PRODUCTSテラヘルツ ARコーティング TYDEX

テラヘルツ ARコーティング TYDEX



TYDEX

周知のように、結晶材料のTHz透過率は、反射損失が大きいために高くありません(HRFZ-Siの透過率はわずか54%、THzグレードの水晶の透過率は70%)。しかし、THz ARコーティングによって反射損失を低減することができます。当社ではパリレンコーティングを行っています。

マイクロエレクトロニクスの分野では、平面にパリレンをコーティングする技術がよく知られています。私たちはこの技術を改良して、光学的な表面(球面だけでなく平面も)へのコーティングを実現しました。そのため、パリレンコーティングはレンズだけでなく窓にも使用されています。

ARコーティングの波長範囲はお客様が指定します。60μmから1300μmまでの広い範囲でARコーティングを行うことができます。

以下のようなARコーティングがあります。

1. 2面ARコーティング

窓やメニスカスレンズに使用されています。ARコートにより、ARコートを中心とした波長での透過率は90%以上となっています。HRFZ-Siと水晶の窓にパリレンをコーティングしたものと、コーティングしていないものの透過率曲線の例を以下に示します。


図1.А. コーティングなしおよび両面コーティングされたHRFZ-Si窓の透過率。ARコートの中心は120µm。

Fig. 1.В. Transmission of uncoated and two-sided coated HRFZ-Si windows. AR coating is centered at 330 µm.

図1.С. コーティングされていない水晶窓と両面コーティングされた水晶窓の透過率。ARコートの中心は158μm。


パリレンコーティングされた部品は、低温で使用できることが実験的に確認されている。

860μmを中心に両面コーティングを施した水晶窓に、以下のパラメータでサーマルサイクルを行った。

室温から77Kまでの冷却、30サイクル
室温から4.2Kへの冷却、3サイクル。
サーマルサイクルの前後で透過率を測定した(図2A)。パリレンコーティングの表面を顕微鏡で観察した(fig.2.B)*。低温下でも膜が劣化しない。透過率が一定に保たれている。

Fig.2.А. 両面コーティングを施した結晶性ウィンドウの熱サイクル前後の透過率スペクトル。*


Fig.2.В. 両面コーティングを施した結晶窓の熱サイクル前後の表面。*
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* データはErik Heinz博士 из Supracon AG(ドイツ)から提供されたものです。

2. 片面ARコーティング

通常、半球状のレンズに適用されます。レンズは THz TDS のセットアップや超伝導ボロメーターの光導電アンテナとして使用されるため、平面レンズの表面はコーティングされない。現在、いくつかの特定のアプリケーションのために、99 umから125 umの範囲でARコーティングが開発されています。ARコーティングは、半球レンズの透過率を30%向上させます。半球レンズはその形状から透過率の測定が難しいため、ARコートを施したレンズと施していないレンズの透過率曲線をシミュレーションしました。

お客様による実験結果では、ARコートによる透過率の向上が確認されました。片面コートの超半球レンズを使用した場合、111μmで約30-50%の出力向上が見られました。

図3. 非コートおよび片面(球面)パリレンコートの半球レンズの透過率をシミュレート。ARコートの中心は99-125μmである。



ご覧の通り、非コートのHRFZ-Si半球レンズの透過率は6%しかありません。これは内部全反射の影響によるものです。内部全反射の角度は約17度です。シリコンの高い屈折率とレンズの形状により、レンズに入射したテラヘルツ波の大部分は、平面レンズの表面と空気の界面で反射されます。当社では、お客様のご要望に応じた特定の波長域を考慮して、ARコーティングを施したウィンドウやレンズを製造しており、原則として在庫はありません。

 

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