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公開番号2025080665
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193964
出願日2023-11-14
発明の名称複合基板および複合基板の製造方法
出願人日本碍子株式会社
代理人弁理士法人籾井特許事務所
主分類G02B 5/20 20060101AFI20250519BHJP(光学)
要約【課題】波長変換層界面の反射特性に優れた複合基板を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による複合基板は、入射した光を波長が異なる光に変換する波長変換層と、前記波長変換層に隣接して配置される多層膜と、を有し、前記多層膜は複数の屈折率層を含み、前記波長変換層の前記多層膜が配置されている側の厚み方向端部には、不活性ガス原子の存在量が0.5原子%以上の領域が形成されており、前記多層膜の前記波長変換層に最も近くに位置する第1の屈折率層における不活性ガス原子の存在量は0.5原子%未満である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入射した光を波長が異なる光に変換する波長変換層と、
前記波長変換層に隣接して配置される多層膜と、を有し、
前記多層膜は複数の屈折率層を含み、
前記波長変換層の前記多層膜が配置されている側の厚み方向端部には、不活性ガス原子の存在量が０．５原子％以上の領域が形成されており、
前記多層膜の前記波長変換層に最も近くに位置する第１の屈折率層における不活性ガス原子の存在量は０．５原子％未満である、
複合基板。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記波長変換層の厚み方向端部は、前記多層膜側から順に、第三層、第二層および第一層を含み、前記第二層の不活性ガス原子の存在量は、前記第三層の不活性ガス原子の存在量よりも多い、請求項１に記載の複合基板。
【請求項３】
前記第三層はアモルファス層である、請求項２に記載の複合基板。
【請求項４】
前記第１の屈折率層は、厚み方向において屈折率が均一である、請求項１に記載の複合基板。
【請求項５】
前記第１の屈折率層は、タンタル、チタン、アルミニウム、イットリウムおよびランタンから選択される少なくとも１つを含む酸化物を含む、請求項１に記載の複合基板。
【請求項６】
前記多層膜に含まれる隣接する二つの層の屈折率は異なる、請求項１に記載の複合基板。
【請求項７】
前記多層膜に含まれる層のそれぞれの厚みは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１に記載の複合基板。
【請求項８】
前記波長変換層と、前記多層膜と、面発光レーザ基板と、をこの順に有する、請求項１に記載の複合基板。
【請求項９】
前記波長変換層と、前記多層膜と、可飽和吸収層と、をこの順に有する、請求項１に記載の複合基板。
【請求項１０】
面発光レーザ基板と、入射した光を波長が異なる光に変換する波長変換層と、可飽和吸収層と、をこの順に有し、
前記面発光レーザ基板と前記波長変換層の間と、前記可飽和吸収層と前記波長変換層の間との少なくとも一方に、前記波長変換層に隣接して配置される多層膜と、を有し、
前記多層膜は複数の屈折率層を含み、
前記波長変換層の前記多層膜が配置されている側の厚み方向端部には、不活性ガス原子の存在量が０．５原子％以上の領域が形成されており、
前記多層膜の前記波長変換層に最も近くに位置する第１の屈折率層における不活性ガス原子の存在量は０．５原子％未満である、
複合基板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合基板および複合基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
短パルス光を出力し得る固体レーザは、広く利用されている。より短いパルス幅で非常に高い光出力を持つレーザは、センシング、精密加工、医療などの様々な分野で応用が期待されている。このようなレーザとして、例えば、特許文献１に開示されるように、半導体レーザと、波長変換層として機能し得る固体レーザ利得媒質層と、可飽和吸収体とを組み合わせたレーザ構造体が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／１６６４２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記レーザ構造体においては、波長変換層界面における光の反射特性が、レーザの性能に大きく影響し得る。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、波長変換層界面の反射特性に優れた複合基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１．本発明の実施形態による複合基板は、入射した光を波長が異なる光に変換する波長変換層と、前記波長変換層に隣接して配置される多層膜と、を有し、前記多層膜は複数の屈折率層を含み、前記波長変換層の前記多層膜が配置されている側の厚み方向端部には、不活性ガス原子の存在量が０．５原子％以上の領域が形成されており、前記多層膜の前記波長変換層に最も近くに位置する第１の屈折率層における不活性ガス原子の存在量は０．５原子％未満である。
２．上記１に記載の複合基板において、上記波長変換層の厚み方向端部は、上記多層膜側から順に、第三層、第二層および第一層を含んでいてもよく、上記第二層の不活性ガス原子の存在量は、上記第三層の不活性ガス原子の存在量よりも多くてもよい。
３．上記２に記載の複合基板において、上記第三層はアモルファス層であってもよい。
４．上記１から３のいずれかに記載の複合基板において、上記第１の屈折率層は、厚み方向において屈折率が均一であってもよい。
５．上記１から４のいずれかに記載の複合基板において、上記第１の屈折率層は、タンタル、チタン、アルミニウム、イットリウムおよびランタンから選択される少なくとも１つを含む酸化物を含んでいてもよい。
６．上記１から５のいずれかに記載の複合基板において、上記多層膜に含まれる隣接する二つの層の屈折率は異なっていてもよい。
７．上記１から６のいずれかに記載の複合基板において、上記多層膜に含まれる層のそれぞれの厚みは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。
８．上記１から７のいずれかに記載の複合基板は、上記波長変換層と、上記多層膜と、面発光レーザ基板と、をこの順に有していてもよい。
９．上記１から８のいずれかに記載の複合基板は、上記波長変換層と、上記多層膜と、可飽和吸収層と、をこの順に有していてもよい。
１０．本発明の別の実施形態による複合基板は、面発光レーザ基板と、入射した光を波長が異なる光に変換する波長変換層と、可飽和吸収層と、をこの順に有し、前記面発光レーザ基板と前記波長変換層の間と、前記可飽和吸収層と前記波長変換層の間との少なくとも一方に、前記波長変換層に隣接して配置される多層膜と、を有し、前記多層膜は複数の屈折率層を含み、前記波長変換層の前記多層膜が配置されている側の厚み方向端部には、不活性ガス原子の存在量が０．５原子％以上の領域が形成されており、前記多層膜の前記波長変換層に最も近くに位置する第１の屈折率層における不活性ガス原子の存在量は０．５原子％未満である。
１１．本発明の実施形態によるレーザ構造体は、上記１から１０のいずれかに記載の複合基板を含む。
【０００７】
１２．本発明の実施形態による複合基板の製造方法は、上記１から１０のいずれかに記載の複合基板の製造方法であって、複数の屈折率層の積層構造を準備すること、波長変換材料基板の表面および前記積層構造の表面のそれぞれに活性化処理を施すこと、前記波長変換材料基板の表面にスパッタリング処理を施して、前記積層構造の表面に前記波長変換材料基板を構成する成分を含む堆積層を形成すること、および、前記積層構造と前記波長変換材料基板とを接合すること、をこの順に含む。
１３．上記１２に記載の複合基板の製造方法において、上記スパッタリング処理の時間は３分～１０分であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、波長変換層界面の反射特性に優れた複合基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の１つの実施形態に係る複合基板の概略の構成を示す模式的な断面図である。
波長変換層の厚み方向端部の状態の一例を示す模式的な部分拡大断面図である。
１つの実施形態に係る複合基板の製造工程例を示す図である。
図３Ａに続く図である。
図３Ｂに続く図である。
図３Ｃに続く図である。
実施例１の多層膜の反射特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
比較例１の多層膜の反射特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
実施例２の多層膜の反射特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚み、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、図面については、同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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