JPH0345904A - ファブリ・ペローエタロン - Google Patents
ファブリ・ペローエタロンInfo
- Publication number
- JPH0345904A JPH0345904A JP1181293A JP18129389A JPH0345904A JP H0345904 A JPH0345904 A JP H0345904A JP 1181293 A JP1181293 A JP 1181293A JP 18129389 A JP18129389 A JP 18129389A JP H0345904 A JPH0345904 A JP H0345904A
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- JP
- Japan
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- etalon
- fabry
- substrate
- perot etalon
- fluoride
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エキシマレーザ装置等の高出力紫外レーザ光
のスペクトル狭帯化に用いるファブリ・ペローエタロン
に関するものである。
のスペクトル狭帯化に用いるファブリ・ペローエタロン
に関するものである。
ファブリ・ペローエタロンは、第３図に示すように、１
対のエタロン板を、高反射膜２を内側にし、スペーサー
３を介して所定間隔で、対向させてなるものであり、エ
タロン板は、高い面精度を有する透明基板１上に、「所
定量の光を透過させる高反射膜２」が形成されたもので
ある。
対のエタロン板を、高反射膜２を内側にし、スペーサー
３を介して所定間隔で、対向させてなるものであり、エ
タロン板は、高い面精度を有する透明基板１上に、「所
定量の光を透過させる高反射膜２」が形成されたもので
ある。
一方のエタロン板に入射した光は、２つの高反射膜２の
間で共振することにより、所定の波長の光だけが他方の
エタロン板から出射するので、ファブリ・ペローエタロ
ンは、鋭い波長選択性を持つ。
間で共振することにより、所定の波長の光だけが他方の
エタロン板から出射するので、ファブリ・ペローエタロ
ンは、鋭い波長選択性を持つ。
従来、基板１には合成石英が使用されてきた。
他方、高反射膜２は、光学干渉理論に基づき、光学的膜
厚を有する高屈折率、低屈折率及び場合により中屈折率
の薄膜を交互に積層したものであり、比較的高い屈折率
薄膜には、構成物質として、例えばＡ１ｔＯｓ＋ Ｚｒ
０ｔ、 Ｈｆ０ｔ、 ＳＣ！０３． Ｔｈａｔ、 Ｎ
ｄＦｓＭｇＯ，ＹｔＯｓなど、比較的低い屈折率薄膜に
は、構成物質として、例えばＳｔ、、、 ｌＪｇＦｘ、
ＴｈＦｔ、 ＳｒＦｘＬｉＦ、 ＮａＰなどが使用さ
れてきた。
厚を有する高屈折率、低屈折率及び場合により中屈折率
の薄膜を交互に積層したものであり、比較的高い屈折率
薄膜には、構成物質として、例えばＡ１ｔＯｓ＋ Ｚｒ
０ｔ、 Ｈｆ０ｔ、 ＳＣ！０３． Ｔｈａｔ、 Ｎ
ｄＦｓＭｇＯ，ＹｔＯｓなど、比較的低い屈折率薄膜に
は、構成物質として、例えばＳｔ、、、 ｌＪｇＦｘ、
ＴｈＦｔ、 ＳｒＦｘＬｉＦ、 ＮａＰなどが使用さ
れてきた。
また、基板１の外側には、第３図に示すように、反射防
止膜４が設けられることもある。反射防止膜４も光学干
渉理論に基づき、光学的膜厚を有する薄膜を単層又は高
屈折率、低屈折率及び場合により中屈折率の薄膜を交互
に積層したものであり、構成物質として、上述のような
無機酸化物が使用されてきた。
止膜４が設けられることもある。反射防止膜４も光学干
渉理論に基づき、光学的膜厚を有する薄膜を単層又は高
屈折率、低屈折率及び場合により中屈折率の薄膜を交互
に積層したものであり、構成物質として、上述のような
無機酸化物が使用されてきた。
ところで、このファブリ・ペローエタロンをエキマレー
ザ装置の発振波長の狭帯化に用いる場合、第２図に示す
様に共振器中にエタロンを配し、所望の波長のみを選択
的に発振増幅していた。
ザ装置の発振波長の狭帯化に用いる場合、第２図に示す
様に共振器中にエタロンを配し、所望の波長のみを選択
的に発振増幅していた。
このような配置でファブリ・ペローエタロンを使用した
場合、強いレーザ光が照射され、また発振管からの輻射
熱等も加わるため、基板１の熱歪により光学性能（中心
波長、フィネス等）の変動が生じたり、高反射膜２や反
射防止膜４（設けた場合）が変質、損傷を受ける等、安
定性、耐久性に問題があることが判明した。
場合、強いレーザ光が照射され、また発振管からの輻射
熱等も加わるため、基板１の熱歪により光学性能（中心
波長、フィネス等）の変動が生じたり、高反射膜２や反
射防止膜４（設けた場合）が変質、損傷を受ける等、安
定性、耐久性に問題があることが判明した。
従って、本発明の第１の目的は、ファブリ・ペローエタ
ロンをエキシマレーザ装置の共振器中に配置した場合に
、光学性能の変動が小さく、高い出力のレーザ装置でも
使用でき、耐久性が高く、寿命の長いファブリ・ペロエ
タロンを提供することにある。
ロンをエキシマレーザ装置の共振器中に配置した場合に
、光学性能の変動が小さく、高い出力のレーザ装置でも
使用でき、耐久性が高く、寿命の長いファブリ・ペロエ
タロンを提供することにある。
そのため、本発明は第１に、
透明基板１上に「所定量の光を透過させる高反射膜２」
が形成されたエタロン板２枚を、高反射膜２を内側にし
、スペーサー３を介して対向させてなるファブリ・ペロ
ーエタロンにおいて、前記基板１及び高反射膜２を無機
フッ化物で構成したことを特徴とするエタロンを提供す
る。
が形成されたエタロン板２枚を、高反射膜２を内側にし
、スペーサー３を介して対向させてなるファブリ・ペロ
ーエタロンにおいて、前記基板１及び高反射膜２を無機
フッ化物で構成したことを特徴とするエタロンを提供す
る。
また、本発明は第２に、
前記基板３の外側に、無機フッ化物で構成された反射防
止膜４を形成したことを特徴とする前記エタロンを提供
する。
止膜４を形成したことを特徴とする前記エタロンを提供
する。
基板ｌに使用する無機フッ化物としては、例えば、Ｍｇ
Ｆ、、Ｂａｄ、、Ｃａｂ、、ＳｒＦ２、ＬｉＦｓ等のフ
ッ化物結晶が好ましい。
Ｆ、、Ｂａｄ、、Ｃａｂ、、ＳｒＦ２、ＬｉＦｓ等のフ
ッ化物結晶が好ましい。
スペーサー３は、基板ｉと同一材料で構成することが好
ましい。その理由は、基板１とスペーサー３とは光学接
着により接合されるが、同一材料の方が密着力が高くな
るからである。しかし、加工性や熱膨張率を考慮した場
合には、基板１と同一材料で構成することが得策でない
こともある。
ましい。その理由は、基板１とスペーサー３とは光学接
着により接合されるが、同一材料の方が密着力が高くな
るからである。しかし、加工性や熱膨張率を考慮した場
合には、基板１と同一材料で構成することが得策でない
こともある。
従って、スペーサー３は、合成石英、基板と同一の材料
、基板と異なる無機フッ化物結晶、フッ化物以外の結晶
材料又は非晶質材料などで適宜製作される。
、基板と異なる無機フッ化物結晶、フッ化物以外の結晶
材料又は非晶質材料などで適宜製作される。
他方、高反射膜２や反射防止膜４を構成する光学薄膜に
使用する無機フッ化物としては、例えば、比較的高い屈
折率のもの： ＮｄＦｓ、 Ｌａ５ｓ、 ＴｈＦ４比較
的低い屈折率のもの： ＭｇＦｓ、 ＴｈＦ＊、ＳｒＦ
。
使用する無機フッ化物としては、例えば、比較的高い屈
折率のもの： ＮｄＦｓ、 Ｌａ５ｓ、 ＴｈＦ４比較
的低い屈折率のもの： ＭｇＦｓ、 ＴｈＦ＊、ＳｒＦ
。
などが好ましい。
本発明では、ファブリ・ペローエタロンの基板１として
フッ化物結晶を用いるため、紫外レーザ光の照射による
吸収、発熱が合成石英等に比して小さく、また熱伝導等
が大きいため、発生した熱も速やかに拡散する。
フッ化物結晶を用いるため、紫外レーザ光の照射による
吸収、発熱が合成石英等に比して小さく、また熱伝導等
が大きいため、発生した熱も速やかに拡散する。
このため基板１の熱歪による光学性能の変動を小さく抑
える事ができる。
える事ができる。
更に、フッ化物基板１と組み合わせてフッ化物構成の高
反射膜２や反射防止膜４を採用することで、安定性、耐
久性が高く、高出力のレーザ装置でも長寿命のエタロン
が得られる。
反射膜２や反射防止膜４を採用することで、安定性、耐
久性が高く、高出力のレーザ装置でも長寿命のエタロン
が得られる。
第１図は、本実施例のかかるファブリ・ペローエタロン
の縦断面を示す概念図である。
の縦断面を示す概念図である。
基板１として直径６０ｍｍ厚さ２０ｍｍのＭｇＦ、結晶
を高精度面（精度λ／１００）に研磨したものを用い、
その内側面に下記構成： 高屈折率層（ＮｄＦｓ ： ｎｄ＝λ／４）＜ｎｄとは
光学的膜厚のこと〉 からなる合計層数９〜４１の高反射膜２（反射率：５５
％〜９９％以上）を、外側面に下記構成：高屈折率層（
ＮｄＦ３： ｎｄ＝λ／４）低屈折率層（ＭｇＦｚ ：
ｎｄ＝λ／４）からなる合計層数２の反射防止膜４を
成膜した。
を高精度面（精度λ／１００）に研磨したものを用い、
その内側面に下記構成： 高屈折率層（ＮｄＦｓ ： ｎｄ＝λ／４）＜ｎｄとは
光学的膜厚のこと〉 からなる合計層数９〜４１の高反射膜２（反射率：５５
％〜９９％以上）を、外側面に下記構成：高屈折率層（
ＮｄＦ３： ｎｄ＝λ／４）低屈折率層（ＭｇＦｚ ：
ｎｄ＝λ／４）からなる合計層数２の反射防止膜４を
成膜した。
そして、２つの基板１を、高反射膜２を内側にして、厚
さ０．０６ｍｍ〜３．１３ｍｍの合成石英製又はＭｇＦ
。
さ０．０６ｍｍ〜３．１３ｍｍの合成石英製又はＭｇＦ
。
結晶製スペーサー３を介して、固定することにより、本
実施例のかかるファブリ・ペローエタロンを製作した。
実施例のかかるファブリ・ペローエタロンを製作した。
第２図は、上記エタロン５を共振器中に配置した狭帯化
エキシマレーザ装置の概念図である。
エキシマレーザ装置の概念図である。
エタロン５は、１個に限らず、狭帯化の条件に応じて、
高反射膜２の反射率、スペーサー厚等を変化させた複数
のエタロン５を組み合わせて配置してもよい。
高反射膜２の反射率、スペーサー厚等を変化させた複数
のエタロン５を組み合わせて配置してもよい。
上述の如く構成されたレーザ装置では、レーザ発振管か
らのスペクトルの広がった光を、エタロンを通して共振
、増幅させる事により、スペクトル中の狭い、単色性の
高い光を得ることができる。
らのスペクトルの広がった光を、エタロンを通して共振
、増幅させる事により、スペクトル中の狭い、単色性の
高い光を得ることができる。
この際、エタロンの熱歪が小さいため、発振中の中心波
長の変動が小さくなり、この制御も容易となる。また、
このため、より高出力のレーザ発振が、可能となる。
長の変動が小さくなり、この制御も容易となる。また、
このため、より高出力のレーザ発振が、可能となる。
以上の通り、本発明によれば、エキシマレーザ装置の波
長狭帯化素子として、安定で長寿命動作が実現できるエ
タロンが提供される。
長狭帯化素子として、安定で長寿命動作が実現できるエ
タロンが提供される。
本発明のエタロンは、レーザ光が高出力化しても十分に
使用である。
使用である。
更に、エタロン単体での光学性能が安定なことから、波
長制御系等の付随部分を簡略化できる利点がある。
長制御系等の付随部分を簡略化できる利点がある。
そのほか、寿命が長いため、エタロンを交換する時期が
長くなり、そのため、エキシマレーザ装置のメンテナン
スフリー化、コスト低減等の効果もでてくる。
長くなり、そのため、エキシマレーザ装置のメンテナン
スフリー化、コスト低減等の効果もでてくる。
第１図は、実施例のファブリ・ペローエタロンの縦断面
を示す概念図である。 第２図は、エキシマレーザ装置の主要構成を示す概念図
である。 第３図は、従来のファブリ・ペローエタロンの縦断面を
示す概念図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １・・−・・・・一基板 ２・・−・−・−・−・高反射膜 ３−−−−・・・・スペーサー ４−−−−−−・・・・反射防止膜
を示す概念図である。 第２図は、エキシマレーザ装置の主要構成を示す概念図
である。 第３図は、従来のファブリ・ペローエタロンの縦断面を
示す概念図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １・・−・・・・一基板 ２・・−・−・−・−・高反射膜 ３−−−−・・・・スペーサー ４−−−−−−・・・・反射防止膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明基板上に「所定量の光を透過させる高反射膜」
が形成されたエタロン板２枚を、高反射膜を内側にし、
スペーサーを介して対向させてなるファブリ・ペローエ
タロンにおいて、前記基板及び高反射膜を無機フッ化物
で構成したことを特徴とするエタロン。 ２ 前記基板の外側に、無機フッ化物で構成された反射
防止膜を形成したことを特徴とする請求項第１項記載の
エタロン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181293A JPH0345904A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | ファブリ・ペローエタロン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181293A JPH0345904A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | ファブリ・ペローエタロン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345904A true JPH0345904A (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=16098150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181293A Pending JPH0345904A (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | ファブリ・ペローエタロン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0345904A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014149538A (ja) * | 2014-03-13 | 2014-08-21 | Hitachi Chemical Co Ltd | 無機光学フィルター |
| US9217910B2 (en) | 2009-09-29 | 2015-12-22 | National Institute For Materials Science | Inorganic optical filter, optical element, and light source |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181293A patent/JPH0345904A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9217910B2 (en) | 2009-09-29 | 2015-12-22 | National Institute For Materials Science | Inorganic optical filter, optical element, and light source |
| JP2014149538A (ja) * | 2014-03-13 | 2014-08-21 | Hitachi Chemical Co Ltd | 無機光学フィルター |
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