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一般的なレーザーオプティクス材料

一般的なレーザーオプティクス材料

本ページはレーザーオプティクスリソースガイドセクション1.9です

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 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
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

  1.  I. H. Malitson. “A redetermination of some optical properties of calcium fluoride,” Appl. Opt. 2, 1103-1107 (1963)
  2. “Corning HPFS® 7979, 7980, 8655 Fused Silica.” Corning, February 2014.
  3. “Optical Glass Data Sheets.” Schott, February 2014.
  4. I. H. Malitson. “Refraction and dispersion of synthetic sapphire,” J. Opt. Soc. Am. 52, 1377-1379 (1962)
  5. Collier, David, and Rod Schuster. “Superpolishing Deep-UV Optics.” Photonics Spectra, February 2005.
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