特開 2025-24847 反射防止膜及びそれが設けられた光学部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025024847

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】反射防止膜及びそれが設けられた光学部品

(51)【国際特許分類】

   G02B 1/115 20150101AFI20250214BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

G02B1/115

B32B7/023

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023129177

(22)【出願日】2023-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】322014451

【氏名又は名称】ＭＦオプテックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石田 智彦

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 茂

(72)【発明者】

【氏名】北澤 敏幸

(72)【発明者】

【氏名】八若 正義

(72)【発明者】

【氏名】浦松 知史

【テーマコード（参考）】

2K009

4F100

【Ｆターム（参考）】

2K009AA02

2K009BB01

2K009BB02

2K009CC03

4F100AA17

4F100AA20

4F100AA20A

4F100AA20B

4F100AR00B

4F100AT00A

4F100BA02

4F100EH66

4F100JN00B

4F100JN06

4F100JN18B

4F100YY00B

(57)【要約】

【課題】レーザ光に対する耐性の高い反射防止膜を提供する。
【解決手段】反射防止膜１０は、波長λのレーザ光用の光学部品２０における光入射面及び／又は光出射面を被覆するように設けられる。反射防止膜１０は、膜本体１１と、その光学部品２０側に積層されたアンダーコート層１２とを備える。アンダーコート層１２の光学膜厚がλ／２よりも小さい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

波長λのレーザ光用の光学部品における光入射面及び／又は光出射面を被覆するように設けられる反射防止膜であって、
膜本体と、前記膜本体の前記光学部品側に積層されたアンダーコート層と、を備え、
前記アンダーコート層の光学膜厚がλ／２よりも小さい反射防止膜。

【請求項2】

請求項１に記載された反射防止膜において、
前記アンダーコート層の形成材料がＳｉＯ_２等である反射防止膜。

【請求項3】

請求項１に記載された反射防止膜において、
前記アンダーコート層の形成材料が、前記光学部品における前記アンダーコート層が接触している前記光入射面及び／又は前記光出射面の部分の形成材料と同一である反射防止膜。

【請求項4】

波長λのレーザ光用の光学部品であって、
光入射面及び／又は光出射面を被覆するように請求項１乃至３のいずれかの反射防止膜が設けられた光学部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、反射防止膜及びそれが設けられた光学部品に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ、光ファイバ、レンズ等の光学部品の光透過率を高めることを目的として、その光入射面や光出射面を被覆するように反射防止膜が設けられる（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５３６２２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

レーザの高出力化に伴い、レーザ光用の光学部品に設けられる反射防止膜が破損する可能性が高まっている。

【0005】

本発明の課題は、レーザ光に対する耐性の高い反射防止膜を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、波長λのレーザ光用の光学部品における光入射面及び／又は光出射面を被覆するように設けられる反射防止膜であって、膜本体と、前記膜本体の前記光学部品側に積層されたアンダーコート層とを備え、前記アンダーコート層の光学膜厚がλ／２よりも小さいことを特徴とする。

【0007】

本発明は、波長λのレーザ光用の光学部品であって、光入射面及び／又は光出射面を被覆するように本発明の反射防止膜が設けられている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、反射防止膜における膜本体の光学部品側に積層されたアンダーコート層の光学膜厚がλ／２よりも小さいことにより、レーザ光に対する高い耐性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る反射防止膜の断面図である。

【図2】実施形態に係る反射防止膜の変形例の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について詳細に説明する。

【0011】

図１は、実施形態に係る反射防止膜１０を示す。この反射防止膜１０は、波長λのレーザ光用の光学部品２０における光入射面及び／又は光出射面を被覆するように設けられるものである。

【0012】

ここで、まず実施形態に係る反射防止膜１０が設けられる光学部品２０としては、例えば固体レーザ、気体レーザ、半導体レーザ、光ファイバ、光ファイバ素子、各種レンズ、ファラデー回転子、波長変換素子、石英ブロック、石英基板等が挙げられる。固体レーザとしては、例えばガラスレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられる。気体レーザとしては、例えばＣＯ_２レーザ、エキシマレーザ等が挙げられる。そして、光学部品２０により用いられるレーザ光の波長λは、例えば１９０ｎｍ以上１１００ｎｍである。

【0013】

実施形態に係る反射防止膜１０は、膜本体１１と、その膜本体１１の光学部品２０側に積層されたアンダーコート層１２とを備える。

【0014】

膜本体１１は、アンダーコート層１２の直上に積層された高屈折率層１１１と、その高屈折率層１１１の直上に積層された低屈折率層１１２とを含む２層構造を有する。なお、膜本体１１は、図２に示すように高屈折率層１１１及び低屈折率層１１２が交互に積層された４層構造を有していてもよく、また、６層構造或いは８層構造を有していてもよい。

【0015】

高屈折率層１１１の形成材料としては、例えばＴａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＨｆＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２が挙げられる。高屈折率層１１１の厚さは、例えば３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下である。低屈折率層１１２の形成材料としては、例えばＳｉＯ_２等が挙げられる。低屈折率層１１２の厚さは、例えば２３０ｎｍ以上２５５ｎｍ以下である。

【0016】

アンダーコート層１２は、膜本体１１の高屈折率層１１１と光学部品２０との間に挟持されるように設けられている。アンダーコート層１２の形成材料としては、例えばＳｉＯ_２等が挙げられる。アンダーコート層１２の形成材料は、光学部品２０におけるアンダーコート層１２が接触している光入射面及び／又は光出射面の部分の形成材料と同一であることが好ましい。アンダーコート層１２の光学膜厚は、光学部品２０により用いられるレーザ光の波長λの半分、つまり、λ／２よりも小さい。なお、アンダーコート層１２の光学膜厚は、アンダーコート層１２の屈折率ｎと物理膜厚ｄとの積である。

【0017】

実施形態に係る反射防止膜１０によれば、反射防止膜１０における膜本体１１の光学部品２０側に積層されたアンダーコート層１２の光学膜厚がλ／２よりも小さいことにより、レーザ光に対する高い耐性を得ることができる。このようにレーザ光に対する高い耐性を得る観点からは、アンダーコート層１２の光学膜厚は、好ましくは０．１５λ以下、より好ましくは０．１０λ以下、更に好ましくは０．０８λ以下であり、同様の観点から、好ましくは０．０２λ以上、より好ましくは０．０４λ以上である。

【実施例0018】

（反射防止膜）
＜実施例１＞
ＳｉＯ_２基板上に、ＳｉＯ_２（屈折率ｎ：１．４４９４４）で形成された物理膜厚２９．８ｎｍ（光学膜厚：４３．２ｎｍ）のアンダーコート層、Ｔａ_２Ｏ_５で形成された厚さ３９．５ｎｍの高屈折率層及びＳｉＯ_２で形成された厚さ２４８．５ｎｍの低屈折率層を順に成膜して積層した反射防止膜を作製し、これを実施例１とした。

【0019】

＜実施例２～４＞
アンダーコート層の物理膜厚（光学膜厚）を、５２．２ｎｍ（７５．７ｎｍ）、７４．５ｎｍ（１０８．０ｎｍ）及び１０４．３ｎｍ（１５１．２ｎｍ）としたことを除いて実施例１と同様に作製した反射防止膜を、それぞれ実施例２～４とした。

【0020】

＜比較例１＞
アンダーコート層を設けていないことを除いて実施例１と同様に作製した反射防止膜を比較例１とした。

【0021】

＜比較例２＞
アンダーコート層の物理膜厚（光学膜厚）を３７２．６ｎｍ（５４０．１ｎｍ）としたことを除いて実施例１と同様に作製した反射防止膜を比較例２とした。

【0022】

（損傷しきい値）
実施例１～４並びに比較例１及び２のそれぞれについて、ＹＡＧレーザから出力する波長λ１０８０ｎｍ及びパルス幅１０ｎｍ並びにスポットサイズ（１／ｅ^２）：横３７０μｍ及び縦４２０μｍのパルスレーザ光を用い、１-ｏｎ-１法により損傷しきい値を求めた。その結果を表１に示す。

【0023】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0024】

本発明は、反射防止膜及びそれが設けられた光学部品の技術分野について有用である。

【符号の説明】

【0025】

１０ 反射防止膜
１１ 膜本体
１１１ 高屈折率層
１１２ 低屈折率層
１２ アンダーコート層
２０ 光学部品

【図1】

【図2】