誘電体コーティングは、異なる屈折率をもつ層で構成されます。誘電体コーティングには、主に、電子ビーム蒸着(E-beam),イオンアシスト蒸着(IAD),イオンビームスパッタリング(IBS)の3つの方法があります。これらの方法は原理的には全く同じもので、コーティング物質を蒸発させ、基板に蒸着させます。異なるのは蒸着エネルギーです。
電子ビーム蒸着は低エネルギーのため、スポンジのように薄膜内に気泡や細孔があります。これらはいずれ水分で満たされるため、コーティングの屈折率、つまり光学的特性が変化することになります(“環境による変化”)。また、水分の存在は、オプティクスの損傷閾値の低下を招きます。強い光にさらされると、水分の蒸発時にコーティングの一部も剥がされます。結果的に、水分がなくなってもコーティング層が不均一になり、理論的損傷閾値が低下します。この蒸着法の利点は、低コストで、広く知られており、非常に多用途であることです。またコーティング自体もわずかに柔軟性があり、オプティクスの機械的ストレスの耐性を向上させます。
イオンアシスト電子ビーム蒸着は、その結果からもイオンビームスパッタリングとE-beamの中間と言えます。
イオンビームスパッタリングは、E-beamよりも100倍大きなエネルギーを持っています。そのため、コーティング層の分子は、蒸着時に共有結合を形成します。できたコーティングに気泡や細孔はなく、より均一で損傷閾値が高く、高繰り返し性の制御しやすいコーティングです。散乱および吸収特性もよく、全般的に高い仕様を示します(より広帯域,必要であればより狭いバンド幅,より高いスペクトル安定性…)。高精度のコーティングで、表面粗さを1ÅRMS以下、つまり<λ/5000以下に制御することができます。もちろん、コストも高くなり(原子をはじき出すのにとても時間がかかる)、コーティングの種類も制限される(ほとんどのUVコーティングで、スパッタ時にフッ素が解離してしまう:この場合はE-beamを利用)という欠点もあります。
弊社は各コーティングとも経験豊富で、様々な技術を駆使して行えるため、お客様の御要望に柔軟に対応することができます。Altechnaでご利用頂けるコーティングは以下の通りです。
・電子ビーム蒸着
・イオンアシスト蒸着
・イオンビームスパッタリング
必要なスペクトル感度や損傷閾値,硬度,表面品質などによって各方法を使い分けています。
補足
・0次(ZO)波長板は、波長や入射角,温度の変化にあまり依存しないため、一般的に好まれています。Altechnaでは、用途に応じた、エアスペースやオプティカルコンタクト(次頁の図面参照)の0次位相遅延補償板を製造可能です。
・エアスペース波長板は、高出力レーザのアプリケーションに使用することができます。損傷閾値は、水晶波長板で10 J/cm2以上,高出力用波長板で20 J/cm2以上,アクロマティック波長板で5 J/cm2以上となっています。