高出力紫外レ-ザ用光学平面の超精密加工と表面の評価

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650115
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 難波 義治 中部大学, 工学部, 教授 (40029129)
• Keywords: フロ-ト・ポリシング / レ-ザ損傷 / 超精密研削 / レ-ザ核融合 / 表面粗さ / コンタミネ-ション

Research Abstract

レ-ザ核融合および高出力エキシマレ-ザの開発において最も大きな問題となる紫外用光学部品の表面創成とレ-ザ損傷に関して研究を行なった結果、以下の結論が得られた。
1)超精密加工後の光学材料の紫外域での透過率を測定するための分光システムを構築した。
2)無機非線形光学結晶を超精密加工し、これを組み込んで赤外のYACレ-ザを3倍、4倍高調波である紫外光に変換する装置を製作した。
3)超精密加工面の微細形状をSTMで測定するため、導電性被膜の最適化に関して研究を行ない、カ-ボンと白金の多層膜を試料にマグネトロン・スパッタ・コ-ティングすることにより、試料の表面粗さをコ-ティングにより劣化させないで、導電性の膜が作成できることを見出した。従来法である金や白金の単層膜コ-ティングでは、逆に膜厚の増加と共にコ-ティング膜面の表面粗さは劣化し、膜厚が薄いと十分な導電性が得られない。
4)各種光学ガラスを超精密研削並びに超精密研磨した結果、前者では0.16nm rms、後者では0.07nm rmsの表面粗さの面が得られた。
5)光学材料の各種超精密加工面をAFMで測定した結果、フロ-ト・ポリシング面が最も滑かな面であることが判明すると共にフロ-ト・ガラスの表面はAFMの測定範囲内では極めて滑かで光学研磨面よりも優れていることが判明した。
6)レ-ザガラスに各種超精密加工を施し、これに大阪大学レ-ザ-核融合研究センタ-の高出力レ-ザを照射して表面のレ-ザ耐力を測定した結果、フロ-ト・ポリシング面では従来の超精密研磨面の2倍の耐力を示した。従来法の超精密光学研磨面のレ-ザ耐力低下の主要因は、加工表面のコンタミネ-ションにあることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] I.YAMADA: "Preparation of Atomically Flat Gold Films by Ioniyed Cluster Beam" Nuclear Instruments and Methads in Physics Research. B55. 876-879 (1991)
• [Publications] I.YAMADA: "X-Ray Characteristics of Atomically Flat Gold Films Deposited by ICB" Nuclear Instruments and Methads in Physics Research. B59/60. 216-218 (1991)
• [Publications] 佐々木 孝友: "有機非線形光学結晶の育成および加工" 光学. 21. (1992)
• [Publications] Y.NAMBA: "Laser Damage Threshold of Supersmoothly-Machined Surfaos of LHG-8 Laser Glass" Proc.of gzrd Ammual Symposium on Optical Materials for High Power Lasers. 23. (1991)
• [Publications] Y.NAMBA: "Ultra-Precision Grinding of Optical Glasses" Meeting Digest of CLEO'92. (1992)
• [Publications] Y.NAMBA: "Suingle Point Diamond Turning of Orgamic Nonlimear Crystals" Meeting Digest of CLEO'92. (1992)
• [Publications] 難波 義治: "超精密鏡面加工と評価" 日本放射光学会第4回年会. 25-30 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "超精密鏡面加工と評価" 重点領域研究「X線結像光学」第11回研究会講演資料集. 21-25 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "有機非線形光学結晶の精密研削" 1991年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 67-68 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "レ-ザガラスの超精密研削" 1991年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 69-70 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "製品の機能と幾何学的精度" 1991年度精密工学会秋季大会シンポジウム資料. 1-5 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "超精密加工・計測用恒温クリ-ンル-ム" 1991年度精密工学会秋季大会学術演会講演論文集. 857-858 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "各種超精密加工法によるLHGー8レ-ザガラスのレ-ザ耐力" 1991年秋季第52回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 870 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "超精密ダイヤモンド切削加工による光学部品の製作" 1991年秋季第52回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 870 (1991)
• [Publications] 難波 義治: "光学ガラスの超精密研削" 日本機械学会東海支部第41期総会講演会講演論文集. 22-24 (1992)
• [Publications] 難波 義治: "STM用導電性被膜の表面形状" 1992年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. (1992)
• [Publications] 難波 義治: "有機非線形光学結晶の超精密ダイヤモンド切削" 1992年春季第39回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. (1992)
• [Publications] 後藤 義隆: "有機結晶カルコンによる内部共振器型波長変換" 1992年春季第39回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. (1992)
• [Publications] Robert S.Cuther: "Engineering in Japan" Technology Transfer Soiety, 96 (1991)
• [Publications] 垣野 義昭: "グラインディングセンターその機能と構成ー" グラインディングセンタ研究会, 400 (1991)
• [Publications] 柳原 美広: "重点領域研究「X線結像光学」ワ-クショップ集録" 東北大学科学計測研究所, 162 (1991)
• [Publications] 山下 広順: "最新の薄膜形成技術ワ-クショップ集録" 宇宙科学研究所, 171 (1991)