一般的なレーザーオプティクス材料
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最も一般的に用いられるレーザーオプティクス材料を理解することは、EOの広範なレーザーオプティクス部品の容易な選定を可能にします。Table 1に記載された全ての値は、波長1064nm、温度20℃におけるもので、その後に続く全ての透過曲線は、フレネル反射を除いた5mm厚基板の内部透過率を表します。透過率データは、エドモンド・オプテックスの分光光度計を用いて収集されました。
材料 | 透過領域 (nm) | 屈折率 (n) | アッベ数 (v) | 群速度分散 (fs2/mm) | dn/dT (10-6/K) |
熱膨張係数 (10-6/K) | 相対コスト |
CaF21 |
200nm - 7μm |
1.429 |
95.1 |
17.280 |
-10.6 |
8.85 |
¥¥¥ |
UVグレード合成石英 (Corning HPFS® 7980)2 | 185nm - 2.1µm | 1.450 | 67.8 | 16.476 | 9.6 | 0.55 | ¥¥ |
KrFグレード合成石英 (Corning HPFS® 7980)2 | 185nm - 2.1µm, T ≥ 99.9% @ 248nm | 1.450 | 67.8 | 16.476 | 9.6 | 0.55 | ¥¥¥ |
IRグレード合成石英 (Corning HPFS® 7979)2 | 300nm - 3.5µm | 1.451 | 67.8 | 16.476 | 9.7 | 0.55 | ¥¥(¥) |
N-BK73 | 350 - 2000nm | 1.507 | 64.2 | 22.369 | 3.0 | 7.1 | ¥ |
N-SF53 | 330 - 2500nm | 1.651 | 32.3 | 77.779 | 3.4 | 7.9 | ¥ |
サファイア*4 | 200 - 5500nm | 1.755 | 72.2 | 28.588 | 13.1 | 5.4 | ¥¥¥ |
N-SF113 | 400 - 2500nm | 1.754 | 25.8 | 118.44 | 2.4 | 8.5 | ¥ |
*サファイアは複屈折材料であり、全ての仕様はC軸に平行な時のものです。
Table 1: レーザーオプティクスに用いられる基板とその主要特性 (波長1064nm、温度20℃で規定)。材料は屈折率の大きさ順に表示。KrFグレードの合成石英に付いた小さな¥マークは、UVグレードの合成石英よりも若干高価であることを示す。同様に、IRグレードの合成石英に付いたカッコ付きの小さな¥マークは、UVグレードの合成石英よりも若干高価になる時はあるが、安価には決してならないことを表す
Figure 1: CaF2はUVやIRスペクトルでの透過率に優れ、UVとIRのレーザー オプティクスアプリケーションにとって優れた選択肢となる
Figure 2: サファイアには高度な耐久性があり、UVからIRまでの広い波長域に対して使用することができる
Figure 3: 合成石英にはUVグレードとIRグレードがあり、材料内のOH基の量で差別化される
Figure 4: レーザーオプティクスには合成石英の使用がより一般的なのに 対し、N-BK7、N-SF5、N-SF11といった材料も透過型のレーザーオプティクスに用いられる
Figure 5: N-BK7、N-SF5、N-SF11の透過率は、IRスペクトルにおいて急激に低下する
参考文献
- I. H. Malitson. “A redetermination of some optical properties of calcium fluoride,” Appl. Opt. 2, 1103-1107 (1963)
- “Corning HPFS® 7979, 7980, 8655 Fused Silica.” Corning, February 2014.
- “Optical Glass Data Sheets.” Schott, February 2014.
- I. H. Malitson. “Refraction and dispersion of synthetic sapphire,” J. Opt. Soc. Am. 52, 1377-1379 (1962)
- Collier, David, and Rod Schuster. “Superpolishing Deep-UV Optics.” Photonics Spectra, February 2005.
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