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コートレス反射防止機能付きデバイス(i-ARD)

石英ガラス上に直接微細な凹凸構造を世界で初めて量産レベルで形成する事に成功し、耐久性の高いコートレスの反射防止機能付きデバイス(i-ARD)【inorganic-anti reflection device】として製品化しました。

画像:i-ARD

製品名 コートレス反射防止機能付きデバイス(i-ARD)
標準サンプル寸法 ホルダー付き 内径 : φ12mm(ホルダー外形 : φ30mm)
標準サンプル価格 10万円から(消費税別・参考価格)
サンプル提供開始 2010年4月12日
生産数量 1,000個/年

現状では、フィルム上に微細な凹凸を形成する事で表面反射を抑えるモスアイフィルムが低反射フィルムとして提案されていますが、フィルムを素材とした従来の製品では、レーザーの高いエネルギーの光線に対する耐光性が課題でした。
レーザー加工に広く採用されているYAGレーザーでは、基本波長(1064nm)と第二高調波(532nm)、第三高調波(355nm)及び第四高調波(266nm)に対応するための帯域性も課題とされていました。
当社では、薄膜コーテイングでは不可能とされてきたこれらの課題に対し、当社独自の微細構造設計技術と加工技術により、石英基板に直接超微細加工を施すことで、高レーザー耐光性と広帯域性を同時に満たすウィンドウの量産化に成功しました。

特長

  • 紫外光~赤外光の広い波長域(266nm~1200nm)において、高透過、低反射特性を実現
  • 石英基板に直接微細加工を施しているため、コーテイング膜物質によるダメージがない
  • 直線偏光、円偏光、無偏光、全ての光に対応できる
  • 入射角依存性が少ない(対薄膜)

用途

  • レーザー加工機用高出力固体レーザー光源(波長変換)用ウィンドウ
  • その他、広帯域及び高い光学耐性を必要とする機器

主な仕様

サイズ 標準サイズ : ウィンドウ部□12mm。
その他ご要望に応じて任意に対応可能です。
透過率 無偏光 97%以上(266~340nm)、98%以上(340~1200nm)
TM光 98%以上(266~1200nm)
反射率 2%/面以下(266~340nm)、1%/面以下(340~1200nm)
備考 必要に応じ、任意の波長に対する透過率の向上(反射率低下)が可能です。

※直線偏光の偏向方向を素子の光学軸と直交させた状態

反射防止(AR)コートとの比較

開発したコートレス反射防止機能付きデバイス(i-ARD)は、従来の光学多層膜を成膜した反射防止膜(ARコート:光の干渉現象を利用して光を透過させる)とは、反射光を低減させる原理が異なります。新しい光学素子は、超微細構造を形成することで、非常に広い波長範囲で優れた透過・反射率特性が得られます。
具体的には、石英基板に直接超微細加工を施している為、従来のコート膜と異なり、膜の界面が存在しません。 したがってレーザー光の高いエネルギーの光に対して、光エネルギーの吸収による発熱の問題、光学特性の変化や劣化(発熱による膜の光学定数変化)の問題、膜界面の密着性の問題がいずれも発生しないので、耐光性・耐久性の性能に対して非常に高い信頼性が得られます。
レーザー加工の工程では、これまで実現できなかった高耐久性反射防止機能が実現できます。

従来製品との比較一例

耐光性テスト条件
レーザー種類 混合波(355nm、532nm、1064nm)照射
レーザーエネルギー
(レーザー波長λ=355nmの場合)
(1)パワー :250mJ
(2)照射レーザー種類 :パルスレーザー照射
(3)レーザービーム照射径 :φ9mm
(4)周波数 : 70Hz (パルス幅 : 7~8nsec)
部品耐久ショット数 5,000万回以上照射しても性能低下なし
従来薄膜部品観察結果 薄膜等の特性低下や、薄膜破損が発生

本件部品は、従来薄膜部品(薄膜成膜品)に比べて100倍以上の耐久性を有しています。

分光特性データ

画像:分光特性データ

  • 紫外光~赤外光の広い波長域(266nm~1200nm)において、高透過、低反射特性を実現
  • 入射角依存性が少ない(対薄膜)

機能イメージ図

レーザー加工機用高出力固体レーザー光源用Window

画像:機能イメージ図

反射防止構造Windowの役割

波長変換素子をシールして防塵と潮解による結晶の劣化の防止と反射防止効果を広帯域化することでWindowからの戻り 光を防止して波長変換素子の劣化を防ぐ。
(特に広帯域を要求されるTHG以降に付加価値大)