3009419B2 (ja) * 1990-01-23 2000-02-14 大日本印刷株式会社 固体撮像素子用マイクロレンズの製造方法
JP2955609B2 (ja) * 1990-01-25 1999-10-04 旭硝子株式会社 波長変換素子
JPH03292784A (ja) * 1990-04-10 1991-12-24 Matsushita Electron Corp 半導体レーザ励起固体レーザ装置
JPH05173003A (ja) * 1991-06-21 1993-07-13 Mitsui Petrochem Ind Ltd 光学デバイス及びその製造方法
JP3301444B2 (ja) * 1991-10-04 2002-07-15 三井化学株式会社 光学ディバイスの製造方法
JPH05102603A (ja) * 1991-10-09 1993-04-23 Mitsui Petrochem Ind Ltd アレー型レーザ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0555489A4 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003528421A (ja) * 1999-06-02 2003-09-24 セイコーエプソン株式会社 複数波長発光素子、電子機器および干渉ミラー
JP2011096678A (ja) * 1999-06-02 2011-05-12 Seiko Epson Corp 複数波長発光素子、表示装置、および電子機器
JP4768940B2 (ja) * 1999-06-02 2011-09-07 セイコーエプソン株式会社 複数波長発光素子、表示装置、および電子機器
USRE43759E1 (en) 1999-06-02 2012-10-23 Seiko Epson Corporation Multiple wavelength light emitting device, electronic apparatus, and interference mirror
USRE44164E1 (en) 1999-06-02 2013-04-23 Seiko Epson Corporation Multiple wavelength light emitting device, electronic apparatus, and interference mirror
USRE45442E1 (en) 1999-06-02 2015-03-31 Seiko Epson Corporation Multiple wavelength light emitting device, electronic apparatus, and interference mirror
WO2004082085A1 (ja) * 2003-03-11 2004-09-23 Pioneer Corporation 多波長半導体レーザ装置及びその製造方法
JP2009541807A (ja) * 2006-06-27 2009-11-26 オフィス ナシオナール デチュード エ ド ルシェルシュ アエロスパシアル アクロマチック位相維持ポンプリターン付きの光パラメトリック発振器
JP2011248213A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Ricoh Opt Ind Co Ltd 反射型波長板
WO2015098767A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 コニカミノルタ株式会社 光学反射フィルム
JPWO2015098767A1 (ja) * 2013-12-27 2017-03-23 コニカミノルタ株式会社 光学反射フィルム

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CA2095019A1 (en) 1993-03-01
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EP0555489B1 (en) 1998-04-15
DE69225130T2 (de) 1998-09-17
EP0555489A4 (ja) 1994-02-02
CA2095019C (en) 1999-04-20

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