周波数安定化参照共振器用光学素子のレーザー損傷の研究

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干渉計用光源としての周波数安定化レーザーにおいては,共振器の周波数幅が10KHz以下,さらに高フィネス(10000以上)であることを要求される。このような超高精度の共振器に使用するミラーについては,散乱,吸収損失が重要となる。ミラーの散乱は,表面粗さが1Årms以下の蒸着基板の使用,さらにはイオンビームスパッター蒸着法により散乱損失が10ppm程度のミラーを製作できる。このようなミラーでも,製作過程での欠陥の存在,ミラー使用過程での汚れによる散乱増加が大きな問題となっていた。本研究では,これらの問題点解決の指針を与えることを目的とした。先づ、ミラー製作過程での蒸着膜の欠陥については、膜のレーザー損傷しきい値の60〜80%のフルエンスのレーザー光を膜面に照射するレーザーコンディショニングによってかなり除去できた。これは,レーザー損傷しきい値が20〜100%も向上することによって確認できた。使用中のミラー面の汚れについては,超純水のスプレークリーニングおよび引き上げ乾燥法の採用によって蒸着時と同じ程度のクリーン度を達成できた。これらの方法を用いることによって,レーザー損傷しきい値が高く,散乱損失の少ないミラーを確保できる見通しがたった。