红外激光用反射部件、激光振荡器、激光加工装置及红外激光用反射部件的制造方法制造方法及图纸

红外激光用反射部件(100)具备：衬底(1)；SiO膜(6)；以及金属膜(3)，其形成于衬底(1)和SiO膜(6)之间。

Manufacturing Method of Reflective Components for Infrared Laser, Laser Oscillator, Laser Machining Device and Infrared Laser

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】红外激光用反射部件、激光振荡器、激光加工装置及红外激光用反射部件的制造方法
本专利技术涉及对红外激光进行反射的红外激光用反射部件、激光振荡器、激光加工装置及红外激光用反射部件的制造方法。
技术介绍
照射激光对对象物的形状进行加工的激光加工装置用于各种领域。激光加工装置使用的激光的波长与要加工的对象物的材质匹配地进行选择。以CO2(二氧化碳)激光为代表的波长9μm波段的红外激光，在用于在树脂制的印刷基板形成配线电极的开孔加工等中使用。在进行开孔加工的情况下，对于激光加工装置，谋求形成更接近正圆的形状的加工孔。为了形成接近正圆的形状的加工孔，需要使得用于加工的激光是各向同性的圆偏振光。为了满足这样的要求，存在一种激光加工装置，其具备：激光振荡器，其振荡出直线偏振光的激光；以及偏振光变换部件，其配置于光路上，该激光加工装置采用了将直线偏振光的激光变换为圆偏振光的方式。为了使这样的激光加工装置射出更加各向同性的圆偏振光的激光，需要振荡出振动方向规则的理想性的直线偏振光的激光振荡器。作为在红外激光的波长区域使用的反射部件，例如列举有专利文献1以及专利文献2公开的部件。专利文献1公开的反射部件是在Si(硅)衬底或Cu(铜)衬底之上形成有Cr(铬)层、Au(金)层或Ag(银)层、HfO2(氧化铪)层或Bi2O3(氧化铋)层、ZnSe(硒化锌)层或ZnS(硫化锌)层、Ge(锗)层。在专利文献2公开的反射部件是在Si衬底或Cu衬底之上形成有Au层、YF3(氟化钇)层或YbF3(氟化镱)层、ZnSe层或ZnS层、Ge层、ZnSe层或ZnS层、YF3层或YbF3层。上述现有的反射部件都对红外激光实现了大于或等于99.7％的反射率。专利文献1：日本特开2003-302520号公报专利文献2：日本特开2009-086533号公报
技术实现思路
但是，在激光振荡器内部使用上述现有的反射部件的情况下，存在从激光振荡器振荡出的激光不会变成直线偏振光的问题。为了得到直线偏振光的激光，需要使反射部件的、针对S波的反射率和针对P波的反射率之间存在差。但是，在上述现有的反射部件中，由于针对S波的反射率和针对P波的反射率的差小，所以不能构成振荡出直线偏振光的激光振荡器。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，目的在于得到红外激光用反射部件，其能够构成振荡出直线偏振光的红外激光的激光振荡器。为了解决上述课题而达成目的，本专利技术涉及的红外激光用反射部件具备：衬底、SiO(一氧化硅)膜、以及在衬底和SiO膜之间形成的金属膜。专利技术的效果根据本专利技术，获得以下效果，即，得到一种红外激光用反射部件，其能够实现振荡出振动方向规则的直线偏振光的红外激光的激光振荡器。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的实施方式涉及的激光加工装置的结构的图。图2是图1所示的激光振荡器的结构图。图3是能够作为图2所示的折返反射镜使用的反射部件的第1结构图。图4是在图3所示的反射部件的制造中使用的成膜装置的概略结构图。图5是表示实施例1的反射部件的光学特性的图。图6是表示对比例1的反射部件的光学特性的图。图7是表示对比例2的反射部件的光学特性的图。图8是将实施例1以及对比例1的反射部件的反射率和反射次数一起表示的图。图9是表示实施例2、对比例3以及对比例4的反射部件的耐久性试验结果的表。图10是表示实施例2的反射部件的光学特性的图。图11是表示实施例3的反射部件的光学特性的图。图12是表示实施例4的反射部件的光学特性的图。图13是表示实施例5的反射部件的光学特性的图。图14是表示对比例5的反射部件的光学特性的图。图15是将实施例2至实施例5以及对比例5的反射部件的反射率和反射次数一起表示的图。图16是表示实施例1、实施例3、实施例4以及实施例5的反射部件的耐久试验结果的图。图17是表示各种材料的折射率的图。图18是表示各种材料的消光系数的图。图19是能够作为图2所示的折返反射镜使用的反射部件的第2结构图。图20是能够作为图2所示的折返反射镜使用的反射部件的第3结构图。图21是能够作为图2所示的折返反射镜使用的反射部件的第4结构图。图22是表示实施例6的反射部件的光学特性的图。图23是表示实施例7的反射部件的光学特性的图。图24是表示实施例8的反射部件的光学特性的图。图25是表示实施例9的反射部件的光学特性的图。图26是表示实施例10的反射部件的光学特性的图。图27是表示实施例11的反射部件的光学特性的图。图28是表示对比例6的反射部件的光学特性的图。图29是表示对比例7的反射部件的光学特性的图。图30是表示对比例8的反射部件的光学特性的图。图31是将实施例6至实施例11的反射部件的反射率和反射次数一起表示的图。图32是将对比例6至对比例8的反射部件的反射率和反射次数一起表示的图。图33是表示实施例6至实施例11的反射部件的耐久性试验结果的表。图34是图1所示的激光振荡器的其他的结构图。图35是表示图34所示的激光振荡器中的能量的增益分布的图。图36是对应用了本专利技术的反射部件的激光振荡器的性能进行了评价的图。具体实施方式下面，基于附图详细地说明本专利技术的实施方式涉及的红外激光用反射部件、激光振荡器、激光加工装置以及红外激光用反射部件的制造方法。此外，本专利技术不受该实施方式限定。实施方式1图1是示意性地表示本专利技术的实施方式涉及的激光加工装置的结构的图。激光加工装置10具有激光振荡器11、偏振光变换部件12、聚光光学系统13、加工台14、驱动部15和控制部16。激光振荡器11射出振动方向规则的直线偏振光的激光。偏振光变换部件12配置于从激光振荡器11射出的激光照射至加工对象物17的光路上，将从激光振荡器11射出的直线偏振光的激光变换为圆偏振光。聚光光学系统13使通过偏振光变换部件12变换为圆偏振光的激光在加工对象物17会聚。聚光光学系统13包含聚光透镜以及准直透镜。加工台14是载置加工对象物17的工作台。驱动部15使加工台14移动。驱动部15例如具有电动机，将电气能量变换为力学能量。控制部16控制激光加工装置10的动作。例如，控制部16能够对激光振荡器11产生激光的定时、驱动部15使加工台14移动的定时以及方向进行控制。通过驱动部15使加工台14移动，激光照射至加工对象物17的位置变化。激光加工装置10将激光振荡器11振荡出的直线偏振光的激光通过偏振光变换部件12变换为圆偏振光，使用圆偏振光的红外激光进行加工对象物17的加工。在激光振荡器11振荡出的激光的振动方向是更规则的理想性的直线偏振光的情况下，激光加工装置10用于加工的激光是更加各向同性的圆偏振光。因此，在使用激光加工装置10进行开孔加工时，能够形成更接近正圆的形状的加工孔。图2是图1所示的激光振荡器11的结构图。激光振荡器11振荡出在红外区域具有峰值波长的红外激光L。激光振荡器11振荡出的红外激光L是直线偏振光。激光振荡器11具备框体20、激光介质21、一对电极22、部分反射镜23、全反射镜24和折返反射镜25。激光介质21例如是在CO2气体中加入了N2(氮)以及He(氦)的混合气体等激发气体。混合气体的气体比率是CO2：N2：He＝10：30：60。这里列举的混合气体是一个例子，激光介质21只要能够在红外区域产生具有峰值波长的红外激光即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外激光用反射部件，其特征在于，具备：衬底；SiO膜；以及金属膜，其形成于所述衬底和所述SiO膜之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.14 JP 2016-2424331.一种红外激光用反射部件，其特征在于，具备：衬底；SiO膜；以及金属膜，其形成于所述衬底和所述SiO膜之间。2.根据权利要求1所述的红外激光用反射部件，其特征在于，还具备：ZnS膜，其形成于所述金属膜和所述SiO膜之间；以及Ge膜，其形成于所述ZnS膜和所述SiO膜之间。3.根据权利要求2所述的红外激光用反射部件，其特征在于，所述金属膜的膜厚大于或等于20nm且小于或等于400nm，所述ZnS膜的膜厚大于或等于700nm且小于或等于1200nm，所述Ge膜的膜厚大于或等于450nm且小于或等于650nm，所述SiO膜的膜厚大于或等于20nm且小于或等于250nm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外激光用反射部件，其特征在于，所述金属膜是Au膜。5.根据权利要求4所述的红外激光用反射部件，其特征在于，所述衬底是Si衬底，所述红外激光用反射部件还具备氧化硅膜，该氧化硅膜形成于所述衬底和所述Au膜之间。6.根据权利要求5所述的红外激光用反射部件，其特征在于，所述氧化硅膜的膜厚大于或等于1nm且小于或等于50nm。7.根据权利要求5或6所述的红外激光用反射部件，其特征在于，所述氧化硅膜是SiO膜、SiO2膜或Si2O3膜。8.根据权利要求2或3所述的红外激光用反射部件，其特征在于，所述金属膜的膜厚大于或等于20nm且小于或等于300nm，所述ZnS膜的膜厚大于或等于820nm且小于或等于1080nm，所述Ge膜的膜厚大于或等于520nm且小于或等于590nm，所述Si...

【专利技术属性】
技术研发人员：中井秀和，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP