特許 7457723 外部共振器レーザ装置、対応するシステム及び方法

(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】

(24)【登録日】2024-03-19

(45)【発行日】2024-03-28

(54)【発明の名称】外部共振器レーザ装置、対応するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/14 20060101AFI20240321BHJP

【ＦＩ】

H01S5/14

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021547341

(86)(22)【出願日】2020-02-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-12

(86)【国際出願番号】 IB2020051055

(87)【国際公開番号】W WO2020165744

(87)【国際公開日】2020-08-20

【審査請求日】2022-12-20

(31)【優先権主張番号】102019000002013

(32)【優先日】2019-02-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】521355876

【氏名又は名称】ラボラトリオ・エウロペオ・ディ・スペットロスコピエ・ノン・リネアリ（エッレエエンネエッセ）

【氏名又は名称原語表記】Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｏ Ｅｕｒｏｐｅｏ ｄｉ Ｓｐｅｔｔｒｏｓｃｏｐｉｅ Ｎｏｎ Ｌｉｎｅａｒｉ （ＬＥＮＳ）

(73)【特許権者】

【識別番号】521355887

【氏名又は名称】イスティトゥート・ナツィオナーレ・ディ・リチェルカ・メトロロジカ（イ・エンネ・エッレイ・エンメ）

【氏名又は名称原語表記】Ｉｓｔｉｔｕｔｏ Ｎａｚｉｏｎａｌｅ ｄｉ Ｒｉｃｅｒｃａ Ｍｅｔｒｏｌｏｇｉｃａ （Ｉ．Ｎ．ＲＩ．Ｍ．）

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(72)【発明者】

【氏名】シアス，カルロ

(72)【発明者】

【氏名】ドゥーカ，ルチア

(72)【発明者】

【氏名】ペレゴ，エリア

【審査官】村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０８１２１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０４０６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５２３１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５５９１２８３（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１５１２１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０２６８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２７６２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９３００３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｓ ５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

－ソース（Ｓ）の外部の光路（ＯＰ）を進む光線を発生するように構成された電磁光放射のソース（Ｓ）と、
－前記ソース（Ｓ）によって発生された前記光線の前記光路（ＯＰ）に沿って前記ソース（Ｓ）の外側に配置された分散ステージ（６）であって、
前記分散ステージ（６）は、
前記光線の前記光路（ＯＰ）と角度（φ）を形成する少なくとも１つの反射軸を備え、
前記ソース（Ｓ）によって発生された前記光線の少なくとも第１のスペクトル部分を前記ソース（Ｓ）に向かって反射し、前記ソース（Ｓ）によって発生された前記光線の第２のスペクトル部分を前記少なくとも１つの反射軸の方向に反射し、
少なくとも１つの可変長外部光学共振器（ＲＳ，Ｌ，６）が、前記ソース（Ｓ）と前記分散ステージ（６）の間を画定する、分散ステージと、
－前記光路（ＯＰ）に沿って配置され、前記ソース（Ｓ）から来る前記光線をコリメートするように構成された少なくとも１つのコリメートレンズ（Ｃ）と、
－前記ソース（Ｓ）と前記少なくとも１つのコリメートレンズ（Ｃ）が取り付けられ、前記ソース（Ｓ）と前記少なくとも１つのコリメータレンズ（Ｃ）が組み込まれたコリメータモジュール（３）と、
－前記少なくとも１つの可変長外部光学共振器（ＲＳ，Ｌ，６）の長さ（Ｌ）を変えるように構成されたアクチュエータ（２４）と、を備え、
－前記アクチュエータ（２４）は、前記コリメータモジュール（３）に機械的に結合され、
－前記アクチュエータ（２４）は、前記光線の周波数を調節する際、前記少なくとも１つのコリメータモジュール（３）を動かすことによって、前記少なくとも１つの可変長外部光学共振器（ＲＳ，Ｌ，６）の長さ（Ｌ）を変えるように構成され、
前記少なくとも１つの可変長外部光学共振器（ＲＳ，Ｌ，６）の長さ（Ｌ）が変化する間、前記分散ステージ（６）の前記少なくとも１つの反射軸が前記光線の前記光路（ＯＰ）となす前記角度（φ）が一定である、レーザ装置（１００）。

【請求項2】

前記ソース（Ｓ）によって発生される前記光線の前記第２のスペクトル部分が前記分散ステージ（６）によってゼロ次で反射される、請求項１に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項3】

前記ソース（Ｓ）は、少なくとも１つの反射領域（ＲＳ）を備え、
前記少なくとも１つの可変長外部光学共振器（ＲＳ，Ｌ，６）は、前記少なくとも１つの反射領域（ＲＳ）と前記分散ステージ（６）の間に画定される、請求項１又は２に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項4】

前記アクチュエータ（２４）は、前記コリメータモジュール（３）の端部の１つに関連付けられる可変長素子（２）を備え、
前記可変長素子（２）は圧電アクチュエータである、請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザ装置（１００）。

【請求項5】

前記可変長素子（２）は、前記ソース（Ｓ）から来る前記光線が通過できるように構成された中空円筒状の形状である、請求項４に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項6】

前記アクチュエータ（２４）は、前記可変長素子（２）によって加えられる力に対抗するコリメータ（３）への弾性力を加えるようにコリメータ（３）と関連付けられる弾性戻り素子（４）を備える、請求項４に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項7】

前記アクチュエータ（２４）は、複数の圧電アクチュエータ（２）を備える、請求項４乃至６のいずれか１項に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項8】

前記分散ステージ（６）は、前記第１のスペクトル部分及び／または前記第２のスペクトル部分の周波数が変化するにつれて、前記ソース（Ｓ）によって発生される前記光線の前記第２のスペクトル部分を、前記レーザ装置（１００）への出力を一定方向（φ）に偏向するように構成される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項9】

前記分散ステージ（６）は、調整可能な支持体（７）と結合し、
前記調整可能な支持体（７）は、
－回転軸及び／または移動軸に方向付け可能なように構成され、
－前記ソース（Ｓ）と前記分散ステージ（６）の前記調整可能な支持体（７）を揃えるように構成された、少なくとも１つの調整可能なねじ（８）を備える、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項10】

－ベース（９）、ヒートシンク（１２）、及びペルチェ素子（１１）と、
－保護ケース（Ｐ）とを備え、
－前記ベース（９）は、支持体（５）及び／または１またはそれ以上の調節可能なねじ（１０）を備え、前記ソース（Ｓ）、前記アクチュエータ、前記１またはそれ以上の調節可能なねじ（１０）の中の少なくとも１つに結合するように構成され、
前記ペルチェ素子（１１）は、前記ベース（９）と前記ヒートシンク（１２）の間に配置されるように構成される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項11】

前記ソース（Ｓ）は、代わりに、
－ダイオードレーザ、または
－利得チップ、または
－超発光ＬＥＤ－ＳＬＥＤを備える、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレーザ装置（１００）。

【請求項12】

－請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のレーザ装置（１００）と、
－前記レーザ装置（１００）と結合可能で、前記レーザ装置（１００）に配置された前記ソース（Ｓ）を提供するように構成された電源（５４０）と、
－前記レーザ装置（１００）の前記アクチュエータ（２４）と結合する制御ユニット（５２０）と、
を備える、調節可能な光学レーザシステム（５００）。

【請求項13】

前記制御ユニット（５２０）は前記電源（５４０）に接続され、
前記レーザ装置（１００）は、前記制御ユニット（５２０）によって前記アクチュエータ（２４）及び／又は前記電源（５４０）に提供されるフィードバック信号を介して、フィードバックネットワークにおいて前記光学レーザシステム（５００）に提供される周波数基準に周波数が固定される、請求項１２に記載の調節可能な光学レーザシステム（５００）。

【請求項14】

－請求項１３に記載の調節可能な光学レーザシステム（５００）を用いるステップ（１５００）と、
－前記ソース（Ｓ）から来る前記光線の前記光路（ＯＰ）と前記分散ステージ（６）の少なくとも１つの前記反射軸によって形成される前記角度（φ）を選択するステップ（１５１０）と、
－前記光学レーザシステム（５００）に提供される周波数基準（１５２０）を示す信号と、前記光線を示す信号の比較（１５４０）を実行するステップと、
－前記比較（１５４０）を示す信号を前記光学レーザシステム（５００）の前記制御ユニット（５２０）に提供するステップ（１５５０）と、
－前記比較（１５５０）を示す前記フィードバック信号の関数として前記ソース（Ｓ）を動かす（２４）ことによって、前記比較（１５５０）を示す前記フィードバック信号の関数として前記少なくとも１つの可変長外部光学共振器（ＲＳ，Ｌ，６）の前記長さ（Ｌ）を繰り返して変えるステップ（１５６０）と、を備える、レーザ調節方法（１０００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、外部共振器レーザ装置に関する。そのような装置の例は、例えば外部共振器レーザ（ＥＣＬ）または長外部共振器レーザ（ＬＥＣＬ）である。

【0002】

１またはそれ以上の実施形態は、原子及び／または分子の光学分光法の背景及び計量背景に適用される。

【背景技術】

【0003】

外部共振器レーザ（ＥＣＬ）、特に外部共振器ダイオードレーザ（ＥＣＤＬ）と呼ばれる、ダイオードレーザを備えるそれらは、周波数が安定しているコヒーレント放射源の一種である。

【0004】

例えば原子及び／または分子の光学分光法及び計量などの、多数の及び／または多様な用途において、上記レーザは、
－外部オペレータの側のいかなる介入もなくその引き延ばされた使用を容易にする機械強度の特性を示し、
－基準に対して周波数の調整ができることを求める。

【0005】

このタイプの装置に用いられる、利得媒体または光源とも呼ばれる、放射のソースは、述べられたように、ダイオードレーザ、利得チップ、または超発光ＬＥＤ（ＳＬＥＤ）など他のタイプの利得媒体を含み、超発光ＬＥＤは、増幅された自然放出によって光を発生するように構成された利得媒体である。

【0006】

ダイオードレーザ及び利得チップの両方並びにＳＬＥＤは、例えば少なくとも１つの反射領域、特に例えば利得媒体の２面の１つに、特に反射面を備える半導体利得媒体を備える。この反射領域は、例えば反射処理を適用することによって、または（全体的または部分的）内部反射によって得られる。

【0007】

外部共振器レーザ装置及び対応する調節可能システムは、従来、
－光線を発生する及び／または放射するように構成された電磁放射のソース（簡単に「光源」または「利得媒体」）であって、言及されたようにこのソースは、例えばダイオードレーザ、ＳＬＥＤ、またはいわゆる「利得チップ」を備え、特にこれらは、ほとんど可視スペクトル、近紫外、及び近及び中間赤外の光を発生するように構成され、そのようなソースは、少なくとも１つの反射領域、特にその反射面によって識別される外部光学共振器に含まれる、電磁放射のソースと、
－ソースによって放射された光をコリメートするレンズと、
－目標周波数においてレーザ放射を得るように、例えば光学フィルタまたは回折格子など光線の周波数選択を容易にするスペクトル選択光学素子と、
－出力において光線を提供する少なくとも１つの反射素子を備える出力カプラであって、この素子は、またスペクトル選択光学素子と一致する出力カプラと、を備える。

【0008】

簡潔にするために「外部共振器」と呼ばれる、可変長外部光学共振器は、このためそのような電磁放射のソースとスペクトル選択光学素子の間、特にソースの反射領域とスペクトル選択光学素子の間に画定される。外部光学共振器の共振モードは、現在、共振器の縦モードとして知られている。

【0009】

従来、少なくとも１つのアクチュエータが、例えば、外部共振器の長さの変動をできるように、電気的に制御された圧電アクチュエータなどが存在する。レーザの光の放射の周波数は、以下に説明するように、それに応じて変わる。

【0010】

様々なタイプの外部共振器レーザが知られ、一般に用いられる、例えば、出力カプラ及びスペクトル選択素子の異なる選択に関して、互いに異なる。

【0011】

「エタロンのような」形態と呼ばれる第１のタイプの形態は、スペクトル選択手段として干渉フィルタを用いる一方で、出力カプラは、アクチュエータと結合されたミラーを備える。

【0012】

ミラーの使用により、システムを機械的に安定させる、特にミラーにビームを集光するさらなるレンズが導入されるならば、ずれに対して感度の低下を促進する。干渉フィルタ（例えばエタロンフィルタ）が、外部共振器内に配置され、制限された周波数範囲においてのみ入射光放射の伝達を容易にする。この範囲は、エタロン干渉フィルタの法線（すなわちそれに垂直な方向）と、入射放射の波ベクトルの角度を変えることによって、またはフィルタ自体が配置された温度を変えることによって変わる。

【0013】

スペクトル選択のための（すなわち周波数選択のための）素子としてフィルタの使用は以下のいくつかの欠点を示す。
－温度安定性の欠如：延ばされた期間において、１つの同じ縦モードの放射を得るために、実際に干渉フィルタの正確な温度制御が求められる。
－フィルタ自体の高い吸収損失の値：そのような損失は、レーザの出力の低下を犠牲にして出力カプラミラーのより大きな反射率によって相殺される。

【0014】

リットマン－メトカーフ形態と呼ばれる第２のタイプの既知の形態は、
－圧電アクチュエータが提供される意図的に提供された支持体に取り付けられたミラーと、
－回折格子と、からなるシステムをスペクトル選択手段及び出力カプラの両方として用いる。

【0015】

干渉フィルタの使用と比較してリットマン－メトカーフ形態の使用は、温度への出力光線のスペクトルの依存を減らすことを提供する。このタイプの形態において、光線の第一回折次数は、ミラーに送られ、再び回折格子に向かって放射を反射し、それをソースに向かって反射し、そのため外部光学共振器を形成する。しかしながら、放射波長への回折格子の反射の角度の依存を考慮すると、スペクトル成分（すなわち周波数）の限定された範囲のみがレーザ放射に加わる。

【0016】

この範囲、－したがってレーザ放射波長を変えるために、回折格子と入射放射の波ベクトルの間の角度を変えることが、必須である。この条件は、例えば外部旋回点に対して回転可能なアームなど、ミラー支持体の回転可能なアームの回転によって、ミラーと回折格子の間の角度を変えることによって実行される。出力結合は、レーザから来る及び回折格子によってゼロ次で反射された放射によって得られる。

【0017】

リットマン－メトカーフ形態において、さらに主にミラーによって反射され、次に回折格子によってゼロ次で反射される放射によって外部共振器の重要な損失がある。そのような損失は、もう一度エタロンのような形態におけるように、レーザ放射出力の減少につながる。

【0018】

リトロー形態として知られる、第３のタイプの形態において、回折格子は、図１に関して次に説明されるように、出力カプラ及びスペクトル選択素子の両方として用いられる。

【0019】

特に、図１の部分ａ）において、リトロータイプのレーザ装置の形態の第１の例１００ａが光源Ｓ、コリメートレンズＣ並びに特に回折格子６ａ及びアクチュエータＡによって得られるスペクトル選択素子を備える、出力カプラモジュール６ａｂを備える。リトロータイプの形態の第２の例１００ｂにおいて、構造１００ａを参照して前に説明された素子に加えて、出力カプラモジュール６ａｂは、回折格子６ａ及び例えば回折格子６ａが取り付けられた支持体と同じ支持体に取り付けられたミラー６ｂを備える。

【0020】

ミラー６ｂは、配向角度θにおいて回折格子によって反射されたビームを受け入れ、ソースＳの放射の光学軸と平行な軸に沿ってビームを反射するように配置される。リトロー形態１００ａに関する続く説明は、リトロー形態１００ｂに類似の素子に同じ方法で適用する。

【0021】

例えばダイオードレーザなどの、利得媒体／ソースＳは、それ自体既知の方法で得られる例えば反射領域ＲＳ（例えば表面などの空間の接続領域）などの少なくとも１つの反射領域ＲＳを有する。ソースＳは、放射（または可視光）を放出するように構成される。

【0022】

例えば、利得媒体Ｓは、ダイオード支持体に収納される。

【0023】

ソースＳによって発生される／放出される光線は、図の点線によって示される、ソースＳの外部の光路ＯＰａ（１００ａ）またはＯＰｂ（１００ｂ）に進む。ソースＳは、例えばダイオードレーザを意味し、光路ＯＰａ、ＯＰｂは、ソースＳを識別するモジュールの、特に半導体接合及びもしあるならば、内部ファブリーペロー共振器の外部またはソースＳのパッケージの外部であることが指摘される。

【0024】

－コリメートレンズＣと、
－特に回折格子６ａの、スペクトル選択素子を備える出力カプラモジュール６ａｂがそのような光路ＯＰａ、ＯＰｂに沿って配置される。

【0025】

ソースＳから放出される光線は、レンズＣでコリメートされると、この理由でまた光源Ｓの外部にある、回折格子６ａに作用する。

【0026】

例えば圧電アクチュエータなどのアクチュエータＡは、出力カプラモジュール６ａｂで回折格子６ａに結合される。

【0027】

ソースＳの反射領域／表面ＲＳ及び出力カプラモジュール６ａｂの（例えばコリメートレンズＣを通る光軸の端部に配置された）回折格子６ａは、可変長Ｌを備える少なくとも１つの外部共振器を形成する。

【0028】

外部共振器の長さＬは、式

【数1】

に従ってソースＳから放出された光線の波長λを決定する。ここでｎは整数である。

【0029】

出力カプラモジュール６ａｂのスペクトル選択素子として動作する回折格子６ａは、光の光路ＯＰａとＯＰｂと配向角度θを形成する、軸に従って入射ビームをゼロ次において反射する。

【0030】

出力カプラ６ａｂの配向の水平及び垂直角度は、例えば第１回折次数などそこに入射する光線のスペクトル部が光源Ｓに向かって戻って反射するように、光路ＯＰａ、ＯＰｂに沿ってモジュール６ａｂの回折格子６ａを揃えるようである。言い換えると、回折格子６ａに入射するビームのスペクトル部は、入射方向に対して１８０°の角度で伝播する。例えばゼロ次の反射ビームなど、出力において光線の残りの部分は、光路ＯＰａ、ＯＰｂに沿って進む。

【0031】

利得媒体／ソースＳに向かって反射される光の部分は、長さＬの外部光学共振器ＲＳ，Ｌ，６ａの縦共振モードの周波数に等しい周波数の少なくとも１つにおいてスペクトル成分を有する。この条件は、ソース自体のフィードバックネットワークを発生し、もはやソースＳの放射の特性のみに基づいてではなく、外部共振器の特性のみに基づいて放射の特性の規制を促進する。レーザ装置１００ａ，１００ｂの動作は、ソースＳの特性によってよりむしろ外部共振器の特性によって何らかの方法で「影響される」または支配される。

【0032】

配向角度θは、従来、
－回折格子６ａを備える出力カプラ６ａｂが取り付けられる支持体の１またはそれ以上の調節ねじ（図示せず）によって、及び／または
－例えば機械的にモジュール６ａｂと結合される圧電アクチュエータＡに送られる出力において、光の部分のスペクトル分析によって処理される電気信号によって調節される。

【0033】

図１の部分ａ）及び部分ｂ）の両方に描かれるように、光が伝播する方向、すなわち光路ＯＰａ、ＯＰｂに対して回折格子６ａの傾きの角度θの変動を実行するためのアクチュエータＡは、機械的に回折格子６ａと結合され、回折格子は回折格子６ａに対して固定される調節可能なベースを備える出力カプラモジュール６ａｂ内に配置される。圧電トランスデューサＡが機械的にモジュール６ａｂまたは回折格子６ａと結合する事実は、回折格子６ａの法線と入射放射の間の角度θを変えることを容易にする。出力ビームの放射の波長λは、回折格子６ａの配向角度θを変えることによって調節される。

【0034】

この理由で、リトロー形態１００ａ，１００ｂは、光パワーの分散がなく、温度にあまり依存しないスペクトル選択手段６ａが提供される利点を示す。

【0035】

特定の場合において、アクチュエータＡは、例えば、アクチュエータＡを収納するために支持体が作られた材料に凹部を刻むことによって形成された、意図的に設けられた「フォーク形状」スロット内の回折格子を支持する機械的支持体内に配置される。また他のタイプの機械的支持体が従来技術で知られている。リトロー形態１００ａ，１００ｂの使用は、出力カプラモジュール６ａｂに含まれる支持体が特定の弾性特性を備えて設計され、アクチュエータＡが十分に広い移動を有することができるが、高分解能の配向、すなわち角度θの変動を容易にすることを必要とする。したがって、リトロー形態１００ａ、１００ｂの欠点は要求される製造の機械的複雑さである。

【0036】

前に説明されたように放出の波長λの調節の欠点は、代わりに波長の変動の間、いわゆる「モードの間の競合」が、例えば反射領域ＲＳとスペクトル選択素子６ａによって形成される外部共振器の様々な共振周波数の間のシステムのモードホップが成立する、事実にある。

【0037】

ソースＳの利得、回折格子６ａの分散、及び外部共振器の共振モードの組み合わされた生産物によって得られる全体的な利得の値は、外部共振器の隣接／近接モード（すなわち周波数）に匹敵する。回折格子６ａの配向角度θの－アクチュエータＡによって得られる－小さい変動は、現在の発振モードに近い周波数の全体的な利得を高くし、それによりレーザ装置１００ａ，１００ｂは高い利得を有するモードにホップし、放射の周波数の安定性を失う。

【0038】

このため、リトロータイプ１００ａ，１００ｂの形態は、特に精密な調節を提供するように要求し、複雑な電気機械設定を示すようにアクチュエータＡの特性の特に制約された条件をもたらす。

【0039】

リトロー形態１００ａ，１００ｂのさらなる欠点は、回折格子の角度θの変動が、また装置からの出力におけるレーザ放射に加わる回折格子６ａによって回折された周波数の範囲の変動を引き起こすことである。圧電アクチュエータＡの動作がレーザに２重の効果を有する事実－すなわち外部共振器の長さＬを変えることと、回折格子６ａのスペクトル選択の範囲を変えることは、モードホップによる放出のスペクトルの不安定性を引き起こす。

【0040】

この効果は、回折格子６ａが回転する旋回点／軸を適切に選択することによって克服され、この点／軸は、ソースＳの光放射の放出の平面に配置されるように選択される。出力モジュール６ａｂのスペクトル選択素子６ａのそのような旋回点は、ソースＳの放出の平面に配置されるように制約される。この形態１００ａ及び１００ｂにおいて、回折格子６ａは、このため－低周波数機械ノイズの結合のためにレーザ放出周波数の安定性を危険にさらさないように－十分に硬く、レーザ放出周波数を制御できるように精密にθ回転する機械システムに取り付けられる。

【0041】

２つの同時におこる技術パラメータの存在により、システムの複雑さは、光学機械観点から生み出され、レーザがずれに敏感になる。このため、これらの装置１００ａ，１００ｂ及び対応する光学機械システムは、増加した機械的複雑さによって特徴付けられ、その結果レーザの生産コストが増加し、例えばさらに複雑なまたは携帯型装置内にレーザを一体化する可能性が低くなる。

【0042】

再び、リトロー形態１００ａの波長の調節を実行するさらなる欠点は、回折格子６ａの配向角度θを変えることによって、また出力ビームの方向が、変わり、例えばポインティングの安定性が必要とされない状況に、その用途を制限することである。特に、リトロー形態１００ａは、波長の変動がレーザ放出の角度の変動を引き起こす限り放出周波数が変わるので、ポインティングの安定性を示さない。

【0043】

そのような効果は、回折格子の支持体に対して固定されたミラーによってレーザによって放出された放射を反射することによって減らされ、しかしながら、レーザの機械的具現化をますますさらに複雑にする

【0044】

構造１００ｂの実施形態において、モジュール６ａｂの回折格子６ａに取り付けられる方法で結合されたミラー６ｂは、回折格子６ａの配向角度θが変わるとき、放出の固定軸を有する出力光線を得ることを容易にしつつ、欠点として、それにもかかわらず配向角度θの関数として、放出の方向の剛体変位を示す。

【0045】

図１に対して説明されたもののような解決法、特に解決法１００ａは、例えば米国特許第７９７００２４号で知られている。

【0046】

前に説明されたように、この分野の膨大な活動にもかかわらず、さらなる解決法に興味がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0047】

【文献】米国特許第７９７００２４号

【発明の概要】

【0048】

１またはそれ以上の実施形態の目的は、そのように改善された解決法を提供することに貢献することである。

【0049】

１またはそれ以上の実施形態に従って、上記目的は、続く特許請求の範囲に規定された特性を有する装置によって達成される。ソースにおいて作動されるように構成された外部共振器レーザ装置は、そのような装置の例を提供する。

【0050】

１またはそれ以上の実施形態は、対応するシステムに関する。調整可能な光学レーザシステムは、そのようなシステムの例を提供する。

【0051】

１またはそれ以上の実施形態は、対応する方法に関する。

【0052】

１またはそれ以上の実施形態は、例えば、部品の複雑さの減少と共に、高い機械的／光学安定性などの、改善された性能を得ることを容易にする利点を示す。

【0053】

特許請求の範囲は、実施形態を参照して本明細書に提供される技術的教示の不可欠な部分を形成する。

【0054】

１またはそれ以上の実施形態は、ここから添付された図面を参照して例として純粋に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】前に説明された。

【図2】本明細書で説明される外部共振器レーザ装置の１またはそれ以上の実施形態の例示的な光学図である。

【図3】本明細書で説明される装置の１またはそれ以上の実施形態の例示的な分解図である。

【図4】本明細書で説明される装置の１またはそれ以上の実施形態の周波数スペクトルの例示的な図である。

【図5】本明細書で説明される装置の１またはそれ以上の実施形態の放出のスペクトルの例示的な図である。

【図6】１またはそれ以上の実施形態に従う調節可能な光学レーザシステムの例示的な図である。

【図7】１またはそれ以上の実施形態に従うレーザ調節方法の例として提供される図である。

【発明を実施するための形態】

【0056】

続く明細書において、１またはそれ以上の特定の詳細が開示の実施形態の例を深い理解を可能にするために描かれる。実施形態は、特定の詳細の１またはそれ以上なく、または他の方法、部品、材料などとともに得られる。他の場合において、既知の動作、材料、または構造は、実施形態の特定の態様が不明瞭であるように、詳細に描かれないまたは記載されない。

【0057】

本明細書のフレームワークで、「１つの実施形態」（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）または「１つの実施形態」（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）への参照は、実施形態を参照して説明される特定の形態、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを示すように意図される。このため、本明細書の１またはそれ以上の点に存在すると例えば「１つの実施形態において」（ｉｎ ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）または「１つの実施形態において」（ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）などの語句は、必ずしも正確に１つの同じ実施形態を参照しない。

【0058】

さらに、特定の形態、構造または特性は、１またはそれ以上の実施形態のいずれかに任意に適切な方法で組み合わされる。

【0059】

本明細書で用いられる参照は、単に便宜上用いられ、このため保護の範囲または実施形態の範囲を定義しない。

【0060】

前に説明された解決法において、光路において損失が引き起こされないならば、装置にから放出されるビームのポインティングを変えることなく、アクチュエータによってレーザの放出の周波数を連続的に変えることは実現可能でないことに注目した。

【0061】

１またはそれ以上の実施形態は、レーザの周波数安定性からレーザのポインティングを切り離すために、配置の機械的安定性を切り離すことを容易にする。

【0062】

この関連で、図２は、ソースに機械的に結合されるリニアアクチュエータによってソースＳにおいて、駆動／作動される外部共振器レーザ装置１００の実施形態の例として提供される光学図を示し、
－機械部品を製造する複雑さの減少、及び／または
－周波数及びポインティング安定性を容易にする。

【0063】

もう一度、簡単にするために、特に明記されない限り、類似の符号は、図１のそれらと同様な部分を指定するために次に用いられる。

【0064】

例えば図２に例示されたように外部共振器レーザ装置１００は、
－可変寸法素子２、すなわち、要求量の受け取りの際に、１つの軸に少なくとも沿ってその寸法を変えるように構成された素子、このため、特に要求量をリニア動作に変換する変換素子を備える、リニアアクチュエータ２４であって、可変寸法素子２は、例において、圧電材料で作られた素子であり、リニアアクチュエータ２４は、さらに好ましくは例えばポリマ材料で作られたＯリングまたは機械的ばねなど、弾性戻り素子４、すなわちアクチュエータが可変寸法素子２に移動によって働く力の方向と反対の方向に反力の弾性を発揮するように動作する素子に配置され、そのためその安定性を保証することを容易にする、弾性素子を備える、リニアアクチュエータと、
－電磁放射のソース（また単に「光源」と呼ばれる）Ｓとモジュール３に取り付けられる少なくとも１つのコリメートレンズＣを備えるコリメータモジュール３と、
－例えば光学回折格子など、スペクトル選択手段及び出力カプラの両方として用いられる分散ステージ６と、を備える。

【0065】

コリメートレンズＣは、例えば、利得媒体Ｓによって放出される光放射をコリメートするように設計された、アクロマティックダブレットまたは任意のレンズのセットを備える。

【0066】

光源Ｓ及びコリメートレンズＣは、例えば、そのような光をコリメートするように、光源Ｓから出力において光の光路ＯＰに沿って配置されるレンズＣを備えて、コリメータモジュール３に一緒に組み立てられる。

【0067】

光学的観点から、光源Ｓは、光線を生み出し、回折格子６上に／に向かってコリメートされるコリメータ３のコリメートレンズＣに光線を送る。回折格子から静的配向角度φにおいてゼロ次において反射される。この場合において、実際に、回折格子６は、装置１００ａの場合においてのように、その配向を変えるアクチュエータと関連付けられない。

【0068】

リニアアクチュエータ２４は、コリメータモジュール３の上流に配置される。特に、リニア移動に電気要求信号を変換する可変寸法素子２は、コリメータモジュール３の上流に配置される。

【0069】

代わりにその機械構造を理解することを容易にする装置１００の分解図が図３に示される。

【0070】

図２及び３に示される実施形態において、少なくとも１つの可変長外部光学共振器ＲＳ，Ｌ，６は、電磁放射のソースＳと分散ステージ６の間に画定される。

【0071】

リニアアクチュエータ２４は、軸、特に例えば外部共振器ＲＳ，Ｌ，６の軸に沿ってソースＳの放射の軸の方向にソースＳとレンズＣを動かすように、例えばそこに一体化される光源Ｓに、コリメートモジュール３に機械的に結合される。

【0072】

コリメートモジュール３は、例において、円筒形コリメータチューブを備える。リニアアクチュエータ２４において、可変寸法素子２、すなわち、圧電アクチュエータは、例えば利得媒体／ソースＳの側面において、コリメータモジュール３の第１の表面（またはファセット）に結合される一方で、描かれる例において、戻り素子４は、コリメータモジュール３の第２の表面に結合され、例えばレンズＣの側面の、ソースＳに対して可変寸法素子２の反対側に配置される。リニアアクチュエータ２４の素子の上記配置は、純粋に例として提供されることに留意すべきである。配置の他の例は、戻り素子４がモジュール３の第１のファセットに結合される一方で、可変寸法素子２がモジュール３の第２のファセットに結合されることを予測する。

【0073】

弾性戻り素子４（Ｏリング）は、その欠如が可変寸法素子２によって実施、動作、または同調性を危うくしない限り、アクチュエータ２４に存在しない場合さえある。戻り素子４の機能は、安定性を改善すること及び可変寸法素子２の動作のヒステリシスを減らすことである。

【0074】

１つの実施形態において、例えば可変寸法素子２がモジュール３の第２のファセットに結合されたとき、可変寸法素子２は、そこに光放射の自由な通過を許容する形状を有する。例えば中空円筒のような形状にされる。

【0075】

代わりに、複数のアクチュエータが、用いられ、例えば互いに対して例えば１２０°の角度において配置された長手方向の軸を有する３つの可変長素子２によって形成され、コリメータモジュール３に結合され、そのため、アクチュエータ自体の穴の存在を要求することなく、ケーブルの通過に都合が良い。

【0076】

そのような目的に適合される戻り素子４は、例えばポリマ材料で作られたＯリングなど、弾性材料を備える任意の円筒形素子である。

【0077】

弾性戻り素子４は、可変寸法素子２の拡張及び圧縮と共動作し、結果としてコリメータモジュール３を移動する。特に、戻り素子４は、可変寸法素子２によって働かされる力と反対の（すなわち反対方向に作用する）力を働かされその移動の調節を容易にする。

【0078】

リニアアクチュエータ２４は、またこの分野の当業者によって理解されるように、圧電材料を備えるリニアアクチュエータに限定されずに、同様な動的及び分解能条件を有するそれ自体既知の他の技術で得られることに留意すべきである。例えば、電磁タイプのアクチュエータが磁石と移動軸に沿って動作するコイルを備えて用いられる。

【0079】

このため、特に図２の光学図を参照して、光路ＯＰａ，ＯＰｂに関して前に説明されたものと同様の方法で、装置１００の光源Ｓによって放出された光は、ソースＳの外部に光路ＯＰに沿って伝播し、分散ステージ、特に回折格子６の表面に作用する。理解されるように、回折格子６は、ソースから光の伝播の方向と静的角度φを形成する、例えば反射軸など少なくとも１つの光学軸を有する。

【0080】

装置１００がもはや例えば精密な調節による静的角度φを動的に変えることを求めないので、構造は、リトロータイプ１００ａ，１００ｂの構造と異なる特性を有することに留意する。例えば、本明細書で説明される１またはそれ以上の実施形態に用いられる回折格子６の機械的支持体は、圧電アクチュエータまたは特定の柔軟な材料において特定の筐体の存在を必要としない。例えば、従来のミラーホルダが用いられる。

【0081】

外部共振器レーザ装置１００は、安定ポインティング方向を有する光線を得ることを容易にする。分散ステージ、例において回折格子６は、例えばリニアアクチュエータ２４による放出の波長の変動の間、回折格子によって選択される周波数または波長の全範囲に渡って、１つの同じ値、すなわち一定の角度を維持する角度φで目標の周波数を選択するように揃えられる。

【0082】

特に、分散ステージ６の回転素子の旋回点は、もはや利得媒体／光源Ｓの放出の平面に配置されるように制約されない。これは、さらにレーザ装置自体の全体の寸法を減らす可能性をもたらす。

【0083】

例えば、光路ＯＰで光線の伝播の方向と回折格子の反射軸によって形成された静的角度φは、このため装置１００の放出の周波数を、粗くても決定するように選択される一方で、周波数（または波長）の精密な調節は、コリメータモジュールを動かすリニアアクチュエータ２４によって実行される。

【0084】

図３の分解図で例示されるように、機械構造を備える実施形態は、例えば一定の方向、すなわち広範な周波数範囲に渡ってポインティング安定性を有する空間的に及び時間的にコヒーレントである光線（装置１００からの出力において）を得ることを容易にする。図３で観察されるように、この実施形態は、前に少なくとも部分的に言及されたように、例えばマイクロメトリックねじなど１またはそれ以上の調節ねじ１０を備える、調節可能なベース９で組み立てられる、コリメータ３、回折格子を備える分散ステージ６、リニアアクチュエータ２４及び支持モジュール７を備える。支持体モジュールは、例えばマイクロメトリックねじなど、１またはそれ以上の調節ねじ８を備える。

【0085】

もう一度言及されたように、コリメートモジュール３は、例において、その二つの端部において例えば電磁放射のソースなどの光源Ｓ及び少なくとも１つのコリメートレンズＣを備える。

【0086】

前に説明されたように、例えばダイオードレーザ、反射防止コーティング（利得チップ）を備えるダイオードレーザ、またはＳＬＥＤなど光源／利得媒体Ｓは、適切に反射する少なくとも１つの領域ＲＳを示す。特に、光源は、それ自体既知の方法で、反射防止コーティングでコーティングされた領域（例えば領域、表面、または角または側面）を有する。実質的に、ソースＳは、１、２またはそれ以上の適切な反射領域ＲＳを有する。

【0087】

特にダイオードレーザなどソースＳの場合において、領域ＲＳは、利得媒体／ソースＳの外側端部、すなわち光線の放出表面の反対端部の近くに配置される。

【0088】

変形の実施形態において、そのような反射領域ＲＳは、光導波路の内面の少なくとも１つに対応する。

【0089】

ソースＳは、コリメータモジュール３の内側のコリメートレンズＣと共に組み立てられ、そのようなコリメータモジュールは、例えば、可変寸法素子２として動作する圧電トランスデューサと取り付け支持体５内の弾性戻り素子４として動作するポリマ材料で作られたＯリングの間に配置される。

【0090】

例えば対称軸に沿って、コリメータモジュールを動かす圧電トランスデューサ２は、装置１００、すなわちＥＣＬ装置の外部共振器ＲＳ，Ｌ，６の長さＬのわずかな変動をもたらし、例えば外部共振器ＲＳ，Ｌ，６のモードを変えることによって、レーザ放射など放射の波長の正確な変動及び修正を容易にする。Ｏリング４は、リニアアクチュエータ２４の可変寸法素子２の動作を容易にし、安定性を保証する目的を有する。

【0091】

このため、コリメータモジュール３は、ソースとコリメータの間の目標焦点距離を維持すると同時に、ソースＳの側面の一端、すなわち、例えば外部共振器ＲＳ，Ｌ，６の反射領域ＲＳの移動を容易にする機能を有する。図３に観察されるように、リニアアクチュエータ２４及びコリメータモジュール３は、円筒のような形状にされ、ダイオード支持体５の対応した中空筐体に適合される。その内側にリニアアクチュエータ２４とコリメータモジュール３を含む、例えばダイオード支持体５のねじ山端部に接続されるブッシングが、図３の符号１によって指定され、このブッシングは、素子の集合体を一緒に保持し、例えばリニアアクチュエータ２４をあらかじめ組み込むことを容易にする。実際にコリメータ３の第２の表面に関連付けられた弾性戻り素子４は、素子２によって働かされる力と反対の弾性力を働かす支持体５の円筒形共振器の端部壁に影響する。例えばばねなどの素子４は、このため特定の方法であらかじめ組み込まれ、圧電素子２の拡張の変動の範囲の調整を容易にする。

【0092】

支持体５または圧電アクチュエータ２は、例えばダイオードの供給ケーブルが支持体５から出ることができるように、円筒形状を有する穴を空けられる。

【0093】

１つの実施形態において、光源Ｓは、ドイツ、ベルリン、イーグルヤードフォトニクスにおいて生産される７９０ｎｍ（１ｎｍ＝１０^－９ｍ）の光を放出する、出力表面上の反射防止コーティングを備える半導体ダイオードレーザ（利得チップ）を備える。特に、レーザ装置１００は、様々な実施形態において、適切なソース及び適切な光学材料が利用可能であるならば、例えば近紫外から中間赤外の異なるスペクトル範囲でその動作が可能な利得媒体及び光学材料で動作する。

【0094】

言及されたように、コリメートレンズＣは、例えばレンズのダブレットからなるアクロマティックレンズを備える。

【0095】

リニアアクチュエータ２４は、コヒーレント光を放出するように構成された光源Ｓに結合される。言及されたように、例えばソースは、ダイオードレーザタイプまたはＳＬＥＤタイプである。

【0096】

説明された例において、分散ステージ６を実行する回折格子は、スペクトル選択素子及び出力カプラの両方として動作する。そのような回折格子６は、単に例として、Ｔｈｏｒｌａｂｓにおいて製造されたミリメータ（１ミリメータ＝１０^－３ｍ）当たり１８００溝のピッチで商品名ＧＨ１３－１８Ｖで知られるホログラフィック分散格子である。

【0097】

言及されたように、リニアアクチュエータ２４は、電磁放射のソースＳ及びコリメータレンズＣを備えるコリメータモジュール３を動かすように構成される。

【0098】

リニアアクチュエータ２４は、例えば、ピエゾシステム Ｊｅｎａ ＨＰＳｔ５００／１５－５／７タイプのリング圧電アクチュエータを備える。

【0099】

リトロー形態１００ａ，１００ｂの回折格子のアクチュエータを支持する従来技術で用いられるフォーク形状スロットを備える機械的支持体と同様のタイプである回折格子６のための支持モジュール７が図３に示される。これは、可能な機械的支持体の例である。変形の実施形態において、支持モジュール７は、例えば単純なミラーホルダである。全体的に、さらなる実施形態において、支持体モジュール７は、また異なる方法で得られる。１またはそれ以上の実施形態において、利得媒体Ｓ及びコリメータ３と同様なレンズＣは、例えば単一の／一体化したモジュールを形成するためにリニアアクチュエータ２４内に一体化される。

【0100】

１つまたはそれ以上の実施形態において、コリメータモジュール３は、単に例として、商品名Ｔｈｏｒｌａｂｓ ＬＴ２３０Ｐ－Ｂで知られるタイプのコリメータチューブを備える。

【0101】

図３の分解図でさらに観察されるように、回折格子６は、回折格子６の反射軸が光の伝播の方向に静的角度φを形成するように、回転アームを有する支持モジュール７に取り付けられる。そのような角度φは、マイクロメトリックねじ８を動かすことによって選択される。これは、前に説明されたように回折格子の特性に基づいてスペクトル分解能を備えて波長の選択を容易にする。

【0102】

ソースＳ（例えばダイオード）及び回折格子６の支持体５，７は、例えばマイクロメトリックねじ１０によって任意に調節可能であるベース９に取り付けられる。この変形において、回折格子６のための支持体７が取り付けられるベース９の部分は、２つのねじ１０によって曲げられる。（例えば、ソースＳに向かって）回折格子によって反射されるビームの垂直配置は、ベースの２つの対向面を押す及び引っ張るために反対に働く少なくとも２つのねじ１０によって得られるベース９の一部の曲げを調整することによって得られる。

【0103】

ペルチェセル１１は、例えばアルミニウムで作られるブロック１２に取り付けられ、ヒートシンクとして動作する。ベース９及び制御ユニットまたは制御回路を備える利得媒体／ソースＳのヘッドの温度を安定化するために用いられる。

【0104】

例えばこの実施形態において、レーザ装置１００によって放出される光線は、温度の依存が低く、放出の周波数は外部光学共振器ＲＳ，Ｌ，６自体の長さＬを調節することによって基準に固定され、回折格子６の位置（例えば静的角度φ）を維持し、このため放出の角度を変えることがない。回折格子６が装置１００の放出の周波数を選択するように揃えられると、このためレーザ１００は安定なポインティングφを示す。

【0105】

変形の実施形態において、外部共振器ＲＳ，Ｌ，６の寸法は、１０ｃｍ（１ｃｍ＝１０^－２ｍ）以上であり、すなわちＬＥＣＬ形態である。

【0106】

ＬＥＣＬの、特に図２に関連して、前に説明されたような実施形態の使用は、装置がモードホップの欠如で動作する周波数の範囲に延在することが容易であるので、特に有利である。実際に、リトロー形態において、旋回点が放出面に配置されることを保証することが必要とされる回折格子６ａのアクチュエータＡの変動のダイナミックレンジは、複雑であり、機械的及び光学的の両方で提供されることが重荷になる。

【0107】

変形の実施形態において、装置１００は、例えばＰＶＣまたはプレキシグラスで作られた保護ケースＰ内に取り付けられる。

【0108】

外部共振器装置１００は、図４の図に示されるように、周波数の動きを有する。

【0109】

横座標の水平軸ｆは、周波数ｆの範囲を示す一方で、縦座標の垂直軸Ｓ（ｆ）は、周波数スペクトルの規模を示す。第１の曲線ｇｍは、分散ステージ６（回折格子モードプロファイル）のスペクトルを示す一方で、第２の曲線ｅｃｍは、外部共振器ＲＳ，Ｌ，６（外部共振器モード）の（共振）モードのスペクトルを示し、共振器自体の長さＬの関数として変わる。リトロータイプの装置１００ａ，１００ｂにおいて、それぞれの回折格子モードプロファイル及びそれぞれの外部共振器モードの両方は、モジュール６ａｂに結合された圧電アクチュエータＡの動作によって周波数ｆにおいて、例えば移動されるなど変えられる一方で、長共振器レーザ装置１００の１またはそれ以上の実施形態において、外部共振器モードのみが、回折格子モードプロファイルが例えば回折格子ホルダ７に配置された調節ねじによって手動で変えられるなど静的角度φの選択に基づきながら、例えば可変長素子２など、リニアアクチュエータ２４の動作によって変えられ（ｓｈｉｆｔｅｄ）／変えられる（ｃｈａｎｇｅｄ）。

【0110】

したがって、装置１００の分散ステージ６を例示するそのような回折格子の分散スペクトルｇｍは、分散スペクトルが光線の伝播の方向と回折格子６の反射軸の１つによって形成された静的角度φに依存する限り、可変長外部光学共振器ＲＳ，Ｌ，６の長さＬの変動に無関係である。さらに、同時に、共振スペクトルｅｃｍは、外部共振器ＲＳ，Ｌ，６の単一幾何パラメータの関数、すなわち可変長外部光学共振器ＲＳ，Ｌ，６の長さＬの関数として変わる。

【0111】

図５は、図２及び３に例示されたように、外部共振器レーザ装置１００の１またはそれ以上の実施形態の放出のスペクトルの図を示す。

【0112】

図５は、図２及び３を参照して説明されたもののようにリトロー形態装置及び外部共振器レーザ装置が独立の方法で（周波数帯＜１５Ｈｚで）圧電トランスデューサへのゆっくりなフィードバックによってルビジウムセルから飽和分光信号に周波数固定されるとき、横座標の水平軸ｆに任意単位の周波数の範囲と縦座標の軸に光強度を示す。フィードバックカウンタは、温度の変動または他のいくつかの自然の変動による２つのレーザの周波数の変動を遅らせる。図５に示されるように、２つの（独立な）レーザの間のビートを表す信号の周波数スペクトルは、もう一度例として、リトロー装置１００ａ，１００ｂの周波数固定ＥＣＬの前の設計で得られる線幅に匹敵する単一のレーザにおける線幅をもたらす。

【0113】

１またはそれ以上の実施形態は、図６に例示されるように対応するシステム５００を備える。

【0114】

装置１００は、自動的な方法で調節されるレーザ光学システム５００に配置され、装置１００の放出の波長（または周波数）は、例えば外部共振器ＲＳ，Ｌ，６自体の長さＬの寸法の変動を容易にするフィードバックネットワークの基準に固定され、例えば図６に関して続くものに説明されたように、回折格子６の配向φを一定に維持する。

【0115】

例えば図６に示されたように、システム５００は、
－例えば、前に説明された外部共振器レーザ装置１００などのレーザ装置と、
－当該光学装置１００に結合され、光学装置１００に存在する光源Ｓを供給するように構成された電源５４０と、
－例えば出力において提供される周波数の値の不一致、例えば装置１００の目標動作に対する誤差の信号、など（例えばそれを処理する及び／またはそれを供給する及び駆動としてそれを用いる）フィードバック信号で動作するように構成されたアクチュエータ２４に結合された制御ユニットであって、制御ユニット５２０は、任意にアクチュエータ２４及び光源Ｓに電力を与える電源５４０の両方に結合される、制御ユニット５２０と、
－利得媒体Ｓの電力供給を実行する及び制御ユニット５２０によって装置１００のリニアアクチュエータ２４を駆動する方法に関する情報を提供するように構成された、例えばソフトウェアのグラフィックインターフェースなど、設定インターフェース５１０と、
－任意に、装置１００から電源５４０を切り離すように及び／または装置１００から電源５４０を切り離すために制御ユニット５２０を駆動するように構成される安全インターロックであって、例として制御ユニット５４０は、Ｔｈｏｒｌａｂｓで製造された商品名Ｔｈｏｒｌａｂｓ ＬＤＣ８００２で知られるコントローラを備える。

【0116】

１またはそれ以上の実施形態において、ＥＣＬ（及び／またはＬＥＣＬ）装置１００を備えるシステムにおいて、電源５４０は、装置１００の外部共振器ＲＳ，Ｌ，６によって放出される光の出力周波数の安定性を維持することを容易にするように、例えば光源Ｓの電力供給５４０によって供給される、例えばこのため供給電力を調整するさらなる電流調整を実行することによって、例えば装置１００のさらなる調整器として動作するように制御ユニット５２０によって駆動される。これに加えて、変形の実施形態において、制御ユニット５２０は、また周波数掃引中ソースＳの電流を変えるように電力供給５４０を駆動するように構成され、次に説明されるように、リニアアクチュエータ２４の変動が同時に起こる。

【0117】

リニアアクチュエータ２４は、フィードバック信号を制御ユニット５２０から受信し、アクチュエータ２４がそのようなカットオフ値以下の周波数で稼働／または応答するように、例えばそれ自体のカットオフ周波数の値に基づいて、制御ユニット５２０によって供給されるフィードバック信号のスペクトルの部分を動作に変換する。代わりに、放射源Ｓに電力を与える電源５４０は、リニアアクチュエータ２４の周波数より高い周波数を備える（周波数）帯を備える信号によって駆動される。リニアアクチュエータ２４によって得られる調節より早い調節を実行することが効果的である場合に、制御ユニット５２０によって供給されるフィードバック信号が、装置１００の動きを修正または調整するための電源５４０を駆動するために用いられることが続く。１またはそれ以上の実施形態において、リニアアクチュエータ２４は、温度変動の補償及び／または低周波音響及び機械ノイズ（例えば、１０ｋＨｚ未満の周波数で）が可能である制御ユニット５２０から来るフィードバック信号のスペクトル成分に応答するために適切なカットオフ周波数を有する一方で、放射源Ｓに電力を与える電源５４０は、誤差の微修正または既に説明されたものに加えて誤差のさらなるソースの修正を容易にする。このため、フィードバック信号は、アクチュエータのカットオフ周波数を考慮して、例えば異なるスペクトル区分に従ってなど、様々な戦略に従って、アクチュエータと電力供給の間に共有される。

【0118】

そのような配置は、外部共振器レーザ装置１００によって放出される放射のスペクトル線幅の減少を容易にする目的を有する。

【0119】

図７は、説明されたシステム５００及び装置１００によって実行される方法１０００の動作を示す図を示す。図を参照して、
－前に説明されたように調節可能な光学レーザシステム５００を提供するステップと、
－ソースＳからの光の伝播の光路ＯＰと分散ステージ６の反射軸によって形成される静的角度φを選択するステップと、
－例えば安定光学共振器、安定レーザ放射、または特定の基準スペクトルを示す信号を提供する原子または分子サンプルからの分光信号（例えば吸収分光システムによって得られる）からの周波数基準など、それ自体既知の方法で周波数基準を提供するステップ１５２０と、
－そのようなシステム５００によって光線を作り出すステップ１５３０と、
－そのような基準信号と光線の比較１５４０を実行するステップと、
－そのように実行された比較を代表する信号をそのようなシステム５００のそのような制御ユニット５２０に提供するステップ１５５０と、
例えば、反復方法で比較を示すそのような信号の関数として、外部共振器ＲＳ，Ｌ，６の例えば長さＬなど寸法を変えるステップ１５６０と、を備える。

【0120】

本発明の方法は、また変形の実施形態において、方法１０００と共にまたは代わりに、システム５００のソースＳの供給電流５４０の変動を実行するステップを備える。

【0121】

図７の図に描かれる行為の順番は、純粋に例として提供され、異なってもよいことに留意する。例えば、周波数基準を提供する行為１５２０及びビームを発生する行為１５３０は、方法の開始においてまたは行為１５１０の前に実行されてもよい。

【0122】

したがって、このフレームワークにおいて、レーザ調節方法１０００の１またはそれ以上の実施形態は、例えば、
－そのような調節可能な光学レーザシステム５００を用いるステップ１５００と、
－電磁放射のソースＳから来る当該光線の当該光路ＯＰと分散ステージ６の少なくとも１つの当該反射軸によって形成される角度φを選択するステップ１５１０と、
－システム５００に提供されたそのような周波数基準１５２０を示す信号とそのような光線５３０を示す信号の比較１５４０を実行するステップと、
－そのような実行された比較１５４０を示す信号をそのようなシステム５００のそのような制御ユニット５２０に提供するステップ１５５０と、
－そのような比較１５５０を示す当該信号の関数として、そのような電磁放射のソースＳを動かす２４ことによってそのような比較１５５０を示すそのような信号の関数として、そのような少なくとも１つの外部共振器ＲＳ，Ｌ，６のそのような長さＬを繰り返して変えるステップ１５６０と、の動作を備える。

【0123】

根底にある原則を損なうことなく、詳細及び実施形態は、添付された特許請求の範囲によって定義される本発明の保護の範囲から逸脱することなく、例として純粋に説明されたものに対して、かなりでさえ変わってもよい。

【図1a)】

【図1b)】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】