JPS60114801A - 反射防止膜 - Google Patents
反射防止膜Info
- Publication number
- JPS60114801A JPS60114801A JP58222420A JP22242083A JPS60114801A JP S60114801 A JPS60114801 A JP S60114801A JP 58222420 A JP58222420 A JP 58222420A JP 22242083 A JP22242083 A JP 22242083A JP S60114801 A JPS60114801 A JP S60114801A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- layer
- refractive index
- reflection
- pbf2
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
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
本発明は沃化タリウム（ｉＩ）と臭化タリウム（ＴＡＥ
ｒ）との混晶、たとえばＫ ＲＳ −ｓと呼ばれる材料
で作られた赤外用光学部品（ウィンドウ。
ｒ）との混晶、たとえばＫ ＲＳ −ｓと呼ばれる材料
で作られた赤外用光学部品（ウィンドウ。
レンズ、オプティカルファイバーなど）用の反射防止膜
（で関するものである。
（で関するものである。
従来例の構成とその問題点
ＫＨ２−５は、屈折率が２．３７ （波長１ｏ、５μｍ
ｎにおいて）と大きいために反射損失が入出力端を合せ
て約２８％もある。これを減らすには端面に反射防止膜
をコーティングすることが望ましい。
ｎにおいて）と大きいために反射損失が入出力端を合せ
て約２８％もある。これを減らすには端面に反射防止膜
をコーティングすることが望ましい。
しかしＫＨ２−５に無反射コートする技術は歩だ確立さ
れておらず、文献もほとんど無い。
れておらず、文献もほとんど無い。
この様な状況において最近ＫＲ３−ｓが炭酸ガスレーザ
メス用の導光、路（オプティカルファイバー）として実
用化されるに至り、その透過率向上を目的とした反射防
止膜の要望が高まって来た。
メス用の導光、路（オプティカルファイバー）として実
用化されるに至り、その透過率向上を目的とした反射防
止膜の要望が高まって来た。
この導光路端面に使用される反射防止膜は炭酸ガスレー
ザ光が照射されるという点でまず通常の赤外用の窓、レ
ンズ等のそれに比べ高い耐光力が要求される。さらに導
光路の場合には一般にレーザ光を集光して端面に入射さ
せるため表面でのパワー密度は通常のレーザ用光学部品
の場合より２桁位大きなものとなる。例えばｅｓｏＷ出
力時には、導光路入力端でのパワー密度は２０ＫＷ／ｃ
ｔＡにも達する。従って導光路端面上の反射防止膜は耐
環境性、耐はく離性のみならず、極度に大きな耐光力が
要求される。
ザ光が照射されるという点でまず通常の赤外用の窓、レ
ンズ等のそれに比べ高い耐光力が要求される。さらに導
光路の場合には一般にレーザ光を集光して端面に入射さ
せるため表面でのパワー密度は通常のレーザ用光学部品
の場合より２桁位大きなものとなる。例えばｅｓｏＷ出
力時には、導光路入力端でのパワー密度は２０ＫＷ／ｃ
ｔＡにも達する。従って導光路端面上の反射防止膜は耐
環境性、耐はく離性のみならず、極度に大きな耐光力が
要求される。
耐光力を向上させるには、まずいかに吸収の少ない反射
防止膜を実功、するかにかかっている。
防止膜を実功、するかにかかっている。
従来、炭酸ガスレーザ用透明光学部品の素材であるセレ
ン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）や
塩化カリウム（ＫＣｆｆ）等の反射防止膜は、単層膜構
造、二層膜構造、三層膜構造等が試みられている。それ
以上の多層でも反射防止膜は構成出来るが蒸着膜形成時
の作業容易性に難点が生じだシ、レーザ光に対する膜厚
増加に伴う吸収増大を招いたりするという問題が生ずる
ので特殊な場合を除き反射防止１漠の層数は三層が限度
とされている。
ン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）や
塩化カリウム（ＫＣｆｆ）等の反射防止膜は、単層膜構
造、二層膜構造、三層膜構造等が試みられている。それ
以上の多層でも反射防止膜は構成出来るが蒸着膜形成時
の作業容易性に難点が生じだシ、レーザ光に対する膜厚
増加に伴う吸収増大を招いたりするという問題が生ずる
ので特殊な場合を除き反射防止１漠の層数は三層が限度
とされている。
単層膜構造が最も製作上容易である。光学の理論によれ
ば、屈折率ｎが光学部品素材の屈折率ｎ８の平方根Ｆす
に等しいという条件を満足すれば、光学的厚みｎｄ ＝
λ／４（λ＝１ｏ、ｅμｍの場合、ｎｄ＝２．６６μｍ
）で基板上に蒸着した場合の反射率は零になり単層反射
防止膜となる。
ば、屈折率ｎが光学部品素材の屈折率ｎ８の平方根Ｆす
に等しいという条件を満足すれば、光学的厚みｎｄ ＝
λ／４（λ＝１ｏ、ｅμｍの場合、ｎｄ＝２．６６μｍ
）で基板上に蒸着した場合の反射率は零になり単層反射
防止膜となる。
自然界には、この様な条件を満足してくれるものは非常
に限られる。ＫＨ２−ｓ素材の屈折率ｎの平方根、ｒ
＝ 、ｒ丁、３７ ＋１．５４ に近い屈折率の材料と
しては第１表の様なものがある。
に限られる。ＫＨ２−ｓ素材の屈折率ｎの平方根、ｒ
＝ 、ｒ丁、３７ ＋１．５４ に近い屈折率の材料と
しては第１表の様なものがある。
第１表 ＫＨ２−ｅｓ用単層反射防止膜第１表より判る
様に単層反射防止膜では反射率を零にすることは出来ず
１％程度の反射が残る。
様に単層反射防止膜では反射率を零にすることは出来ず
１％程度の反射が残る。
ＴｈＦ４の場合には耐環境性には優れているが、吸収が
大きい欠点が有る。ＰｂＦ２の場合吸収は少ないが耐環
境性に欠点がある。すなわち、ＰｂＦ２蒸着膜は水に対
して弱く、あやまって表面に水をかけたりすると膜にひ
び割れが生じたり、散乱が増加する。
大きい欠点が有る。ＰｂＦ２の場合吸収は少ないが耐環
境性に欠点がある。すなわち、ＰｂＦ２蒸着膜は水に対
して弱く、あやまって表面に水をかけたりすると膜にひ
び割れが生じたり、散乱が増加する。
一方、５ｃｈｕｓ ｔｅｒの二層膜構造の条件式を満足
する２種類の誘電体物質の組合せを考えると理論的に反
射率を零にすることが出来る。その様な組合せをさがす
と第２表の様になる。
する２種類の誘電体物質の組合せを考えると理論的に反
射率を零にすることが出来る。その様な組合せをさがす
と第２表の様になる。
第２表 ＫＨ２−ｔｓ用二層反射防止膜第２表から判る
様に二層構造の場合、理論的に反射率を零にすることは
出来るが吸収が大きいという欠点を有す。
様に二層構造の場合、理論的に反射率を零にすることは
出来るが吸収が大きいという欠点を有す。
Ｍｏｕｃｈｒａｔの三層膜構造の条件式を満足する組合
せとして試作されたＡｓ２Ｓｅ３／ＰｂＦ２／ＡｌＩ２
Ｓｅ３なる反射防止膜は面当りの吸収率は０．０２％の
オーダーと低く、単層、二層の反射防止膜より耐光力も
向上する。
せとして試作されたＡｓ２Ｓｅ３／ＰｂＦ２／ＡｌＩ２
Ｓｅ３なる反射防止膜は面当りの吸収率は０．０２％の
オーダーと低く、単層、二層の反射防止膜より耐光力も
向上する。
しかしながら一般にカルコゲナイドガラスは、高温に長
時間さらされると酸化され吸収が増加するという欠点と
、機械的にやわらかいために、クリーニング時に表面に
傷がつきやすいという欠点を有していた。
時間さらされると酸化され吸収が増加するという欠点と
、機械的にやわらかいために、クリーニング時に表面に
傷がつきやすいという欠点を有していた。
このように、反射率が零で、耐環境性にすぐｔｂ長寿命
でかつ吸収の少ない耐光力の高い反射防止膜は従来得ら
れなかった。
でかつ吸収の少ない耐光力の高い反射防止膜は従来得ら
れなかった。
発明の目的
本発明はＫＨ２−５の様な沃化タリウム（Ｔｌ）と具化
タリウム（Ｔ２Ｂｒ ）からなる混合よりなる赤外透過
材料に対して耐環境性にすぐれ、長寿命で、かつ吸収の
少ない従って耐光力の高い炭酸ガスレーザ用にも使用出
来る反射防止膜を提供するものである。
タリウム（Ｔ２Ｂｒ ）からなる混合よりなる赤外透過
材料に対して耐環境性にすぐれ、長寿命で、かつ吸収の
少ない従って耐光力の高い炭酸ガスレーザ用にも使用出
来る反射防止膜を提供するものである。
発明の構成
本発明はＫＨ２−５面にまず吸収の少なくかつ密着性の
良いアモルファス状態を示す屈折率（ｎ３）が２．６以
上のカルコゲナイドガラスである高屈折率物質を蒸着し
、次に吸収の少ない屈折率（ｎ２）が約１．６なる低屈
折率物質であるＰｂＦ２を蒸着し、さらにこれらのカル
コゲナイドガラスやＰｂＦ２の耐環境性の悪さを保護す
る目的で屈折率（ｎｌ）が２．２なる高屈折率物質であ
るＺｎＳ あるいは屈折率（ｎｌ）が２．４なるＺｎ５
ｅを蒸着してなる三層膜構造の吸収の少ない従って耐光
力のある、かつまた耐環境性のすぐれた反射防止膜を提
供する。
良いアモルファス状態を示す屈折率（ｎ３）が２．６以
上のカルコゲナイドガラスである高屈折率物質を蒸着し
、次に吸収の少ない屈折率（ｎ２）が約１．６なる低屈
折率物質であるＰｂＦ２を蒸着し、さらにこれらのカル
コゲナイドガラスやＰｂＦ２の耐環境性の悪さを保護す
る目的で屈折率（ｎｌ）が２．２なる高屈折率物質であ
るＺｎＳ あるいは屈折率（ｎｌ）が２．４なるＺｎ５
ｅを蒸着してなる三層膜構造の吸収の少ない従って耐光
力のある、かつまた耐環境性のすぐれた反射防止膜を提
供する。
実施例の説明
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
第１図はＫＨ２−ｓ面上における本発明による波長１０
．６μｍ用三層反射防止膜の構造図である。
．６μｍ用三層反射防止膜の構造図である。
図中１は表面が超精密に光学研磨された屈折率ｎｓが２
．３７のＫＨ２−５基板である。２は屈折率ｎ３が２．
６以上のカルコゲナイドガラス膜であり、３は屈折率ｎ
２が約１．６なるＰｂＦ２膜である。４は屈折率ｎ１
が２．２なるＺｎＳか、ｎｌが２．４なるＺｎ５ｅ膜で
ある。第２図は代表的な本発明による反射防止膜の反射
率波長依存性を示す図である。
．３７のＫＨ２−５基板である。２は屈折率ｎ３が２．
６以上のカルコゲナイドガラス膜であり、３は屈折率ｎ
２が約１．６なるＰｂＦ２膜である。４は屈折率ｎ１
が２．２なるＺｎＳか、ｎｌが２．４なるＺｎ５ｅ膜で
ある。第２図は代表的な本発明による反射防止膜の反射
率波長依存性を示す図である。
以上の条件で６組℃三層反射防止膜のそれぞれの膜厚を
Ｍｏｕｃｈｒａｔの関係式（Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉ
ｃｓｖｏ２．１６． Ａ１０． Ｐ２７２２）を満足す
る様にめた結果を第３表に示す。
Ｍｏｕｃｈｒａｔの関係式（Ａｐｐｌｉｅｄ ０ｐｔｉ
ｃｓｖｏ２．１６． Ａ１０． Ｐ２７２２）を満足す
る様にめた結果を第３表に示す。
以下余白
いずれの実施例においても、反射防止膜の一面あたりの
吸収は約０．０２％であり、単層、二層構造のうちで一
番吸収率の少ないＰｂＦ２単屓反射防止膜の０．０５％
より少ない。
吸収は約０．０２％であり、単層、二層構造のうちで一
番吸収率の少ないＰｂＦ２単屓反射防止膜の０．０５％
より少ない。
さらに以上の実施例では空気にふれる最外層が酸化しに
くいＺｎＳ、あるいはＺ ｎ Ｓ 、ｅよりなっており
内部のカルコゲナイドガラスやＰｂＦ２膜を保護する役
目をはたしているため従来の三層反射防止膜（Ａｓ２Ｓ
ｅ３／ＰｂＦ２／ＡＳ２Ｓｅ３）より耐環境性にすぐれ
ている。
くいＺｎＳ、あるいはＺ ｎ Ｓ 、ｅよりなっており
内部のカルコゲナイドガラスやＰｂＦ２膜を保護する役
目をはたしているため従来の三層反射防止膜（Ａｓ２Ｓ
ｅ３／ＰｂＦ２／ＡＳ２Ｓｅ３）より耐環境性にすぐれ
ている。
次に本発明における、カルコゲナイドガラスの屈折率ｎ
３ を２．６以上と特定した理由について第３図をもと
に説明する。
３ を２．６以上と特定した理由について第３図をもと
に説明する。
第３図は本発明による反射防止膜の最外層であるＺｎＳ
又はＺｎ５ｅの膜厚と最内層であるカルコゲナイドガラ
スの屈折率の関係を示す図である。図中、５はＧｅ２８
Ｓｂ１２Ｓｅ６０（ｎｌ。、６〜２二６）、６ばＡｌｌ
２Ｓ０３（ｎ１ｏ、６〜２．８）、７（ｄＧｅ３ｏＡ８
１□Ｔｅ５ｏＳｅ２３（”１０．６〜３．１）である。
又はＺｎ５ｅの膜厚と最内層であるカルコゲナイドガラ
スの屈折率の関係を示す図である。図中、５はＧｅ２８
Ｓｂ１２Ｓｅ６０（ｎｌ。、６〜２二６）、６ばＡｌｌ
２Ｓ０３（ｎ１ｏ、６〜２．８）、７（ｄＧｅ３ｏＡ８
１□Ｔｅ５ｏＳｅ２３（”１０．６〜３．１）である。
空気等に直接ふれる最外層のＺｎＳ、Ｚｎ５ｅ膜は上で
説明したように内部のＰｂＦ２．やカルコゲナイドガラ
スを保護する役目をしているので少なくとも約０．２μ
ｍ 以上の膜厚が必要となる。第３図の意味するところ
は三層反射防止膜の条件を満足してかつ最外層の膜厚が
約０．２μｍ 以上であるためには一番下のカルコゲナ
イドガラスの屈折率が２．６以上ないとこれらを満足し
ないことを意味している。
説明したように内部のＰｂＦ２．やカルコゲナイドガラ
スを保護する役目をしているので少なくとも約０．２μ
ｍ 以上の膜厚が必要となる。第３図の意味するところ
は三層反射防止膜の条件を満足してかつ最外層の膜厚が
約０．２μｍ 以上であるためには一番下のカルコゲナ
イドガラスの屈折率が２．６以上ないとこれらを満足し
ないことを意味している。
発明の効果
以上のように本発明は屈折率が２．６以上のカルコゲナ
イドガラス／ＰｂＦ２／ＺｎＳあるいはＺｎ５ｅなる構
成のＫＨ２−５用三層反射防止膜で、次のような効果を
有する。
イドガラス／ＰｂＦ２／ＺｎＳあるいはＺｎ５ｅなる構
成のＫＨ２−５用三層反射防止膜で、次のような効果を
有する。
１ 反射防止膜の波長１０．６μ＋／ｌ炭酸ガスレーザ
光による吸収率は０．０２％のオーダーと低く、単層Ｐ
ｂＦ２反射防止膜の０．０５％よりすぐれているため耐
光力も向上する。
光による吸収率は０．０２％のオーダーと低く、単層Ｐ
ｂＦ２反射防止膜の０．０５％よりすぐれているため耐
光力も向上する。
２ 最外層がカルコゲナイドガラスで構成される三層反
射防止膜にくらべ、熱的、化学的に安定でかつ機械的に
も強いＺｎＳやＺｎ５ｅ を使用しているため内部のカ
ルコゲナイドガラス膜やＰｂＦ 膜を化学的にや＼物理
的に保護しているま ため、耐環境性にすぐれ、長寿命である。
射防止膜にくらべ、熱的、化学的に安定でかつ機械的に
も強いＺｎＳやＺｎ５ｅ を使用しているため内部のカ
ルコゲナイドガラス膜やＰｂＦ 膜を化学的にや＼物理
的に保護しているま ため、耐環境性にすぐれ、長寿命である。
第１図は、本発明による反射防止膜の実施例を示す断面
図、第２図は本発明による反射防止膜の代表的な反射率
波長依存性を示す図、第３図は本発明による反射防止膜
の最外層の膜厚と最内層の屈折率の関係を示す特性図で
ある。 １・・・・・・被蒸着基板、２・・・・・・カルコゲナ
イドガラス膜、３・・・・・・ＰｂＦ２膜、４・・・・
・・ＺｎＳあるいはＺｎ５ｅ膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第 ２１２１ ５皮長（、ｕ ｙｙ２） 第：３図
図、第２図は本発明による反射防止膜の代表的な反射率
波長依存性を示す図、第３図は本発明による反射防止膜
の最外層の膜厚と最内層の屈折率の関係を示す特性図で
ある。 １・・・・・・被蒸着基板、２・・・・・・カルコゲナ
イドガラス膜、３・・・・・・ＰｂＦ２膜、４・・・・
・・ＺｎＳあるいはＺｎ５ｅ膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第 ２１２１ ５皮長（、ｕ ｙｙ２） 第：３図
Claims (1)
- （１）屈折率が２．６以上のカルコゲナイドガラス膜上
に弗化鉛（ＰｂＦ２）膜を、その上に硫化亜鉛（ＺｎＳ
）膜あるいはセレン化亜鉛（Ｚｎ５ｅ ）膜を形成し
てなる反射防止膜。 ？）硫化亜鉛膜又はセレン化亜鉛膜の膜厚が０．２μ？
ｎ以上である特許請求の範囲第１項記載の反射防止膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58222420A JPS60114801A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 反射防止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58222420A JPS60114801A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 反射防止膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60114801A true JPS60114801A (ja) | 1985-06-21 |
| JPH0561601B2 JPH0561601B2 (ja) | 1993-09-06 |
Family
ID=16782104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58222420A Granted JPS60114801A (ja) | 1983-11-25 | 1983-11-25 | 反射防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60114801A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3683196A4 (en) * | 2017-09-12 | 2021-06-02 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | CHALCOGENIDE GLASS MATERIAL |
-
1983
- 1983-11-25 JP JP58222420A patent/JPS60114801A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3683196A4 (en) * | 2017-09-12 | 2021-06-02 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | CHALCOGENIDE GLASS MATERIAL |
| US11643357B2 (en) | 2017-09-12 | 2023-05-09 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Chalcogenide glass material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0561601B2 (ja) | 1993-09-06 |
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