JPS5853875A - レ−ザ用半透鏡およびその製造方法 - Google Patents
レ−ザ用半透鏡およびその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08059—Constructional details of the reflector, e.g. shape
- H01S3/08063—Graded reflectivity, e.g. variable reflectivity mirror
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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】
この発明はレーザ用半透鏡、特に低出力のＨｅ−Ｎｅレ
ーザ、 Ａｒレーザなどの可視域のレーザ共振器の出力
側となるレーザ用半透鏡に関するものである。
ーザ、 Ａｒレーザなどの可視域のレーザ共振器の出力
側となるレーザ用半透鏡に関するものである。
レーザ用半透鏡は、共振器としての機能とレーザ発振光
の一部を共振器外に取出し出力光とする機能とをもつが
、この取出した光の一部が半透鏡基板の外面で反射され
、他面の多層干渉反射膜で再び反射され、二次レーザ出
力光として外に取出される。この二次レーザ出力光は一
部レーザ光を利用する光学系に有害となる。このため従
来は鏡面とは異なる透明基板の一方に表面反射を低減す
るための、干渉反射防止膜が施され【いる。
の一部を共振器外に取出し出力光とする機能とをもつが
、この取出した光の一部が半透鏡基板の外面で反射され
、他面の多層干渉反射膜で再び反射され、二次レーザ出
力光として外に取出される。この二次レーザ出力光は一
部レーザ光を利用する光学系に有害となる。このため従
来は鏡面とは異なる透明基板の一方に表面反射を低減す
るための、干渉反射防止膜が施され【いる。
これらの多層干渉反射膜、干渉反射防止膜はいずれも真
空蒸着によって形成されているが、両面蒸着となるのみ
でなく、いずれも多層膜のため作業性が悪くかつ蒸着作
業歩留も低く高価なものとなっている。
空蒸着によって形成されているが、両面蒸着となるのみ
でなく、いずれも多層膜のため作業性が悪くかつ蒸着作
業歩留も低く高価なものとなっている。
この発明の目的は、安価でかつ作業性に秀れた二次レー
ザ出力光抑制膜を有するレーザ用半透鏡および、その製
造方法を提供することにある。
ザ出力光抑制膜を有するレーザ用半透鏡および、その製
造方法を提供することにある。
この発明のレーザ用半透鏡は、両面が傾斜せる平面、ま
たは偏心せる曲面をもつ透明基板の一方の面に多層干渉
反射膜と該透明基板の他の面に、レーザ出力光通過用開
口を有する吸収性被膜とを設けることを特徴とするレー
ザ用半透鏡である。
たは偏心せる曲面をもつ透明基板の一方の面に多層干渉
反射膜と該透明基板の他の面に、レーザ出力光通過用開
口を有する吸収性被膜とを設けることを特徴とするレー
ザ用半透鏡である。
ここで透明基板は可視光レーザの場合、水晶、サファイ
アなどの単結晶、石英ガラス、ＢＫ−７など光学ガラス
から選ぶことが出来る。また、反射膜はＴｉ０１ 、８
１０１ 、 Ａｌｌ ＯＢ 、 ＴａＯ５、ＺｒＯ，。
アなどの単結晶、石英ガラス、ＢＫ−７など光学ガラス
から選ぶことが出来る。また、反射膜はＴｉ０１ 、８
１０１ 、 Ａｌｌ ＯＢ 、 ＴａＯ５、ＺｒＯ，。
ＭｇＯ，ＣｅＯ，、ＭｇＦ、、ＣａＦｌ 、Ｚｎ８７ｚ
どノ鋳電体材料から選んだ所定の透過率、反射率をもつ
多層干渉膜を周知の真空蒸着技術により形成することに
よって得られる。−力吸収性被膜としては染料を混ぜた
エポキシ樹脂シリコンフェス、メタアクリル酸メチル、
ポリエステル樹脂、フッ素樹脂などの塗料、市販の７オ
トレジスト材を塗布又はシートを熱圧着して得られる被
膜、 ８ｉ０． ＴＩ、０゜などの低級酸化物の単層蒸
着膜、またはＡｕ、ＡｇＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属膜
、さらにＭｇＦ、などの非吸収性腺と上記金属との混合
蒸着膜などから基板の種類、作業性、作業環境などを考
慮して自由に選択することができる。また吸収性被膜に
開口を設けるには、マスクを用いる方法、市販の７オト
レジスト膜を用いて工、チングによる方法など周知の方
法を用いることもできる。
どノ鋳電体材料から選んだ所定の透過率、反射率をもつ
多層干渉膜を周知の真空蒸着技術により形成することに
よって得られる。−力吸収性被膜としては染料を混ぜた
エポキシ樹脂シリコンフェス、メタアクリル酸メチル、
ポリエステル樹脂、フッ素樹脂などの塗料、市販の７オ
トレジスト材を塗布又はシートを熱圧着して得られる被
膜、 ８ｉ０． ＴＩ、０゜などの低級酸化物の単層蒸
着膜、またはＡｕ、ＡｇＡｌ、Ｃｕ、Ｎｉなどの金属膜
、さらにＭｇＦ、などの非吸収性腺と上記金属との混合
蒸着膜などから基板の種類、作業性、作業環境などを考
慮して自由に選択することができる。また吸収性被膜に
開口を設けるには、マスクを用いる方法、市販の７オト
レジスト膜を用いて工、チングによる方法など周知の方
法を用いることもできる。
一方、この発明のレーザ用半透鏡の製法は、前記の本発
明レーザ用半透鏡な製造する時、特にレーザ出力光透過
用開口を有する吸収性被膜を設けるに際して、レーザ素
子をはさんで対向する従来の反射鏡１組（つまりレーザ
用半透鏡と全反射鏡）によって共振器を構成する第１の
工程と、その半透鏡基板の鏡面とは異なる面にレーザー
光を吸収する材料な混合せるポジタイプフォトレジスト
膜を塗布する第２の工程と、レーザな発振させ、自らの
レーザ発振光によりフォトレジスト膜を露光する第３の
工程と、現儂することにより開口部を形成する第４の工
程とから成ることを特徴とする。
明レーザ用半透鏡な製造する時、特にレーザ出力光透過
用開口を有する吸収性被膜を設けるに際して、レーザ素
子をはさんで対向する従来の反射鏡１組（つまりレーザ
用半透鏡と全反射鏡）によって共振器を構成する第１の
工程と、その半透鏡基板の鏡面とは異なる面にレーザー
光を吸収する材料な混合せるポジタイプフォトレジスト
膜を塗布する第２の工程と、レーザな発振させ、自らの
レーザ発振光によりフォトレジスト膜を露光する第３の
工程と、現儂することにより開口部を形成する第４の工
程とから成ることを特徴とする。
ここで、ポジタイプ、フォトレジスト膜に金属粉末、炭
素粉末などを混合させることにより、レーザ光に対する
吸収性被膜とすることができる。
素粉末などを混合させることにより、レーザ光に対する
吸収性被膜とすることができる。
本発明によれば、吸収性被膜の開口を通して一次出力光
を外に取出すことができ、一方牛透鏡内での多重反射の
結果である二次レーザ出力光を基板の両面を傾斜又は偏
心させることによって一次レーザ出力光の位置より大き
くずらし、吸収性被膜で吸収させることができる安価で
簡便でありながら二次レーザ出力抑制効果の大きなレー
ザ用半透鏡を提供できる。
を外に取出すことができ、一方牛透鏡内での多重反射の
結果である二次レーザ出力光を基板の両面を傾斜又は偏
心させることによって一次レーザ出力光の位置より大き
くずらし、吸収性被膜で吸収させることができる安価で
簡便でありながら二次レーザ出力抑制効果の大きなレー
ザ用半透鏡を提供できる。
以下図面を用いて説明すると、第１図、ＷＪ２図および
第３図はレーザ共振器の出力側を構成する各種のレーザ
用半透鏡について、多層反射膜を透過したレーザ出力光
の一部が半透値基板内でのくり返し反射する状態を屈折
を無視Ｖて単純化して図示したものである。図に於い【
、左方にレーザ共振器を構成し、右方の空気中に出力な
取り出す。
第３図はレーザ共振器の出力側を構成する各種のレーザ
用半透鏡について、多層反射膜を透過したレーザ出力光
の一部が半透値基板内でのくり返し反射する状態を屈折
を無視Ｖて単純化して図示したものである。図に於い【
、左方にレーザ共振器を構成し、右方の空気中に出力な
取り出す。
第１図はレーザ用半透鏡内のくり返し反射による二次、
三次出力光に対する抑制処理を行っていない従来のレー
ザ半透鏡の説明図である。図かられかる様にとの半透鏡
は、ガラスなどの透明基板１多層干渉反射膜４、とから
成り多層干渉反射膜４から漏れたレーザ発振光Ｔ０が空
気層３の中へ一次ビーム出力（以下−次ビームなどとい
う）Ｔ、。。
三次出力光に対する抑制処理を行っていない従来のレー
ザ半透鏡の説明図である。図かられかる様にとの半透鏡
は、ガラスなどの透明基板１多層干渉反射膜４、とから
成り多層干渉反射膜４から漏れたレーザ発振光Ｔ０が空
気層３の中へ一次ビーム出力（以下−次ビームなどとい
う）Ｔ、。。
二次ビームチ３．三次ビームＴ９などとして取出される
。この二次ビームＴ、。、三次ビームＴ、などの強度が
一次ビームＴ１゜Ｋ比べて、一般に無視できない量で、
例えばＨｅ−Ｎｅレーザの場合、基板１がＢＫ−７で二
次ビームＴ、。は−次ビームＴ、。の約４饅であり、有
害なものとなっている。
。この二次ビームＴ、。、三次ビームＴ、などの強度が
一次ビームＴ１゜Ｋ比べて、一般に無視できない量で、
例えばＨｅ−Ｎｅレーザの場合、基板１がＢＫ−７で二
次ビームＴ、。は−次ビームＴ、。の約４饅であり、有
害なものとなっている。
第２図はくり返し反射によるこの有害な二次ビーム、三
次ビームなどを無くすために基板１０片面に反射防止膜
２１を施した従来のレーザ用半透鏡の説明図である。図
に於いて、一点鎖線で一部ビームＴ１．．二次ビームＴ
ｌｌなどが表わされている。
次ビームなどを無くすために基板１０片面に反射防止膜
２１を施した従来のレーザ用半透鏡の説明図である。図
に於いて、一点鎖線で一部ビームＴ１．．二次ビームＴ
ｌｌなどが表わされている。
他の番号は第１図と同じである。Ｈｅ−Ｎｅレーザ１１
の場合、／ＴＩ、は通常１ｑＩＩ以下に抑えられている
が、高価なレーザ用半透鏡である。
が、高価なレーザ用半透鏡である。
第３図は本発明のレーザ用半透鏡の説明図で、−次ビー
ムＴＩを減衰させることなく半透鏡基板ｌ内部の多重反
射による二次ビームＴ、などをはとんと無視できるまで
に極端に減衰させるべく基板１２の他の面にはｙ中央部
に開口５を有する吸収性被膜２２が設けられている。こ
こで吸収性被膜２２は、その厚さ、吸収係数を考慮して
その被膜材料は自由に選定される。また基板１２は平板
状の場合で基板１２の両面１２ｍ、１２ｂは互に平行で
はなく、傾斜している。吸収性被膜２２の開口５の大き
さは、この基板１２の傾斜、基板１２の厚さ、およびレ
ーザビームＴｉの直径の関連で決められる。
ムＴＩを減衰させることなく半透鏡基板ｌ内部の多重反
射による二次ビームＴ、などをはとんと無視できるまで
に極端に減衰させるべく基板１２の他の面にはｙ中央部
に開口５を有する吸収性被膜２２が設けられている。こ
こで吸収性被膜２２は、その厚さ、吸収係数を考慮して
その被膜材料は自由に選定される。また基板１２は平板
状の場合で基板１２の両面１２ｍ、１２ｂは互に平行で
はなく、傾斜している。吸収性被膜２２の開口５の大き
さは、この基板１２の傾斜、基板１２の厚さ、およびレ
ーザビームＴｉの直径の関連で決められる。
本発明のレーザ用半透鏡の製法によれば、回避できない
製造のばらつきによるレーザビームの直径、基板面１２
ａ上のレーザビームの位置のずれに志じて開口５を形成
することができる。
製造のばらつきによるレーザビームの直径、基板面１２
ａ上のレーザビームの位置のずれに志じて開口５を形成
することができる。
次に、Ｈｅ−Ｍｅレーザ共振器用レーザ用半透鏡の場合
について、本発明の実施例について述べよう。第４図（
（転）〜（ｂｌは本発明のレーザ用半透鏡の製法の実施
例のそれぞれ第１〜第４の各工程を示すためのレーザ発
振器の説明図であり、第１の工程ではレーザ管３６の両
側に、はｇｌｏｏ−の反射率を有する干渉性反射膜３３
をもっレーザ用全反射鏡３１と１〜１０％の透過率をも
つ半透過の干渉性反射膜４４をもっ半透鏡４１を対向さ
せて共振器を構成しレーザ管３６を動作させ最適なレー
ザ発振状ＩＩ（レーザー発振光３０）に調整する。
について、本発明の実施例について述べよう。第４図（
（転）〜（ｂｌは本発明のレーザ用半透鏡の製法の実施
例のそれぞれ第１〜第４の各工程を示すためのレーザ発
振器の説明図であり、第１の工程ではレーザ管３６の両
側に、はｇｌｏｏ−の反射率を有する干渉性反射膜３３
をもっレーザ用全反射鏡３１と１〜１０％の透過率をも
つ半透過の干渉性反射膜４４をもっ半透鏡４１を対向さ
せて共振器を構成しレーザ管３６を動作させ最適なレー
ザ発振状ＩＩ（レーザー発振光３０）に調整する。
ここで、半透鏡４１の両面は平行からθ４’ｌｌＯ分だ
け傾斜している以外全反射鏡３１、半透鏡４１は従来品
で良い。次にレーザ発振を停止させ第２の７エ程では暗
室にて半透鏡の外面にカーボンブラックを０．１−混合
した８ＨＩＰＬＢＹｇＡＺ−３４０ポジタイプ、フォト
レジスト４２′を約１０μの厚さに塗布する。
け傾斜している以外全反射鏡３１、半透鏡４１は従来品
で良い。次にレーザ発振を停止させ第２の７エ程では暗
室にて半透鏡の外面にカーボンブラックを０．１−混合
した８ＨＩＰＬＢＹｇＡＺ−３４０ポジタイプ、フォト
レジスト４２′を約１０μの厚さに塗布する。
第３の工程では再びレーザ管を発振させ、レーザ発振光
３０で７オトレジスト４２′を露光し、次に第４の工程
で周知の方法で現偉して一部し−ザ出力光Ｔ１意のみを
透過する開０．４５を！成し、第４図（−）のように三
次出力光を尭全に抑制したレーザ用半透鏡を有するレー
ザ共振器が完成する。ここでは、第５図を参照すると、
第５図はレーザ用半透鏡の一部拡大したもので本実施例
のＨｅ−Ｎ。
３０で７オトレジスト４２′を露光し、次に第４の工程
で周知の方法で現偉して一部し−ザ出力光Ｔ１意のみを
透過する開０．４５を！成し、第４図（−）のように三
次出力光を尭全に抑制したレーザ用半透鏡を有するレー
ザ共振器が完成する。ここでは、第５図を参照すると、
第５図はレーザ用半透鏡の一部拡大したもので本実施例
のＨｅ−Ｎ。
レーザ管は、ビーム径が約１■で、約１ｍＷのレーザ出
力の場合で半透鏡の基板厚さが１０■であり一部レーザ
出力光が吸収性被膜となるフォトレジスト膜４２上の照
射中心から約６■離れた所に二次レーザ出力光Ｔ３．が
照射され、開口４゛５の直径が約２．５１１１であるの
で、二次ビーム出力光Ｔ、はフォトレジスト膜４２で完
全に吸収され減衰する。ここで−次レーザ出力光Ｔ、ｆ
ｆｉが開口４５によって回折現象を起さない様にフォト
レジストの露光現象は過剰気味に行なう方が長い。また
、二次レーザ出力光Ｔｆｌでフォトレジストが露光する
ことがあるので７オトレジスト膜を上塗して修正するこ
ともできる。さらにフォトレジスト膜を安定にするため
に、現儂後１３０Ｇ１時間程度ポストベークを行ない、
完全に硬化させた。
力の場合で半透鏡の基板厚さが１０■であり一部レーザ
出力光が吸収性被膜となるフォトレジスト膜４２上の照
射中心から約６■離れた所に二次レーザ出力光Ｔ３．が
照射され、開口４゛５の直径が約２．５１１１であるの
で、二次ビーム出力光Ｔ、はフォトレジスト膜４２で完
全に吸収され減衰する。ここで−次レーザ出力光Ｔ、ｆ
ｆｉが開口４５によって回折現象を起さない様にフォト
レジストの露光現象は過剰気味に行なう方が長い。また
、二次レーザ出力光Ｔｆｌでフォトレジストが露光する
ことがあるので７オトレジスト膜を上塗して修正するこ
ともできる。さらにフォトレジスト膜を安定にするため
に、現儂後１３０Ｇ１時間程度ポストベークを行ない、
完全に硬化させた。
以上本発明のレーザ用半透鏡およびその製法は安価で簡
便なＨｅ−Ｎｅレーザに対して特に有効であるため限定
して説明したが低出力のＡｒレーザＹＡＧレーザ用半透
鏡およびその製法としても有効であることは云うまでも
ない。
便なＨｅ−Ｎｅレーザに対して特に有効であるため限定
して説明したが低出力のＡｒレーザＹＡＧレーザ用半透
鏡およびその製法としても有効であることは云うまでも
ない。
第１図はレーザ用半透鏡内のくり返し反射による二次、
三次出力光に対する抑制処理を行っていない従来のレー
ザ半透鏡を示す断面図、第２図はくり返し反射による有
害な二次ビーム、三次ビームをなくすために片面に反射
防止膜を施した従来のレーザ半透鏡を示す断面図、第３
図は本発明のレーザ半透鏡の断面図、第４図（１）〜（
ｅ）は本発明の製造方法による製造工程の実施例であり
、第４図（ｅ）は本発明のレーザ半透鏡の実施例を使用
したレーザ共振器の完成図、また第５図は本発明のレー
ザー半透鏡の拡大図である。 図に於て、１．１１．３１．４１は基板、３は空気層、
４．３３．４４は多層干渉反射膜、２１は反射防止膜、
５．４５は吸収性被膜の開口、４２′はフォトレジスト
膜、２２．４２は吸収性被膜、３０はレーザ発振光ｓ
ＴＯは一部レーザ出力光、Ｔ、。ｐ％％は二次レーザ出
力光ｓ Ｔａｈ Ｔａ２は三次レーザ出力光である。 Ｃ〜 （ｄン ｈ 第４区
三次出力光に対する抑制処理を行っていない従来のレー
ザ半透鏡を示す断面図、第２図はくり返し反射による有
害な二次ビーム、三次ビームをなくすために片面に反射
防止膜を施した従来のレーザ半透鏡を示す断面図、第３
図は本発明のレーザ半透鏡の断面図、第４図（１）〜（
ｅ）は本発明の製造方法による製造工程の実施例であり
、第４図（ｅ）は本発明のレーザ半透鏡の実施例を使用
したレーザ共振器の完成図、また第５図は本発明のレー
ザー半透鏡の拡大図である。 図に於て、１．１１．３１．４１は基板、３は空気層、
４．３３．４４は多層干渉反射膜、２１は反射防止膜、
５．４５は吸収性被膜の開口、４２′はフォトレジスト
膜、２２．４２は吸収性被膜、３０はレーザ発振光ｓ
ＴＯは一部レーザ出力光、Ｔ、。ｐ％％は二次レーザ出
力光ｓ Ｔａｈ Ｔａ２は三次レーザ出力光である。 Ｃ〜 （ｄン ｈ 第４区
Claims (2)
- （１）両面が傾斜または偏心せる透明基板の一方の面に
多層干渉反射膜を設け、蚊透明基板の他の面にレーザー
出力光の通過用開口を有する吸収性被膜を設けたことな
特徴とするレーザー用半透鏡。 - （２）前記レーザ用半透鏡の製造に際して、レーザ素子
をはさんで対向する２つの反射鏡から共振器を構成し、
その２つの反射鏡のうち一方の半透鏡基板の鏡面とは異
なる面にポジタイプ・フォトレジストを塗布し、レーザ
発振させることによってレーザビーム照射部分のみを感
光させて開口を有する吸収性フォトレジスト被膜を形成
することを特徴とするレーザ用半透鏡の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15171581A JPS5853875A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | レ−ザ用半透鏡およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15171581A JPS5853875A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | レ−ザ用半透鏡およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853875A true JPS5853875A (ja) | 1983-03-30 |
Family
ID=15524691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15171581A Pending JPS5853875A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | レ−ザ用半透鏡およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853875A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212079A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 大出力レ−ザ発振器 |
| JPS61246687A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Japan Radio Co Ltd | 速度測定装置 |
| WO2022215227A1 (ja) * | 2021-04-08 | 2022-10-13 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ装置 |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP15171581A patent/JPS5853875A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212079A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 大出力レ−ザ発振器 |
| JPS61246687A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-01 | Japan Radio Co Ltd | 速度測定装置 |
| WO2022215227A1 (ja) * | 2021-04-08 | 2022-10-13 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ装置 |
| WO2022215315A1 (ja) * | 2021-04-08 | 2022-10-13 | 三菱電機株式会社 | ガスレーザ増幅器 |
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