(57)【要約】      （修正有）【課題】高反射率の高品質ミラーを高精度で測定する方法を提供する。【解決手段】ミラーの裏面の構造による光反射の影響を含めた光反射率の測定ができるようにするため、向かい合う２枚のミラーの透過光ではなく、直接ミラー表面に入射したレーザ光の散乱光を利用して無限回光多重反射の現象を起こした。そして無限回光多重反射の利得を求めるために、ミラーの透過光ではなく、２枚のミラーの無限回光多重反射の発生の前と後の光量を散乱光により測定し、利得を算定する。また、高い光反射特性の高品質ミラーの反射率を測定するため、有限回の光多重反射の利用ではなく、無限回の光多重反射を利用することで高い光反射率を高精度で測定できる。開発過程の高い光反射率の高品質ミラーの反射特性の評価に利用できるのは勿論、実用的構造でのミラーの反射特性の評価が可能である。【選択図】図１
2010204074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のミラーを光軸を揃えてお互いに向い合わせる工程と、
２枚のミラー間に光線の走行中の広がりを抑えるためレンズを挿入する工程と、
レーザ光源より一定値のレーザ光を角αで１のミラーに入射する工程と、
１のミラーと２のミラーの２枚のミラー間で無限回光多重反射を起こす工程と、
この無限回光多重反射の利得を算定するため、光遮蔽器を挿入して光多重反射を止めた時と光遮蔽器を取り出して無限回光多重反射を発生した時の１のミラーにおける散乱光の光量を光電子測定器で測定し、及びそれらの測定結果より利得を算定する工程と
１のミラーと２のミラーを置き換え、及び上述と同じ方法で２のミラーにレーザ光入射し、そのときの１のミラーと２のミラー間の無限回光多重反射の前と後の光量を測定し、それらの結果より置き換えたときの利得を算定する工程と、
置き換える前と後の２つの利得の値、及びレンズの既知の光透過率を解析して得た式に代入して計算して光反射率を求める方法。
【請求項２】
２枚のミラーの光反射率の値が良くない場合には、無限回光多重反射により飽和するまでの光走行距離が短いので光路の広がりが少なく、レンズを除いて反射率を測定する方法。
【請求項３】
２枚のミラーの無限回光多重反射を発生する元がミラーの散乱光を利用し、また無限回光多重反射の前と後の光量の計測に散乱光を利用しているので、ミラーの反射率の高い高品質ミラーでは十分な散乱光を得ることが難しくなる。この様な場合には、２枚のミラー表面に微細な粒子を付けて散乱光を誘発してミラーの光反射率を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      光技術分野で高品質のミラーの光の反射率を測定して、その測定結果を用いて行うミラーの光反射特性の評価法である。
【背景技術】
【０００２】      光技術の分野で反射特性の良い高品質ミラーが求められる様になり、ミラーの反射特性の簡易で高精度の評価法が求められている。
【先行技術文献】
光パルスを用いたキャビティリングダウン（ＣＲＤ）の現象による光反射率の測定を行いその測定結果より行う光反射特性の評価法や、向かい合う２枚のミラーに側面より入射した光の多重反射の回数と光減衰による光反射率の測定を行いその結果より光反射特性を評価する先行技術がある。
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】      ミラーの反射特性評価方法（出願番号：２００７−２５７４４１）
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】      キャビティリングダウン（ＣＲＤ）の現象は広く知られた向かい合う２枚のミラー間で得られる現象であり、この現象を用いた光技術は分光法、反射率測定法など光技術の分野で応用されている。
【発明の概要】
スーパーミラーなどと呼ばれる高反射率の２枚のミラーを向い合わせ、光軸を合せた高品質ミラーの間で、一方のミラーに一定強度のレーザ光を入射させるとその散乱光により２枚のミラー間で無限回の光多重反射が起こる。このとき光反射率が１より小さいためミラー間の光量は飽和する。光多重反射時の光走行長による光線の広がりを抑えるため２枚のミラー間にレンズを挿入して、光飽和値を測定して光利得を求めて計算式により反射率を算定し、その結果よりミラーの光反射特性を評価する方法である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】      上述の出願の（２００７−２５７４４１）の光多重反射を用いた反射率の測定法では、向かい合う２枚のミラーの反射回数を算定するか、または数えて求めることが必要で、精度を上げるためにはその回数を上げる必要が有った。【０００６】      キャビティリングダウン（ＣＲＤ）の現象を用いる方法では、向かい合う２枚のミラーの一方の裏面よりレーザ光を入射し、他方のミラーの裏面で共振時の１パルス当りの光量を測定して光反射率を算定し、ミラーの反射特性を評価する方法であり、ミラー裏面の構造の影響を受けるため、ミラーの実用的構造による光反射特性の評価は不可能である
【課題を解決するための手段】
【０００７】      発明では、同一光軸上で向かい合う２枚のミラーの光多重反射を一方のミラーに入射させたレーザ光により発生した散乱光で２枚のミラー間で無限回光多重反射を行わせることにより、光反射率を高精度で測定する。【０００８】      発明では、同一光軸上で向かい合う２枚のミラーの光多重反射を、２枚のミラー間よりレーザ光を一方のミラーに入射させて、そのとき発生する散乱光により行わせるため、キャビティリングダウン（ＣＲＤ）法を用いた測定のようにミラーの透過光を利用しないため、裏面構造の影響を受けないため実用的構造で光反射特性の評価ができる。
【発明の効果】
【０００９】      簡易的な方法で高品質ミラーの光反射特性を、高精度でミラー裏面の構造の効果を含めて評価できる、光技術の分野に著しく貢献するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】      図１は発明の実施の形態に係る全体構成を示す図である。この図において、２枚の円形ミラーを向い合わせて光軸をあわせ、レーザ光を一方のミラーに入射し発生した散乱光による無限回光多重反射の様子を示す。
【発明を実施するための形態】
発明の実施の形態に係る方法について図面を参照して説明する。
【００１１】      図１は発明を実施するための１つの全体的構成とそのときのレーザ光の走行の様子に係る形態を示す図面である。
【００１２】      図１の１のミラーと２のミラーと３のレンズを、同一光軸を直線ＬＭ上に重畳する様に設置し、１のミラーと２のミラーは互いに向い合わせる。
【００１３】      ４のレーザ光源より７の光線に沿って１のミラーに光軸に対してα角で入射すると、−α角の９の光線に沿って反射するレーザ光と１のミラーを透過するレーザ光と入射点の周りに散乱するレーザ光などが発生する。これらの内光軸に沿う散乱光は１のミラーと２のミラー間で３のレンズを介して無限回光多重反射が起こり、光量が増幅するが、反射率は１より小さいため一定値に飽和する。３のレンズは、１のミラーと２のミラーが高反射率の高品質ミラーでは飽和までの多重反射による走行距離が長くなり光線が広がるのを抑えるもので、もし反射率が悪い場合には３のレンズは除くことが出来る。
【００１４】      １のミラーと２のミラー間で発生した光増幅の利得Ｇｆを測定するため、１のミラーより，放出される無限回光多重反射事後の散乱光量Ａｆと無限回光多重反射事前の散乱光量Ｂｆの測定を１のミラーと２のミラーの光軸と成すβ角の方位に放出する８の光線の沿う光強度を５の光電子計測器で測定する。利得Ｇｆは光量Ａｆと光量Ｂｆの比から求められる。１０の光線は角−β方位の１のミラーからの散乱光を示している。なお、無限回光多重反射事前の光量の測定は６の光遮断器を用いて１のミラーと２のミラー間の光多重反射を遮断して５の光電子計測器を用いて測定する。
【００１５】      次に、１のミラーと２のミラーを置き換えた場合について、上述と同様な方法で利得Ｇｃを測定する。即ち、２のミラーより、放出される無限回光多重反射事後の散乱光量Ａｃと無限回光多重反射事前の散乱光量Ｂｃを５の光電子計測器で測定すると、利得Ｇｃは光量Ａｃと光量Ｂｃの比から求められる。
【００１６】      １のミラーと２のミラーの交換前と後の無限回光多重反射の現象より測定し算定した交換前の利得Ｇｆと交換後の利得Ｇｃとし、１のミラーの光反射率をＭ１とし、２のミラーの光反射率をＭ２とし、そして３のレンズの光透過率をＲと置けば、
１のミラーの光反射率Ｍ１は次の式（１）より算定できる。
Ｍ１＝｛１／（２ｘＧｆ）｝ｘ［−１＋｛√（１＋４ｘＧｃｘＧｆｘＲｘＲ）｝］／Ｒ／Ｒ    −−−−−−−−−式（１）
２のミラーの光反射率Ｍ２は次の式（２）より算定できる。
Ｍ２＝｛１／（２ｘＧｃ）｝ｘ［−１＋｛√（１＋４ｘＧｃｘＧｆｘＲｘＲ）｝］／Ｒ／Ｒ      −−−−−−−−−式（２）
【実施例】
【００１７】      実施例としてＧｆ＝Ｇｃ＝１０００，Ｒ＝０．９９９９と置けば、式（１）と式（２）よりＭ１＝Ｍ２＝０．９９９６となり、高品質ミラーの光反射率が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】      光反射率の高い高品質ミラーの反射率を、無限回光反射を利用して高精度で簡易的な方法で測定できる。また、キャビティリングダウン（ＣＲＤ）法を利用して測定する場合の様にミラーの透過光を用いていないため、ミラーの裏面の構造の影響を含めた光反射率の測定ができる。従って、ミラーの実用的な形態で高品質ミラーの反射特性の評価が可能である。その他、光技術の分野での新しい製品の開発に応用できるのは勿論のことである。
【符号の説明】
【００１９】図面で用いる符号：
１  １枚目のミラーで、反射率がＭ１である
２  ２枚目のミラーで、反射率がＭ２である
３  透過率Ｒの大きい高品質レンズで、レーザ光線の走行中の広がりを抑えるが、この広がりが光量の測定に影響しない場合には除く
４  レーザ光源で、一定光量のレーザを用いる
５  光電子測定器で、ミラー表面の散乱光を測定する
６  光遮断器で、光多重反射を光吸収し遮断する
７  ４のレーザ光源から放射されたレーザ光線で、直線ＬＭと角αで１のミラーに入射する
８  向かい合う２枚間で光多重反射の前と後の光による１のミラーからの散乱光の直線ＬＭに対して角β方位の光線である
９  ７の光線により角−αの方位に反射するレーザ光線である
１０  ８の光線に対して角−βの方位に散乱するレーザ光線である
１１  １のミラーと２のミラー間での３のレンズを介して起こる無限回光多重反射の広がりの光線で、直線ＬＭと重なる光軸に沿って発生する【００２０】式中の符号：
Ｍ１    １のミラーの光反射率である
Ｍ２    ２のミラーの光反射率である
Ｇｆ    １のミラーと２のミラーの置き換え前の無限回光多重反射の利得である
Ｇｃ    １のミラーと２のミラーの置き換え後の無限回光多重反射の利得である
Ｒ      レンズの光透過率である
＋      足し算を示す
−      引き算を示す
ｘ      掛け算を示す
／      割り算を示す
√（１＋４ｘＧｆｘＧｃｘＲｘＲ）  １＋４ｘＧｆｘＧｃｘＲｘＲの計算値の平方根を示す
【図１】
2010204074.tif 000003