JPS60263901A - 塩化カリウム用反射防止膜 - Google Patents

塩化カリウム用反射防止膜

Info

Publication number
JPS60263901A
JPS60263901A JP59119918A JP11991884A JPS60263901A JP S60263901 A JPS60263901 A JP S60263901A JP 59119918 A JP59119918 A JP 59119918A JP 11991884 A JP11991884 A JP 11991884A JP S60263901 A JPS60263901 A JP S60263901A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
thickness
as2s3
wavelength
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59119918A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Miyata
宮田 威男
Takashi Iwabuchi
岩淵 俊
Takuhiro Ono
小野 拓弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP59119918A priority Critical patent/JPS60263901A/ja
Publication of JPS60263901A publication Critical patent/JPS60263901A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は炭酸ガスレーザをはじめとする赤外光号機器に
使用される光学部品(ウィンドウ、レンーズ、ビームス
プリ/夕等)の素材である塩化カリ畑ム用の反射防止膜
に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来、大パワーの炭酸ガスレーザー用の窓、レンズ、ビ
ームスピリツタ−等の透明光学部品の基板材料としては
、Zn5e、 GaAs等が挙げられる。
Zn5eにあっては波長10.6 pmと0.6328
μm において透明であり耐水性に優れかつ大型の結晶
が得られるという利点の反面、欠点としては、高価であ
り、大パワー照射によシ生ずる光学歪が大きく、洋結晶
育成時に有毒なu2seガスを使ったり、結((h表面
研麿加工工程において有毒なセレン系ガスを発生するな
ど安全対策上あつかいにくいということが挙げられる。
GaASにあっては波長 10.6μmにおいて透明で
あり、ソの熱伝導度がZn5eの約3倍良いということ
、さらには削氷性に優れているという利点の反面直径約
8m以上の大きさのものが入手出来ない、同視光重畳用
の波長0.6328 pmのHe −IlIJe レー
ザー光を透過しないしと1、)イ価であること、光学歪
が大きい事1.さらにはヒ4(As)という有害元素を
その構成要素に含むた■育成、加工時の安全対策が必要
であるという多くの欠点を有している。
一方、波長10.6 μm、 0.6328 μmにお
いて透明で、光学歪が小さく、毒性がなく、安価である
という紫<の利点を持つに’C’lが実用透明光学部品
(窓、111ンズ等)の基板として使用されない最大の
理由は潮解性があシ水に溶けるため、湿度の多い環境で
の長時間使用に耐えられないということである。
この様な水に対して弱いという欠点を表面に附加する反
射防止膜が反射率が零に近く、波長0.6328μmに
対して透明であるという光学的特性はもちろんのこと、
耐水性をもかねそなえることが出来るならば、上記の多
くの利点を有したKCIの窓、レンズが実現出来る事に
なる。
現在、市販されているKCIを用いた窓やレンズの反射
防止膜はN a F単層膜より構成されている。
NaFの屈折率は123 とKCIの屈折率の平方根(白、4−5−−1.204
 )に非常に近いために光学的膜厚nd−λ/4= 2
.65μmを蒸着すれば反射率としては0.05%と理
想に近い値が期待出来る。実際に市販されている直径1
インチ、厚み5m1nのNaF両面反射防止膜付KC1
gの反射率を10,6μm波長で測定したところ約0.
4%、I!31゜収率は約0,3チと光学特性上は十分
実用に耐える埼のであることが判明したが、温度45℃
、相対湿;凍95%の環境試験において、6時間後Na
F膜の剥連が明確に観測された。それ故に耐水性という
点ては満足なものではなく実用性が無いと判断せざ必を
得ない。
−j、;単層で反射防止膜の条件を満足するものはNa
、F・尾外には無いので、二層、三層構造の反射防止膜
−カ検討される。反射防止膜の材料として満足しなけれ
ばならない条件としては、水に溶けにくく、波長10.
6μm、0.6328μmで透明で、基板との密着性が
良く、さらに薄膜状になりた時にピンホール 。
の出来にくいアモルファス状態を示す物質が選ば乳なけ
ればならない。そこで有望な材料として三硫化ヒ素(A
S2S3.)、三硫化セレン(As2Se3)を代表と
するカルコゲナイドガラスや四弗化トリウム(ThF4
)が挙げられる。
二層反射防止膜の構造については以下の様なものが考え
られる。
イ)KC1/GATS/AS2S3 0) KC17As2S3/ ThF4ハ) KCI/
AS2S3/PbF2 イ)の構造のものはいずれもカルコゲナイドガラスより
構成されているので耐水性、発生熱(波長10.6μm
での吸収率が少ない)の点で優れている、7:GATS
は波長0.6328μm光を透過しないという′L点を
有す。O)はいずれもアモルファス状態を1しかつT 
h F4の機械的強度が強いという利点が゛あるが、T
hF4は放射性を持っていて使用しにくくかつ吸収の少
ない高純度の材料を入手する事が困難であるという欠点
を有す。ハ)は吸収は少ないがP b F2がアモルフ
ァス状態の薄膜を形成しないということと水に弱いとい
う欠点を有する。
以上の欠点を解決すべく本発明者らは第1図に尊ずよう
な三層構造の反射防止膜を検討した。低屈折率物質のT
 h F4が使用出来ないので、吸収の小さなP b 
F2膜3を使りて、その水に弱い欠点をピンホールの出
来にくいA3283層2,4ではさみ部み保護し、その
三層膜でさらにKCI基板1を保鴇することを基本とし
た。効果としては、光吸収め少ないA32S3がKCI
に対して密着性が良く、かつ水に対する保護膜として作
用し、さらにその上に光吸収の少ないP b F 2 
を附しその欠点である水に弱い点をさらにA S 2 
S 3で保護し、かつ反射率零という反射防止膜の条件
を満たすと同時に波長0.6328μm光にも透明であ
る大パワー用反射防止膜を実現した。
この反射防止膜の特性は以下の様である。
(1)反射防止膜の波長10.6μm炭酸カスレーザー
光による吸収率は0.015%のオーダーで20KWと
いう大パワー照射でも十分に使用出来る。
(2)温度45℃、相対湿度95チの環境試験650時
間経過後でも反射防止膜は何んら損傷を受けず実用的な
反射防止膜である。
(3)三層それぞれの光学的膜厚をそれぞれ同時に3係
増減しても反射率は0.4%以下におさえられる。
(4) エイ・ルギー密度70KW/cmのレーザー光
を2分間照射しても反射防止膜は何んら棲傷を受けない
。
(5) 波長0.632811mのHe−Neレーザー
光に対して透明であるのでビームアライメントが容易で
ある。
;以上の様にこの反射防止膜は多くの利点を持つまで進
入しKCI基板1を溶かし結果として、反射防止膜が部
分的にKCI基板1から剥離するという欠点を有してい
る。
発明の目的 本発明は従来例のAszS3. PbF2 を使用した
反射防止膜の持つ多゛〈の利点をそこなうことなく塾ら
に耐水性を向上させることを目的としだKC,l用反射
防止膜を提供するととにある。
発明の構成 本発明は塩化カリウム基板に接する第一層にA S 2
 S 3膜、第二層にPbF2膜、第三層にA S 2
 S 3膜を用い第一層および第三層のAs25e3の
少なくとも一方の膜厚を2分の1波長分増加させた=i
膜構造塩化カリウム用反射防止膜である。
実施例の説明 以下本発明を実施例にもとついて詳細に説明す叫を向上
させるために、本発明においてはA S 2 S 3最
の厚みを光学的厚みnd−λ/2(λが106μmであ
れば5.3μm)たけ増加させる。この場合どの、層で
n d−2だけ増加させたら良いかが問題にな1本。こ
の場合考慮しなければならない点は吸収が1失巾に増加
しないこと、反射率が10.6μm波長で錆になるよう
にするための膜厚制御の容易さなどが重要となる。
第2図、第3図、第4図に可能な場合を示した。
声j声図はKCI基板1に接した一層目のAS2S3層
2nd−λ/2追加した場合、第4図は第一層2と第三
層4である最外層のA32S3層のそれぞれに同時にA
s2S35 、5’をnd−λ/2追加した場合の反射
防止膜の構成図である。
なお、各図において、2は光学的厚みnd−2,540
pmのAS2S3膜、3は光学的厚みnd=1,311
pmのPbF2膜、4は光学的厚みnd =o、9’l
s5μmのA S 2 S 3膜である。これら各膜の
光学的膜厚はMouchartの関係式を満足するよう
に定められるが、それぞれ4%増減させても反射率の増
大はほとんどなく実用性を損なわない。したがって、A
 S 2 S3膜2 、 PbF2膜3 、 AS2S
3膜4 の光学的膜侮’p 2.23/1m ”’−2
,86μm 、1.264!m 〜1.36μm 。
東16μm〜1.04μmが好適である。
15−各図におけるAS2S3膜5,5′は材料はA 
s 2 S 3膜2゜4と同一のものであるから、第2
図はKCI基板上にA 82 S 3膜を光学的膜厚7
53μm〜8.16μmするこ、1匹よりAS2S3膜
2と5が形成される。第3図。
小・4図の場合も同様である。
:艷)第5図は第1図乃至第4図の各構成の反射防止膜
がKC1基板の両面に形成されたKCI窓の透過率(ス
ペクトルであり図中の番号6,7,8.9 はそれぞれ
第1図、第2図、第3図、第4図に示しだ反射防止膜が
ついたKCI窓のスペクトルに対応している。
第5図のスペクトルから判る様にAS2S3をnd−λ
/2追加する場合第2図の膜構造すなわちKCIに接す
る第一層のA S 2 S 3層に追加した場合が波長
に対する透過率の変化が一番少ないだめに、実際に蒸着
を行って透過率が100%になる点を波長106μmに
もってきやすいことがわかり膜厚制御の点で一帯実現性
が高い。この構成において炭酸ガスレーザ光照射による
吸収率の測定によれば反射防止膜−面当りの吸収率は約
0.04 %であり充分実用四の有るとと耘判りた。一
方、第4図に示す反射防止膜の一面当りの吸収率は00
7飴とな9吸収が大きいために大出力炭酸ガスレーザ用
とじては不適当であるが中〜小出力の炭酸ガスレーザ用
としては十分である40以上の特性を考慮すると従来例
(第1図の膜構造)にくらべ耐湿性がすぐれ力つ吸収が
大巾に増加せず膜厚制御も容易な反射゛11論出来る。
発明の効果 以上のように、本発明はKCI基板上にA 82 S 
3膜。
弗化鉛膜およびA S 2 S 3膜の三層膜を形成し
その中や、第一層および第三層のA S 2 S 3膜
の少なくとも−Q’)光学的膜厚を7だけ厚くした塩化
カリウム用τ射防止膜で、従来例にくらべKCIに接す
るA S 2 S 3膜の厚みが3倍と厚いため耐湿性
にすぐれかつ面画シの吸収率が非常に小さいため10 
KWレベルの炭酸ガスレーザにも使用出来、長寿命のK
CI光学部品を実現可能にする。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明者らの発明による従来のKCI用三層反
射防止膜の断面図、第2図乃至第4図は各々本発明によ
るKCI用三層反射防止膜の実施例を2 ・・・・・A
 82 S3膜 3・・・・・・・・・・・PbF2膜 4・・・・・・・A S 2 S 3膜5.5′・・・
・・AS2S3膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)塩化カリウム基板よりなる赤外透過基板上に第1
    の三硫化砒素膜、弗化鉛膜、および第2の三硫化砒素膜
    を順次形成し、前記第1および第2の三硫化砒素膜の少
    なくとも一方の光学的膜厚にλ/2の光学的膜厚を付加
    したことを特徴とする塩化カリウム用反射防止膜。
  2. (2)第1の三硫化砒素膜の膜厚を増大させた特許請求
    の範囲第1項記載の塩化カリウム用反射防止膜。
  3. (3)第1の三硫化砒素膜、弗化鉛膜、第2の三硫化砒
    素膜の光学的膜厚を、それぞれ753μm〜8.16μ
    m 、1.26μm −1,36μm、 0゜96.1
    7m 〜1.0411mに選定した特許請求の範囲第1
    項記載の反射防止膜。
JP59119918A 1984-06-13 1984-06-13 塩化カリウム用反射防止膜 Pending JPS60263901A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59119918A JPS60263901A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 塩化カリウム用反射防止膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59119918A JPS60263901A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 塩化カリウム用反射防止膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60263901A true JPS60263901A (ja) 1985-12-27

Family

ID=14773399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59119918A Pending JPS60263901A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 塩化カリウム用反射防止膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60263901A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58221803A (ja) * 1982-06-19 1983-12-23 Agency Of Ind Science & Technol 塩化カリウム用反射防止膜

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58221803A (ja) * 1982-06-19 1983-12-23 Agency Of Ind Science & Technol 塩化カリウム用反射防止膜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4190321A (en) Microstructured transmission and reflectance modifying coating
Granqvist Solar energy materials: Overview and some examples
US4252843A (en) Process for forming a microstructured transmission and reflectance modifying coating
CA1228225A (en) Method of manufacturing an optical interference authenticating device
US2207656A (en) Process of decreasing reflection of light from surfaces, and articles so produced
JPS5890604A (ja) 赤外線遮蔽積層体
JPS6120932B2 (ja)
US4533593A (en) Antireflection coating for potassium chloride
JPS60185903A (ja) 複合フイルムの形成法
JP3704739B2 (ja) ZnSを基板とする耐環境性赤外線透過構造体
JPS6235641B2 (ja)
US3493289A (en) Coated optical devices
JPS6161642B2 (ja)
JPS6161641B2 (ja)
JPS6259281B2 (ja)
JPH08310840A (ja) 反射防止膜
JPS58182602A (ja) ブリユ−スタ−窓
JPS6240681B2 (ja)
CN1034070A (zh) 全反射激光防护镜
JPS58221804A (ja) セレン化亜鉛用反射防止膜
JPS6128963B2 (ja)
JP2026080394A (ja) 放射冷却膜および放射冷却シート
JPH0152721B2 (ja)
JPS60245775A (ja) 反射防止膜
JPS63239042A (ja) 熱線反射膜