JPS63165801A - レ−ザ用光学材料 - Google Patents
レ−ザ用光学材料Info
- Publication number
- JPS63165801A JPS63165801A JP30993286A JP30993286A JPS63165801A JP S63165801 A JPS63165801 A JP S63165801A JP 30993286 A JP30993286 A JP 30993286A JP 30993286 A JP30993286 A JP 30993286A JP S63165801 A JPS63165801 A JP S63165801A
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- laser light
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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、レーザ光耐性に優れた、レーザ部品あるいは
レーザ光に対して使用される光学部品材料に関するもの
である。
レーザ光に対して使用される光学部品材料に関するもの
である。
［従来の技術］
近年レーザの発達と共に、その単色性、指向性、干渉性
、エネルギー集中性および高輝度性などのレーザの特性
を利用した応用が盛んになってきた。
、エネルギー集中性および高輝度性などのレーザの特性
を利用した応用が盛んになってきた。
それと共に、レンズ、ミラー、プリズム、ビームスプリ
ッタ−などの従来の光学部品、および薄膜先導波路など
を利用した微小光学部品、さらにはレーザ媒質などに使
用される材料が数多く要求されるようになった。
ッタ−などの従来の光学部品、および薄膜先導波路など
を利用した微小光学部品、さらにはレーザ媒質などに使
用される材料が数多く要求されるようになった。
これ等光学材料としては、従来ガラスを代表とする無機
材料が用いられて来た。しかし比重が小さく軽量、成型
加工が容易で加工方法も多い、材料が多用である、さら
には価格の点から有機高分子材料が大いに注目されてい
る。
材料が用いられて来た。しかし比重が小さく軽量、成型
加工が容易で加工方法も多い、材料が多用である、さら
には価格の点から有機高分子材料が大いに注目されてい
る。
近年、光学用高分子材料として、その透明性などの特性
からポリスチレン、ポリカーボネートおよびポリメタク
リル酸メチルなどの材料が用いられて来ている（例えば
、「光学材料・部品の加工技術」 （株）総合技術セン
ター、１９８３年）。
からポリスチレン、ポリカーボネートおよびポリメタク
リル酸メチルなどの材料が用いられて来ている（例えば
、「光学材料・部品の加工技術」 （株）総合技術セン
ター、１９８３年）。
しかし、レーザ用光学材料として使用するためには、通
常の光の場合と異なり、レーザ光は単色ｉ生でその光パ
ワー密度が非常に大きくなるため、レーｔア尤による損
傷が問題となる。
常の光の場合と異なり、レーザ光は単色ｉ生でその光パ
ワー密度が非常に大きくなるため、レーｔア尤による損
傷が問題となる。
例えば、３０ｍＷの半導体レーザを使用したとしても、
そのビーム径を１μｍに絞り込むと、レー（ア光パワー
密度は１ＭＷ／−と非常に大きくなる。
そのビーム径を１μｍに絞り込むと、レー（ア光パワー
密度は１ＭＷ／−と非常に大きくなる。
一般に有機材料は、それが高分子材料であっても無機材
料に比へかなり溶融温度が低く、例えば代表的な耐熱性
高分子であるポリイミドでさえも、１ ｉＶＩ Ｗ ／
ｅＶ程度の光パワー密度のレーザ光を照射すると激し
く燃焼してしまう。
料に比へかなり溶融温度が低く、例えば代表的な耐熱性
高分子であるポリイミドでさえも、１ ｉＶＩ Ｗ ／
ｅＶ程度の光パワー密度のレーザ光を照射すると激し
く燃焼してしまう。
［発明が解決しようとする問題点］
従って、レーザ光パワー密度が大きくなる部位で使用さ
れる（２料必るいはレーザ照射時間が長く要求される部
位で使用される材料については、このレーザ光に対する
耐性が非常に高くな（プればならないという問題がある
。
れる（２料必るいはレーザ照射時間が長く要求される部
位で使用される材料については、このレーザ光に対する
耐性が非常に高くな（プればならないという問題がある
。
本発明の目的は、光パワー密度の大きなレーザ光に対し
ても損傷が生じない、耐性の良い材料を提供することに
ある。
ても損傷が生じない、耐性の良い材料を提供することに
ある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため本発明は下記の構成からなる。
「レーザ光を透過または反射させる材料として、ＪＩＳ
規格に６９１１の測定法による体積電気抵抗率が１０１
５Ωｃｍ以下および吸水率が０．４％以上である高分子
化合物を含有することを特徴とするレーザ用光学材料。
規格に６９１１の測定法による体積電気抵抗率が１０１
５Ωｃｍ以下および吸水率が０．４％以上である高分子
化合物を含有することを特徴とするレーザ用光学材料。
」
すなわち、本発明では体積電気抵抗率が一定の値以下、
さらには吸水率が一定の値以上の高分子化合物を用いる
ことにより、レーザ光に対する耐性が著しく向上したレ
ーザ用光学材料を提供できることを見い出した。
さらには吸水率が一定の値以上の高分子化合物を用いる
ことにより、レーザ光に対する耐性が著しく向上したレ
ーザ用光学材料を提供できることを見い出した。
一般に材料のレーザ光損傷は、その局所光電場の大きさ
に起因する誘電破壊類似の機構と、そのレーザ光間の大
きさに起因するレーザ光吸収による発熱を原因とする溶
融、炭化、分解あるいは燃焼の機構があり、これ等が単
独にあるいは併発して生ずると考えられる。
に起因する誘電破壊類似の機構と、そのレーザ光間の大
きさに起因するレーザ光吸収による発熱を原因とする溶
融、炭化、分解あるいは燃焼の機構があり、これ等が単
独にあるいは併発して生ずると考えられる。
本発明で見い出された特性値が直接上記機構に対応して
いると言うことは出来ないが、体積電気抵抗率の低さあ
るいは吸収率の大きざが、誘電破壊の防止あるいは発熱
の解消に寄与していると考えられる。 、 本発明で規定される体積電気抵抗率（０ｃｍ）および吸
収率〈％〉はＪＩＳ規格に６９１１に従い測定されたも
のである。
いると言うことは出来ないが、体積電気抵抗率の低さあ
るいは吸収率の大きざが、誘電破壊の防止あるいは発熱
の解消に寄与していると考えられる。 、 本発明で規定される体積電気抵抗率（０ｃｍ）および吸
収率〈％〉はＪＩＳ規格に６９１１に従い測定されたも
のである。
以下に本発明に従って高分子化合物の例を挙げ説明づる
が、以下に明示した高分子化合物に限定されるものでは
ない。
が、以下に明示した高分子化合物に限定されるものでは
ない。
体積電気抵抗率１０１５Ω・ｃｔｎより大きな高分子化
合物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーポネー
ｉ〜、ポリプロピレンオキシド、ポリプロピレンスルフ
ィド、ポリエチレンテレフタレートなどがあるが、これ
等はいずれもレーザ耐［生が悪く、レーザ光照射により
損傷を受ける。
合物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーポネー
ｉ〜、ポリプロピレンオキシド、ポリプロピレンスルフ
ィド、ポリエチレンテレフタレートなどがあるが、これ
等はいずれもレーザ耐［生が悪く、レーザ光照射により
損傷を受ける。
一方体積電気抵抗率１０１５Ω・ｃｍより小さく、吸水
率が０．４％以上の高分子化合物としては、ポリアミド
、ポリウレタン、エチルセルロースや酢酸セルロース等
のセルロース類、ポリビニルアルコールなどがおるが、
これ等はレーザ耐性が良く、レーザ光照射によっても簡
単には損傷を受けない。
率が０．４％以上の高分子化合物としては、ポリアミド
、ポリウレタン、エチルセルロースや酢酸セルロース等
のセルロース類、ポリビニルアルコールなどがおるが、
これ等はレーザ耐性が良く、レーザ光照射によっても簡
単には損傷を受けない。
また、体積電気抵抗率は１０１５Ω・ｃｍ以下でも、吸
水率が０．４％以下であるポリメチルメタクリレート、
ポリエチレンと酢酸ビニルとの凡手合体、ポリアセター
ル等は、前記した２つの化合物群の中間的なレーザ耐性
を示す。
水率が０．４％以下であるポリメチルメタクリレート、
ポリエチレンと酢酸ビニルとの凡手合体、ポリアセター
ル等は、前記した２つの化合物群の中間的なレーザ耐性
を示す。
吸水による寸法変化が問題になる材料では、吸水率が低
めの方が良好である場合もある。
めの方が良好である場合もある。
また前記した高分子化合物中でも水素結合性基、特に水
酸基を有するものがレーザ光耐性が顕著である。
酸基を有するものがレーザ光耐性が顕著である。
レーザによる損傷は、照射されるレーザ光のパワー密度
と照射時間によって左右され、レーザ光パワー密度が高
い程また照射時間が長い程、損傷を受は易くなる。また
パルスレーザの場合には、そのパルス幅（光パルスの時
間幅）が長い程、損傷を受は易くなる。
と照射時間によって左右され、レーザ光パワー密度が高
い程また照射時間が長い程、損傷を受は易くなる。また
パルスレーザの場合には、そのパルス幅（光パルスの時
間幅）が長い程、損傷を受は易くなる。
これ等の間の相対的な関係は複雑であるが、レーザ光の
場合は一般の光と箕なり単色性に優れていることもあっ
て、レーザ光パワー密度が１００Ｗ ／ ｃｄ、特にＩ
ＫＷ／ｃｍ２以上になるとこのレーザ光損傷が重要な問
題となり、本発明の様な材料が要求される。従って本発
明の材料は、１００Ｗ／耐以上のレーザ光パワー密度の
レーザ光に耐性を有することが好ましい。
場合は一般の光と箕なり単色性に優れていることもあっ
て、レーザ光パワー密度が１００Ｗ ／ ｃｄ、特にＩ
ＫＷ／ｃｍ２以上になるとこのレーザ光損傷が重要な問
題となり、本発明の様な材料が要求される。従って本発
明の材料は、１００Ｗ／耐以上のレーザ光パワー密度の
レーザ光に耐性を有することが好ましい。
本発明の材料は単に前述した高分子化合物のみからなる
ものだけではなく、その中に他の物質が分散あるいは高
分子鎖中に導入されていても良い。
ものだけではなく、その中に他の物質が分散あるいは高
分子鎖中に導入されていても良い。
この際含有される物質がレーザ損傷を受は易い物質であ
っても、本発明の高分子中に共存させ材料化した場合に
は、レーザ損傷を受けにくくなるという優れた効果も見
い出された。
っても、本発明の高分子中に共存させ材料化した場合に
は、レーザ損傷を受けにくくなるという優れた効果も見
い出された。
この含有される物質が、単に光を透過させたり一般のレ
ンズのようにその形状による働きだけで光に作用するも
のでなく、その物質自体の特性により光に作用する場合
には、種々の特性を付与させたレーザ耐性の優れた材料
を得ることができる。
ンズのようにその形状による働きだけで光に作用するも
のでなく、その物質自体の特性により光に作用する場合
には、種々の特性を付与させたレーザ耐性の優れた材料
を得ることができる。
例えば単に吸収を有する場合もめるが、含有される物質
が屈曲率を変化させたり、フォトクロミック物質のよう
に光の作用により吸収などの特性を有する場合には、特
に有用なレーザ耐性に優れた材料が得られる。
が屈曲率を変化させたり、フォトクロミック物質のよう
に光の作用により吸収などの特性を有する場合には、特
に有用なレーザ耐性に優れた材料が得られる。
これらの応用としては、例えば色素などを分散させ、フ
ィルターやレーザ媒質として使用したり、また光スイッ
チングなどいわゆる光能動素子として使用できる。
ィルターやレーザ媒質として使用したり、また光スイッ
チングなどいわゆる光能動素子として使用できる。
［実施例］
次に実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例１．比較例１゜
各種高分子成形材料について、ＪＩＳ規ＩＫ６９１１に
従い体積電気抵抗率および吸水率を測定した。レーザ光
耐性はＮｄ” −ＹＡＧレーザ光を用い、ピークパワー
密度３０ＭＷ／−および１ＭＷ１０ｔｆ、レーザ光のパ
ルス繰り返しを２０００Ｈ２および２００Ｈ２で１００
〜１０００μｍ厚の目視で透明な試料に照射し、燃焼、
黒化や穴開きなどの損傷の程度で評価した。
従い体積電気抵抗率および吸水率を測定した。レーザ光
耐性はＮｄ” −ＹＡＧレーザ光を用い、ピークパワー
密度３０ＭＷ／−および１ＭＷ１０ｔｆ、レーザ光のパ
ルス繰り返しを２０００Ｈ２および２００Ｈ２で１００
〜１０００μｍ厚の目視で透明な試料に照射し、燃焼、
黒化や穴開きなどの損傷の程度で評価した。
結果は第１表に示すが、同じ傾向を示し系統別に統合で
きるものは一括して試料名とした。
きるものは一括して試料名とした。
この結果でわかるように体積電気抵抗率１０１５Ω・ｃ
ｍ以上の高分子はレーザ損傷を受は易く、体積電気抵抗
率１０１５Ω・ｃｍ以下で吸水率が０．４％以上の高分
子はレーザ光に対してきわめて耐性が強い。
ｍ以上の高分子はレーザ損傷を受は易く、体積電気抵抗
率１０１５Ω・ｃｍ以下で吸水率が０．４％以上の高分
子はレーザ光に対してきわめて耐性が強い。
実施例２
４−ｍ；トロー４−ジメチルアミノアゾベンゼン（ＮＤ
ＡＡ＞の粒径的５０μｍの粉末結晶（試料Ａ）を、ポリ
ビニルアルコール（日本合成化学（株）製ＫＰ−０６＞
２０％水溶液にＫＰ−０６に対し３重量％の濃度に分散
させ、流延、乾燥してＮＤＡＡが結晶状態で分散した厚
さ１００μｍの高分子フィルムを得た（試料Ｂ）。
ＡＡ＞の粒径的５０μｍの粉末結晶（試料Ａ）を、ポリ
ビニルアルコール（日本合成化学（株）製ＫＰ−０６＞
２０％水溶液にＫＰ−０６に対し３重量％の濃度に分散
させ、流延、乾燥してＮＤＡＡが結晶状態で分散した厚
さ１００μｍの高分子フィルムを得た（試料Ｂ）。
一方、ＮＤＡＡをＫＰ−０６の］Ｏ％ＤＭＦ／エタノー
ル／水＝２／１／１ （重量比）溶液にＫＰ−０６に対
し３重間％の濃度で溶解し、流延、乾燥してＮＤＡＡが
均一にＫＰ−０６中に溶解した透明な厚さ１００μｍの
高分子フィルムを得た（試料Ｃ）。
ル／水＝２／１／１ （重量比）溶液にＫＰ−０６に対
し３重間％の濃度で溶解し、流延、乾燥してＮＤＡＡが
均一にＫＰ−０６中に溶解した透明な厚さ１００μｍの
高分子フィルムを得た（試料Ｃ）。
ＮＤＡＡ粉末結晶をスライドグラス上に粘着テープで貼
り付けた試料（試料Ａ）と、これら２種のフィルム（試
料ＢおよびＣ）に、レーザ光繰り返し２ＫＨ２、レーザ
光パワー密度３０ＭＷ／ｃｉのＮｄ”−ＹＡＧレーザ光
を照射し、レーザ光による損傷を観察した。
り付けた試料（試料Ａ）と、これら２種のフィルム（試
料ＢおよびＣ）に、レーザ光繰り返し２ＫＨ２、レーザ
光パワー密度３０ＭＷ／ｃｉのＮｄ”−ＹＡＧレーザ光
を照射し、レーザ光による損傷を観察した。
試料Ａでは、即座に燃焼した。試料ＢおよびＣでは３分
間照射しても同等損傷は見られなかった。
間照射しても同等損傷は見られなかった。
［発明の効果］
本発明では、体積電気抵抗率が１０１５Ωｃｍ以下、お
よび吸水率が０．４％以上の高分子化合物を用いること
によりレーザ光耐性の優れたレーザ用光学材料を提供す
ることができた。
よび吸水率が０．４％以上の高分子化合物を用いること
によりレーザ光耐性の優れたレーザ用光学材料を提供す
ることができた。
Claims (4)
- （１）レーザ光を透過または反射させる材料として、Ｊ
ＩＳ規格Ｋ６９１１の測定法による体積電気抵抗率が１
０＾１＾５Ωｃｍ以下および吸収率が０．４％以上であ
る高分子化合物を含有することを特徴とするレーザ用光
学材料。 - （２）高分子化合物が水素結合性基を持つことを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のレーザ用光学材料
。 - （３）高分子化合物の水素結合性基が水酸基であること
を特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載のレーザ用
光学材料。 - （４）高分子化合物が、１００Ｗ／ｃｍ＾２以上のレー
ザ光パワー密度のレーザ光に耐性を有することを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項記載のレーザ用光学材料
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309932A JPH0664203B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | レ−ザ用光学材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61309932A JPH0664203B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | レ−ザ用光学材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63165801A true JPS63165801A (ja) | 1988-07-09 |
| JPH0664203B2 JPH0664203B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=17999082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61309932A Expired - Lifetime JPH0664203B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | レ−ザ用光学材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664203B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027781A (ja) * | 1995-03-28 | 2007-02-01 | Applied Materials Inc | ポリッシングパッド |
| US7775852B2 (en) | 1995-03-28 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5593122A (en) * | 1978-12-30 | 1980-07-15 | Bayer Ag | Soft contact lens |
| JPS57136601A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-23 | Toray Ind Inc | Urethan resin plastic lens |
| JPS59169820A (ja) * | 1983-03-17 | 1984-09-25 | Takashi Imaoka | 合成樹脂偏光レンズの製法 |
| JPS59232303A (ja) * | 1983-05-28 | 1984-12-27 | デイナミ−ト・ノ−ベル・アクチエンゲゼルシヤフト | プラスチツク光フアイバ− |
| JPS6069602A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Tsutsunaka Plast Kogyo Kk | 近赤外線透過フイルタ−用組成物およびこれを用いた近赤外線透過フイルタ− |
| JPS60168743A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-02 | Nippon Kayaku Co Ltd | 着色されたポリビニルアルコ−ル系フイルム |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP61309932A patent/JPH0664203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
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| JPS5593122A (en) * | 1978-12-30 | 1980-07-15 | Bayer Ag | Soft contact lens |
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| JPS6069602A (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Tsutsunaka Plast Kogyo Kk | 近赤外線透過フイルタ−用組成物およびこれを用いた近赤外線透過フイルタ− |
| JPS60168743A (ja) * | 1984-02-14 | 1985-09-02 | Nippon Kayaku Co Ltd | 着色されたポリビニルアルコ−ル系フイルム |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027781A (ja) * | 1995-03-28 | 2007-02-01 | Applied Materials Inc | ポリッシングパッド |
| US7775852B2 (en) | 1995-03-28 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations |
| US8506356B2 (en) | 1995-03-28 | 2013-08-13 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664203B2 (ja) | 1994-08-22 |
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