JPS5879201A - 内部全反射素子のための防護された表面 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビームの方向転換を行うために用いる光学素
子に関し、＊に、透過してきたエネルギービー＾をその
方向を魔えて送り出すように配向された反射表内を有す
る光学素子に関する。

前面反射素子、後面反射素子、および全反Ｖ素子の使用
は、光ビー＾の反射技術において有用であることは周知
である。しかしながら、ビームの強度が高エネルギーレ
ーザーから尭せられたものに匹敵するよりな謙いもので
ある場合、在来の素子では、ビームをその方向を慶えて
再反射させる十分な舗能を発揮することができない。

パ前面反射素子の場合、金属化反射表面は、高エネルギ
ービームによって破壊されてしまうので適当ではない、
従って、前面には誘電性の高反射性がら、そのような多
層コーチングは、ビームの直交偏光成分を興る効率で反
射させるので、ビームの反射蓋を変えてしまうことが判
明ノしている。また、１１ｍ向反射面が汚れた場合、高
エネルギービー＾がその汚染物によって吸収されること
により多層コーチングが破壊されることも判明している
。

ｌ！１ｖ１１に反射防止コーチングを被覆され、後面に
多層反射コーチングを被覆されている後向反射鏡！子も
、やはりビームの直交偏光成分を異る効率で反射させる
。ま、た、素子の平行な表面間での多重反射によりゴー
スト反射も生じる。

高エネルギーレーザ−ビームに間して現在使用されてい
る轍もｓ！１的な反射法は、内部全反射（ｔｏｔａｌ　
１ｎｔ＠ｒ＋ａａｌ　ｒ＠ｆｌ＠ｃｔｉｏｎ　）　　の
原理を使用する方法である０例えば直角型のプリズムは
、進入面と発出面の両方に反射防止コーチングを有して
おり、磨かれた後置側、刃面にはｌ−チングは施されて
いない、高エネルギービームを反射させる手段としてそ
のようなプリズムを使用するためには。

細心の注意８払って後面を汚染物のない清浄な状−に保
たねばならない、後面をそのような状■に保つことによ
り空気、とガラスの境界閾におけるエネルギーの漏れが
防止される。従来は、極度の清浄性が゛全便とされたた
め、内部全反射素子は、汚染レベルを十分に制御するこ
とができる清潔な夾験富の環境でしか使用されなかった
。

本発明は、外部環境において高エネルギーレーザービー
＾指向用途に一使用するのに適した内部金壷 反射素子を提供することである。

本発明によれば、塵、麺、その他の０汚染物がプリズム
の内部全反射面に接触するのを、防止するために該全反
射面の外部側を包被する密封、Ｗ包体を設ける。この囲
包体内には１例えば窒素ガスなどの汚染されていない非
鹸化性ガスを封入し、囲包体のシールが損われない限り
全反射表面を常時清浄な状態に維持するようにする。

第１ｍｒｐ＝ｉｒｔ、本＊１＊を組入れたプ’ｊ、￥Ａ
１０が断面図で示されている。プリズム１ｏは、光学ガ
ラスの充実体で形成されており、互いに直交する平面内
に位置する。高度に磨かれた透光面２２゜２４を有して
いる０面２２の縁と面２４の縁とによって画定される三
角形の斜辺に高度に磨かれた内部全反射表面２０が配置
されて巾り、プリズム１０の−に沿って面２２．２４と
間延関係をなして延長している０表面２０は、平面２．
２．２４に対し等角に交差しており、従って、面２２ま
たは２４に直角に進入してくる入射輻射線ビームに対し
て直角反射鏡を呈する。

ｌｓ１図において、ビーム人は、面２４に対して直角に
入射するビームとして示されており、プリズム１０に進
入する。ビームＢは、発出Ｉ射ビームであり、面２２に
対してやはり直角に入射する。

光源への背景反射を防止するた、めに面２２および２４
の両方に反射締止コーチングが施されている。

もちろん、ビ、＝＾の反射は１表面２０の空気／ガラス
界面において行われ、コーチングが施されていない界面
が、・表面２０から光の約１０波長分以内の距ｍｇとこ
ろで塵、水分、−麺その他の與物粒子によって乱されな
い限りそのビームの純粋反射として継続する。

本発明は、内藻全反射表１１１２０の一部分の周りの窒
関Ｒａｔｔ閥包するためのカバ―ｓＯを設けたこと）を
４１黴とする。カバー３０は、プリズム１０に対ルで容
易に密封接合することができ、かつ。

空間２８を表−２０の内部全反射部分から少くとも約１
０波長分の厚さに細持するのに十分なＷａ的剛性を有す
るものであれば、どのような材料でＪｌｆｆｉしてもよ
い、カバー５０は１図示の例テハ、中東プラスチック材
で形成されたものとして示されているが、プリズム１０
のガラス、と圓櫨のガラス又、彫成してもよく、あるい
は、上述した要件を鋪足させる十分な平滑性と両性を有
する他の任意の材料で形成することができる。

カバー３０は、表面２ｏに気密封着された縁部（７テン
ジ）を有する凹んだｌＮ包体の杉に形成されているが、
このような賦形は、カバー５０の素材プレートをサンド
プラス゛チンダ、フライス鋼り。

または酸腐蝕により特定の深さにまで削り坂り。

空間２８の上聞２６を創生することによって行うことが
できる。カバー３０の縁辺の例えば対角線上に対向する
隅に小さいパージ用、＠２７を形成する・ プリズム１０およびプリズムカバー３０の両方を完全に
清掃した後、非ガス発生源のエポキシセメンシを用いて
カバープレート５０の縁部をプリズム１０に１１ｊ封接
合する０次いで、一方のバージＮ１１２７を通して鴛素
などの非酸化性ガスを空間２８内へ臀大して他方のパー
ジ用＠’２７から空間２８内の空気を放逐（パージ）さ
せ、各溝２７にエポキシの液滴を充填して数構を密封す
る。

以上５本発明を実施例に関連して説明したが。

本発明は、ここに例示した実施例の補遺および形態に限
定されるものではなく１本発明の精神および・範囲から
１脱することなく、いろいろな実施形態が、可能であり
、いろいろなに更および改変を加えることができること
は当業者には明らかであろう、゛ ４図−の　　な　明 １１１ｗＪは本発明の好ましい実！１ｆｉ４の断面図、
第２ｗ！Ｊは第１図の光学素子の分解透ｌｌ１１ｇであ
る。

１０：プリズム ２０：内部全反射表面 ２２．２４：透光面 ２８：空　間 ５０：カバー ＼−７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　電磁エネルギーを光学的に伝送するための内部全
   反射表面を備えた光学装置において、前記内部全反射表
   面を汚染物のない清浄な状■に維持するための雑持手段
   を備えたことを特徴とする光学装置。 ２）　前配膳持手段は、前記内部全反射表面の外部備ド
   非鹸化性雰囲気の密封された空興を画定するものであり
   、該雰囲気は、該全反射表面に対して垂直な方向でみて
   該エネルギーの少くとも約１０波長に等しい厚みを有し
   ている特許請求の範５ｌＩＩＮ１項記載の光学装置。 ３）　前記雑持手段は、前記内部全反射表面の外部側の
   一部分に”覆封接合されており、前記空間を蒙装置丙で
   のエネルギーの全反射に向けられる区域・として−′定
   する蹟包体から成るものである特許１求の範−第２項記
   戦の光学装置。 ４）腋装置は互いに直交する平面内に位置する進入面と
   発出細とを有する内部全反射プリズムであり、前記内部
   全反射表面は、皺進入面と発出面とに等角度で交差する
   ようになされた特許請求の範囲第３積記載の光学装置。 ５）　前記非酸化性雰囲気の空間は、窒素Ｉス雰賄気の
   空間である特許請求の範囲第４項記載の光学装置。 ６）光を透過させるように向けられた第１表面と、該透
   過された光を内部全反射によって反射させるための、コ
   ーチングされていない第２表面とを有する内部全反射プ
   リズムにおいて。 前記第２表面に汚染物が接触するのを防止するために所
   定距離だ、け第２表面から離隔して設けられた防止手段
   を備えたことを特徴とするプリズム。 ７）　前記防止手段は、縁部を前記第２表面の周りに密
   Ｎ警合されており、前、配光の少くとも約１０波長分に
   相当する厚みの、汚染されていない非醗化性ガスの密封
   空間を一定する囲包体である特許請求の範囲第６項記載
   のプリズム。 ８〉′　前記密封空間には窒素ガスが充填されている特
   許請求の範囲１１７項記載のプリズム。