基 (
a )
( b )
ファブリペロー型狭帯域透過フィルタの断面
SEM
写真及びE D X
による元素分布の測定結果-99-図
5
・5
第
5
章P
L Z T 基板 P b T e Z n S S i O
， ，
J /
i i f i l f j L J j
J J J
!八人ヘ h n
、
、 ‘、
、
1 ‘
1
( a )
( b )
S i O
え
4 /
交 互 多 層 型 バ ン ド パ ス フ ィ ル タ の 断 面SEM
写 真 及 びE D X
による元素分布の測定結果 -10 0一
図
5
・6
第 5章
1 . 2 K
>
> 506k
c+J
ω
c( a
) ( ω
円山口)
5 0
0 2 0 3 0 4 0 6 0 7 0 8 0 (
d e g r e e )
2 e
( b
) ( ω 色)
( 4 2 0 )
P b T e
2)2(4P b T e P
b T e
)00(4P
b T e
)00(2( 1 1 1
P
)b T e 1 . 5 K
号
〉主C. 7 O K 5
+ω JC
0
2 0 6 0 7 0 8 0 (
d e g r e e )
5 0 4 0
2 e
3 0
各フィルタの
X
線回折結果 図 5・7ファブリペロー型狭帯域フィルタ λ/4 交互多層型バンドパスフィルタ ( a)
、
l LU ノ 〆't¥第 5章
5
- 4 - 2 . 狭 帯 域 透 過 フ ィ ル タ の 透 過 特 性 の 評 価
製作した狭帯域透過フィルタの透過特性を赤外線分光光度計(目立製 270-30) により評 価した。 図
ι8
(a) は、ファブリペロー型狭帯域フィルタのみの透過特性、関5
・8( ) b
はλ14交互多層型バンドパスフィルタのみの透過特性、図 5・8 (c) は両者を形成した後の 最終的な狭帯域透過フィルタの透過特性の測定結果を示す。ここで、図 5-8 (a) 、 (b) 、( c
) に示す透過スペクトルで 8μm 以上の領域で透過が観測されないのは、
P L Z T
基板の 吸収による。また、 (b) 、 (c) の透過スペクトルで 3.5μm 以下の領域が遮断されてい るのは、P b T e
の吸収による。これらのことを考慮すると、得られた透過スペクトルは、それぞれ図 5・3(a) 、 (b) 、 (c) の設計値に対し極めて良く一致しており、 設計通り の良好な成膜が得られたことが分かる。
図
4 ( 5 - b )
よりP L Z T
の透過域が 8'9μ"'"'m 付近まであり、サファイアの 7μm 付近より 長波長領域までのびているので、国5
・4( ) c
に示すようにP L Z T
基板を使用した場合のリ ークの発生が懸念されたが、図 85- (c) より、長波長側でのリークの発生は、実用上、全く観測されず、
P L Z T
基叡が十分使用可能であることが分かる。-102
-第
5
章波 長 (μm) 2
.
5 3 4 5 01 1520 (
a
) 001
r、、
、
ま
-"
t i t ト
50明蝦
( b
) 100
o
fヘ
2
安、..J
様 ト
50問
摺( O c
) 100 〆 声
、、
、
S
-"
i 話 ト
05 制摺o
0400 3000 2000 1000 400 波 数 (c m-1)図 5-8 中赤外線狭帯域透過フィルタにおける透過特性 (a) ファブリペロー型狭帯域透過フィルタ
( ) b
え4 /
交互多層型バンドパスフィルタ (c) (a) 及 び(b) の掛け合わせ-103
-第
5
章5 -5
. 中 赤 外 線 領 域 の 狭 帯 域 透 過 フ ィ ル タ の ま と め
赤外線吸収方式ガスセンサの高精度化に関する研究の一環として、ガスセンサの構成要 素である中赤外線領域狭帯域光学フィルタの設計、試作、ならびにその評価を行った。光 学フィルタの構成は、
P L Z T
基板の片面に8 1
層のファブリペロー型狭帯域フィル夕、他の 片面に 12 層のえ /4 交互多麗型フィルタが形成された設計となっている。このフィルタを 製作した結果、ほぽ設計通りの透過特性が得られた。狭帯域フィルタの透過中心波長はん=
3μ 盟、半値幅は.4s
A=
0.27μm 、最大透過率は Tmax=
80 %が得られた。サファイアに 替えてP L Z T
を用いたことにより長波長領域におけるリーク発生が予期されたが、P L Z T
基板を用いて試作したフィルタでもりークは観測されず、極めて経済的で性能面も良好な フィルタが得られた。
-104
-第 5章
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