JP2006095601A - 加工機用レーザーガイド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 過酷な使用環境下でも剥離が抑制されると共に特性が安定した反射防止膜が設けられた加工機用レーザーガイドを提供する。
【解決手段】 レーザー発生源からのレーザー光を伝送するための加工機用レーザーガイド１０は、レーザー光の光路にガイド構成部材１１ａ，１４が設けられ、そのガイド構成部材１１ａ，１４の光入射面及び光出射面が高屈折率層と低屈折率層との交互積層体で構成された反射防止膜１５，１６で被覆されている。反射防止膜１５，１６を構成する交互積層体の高屈折率層及び低屈折率層のいずれもがイオンアシスト蒸着法により形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＹＡＧレーザー等のレーザー発信源からのレーザー光を伝送するための加工機用レーザーガイド及びその製造方法に関する。

光学部品の光透過率を高めるために光入射面或いは光出射面を被覆するように反射防止膜を設けることが行われている。

特許文献１には、透明なガラスの基板の表面に、真空蒸着膜からなる下地膜、斜め蒸着法により複屈折性が付与された五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）等の金属酸化膜からなる斜め蒸着膜、および反射防止膜がこの順に形成された複屈折板であって、反射防止膜は、真空蒸着法により形成された五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）等の第１の反射防止膜、真空蒸着法により形成された二酸化チタン（ＴｉＯ₂）等の第２の反射防止膜、およびイオンアシスト蒸着法により形成された二酸化珪素（ＳｉＯ₂）またはフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）等からなる第３の反射防止膜を備えたものが開示されている。そして、これによれば、 反射防止膜の最表層の剥離を確実に防止することのできる、と記載されている。

特許文献２には、透明基板上に反射防止膜が形成された反射防止膜付き基板の製造方法であって、前記反射防止膜は、透明基板側から珪素、錫、酸素を含む材料からなる中屈折率層と、チタン、ニオブ、タンタル、ハフニウムから選ばれる１種の元素と酸素を含む材料からなる高屈折率層と、珪素、酸素を含む材料からなる低屈折率層とを有する積層膜であり、該反射防止膜は、インライン型スパッタリング装置にて連続的に成膜することが開示されている。そして、これによれば、厳しい環境下においても膜剥れのない膜付着力が良好な反射防止膜付き基板を得ることができる、と記載されている。
特開２００１−２２８３３０号公報 特開２００４−１２６５３０号公報

ところで、ＹＡＧレーザーは、イットリウム（Ｙ）・アルミニウム（Ａｌ）・ガーネット（Ｇ）結晶の中に混入したネオジム（Ｎｄ）を発光体とする基本波長１０６４ｎｍの固体レーザーであり、溶接、切断、マーキングなどといった非常に広い応用加工範囲を有している。そのため、ＹＡＧレーザーは、今や産業用の重要な技術手段となっており、自動車の生産加工工場等、あらゆる産業界での生産加工に用いられている。

かかるＹＡＧレーザーでは、レーザーガイド光ファイバ心線を備えたＹＡＧレーザー用レーザーガイドがＹＡＧレーザーからのレーザー光の伝送に用いられるが、レーザー光の伝送効率を高めるために、レーザーガイド光ファイバ心線の両ファイバ端面をそれぞれ反射防止膜（ＡＲ膜）で被覆している。

ところが、上記したようにＹＡＧレーザーは、あらゆる産業界で用いられており、近年、屋内外を問わずその使用環境は多様化し、非常に過酷な環境条件下で使用されることもあり、そのような場合、レーザーガイド光ファイバ心線と反射防止膜との熱膨張差によって反射防止膜が剥離するということがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、過酷な使用環境下でも剥離が抑制されると共に特性の安定した反射防止膜が設けられた加工機用レーザーガイド及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、イオンアシスト蒸着法で反射防止膜を形成するようにしたものである。

具体的には、本発明は、レーザー発信源からのレーザー光を伝送するための加工機用レーザーガイドであって、
レーザー光の光路にガイド構成部材が設けられ、該ガイド構成部材の光入射面及び／又は光出射面が高屈折率層と低屈折率層との交互積層体で構成された反射防止膜で被覆されており、
上記反射防止膜を構成する交互積層体の高屈折率層及び低屈折率層のいずれもがイオンアシスト蒸着法により形成されている、
ことを特徴とする。

上記の構成によれば、レーザー光の光路に設けられるガイド構成部材の光入射面及び／又は光出射面を被覆するように高屈折率層と低屈折率層との交互積層体で構成された反射防止膜を形成するのに際し、反射防止膜を構成する交互積層体の高屈折率層及び低屈折率層のいずれもをイオンアシスト蒸着法により形成しているので、被膜材料が高い運動エネルギーを有してガイド構成部材に衝突して高密度充填状態で蒸着していることから反射防止膜とガイド構成部材との間の密着性が非常に高く、そのためにそれらの間に熱膨張差が生じたとしても反射防止膜の剥離が抑制される。また、高屈折率層及び低屈折率層のいずれもをイオンアシスト蒸着法により形成しているので、高屈折率層と低屈折率層との間の密着性も非常に高く、そのために反射防止膜の層間剥離が抑制される。さらに、反射防止膜が高密度充填状態でガイド構成部材に蒸着しているので、膜内への水などの異物の侵入が規制され、そのため反射防止膜の劣化が抑制される。そして、このように、反射防止膜のガイド構成部材からの剥離、及び、反射防止膜の層間剥離が抑制され、さらに反射防止膜の劣化が抑制されるので、従って、屋内外を問わず種々の環境下で安定して使用することができる。

本発明によれば、反射防止膜を構成する交互積層体の高屈折率層及び低屈折率層のいずれもがイオンアシスト蒸着法により形成されているので、反射防止膜の剥離が抑制されると共に、反射防止膜の層間剥離が抑制され、さらに、反射防止膜の劣化が抑制され、従って、屋内外を問わず種々の環境下で安定して使用することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る加工機用レーザーガイドとしてのＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０の入射端側部分を示す。このＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０は、レーザー発信源であるＹＡＧレーザーからのレーザー光を伝送するためにレーザー溶接などの加工機で用いられるものである。

このＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０は、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａをチューブ１１ｂに挿通したものでガイド本体部１１が構成され、そのガイド本体部１１の一方の端部である入射端側部分に入射側コネクタ１２が、他方の端部である出射端側部分に出射側コネクタがそれぞれ取り付けられている。このＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０は、例えば、長さが０．１〜３００ｍである。

レーザーガイド光ファイバ心線１１ａは、例えば、直径が０．０１〜３ｍｍのコアと直径が０．０６〜４ｍｍのクラッド又はサポートとからなるＳｉＯ₂製の光ファイバを樹脂製及び／又は金属製の被服層で単層又は複層で被覆したファイバ径が０．１〜５ｍｍの光ファイバ心線である。

チューブ１１ｂは、例えば、外径が１〜２０ｍｍ、内径が０．５〜２０ｍｍの樹脂製又は金属製のコルゲートチューブである。

ガイド本体部１１の入射端部分では、チューブ１１ｂからレーザーガイド光ファイバ心線１１ａが０〜２００ｍｍ程度突出しており、その先端部分では被覆層が０〜２００ｍｍ程度剥がされている。

入射側コネクタ１２は、例えば、長さが１０〜３００ｍｍ、外径が２〜４０ｍｍの円柱状に形成されており、コネクタ本体１２ａとその接続端側部分に被せるように設けられたキャップ部材１２ｂとで構成されている。

コネクタ本体１２ａは、例えば、長さが１０〜３００ｍｍで金属製（アルミニウム、銅、ＳＵＳ、或いは、これらの合金又はめっき品）の筒状に形成されており、基端側から順に３段階に孔の内径が小さく形成され、最小内径部分に続く接続端側部分で孔が内径最大に形成されている。また、最小内径部分には、筒状のサファイアチップ１３が嵌め込められている。そして、コネクタ本体１２ａの基端側から接続端側に向かってガイド本体部１１の入射端部分が挿入され、コネクタ本体１２ａの最も基端側部分にチューブ１１ｂの端部が収容され、その次に内径の大きい部分にチューブ１１ｂから突出したレーザーガイド光ファイバ心線１１ａが収容されていると共にそのうちの接続端側の部分が樹脂で埋設固定され、最小内径部分のサファイアチップ１３にレーザーガイド光ファイバ心線１１ａの被覆層が剥がされた部分が内嵌保持され、先端部分が接続端側部分に突出している。

キャップ部材１２ｂは、例えば、長さが５〜１００ｍｍで、底が石英製又はサファイア製の保護ガラス１４で構成され且つその他の部分が金属製又はセラミック製である有底円筒状に形成されており、保護ガラス１４を介してレーザーガイド光ファイバ心線１１ａのコアにレーザー光が入射するようになっている。

保護ガラス１４の両面、つまり、光入射面及び光出射面、並びに、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａの光入射面（ファイバ端面）には、各表面を被覆するように反射防止膜１５，１６が設けられている。反射防止膜１５，１６は、図２に示すように、高屈折率層１８と低屈折率層１９との交互積層体で構成されている。反射防止膜１５，１６を構成する交互積層体の高屈折率層１８及び低屈折率層１９のいずれもがイオンアシスト蒸着法により形成されている。高屈折率層１８は、例えば、厚さが３５〜５５ｎｍで、好ましくは４０〜５０ｎｍであり、ＹＡＧレーザーがレーザー発信源であれば４５ｎｍであるのが好適であり、Ｔａ₂Ｏ₅、ＨｆＯ₂、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃等で形成されている。これらのうち、耐レーザー性及び蒸着性に優れることからＴａ₂Ｏ₅が好ましい。低屈折率層１９は、例えば、厚さが２２０〜２６０ｎｍで、好ましくは２３０〜２５０ｎｍであり、ＹＡＧレーザーがレーザー発信源であれば２４０ｎｍであるのが好適であり、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａのコアの屈折率にほぼ等しいもの（例えばＳｉＯ₂）で形成されている。ＳｉＯ₂は耐レーザー性及びレーザーガイド光ファイバ心線１１ａとの馴染みがよく好ましい。ここで、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａに接触する直近の層は高屈折率層１８である。なお、高屈折率層１８が、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａのコアの屈折率にほぼ等しいもの（例えばＳｉＯ₂）で形成され、低屈折率層１９が、例えばＭｇＦ₂で形成されている場合には、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａに接触する直近の層は低屈折率層１９である。反射防止膜１５，１６は、総数が特に限定されるものではなく、２層構造のものであっても、４層構造のものであってもよい。例えば、ＳｉＯ₂とＴａ₂Ｏ₅との２層構造、或いは、４層構造のものは、１０６４ｎｍ用反射防止膜１５，１６として使用できる。

サファイアチップ１３の接続端側の面には、その表面を被覆するように高反射膜１７が設けられている。高反射膜１７は、例えば、厚さが１６７０〜２２６０ｎｍであり、ＨｆＯ₂やＳｉＯ₂で形成されている。

出射端側部分の構成もほぼ同様である。

このＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０は、入射側コネクタ１２がＹＡＧレーザーに接続され、出射側コネクタが加工ヘッドに接続される。そして、ＹＡＧレーザーからのレーザー光が入射端側の保護ガラス１４を介してレーザーガイド光ファイバ心線１１ａの入射端面に入射され、それをレーザーガイド光ファイバ心線１１ａが伝送して出射端面を経由して出射端側の保護ガラスを介して出射し、それが加工ヘッドから出力される。なお、保護ガラス１４及びレーザーガイド光ファイバ心線１１ａはレーザー光の光路に設けられたガイド構成部材となっている。

ここで、ＹＡＧレーザーは、イットリウム（Ｙ）・アルミニウム（Ａｌ）・ガーネット（Ｇ）結晶の中に混入したネオジム（Ｎｄ）を発光体とする基本波長１０６４ｎｍの連続レーザー光を発する固体レーザーであり、例えば出力が６ｋＷのものである。

次に、このＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０の製造方法のうち保護ガラス１４、或いは、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａへの反射防止膜１５，１６の形成方法について説明する。

図３は、反射防止膜蒸着装置２０を示す。

この反射防止膜蒸着装置２０は、真空ポンプが繋がれたチャンバー２１を有している。チャンバー２１の下部中央には、電子銃２２及び蒸着源２３が設けられており、電子銃２２からの電子が蒸着源２３に衝突し、それによって蒸着源２３から蒸着材料が上方に向かって発せられるようになっている。また、電子銃２２及び蒸着源２３の側方には、イオン銃２４が設けられており、飛んでいる蒸着材料に衝突するようにイオンが上方に向かって発せられるようになっている。

電子銃２２及び蒸着源２３の上方には、ボウル状のドーム２５が下方に開口するように回転可能に設けられている。ドーム２５には、多数の加工品保持孔２６が形成されており、その加工品保持孔２６に、反射防止膜１５，１６を形成したい面がドーム２５の内側に露出するように保護ガラス１４やレーザーガイド光ファイバ心線１１ａをセットできるようになっている。ドーム２５の頂部には、水晶モニタ２７が設けられており、それによって蒸着量及び蒸着速度をモニタできるようになっている。水晶モニタ２７に並んでモニタガラス２８が設けられ、さらにチャンバー２１の外部に光源２９及び光検出器３１が設けられており、光源２９からの光をミラー３０を介してモニタガラス２８に反射させ、それをミラー３０を介して光検出器３１で検し、それによって蒸着により形成された被膜の膜厚をモニタできるようになっている。

市販の反射防止膜蒸着装置２０としては、例えば株式会社昭和真空社製ＳＧＣ−１２ＳＡＣを挙げることができる。

反射防止膜１５，１６の形成に際しては、まず、反射防止膜１５，１６を蒸着させる対象となる保護ガラス１４、或いは、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａをドーム２５にセットする。このとき、保護ガラス１４であれば一方の面が、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａであれば両方のファイバ端面が加工品保持孔２６からドーム２５の内側を向くようにする。なお、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａの中間部分はドーム２５に巻き付けるなどする。

次いで、蒸着源２３として高屈折率の蒸着材料である例えばＴａ₂Ｏ₅をセットした後、チャンバを密閉して内部を真空にする（５×１０^-3Ｐａ以下）。

次いで、ドーム２５を回転させる（２０〜６０ｒｐｍ）と共にイオン銃２４からイオンを発する。このとき、反射防止膜１５，１６を形成する面に付着したごみやほこりがイオンによって飛散する（クリーニング）。クリーニング条件は、例えば、クリーニング時間：１〜１０分（例えば５分）、立上アノード電圧：９０％，約１６０Ｖ、立上カソード電流：３０％、立上放電安定時間：３秒、クリーニングアノード電圧：５０〜８０％，８０〜１３３Ｖ（例えば７０％約１１０Ｖ）、クリーニングカソード電流：３０％、クリーニング放電安定時間：０秒、ニュートラライザディレイタイム：２秒、立上ＭＦＣ−Ｏ₂流量：指定なし、立上ＭＦＣ−Ａｒ流量：指定なし、クリーニングＭＦＣ−Ｏ₂流量：７．２×１０^-4〜９．０×１０^-4ｍ³／時（例えば９．０×１０^-4ｍ³／時）、クリーニングＭＦＣ−Ａｒ流量：０〜７．２×１０^-4ｍ³／時（例えば０ｍ³／時）、及び、ＡＰＣ圧力制御：指定なし、である。

次いで、電子銃２２からの電子の放出とイオン銃２４からのイオンの放出とを同時に行う。このとき、電子銃２２からの電子が蒸着源２３に衝突し、それによって蒸着源２３から蒸着材料が上方に向かって発せられる。また、それと共に、イオン銃２４からのイオンが飛んでいる蒸着材料に衝突し、飛んでいる蒸着材料の運動エネルギーが高められる。運動エネルギーが高められた蒸着材料は、ドーム２５の加工品保持孔２６から臨む保護ガラス１４の面、或いは、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａのファイバ端面に衝突して付着し、高屈折率層１８の被膜が形成される。具体的には、例えば、Ｔａ₂Ｏ₅の場合、最初の３０秒間は立上カソード電流を２８０ｍＡまで上昇させ、約２分間の電子照射による蒸着源２３の溶かし込みを行う。溶かし込みは、全体が溶融するように８点式とし、各点２秒の照射とする。成膜のための電子照射は、蒸着源２３の中央部分のみに行い、成膜カソード電流を約１５０ｍＡとして目的の成膜速度に調整する。高屈折率層１８成膜条件は、例えば、成膜速度：１Å／秒以下、立上アノード電圧：９０％，約１６０Ｖ、立上カソード電流：３０％、立上放電安定時間：３秒、成膜アノード電圧：５０〜８０％，８０〜１３３Ｖ（例えば７０％約１１０Ｖ）、成膜カソード電流：３０％、成膜放電安定時間：０秒、ニュートラライザディレイタイム：２秒、立上ＭＦＣ−Ｏ₂流量：指定なし、立上ＭＦＣ−Ａｒ流量：指定なし、成膜ＭＦＣ−Ｏ₂流量：７．２×１０^-4〜９．０×１０^-4ｍ³／時（例えば９．０×１０^-4ｍ³／時）、成膜ＭＦＣ−Ａｒ流量：０〜７．２×１０^-4ｍ³／時（例えば０ｍ³／時）、及び、ＡＰＣ圧力制御：５×１０^-2Ｐａ、である。

そして、蒸着源２３を低屈折率の蒸着材料である例えばＳｉＯ₂に変更し、同様の操作を繰り返す。これにより、高屈折率層１８の上に低屈折率層１９の被膜が形成される。具体的には、例えば、ＳｉＯ₂の場合、最初の３０秒間は立上カソード電流を３０ｍＡまで上昇させ、約３０秒間の電子照射による蒸着源２３の溶かし込みを行う。溶かし込みは、全体が溶融するように８点式とし、各点２秒の照射とする。成膜のための電子照射は、蒸着源２３の中央部分のみに行い、成膜カソード電流を約５０ｍＡとして目的の成膜速度に調整する。低屈折率層１９成膜条件は、例えば、成膜速度：１Å／秒以下、立上アノード電圧：９０％，約１６０Ｖ、立上カソード電流：３０％、立上放電安定時間：３秒、成膜アノード電圧：５０〜８０％，８０〜１３３Ｖ（例えば７０％約１１０Ｖ）、成膜カソード電流：３０％、成膜放電安定時間：０秒、ニュートラライザディレイタイム：２秒、立上ＭＦＣ−Ｏ₂流量：指定なし、立上ＭＦＣ−Ａｒ流量：指定なし、成膜ＭＦＣ−Ｏ₂流量：７．２×１０^-4〜９．０×１０^-4ｍ³／時（例えば９．０×１０^-4ｍ³／時）、成膜ＭＦＣ−Ａｒ流量：０〜７．２×１０^-4ｍ³／時（例えば０ｍ³／時）、及び、ＡＰＣ圧力制御：５×１０^-2Ｐａ、である。

以上によって、２層構造の反射防止膜１５，１６が形成されるが、蒸着源２３を交互に変更して被膜を形成することで、高屈折率層１８と低屈折率層１９との交互積層体を形成することにより、さらに多層構造の反射防止膜１５，１６を得ることができる。また、保護ガラス１４について、他方の面に反射防止膜１５を形成するには、保護ガラス１４を、その他方の面が加工品保持孔２６からドーム２５の内側を向くようにセットして上記と同様の操作を繰り返せばよい。

以上に説明したような本発明のＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０によれば、レーザー光の光路に設けられる保護ガラス１４及びレーザーガイド光ファイバ心線１１ａのそれぞれの光入射面及び光出射面を被覆するように高屈折率層１８と低屈折率層１９との交互積層体で構成された反射防止膜１５，１６を形成するのに際し、反射防止膜１５，１６を構成する交互積層体の高屈折率層１８及び低屈折率層１９のいずれもをイオンアシスト蒸着法により形成している。そのため、蒸着材料が高い運動エネルギーを有して保護ガラス１４、或いは、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａに衝突して高密度充填状態で蒸着されるので、反射防止膜１５，１６とガイド構成部材との間の密着性が非常に高く、レーザー加工では急激な温度変化を伴うものの、そのためにそれらの間に熱膨張差が生じたとしても反射防止膜１５，１６の剥離が抑制される。

従って、このＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０は、レーザープロセスの中でも、温度の上昇及び下降が大きいために熱膨張差が著しい高温プロセス、例えば、切断加工や穴あけ加工などの除去加工、溶接加工やはんだ付けなどの接合加工、裏面焼入れや表面合金化や表面肉盛りなどの表面改質、直線曲げ加工や曲線曲げ加工などの熱歪変形を行う加工機に好適に用いることができる。もちろん、低温プロセス、例えば、熱援用加工の局部加熱、模様付けやマーキングなどの表面加飾を行う加工機に用いることができる。低温プロセスの場合でも長時間の使用で熱膨張差が生じることがあり、そのため上記反射防止膜１５，１６の剥離抑制効果は有用である。

また、高屈折率層１８及び低屈折率層１９のいずれもをイオンアシスト蒸着法により形成しているので、高屈折率層１８と低屈折率層１９との間の密着性も非常に高く、そのために反射防止膜１５，１６の層間剥離も抑制される。

さらに、反射防止膜１５，１６が高密度充填状態でガイド構成部材に蒸着しているので、膜内への水などの異物の侵入が規制され、そのため反射防止膜１５，１６の劣化が抑制される。

以上のようなＹＡＧレーザー用レーザーガイド１０であれば、反射防止膜１５，１６の保護ガラス１４、或いは、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａからの剥離、及び、反射防止膜１５，１６の層間剥離が抑制され、さらに反射防止膜１５，１６の劣化が抑制されるので、従って、屋内外を問わず種々の環境下で使用される加工機に取り付けて安定して使用することができる。

なお、上記実施形態では、連続レーザー光を発するＹＡＧレーザーをレーザー発生源としたが、特にこれに限定されるものではなく、基本波長１０６４ｎｍのパルスレーザー光を発するＹＡＧレーザー（例えば平均出力６００Ｗ）、基本波長１０６４ｎｍのパルスレーザー光を発するＹＶＯ₄レーザー（例えば平均出力４０Ｗ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）の中に混入したチタン（Ｔｉ）を発光体とする基本波長８００ｎｍのパルスレーザー光を発するチタンサファイアレーザー（例えば出力１〜２Ｗ）、基本波長６８４．３ｎｍのパルスレーザー光を発するルビーレーザー、ネオジム（Ｎｄ）を発光体とする基本波長１０６０ｎｍのパルスレーザー光を発するガラスレーザー、ネオジム（Ｎｄ）がドープされた基本波長１０６０ｎｍの連続光を発するファイバレーザー（例えば出力１ｋＷ）、エルビウム（Ｅｒ）がドープされた基本波長１５４０ｎｍの連続光を発するファイバレーザー（例えば出力数百Ｗ）、イッテルビウム（Ｙｂ）がドープされた基本波長１０３０〜２２００ｎｍの連続光を発するファイバレーザー（例えば１〜１０ｋＷ）、ＡｌＧａＡｓＰを発光体とする基本波長７００〜９００ｎｍの連続光を発する半導体レーザー、ＩｎＧａＡｓＰを発光体とする基本波長１０００〜１６００ｎｍの連続光を発する半導体レーザー、ＺｎＳｅを発光体とする基本波長４９０ｎｍの連続光を発する半導体レーザー等であってもよい。

また、上記実施形態では、入射側及び出射側の保護ガラス１４の両面、並びに、レーザーガイド光ファイバ心線１１ａの両ファイバ端面に反射防止膜１５，１６を形成したものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、いずれか一箇所に設けられているものであってもよい。

また、上記実施形態では、全ての反射防止膜１５，１６がイオンアシスト蒸着法で形成されたものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、いずれかの反射防止膜１５，１６がイオンアシスト蒸着法で形成されたものであればよく、過酷な環境条件下に置かれない箇所の反射防止膜１５，１６であれば他の方法で形成されていてもよい。

本発明のイオンアシスト蒸着法で形成された反射防止膜は、ＰＰＬＮなどの光学素子、通信波長用光ファイバ、高出力レーザー用光ファイバ、バンドル及びレンズなどに設けられても剥離抑制という作用効果を得ることはできる。

イオンアシスト蒸着法で反射防止膜を一方のファイバ端面に形成したレーザーガイド光ファイバ心線（発明例１）と、電子ビーム加熱蒸着法で反射防止膜を一方のファイバ面に形成したレーザーガイド光ファイバ心線（比較例１）と、イオンアシスト蒸着法で反射防止膜を両方のファイバ端面に形成したレーザーガイド光ファイバ心線（発明例２）と、電子ビーム加熱蒸着法で反射防止膜を両方のファイバ端面に形成したレーザーガイド光ファイバ心線（比較例２）とについて、１００℃に煮沸させた純水中に２時間及び４時間浸漬させる前後それぞれで分光特性を計測した。

図４〜７は、それぞれ発明例１、比較例１、発明例２及び比較例２の波長と反射率との関係を示す。

図４によれば、発明例１は、２時間浸漬した場合でも、４時間浸漬した場合でも、初期の分光特性から変化がないのが分かる。同様に、図６によれば、発明例２は、２時間浸漬した場合でも、４時間浸漬した場合でも、初期の分光特性から変化がないのが分かる。

これに対し、図５によれば、比較例１は、２時間浸漬した場合には、初期の分光特性からずれが生じており、４時間浸漬した場合には、初期とは全く別の分光特性になっているのが分かる。同様に、図７によれば、比較例２は、２時間浸漬した場合には、初期の分光特性からずれが生じており、４時間浸漬した場合には、初期とは全く別の分光特性になっているのが分かる。これらは、反射防止膜が剥離したことによるものであると考えられる。

従って、イオンアシスト蒸着法で形成した発明例１及び２の反射防止膜は、電子ビーム加熱蒸着法で形成した比較例１及び２の反射防止膜に比べて剥離しにくいものであるということができる。

本発明は、レーザー発信源からのレーザー光を伝送するための加工機用レーザーガイド及びその製造方法について有用である。

本発明の実施形態に係るＹＡＧレーザー用レーザーガイドの構成を示す図である。 反射防止膜の模式的な断面図である。 反射防止膜蒸着装置の構成を示す図である。 発明例１の波長と反射率との関係を示すグラフである。 比較例１の波長と反射率との関係を示すグラフである。 発明例２の波長と反射率との関係を示すグラフである。 比較例２の波長と反射率との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ ＹＡＧレーザー用レーザーガイド（加工機用レーザーガイド）
１１ ガイド本体部
１１ａ レーザーガイド光ファイバ心線
１１ｂ チューブ
１２ 入射側コネクタ
１２ａ コネクタ本体
１２ｂ キャップ部材
１３ サファイアチップ
１４ 保護ガラス
１５，１６ 反射防止膜
１７ 高反射膜
１８ 高屈折率層
１９ 低屈折率層
２０ 反射防止膜蒸着装置
２１ チャンバー
２２ 電子銃
２３ 蒸着源
２４ イオン銃
２５ ドーム
２６ 加工品保持孔
２７ 水晶モニタ
２８ モニタガラス
２９ 光源
３０ ミラー
３１ 光検出器

Claims (5)

1. レーザー発信源からのレーザー光を伝送するための加工機用レーザーガイドであって、
   レーザー光の光路にガイド構成部材が設けられ、該ガイド構成部材の光入射面及び／又は光出射面が高屈折率層と低屈折率層との交互積層体で構成された反射防止膜で被覆されており、
   上記反射防止膜を構成する交互積層体の高屈折率層及び低屈折率層のいずれもがイオンアシスト蒸着法により形成されている、
   ことを特徴とする加工機用レーザーガイド。
2. 請求項１に記載された加工機用レーザーガイドにおいて、
   上記ガイド構成部材がレーザーガイド光ファイバ心線である、
   ことを特徴とする加工機用レーザーガイド。
3. 請求項１に記載された加工機用レーザーガイドにおいて、
   上記レーザー発信源がＹＡＧレーザーである、
   ことを特徴とする加工機用レーザーガイド。
4. 請求項１に記載された加工機用レーザーガイドにおいて、
   高温プロセス用途である、
   ことを特徴とする加工機用レーザーガイド。
5. レーザー発信源からのレーザー光を伝送するための加工機用レーザーガイドの製造方法であって、
   レーザー光の光路に設けられるガイド構成部材の光入射面及び／又は光出射面を被覆するように高屈折率層と低屈折率層との交互積層体で構成された反射防止膜を形成するステップを備え、
   上記反射防止膜を構成する交互積層体の高屈折率層及び低屈折率層のいずれもをイオンアシスト蒸着法により形成する、
   ことを特徴とする加工機用レーザーガイドの製造方法。

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