特許 6232619 姿勢調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232619

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】姿勢調整装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/00 20060101AFI20171113BHJP

   G02F 1/37 20060101ALI20171113BHJP

   G02B 7/198 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   G02B7/00 B

   G02F1/37

   G02B7/00 F

   G02B7/198

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-559678(P2014-559678)

(86)(22)【出願日】2014年1月28日

(86)【国際出願番号】JP2014051766

(87)【国際公開番号】WO2014119541

(87)【国際公開日】20140807

【審査請求日】2017年1月6日

(31)【優先権主張番号】特願2013-13865(P2013-13865)

(32)【優先日】2013年1月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】504261077

【氏名又は名称】大学共同利用機関法人自然科学研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水谷 伸雄

(72)【発明者】

【氏名】バンダリ ラケシュ

(72)【発明者】

【氏名】平等 拓範

【審査官】 瀬戸 息吹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１５６６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０７５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０３８８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／００ − ７／２４

Ｇ０２Ｆ １／００ − ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源であって、
可視光レーザを発振する発振装置と、
前記発振装置が発振した可視光レーザの波長を１／２の波長に変換する第１波長変換結晶と、
前記第１波長変換結晶で波長変換されたレーザの波長を１／２の波長に変換する第２波長変換結晶と、
基板を備えており、
前記第１波長変換結晶が第１姿勢調整装置に保持されており、
前記第２波長変換結晶が第２姿勢調整装置に保持されており、
前記発振装置と、前記第１姿勢調整装置のベースと、前記第２姿勢調整装置のベースが前記基板に固定されており、
前記第１姿勢調整装置と前記第２姿勢調整装置の各々が、前記ベースと球形ホルダを備えており、
前記ベースに、前記球形ホルダと同一半径の部分凹球面上に配置されているベース側支持部が形成されており、
前記球形ホルダに、貫通穴が形成されており、
前記貫通穴の内部に、前記波長変換結晶が保持されており、
前記球形ホルダが、前記ベース側支持部によって支持されており、
前記球形ホルダが、前記ベースに対して任意の方向に回転可能であることを特徴とする光源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、光学素子の姿勢調整装置を開示する。特に、波長変換現象が生じる非線形光学結晶（本明細書では波長変換結晶という）の立体的な姿勢を調整するのに適した姿勢調整装置を開示する。また、波長変換結晶を組みこんだ光源も開示する。

【背景技術】

【0002】

レーザ発振装置が発振したレーザを波長変換結晶に入射し、波長変換結晶で波長変換されたレーザを射出する光源が開発されている。波長変換現象は、波長変換結晶に入射したレーザの光軸と波長変換結晶の結晶軸が特定の角度関係であるときに得られることから、レーザの光軸に対する波長変換結晶の姿勢を特定の姿勢に調整する必要がある。レーザの光軸と結晶の姿勢との関係は立体的であり、結晶の立体的な姿勢を調整する必要がある。波長変換結晶の場合、結晶の外形と結晶軸の関係が厳密には管理されていない。光軸に対する結晶の外形姿勢を管理する手法では、光軸に対する結晶軸の姿勢を特定の姿勢に調整することができず、多くの場合に予定した変換効率が得られない。波長変換結晶の立体的姿勢を調整する必要がある。通常は、直交３軸の各軸の周りに回転可能なステージを備えている立体姿勢調整装置に波長変換結晶を固定し、波長変換された光の強度を測定し、最大強度が得られる立体姿勢に調整する。立体姿勢調整装置には、例えばシグマ光機株式会社のθαβステージを利用することができる。また特許文献１に、立体姿勢調整装置を実現する機構が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−２６７７８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

既知の立体姿勢調整装置は、複雑な機構を備えており、大型である。既知の立体姿勢調整装置を利用して光学素子を組み込んだ光学装置を組み立てると、光学装置が大型化してしまう。例えば、可視光レーザを発振し、波長変換結晶によって紫外線レーザに変換する紫外線レーザの光源が大型化してしまう。
発明者らの研究によって、高強度の可視光レーザを発振するマイクロチップが実現している。その技術を用いると、集光系レンズが必要とされなくなる。その場合、マイクロチップから発振するレーザが微小な広がり角を持っていることから、マイクロチップと波長変換結晶を接近して配置するのが有利である。また２つの波長変換結晶を直列に配置して可視光レーザの波長を１／４にする場合がある。この場合、第１の波長変換結晶と第２の波長変換結晶を接近して配置するのが有利である。既知の立体姿勢調整装置は、大型であり、光学素子同士を接近して配置することの障害となっている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書で開示する姿勢調整装置は、部分凹球面をガイドにして球を支えると、球を任意の方向に回転させることができるという現象を利用する。その球に光学素子を保持しておくと、その光学素子の立体的な姿勢を自在に調整できるという現象を活用する。

【0006】

本明細書で開示する姿勢調整装置は、ベースと球形ホルダを備えている。ベースには、ベース側支持部が形成されており、そのベース側支持部は、球形ホルダと同一半径の部分凹球面上に配置されている。球形ホルダには、貫通穴が形成されており、貫通穴の内部に光学素子が保持されている。球形ホルダは、部分凹球面上に配置されているベース側支持部によって支持されており、ベースに対して任意の方向に回転させることができる。
上記の姿勢調整装置によると、ベースに対して球形ホルダを任意の方向に回転させることができ、ベースに対する光学素子の立体的姿勢を自在に調整することができる。球形ホルダは、光学素子と同等な大きさにまで小型化することができる。きわめて小型な姿勢調整装置が得られる。
上記でいう球形ホルダは、完全な球体ではない。貫通穴が表面に開口する部分では空間となっている。あるいは後記するように、球を回転させるハンドルを挿入する挿入穴が形成されていることもある。立体姿勢の調整の際に、ベース側支持部に接する範囲が球面であればよい。通常の場合、光学素子の立体的姿勢の調整に必要な可動域は狭く、例えば１／４回転といった大きな回転は必要とされない。必要な可動域の範囲内が球面であればよい。
またベースは、光学装置を収容する筐体の一部であってもよい。あるいは、レーザ発振装置等の他の光学装置ないし光学素子を固定している基板の一部であってもよい。

【0007】

光学素子の立体的姿勢が調整されてしまえば、ベースに対して球形ホルダを固定してしまえばよい。例えば接着剤等で両者を固定してしまえばよい。その一方おいて、ベースに対して球形ホルダが回転できる状態と回転できない状態の間で切り換え可能となっていると、姿勢調整作業をやり直すことができる。そのためには、ストッパと締め付け部材を付加する。ストッパには、ストッパ側支持部を形成する。そのストッパ側支持部は、球形ホルダと同一半径の部分凹球面上に配置されている。締め付け部材は、締め付けるとベースとストッパを接近させる。球形ホルダは、ベース側支持部とストッパ側支持部に支持された状態で、ベースとストッパの間に挟み込みこまれている。その構成を備えていると、締め付け部材の締め付け力を増すと球形ホルダが回転不能となり、締め付け部材の締め付け力を緩めると球形ホルダが任意の方向に回転可能となる。
上記構成によると、ベースに対して球形ホルダが回転できる状態と回転できない状態の間で切り換え可能となる。この構成でも、光学素子と同等な大きさにまで球形ホルダを小型化することができる。きわめて小型な姿勢調整装置が得られる。

【0008】

ベース側支持部とストッパ側支持部は、球形ホルダと同一半径の部分凹球面上に配置されていればよく、後記する図２に例示するように、部分凹球面に沿って連続的に伸びている支持面であってもよいし、図７に例示するように、部分凹球面上を伸びている支持線であってもよいし、図８に例示するように、部分凹球面上に配置されている複数の支持点であってもよい。いずれであっても、球形ホルダは、その中心位置は移動不能であるが、任意の方向に回転可能に保持される。

【0009】

この立体姿勢調整装置が活用できる光学素子は、波長変換結晶に限られない。例えば反射鏡の姿勢調整にも利用できる。光軸に対して４５度の角度に反射鏡の姿勢を調整して光軸を直交方向に曲げるような利用方法もできる。その場合には、球形ホルダの中心で角度を変える貫通穴を形成する。
波長変換結晶の立体的な姿勢を調整する場合には、球形ホルダの直径に沿って延びている貫通穴を設ければよい。

【0010】

この姿勢調整装置は、球形ホルダを特定の姿勢に調整した後にその姿勢に固定する方法で用いる。姿勢の調整段階から固定段階までの間に、球形ホルダが不用意に回転しない機構を付加することが好ましい。そのためには、ベースとストッパを接近させる弾性力を発揮する弾性部材を配置することが好ましい。その弾性力の大きさは選択可能であることから、球形ホルダが意図せずに回転することを拘束するとともに、操作者が球形ホルダを意図的に回転させることを許容する大きさに設定することができる。

【0011】

立体姿勢の調整作業を容易化するためには、球形ホルダを回転させるハンドルを用意しておき、そのハンドルの先端を挿入する穴を球形ホルダに形成しておくことが好ましい。その場合、球形ホルダにハンドルを取り付けることができる。
上記の場合、ハンドルの通過とハンドルの傾動を許容する通過穴をストッパに形成することが好ましい。姿勢調整作業がやり易くなる。

【0012】

本明細書で開示する姿勢調整装置を利用すると光源が小型化される。例えば、可視光レーザの発振装置と可視光レーザの波長を変換する波長変換結晶を備えている光源の場合、本明細書で開示する姿勢調整装置で波長変換結晶を保持すると、光源が小型化される。光源を小型化すると、姿勢を調整した後に姿勢が狂う現象が抑制され、性能が長期に亘って安定した光源を実現することができる。
可視光レーザの波長を１／２にする第１の波長変換結晶と、第１の波長変換結晶で波長が１／２となったレーザの波長をさらに１／２にする第２の波長変換結晶を利用することもある。その場合、第２の波長変換結晶から紫外線レーザが射出される。
本明細書で開示する姿勢調整装置によって第１の波長変換結晶と第２の波長変換結晶の各々を保持すると、可視光レーザの発振装置と第１の波長変換結晶を接近して配置することができ、第１の波長変換結晶と第２の波長変換結晶を接近して配置することができる。可視光レーザの発振装置から発振されたレーザが広がらない間（すなわち光強度が高い間）に、波長変換することができる。波長変換効率は光強度に依存し、光強度が高いほど変換効率も高い。第１の波長変換結晶と第２の波長変換結晶の双方に本明細書で開示する技術を適用することが特に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例の光源の構成を模式的に示す図。

【図2】ベースと球形ホルダと光学素子とハンドルの関係を模式的に示す図。

【図3】ベースと球形ホルダとストッパとねじとばねの関係を模式的に示す図。

【図4】実施例の姿勢調整装置の平面図。

【図5】図４のＶ−Ｖ断面図。

【図6】図４のＶＩ−ＶＩ断面図。

【図7】部分凹球面上に配置されているベース側支持部を例示する図。

【図8】部分凹球面上に配置されているベース側支持部の他の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

下記の説明する実施例の特徴を列記する。
（特徴１）ベースの部分凹球面の半径と、ストッパの部分凹球面の半径と、球形ホルダの半径が同一である。
（特徴２）二つの半球を固定することで球形ホルダが形成されている。
（特徴３）ストッパに形成されている通過穴の壁面が、ロート形状である。

【実施例】

【0015】

図１は、紫外線レーザの光源を示しており、手のひらに乗る大きさでありながら、メガワットの紫外線レーザを射出する。
参照番号４は、1.1 at.%の［111］cutのNd:YAGであり、直径が5mmであり、厚みが4mmである。参照番号６は、[110]cutのCr^４＋:YAGであり、直径が5mmであり、厚みが4mmである。参照番号８は、出力カプラーである。以上によって波長1064nmの可視光レーザ１０を発振する装置２が構成されている。可視光レーザ発振装置２は、ピーク強度が13メガワットのパルスレーザ（可視光レーザ）１０を発振する。
参照番号１６は、θ＝90°、φ＝11.4°でカットされたLBO（TYPE 1のLiB_３O_５）結晶であり、断面が5mm×5mmであり、長さが10mmであり、波長1064nmの可視光レーザ１０を入射し、２倍の周波数で波長が532 nmの緑色光レーザ１２を射出する。参照番号１８は、θ＝47.7°、φ＝0°でカットされたBBO（フラックレス成長したβ-BaB_２O_４）結晶であり、断面が5mm×5mmであり、長さが6mmであり、波長532nmの緑色光レーザ１２を入射し、２倍の周波数で波長が266 nmの紫外線レーザ１４を射出する。
可視光レーザ発振装置２と、LBO結晶１６と、BBO結晶１８は、共通の基板１９に固定されており、相対的位置と相対的姿勢が保持されている。
LBO結晶１６の変換効率と、BBO結晶１８の変換効率には、光強度が影響し、光強度が高いほど変換効率が高い。通常は、集光光学系を利用し、光強度を高めて波長変換結晶に入射する。本実施例では、可視光レーザ発振装置２がピーク強度＝13メガワットという高強度のパルスレーザ（可視光レーザ）１０を発振するために、集光しなくても変換効率が高く、集光レンズ等を必要としない。

【0016】

波長変換結晶の変換効率は、入射光の光軸に対する結晶軸の姿勢によっても影響を受ける。結晶の外形と結晶軸は正確には対応しておらず、入射光の光軸に対する結晶の外形姿勢を管理するだけでは、入射光の光軸と結晶軸の姿勢が高変換効率を得る姿勢に調整されない。本実施例では、LBO結晶１６とBBO結晶１８の各々を、図２に示す球形ホルダ２０に保持し、入射光の光軸に対する結晶軸の姿勢を調整可能としている。球形ホルダ２０は任意の方向に回転可能であり、直交３軸の各々の軸の周りの角度を調整することができる。

【0017】

図２は、LBO結晶１６を保持している姿勢調整装置の一部を模式的に示している。ベース３０は、フランジ４２，４６に形成されている通過穴４４，４８（参照番号４８の通過穴は図４参照）にねじを通すことによって、基板１９に固定される。通過穴４４，４８はねじの軸の径よりも大径であり、可視光レーザ発振装置２に対するベース３０の相対的位置関係を調整可能となっている。ベース３０の上面の中央には、凹部４０が形成されている。凹部４０の壁面の形状は、凹な球面の一部であり、本明細書では部分凹球面という。部分凹球面を提供している凹部４０に、球形ホルダ２０の一部がはまり込む関係になっている。ベース３０の部分凹球面４０の半径と、球形ホルダ２０の半径は同一であり、球形ホルダ２０の外周面の一部は部分凹球面４０に密着ないし倣う関係となっている。凹部と部分凹球面は、同一位置に存在しているので、本明細書では共通番号４０を用いる。
参照番号３２，３４は、後記するねじ穴であり、参照番号３６，３８は、後記するばね通過穴である。

【0018】

球形ホルダ２０は、ほぼ球形状であるが、直径に沿って伸びている貫通穴２２と、後記するハンドル５０の先端が挿入される挿入穴２４等が形成されており、完全な球体ではない。球形ホルダ２０は、後記するように、１対の半球をねじで固定して形成されており、ねじ等の存在位置でも球ではない。球形ホルダ２０の貫通穴２２内にLBO結晶１６が保持されている。BBO結晶１８についても同様であり、重複説明は省略する。

【0019】

ベース３０の部分凹球面４０の半径と球形ホルダ２０の半径は同一であり、球形ホルダ２０の外周面の一部は部分凹球面４０に密着ないし倣う関係となっている。そのために、球形ホルダ２０はベース３０に対して任意の方向に回転可能であり、LBO結晶１６の立体的な姿勢を調整可能であることが理解できる。球形ホルダ２０を回転させてLBO結晶１６の立体的な姿勢を調整しても、球形ホルダ２０の中心位置（すなわちLBO結晶１６の中心位置）は、移動しない。相対的位置関係を維持しながら、相対的姿勢を調整できることがわかる。
参照番号５０は、球形ホルダ２０を回転させる際に用いるハンドルである。ハンドル５０の先端は、挿入穴２４に挿入可能となっている。ハンドル５０を傾けたり回転したりすることで球形ホルダ２０は任意の方向に回転する。

【0020】

図３は、立体姿勢調整装置の全体を示し、ストッパ６０、締め付け部材７２，７４、弾性部材８６，８８が示されている。
ストッパ６０の下面の中央には、凹部６６（図６参照）が形成されている。凹部６６の壁面の形状は、凹な球面の一部であり、本明細書では部分凹球面という。部分凹球面を提供している凹部６６に、球形ホルダ２０の一部がはまり込む関係になっている。ストッパ６０の部分凹球面６６の半径と、球形ホルダ２０の半径は同一であり、球形ホルダ２０の外周面の一部は部分凹球面６６に密着ないし倣う関係となっている。凹部と部分凹球面は同一位置にあり、本明細書では共通番号６６を用いる。
ストッパ６０の上面の中央に、ハンドル５０が通過する通過穴６２が形成されている。通過穴６２は部分凹球面６６に達しており、通過穴６２の底面にハンドル５０の挿入穴２４が観測される。通過穴６２にハンドル５０を通過させ、挿入穴２４にハンドル５０の先端を差し込むことができる。その状態でハンドル５０を傾動させると、球形ホルダ２０が回転する。通過穴６２の壁面６４は、上側ほど直径が大きくなっているロート形状となっており、ハンドル５０の傾動を許容する。通過穴６２の直径と、ロート形状の壁面６４の傾斜角は、LBO結晶（波長変換結晶）１６の姿勢を最適値に調整するのに必要な調整域にあわせてある。ハンドル５０をロート形状の壁面６４の範囲内で傾動させると、LBO結晶（波長変換結晶）１６の立体的姿勢が最適値に調整される。

【0021】

参照番号８６，８８は、ストッパ６０をベース４０に向けて引っ張っている弾性部材（引っ張りばねである）。球形ホルダ２０を回転させてLBO結晶（波長変換結晶）１６の結晶軸の姿勢を調整する段階では、後記するねじ７２，７４を緩める。引っ張りばね８６，８８がないと、ねじ７２，７４を緩めたときに、球形ホルダ２０が容易に回転してしまう。この立体姿勢調整装置は、球形ホルダ２０を所望の姿勢に調整した後に、その姿勢に固定する方法で用いる。姿勢を調整してから保持するまでの間に、球形ホルダ２０が不用意に回転すると、姿勢調整作業がやり難い。そこで引っ張りばね８６，８８によって、球形ホルダ２０が意図せずに回転することを拘束する。引っ張りばね８６，８８の弾性力は、球形ホルダ２０が意図せずに回転することを拘束するが、人が球形ホルダ２０を意図的に回転させようと思えば容易に回転できる大きさのものが選ばれている。引っ張りばね８６，８８があるために、球形ホルダ２０を好ましい角度に回転させた姿勢で仮保持することができる。
参照番号７２，７４は締め付け部材（ねじ）であり、ベース３０に形成されているねじ穴３２，３４にねじ込むとストッパ６０がベース３０側に接近する。ねじ７２，７４を締め付けると、ストッパ６０がベース３０側に接近し、ベース３０の部分凹球面４０と球形ホルダ２０の外周面が強く密着し、ストッパ６０の部分凹球面６６と球形ホルダ２０の外周面が強く密着する。球形ホルダ２０の回転が禁止される。

【0022】

図４から図６は、実施例の姿勢調整装置の詳細を示している。図４では、出力カプラー８と、LBO結晶１６のための姿勢調整装置と、BBO結晶１８のための姿勢調整が並んで配置されている様子を示す。姿勢調整装置は小型であり、出力カプラー８とLBO結晶１６の間隔Ｇ１と、LBO結晶１６とBBO結晶１８の間隔G２を極めて接近させることができる。球形ホルダ２０の直径は、LBO結晶１６の長さ、またはBBO結晶１８の長さに合わせることができ、必要最小限の大きさにまで小型化できる。
図５の参照番号７６は、引っ張りばね８６，８８の上端に支えている支持ピンであり、ストッパ６０に保持されている。参照番号３９は、引っ張りばね８６，８８の下端に支えている支持ピンであり、ベース３０に保持されている。図６に示すように、球形ホルダ２０は、一対の半球部材２５，２６をねじ２７，２８で保持することで形成されている。図６では、ねじ２７，２８の上方に球面が存在しないが、図示しない断面では、ストッパ６０の部分凹球面６６に密着する球面が存在しており、ストッパ６０を下方向に締め付ければ、ストッパ６０の部分凹球面６６と球形ホルダ２０の外周面が強く密着する。

【0023】

実際の組み付け時には、下記の手順を実行する。
（１）図１に示す基板１９に、可視光レーザ発振装置２を固定する。
（２）基板１９に、LBO結晶１６を保持した姿勢調整装置のベース３０を固定する。
（３）ねじ７２，７６を緩め、ハンドル５０を挿入穴２４に挿入する。
（４）可視光レーザ発振装置２を動作させ、球形ホルダ２０を回転させながら、LBO結晶１６から射出される緑色光レーザ１２の強度を測り、最大強度が得られる回転角度に調整する。
（５）最大強度得られたら、ハンドル６０を取り去り、ねじ７２，７６を締め付ける。ばね８６，８８がベース３０とストッパ６０の間に球形ホルダ２０を挟みつけているので、（４）と（５）の間に球形ホルダ２０が回転することはない。
（６）基板１９に、BBO結晶１８を保持した姿勢調整装置のベース３０を固定する。
（７）ねじ７２，７６を緩め、ハンドル５０を挿入穴２４に挿入する。
（８）可視光レーザ発振装置２を動作させ、球形ホルダ２０を回転させながらBBO結晶１８から射出される紫外線レーザ１４の強度を測り、最大強度が得られる回転角度に調整する。
（９）最大強度得られたら、ハンドル６０を取り去り、ねじ７２，７６を締め付ける。ばね８６，８８がベース３０とストッパ６０の間に球形ホルダ２０を挟みつけているので、（８）と（９）の間に球形ホルダ２０が回転することはない。

【0024】

上記によって、実施例の装置では、LBO結晶１６によって73%の変換効率を得ることができ、BBO結晶１８によって45%の変換効率を得ることに成功した。その結果、波長266nm， 650μJ， 4.3MWのピーク強度、波長幅150psで100Hzの紫外線レーザ１４を得ることができた。

【0025】

上記では、ベース側支持部とストッパ側支持部が、球形ホルダと同一半径の部分凹球面に沿って連続敵に伸びている実施例を説明した。これに代えて、例えば図７に例示するような支持線９０であってもよい。球形ホルダ２０と接して支持する支持線９０が、球形ホルダ２０と同一半径の部分凹球面上に配置されていれば、球形ホルダ２０の中心位置が不動な状態で、球形ホルダ２０が任意の方向に回転可能な状態で保持される。あるいは図８に例示するような支持点の集まりであってもよい。支持点群８２，８４，８６が、球形ホルダ２０と同一半径の部分凹球面上に配置されていれば、球形ホルダ２０の中心位置が不動な状態で、球形ホルダ２０が任意の方向に回転可能な状態で保持される。ストッパ側支持部についても同様である。図８の場合、球形ホルダ２０を支持する３個の部材自体がベアリングであり、ベース８０に対して任意の方向に回転可能である。球形ホルダ２０は、任意の方向にスムースに回転することができる。
上記では、上部半球と２６と下部半球２５の半径が共通である。これに代えて上部半球２６と下部半球２５の半径を変えてもよい。この場合、ベース側の部分凹球面と下部半球２５の半径を揃え、ストッパ側の部分凹球面と上部半球と２６の半径を揃える。上部半球と２６と下部半球２５の中心が一致していれば、球形ホルダ２０は自在に回転することができる。球形ホルダは、異なる半径を持つ部分球から構成されていてもよい。
上記では、第２次高調波に変換する波長変換結晶（非線形光学結晶）の立体的姿勢を調整する。利用可能な光学素子はそれに限定されず、第３次高調波、第４次高調波、第５次高調波、和周波、差周波等に変換する非線形結晶に適用することができる。
上記では、ストッパ６０と締め付け部材７２,７４を利用して、球形ホルダ２０が回転できる状態と回転できない状態を作り出す。これに対して姿勢調整が終了したら、球形ホルダ２０を固定してしまうことができる。例えば接着剤で固定してしまうことができる。その用法の場合、ストッパ６０と締め付け部材７２,７４を省略することができる。ストッパを利用しない場合、球形ホルダは半球状であってもよく、光学素子を固定する貫通穴を形成する壁の一部が省略されていてもよい。

【0026】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0027】

２：可視光レーザ発振装置
４：Nd:YAG
６：Cr^４＋:YAG
８：出力カプラー
１０：パルスレーザ、可視光レーザ
１２：緑色光レーザ
１４：紫外線レーザ
１６：LBO結晶
１８：BBO結晶
１９：基板
２０：球形ホルダ
２２：貫通穴
２４：挿入穴
２５：下部半球
２６：上部半球
２７：ねじ
２８：ねじ
３０：ベース
３２，３４：ねじ穴
３６，３８：ばね通過穴
３９：支持ピン
４０：凹部、部分凹球面
４２：フランジ
４４：通過穴
４６：フランジ
４８：通過穴
５０：ハンドル
６０：ストッパ
６２：通過穴
６４：ロート形状の壁面
６６：凹部、部分凹球面
７２：７４：締め付け部材、ねじ
７６：支持ピン
８６：８８：弾性部材、引っ張りばね
９０：支持線
９２，９４，９６：支持点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】