高出力紫外レーザ用光学平面の超精密加工と表面の評価

高功率紫外激光器光学平面的超精密加工和表面评估

基本信息

批准号：
05650129
负责人：
難波義治
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Chubu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、紫外の高出力レーザに使用できる高精度、高透過率もしくは高反射率、高レーザ耐力、高信頼性を有する平面光学素子を提供し、高出力エキシマ・レーザおよびレーザ核融合の開発を側面より強力に支援することを目的とする。高出力レーザの現状での最大の問題点は、レーザ照射による光学素子の損傷である。レーザ損傷のしきい値が高くなれば、高出力レーザの開発が容易になると共に、装置全体を小型化し、高信頼化できる。本研究の研究実績および結果を要約すると以下のようである。1)紫外用光学ガラスとして常用されている合成石英、新しく紫外用に開発されたULTRA30並びに従来硝種であるFK5を選び、その紫外域での透過率の測定を行なうと共に、それらの光学ガラスを各種方法で超精密加工を行ない、サブnm rmsの表面粗さを得た。2)小型空冷のアルゴンイオンレーザを購入することにより内部全反射顕微鏡システムを完成させ、その検出限界を検討した。検出感度は強い異方性を有し、レーザの光路と垂直方向の欠陥に対しては感度が高く、重力波検出用の超高精度光学部品の表面欠陥をも検出した。3)光学ガラスの超精密研削で研磨面よりも滑かな面を創成することが出来る。しかし材料の透過率は研磨面に比べ0.3%低下することを明らかにした。4)フロートポリシングにより合成石英を0.1nm rms以下の表面粗さに仕上げることができ、その面は内部全反射顕微鏡で観察しても欠陥が検出できないことが明らかとなった。5)各種加工を施した3硝種の面にYAGレーザの3倍高調波である波長355nmのレーザを照射してレーザ耐力を測定した結果、材料としては表面のレーザ耐力は合成石英、ULTRA30、FK5の順に高く、FK5のフロートポリシング面のレーザ耐力は17.2J/〓であり、従来法である合成石英光学研磨面に比べ1.7倍レーザ耐力が高いことが明らかとなった。

这项研究旨在提供高精度，高透射率或反射率，高激光耐药性和高可靠性的平面光学元件，可用于高功率紫外线激光器，并为高功率激光激光器和激光融合的开发提供更强的支持。高功率激光器目前受到激光照射损坏的最大问题。更高的激光损伤阈值使开发高功率激光器更容易，并且可以将整个设备微型化和高度可靠。这项研究的结果和结果总结如下。 1）合成石英通常用作紫外线使用的光玻璃，Ultra30，新开发用于紫外线的使用，选择了常规的玻璃类型FK5，并测量了紫外线范围内的传统玻璃型，并将这些光镜在使用各种方法中获得了表面粗糙的subls off subs off subs off subls subm s s subs off subm s s subs off subm s s subs off subls subm s s s subl s s subs off s subs off subs sugm nm， 2）总内反射显微镜系统是通过购买小型气冷氩离子激光器完成的，并检查了检测极限。检测敏感性是高度各向异性的，并且对垂直于激光光学路径的方向的缺陷高度敏感，并且还检测到超高精度光学成分中检测引力波的表面缺陷。 3）与抛光表面相比，光玻璃的超精细磨削可以使表面更光滑。然而，据表明，与抛光表面相比，材料的透射率降低了0.3％。 4）浮动抛光使合成石英的表面粗糙度为0.1 nm或更小，并且据揭示，即使在总体内部反射显微镜观察到，也无法在表面上检测到缺陷。 5）激光强度是通过辐射出355nm波长的三种玻璃类型的表面来测量的，这是YAG激光器的三倍的谐波，以测量激光器强度，并且由于材料的结果，表面激光器的强度在层面上较高。 17.2J/〓，比常规合成石英光学抛光表面高1.7倍。