サブヘルツ安定化レーザーを用いた超高性能光学素子計測技術の開発と応用

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超高安定レーザー計測では超高性能光学ミラーでの反射率、散乱強度の2次元空間分解測定だけでなく、共振器を構成する2枚のミラーのパラメータ分離が3枚合わせ法を考案することで初めて可能となった。これにより、絶対計測された超高品質ミラー単体という新たな基準器を手に入れることになり、今後の超高品質ミラー計測における適応性が大きく拡がった。光学パラメータ計測では屈折率の温度計係数が3桁以上の精度で測定ができるようになった。測定波長域も近紫外から近赤外域まで広がり、現在、特に高出力レーザー使用され結晶内の温度上昇が問題となっている非線形結晶の波長分散・温度係数測定や広いバンド幅を要求される超短パルスレーザー結晶などのパラメータを系統立てて測定しているところである。イオンビームスパッタリング技術としては大面積化に適したRFガンの初期クラスター化のような現象が観測されたが、イオンガンの最適化を行うことで従来の小面積装置同等の膜質が得られる見込みがついている。光学素子の新たな評価として超高真空チャンバー内での遠赤外レーザー加熱による脱ガス種測定およびこれによる有機汚染物質のクリーニングが提案され、実際のシステムが構築された。これにより蒸着膜内に含まれる水分量やその膜生成方法による差、各種クリーニング法(クリーニングペ-パ-洗浄、スピンクリーナ法、超純水洗浄、真空加熱法)による汚染除去の定量評価が初めて可能になった。現在光の散乱測定と同時計測することで得られた汚染除去量と光学パラメータの関係も明らかになりつつある。以上のように、昨年から続けて行われてきた高品質ミラーならびに超高安定レーザーを利用した高精度測定技術の開発は同時に様々な全く新しい評価法、計測法を開発するという広がりを見せた。本研究で得られたシステム、方法、パラメータのすべてが今後の光学素子製造や評価の中核をなすことになるであろう。