光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学コーティングと材質 ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト AR コーティング 1.2 高反射コーティング 1.7 光学材質の特性一覧 1.12 光学部品 1.13 屈折率と分散 1.14 レンズの硝材 1.15 ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 1.1 www. cvilaseroptics.com 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 広帯域多層膜 AR コーティング Broadband Multilayer Antireflection Coatings 4 広帯域 AR コーティングは、広い波長幅に対して非常に低い反射率 をもっています。これらの高品質の多層膜は、広い波長範囲におい て、非常に低い反射率を実現するように最適化されています。 3 標準的な反射曲線 45°入射 s-面 p-面 2 ％ 1 BBAR-シリーズコーティング CVI Laser Optics は、波長 248nm–1600nm の光を完全に反射する 6 層の広帯域 AR（BBAR）コーティングを提供しています。これは、 独特の広帯域コーティングであり、特に Ti:サファイアの波長領域 において分散を最小化するために、数層が使われています。 BBAR コーティングは、非常に広い範囲の波長に対して 0.5％以下 という低い平均反射率と、パルスおよび連続発振のレーザー光源 （波長 1064nm において 10J/cm2、20ns、20Hz および同じ波長にお いて 1MW/cm2 CW）に対して最も高い損傷しきい値を提供します。 次ページまでのグラフに、標準的な特性曲線を示します。標準品で 満足いただけない場合は、要望に応じて当社において特別な広帯域 AR コーティングを用意いたします。 ■ ■ ■ ■ ■ R < 0.5%（0° 入射における平均反射率） R < 1.0%（0° 入射における絶対反射率） R < 0.5%（45° p-偏光に対して） R < 1.5%（45° 非偏光に対して） R < 3.0%（45° s-偏光に対して） 210 250 290 330 370 410 波長（nm） BBAR/45 248-355 コーティング／UV 領域（45° 入射） 標準的な反射曲線 4 3 垂直入射 2 ︶ ミ ラ ー Antireflection Coatings 反射率︵ レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト AR コーティング 反射率︵ ︶ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー AR コーティング BBAR-シリーズコーティング ％ 1 300 400 500 600 700 波長（nm） BBAR 355-532 コーティング／UV 領域（0° 入射） 波 長 板 標準的な反射曲線 4 3 垂直入射 2 付 録 ・ 索 引 200 1 250 300 350 400 BBAR 248-355 コーティング／UV 領域（0° 入射） 1.2 垂直入射 2 ％ 1 波長（nm） エフ タィ ロル ンタ ー と 3 ︶ ％ 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 標準的な反射曲線 4 反射率︵ 反射率︵ ︶ 偏 光 用 光 学 素 子 450 350 450 550 650 750 850 波長（nm） BBAR 415-700 コーティング／可視および近赤外領域（0° 入射） 光学コーティングと材質 BBAR-シリーズコーティング www. cvilaseroptics.com AR コーティング BBAR-シリーズコーティング 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ 標準的な反射曲線 4 反射率︵ ︶ 反射率︵ ︶ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 垂直入射 45°入射 3 標準的な反射曲線 4 s-面 p-面 2 3 2 ％ ％ 1 400 球 面 レ ン ズ 1 450 500 550 600 650 700 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 波長（nm） 波長（nm） BBAR/45 415-700 コーティング／可視および近赤外領域（45° 入射） BBAR 633-1064 コーティング／可視および近赤外領域（0° 入射） 標準的な反射曲線 4 4 垂直入射 反射率︵ 反射率︵ レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 標準的な反射曲線 垂直入射 3 2 3 ミ ラ ー 2 ︶ ︶ ％ ％ 1 650 1 700 750 800 850 900 900 950 1100 波長（nm） 1300 1500 1700 1900 ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 2100 波長（nm） BBAR 700-900 コーティング／フェムト秒用途（0° 入射） Rabs < 0.50% レシ ンリ ズン ド リ カ ル BBAR 1050-1600 コーティング／可視および近赤外領域（0° 入射） 波 長 板 標準タイプの BBAR-シリーズコーティング 波長範囲 45° 非偏光に 45°s-偏光に 対する反射率 対する反射率 対する反射率 最適化 (nm) 0° 入射の反射率 (%) (%) (%) (%) 入射角（° ） 248.0-355.0 355.0-532.0 415.0-700.0 633.0-1064.0 700.0-900.0 1050.0-1600.0 Ravg <0.50, Rabs < 1.0 Ravg <0.50, Rabs < 1.0 Ravg <0.50, Rabs < 1.0 Ravg <0.50, Rabs < 1.0 Ravg <0.25, Rabs < 0.50 Ravg <0.50, Rabs < 1.0 Ravg <0.50 Ravg <0.50 Ravg <0.50 Ravg <0.50 Ravg <0.50 Ravg <0.50 Ravg <1.50 Ravg <1.50 Ravg <1.50 Ravg <1.50 Ravg <1.50 Ravg <1.50 Ravg <3.00 Ravg <3.00 Ravg <3.00 Ravg <3.00 Ravg <3.00 Ravg <3.00 0 または 45P 0 または 45P 0 または 45P 0 または 45P 0 0 または 45P 内容 BBAR 248-355nm BBAR 355-532nm BBAR 415-700nm BBAR 633-1064nm BBAR 700-900nm BBAR 1050-1600nm 45°p-偏光に 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.3 BBAR-シリーズコーティング 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ AR コーティング V-コーティング ウ ィ ン ド ウ V-コーティング リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー CVI Laser Optics の V タイプ AR コーティングは、単一のレーザー または、間隔の狭い複数の波長に最適です。例えば Ti:サファイア レーザー用としては、ネオジウムの遷移により、波長 1047nm– 1064nm に対応しており、エキシマレーザーのそれぞれの波長にも 対応しております。 CVI Laser Optics は、波長 193nm–2100nm に対応した V タイプ AR コーティングを取り扱っています。このコーティングは、15J/cm2 （1064nm、20ns、20Hz）以上の損傷しきい値をもつフューズドシリ カ、水晶、スプラジル（Suprasil） 、N‑BK7 に施すことができます。 標準的な性能として、損傷しきい値が 20J/cm2 を超えるものもあり ます。 N‑SF11 などに施した AR コーティングの損傷しきい値は、コーテ ィングによるのではなく、材質の特性によって決まります。実験に よれば、N‑SF11 などのガラスの損傷しきい値は 4J/cm2 です。 ご注文の際は、以下の点にご注意ください。 ■ ■ ■ ■ ■ 波長 基板材質 入射角 偏光 エネルギーフルーエンス（J/cm2） 波長 最大 0° 入射の 反射率 コーティング (nm) レーザーの種類 (%) 末尾 193 248 266 355 400 405 532 ArF ArF Nd の第 4 高調波 Nd の第 3 高調波 Ti:サファイアの第 2 高調波 0.50 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 193-0 248-0 266-0 355-0 400-0 405-0 633 780 800 808 HeNe GaAlAs 0.25 0.25 0.25 0.25 532-0 633-0 780-0 800-0 ダイオードレーザー 1030 1053 1064 1550 Yb:YAG Nd:YLF Nd:YAG InGaAsP 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 808-0 1030-0 1053-0 1064-0 1550-0 ダイオードレーザー Nd の第 2 高調波 Ti:サファイア N‑BK7 に施された標準的な V‑コーティングの波長 632.8nm におけ る反射率を下図に示します。 波 長 板 標準的な反射曲線 4 反射率︵ ︶ 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 標準タイプ V-コーティングの中心波長 3 垂直入射 2 ■ 定められた波長と入射角において、ほとんどゼロ反射 ■ 入射角 0° における最大反射率は 0.1％以下 ■ 入射角 45° の p-偏光の最大反射率は 0.75％以下、s-偏光の最大反 射率は 1.3％以下 ■ 特注の入射角と中心波長についてはお問い合わせください ％ 1 550 600 650 700 波長（nm） 入射角が 0° で 632.8nm の V-コーティングの 1 例 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.4 光学コーティングと材質 V-コーティング www. cvilaseroptics.com AR コーティング ダブル-V およびトリプル-V コーティング 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ ダブル-V およびトリプル-V コーティング リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー CVI Laser Optics は、Nd:YAG レーザーの垂直入射光のために、ダ ブル‑V およびトリプル‑V 多層膜 AR コーティングを用意しています。 高い損傷しきい値を持つ電子ビーム蒸着の誘電体は、もっぱらコー ティング材料として使用されています。特性曲線を見てもわかるよ うに、高調波の反射防止のピークは非常に狭くなっています。また、 コーティングの設計と散乱の影響で、波長の比率が 1：1/2：1/3 の 時には、それほど反射防止の効果が落ちません。したがって、任意 の一波長に限って見れば、これらの AR コーティングの反射率は、 単層の V‑コーティングに比べて劣ります。すべての標準寸法の W2 ウィンドウにダブル‑V コーティングを施すことができます。45° 入 射のダブル‑V およびトリプル‑V AR コーティング、他の高調波に対 するコーティングに関しては、当社にお問い合わせください。 レシ ンリ ズン ド リ カ ル 標準的な反射曲線 10 8 垂直入射 レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 標準的な反射曲線 15 垂直入射 反射率︵ 反射率︵ 10 6 4 ︶ ︶ ％ 球 面 レ ン ズ ％ ミ ラ ー 5 2 399 532 665 798 931 1064 1197 200 1330 400 波長（nm） 532nm および 1064nm に対するダブル-V AR コーティング ■ ■ ■ ■ ■ 垂直入射に対して設計 R < 0.3% @ 1064nm R < 0.6% @ 532nm 損傷しきい値：5J/cm2 @ 532nm 損傷しきい値：10J/cm2 @ 1064nm 600 800 1000 1200 波長（nm） 355nm、532nm、および 1064nm に対するトリプル-V AR コーティ ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー ング ■ ■ ■ ■ 波 長 板 垂直入射に対して設計 R < 0.3% @ 1064nm R < 0.6% @ 532nm R < 2.0% @ 355nm 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.5 ダブル-V およびトリプル-V コーティング 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ AR コーティング 単層フッ化マグネシウム（MgF2）コーティング ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル 単層フッ化マグネシウム（MgF2） コーティング フッ化マグネシウム（MgF2）は、理想的な屈折率（波長 550nm に おいて 1.38）と高い耐久性のため、単層の AR コーティングとして 使用されます。このコーティングは、波長 550nm の垂直入射光に 最適ですが、その反射率曲線からもわかるように、このコーティン グは波長や入射角度には敏感ではありません。 波長 における における 範囲 最大反射率 最大反射率 (nm) (%) (%) 末尾 400–700 520–820 2.0 2.0 2.25 2.25 SLMF-400-700 SLMF-520-820 コーティング 非常に厳しい曲面や曲率半径の小さい面に単層 AR コーティングを 施すには、光線の入射角をその面での最大入射角のおよそ半分に指 定します。 標準的な反射曲線 4 標準的な反射曲線 4 反射率︵ 反射率︵ 3 垂直入射 2 3 垂直入射 45°入射 2 ︶ ︶ ％ ％ ミ ラ ー 波 長 板 フューズドシリカ N-BK7 Single-Layer MgF2 Coatings レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 単層フッ化マグネシウム（MgF2）AR コーティング 垂直入射 1 1 500 600 700 400 800 500 600 単層フッ化マグネシウム 520-820nm コーティング 単層フッ化マグネシウム 400-700nm コーティング ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 波長 670nm の垂直入射光に対して最適化 可視光および近赤外光に有効 耐久性が強く、入射角に敏感でない 損傷しきい値：13.2J/cm2、10nsec パルス ＠ 532nm、標準値 700 波長（nm） 波長（nm） 一般的で用途の広い可視光 AR コーティング 耐久性は高く、最も経済的 波長 550nm の垂直入射に対して最適化 入射角度に対して比較的敏感ではない 損傷しきい値：13.2J/cm2、10nsec パルス ＠ 532nm、標準値 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.6 光学コーティングと材質 単層フッ化マグネシウム（MgF2）コーティング www. cvilaseroptics.com 高反射コーティング 金属膜高反射コーティング 高反射コーティング ウ ィ ン ド ウ High Reflection Coatings 金属膜高反射コーティング CVI Laser Optics のコーティングチャンバー Metallic High Reflection Coatings CVI Laser Optics は、真空蒸着による 8 種類の標準的な金属膜高反 射コーティングを用意しています。このコーティングは、任意の入 射角度に使用でき、ほとんどの光学部品に適用します。このコーテ ィングを指定する場合は、各製品番号にコーティング番号を追記し てください。 金属反射コーティングは繊細で表面が傷つきやすく、クリーニング の際に注意が必要です。誘電体をオーバーコーティングすると傷に 当社の薄膜コーティングチャンバーは以下のものを備えています。 複数の電子ビーム源 光学式および水晶式による膜厚制御 残留ガスの分析機能 マスフロー（ガス流量）制御 水晶基板ヒーター 複合プラネタリー回転機能 レシ ンリ ズン ド リ カ ル 金属膜高反射コーティング 真空紫外用アルミニウム 深紫外用アルミニウム UV 用エンハンスドアルミニウム 保護膜付きアルミニウム エンハンスドアルミニウム 保護膜付き銀 保護膜付き金 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ 対する耐性を改善できますが、研磨のようなクリーニング法には耐 えることができません。塵や埃は、清浄で乾燥した圧縮ガスで吹き 飛ばすことができます。その後に、脱イオン化水や中性洗剤、アル コールなどを使い非常に軽くぬぐいます。適切な綿棒も優しい洗浄 に効果的です。 コーティングの種類 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 波長範囲 平均反射率 損傷しきい値* (nm) (%) パルス (J / cm2) 製品コード 157 193 250–600 400–10,000 450–650 400–20,000 650–10,000 > 80 > 90 85 90 92 95 95.0 未テスト VUVA DUVA PAUV PAV EAV PS PG 未テスト 0.3 0.5 0.3 1.6 0.4 レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー *PAUV（保護膜付きアルミニウム）UV 用コーティング：355 nm で 10nsec パルス、他の全て：1064 nm の標準で 20nsec パルス 波 長 板 CVI Laser Optics の最新コーティングの開発力 CVI Laser Optics の製造拠点では、以下の写真のような薄膜蒸着システムが稼働しています。 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.7 金属膜高反射コーティング 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 高反射コーティング 金属膜高反射コーティング ウ ィ ン ド ウ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー 80 60 90 80 ％ 70 ％ 40 垂直入射 垂直入射 60 20 145 155 165 185 175 200 195 250 CVI Laser Optics の高密度アルミニウムコーティング技術に基づ き、VUVA ミラーは、波長 157nm において最適設計されています。 波長毎の性能証明書は、追加料金で承ります。詳細は当社までお問 い合わせください。 誘電体の保護膜は酸化を防止して、傷に対する耐性を高めます。保 護膜付きアルミニウムの表面には傷は付きにくいとはいえ、クリー ニングには注意が必要です。 深紫外用アルミニウム（DUVA） 保護膜付きアルミニウム（PAV） 標準的な反射曲線 UV 域でも反射率を維持します 誘電体のオーバーコートは酸化を防止し、傷への耐性を高める Ravg > 86% 250nm–400nm において Ravg > 85% 400nm–700nm において 損傷しきい値： 0.07J/cm2、10nsec パルス（5.7MW/cm2）＠ 355nm、標準値 標準的な反射曲線 100 反射率︵ 反射率︵ 96 92 95 90 ％ 85 垂直入射 80 45°入射 s-面 p-面 ︶ ︶ ％ 88 84 185 190 200 210 220 230 240 250 400 波長（nm） エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 400 ■ ■ ■ ■ ■ 波 長 板 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 350 ■ 157nm に対して優れた特性 ■ 真空紫外、可視、近赤外領域にわたり、高い反射率 ■ 誘電体オーバーコートは酸化を最小限に抑え、傷への耐性を高 める ■ R > 80% @ 157nm 垂直入射 偏 光 用 光 学 素 子 300 波長（nm） 波長（nm） 100 ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 標準的な反射曲線 100 反射率︵ ︶ 球 面 レ ン ズ 標準的な反射曲線 100 反射率︵ ︶ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー UV 用保護膜付きアルミニウム（PAUV） 真空紫外用アルミニウム（VUVA） ■ 波長 193nm に対して性能増強 ■ 真空紫外、可視、近赤外領域にわたり、高い反射率 ■ 誘電体膜オーバーコートは酸化を最小限に抑え、傷への耐性を 高める ■ R > 90% @ 193nm、Ravg > 85% 400nm–1200nm において CVI Laser Optics の高密度アルミニウムコーティング技術に基づ き、広帯域 DUVA ミラーは、波長 193nm において、標準の UV 保 護膜付きアルミニウムミラーよりも高い反射率をもち、より耐久性 も優れております。エリプソメーター、分光光度計、半導体リソグ ラフィ、計測用に特注品と標準品からお選びください。 1.8 450 500 550 600 650 700 750 波長（nm） ■ ■ ■ ■ 可視から近赤外域において最も汎用性の高い金属反射膜 保護オーバーコートはミラーの寿命を伸ばし、表面を保護 Ravg > 90% 400nm–10.0μm において 損傷しきい値： 0.3J/cm2、10nsec パルス（21MW/cm2）＠ 532nm、標準値 0.5J/cm2、20nsec パルス（22MW/cm2）＠ 1064nm、標準値 保護膜付きアルミニウムは、可視光から近赤外光の外部反射用とし て最適な汎用金属膜コーティングです。保護用の被膜は酸化を阻止 し、高い反射率を維持します。また保護膜は、アルミニウムコーテ ィングを小さな傷から守るために十分な耐久性を有しています。 光学コーティングと材質 VUVA • DUVA • PAUV • PAV www. cvilaseroptics.com 高反射コーティング 金属膜高反射コーティング エンハンスドアルミニウム（EAV） 保護膜付き金（PG） 標準的な反射曲線 100 反射率︵ ︶ 反射率︵ ︶ 90 ％ 40 80 s-面 p-面 20 500 550 600 650 700 4 0 750 8 波長（nm） ■ ■ ■ ■ 16 20 波長（μm） 可視光の中央での優れた特性 保護膜付きアルミニウムの高い耐久性 Ravg > 92% 450nm–650nm において 損傷しきい値： 0.4J/cm2、10nsec パルス（33MW/cm2）＠ 532nm、標準値 0.3J/cm2、20nsec パルス（12MW/cm2）＠ 1064nm、標準値 アルミニウムを誘電体多層膜でコーティングすると、広い波長範囲 において反射率が増加します。このコーティングは、保護膜付きア ルミニウムの耐久性や信頼性と共に、可視域中央で高い反射率が必 要な用途にも最適です。 保護膜付き銀（PS） 標準的な反射曲線 100 12 60 垂直入射 45°入射 450 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 80 ％ 85 400 垂直入射 ウ ィ ン ド ウ 標準的な反射曲線 100 95 ■ 保護膜付きオーバーコートはコーティングの寿命を延ばします ■ Ravg > 95% 650nm–10μm において ■ 損傷しきい値： 0.4J/cm2、20nsec パルス（17MW/cm2）＠ 1064nm、標準値 金本来の波長特性と硬質誘電体の耐久性を併せ持つ、CVI Laser Optics 独自の保護膜付き金ミラーコーティングです。保護膜付き 金は、波長 650nm–10μm の光に対して、平均して 95%以上の反射 率を実現します。波長 3μm の光において、保護膜付き金コーティ ン グ の レ ー ザ ー 損 傷 検 査 を 行 っ た と こ ろ 、 260ms の パ ル ス （0.4MW/cm2）に対して 18±2 J/cm2 まで耐えるとわかりました。こ れらのミラーは、アルコールやアセトンなどの標準的な有機溶剤に よりクリーニングすることができます。 無被覆金（PG-BARE） 垂直入射 60 ︶ ％ 40 20 80 垂直入射 60 ︶ ％ 40 0 4 8 12 16 レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー 波 長 板 20 20 球 面 レ ン ズ ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 標準的な反射曲線 100 反射率︵ 反射率︵ 80 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 波長（μm） 0 ■ ■ ■ ■ ■ 非常に用途が広いミラーコーティング 可視と赤外域で優れた特性 Ravg > 95% 400nm–20μm において 超高速 Ti:サファイアレーザー用途に使用可能 損傷しきい値： 0.9J/cm2、10nsec パルス（75MW/cm2）＠ 532nm、標準値 1.6J/cm2、20nsec パルス（73MW/cm2）＠ 1064nm、標準値 CVI Laser Optics は、銀のコーティングの表面を外部から保護する ために、特許のコーティング技術とエッジシールの技術を使用して います。保護膜付き銀コーティングでは、52fsec のパルスが反射に より広がらないということを最近のテストで確認しています。これ は、フェムト秒の用途に於いて使用可能なことを示していますが、 その性能を保証するものではありません。 4 8 12 16 20 ■ ■ ■ ■ 偏 光 用 光 学 素 子 近赤外線から遠赤外線まで幅広く利用できます 熱の放射を効果的に制御 Ravg > 99% 700nm–20μm において 損傷しきい値： 1.1J/cm2、20nsec パルス（48MW/cm2）＠ 1064nm、標準値 無被覆の金は汚れに強く、あらゆる波長の赤外光に対して高い反射 率を示します。金コーティングは柔らかく、表面に傷がつきやすい ので、コーティングされたミラーの表面をクリーニングするには、 溶剤と清浄な水を流して洗浄するか、乾燥したエアーを低圧で吹き かけることをお勧めします。 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 24 波長（μm） 1.9 EAV • PS • PG • PG-BARE 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル MAXBRIteTM（multilayer all dielectric xerophilous broadband reflecting interference）コーティングは、波長 245nm–390nm、 420nm–700nm、480nm–700nm そして 630nm–850nm という 4 領域 の光に対して使用いただけます。これらの波長における入射レーザ ー光の反射率は 98%以上です。 これらのコーティングは、s-偏光と p-偏光どちらに対してもきわめ て高い反射率を示します。いずれも波長に注意して入射角を 45° に すれば、s-偏光と p-偏光の反射率は 99%を超えます。多くの用途に おいて、これらは、金属膜や強化金属膜コーティングよりも優れて います。 MAXB‑248‑390 紫外 MAXBRIte コーティングは、エキシマレーザ ーや、ほとんどの固体レーザーの第 3 および第 4 高調波、水銀およ びキセノンランプに対して優れた性能を発揮します。 MAXB‑480‑700 MAXBRIte コーティングは、レーザーマニピュレー ションに最適です。これは、チューナブルダイレーザーとパラメト リック発振器システムとともに使用するのが理想的です。 MAXB‑630‑850 MAXBRIte コーティングは、波長が 630nm–850nm の可視から近赤外域のダイオードレーザーに使用します。この広帯 域コーティングは、波長のドリフトが起こるような温度無依存の安 定化ダイオードレーザーへの使用が理想的です。また、He‑Ne レー ザーをアライメント用に使用するシステムにも使用できます。 標準的な反射曲線 100 垂直入射 96 45°入射 500 600 700 800 波長（nm） MAXB-480-700 コーティング ■ Ravg > 98% 480nm–700nm において ■ 損傷しきい値： 0.92J/cm2、10nsec パルス ＠ 532nm、標準値 標準的な反射曲線 100 99 98 ％ 97 96 垂直入射 45°入射 500 600 700 MAXB-420-700 コーティング ■ Ravg > 98% 420nm–700nm において ■ 損傷しきい値： 0.4J/cm2、10nsec パルス ＠ 532nm、標準値 80 60 ︶ ％ 40 垂直入射 45°入射 300 標準的な反射曲線 100 350 波長（nm） MAXB-245-390 コーティング ■ Ravg > 98% 245nm–390nm において ■ 損傷しきい値： 0.92J/cm2、10nsec パルス ＠ 532nm、標準値 400 反射率︵ ︶ 250 99 98 ％ 97 96 600 垂直入射 45°入射 700 800 900 波長（nm） エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 ％ 97 波長（nm） 反射率︵ 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 98 400 20 偏 光 用 光 学 素 子 99 MAXB‑420‑700 MAXBRIte コーティングは、波長 442nm の HeCd レーザーまたは青色の Ar イオンレーザーに特に適しています。 ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 標準的な反射曲線 100 ︶ ミ ラ ー MAXBRIteTM Coatings（MAXB） 反射率︵ レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト MAXBRIteTM コーティング（MAXB） 反射率 ︵ ︶ ウ ィ ン ド ウ 高反射コーティング MAXBRIteTM コーティング（MAXB） MAXB-630-850 コーティング ■ Ravg > 98% 630nm–850nm において ■ 損傷しきい値： 0.92J/cm2、10nsec パルス ＠ 532nm、標準値 1.10 光学コーティングと材質 MAXBRIteTM コーティング（MAXB） www. cvilaseroptics.com 高反射コーティング フェムト秒レーザー用コーティング（TLMB） 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ フェムト秒レーザー用コーティング（TLMB） 標準的な反射曲線 100 Femtosecond Coating（TLMB） リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 0° 反射率︵ ︶ CVI Laser Optics は、近赤外域で動作する超短パルスのレーザーシ ス テ ム の た め に 、新 し い コ ー テ ィ ン グ を 開 発 し ま し た 。波 長 800nm を中心とするこの総誘電体膜コーティングは、超高速のア プリケーションにおけるパルスの広がりを最小限にします。このコ ーティングは、波長 750nm–870nm において、s-偏光および p-偏光 ともに高い反射率を示します。 98 45°UNP 96 ％ 94 92 超高速コーティングは、高出力の Ti:サファイアレーザーに最適で す。このコーティングは、高出力レーザーに対応でき、他の保護膜 付き金属膜コーティングやエンハンスド金属膜コーティングよりも 優れています。 700 740 780 820 860 900 レシ ンリ ズン ド リ カ ル 波長（nm） TLMB 超高速コーティング フェムト秒レーザー用コーティング（TLMB） 最小 範囲 反射率 入射角 広がり幅 製品 (nm) Rp (%) (° ) (%) コード 770–830 99.0 45 <18.0 TLMB レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト パルス 群速度遅延分散︵ 波長 ︶︵ G D D ︶ fs2 50 40 30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 730 TLMB ミ ラ ー 従来の広帯域 ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 従来の高LDT 750 球 面 レ ン ズ 770 790 810 830 850 870 波長 （nm） 従来の広帯域、従来の高いレーザー損傷しきい値（LDT） と CVI Laser Optics TLMB 超高速ミラーの波長に対する反射群速度遅延分散 （GDD）の比較 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.11 フェムト秒レーザー用コーティング（TLMB） 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ 光学材質の特性一覧 光学材質の特性一覧 Material Properties Overview 材質 フッ化マグネシウム MgF2 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト フッ化カルシウム CaF2 1.41 @ 0.27 μm 40-20 λ /20 高 8.04E-06/ 1.30E-05 415 0.15 - 8.0 1.501 @ 0.193 μm 40-20 λ /20 高 1.89E-05 158 λ /20 高 5.50E-07 522 スプラジル 1 0.2 - 2.0 1.51 @ 0.248 μm 10-5 λ /20 高 5.50E-07 590 水晶 0.2 - 2.0 1.55 @ 0.63 μm 10-5 λ /20 高 7.64E-06/ 1.4E-05 820 光学クラウン 0.2 - 2.0 1.52 @ 0.55 μm 20-10 λ /20 低 5.0E-06 610 1.46 @ 0.63 μm 10-5 λ /20 高 5.80E-07 590 Suprasil 1 インフラジル 302 0.25 - 2.0 Infrasil 302 N-BK7 0.35 - 2.0 1.52 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 中 7.10E-06 610 N-BAK1 0.25 - 2.2 1.57 @ 0.63 μm 10-5 λ /20 中 7.60E-06 530 1.73 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 中 9.40E-06 540 0.4 - 2.5 1.66 @ 0.55 μm 40-20 λ /20 低 4.6E-06/ 8.3E-05 75 0.37 - 2.0 1.64 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 中 6.80E-06 600 0.37 - 2.3 1.65 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 中 6.70E-06 539 1.79 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 中 6.10E-06 450 1.62 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 中 8.20E-06 420 0.5 - 2.5 1.55 @ 0.55 μm 10-5 λ /20 高 5.00E-09 620 0.3 - 5.0 1.77 @ 0.55 μm 40-20 λ /20 高 7.70E-06 1370 3.42 @ 10.6 μm 20-10 λ /20 高 4.50E-06 1100 2.20 @ 10.6 μm 20-10 λ /20 中 6.50E-06 1780 2.20 @ 10.6 μm 40-20 λ /20 中 6.50E-06 160 2.50 @ 10.6 μm 40-20 λ /20 中 1.2E-05 170 3.29 @ 0.55 μm 40-20 λ /20 中 5.40E-06 7500 2.40 @ 10.6 μm 40-20 λ /20 高 7.60E-06 112 4.00 @ 10.6 μm 20-10 λ /20 中 5.70E-06 692 0.4 - 2.4 N-SF10（SF10） カルサイト CaCO3 N-LaK21 0.5 - 2.5 N-SF11（SF11） 0.4 - 2.0 N-F2（F2） サファイア 1.0 - 10 Si 硫化亜鉛 8 - 12 ZnS 硫化亜鉛（MS） ZnS（MS） 0.4 - 12 0.8 - 14 AMTIR ガリウム砒素 1.5 - 15 GaAs セレン化亜鉛 0.5 - 20 ZnSe 付 録 ・ 索 引 ヌープ 硬度 0.13 - 8.0 シリコン エフ タィ ロル ンタ ー と CTE (/ ℃) 10-5 Zerodur 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 レーザー損傷 しきい値 1.46 @ 0.55 μm ゼロデュアー 偏 光 用 光 学 素 子 平面度 0.18 - 2.0 N-SF2（SF2） 波 長 板 標準的な スクラッチ＆ディグ UVフューズドシリカ ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 屈折率 透過波長領域 ゲルマ二ウム 2.0 - 20 Ge 0.1 0.4 0.7 1.0 3.0 6.0 10 20 波長（μm ） 1.12 光学コーティングと材質 光学材質の特性一覧 www. cvilaseroptics.com 光学部品 光学部品 Optical Components 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 電子−光学 ユニット エタロン レンズ光学系 ドーム および ドームユニット 波長板 ポラライザー フィルター プリズム/キューブ レンズ ビームスプリッター ミラー ウィンドウ %T Wavelength ウ ィ ン ド ウ フッ化マグネシウム MgF2 フッ化カルシウム CaF2 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル UVフューズドシリカ スプラジル 1 Suprasil 1 レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 水晶 光学クラウン インフラジル 302 Infrasil 302 N-BK7 ミ ラ ー N-BAK1 N-SF10（SF10） ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー カルサイト CaCO3 N-LaK21 N-SF2（SF2） 波 長 板 N-SF11（SF11） N-F2（F2） ゼロデュアー 偏 光 用 光 学 素 子 Zerodur サファイア シリコン Si 硫化亜鉛 ZnS 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 硫化亜鉛（MS） ZnS（MS） AMTIR ガリウム砒素 エフ タィ ロル ンタ ー と GaAs セレン化亜鉛 ZnSe ゲルマ二ウム Ge 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.13 光学部品 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 屈折率と分散 ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 屈折率と分散 アプリケーションノート Refractive Index and Dispersion レンズ設計者にとって最も重要なガラスの特性は、屈折率と分散 （波長による屈折率の違い）です。一般的に、光学ガラスは、 587.56nm（ヘリウム d‑線）の可視光の中央値での屈折率と、vd= （nd−1）/（nF−nC）で定義されるアッベ数によってそのガラスの特 性を判断します。ここで、F と C は、486.1nm と 656.3nm におけ る値を表します。この vd は、屈折率が波長によってどのように変 化するかということを表しています。vd が小さい程、その変化が 大きくなります。ガラスは、大きくクラウンとフリントの 2 種類に 大別できます。クラウンガラスは、nd<1.60 かつ vd>55、または nd>1.60 かつ vd>50 の範囲にあるものであり、それ以外はフリント ガラスになります。 フューズドシリカ製オプティクス 合成フューズドシリカは、多くのレーザーアプリケーションに対 して理想的な材質です。波長 180nm という短い範囲から 2.0 μm 以上にわたり熱膨張率が小さく、キズや熱による耐性が高 くなっています。 波長 365nm–2300nm におけるガラスの屈折率を計算するにはセル マイヤーの式 η2 = 1 + B1λ 2 λ2 − C 1 + B2λ 2 λ2 − C 2 + B3λ 2 λ2 − C 3 またはローラントの式を用います。 η2 = A 0 + A 1λ 2 + A2 λ2 + A3 λ4 + A4 λ6 + A5 λ8 ここで、波長 λ はミクロン単位で、定数 A1 から C3 までの値は、ガ ラスメーカーによって定められます。これらのパラメータは、それ ぞれのメーカーにお問い合わせください。値は全透過波長域では 1×10 − 5 よりも精度が良くなっており、可視域だけに限定したとき の精度はさらに良くなります。 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.14 光学コーティングと材質 屈折率と分散 www. cvilaseroptics.com 光学材質 レンズの硝材 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ レンズの硝材 Lens Materials CVI Laser Optics のレンズは、合成フューズドシリカ、A 級ファイ ンアニールドの N‑BK7、および他の硝材から作られています。右 の表は、CVI Laser Optics のレンズに使われる硝材を示しています。 これらの硝材のいくつかは、プリズム、ミラー用基板などにも使用 されています。 レンズの硝材 硝材 製品コード CaF2（フッ化カルシウム） PLCX-CFUV エキシマグレード合成フューズドシリカ PLCX-EUV UV グレード合成フューズドシリカ LUP-UV PLCX-UV LUD-UV BICX-UV RCX-UV SCX-UV CLCX-UV BFPL-UV LAPQ BXUV ガラスタイプ名と物理定数は、Schott Glass 社によって公表される ものと同じです。当社では、他のメーカーの同等品を使用すること もありますが、光学特性がほぼ同等であることを条件としています。 光学レンズやプリズムの性能は、製造に使用した硝材の品質に依存 します。脈理、泡、含有物、または屈折率のばらつきは、レンズの 製造過程において完全に取り除くことはできません。当社は細心の 注意を払って硝材を選択し、定評のあるガラスメーカーの第一級光 学材質だけを使用しております。その結果、首尾一貫して信頼でき る製品をお届けしています。 N-BK7, A 級ファインアニール BICC-UV RCC-UV SCC-UV CLCC-UV APMQ HEBX LPX-C PLCX-C LDX-C BICX-C LCP-C RCX-C SCX-C CLCC-C BFPL-C LPK-C PLCC-C LDK-C BICC-C LCN-C RCC-C SCC-C CLCX-C N-SF11, A 級ファインアニール PLCX-SF11 LAP APM PLCC-SF11 LAN N-SK11 および N-SF5, A 級ファインアニール LAI 光学クラウンガラス LAG 材質のパラメータは、実験によって得られた結果を平均したもので す。多少、平均値からずれることもあります。この章で紹介される 値より厳しい公差をもつ硝材や、特別なメーカーのものと証明でき る硝材も、特注にて承ります。 N-BK7 光学ガラス ボロシリケートクラウンガラス N‑BK7 は、鉛とヒ素を含有しない BK7 であり、CVI Laser Optics の製品に最も使用されている硝材で す。N‑BK7 は化学的試験ににおいて安定しているので、研磨の際 に特別な処置は必要ありません。N‑BK7 は比較的硬いガラスであ り、傷が付き難く、取り扱いが容易です。気泡やその他含有物は非 常に少なく、100cm3 当たりで 0.029mm2 未満の総断面積です。N‑ BK7 のもう一つの重要な特徴として、350nm の短波長まで優れた 透過率を有していることです。これらの特性により、N‑BK7 は光 学産業分野で広く使用されています。 LUK-UV PLCC-UV （鉛・砒素フリーのガラスを含む） LAL AAN HAN YAN LBC OAS レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 偏 光 用 光 学 素 子 *CVI Laser Optics では、ISO 14001 の要求に準拠する鉛・砒素フリーのガラス製の製品を提供していま す。詳しくはお問い合わせください。 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と CVI Laser Optics では、硝材や光学構成部品の変更を予告なく行なう 場合がありますので、予めご了承ください。 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 球 面 レ ン ズ 波 長 板 複数硝材の組合せ LAO AAP HAP YAP LBX GLC FTL DWBX リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 1.15 レンズの硝材 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 フッ化マグネシウム（MgF2） ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ フッ化マグネシウム（MgF2） 密度 Magnesium Fluoride ヤング率 フッ化マグネシウム（MgF2）は、真空 Stockbarger 技術を用いる ことで成長する正の正方晶福屈折結晶です。フッ化マグネシウムは、 機械的および熱的な耐性と同様に化学的な腐食にも優れた耐性を持 つ丈夫な材質です。フッ化マグネシウムは、高真空紫外領域での透 過率とレーザー損傷に対する耐性が高いので、真空紫外（VUV） やエキシマレーザーのウィンドウ、偏光板、レンズなどの材質とし てよく用いられています。 ポアソン比 ヌープ硬度 熱膨張 係数 融点 分散定数 （常光線） レシ ンリ ズン ド リ カ ル 100 外部透過率︵ 80 60 分散定数 （異常光線） 40 ︶ レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ％ 20 ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー フッ化マグネシウムの物理定数 0.10 0.15 0.20 0.25 3.0 4.0 6.0 8.0 3.177 g/cm3 138.5 GPa 0.271 415 8.48 × 10 − 6/°C （c 軸に垂直な膨張） 13.70 × 10 − 6/°C （c 軸に平行な膨張） 1585°C B1 = 4.87551080 × 10 − 1 B2 = 3.98750310 × 10 − 1 B3 = 2.31203530 C1 = 1.88217800 × 10 − 3 C2 = 8.95188847 × 10 − 3 C3 = 5.66135591 × 102 B1 = 4.13440230 × 10 − 1 B2 = 5.04974990 × 10 − 1 B3 = 2.49048620 C1 = 1.35737865 × 10 − 3 C2 = 8.23767167 × 10 − 3 C3 = 5.65107755 × 102 波長（μm） フッ化マグネシウムの外部透過率、無コートで 5mm 厚 フッ化マグネシウムの屈折率 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 波長 常光線の 異常光線の (nm) 屈折率 (nO) 屈折率 (nE) 193 213 222 226 244 248 257 266 280 308 325 337 351 355 1.42767 1.41606 1.41208 1.41049 1.40447 1.40334 1.40102 1.39896 1.39620 1.39188 1.38983 1.38859 1.38730 1.38696 1.44127 1.42933 1.42522 1.42358 1.41735 1.41618 1.41377 1.41164 1.40877 1.40429 1.40216 1.40086 1.39952 1.39917 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.16 光学コーティングと材質 フッ化マグネシウム（MgF2） www. cvilaseroptics.com 光学材質 フッ化カルシウム（CaF2） 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ フッ化カルシウム（CaF2） フッ化カルシウムの物理定数 密度 Calcium Fluoride ヤング率 立方晶系体の単結晶材質であるフッ化カルシウム（CaF2）は、UV から赤外までの用途に幅広く用いられています。CaF2 はエキシマ レーザー用の硝材として最適であり、ウィンドウ、レンズ、プリズ ム、ミラー用基板として使用することができます。 ポアソン比 ヌープ硬度 屈折率の 温度係数 フッ化カルシウムは、波長 130nm–10μm の波長域で透過率を有し ています。伝統的に UV よりは赤外で使用されてきました。フッ化 カルシウムは天然に存在し採掘することができます。また、長い時 熱膨張 係数 間とエネルギーを投入し Stockbarger 法を用いて合成的に製造す ることもできます。フッ化カルシウムの UV 領域における透過率と 損傷しきい値の高い硝材を得るには、赤外域における場合に比べは るかに高い純度の硝材が必要であり、これに自然界で採掘されるフ ッ化カルシウムを用いることは残念なことに不可能です。 分散定数 波長 193nnm 以下の光での部品の寿命と透過率を向上させるため、 製造工程のすべての段階であらゆる不純物を特定して除去するため に、メーカーでは様々な検査と処理方法を導入しています。また硝 材の均一性と応力複屈折を改善せねばならないため、技術者たちは、 伝統的な Stockbarger 法の考え方を変えざるを得ませんでした。そ の変化は、真空度とアニール処理パラメータのより良い管理と共に、 結晶成長の間に精密な温度調整制御を可能にしました。 エキシマグレードのフッ化カルシウムは、深紫外領域（波長 157nm 以下）における用途に必要とされる、高い損傷しきい値、カラーセ ンターの形成しにくい、低い蛍光性、高い均一性、および低応力複 屈折性という特性を併せ持っています。 100 外部透過率︵ 80 60 40 ︶ ％ 20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2.0 4.0 波長（μm） フッ化カルシウムの外部透過率、無コートで 5mm 厚 10.0 融点 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 3.18 g/cm3 @ 25°C 1.75 × 107 psi 0.26 158 dn/dT = − 10.6 × 10 − 6/°C −6 18.9 × 10 /°C（20°–60°C） 1360°C B1 = 0.5675888 B2 = 0.4710914 B3 = 3.8484723 C1 = 0.00252643 C2 = 0.01007833 C3 = 1200.5560 フッ化カルシウムの屈折率 レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー 波長 (μm) 屈折率 0.193 0.248 0.257 0.266 0.308 0.355 0.486 0.587 0.65 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 1.501 1.468 1.465 1.462 1.453 1.446 1.437 1.433 1.432 1.431 1.428 1.426 1.423 1.421 1.417 1.409 1.398 1.385 1.369 1.349 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 球 面 レ ン ズ ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 1.17 フッ化カルシウム（CaF2） 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 UV グレード合成フューズドシリカ（UVGSFS） ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 UV グレード合成フューズドシリカ（UVGSFS） UV-Grade Synthetic Fused Silica 合成フューズドシリカ（アモルファス二酸化ケイ素）はシリコンの 酸化物で、多くの用途において理想的な光学材質です。CVI Laser Optics で用いられる合成フューズドシリカの硝材は、非常に厳し い基準の元、火炎加水分解堆積法によって製造されます。こうして 作られる硝材は、無色で非晶質であり、含有する不純物も約 100 万 分の 1 以下しかありません。 合成フューズドシリカ製レンズは、ガラスや通常のフューズドシリ カよりも以下の点において優れています。 ■ UV および赤外での高い透過率 ■ 熱膨張係数が小さいことにより、大きな温度変化における熱シ ョックに対する耐性と安定性を有する ■ 使用可能な広い温度範囲 ■ 硬度が高く、傷が付きにくい ■ UV よりも短波の X 線、ガンマ線、中性子線に対する耐性がさ らに高い UV グレード合成フューズドシリカの物理定数 アッベ数 温度による屈折率の変化 （0° − 700°C） 均一性（10cm の有効径における 最大屈折率） ヌープ硬度 密度 連続使用が可能な温度 熱膨張係数 比熱 分散定数 67.8 0.5 1.28 × 10 − 5/°C 2 × 10 − 5 522 2.20 g/cm3 @ 25°C 900°C 最大 5.5 × 10 − 7/°C 0.177 cal/g/°C @ 25°C B1 = 0.6961663 B2 = 0.4079426 B3 = 0.8974794 C1 = 0.0046791 C2 = 0.0135121 C3 = 97.9340025 UV グレード合成フューズドシリカ（UVGSFS または Suprasil 1）は、 特に深紫外域での透過率が高く、天然のフューズドシリカを波長 254nm で励起した場合の約 0.1%と、非常に低い蛍光レベルを得る ために選ばれたものです。UV グレード合成フューズドシリカは、 波長 290nm よりも長波長の光に対しては蛍光を発することはあり ません。UV グレードフューズドシリカは、深紫外の用途に理想的 な材質です。屈折率の公差が厳しいため、仕様どおりのレンズ特性 を得ることができます。 合成フューズドシリカのバッチごとの内部透過率のばらつきは、 OH 基の化学結合の共鳴吸収のために、特に 900nm–2.5μm の近赤 外において起こります。光学部品をこの波長領域で使用する場合に は、インフラジル 302 がより適しています。 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.18 光学コーティングと材質 UV グレード合成フューズドシリカ（UVGSFS） www. cvilaseroptics.com 光学材質 UV グレード合成フューズドシリカ（UVGSFS） 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ a）短波長側のリミット リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 100 BK 7 40 N- 60 UVGSFS 外部透過率︵ ︶ ％ 80 球 面 レ ン ズ 20 140 180 220 300 260 340 380 420 460 500 波長（nm） 100 N-BK7 レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト GS FS 80 60 UV 外部透過率︵ ︶ ％ b）長波長側のリミット レシ ンリ ズン ド リ カ ル 40 ミ ラ ー 20 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 波長（μm） 無コートの UV グレード合成フューズドシリカと N-BK7 の外部透過率の比較、全て厚みは 10mm ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー UV グレード合成フューズドシリカの屈折率* 波長 波長 波長 波長 (nm) 屈折率 (nm) 屈折率 (nm) 屈折率 (nm) 屈折率 180.0 190.0 200.0 213.9 226.7 230.2 239.9 248.3 265.2 275.3 280.3 289.4 296.7 302.2 1.58529 1.56572 1.55051 1.53431 1.52275 1.52008 1.51337 1.50840 1.50003 1.49591 1.49404 1.49099 1.48873 1.48719 330.3 340.4 351.1 361.1 365.0 404.7 435.8 441.6 457.9 476.5 486.1 488.0 496.5 514.5 1.48054 1.47858 1.47671 1.47513 1.47454 1.46962 1.46669 1.46622 1.46498 1.46372 1.46313 1.46301 1.46252 1.46156 532.0 546.1 587.6 589.3 632.8 643.8 656.3 694.3 706.5 786.0 820.0 830.0 852.1 904.0 1.46071 1.46008 1.45846 1.45840 1.45702 1.45670 1.45637 1.45542 1.45515 1.45356 1.45298 1.45282 1.45247 1.45170 1014.0 1064.0 1100.0 1200.0 1300.0 1400.0 1500.0 1550.0 1660.0 1700.0 1800.0 1900.0 2000.0 2100.0 1.45024 1.44963 1.44920 1.44805 1.44692 1.44578 1.44462 1.44402 1.44267 1.44217 1.44087 1.43951 1.43809 1.43659 *精度 3 × 10 − 5 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.19 UV グレード合成フューズドシリカ（UVGSFS） 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 スプラジル 1（Suprasil 1） ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ スプラジル 1（Suprasil 1） スプラジル１（Suprasil 1）はフューズドシリカの一種で、化学純度 が高く、軸均一性に優れています。金属の含有率が 8ppm 未満であ るため、スプラジル 1 は UV 域での優れた透過率と、低蛍光という 特徴を兼ね備えています。スプラジル 1 は、主に軸均一性が必要と される、低蛍光の UV 用ウィンドウ、レンズ、プリズムなどの使用 に適しています。 均一性（10cm の有効径における 最大屈折率） ヌープ硬度 密度 熱膨張係数 100 外部透過率︵ 比熱 分散定数 80 60 40 ︶ レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ％ 20 0.15 0.20 0.25 0.30 1.0 波長（μm） 2.0 スプラジル 1 の外部透過率、無コートで 10mm 厚 ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 アッベ数 温度による屈折率の変化 （0° − 700°C） 連続使用が可能な温度 レシ ンリ ズン ド リ カ ル ミ ラ ー スプラジル１（Suprasil 1）の物理定数 3.0 4.0 67.8 0.5 1.28 × 10 − 5/ºC 2 × 10 − 5 590 2.20 g/cm3 @ 25°C 900°C 最大 5.5 × 10 − 7/ºC 0.177 cal/g/ºC @ 25°C B1 = 0.6961663 B2 = 0.4079426 B3 = 0.8974794 C1 = 0.0046791 C2 = 0.0135121 C3 = 97.9340025 スプラジル１（Suprasil 1）の屈折率* 波長 (nm) 屈折率 193.4 248.4 266.0 308.0 325.0 337.0 365.5 404.7 435.8 441.6 447.1 486.1 488.0 514.5 532.0 546.1 587.6 632.8 656.3 694.3 752.5 905.0 1064.0 1153.0 1319.0 1.56013 1.50833 1.49968 1.48564 1.48164 1.47921 1.47447 1.46962 1.46669 1.46622 1.46578 1.46313 1.46301 1.46156 1.46071 1.46008 1.45846 1.45702 1.45637 1.45542 1.45419 1.45168 1.44963 1.44859 1.44670 *精度 3 × 10 − 5 1.20 光学コーティングと材質 スプラジル 1（Suprasil 1） www. cvilaseroptics.com 光学材質 カルサイト（CaCO3） 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ カルサイト （CaCO3） カルサイトの物理定数 密度 カルサイト（CaCO3）は、顕著な複屈折性を示す天然に存在する負 の一軸性結晶です。強い複屈折率性と広い透過波長領域により、 100 年以上にもわたり偏光プリズムの材質として用いられてきまし た。現在、このカルサイトを人工的に少量成長させることもできま すが、ほとんどの光学用カルサイトはメキシコ、アフリカ、シベリ アで採掘されています。光学グレードの結晶を見つけるには、熟練 と時間のかかる作業です。またカルサイトは、その柔らかさと容易 に劈開する性質のため、その切断と研磨には技術が必要です。この モース硬度 融点 分散定数 （常光線） ことが、技術が開発されて何年もの時間を経た現在でも、他のタイ プの偏光子と比べ、カルサイトプリズムが高価なままであることの 理由です。 分散定数 （異常光線） カルサイトは天然の結晶であるため、個々の透過率は異なります。 一般に、10mm 厚のサンプルの波長と透過率は、以下の範囲に入り ます。波長 350nm において 40–45%、400nm において 70–75%、 500–2300nm において 86–88%となっています。 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 2.71 g/cm3 3 1339 °C B1 = 1.56630 B2 = 1.41096 B3 = 0.28624 C1 = 105.58893 C2 = 0.01583669 C3 = − 0.01182893 B1 = 8.418192 × 10 − 5 B2 = 1.183488 B3 = 0.03413054 C1 = 0.3468576 C2 = 7.741535 × 10 − 3 C3 = 12.185616 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 100 外部透過率︵ ミ ラ ー 80 常光線 カルサイトの屈折率 60 異常光線 40 ︶ ％ 20 2.0 1.0 波長（μm） カルサイトの外部透過率、10mm 厚 3.0 3.5 波長 常光線の 異常光線の (nm) 屈折率 (nO) 屈折率 (nE) 250 350 450 550 650 750 850 950 1050 1150 1250 1350 1450 1550 1650 1750 1850 1950 2050 2150 2250 2350 1.76906 1.69695 1.67276 1.66132 1.65467 1.65041 1.64724 1.64470 1.64260 1.64068 1.63889 1.63715 1.63541 1.63365 1.63186 1.62995 1.62798 1.62594 1.62379 1.62149 1.61921 1.61698 1.53336 1.50392 1.49307 1.48775 1.48473 1.48289 1.48157 1.48056 1.47980 1.47916 1.47792 1.47803 1.47765 1.47722 1.47681 1.47638 1.47597 1.47555 1.47513 1.47486 1.47482 1.47528 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 1.21 カルサイト（CaCO3） 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 5 種類のショット（Schott）製ガラス ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 5 種類のショット（Schott）製ガラス Five Schott Glass Types 下の表は、鉛と砒素を含まない BK7 および BaK1 バージョンのショ ット（Schott）製光学ガラスの N‑BK7、N‑SF11、LaSFN9、N‑BaK1、N‑ F2 の最も重要な光学的、 物理的定数を示しています。 CVI Laser Optics で取り扱っているレンズやプリズムは、ほとんどがこれらのタイプの ガラスを使用しています。一覧表には、屈折率と共に必要とされる 殆んどの化学的特性と機械的特性が示されています。更に詳しい数 値データや様々なテスト方法に関する詳細については、ショット （Schott）社の光学ガラスカタログに掲載されておりますので、そ ちらを参照ください。 5 種類のショット製ガラスの物理的定数 硝材の種類 メルト毎の屈折率の公差 応力複屈折, nm/cm, 黄色の光源 アッベ数 (vd) N-BK7 N-SF11 LaSFN9 N-BaK1 N-F2 0.0005 10 64.17 0.0005 10 25.76 0.0005 10 32.17 0.0005 10 57.55 0.0005 10 36.37 1.03961212 2.31792344 × 10 − 1 1.01046945 6.00069867 × 10 − 3 2.00179144 × 10 − 2 1.03560653 × 102 1.73848403 3.11168974 × 10 − 1 1.17490871 1.36068604 × 10 − 2 6.15960463 × 10 − 2 1.21922711 × 102 1.97888194 3.20435298 × 10 − 1 1.92900751 1.18537266 × 10 − 2 5.27381770 × 10 − 2 1.66256540 × 102 1.12365662 3.09276848 × 10 − 1 8.81511957 × 10 − 1 6.44742752 × 10 − 3 2.22284402 × 10 − 2 1.07297751 × 102 1.34533359 2.09073176 × 10 − 1 9.37357162 × 10 − 1 9.97743871 × 10 − 3 4.70450767 × 10 − 2 1.11886764 × 102 2.51 4.74 4.44 3.19 3.61 7.1 × 10 − 6 8.3 × 10 − 6 557ºC 8.20 × 109 2 0 1.0 2.0 2.3 610 0.206 6.1 × 10 − 6 6.8 × 10 − 6 505ºC 6.60 × 109 1 0 1.0 1.2 1.0 450 0.235 7.4 × 10 − 6 8.4 × 10 − 6 703ºC 1.09 × 1010 2 0 2.0 1.0 1.0 630 0.286 7.6 × 10 − 6 8.6 × 10 − 6 592ºC 7.30 × 109 2 1 3.3 1.2 2.0 530 0.252 8.2 × 10 − 6 9.2 × 10 − 6 438ºC 5.70 × 109 1 0 1.0 2.3 1.3 420 0.220 分散公式の定数 B1 B2 B3 C1 C2 C3 密度（g/cm3） 線膨張係数（cm/°C）: 波 長 板 − 30º ～ + 70ºC + 20º ～ + 300ºC 変形温度 ヤング率（dynes/mm2） 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 耐候性 ヤケへの耐性 耐酸性 耐アルカリ性 燐酸への耐性 ヌープ硬度 ポアソン比 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.22 光学コーティングと材質 N-BK7 • N-SF11 • LaSFN9 • N-Bak1 • N-F2 www. cvilaseroptics.com 光学材質 5種類のショット（Schott）製ガラス 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ 5 種類のショット製ガラスの屈折率 波長 屈折率, n λ (nm) N-BK7 N-SF11 LaSFN9 N-BaK1 N-F2 351.1 363.8 404.7 435.8 441.6 457.9 465.8 472.7 476.5 480.0 486.1 488.0 496.5 501.7 514.5 532.0 546.1 587.6 589.3 632.8 643.8 1.53894 1.53649 1.53024 1.52668 1.52611 1.52461 1.52395 1.52339 1.52309 1.52283 1.52238 1.52224 1.52165 1.52130 1.52049 1.51947 1.51872 1.51680 1.51673 1.51509 1.51472 — — 1.84208 1.82518 1.82259 1.81596 1.81307 1.81070 1.80946 1.80834 1.80645 1.80590 1.80347 1.80205 1.79880 1.79479 1.79190 1.78472 1.78446 1.77862 1.77734 — — 1.89844 1.88467 1.88253 1.87700 1.87458 1.87259 1.87153 1.87059 1.86899 1.86852 1.86645 1.86524 1.86245 1.85901 1.85651 1.85025 1.85002 1.84489 1.84376 1.60062 1.59744 1.58941 1.58488 1.58415 1.58226 1.58141 1.58071 1.58034 1.58000 1.57943 1.57927 1.57852 1.57809 1.57707 1.57580 1.57487 1.57250 1.57241 1.57041 1.56997 1.67359 1.66682 1.65064 1.64202 1.64067 1.63718 1.63564 1.63437 1.63370 1.63310 1.63208 1.63178 1.63046 1.62969 1.62790 1.62569 1.62408 1.62004 1.61989 1.61656 1.61582 656.3 694.3 786.0 821.0 830.0 852.1 904.0 1014.0 1060.0 1300.0 1500.0 1550.0 1970.1 2325.4 1.51432 1.51322 1.51106 1.51037 1.51020 1.50980 1.50893 1.50731 1.50669 1.50370 1.50127 1.50065 1.49495 1.48921 1.77599 1.77231 1.76558 1.76359 1.76311 1.76200 1.75970 1.75579 1.75445 1.74901 1.74554 1.74474 1.73843 1.73294 1.84256 1.83928 1.83323 1.83142 1.83098 1.82997 1.82785 1.82420 1.82293 1.81764 1.81412 1.81329 1.80657 1.80055 1.56949 1.56816 1.56564 1.56485 1.56466 1.56421 1.56325 1.56152 1.56088 1.55796 1.55575 1.55520 1.55032 1.54556 1.61503 1.61288 1.60889 1.60768 1.60739 1.60671 1.60528 1.60279 1.60190 1.59813 1.59550 1.59487 1.58958 1.58465 フラウンホーファーの 名称 h g F’ F e d D C’ C 波長 光源 範囲 Ar レーザー Ar レーザー 紫外 水銀アーク 紫 水銀アーク 青 HeCd レーザー Ar レーザー Ar レーザー Ar レーザー Ar レーザー Cd アーク 紫外 青 青 青 青 青 青 水素アーク 青 Ar レーザー Ar レーザー Ar レーザー Ar レーザー Nd レーザー 青 水銀アーク 緑 He アーク Na アーク HeNe レーザー Cd アーク 黄 水素アーク ルビーレーザー 緑 緑 緑 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 緑 黄 赤 赤 赤 赤 赤外 ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 赤外 s t GaAlAs レーザー 赤外 セシウムアーク 赤外 GaAs レーザー 赤外 水銀アーク 赤外 Nd レーザー InGaAsP レーザー 赤外 赤外 赤外 赤外 水銀アーク 赤外 水銀アーク 赤外 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.23 N-BK7 • N-SF11 • LaSFN9 • N-Bak1 • N-F2 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ 光学材質 水晶 水晶 Crystal Quartz 水晶は、水熱合成法により結晶成長させた、正の一軸性複屈折単結 晶です。CVI Laser Optics の水晶は、含有物と屈折率変化の最小な ものが選別されています。水晶は、Ar レーザー用の損傷しきい値 の高い波長板や耐ソラリゼーションブリュースタウィンドウとして、 もっとも一般的に用いられています。屈折率により分散は、以下に 示すローラン級数（Laurent series）によって求めることができます。 透過範囲 融点 ヌープ硬度 + A3 λ4 + A4 λ6 + A5 λ8 密度 0.170 – 2.8 μm 1463°C 741 2.64 g/cm3 ヤング率 レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 垂直 平行 76.5 Gpa 97.2 Gpa 熱膨張係数 垂直 平行 分散定数 （常光線） ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 分散定数 （異常光線） 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 13.2 × 10 − 6/°C 7.1 × 10 − 6/°C A0 = 2.35728 A1 = − 1.17000 × 10 − 2 A2 = 1.05400 × 10 − 2 A3 = 1.34143 × 10 − 4 A4 = − 4.45368 × 10 − 7 A5 = 5.92362 × 10 − 8 A0 = 2.38490 A1 = − 1.25900 × 10 − 2 A2 = 1.07900 × 10 − 2 A3 = 1.65180 × 10 − 4 A4 = − 1.94741 × 10 − 7 A5 = 9.36476 × 10 − 8 100 外部透過率︵ 80 波長 常光線の 異常光線の (nm) 屈折率 (nO) 屈折率 (nE) 193 213 222 226 244 248 257 266 280 308 325 337 351 355 400 442 458 488 515 532 590 633 670 694 1.66091 1.63224 1.62238 1.61859 1.60439 1.60175 1.59620 1.59164 1.58533 1.57556 1.57097 1.56817 1.56533 1.56463 1.55772 1.55324 1.55181 1.54955 1.54787 1.54690 1.54421 1.54264 1.54148 1.54080 1.67455 1.64452 1.63427 1.63033 1.61562 1.61289 1.60714 1.60242 1.59589 1.58577 1.58102 1.57812 1.57518 1.57446 1.56730 1.56266 1.56119 1.55885 1.55711 1.55610 1.55333 1.55171 1.55051 1.54981 755 780 800 820 860 980 1064 1320 1550 2010 1.53932 1.53878 1.53837 1.53798 1.53724 1.53531 1.53410 1.53068 1.52761 1.52073 1.54827 1.54771 1.54729 1.54688 1.54612 1.54409 1.54282 1.53922 1.53596 1.52863 60 40 ︶ 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 付 録 ・ 索 引 λ2 水晶の物理定数 レシ ンリ ズン ド リ カ ル エフ タィ ロル ンタ ー と A2 η2 = A 0 + A 1λ 2 + 水晶の屈折率 ％ 20 0.15 0.20 0.25 0.30 0.5 1.5 2.5 3.5 波長（μm） 水晶の外部透過率、無コートで 10mm 厚 1.24 水晶 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 光学材質 光学クラウンガラス 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ 光学クラウンガラス 光学クラウンガラスの屈折率 波長 Optical Crown Glass 光学クラウンガラスは、低屈折率の標準グレードの硝材で、BK7 のような光学グレードのガラスのようには反射率、透過率、および 均一性は、注意深く制御されていません。光学クラウンガラスは、 ミラー用基板など、公差の比較的ゆるやかな用途に適しています。 光学クラウンガラスの物理定数 アッベ数 分散 ヌープ硬度 密度 ヤング率 比熱 58.5 （nF − nC）= 0.0089 542 2.55 g/cm3 @ 23°C 71.5 kN/mm2 0.184 cal/g/°C （20°C – 100°C） 熱膨張 係数 変形温度 軟化点 93.3 × 10 − 7/°C（20°C – 300°C） 521°C 708°C 100 外部透過率︵ 80 60 40 ︶ ％ 波長 (nm) 屈折率 名称 光源 435.8 480.0 486.1 546.1 587.6 589.0 643.8 656.3 1.53394 1.52960 1.52908 1.52501 1.52288 1.52280 1.52059 1.52015 g F’ F e d D C’ C 水銀アーク 範囲 青 Cd アーク 青 水素アーク 青 水銀アーク 緑 He アーク Na アーク Cd アーク 黄 水素アーク 赤 黄 赤 6mm 厚サンプルの透過率 波長 透過率 (nm) (%) 300.0 0.3 310.0 320.0 330.0 340.0 350.0 360.0 380.0 400.0 7.5 30.7 56.6 73.6 83.1 87.2 88.8 90.6 450.0 500.0 600.0 90.9 91.4 91.5 400 500 1000 2000 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 波 長 板 注）可視域の透過率（反射損失を含む）は 91.7%（t = 2 mm） 20 300 フラウンホーファーの 3000 偏 光 用 光 学 素 子 波長（nm） 光学クラウンガラスの外部透過率、無コートで 10mm 厚 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.25 光学クラウンガラス 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 低膨張ボロシリケートガラス（LEBG） ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ レシ ンリ ズン ド リ カ ル レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 低膨張ボロシリケートガラス（LEBG） CVI Laser Optics は、LEBG シリーズとして低膨張ボロシリケート ガラスを提供しています。高温環境、温度ショック、または化学的 な腐食について考慮を要するアプリケーションに適しています。一 方、LEBG シリーズは、BK7 のような光学ガラスと比べると、均 一性に欠け、脈理や気泡が多く含まれています。この硝材は、ミラ ー用基板やハイパワー照明システムのコンデンサー、または高温環 境用のウィンドウなどに最適です。低コストで温度安定性にも優れ ているため、テストプレートやオプティカルフラットの標準的硝材 としても使われます。LEBG シリーズの透過率は、UV から赤外領 域まで良好です。この硝材の屈折率は、バッチ毎にばらつきがあり ます。標準値は、表を参照ください。 アッベ数 ヌープ硬度 密度 ヤング率 ポアソン比 比熱 熱膨張 係数 軟化点 融点 波 長 板 波長 屈折率 名称 光源 486.1 514.5 546.1 587.6 643.8 1.479 1.477 1.476 1.474 1.472 F 水素アーク 青 Ar レーザー 緑 e d C’ 範囲 水銀アーク 緑 Na アーク Cd アーク 黄 赤 66 480 2.23 g/cm3 @ 25°C 5.98 × 109 dynes/mm2 0.20 0.17 cal/g/°C @ 25°C 3.25 × 10 − 6/°C （0°–300°C） 820°C 1250°C 100 外部透過率︵ 80 60 40 ︶ ％ 20 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 付 録 ・ 索 引 フラウンホーファーの (nm) 低膨張ボロシリケートガラスの物理定数 ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー エフ タィ ロル ンタ ー と 波長 Low-Expansion Borosilicate Glass ミ ラ ー 偏 光 用 光 学 素 子 低膨張ボロシリケートガラス .2 .4 .6 .8 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 波長（μm） 低膨張ボロシリケートガラスの外部透過率、無コートで 8mm 厚 部分的に処理されたボロシリケートガラス 1.26 光学コーティングと材質 低膨張ボロシリケートガラス（LEBG） www. cvilaseroptics.com 光学材質 ゼロデュアー（ZERODUR®） 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ ウ ィ ン ド ウ ゼロデュアー（ZERODUR®）の物理定数 ゼロデュアー（ZERODUR®） アッベ数 多くの光学アプリケーションでは、熱膨張係数がゼロに近く、温度 ショックに対する耐性に優れた基板材質が求められています。室温 での熱膨張係数が非常に小さいゼロデュアー（ZERODUR®）は、こ のような特性をもった硝材です。 分散 ヌープ硬度 密度 ヤング率 ゼロデュアーは、ガラスセラミックスの複合材料の一種で、アモル ファス（ガラス質）の成分と結晶成分を兼ね備えています。このシ ョット製のガラスは、製造過程において特別な温度のサイクルによ り、材質のガラス成分のおよそ 75%が水晶構造に変質されます。 ポアソン比 比熱 熱膨張 係数 結晶の直径はわずか 50nm ですが、二つの相の屈折率がほぼ同じで あるため、ゼロデュアーは肉眼では透明に見えます。 標準的なアモルファス物質では、ガラス質の相が正の熱膨張係数を もちますが、結晶質の相は、室温における熱膨張が負になります。 したがって、トータルの熱膨張係数は、使用可能な温度範囲でほぼ ゼロとなります。 下の図は、標準的なサンプルの膨張係数の変化を示したものです。 実際のバッチ毎の変化は僅かで、室温での膨張係数の変化は± 0.15×10‑6/ºC です。この硝材は、室温近辺で正・負の符号が変わる ように設計されています。ゼロデュアーとフューズドシリカの熱膨 張係数の比較は図に示したとおりです。ゼロデュアーは、広い温度 範囲において非常に優れた特性を示し、多重露光ホログラフィー、 ホログラフィックまたは一般的な干渉計、高出力レーザー光の操作、 宇宙空間用の画像システムなどの厳しいアプリケーションのミラー 用基板として理想的な硝材です。 リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 66 （nF − nC）= 0.00967 620 2.53 g/cm3 @ 25°C 9.1 × 109 dynes/mm2 0.24 0.196 cal/g/°C 球 面 レ ン ズ 0.05 0.10 × 10 − 6/°C （20°–300°C） 最大温度 レシ ンリ ズン ド リ カ ル 600°C ゼロデュアー（ZERODUR®）の屈折率 波長 (nm) 屈折率 フラウンホーファーの名称 435.8 480.0 486.1 546.1 587.6 643.8 656.3 1.5544 1.5497 1.5491 1.5447 1.5424 1.5399 1.5394 g F’ F e d C’ C ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 必要ですか… 波 長 板 .8 .6 ミラー用基板 熱膨張係数︵ .4 フューズドシリカ .2 X 10-6/︶ ° K 偏 光 用 光 学 素 子 ZERODUR® は、通常、 λ/20 の精度をもち、 金属膜コーティング が 施され て 使 用さ れます。 0 –.2 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 ゼロデュアー （ZERODUR®） –.4 –.6 –.8 レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト -250 -150 -50 0 50 150 エフ タィ ロル ンタ ー と 温度（°） ゼロデュアーとフューズドシリカとの熱膨張係数の比較 ZERODUR® はショット（Schott Glass Technologies, Inc.）社の登録商標です。 光学コーティングと材質 www. cvilaseroptics.com 1.27 ゼロデュアー（ZERODUR®） 付 録 ・ 索 引 光光 学学 材コ 質ー テ ィ ン グ 光学材質 インフラジル 302（Infrasil 302） ウ ィ ン ド ウ リプ トリ ロズ リム フと レ ク タ ー 球 面 レ ン ズ インフラジル 302（Infrasil 302） インフラジル 302 の物理定数 OH 含有量 インフラジル 302（Infrasil 302）は、天然水晶を電気オーブンで溶解 して作られる光学品質の石英ガラスです。この材質は、優れた物理 的特性と卓越した光学特性を合わせもっています。このことは合成 フューズドシリカに特有の OH 基の強い吸収帯を示さないため特 に近赤外域（波長 1–3μm）において顕著です。 ヌープ硬度 熱膨張係数 気泡の等級 気泡の最大直径 < 8 ppm 590 0.58 × 10 − 6/°C（0°C − 200°C） 0 ≤ 0.15 mm 標準 光学的な均一性 インフラジル 302 は主軸方向に対して均一で、弱い脈理があった場 合でも主要な面に平行で、光学性能に影響を及ぼしません。 粒状構造 無し 3 次元方向で無し Δn ≤ 5 × 10 − 6 （3 次元方向全ての総量） ≤ 8 ppm（重量比）の OH 基の 波長透過率 含有により, 1.39μm, 2.2μm, および 2.72μm 脈理 屈折率の均一性 レシ ンリ ズン ド リ カ ル 100 外部透過率︵ レマ ンル ズチ エ レ メ ン ト 近傍の波長に非常に微小な 吸収帯が存在 80 60 40 ︶ ％ ミ ラ ー ビ ー ム ス プ リ ッ タ ー 20 0.20 インフラジル 302 の屈折率 0.25 0.30 0.35 1.0 波長（μm） 2.0 3.0 インフラジル 302 の外部透過率、無コートで 10mm 厚 4.0 波長 (nm) 屈折率 435.8 486.1 587.6 656.3 1.46681 1.46324 1.45856 1.45646 波 長 板 偏 光 用 光 学 素 子 光フ 学ェ 素ム 子ト 秒 用 エフ タィ ロル ンタ ー と 付 録 ・ 索 引 1.28 光学コーティングと材質 インフラジル 302（Infrasil 302） www. cvilaseroptics.com
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