高感度ファブリ・ペロー干渉計用光学面の研究

高灵敏度法布里-珀罗干涉仪光学表面研究

• 批准号: 04234212
• 负责人: 難波 義治
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Chubu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04234212/
• 关键词: ファブリ・ペロー干渉計; フロート・ポリシング; 超精密研削; 超精密研磨; 表面粗さ; レーザ損傷; 内部全反射顕微鏡; 散乱

本研究は、高感度ファブリ・ペロー干渉計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、高信頼性を有する光学素子を提供し、同干渉計による重力波の検出を側面より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。このしきい値は材料、表面粗さ、表面層の状態に依存する。また、高反射率・低損失ミラーの製作においては、散乱の原因となる光学面の表面粗さ並びに加工変質層が極めて重要であることは論を待たない。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)光学材料に超精密研削並びに各種超精密研磨を施し、研削のみで2オングストロームrms以下の面が得られるようになった。2)超鏡面の表面評価には、クラス10のクリーンルーム内の超高感度ノマルスキー式微分干渉顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡、Talystepを使用した超精密表面粗さ解析システム、非接触超精密表面形状測定器TOPO2Dおよび3Dを用いて、加工表面の幾何学的評価を行なった。その結果、フロート・ポリシングにより1オングストロームrms以下の面が得られることが明らかとなった。3)加工による表面直下の欠陥の測定を行なうため、レーザ散乱を利用した内部全反射顕微鏡を製作した。4)レーザ核融合用光学部品を加工している従来法の光学研磨による表面のレーザ耐力よりも高いレーザ耐力が超精密研削面で得られ、フロート・ポリシング面では従来法よりも2倍高い値が得られた。この原因は、加工中のコンタミネーションの影響によるものと推測される。

This study は, Gao Gan フ ァ ブ リ · ペ ロ ー dry involved meter に use で き る high precision, high transmittance も し く は high reflectivity, high レ ー ザ endurance, high letter 頼 を have す る optical element child を provide し, with dry involved に よ る gravitational wave の 検 out を side よ り support す る こ と を purpose と す る. The current situation of high-output レ, ザ, <s:1> is で. The biggest <s:1> problem point is による and レ ザ ザ. Irradiating による causes damage to optical particles である. レ ー ザ damage の し き い high numerical が く な れ ば, higher power レ ー ザ の open 発 が easy に な る と に, device all を し miniaturization, high letter 頼 で き る. The material, surface roughness さ and surface layer <s:1> state に depend on する. ま た, high reflectivity, low loss ミ ラ ー の making に お い て は, messy の と な る の optical surface and surface coarse さ び に processing - quality layer が め extremely important で て あ る こ と は theory を stay た な い. The research results of this study <s:1> research achievements および results を are available at すると as follows ようである ようである. 1) optical material に ultra precision cutting and び に all sorts of ultra-precision grinding を し, grind cutting の み で 2 オ ン グ ス ト ロ ー ム RMS の surface が below are ら れ る よ う に な っ た. 2) super mirror surface review 価 の に は, ク ラ ス 10 の ク リ ー ン ル ー ム の in ultra high sensitivity ノ マ ル ス キ ー dry fading points involved 顕 micromirror, walkthroughs ト ン ネ ル 顕 micro mirror, Talystep を use し た ultra-precision surface coarse さ parsing シ ス テ ム, non-contact ultra-precision surface shape meter TOPO2D お よ び 3 d を with い の several て, processing surface He Xue's comment: 価を line なった. そ の results, フ ロ ー ト · ポ リ シ ン グ に よ り 1 オ ン グ ス ト ロ ー ム RMS の surface が below are ら れ る こ と が Ming ら か と な っ た. 3) processing に よ る surface straight down の owe 陥 の measurement line を な う た め, レ ー ザ scattered を using し た internal total reflection 顕 micromirror を making し た. 4) レ ー ザ nuclear fusion lighting division product を し て い る 従 method の optical grinding に よ る surface の レ ー ザ endurance よ り も high い レ ー ザ endurance が ultra precision special shaving で have ら れ, フ ロ ー ト · ポ リ シ ン グ surface で は 従 to method よ り も twice as high on い numerical が must ら れ た. The cause of ネ, during processing, コ, タ, タ, ネ, ネ, ショ, <s:1>, the influence, による, <s:1>, と, and speculation, される.

项目成果

Y.NAMBA: "Ultra-Precision Grinding of Optical Glasses to Produce Super-Smooth Surfaces" Annals of the CIRP. 42. (1993)

Y.NAMBA：“光学玻璃超精密研磨以产生超光滑表面”CIRP 年鉴。

佐々木 孝友: "有機非線形光学結晶の育成および加工" 光学. 21. 284-285 (1992)

Takatomo Sasaki：“有机非线性光学晶体的生长和加工”光学。21. 284-285 (1992)

吉田 国雄: "高レーザー耐力多層膜光学素子技術" 核融合研究. 68. 227-233 (1992)

Kunio Yoshida：“高激光强度多层光学元件技术” Fusion Research 68. 227-233 (1992)。

Y.NAMBA: "Ultra-Precision Machining and its Applications for X-Ray/EUV Optics" Proceedings of Sino-Japan Symposium on Engineering Optics. 160-165 (1992)

Y.NAMBA：《X射线/EUV光学超精密加工及其应用》中日工程光学研讨会论文集。

Y.NAMBA: "Ultra-Precision Grinding of Optical Glasses" OSA 1992 Technical Digest Series. 12. 144-145 (1992)

Y.NAMBA：“光学玻璃的超精密研磨”OSA 1992 技术文摘系列。