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近中間赤外線用大型CdZnTe製イマージョングレーティングの光学評価

池田 優二 、猿楽 祐樹、加地 紗由美、助川 隆、杉山 成、近藤 荘平、河北 秀世、安井 千香子
2013年9月11日 日本天文学会2013年秋季年会 @東北大学
■ アブストラクト
現在京都産業大学を中心としたチームでは、近〜中間赤外線 波長域で適用可能なイマージョングレーティング(以下IG)の開発 プログラムを行っている。IGとは、回折面を高屈折率材料(n > 2)で満たした回折格子で、通常の反射型回折格子に比較して、 小型化かつ高波長分解能化が可能な分光素子である。次世代の大型望遠鏡 や宇宙望遠鏡においては、装置の小型化と軽量化がますます求められる ため、IGはそれらを解決する有望な技術となりうる。
これまで、IGに使われる光学材料はその透過 波長域が限られている(例えばSiは1.3-6μm、Geは3-12μmなど)ため、目的とする波長帯毎に材料を変更する必要があると いう欠点があるとされていた。ところが、我々グループによる IG候補材料の精密吸収係数測定によって CdZnTe(n=2.65)は、1-20μmまでの近中間赤外線のかなり広い 範囲で適用可能な有望材料であることが分かってきた(本年会:加地他を参照)。
そこで、我々はキヤノン株式会社の超精密加工機を用いて、大型CdZnTe製 IG(溝ピッチ144.78μm、ブレーズ角75度、回折面サイズ26.5mmx100mm)の試作を行った。初期評価の結果、ピッチ誤差5nm(rms)以下、回折面粗さ3nm(rms) 以下、回折面の面精度65nm以下であり、目標値を上回る精度が実現できていること が分かった。本講演では、赤外線領域における回折効率測定を含むより詳細な 光学試験結果も併せて報告する。