JPS6381401A - 高出力ｃｏ↓２レ−ザ光用光学部品 - Google Patents
高出力ｃｏ↓２レ−ザ光用光学部品Info
- Publication number
- JPS6381401A JPS6381401A JP61228620A JP22862086A JPS6381401A JP S6381401 A JPS6381401 A JP S6381401A JP 61228620 A JP61228620 A JP 61228620A JP 22862086 A JP22862086 A JP 22862086A JP S6381401 A JPS6381401 A JP S6381401A
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- JP
- Japan
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- layer
- as2s3
- ultraviolet rays
- substrate
- baf2
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- Pending
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- 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、ＣＯｌ レーザの発振器における光学窓や加
工機の先端レンズ等として使用できるＣＯ２レーザ光用
光学部品に関する。
工機の先端レンズ等として使用できるＣＯ２レーザ光用
光学部品に関する。
従来１０．６ＩＩ−ＣＯｚ レーザ光用光学窓として用
いられてきたものに、Ｚｎ５ｅ （セレン化亜鉛）を１
着基板とし、このＺｎ５ｅにＡＲ（＾ｎＬｉ Ｒｅｆｌ
ｅｃｔｉｏｎ） コートを施したものがある。しかし
、Ｚｎ５ｅはＣＯ□レーザの発振波長である１０．６ｕ
付近において少し吸収があり、高出力（例えばｌ０Ｋ−
以上）のレーザ光を照射すると、レーザ光の吸収により
光学窓の中心部が温度上昇し、所謂熱レンズ効果によっ
てレーザ光の集光性能が極度に低下するため、高出力用
レーザには適用することができなかった。又、レンズと
して用いた場合、上記と同様に、熱レンズ効果によって
レーザ光の集光性能が低下するため、加工機には用いる
ことが困難であった。
いられてきたものに、Ｚｎ５ｅ （セレン化亜鉛）を１
着基板とし、このＺｎ５ｅにＡＲ（＾ｎＬｉ Ｒｅｆｌ
ｅｃｔｉｏｎ） コートを施したものがある。しかし
、Ｚｎ５ｅはＣＯ□レーザの発振波長である１０．６ｕ
付近において少し吸収があり、高出力（例えばｌ０Ｋ−
以上）のレーザ光を照射すると、レーザ光の吸収により
光学窓の中心部が温度上昇し、所謂熱レンズ効果によっ
てレーザ光の集光性能が極度に低下するため、高出力用
レーザには適用することができなかった。又、レンズと
して用いた場合、上記と同様に、熱レンズ効果によって
レーザ光の集光性能が低下するため、加工機には用いる
ことが困難であった。
そこで、高出力のＣＯ，レーザ光用光学部品については
、薄着基板として１０．６μ−１近における吸収ができ
るだけ小さいものを選択する必要がある。
、薄着基板として１０．６μ−１近における吸収ができ
るだけ小さいものを選択する必要がある。
このような条件を満たす蒸着基板としてＫＣｌ（塩化カ
リウム）基板がある。しかし、このＫＣＩ は極めて潮
解性が強く、従って蒸着基板としては使用に適さないも
のであった。
リウム）基板がある。しかし、このＫＣＩ は極めて潮
解性が強く、従って蒸着基板としては使用に適さないも
のであった。
このようなＫＣＩの潮解性を巧みに防止してＫＣＩ基板
を蒸着基板として使用し得るようにした技術として例え
ば特願昭５９ ＝ ２７５６４９号がある。この先行技
術においては、ガラス質で稠密でありしかも１０．６ｐ
−における吸収が比較的少ないＡｓ、Ｓ、を多層膜の最
外側層としたもので、その構成は第２図に示す通りであ
る。第２図において、２０は蒸着基板としてのＭＣＩ基
板、２１は高屈折率物質２２．２４及び低屈折率物質２
３の反射防止膜より構成される多層膜で、この多層膜２
１の最外側層２４はＡｓｚＳ、で形成しである。
を蒸着基板として使用し得るようにした技術として例え
ば特願昭５９ ＝ ２７５６４９号がある。この先行技
術においては、ガラス質で稠密でありしかも１０．６ｐ
−における吸収が比較的少ないＡｓ、Ｓ、を多層膜の最
外側層としたもので、その構成は第２図に示す通りであ
る。第２図において、２０は蒸着基板としてのＭＣＩ基
板、２１は高屈折率物質２２．２４及び低屈折率物質２
３の反射防止膜より構成される多層膜で、この多層膜２
１の最外側層２４はＡｓｚＳ、で形成しである。
しかしながら、上記構成の光学部品をレーザ発振器の光
学窓として用い、ｌ０Ｋ−以上の高出力レーザ光ＬＢを
数１０時間以上連続照射すると、膜面のうち特に入射側
（第２図における符号Ａ側）が変色することがあった。
学窓として用い、ｌ０Ｋ−以上の高出力レーザ光ＬＢを
数１０時間以上連続照射すると、膜面のうち特に入射側
（第２図における符号Ａ側）が変色することがあった。
これはレーザ発振器内部にはＣＯ□が存在しており、レ
ーザ励起用の放電とこの放電に基づ（紫外線により、 ３ＣＯ２→３ＣＯ＋０３ なる過程で生成された０、（オゾン）が長時間に亘る運
転の結果蓄積され、最外側層のＡｓｚＳｓの一部が、Ａ
ｒ、Ｓ３ ＋Ｏｓ→＾ｇ、０３ ＋ ５３という反応に
より、０コに酸化されて変色するものと考えられる（Ｓ
は遊離Ｓか、ＳＯ２かは不明）。
ーザ励起用の放電とこの放電に基づ（紫外線により、 ３ＣＯ２→３ＣＯ＋０３ なる過程で生成された０、（オゾン）が長時間に亘る運
転の結果蓄積され、最外側層のＡｓｚＳｓの一部が、Ａ
ｒ、Ｓ３ ＋Ｏｓ→＾ｇ、０３ ＋ ５３という反応に
より、０コに酸化されて変色するものと考えられる（Ｓ
は遊離Ｓか、ＳＯ２かは不明）。
又、上記Ａｓｚ０３の酸化過程において、光学窓を直接
照射する紫外線が酸化反応を加速しているものと推定さ
れる。
照射する紫外線が酸化反応を加速しているものと推定さ
れる。
上記のように多層膜の表面に変色が生ずると、特定波長
（１０，６Ｊｌｌ＋）の光の透過率が低下して吸収が増
加し、光学部品の破壊を引き起こしたり、又、′前記破
壊により強力なエネルギを有するレーザ光が思わぬ方向
に進行して不測の事故を招来することとなる。
（１０，６Ｊｌｌ＋）の光の透過率が低下して吸収が増
加し、光学部品の破壊を引き起こしたり、又、′前記破
壊により強力なエネルギを有するレーザ光が思わぬ方向
に進行して不測の事故を招来することとなる。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、高出力のＣＯｔ レーザ光を長時
間連続的に照射しても性能が低下しない信鯨性の高い高
出力ＣＯ！ レーザ光用光学部品を提供することにある
。
目的とするところは、高出力のＣＯｔ レーザ光を長時
間連続的に照射しても性能が低下しない信鯨性の高い高
出力ＣＯ！ レーザ光用光学部品を提供することにある
。
上述の目的を達成するため、本発明に係る高出力ＣＯ１
レーザ光用光学部品は、多層膜の最外側層として形成さ
れるＡｓｚＳ３に、ＢａＦ＊、ＣａＰｚ及びＴｈＦ４の
うちから選ばれる一つを、プロテクト膜として設けた点
に特徴がある。
レーザ光用光学部品は、多層膜の最外側層として形成さ
れるＡｓｚＳ３に、ＢａＦ＊、ＣａＰｚ及びＴｈＦ４の
うちから選ばれる一つを、プロテクト膜として設けた点
に特徴がある。
上記構成において、多層膜の最外側層としてのＡｓ、Ｓ
、の外側には、ＢａＦ２、ＣａＰｚ及びＴｈＦ４のうち
から選ばれる一つがプロテクト膜としてＡｓｔＳｓを被
覆するように設けられているので、紫外線や０．が直接
ＡｓｚＳｓに照射されるのが防止される。
、の外側には、ＢａＦ２、ＣａＰｚ及びＴｈＦ４のうち
から選ばれる一つがプロテクト膜としてＡｓｔＳｓを被
覆するように設けられているので、紫外線や０．が直接
ＡｓｚＳｓに照射されるのが防止される。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明に係る高出力ＣＯ，レーザ光用光学部品
の構造の一例を示し、１０は蒸着基板としてのＫＣＩ基
板である。このＫＣＩ基板１０の両側面には、ＡｓｚＳ
３より成る第１層１１．１１、ｐｂｐｚより成る第２１
！１１２．１２、Ａｓ、５３より成る第３層１３．１３
及びＢａ１ｔより成るプロテクト層１４．１４が順次＾
Ｒコートされ、４層構造の反射防止膜Ｍ、Ｍが形成しで
ある。
の構造の一例を示し、１０は蒸着基板としてのＫＣＩ基
板である。このＫＣＩ基板１０の両側面には、ＡｓｚＳ
３より成る第１層１１．１１、ｐｂｐｚより成る第２１
！１１２．１２、Ａｓ、５３より成る第３層１３．１３
及びＢａ１ｔより成るプロテクト層１４．１４が順次＾
Ｒコートされ、４層構造の反射防止膜Ｍ、Ｍが形成しで
ある。
そして、第１層１１．１１の光学的膜厚ｎｄ（ｎは屈折
率、ｄは物理的膜厚）が２ 、４９ ｕ、第２層’１２
．１２のｎｄが１．３（ｌｕｇ、第３層１３．１３のｎ
ｄが１．００．Ｉｌｌとなるように、公知の抵抗加熱法
によって蒸着が行われる。又、プロテクト層１４．１４
は公知の電子ビーム法によって蒸着が行われる。
率、ｄは物理的膜厚）が２ 、４９ ｕ、第２層’１２
．１２のｎｄが１．３（ｌｕｇ、第３層１３．１３のｎ
ｄが１．００．Ｉｌｌとなるように、公知の抵抗加熱法
によって蒸着が行われる。又、プロテクト層１４．１４
は公知の電子ビーム法によって蒸着が行われる。
プロテクト層１４．１４を形成するのに用いるＢａＦ
ｚは、屈折率が小さく 、１０．６ｉｔｍの光をよく透
過させると共に紫外域でも吸収が少ないという性質を備
えている。このような性質を備えた物質として、他には
ＰｂＦ＊、 ＴｈＦａがある。
ｚは、屈折率が小さく 、１０．６ｉｔｍの光をよく透
過させると共に紫外域でも吸収が少ないという性質を備
えている。このような性質を備えた物質として、他には
ＰｂＦ＊、 ＴｈＦａがある。
そして、プロテクト層１４．１４はその膜厚が小さいと
プロテクトの用をなさず、又、大きいと吸収が生ずると
ころから、４０〜５ｏｐｓが適当で、より好ましくは５
０ｐｗｒである。プロテクト層１４．１４の膜厚が５０
ｐ１１のとき、紫外線は最大に反射され、１０．６ｎの
光に対する透過率の低下は最小となる。
プロテクトの用をなさず、又、大きいと吸収が生ずると
ころから、４０〜５ｏｐｓが適当で、より好ましくは５
０ｐｗｒである。プロテクト層１４．１４の膜厚が５０
ｐ１１のとき、紫外線は最大に反射され、１０．６ｎの
光に対する透過率の低下は最小となる。
而して、上記構成の高出力ＣＯｔ レーザ光用光学部品
を０３を生成している紫外線中に１００時間放置した後
、その表面を観察しても何の変化も見出せなかった。又
、ｌ０Ｋ−のＣ（ｈ レーザ光を２０時間連続照射した
後においても膜面の変色は認められなかった。
を０３を生成している紫外線中に１００時間放置した後
、その表面を観察しても何の変化も見出せなかった。又
、ｌ０Ｋ−のＣ（ｈ レーザ光を２０時間連続照射した
後においても膜面の変色は認められなかった。
更に、ＫＣＩ基板の大きさを厚さ３ｆｌ、直径２５ｍｍ
として、上述のように４層の反射防止膜Ｍ、Ｍを形成し
たサンプル（プロテクト履行のサンプル）と、ＫＣＩ基
板は同寸ではあるがプロテクト層を持たないサンプル（
プロテクト層無しのサンプル）とに紫外線を２２３０分
照射した場合の波長−透過率特性を測定したところ、第
３図、第４図に示すような結果が得られた。（両図にお
いて、横軸は波長を、縦軸は透過率をそれぞれ示す、） 即ち゛、従来構造（プロテクト層なし）のものにあって
は、第４図に示すように、照射前（図中Ａ）と照射後（
図中Ｂ）とでは、１０．６ｙｓ付近を中心に透過率に変
化が生じているが、本発明に係るものでは、照射前及び
照射後のいずれにおいても、第３図に示すような測定結
果が得られ、透過率に変化がないので、高出力ＣＯ３レ
ーザ光用光学部品として十分使用することができること
を示している。
として、上述のように４層の反射防止膜Ｍ、Ｍを形成し
たサンプル（プロテクト履行のサンプル）と、ＫＣＩ基
板は同寸ではあるがプロテクト層を持たないサンプル（
プロテクト層無しのサンプル）とに紫外線を２２３０分
照射した場合の波長−透過率特性を測定したところ、第
３図、第４図に示すような結果が得られた。（両図にお
いて、横軸は波長を、縦軸は透過率をそれぞれ示す、） 即ち゛、従来構造（プロテクト層なし）のものにあって
は、第４図に示すように、照射前（図中Ａ）と照射後（
図中Ｂ）とでは、１０．６ｙｓ付近を中心に透過率に変
化が生じているが、本発明に係るものでは、照射前及び
照射後のいずれにおいても、第３図に示すような測定結
果が得られ、透過率に変化がないので、高出力ＣＯ３レ
ーザ光用光学部品として十分使用することができること
を示している。
尚、上記実施例においては、蒸着基板１０をＫＣＩ基板
で構成しているが、本発明はこれに限られるものではな
く、他の基板材料を用いてもよい、又、蒸着基板１０の
片面側にのみ多層膜を形成したものであってもよく、多
層膜の最外側層にＡｓｔＳｓが設けであるものであれば
適用することができる。
で構成しているが、本発明はこれに限られるものではな
く、他の基板材料を用いてもよい、又、蒸着基板１０の
片面側にのみ多層膜を形成したものであってもよく、多
層膜の最外側層にＡｓｔＳｓが設けであるものであれば
適用することができる。
以上説明したように、本発明に係る高出力ＣＯ！レーザ
光用光学部品は、最外側層のＡｓ、Ｓ３の表面に、Ｂａ
Ｆ、、ＣａＦｘ及びＴｈｅ、のうちから選ばれる一つを
、プロテクト膜として設けているので、紫外線や０．が
前記ＡｓｇＳ＝に直接接触するのが防止され、０、によ
る＾５ｚｓｚの酸化が防止できるので、この種光学部品
の性能低下を効果的に防止することができる。
光用光学部品は、最外側層のＡｓ、Ｓ３の表面に、Ｂａ
Ｆ、、ＣａＦｘ及びＴｈｅ、のうちから選ばれる一つを
、プロテクト膜として設けているので、紫外線や０．が
前記ＡｓｇＳ＝に直接接触するのが防止され、０、によ
る＾５ｚｓｚの酸化が防止できるので、この種光学部品
の性能低下を効果的に防止することができる。
第１図は本発明に係る高出力ＣＯ，レーザ光用光学部品
の一構成例を示す断面図、第２図は従来例を示す断面図
、第３図は第１図に示す光学部品の透過率の変化を示す
特性図、第４図は第２図に示す光学部品の透過率の変化
を示す特性図である。 １３・・・最外側層、１４・・・プロテクト層、Ｍ・・
・多層膜。 １３−一・最外側層 １４・・・プロテクト層 Ｍ・・・多層膜 Ｂ 第１図 第２図
の一構成例を示す断面図、第２図は従来例を示す断面図
、第３図は第１図に示す光学部品の透過率の変化を示す
特性図、第４図は第２図に示す光学部品の透過率の変化
を示す特性図である。 １３・・・最外側層、１４・・・プロテクト層、Ｍ・・
・多層膜。 １３−一・最外側層 １４・・・プロテクト層 Ｍ・・・多層膜 Ｂ 第１図 第２図
Claims (1)
- 最外側層がＡｓ＿２Ｓ＿３から成る多層膜が施された高
出力ＣＯ＿２レーザ光用光学部品において、前記Ａｓ＿
２Ｓ＿３の表面に、ＢａＦ＿２、ＣａＦ＿２及びＴｈＦ
＿４のうちから選ばれる一つを、プロテクト膜として設
けたことを特徴とする高出力ＣＯ＿２レーザ光用光学部
品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228620A JPS6381401A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 高出力ｃｏ↓２レ−ザ光用光学部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61228620A JPS6381401A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 高出力ｃｏ↓２レ−ザ光用光学部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381401A true JPS6381401A (ja) | 1988-04-12 |
Family
ID=16879195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61228620A Pending JPS6381401A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 高出力ｃｏ↓２レ−ザ光用光学部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6381401A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917503A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Tokyo Optical Co Ltd | 赤外反射防止膜 |
| JPS60263902A (ja) * | 1984-06-13 | 1985-12-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 塩化カリウム用反射防止膜 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP61228620A patent/JPS6381401A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917503A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-28 | Tokyo Optical Co Ltd | 赤外反射防止膜 |
| JPS60263902A (ja) * | 1984-06-13 | 1985-12-27 | Agency Of Ind Science & Technol | 塩化カリウム用反射防止膜 |
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