JPS6128963B2 - - Google Patents
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- JPS6128963B2 JPS6128963B2 JP57128778A JP12877882A JPS6128963B2 JP S6128963 B2 JPS6128963 B2 JP S6128963B2 JP 57128778 A JP57128778 A JP 57128778A JP 12877882 A JP12877882 A JP 12877882A JP S6128963 B2 JPS6128963 B2 JP S6128963B2
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、炭酸ガスレーザ光（波長10.6μｍ）
に対して低吸収であつて猶且つ0.6328μｍ波長の
He−Neレーザ光に対しても良好となる透過性を
有し、基板に対する高密着性、更には耐水性をも
兼ね備えたレーザ光学部品に関するものである。
に対して低吸収であつて猶且つ0.6328μｍ波長の
He−Neレーザ光に対しても良好となる透過性を
有し、基板に対する高密着性、更には耐水性をも
兼ね備えたレーザ光学部品に関するものである。
従来例の構成とその問題点
一般に、レーザ発振装置内部及びその周辺にて
使用される光学部品用誘電体膜は、発振波長に対
して光吸収が微少である事、光軸調整作業時に採
用されるHe−Neレーザ光（波長0.6328μｍ）に
ても良好なる透過性で代表される高品位光学特性
を有し、更には光学部品基板との高密着性、誘電
体膜表面の耐摩耗性等で表現されるところの物理
的安定性、耐薬品性（耐水性を含む）であるとこ
ろの化学的安定性に富む総合的特性を具備してい
なければならない。特に加工用炭酸ガスレーザの
出力レベルが増加するにつれて光学部品用誘電体
膜での熱発生、基板からの剥離の問題が耐光力と
いう点で重要視される。光軸調整作業で広く採用
されているHe−Neレーザ光追跡法を容易ならし
める0.6328μｍ波長光透明性は被加工物の最終仕
上り寸法精度に、耐水性は光学部品の寿命に直接
的影響を与える因子であるため、現場作業担当者
から強く要望されている誘電体膜特性である。
使用される光学部品用誘電体膜は、発振波長に対
して光吸収が微少である事、光軸調整作業時に採
用されるHe−Neレーザ光（波長0.6328μｍ）に
ても良好なる透過性で代表される高品位光学特性
を有し、更には光学部品基板との高密着性、誘電
体膜表面の耐摩耗性等で表現されるところの物理
的安定性、耐薬品性（耐水性を含む）であるとこ
ろの化学的安定性に富む総合的特性を具備してい
なければならない。特に加工用炭酸ガスレーザの
出力レベルが増加するにつれて光学部品用誘電体
膜での熱発生、基板からの剥離の問題が耐光力と
いう点で重要視される。光軸調整作業で広く採用
されているHe−Neレーザ光追跡法を容易ならし
める0.6328μｍ波長光透明性は被加工物の最終仕
上り寸法精度に、耐水性は光学部品の寿命に直接
的影響を与える因子であるため、現場作業担当者
から強く要望されている誘電体膜特性である。
以下に反射防止膜を例に従来例について説明す
る。
る。
従来、炭酸ガスレーザ用のZnSe用反射防止膜
には、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
が生じたり、レーザ光に対する膜厚増加に供う吸
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膜の層数は三層が限度で
ある。
には、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
が生じたり、レーザ光に対する膜厚増加に供う吸
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膜の層数は三層が限度で
ある。
単層膜構造がもつとも製作上容易である。光学
の理論によれば、屈折率ｎが基板の屈折率ｎsの
平方根√sに等しい条件を満足すれば、光学的
厚みnd＝λ／４（λ＝10.6μｍの場合、nd＝2.65
μｍ）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。自然界にはなかなか上
記の条件を満足するものが存在しないが、幸なこ
とに弗化鉛（PbF2）なる物質は屈折率ｎが約1.55
でZnSe基板の屈折率nsの平方根√＝√2.40≒
1.55に等しく上記条件を満足する。さらにPbF2
蒸着膜の吸収係数βは約２cm-1の程度と低く充
分、大出力CO2レーザ光にも使用出来、さらに
He−Ne光にも透過性が良いという利点がある
が、残念ながら水に対して弱く、あやまつて表面
に水をかけたりするとPbF2膜にひび割れが生じ
たり、散乱が増加し使用出来なくなるという欠点
を有した。
の理論によれば、屈折率ｎが基板の屈折率ｎsの
平方根√sに等しい条件を満足すれば、光学的
厚みnd＝λ／４（λ＝10.6μｍの場合、nd＝2.65
μｍ）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。自然界にはなかなか上
記の条件を満足するものが存在しないが、幸なこ
とに弗化鉛（PbF2）なる物質は屈折率ｎが約1.55
でZnSe基板の屈折率nsの平方根√＝√2.40≒
1.55に等しく上記条件を満足する。さらにPbF2
蒸着膜の吸収係数βは約２cm-1の程度と低く充
分、大出力CO2レーザ光にも使用出来、さらに
He−Ne光にも透過性が良いという利点がある
が、残念ながら水に対して弱く、あやまつて表面
に水をかけたりするとPbF2膜にひび割れが生じ
たり、散乱が増加し使用出来なくなるという欠点
を有した。
上記の欠点を改良するために二層膜構造の反射
防止膜が考えられた。二層膜構造に関する
Schusterの関係式を満足する様に二種類の誘電
体物質とそれぞれの光学的膜厚が求められた。す
なわち(イ)ZnSe基板上にまず弗化バリウム
（BaF2）をnd＝1.5455μｎ、さらにその上にZnSe
をnd＝0.4961μｍ付ける事により、膜の吸収が無
いとすれば反射率を零にすることが出来る。現実
には、BaF2膜の吸収係数がβ−15cm-1と大きく
大出力CO2レーザ用としては不適当であることが
結論された。(ロ)他の組合せとしてBaF2の替りに
四弗化トリウムを使用した二層反射防止膜として
ZnSe基板上にThF4をnd＝1.3992μｍ付けさらに
ZnSeをnd＝0.5565μｍ付ける事が考えられる。
この方法の欠点はThF4が放射性物質であるため
に作業上の安全性におとり、さらに我が国におい
ては放射性規制物資の指定を受けており法律的に
も使用が難かしく、かつ高純度のThF4を入手す
ることが困難な状況にある。現在我々が入手出来
る純度のThF4の蒸着膜の吸収係数はβ＝15〜30
cm-1と大きく大出力CO2レーザ用としては不適当
であることが結論された。
防止膜が考えられた。二層膜構造に関する
Schusterの関係式を満足する様に二種類の誘電
体物質とそれぞれの光学的膜厚が求められた。す
なわち(イ)ZnSe基板上にまず弗化バリウム
（BaF2）をnd＝1.5455μｎ、さらにその上にZnSe
をnd＝0.4961μｍ付ける事により、膜の吸収が無
いとすれば反射率を零にすることが出来る。現実
には、BaF2膜の吸収係数がβ−15cm-1と大きく
大出力CO2レーザ用としては不適当であることが
結論された。(ロ)他の組合せとしてBaF2の替りに
四弗化トリウムを使用した二層反射防止膜として
ZnSe基板上にThF4をnd＝1.3992μｍ付けさらに
ZnSeをnd＝0.5565μｍ付ける事が考えられる。
この方法の欠点はThF4が放射性物質であるため
に作業上の安全性におとり、さらに我が国におい
ては放射性規制物資の指定を受けており法律的に
も使用が難かしく、かつ高純度のThF4を入手す
ることが困難な状況にある。現在我々が入手出来
る純度のThF4の蒸着膜の吸収係数はβ＝15〜30
cm-1と大きく大出力CO2レーザ用としては不適当
であることが結論された。
低屈折率物質としてBaF2、ThF4が使用出来な
いとすると本出願人の提案になる吸収係数の小さ
なPbF2を使つてその水に弱い点をピンホールが
出来にくいカルコゲナイドガラスではさみこみ保
護する構造とした三層膜反射防止膜が考えられ
る。この場合三層膜構造に関するMouchartの関
係式を満足する様に三種類の誘電体物質とそれぞ
れの光学的膜厚が求められた。すなわちZnSe基
板の上に屈折率2.8なるカルコゲナイドガラスで
ある三硫化セレンAs2Se3をnd＝2.65μｍ、次に
PbF2をnd＝1.4164μｍ、さらにその上にAs2Se3
をnd＝0.6128μｍ付けることにより吸収が少なく
かつ0.6328μｍのHe−Neレーザ光に対して透明
で耐水性にも優れた反射防止膜が得られる。本方
法の欠点はAs2Se3が基板であるZnSeと密着性が
良くない事、又かりに密着したとしてもCO2レー
ザ光の繰り返し照射による加熱冷却の繰り返しに
より線膨張係数の差が大きいために（ZnSeの線
膨張係数8.5×10-6／℃・As2Se3の線膨張係数19
×10-6／℃）、剥離の生ずる危険性を有してい
る。さらにAs2Se3は表面がやわらかいためにき
ずつきやすいという欠点があつた。
いとすると本出願人の提案になる吸収係数の小さ
なPbF2を使つてその水に弱い点をピンホールが
出来にくいカルコゲナイドガラスではさみこみ保
護する構造とした三層膜反射防止膜が考えられ
る。この場合三層膜構造に関するMouchartの関
係式を満足する様に三種類の誘電体物質とそれぞ
れの光学的膜厚が求められた。すなわちZnSe基
板の上に屈折率2.8なるカルコゲナイドガラスで
ある三硫化セレンAs2Se3をnd＝2.65μｍ、次に
PbF2をnd＝1.4164μｍ、さらにその上にAs2Se3
をnd＝0.6128μｍ付けることにより吸収が少なく
かつ0.6328μｍのHe−Neレーザ光に対して透明
で耐水性にも優れた反射防止膜が得られる。本方
法の欠点はAs2Se3が基板であるZnSeと密着性が
良くない事、又かりに密着したとしてもCO2レー
ザ光の繰り返し照射による加熱冷却の繰り返しに
より線膨張係数の差が大きいために（ZnSeの線
膨張係数8.5×10-6／℃・As2Se3の線膨張係数19
×10-6／℃）、剥離の生ずる危険性を有してい
る。さらにAs2Se3は表面がやわらかいためにき
ずつきやすいという欠点があつた。
発明の目的
本発明の目的はAs2Se3の持つアモルフアス状
態の利点を有しかつ上記欠点である低密着性とや
わらかいという欠点を改良し、化学的安定性が高
く、機械的強度にも優れ、He−Neレーザ光に対
しても良好な透過特性を有するレーザ光学部品を
提供するものである。
態の利点を有しかつ上記欠点である低密着性とや
わらかいという欠点を改良し、化学的安定性が高
く、機械的強度にも優れ、He−Neレーザ光に対
しても良好な透過特性を有するレーザ光学部品を
提供するものである。
発明の構成
本発明のレーザ光学部品は、ヒ素（As）、セレ
ン（Se）、亜鉛（Zn）よりなる ZnxAs2Se3+x〔0.1ｘ１〕 であらわされる三元系カルコゲナイドガラス層
を、セレン化亜鉛（ZnSe）基板とその上に形成
される１層以上の誘電体層との間に形成し、さら
に最外誘電体層上に、ZnxAs2Se3+x〔0.1ｘ
１〕であらわされる三元系カルコゲナイドガラス
層を設けるようにしたものである。
ン（Se）、亜鉛（Zn）よりなる ZnxAs2Se3+x〔0.1ｘ１〕 であらわされる三元系カルコゲナイドガラス層
を、セレン化亜鉛（ZnSe）基板とその上に形成
される１層以上の誘電体層との間に形成し、さら
に最外誘電体層上に、ZnxAs2Se3+x〔0.1ｘ
１〕であらわされる三元系カルコゲナイドガラス
層を設けるようにしたものである。
実施例の説明
本発明で使用されるZnxAs2Se3+x〔0.1ｘ＜
１〕で表わされるカルコゲナイドガラスは以下の
様にして製成した。第１図は製作に使用した装置
の概念図である。前もつて所定のモル比で秤量さ
れた、Zn、As、Seの三元素の混合物１を石英管
２に充填し、真空度５×10-6mmHgまで真空排気
し封じ切り部３にて溶融封じを行ない、次にこの
混合物入り石英封じ切り管を電気炉４によつて
850℃まで徐々に昇温し６時間以上該温度に保持
しその後電気炉４から速やかに取り出し、室温ま
で急冷した。
１〕で表わされるカルコゲナイドガラスは以下の
様にして製成した。第１図は製作に使用した装置
の概念図である。前もつて所定のモル比で秤量さ
れた、Zn、As、Seの三元素の混合物１を石英管
２に充填し、真空度５×10-6mmHgまで真空排気
し封じ切り部３にて溶融封じを行ない、次にこの
混合物入り石英封じ切り管を電気炉４によつて
850℃まで徐々に昇温し６時間以上該温度に保持
しその後電気炉４から速やかに取り出し、室温ま
で急冷した。
得られた三元系カルコゲナイドは以下の性質を
有する。
有する。
(1) Ｘ線分析によりｘが0.1から１の範囲におい
て結晶構造はアモルフアス状態のガラスである
事が確認された。従つて、As2Se3と同様にピ
ンホールが出来にくく水に弱いPbF2用の保護
膜として有効に作用する。
て結晶構造はアモルフアス状態のガラスである
事が確認された。従つて、As2Se3と同様にピ
ンホールが出来にくく水に弱いPbF2用の保護
膜として有効に作用する。
(2) 構成元素の中に基板の構成元素であるZnと
Seの両方を含むためSeしか含まないAs2Se3よ
りも基板との密着性が本質的に良い。
Seの両方を含むためSeしか含まないAs2Se3よ
りも基板との密着性が本質的に良い。
(3) ｘ＝0.1の場合の蒸着膜の吸収係数βは1.04
cm-1でありｘ＝１の場合の蒸着膜の吸収係数β
は2.3cm-1であり、As2Se3単体の場合と同程度
の吸収係数である。これはZnSeの吸収係数が
β＝２cm-1の程度であることからも妥当な数値
である。この程度の吸収係数であれば充分数
KW出力レベルのCO2レーザ用に使用出来る。
cm-1でありｘ＝１の場合の蒸着膜の吸収係数β
は2.3cm-1であり、As2Se3単体の場合と同程度
の吸収係数である。これはZnSeの吸収係数が
β＝２cm-1の程度であることからも妥当な数値
である。この程度の吸収係数であれば充分数
KW出力レベルのCO2レーザ用に使用出来る。
(4) 波長0.6328μｍのHe−Neレーザ光に対しも
膜厚2.5μｍの膜で透過率約30％であるので充
分ビームアライメントが可能な膜である。
膜厚2.5μｍの膜で透過率約30％であるので充
分ビームアライメントが可能な膜である。
(5) As2Se3膜の鉛筆硬度が２〜3Hであつたもの
が４〜5Hに上昇し誘電体膜表面のキズ付きを
低減させる事が出来る。
が４〜5Hに上昇し誘電体膜表面のキズ付きを
低減させる事が出来る。
(6) この新規物質はZnの成分量をｘが0.1から１
まで大きく変化させた場合でも、それらの屈折
率変化は微少であり第２図に示した如く、屈折
率は波長３μｍから11μｍの領域において約
2.82の値を持つ。ｘの値が大きく変化しても屈
折率の変化が少ないという意味で製作上屈折率
に関して再現性の良い物質である。
まで大きく変化させた場合でも、それらの屈折
率変化は微少であり第２図に示した如く、屈折
率は波長３μｍから11μｍの領域において約
2.82の値を持つ。ｘの値が大きく変化しても屈
折率の変化が少ないという意味で製作上屈折率
に関して再現性の良い物質である。
以下に該新規物質を使つた応用例としてZnSe
用反射防止膜を実施例１に、部分反射膜を実施例
２と３に示す。
用反射防止膜を実施例１に、部分反射膜を実施例
２と３に示す。
実施例 １
第３図はZnSe基板上の三層反射防止膜の膜構
造図である。図中、５は両面が超精密に研磨され
たZnSe基板である。６は屈折率約2.82なる新規
カルコゲナイドガラスZnxAs2Se3+x（0.1ｘ
１）であり光学的厚みnd＝2.65μｍである。７は
屈折率1.55なるPbF2で光学的厚みnd＝1.3957μ
ｍである。８は６と同じ新規カルコゲナイドガラ
スで、光学的厚みnd＝0.6248μｍである。以上の
様にそれぞれの物質をZnSe基板上に順次抵抗加
熱真空蒸着法を用い蒸着する。このような三層構
造による反射防止膜の分光特性は各膜の吸収を零
とした近似において第４図に示す様になり波長
10.6μｍにおいて反射率が零になる事が示され
る。各蒸着膜の吸収係数を考慮し反射防止膜の全
吸収を推定すると以下の様になる。
造図である。図中、５は両面が超精密に研磨され
たZnSe基板である。６は屈折率約2.82なる新規
カルコゲナイドガラスZnxAs2Se3+x（0.1ｘ
１）であり光学的厚みnd＝2.65μｍである。７は
屈折率1.55なるPbF2で光学的厚みnd＝1.3957μ
ｍである。８は６と同じ新規カルコゲナイドガラ
スで、光学的厚みnd＝0.6248μｍである。以上の
様にそれぞれの物質をZnSe基板上に順次抵抗加
熱真空蒸着法を用い蒸着する。このような三層構
造による反射防止膜の分光特性は各膜の吸収を零
とした近似において第４図に示す様になり波長
10.6μｍにおいて反射率が零になる事が示され
る。各蒸着膜の吸収係数を考慮し反射防止膜の全
吸収を推定すると以下の様になる。
三層反射防止膜の場合、反射防止膜内の電界強
度を考慮すると全吸収（βｂ）Totalは各膜の吸
収（βidi）の総和の約２分の１と近似出来る。
度を考慮すると全吸収（βｂ）Totalは各膜の吸
収（βidi）の総和の約２分の１と近似出来る。
ここでβｉは各膜の吸収係数、diは各膜の厚み
である。本三層構造の場合、第一層の吸収β1d1
は２cm-1×0.9397×10-4cm≒1.9×10-4、すなわち
約0.019％である。第二層の吸収β2d2は２cm-1×
0.90×10-4cm≒1.8×10-4、すなわち約0.018％で
ある。第三層の吸収β3d3は２cm-1×0.2216×10-4
cm≒0.4×10-4、すなわち約0.004％である。従つ
て三層膜の全吸収は約0.02％となる。この反射防
止膜に10KWという大パワーの炭酸ガスレーザ光
が入射した場合には10KWのパワーの0.02％が熱
として発生する。すなわち、2Wの熱発生源とし
て作用するがこの程度の熱発生は実用の冷却方法
で十分対処出来、光学部品の原因とはならない。
である。本三層構造の場合、第一層の吸収β1d1
は２cm-1×0.9397×10-4cm≒1.9×10-4、すなわち
約0.019％である。第二層の吸収β2d2は２cm-1×
0.90×10-4cm≒1.8×10-4、すなわち約0.018％で
ある。第三層の吸収β3d3は２cm-1×0.2216×10-4
cm≒0.4×10-4、すなわち約0.004％である。従つ
て三層膜の全吸収は約0.02％となる。この反射防
止膜に10KWという大パワーの炭酸ガスレーザ光
が入射した場合には10KWのパワーの0.02％が熱
として発生する。すなわち、2Wの熱発生源とし
て作用するがこの程度の熱発生は実用の冷却方法
で十分対処出来、光学部品の原因とはならない。
なお該反射防止膜でのHe−Neレーザ光に対す
る透過率は約50％でありビームアライメントも容
易である。又水に弱いPbF2を該新規三元系カル
コゲナイドガラスで保護しているので耐水性も優
れ、さらに表面の鉛筆硬度も４〜5Hとなつてお
りクリーニング時においてもきずつきにくくなつ
ている。さらに該新規三元系カルコゲナイドガラ
ス膜はZnSe基板への密着度も優れている。以上
まとめると、本三層反射防止膜は10.6μｍ波長に
対する吸収が0.02％と少なく、光軸調整作業時に
採用されるHe−Neレーザ光にも良好なる透過性
で代表される高品位光学特性を有し、更には
ZnSe基板との高密着性、膜表面の耐摩耗性等で
表現されるところの物理的安定性、耐薬品性（耐
水性を含む）であるところの化学安定性に富む総
合的特性を具備しているので、大パワーの炭酸ガ
スレーザ用の反射防止膜として実用上十分な効果
を発揮する。
る透過率は約50％でありビームアライメントも容
易である。又水に弱いPbF2を該新規三元系カル
コゲナイドガラスで保護しているので耐水性も優
れ、さらに表面の鉛筆硬度も４〜5Hとなつてお
りクリーニング時においてもきずつきにくくなつ
ている。さらに該新規三元系カルコゲナイドガラ
ス膜はZnSe基板への密着度も優れている。以上
まとめると、本三層反射防止膜は10.6μｍ波長に
対する吸収が0.02％と少なく、光軸調整作業時に
採用されるHe−Neレーザ光にも良好なる透過性
で代表される高品位光学特性を有し、更には
ZnSe基板との高密着性、膜表面の耐摩耗性等で
表現されるところの物理的安定性、耐薬品性（耐
水性を含む）であるところの化学安定性に富む総
合的特性を具備しているので、大パワーの炭酸ガ
スレーザ用の反射防止膜として実用上十分な効果
を発揮する。
実施例 ２
第５図はZnSe基板上の三層部分反射膜（反射
率70％）の膜構造図である。図中５は両面が超精
密に研磨されたZnSe基板である。６は屈折率約
2.28なる新規カルコゲナイドガラスZnxAs2Se3+x
（0.1ｘ１）であり光学的厚みnd＝2.65μｍで
ある。９は屈折率1.55なるPbF2で光学的厚みnd
＝2.65μｍである。図の様にそれぞれの物質を
ZnSe基板上に順次抵抗加熱真空蒸着法等を用い
蒸着する。本三層構造による部分反射膜の分光特
性は各膜の吸収を零とした近似において第６図に
示す様になり波長10.6μｍにおいて反射率が約70
％となる事が示めされる。部分反射膜の全吸収を
実施例１において推定した様に求めてみると約
0.057％となり、10KWという大パワー炭酸ガス
レーザ光による熱発生パワーは5.7Wでありこの
程度の熱発生は実用の冷却方法で十分対処出来、
光学部品の破壊の原因とはならない。本三層部分
透過膜は実施例１の場合と同様に10.6μｍ波長に
対する吸収が少なく、光軸調整作業時に採用され
るHe−Neレーザ光にも良好な透過性で代表され
る高品位光学特性を有し、更にはZnSe基板との
高密着性、膜表面の耐摩耗性等で表現されるとこ
ろの物理的安定性、耐薬品性（耐水性を含む）で
あるところの化学安定性に富む総合的特性を具備
しているので、大パワーの炭酸ガスレーザ用の部
分反射膜として実用上十分な効果を発揮する。
率70％）の膜構造図である。図中５は両面が超精
密に研磨されたZnSe基板である。６は屈折率約
2.28なる新規カルコゲナイドガラスZnxAs2Se3+x
（0.1ｘ１）であり光学的厚みnd＝2.65μｍで
ある。９は屈折率1.55なるPbF2で光学的厚みnd
＝2.65μｍである。図の様にそれぞれの物質を
ZnSe基板上に順次抵抗加熱真空蒸着法等を用い
蒸着する。本三層構造による部分反射膜の分光特
性は各膜の吸収を零とした近似において第６図に
示す様になり波長10.6μｍにおいて反射率が約70
％となる事が示めされる。部分反射膜の全吸収を
実施例１において推定した様に求めてみると約
0.057％となり、10KWという大パワー炭酸ガス
レーザ光による熱発生パワーは5.7Wでありこの
程度の熱発生は実用の冷却方法で十分対処出来、
光学部品の破壊の原因とはならない。本三層部分
透過膜は実施例１の場合と同様に10.6μｍ波長に
対する吸収が少なく、光軸調整作業時に採用され
るHe−Neレーザ光にも良好な透過性で代表され
る高品位光学特性を有し、更にはZnSe基板との
高密着性、膜表面の耐摩耗性等で表現されるとこ
ろの物理的安定性、耐薬品性（耐水性を含む）で
あるところの化学安定性に富む総合的特性を具備
しているので、大パワーの炭酸ガスレーザ用の部
分反射膜として実用上十分な効果を発揮する。
実施例 ３
第７図はZnSe基板上の三層部分反射膜（反射
率70％）の膜構造図である。図中５は両面が超精
密に研磨されたZnSe基板である。６は屈折率約
2.82なる新規カルコゲナイドガラスZnxAs2Se3+x
（0.1ｘ１）であり光学的厚みnd＝2.65μｍで
ある。９は屈折率約1.55なるPbF2で光学的厚み
nd＝2.65μｍである。図の様にそれぞれの物質を
ZnSe基板上に順次抵抗加熱真空蒸着法等を用い
形成する。本五層構造による部分反射膜の分光特
性は各膜の吸収を零とした近似において第８図に
示す様になり波長10.6μｍにおいて反射率が約90
％となる事が示めされている。部分反射膜の全吸
収を推定してみると約0.12％となり、10KWとい
う大パワー炭酸ガスレーザ光による熱発生パワー
は12Wとでありこの程度の熱発生は実用の冷却法
で十分対処出来、光学部品の破壊の原因とはなら
ない。本五層部分透過膜は実施例１、２の場合と
同様に10.6μｍ波長に対する吸収が少なく、光軸
調整作業時に採用されるHe−Neレーザ光にも良
好な透過性で代表される高品位光学特性を有し、
さらにはZnSe基板との高密着性、膜表面の耐摩
耗性等で表現されるところの物理的安定性、耐薬
品性（耐水性を含む）であるところの化学安定性
に富む総合的特性を具備しているので、大パワー
の炭酸ガスレーザ用の部分反射膜として実用上十
分な効果を発揮する。
率70％）の膜構造図である。図中５は両面が超精
密に研磨されたZnSe基板である。６は屈折率約
2.82なる新規カルコゲナイドガラスZnxAs2Se3+x
（0.1ｘ１）であり光学的厚みnd＝2.65μｍで
ある。９は屈折率約1.55なるPbF2で光学的厚み
nd＝2.65μｍである。図の様にそれぞれの物質を
ZnSe基板上に順次抵抗加熱真空蒸着法等を用い
形成する。本五層構造による部分反射膜の分光特
性は各膜の吸収を零とした近似において第８図に
示す様になり波長10.6μｍにおいて反射率が約90
％となる事が示めされている。部分反射膜の全吸
収を推定してみると約0.12％となり、10KWとい
う大パワー炭酸ガスレーザ光による熱発生パワー
は12Wとでありこの程度の熱発生は実用の冷却法
で十分対処出来、光学部品の破壊の原因とはなら
ない。本五層部分透過膜は実施例１、２の場合と
同様に10.6μｍ波長に対する吸収が少なく、光軸
調整作業時に採用されるHe−Neレーザ光にも良
好な透過性で代表される高品位光学特性を有し、
さらにはZnSe基板との高密着性、膜表面の耐摩
耗性等で表現されるところの物理的安定性、耐薬
品性（耐水性を含む）であるところの化学安定性
に富む総合的特性を具備しているので、大パワー
の炭酸ガスレーザ用の部分反射膜として実用上十
分な効果を発揮する。
発明の効果
以上の実施例で示した様に本発明による新規三
元系カルコゲナイドガラス誘電体膜
〔ZnxAs2Se3+x（0.1ｘ１）〕をZnSe基板に用
いる各種光学特性を持つ誘電体多層膜、（例えば
反射防止膜、部分透過膜等）を構成する要素膜の
うち基板と接する第一層に使用すれば基板との密
着性が向上し、さらに一番外側の表面膜として使
用することにより中間層の化学的不安定性や機械
的弱わさを保護する保護膜として効果をも発揮す
る。さらにHe−Neレーザ光に対しても良好な透
過性を持つので出来あがつた光学部品はビームア
ライメントが可能であり、さらに該新規カルコゲ
ナイドガラス誘電体膜の10.6μｍ炭酸ガスレーザ
光に対する吸収が少ないので10KWレベルの大パ
ワー炭酸ガスレーザ用のZnSe窓、レンズ、出力
結合鏡、ビームスプリツター等を実現可能にする
ものである。
元系カルコゲナイドガラス誘電体膜
〔ZnxAs2Se3+x（0.1ｘ１）〕をZnSe基板に用
いる各種光学特性を持つ誘電体多層膜、（例えば
反射防止膜、部分透過膜等）を構成する要素膜の
うち基板と接する第一層に使用すれば基板との密
着性が向上し、さらに一番外側の表面膜として使
用することにより中間層の化学的不安定性や機械
的弱わさを保護する保護膜として効果をも発揮す
る。さらにHe−Neレーザ光に対しても良好な透
過性を持つので出来あがつた光学部品はビームア
ライメントが可能であり、さらに該新規カルコゲ
ナイドガラス誘電体膜の10.6μｍ炭酸ガスレーザ
光に対する吸収が少ないので10KWレベルの大パ
ワー炭酸ガスレーザ用のZnSe窓、レンズ、出力
結合鏡、ビームスプリツター等を実現可能にする
ものである。
第１図は本発明に使用する新規カルコゲナイド
ガラスを調整するための装置の断面図、第２図は
前記カルコゲナイドガラスの屈折率の波長依存性
を示す図、第３図は、本発明の第１の実施例であ
るZnSe用反射防止膜の断面図、第４図は前記反
射防止膜の反射率波長依存性を示す図、第５図は
本発明の第２の実施例であるZnSe用部分反射膜
の断面図、第６図は前記部分反射膜の反射率波長
依存性を示す図、第７図は第３の実施例である
ZnSe用部分反射膜の断面図、第８図は前記部分
反射膜の反射率波長依存性を示す図である。 １……カルコゲナイド混合物、２……石英反応
管、３……溶融封じ切り部、４……電気炉、５…
…ZnSe基板、６……光学的厚みnd＝2.65μｍな
るZnxAs2Se3+x（0.1ｘ１）膜、７……光学的
厚みnd＝1.3957μｍなるPbF2膜、８……光学的
厚みnd＝0.6248μｍなるZnxAs2Se3+x（0.1ｘ
１）膜、９……光学的厚みnd＝2.65μｍなる
PbF2膜。
ガラスを調整するための装置の断面図、第２図は
前記カルコゲナイドガラスの屈折率の波長依存性
を示す図、第３図は、本発明の第１の実施例であ
るZnSe用反射防止膜の断面図、第４図は前記反
射防止膜の反射率波長依存性を示す図、第５図は
本発明の第２の実施例であるZnSe用部分反射膜
の断面図、第６図は前記部分反射膜の反射率波長
依存性を示す図、第７図は第３の実施例である
ZnSe用部分反射膜の断面図、第８図は前記部分
反射膜の反射率波長依存性を示す図である。 １……カルコゲナイド混合物、２……石英反応
管、３……溶融封じ切り部、４……電気炉、５…
…ZnSe基板、６……光学的厚みnd＝2.65μｍな
るZnxAs2Se3+x（0.1ｘ１）膜、７……光学的
厚みnd＝1.3957μｍなるPbF2膜、８……光学的
厚みnd＝0.6248μｍなるZnxAs2Se3+x（0.1ｘ
１）膜、９……光学的厚みnd＝2.65μｍなる
PbF2膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セレン化亜鉛基板上に、ZnxAs2Se3+x（0.1
ｘ１）で表わされる第１のカルコゲナイドガラ
ス層を介して少くとも１層の誘電体膜を設け、前
記誘電体膜上をZnxAs2Se3+x（0.1ｘ１）で表
わされる第２のカルコゲナイドガラス層で覆つた
ことを特徴とするレーザ光学部品。 ２ 誘電体膜が少なくとも弗化鉛を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ光学
部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128778A JPS5918901A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | レ−ザ光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57128778A JPS5918901A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | レ−ザ光学部品 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58011780A Division JPS5918902A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | レ−ザ光学部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5918901A JPS5918901A (ja) | 1984-01-31 |
| JPS6128963B2 true JPS6128963B2 (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=14993227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57128778A Granted JPS5918901A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | レ−ザ光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918901A (ja) |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP57128778A patent/JPS5918901A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5918901A (ja) | 1984-01-31 |
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