大口経レンズに適応できる反射防止膜の開発

适用于大口镜片的增透膜的开发

• 批准号: 19035004
• 负责人: 吉田 国雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19035004/
• 关键词: 反射防止膜; 屈折率勾配; 多孔性AR膜; 透過率; ポストヒーティング; オーバコート; 膜厚

口径が50cmを超えるレンズに対して通常の誘電体多層構造の反射防止(AR)膜の製作においては、高精度の膜厚制御が要求される。具体的には、設計値に対し、許容の膜厚誤差は1%以下となる。50cm以上の口径に対して、この精度は非常に厳しく、市販の蒸着装置ではこれを実現するのは困難である。そこで、研究代表者は単層構造によるAR膜を開発した。開発したAR膜は、屈折率勾配となっており、空気側の屈折率が約1.22で、基板側に向かって徐々に屈折率が増加していく多孔性薄膜である。この薄膜は、(1)ブロードバンド、(2)膜厚誤差は3%程度まで許容される(3)斜入射光に対する反射率の増加が小さい、等々の特徴を有する。また、問題点としては(1)多孔性構造であるため、大気中に曝されると反射率が徐々に増加する、(2)薄膜の表面が機械的に弱く、傷つきやすいなどがある。〈多孔性AR膜の製作〉石英ガラス基板面上に膜厚λ/4(λ:AR膜製作の指定波長)のフッ化物Mg、F_2を蒸着し、このMgF_2膜面上にフッ化物NaFをイオンプレーティング法によって高エネルギー化して蒸着する。この方法によってNaFはMgF_2中に打ち込まれる。次に、これを超純水に浸漬してNaFを選択的に除去することによって屈折率勾配をもつ多孔性AR膜を製作できた。〈問題点の解決法〉(1)多孔性MgF_2薄膜面上に低屈折率の蒸着物質を、膜厚を色々と変えて蒸着し、透過率を調べたところ、約50Aの膜厚が最適であることが分かった。蒸着物質としてMgF_2が最も良好な結果を示した。このオーバコートによって、大気中でのAR膜の反射率変化は、1/3程度まで改善された。(2)多孔性AR膜の硬さを増強するために、オーバコートした基板を加熱した。加熱温度は200〜600℃まで変化させた。膜の傷つき性、透過率の変化を調べることによって、最適なポストヒーティングの温度を求めたところ、500℃が最適であることを明らかにした

For the manufacture of antireflection (AR) films with diameters up to 50cm, high precision film thickness control is required. The specific design value and allowable film thickness error shall be less than 1%. 50cm or more in diameter, the accuracy is very high, the market steam device is difficult to achieve A representative of the research team developed the AR film on a single layer structure. Open AR film, refractive index matching, refractive index of air side is about 1.22, refractive index of substrate side is increased, porous film is formed. The film has characteristics such as: (1) thickness error of the film is about 3%,(2) increase in reflectivity due to oblique incident light is small, etc. (1) porous structure, high reflectivity, and (2) mechanically weak surface of thin films. <Preparation of porous AR film> Vaporization of Mg and F_2 on quartz substrate surface with film thickness λ/4(λ: designated wavelength for AR film preparation) and evaporation of NaF on MgF_2 film surface. This method is called NaF and MgF2. In addition, the ultra-pure water immersion method can be used to remove the refractive index and make porous AR films. (1) The porous MgF_2 thin film has low refractive index, low evaporation rate, low transmittance, and optimum film thickness of about 50A. The best results were obtained by evaporation of MgF_2. The reflectance of AR film in high temperature is improved by 1/3. (2)The hardness of the porous AR film is increased, and the substrate is heated. Heating temperature is 200 ~ 600℃. The film properties, transmittance, and temperature of the film are optimized at 500℃.

项目成果

High-efficiency and economical solar-energy-pumped laser with Fresnel lens and chromium codoped laser medium

• DOI: 10.1063/1.2753119
• 发表时间: 2007-06
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: T. Yabe;T. Ohkubo;S. Uchida;K. Yoshida;M. Nakatsuka;Takayuki Funatsu;A. Mabuti;A. Oyama;K. Nakagawa;Takehiro Oishi;Kazuya Daito;B. Behgol;Yuichirou Nakayama;Makoto Yoshida;S. Motokoshi;Yoshitaka Sato;Choijil Baasandash