JP2000299521A - 波長のフィルタリング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系 - Google Patents
波長のフィルタリング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】その構成要素の性質、特に、その構成要素と関
係する二面体の角度値に関して、十分な許容度を可能に
する、自動整合した後方反射型光学系を提供すること。 【解決手段】 本発明は、主コリメートビームを発生さ
せるコリメーション光学素子１０４の焦点面内に１つの
内面を有する少なくとも１つの導波管と、平行な線を有
する回折格子１０１であって、上記線がコリメートした
ビーム内で、格子の線に対して垂直な拡散面に対して平
行な方向に向けて主ビーム１０５の異なる波長を拡散さ
せる回折格子と、拡散面に対して垂直な長手方向面内で
自動整合させる反射器系とを備える、波長のフィルタリ
ング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系１１１
に関するものである。反射器は、球状レンズ１１０と、
単一方向の自動整合した反射器系１１１とから成ってお
り、該方向は格子の拡散面に対して平行である。後者の
反射器系は、特に、その端縁が格子の拡散面に対して垂
直である反射器二面体とすることができる。本発明は、
モノクロメータ及びかかる光学系を内蔵するレーザにも
関するものである。
係する二面体の角度値に関して、十分な許容度を可能に
する、自動整合した後方反射型光学系を提供すること。 【解決手段】 本発明は、主コリメートビームを発生さ
せるコリメーション光学素子１０４の焦点面内に１つの
内面を有する少なくとも１つの導波管と、平行な線を有
する回折格子１０１であって、上記線がコリメートした
ビーム内で、格子の線に対して垂直な拡散面に対して平
行な方向に向けて主ビーム１０５の異なる波長を拡散さ
せる回折格子と、拡散面に対して垂直な長手方向面内で
自動整合させる反射器系とを備える、波長のフィルタリ
ング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系１１１
に関するものである。反射器は、球状レンズ１１０と、
単一方向の自動整合した反射器系１１１とから成ってお
り、該方向は格子の拡散面に対して平行である。後者の
反射器系は、特に、その端縁が格子の拡散面に対して垂
直である反射器二面体とすることができる。本発明は、
モノクロメータ及びかかる光学系を内蔵するレーザにも
関するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動整合した後方
反射型光学系の波長をフィルタリングすることに関す
る。
反射型光学系の波長をフィルタリングすることに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光学的構成要素が取り付けられた装置の
品質は、その光学構成要素を整合させることによって決
まることが一般の常識である。このため、何らかの自動
整合装置、すなわち、光束の性質が幾つかの構成要素の
１つの方向又は位置によって殆ど影響を受けない何らか
の組立体が必要とされている。
品質は、その光学構成要素を整合させることによって決
まることが一般の常識である。このため、何らかの自動
整合装置、すなわち、光束の性質が幾つかの構成要素の
１つの方向又は位置によって殆ど影響を受けない何らか
の組立体が必要とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】永年に亙って公知の自
動整合した後方反射系の内、例示目的のため、次のもの
を掲げることができる。すなわち、図１に図示したコー
ナキューブであり、このキューブにより、反射型の直交
三面体３への入射ビーム１、１´は、キューブの対角線
５に対する入射角度、及び入射点４の位置に関係なく、
平行な出力ビーム２、２´を発生させるものである。
動整合した後方反射系の内、例示目的のため、次のもの
を掲げることができる。すなわち、図１に図示したコー
ナキューブであり、このキューブにより、反射型の直交
三面体３への入射ビーム１、１´は、キューブの対角線
５に対する入射角度、及び入射点４の位置に関係なく、
平行な出力ビーム２、２´を発生させるものである。
【０００４】また、光学軸線９に対して多少なりとも垂
直な、その内にミラー１０が配置される焦点面内に光学
軸線９を有する収斂型光学系８から成る、いわゆる「猫
の眼」組立体も周知である。ミラー１０に収斂するコリ
メートした入射ビーム１１、１１´は、上記ミラーにて
反射され、その後、光学系８に拡がり、この光学系８
は、同様にコリメートされ且つビーム１１、１１´に対
して平行な出力ビーム１２、１２´を発生させる。かか
る猫の眼は、図２に示してある。
直な、その内にミラー１０が配置される焦点面内に光学
軸線９を有する収斂型光学系８から成る、いわゆる「猫
の眼」組立体も周知である。ミラー１０に収斂するコリ
メートした入射ビーム１１、１１´は、上記ミラーにて
反射され、その後、光学系８に拡がり、この光学系８
は、同様にコリメートされ且つビーム１１、１１´に対
して平行な出力ビーム１２、１２´を発生させる。かか
る猫の眼は、図２に示してある。
【０００５】上述したこれら光学系の双方は、それぞ
れ、１、１´、１１、１１´で示した入力ビームにおけ
る出力ビーム２、２´、１２、１２´の方向を自動的に
２方向に向けて、すなわち、入力ビームの方向に対して
平行な全ての面内にて整合させる。特定の光学系におい
て、単一方向への自動整合を実現しなければならない。
次に、図１の三面体に代えて直交二面体又は円筒状の猫
の眼を使用する、すなわち、図２の場合の球状の光学系
８に代えてレンズ又は円筒状の光学系を使用しなければ
ならない。この二面体は、その母線に対して垂直な面内
にてその端縁及び筒形レンズに対して垂直な面内での自
動整合を保証する。平行な面内において、これら光学系
の双方はミラーのように挙動する。
れ、１、１´、１１、１１´で示した入力ビームにおけ
る出力ビーム２、２´、１２、１２´の方向を自動的に
２方向に向けて、すなわち、入力ビームの方向に対して
平行な全ての面内にて整合させる。特定の光学系におい
て、単一方向への自動整合を実現しなければならない。
次に、図１の三面体に代えて直交二面体又は円筒状の猫
の眼を使用する、すなわち、図２の場合の球状の光学系
８に代えてレンズ又は円筒状の光学系を使用しなければ
ならない。この二面体は、その母線に対して垂直な面内
にてその端縁及び筒形レンズに対して垂直な面内での自
動整合を保証する。平行な面内において、これら光学系
の双方はミラーのように挙動する。
【０００６】我々は、また、波長のフィルタリングを行
う光学系も知っており、この光学系の最も従来型式のも
のは、図３に図示するように、入力スロット１５と出力
スロット１６との間に配置され且つ入射角度ｉにて広ス
ペクトルの光束１７を受け取る拡散系１４から成るもの
である。出力光束１８は、拡がり、その拡がり方向は、
波長に依存し、出力スロット１６により選択されたビー
ム１９のみが光学系によって伝送（ｔｒａｎｓｍｉｔ）
される。また、２段階のスペクトルフィルタリングを行
うことも可能である一方、２つの格子１４、１４´の間
に配置された中間のスロット１５´は、不要な線の伝送
を制限することに寄与する。
う光学系も知っており、この光学系の最も従来型式のも
のは、図３に図示するように、入力スロット１５と出力
スロット１６との間に配置され且つ入射角度ｉにて広ス
ペクトルの光束１７を受け取る拡散系１４から成るもの
である。出力光束１８は、拡がり、その拡がり方向は、
波長に依存し、出力スロット１６により選択されたビー
ム１９のみが光学系によって伝送（ｔｒａｎｓｍｉｔ）
される。また、２段階のスペクトルフィルタリングを行
うことも可能である一方、２つの格子１４、１４´の間
に配置された中間のスロット１５´は、不要な線の伝送
を制限することに寄与する。
【０００７】入射ビームの中央光線と格子により拡散さ
れたビームの中央光線とを含む、格子の線に対して垂直
な面は、従来から「拡散面」と称されている。ビームの
各々について、我々は、中央光線に対して垂直な面を
「直交面」と称し、中央光線を含む拡散面に対して垂直
な面を「長手方向面」と称する。
れたビームの中央光線とを含む、格子の線に対して垂直
な面は、従来から「拡散面」と称されている。ビームの
各々について、我々は、中央光線に対して垂直な面を
「直交面」と称し、中央光線を含む拡散面に対して垂直
な面を「長手方向面」と称する。
【０００８】図４に図示した従来技術の装置において、
直交二面体２３は、拡散面に対して平行な端縁２３´を
有している。この配置の結果、この拡散面内にてミラー
状の挙動を呈し、また、長手方向面内にて自動的に整合
した挙動を呈する。
直交二面体２３は、拡散面に対して平行な端縁２３´を
有している。この配置の結果、この拡散面内にてミラー
状の挙動を呈し、また、長手方向面内にて自動的に整合
した挙動を呈する。
【０００９】波長を調節可能なレーザの外部キャビティ
を具体化し又はある波長を選択するため、例えば、波長
をフィルタリングするために波長をフィルタリングする
自動整合した後方反射型光学系を使用することができ
る。この光学系は、図４の後者の適用例にて極く概略図
的に図示されている。格子２０は、第一の単モード光学
導波管２１からレンズ２２を通じて出力光束を受け取
る。格子２０は、その光束を直交二面体２３に回折し、
その二面体の端縁２３´は、格子の拡散面に対して平行
であり、この二面体がこの光束を戻す。格子２０は、戻
り路にて、この光束を再度、その波長に依存する方向に
回折する。このため、第二の導波管２４の位置に対応す
る波長の光束のみがこの導波管２４内にて接続される。
これらの導波管は、特に、光ファイバとすることができ
る。
を具体化し又はある波長を選択するため、例えば、波長
をフィルタリングするために波長をフィルタリングする
自動整合した後方反射型光学系を使用することができ
る。この光学系は、図４の後者の適用例にて極く概略図
的に図示されている。格子２０は、第一の単モード光学
導波管２１からレンズ２２を通じて出力光束を受け取
る。格子２０は、その光束を直交二面体２３に回折し、
その二面体の端縁２３´は、格子の拡散面に対して平行
であり、この二面体がこの光束を戻す。格子２０は、戻
り路にて、この光束を再度、その波長に依存する方向に
回折する。このため、第二の導波管２４の位置に対応す
る波長の光束のみがこの導波管２４内にて接続される。
これらの導波管は、特に、光ファイバとすることができ
る。
【００１０】導波管装置の性能は、大部分、直交二面体
の精度に依存することが分かった。本発明の目的は、そ
の構成要素の性質、特に、その構成要素と関係する二面
体の角度の値に関して、十分な許容度を可能にする、自
動整合した後方反射型光学系を実現することである。
の精度に依存することが分かった。本発明の目的は、そ
の構成要素の性質、特に、その構成要素と関係する二面
体の角度の値に関して、十分な許容度を可能にする、自
動整合した後方反射型光学系を実現することである。
【００１１】本発明の目的は、公知の自動整合した光学
系の有利な点を保持する一方にて、上記問題点を解決す
る装置であって、反射器が拡散面の方向に向けてミラー
のように挙動し、また、長手方向面の方向に自動整合し
た挙動を呈する装置を提供することである。
系の有利な点を保持する一方にて、上記問題点を解決す
る装置であって、反射器が拡散面の方向に向けてミラー
のように挙動し、また、長手方向面の方向に自動整合し
た挙動を呈する装置を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、中間スロットの位置
の調節が容易とされた、２段階の波長選択的組立体の実
現を可能にすることである。
の調節が容易とされた、２段階の波長選択的組立体の実
現を可能にすることである。
【００１３】この目的のため、本発明は、波長のフィル
タリング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系で
あって、主コリメートビームを発生させるコリメーショ
ン光学素子の焦点面内に１つの内面を有する少なくとも
１つの導波管と、平行な線を有する回折格子であって、
上記線が、コリメートしたビーム内にて格子の線に対し
て垂直な拡散面に対し平行な方向に向けて主ビームの異
なる波長を拡散させる回折格子と、拡散面に対し垂直な
長手方向面内にて自動整合させる反射器系とを備える光
学系に関するものである。
タリング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系で
あって、主コリメートビームを発生させるコリメーショ
ン光学素子の焦点面内に１つの内面を有する少なくとも
１つの導波管と、平行な線を有する回折格子であって、
上記線が、コリメートしたビーム内にて格子の線に対し
て垂直な拡散面に対し平行な方向に向けて主ビームの異
なる波長を拡散させる回折格子と、拡散面に対し垂直な
長手方向面内にて自動整合させる反射器系とを備える光
学系に関するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、反射器
は、球状レンズと、単一方向の自動整合した反射器系と
から成っており、該方向が格子の拡散面に対して平行で
ある。
は、球状レンズと、単一方向の自動整合した反射器系と
から成っており、該方向が格子の拡散面に対して平行で
ある。
【００１５】異なる実施の形態の各々は、次のような特
定の有利な点を呈する。該装置は、入力光束を伝送し且
つ出力光束を集める単一のファイバを備えること；該装
置は、一方が入力光束を伝送し、他方が出力光束を集め
る少なくとも２本のファイバを備えること；一方向の自
動整合した反射器系は、その端縁が格子の拡散面に対し
て垂直で且つレンズの焦点面内に配置された反射器二面
体であること；反射器二面体は二重の全内反射プリズム
であること；反射器二面体は約９０°の角度を形成する
こと；反射器二面体の双方のミラーの少なくとも一方が
横方向に縮小した寸法を有すること；自動整合した反射
器系は、互いに独立的な支持体の上に支持された２つの
垂直なミラーから成ること；ミラーの各々は制限された
寸法であること；導波管モードの寸法はより幅が広いこ
と；平行な出力を有する偏光ミラーがコリメーション光
学素子と格子との間に挿入され、レンズの中心がこのス
プリッタの出力ビームの間における空間の中間に配置さ
れること；水平方向端縁二面体は光を格子の外側を４回
通過させ、光は格子を２回通過した後、自動整合した後
方反射器に達する。
定の有利な点を呈する。該装置は、入力光束を伝送し且
つ出力光束を集める単一のファイバを備えること；該装
置は、一方が入力光束を伝送し、他方が出力光束を集め
る少なくとも２本のファイバを備えること；一方向の自
動整合した反射器系は、その端縁が格子の拡散面に対し
て垂直で且つレンズの焦点面内に配置された反射器二面
体であること；反射器二面体は二重の全内反射プリズム
であること；反射器二面体は約９０°の角度を形成する
こと；反射器二面体の双方のミラーの少なくとも一方が
横方向に縮小した寸法を有すること；自動整合した反射
器系は、互いに独立的な支持体の上に支持された２つの
垂直なミラーから成ること；ミラーの各々は制限された
寸法であること；導波管モードの寸法はより幅が広いこ
と；平行な出力を有する偏光ミラーがコリメーション光
学素子と格子との間に挿入され、レンズの中心がこのス
プリッタの出力ビームの間における空間の中間に配置さ
れること；水平方向端縁二面体は光を格子の外側を４回
通過させ、光は格子を２回通過した後、自動整合した後
方反射器に達する。
【００１６】本発明はモノクロメータにも関するもので
ある。第一の実施の形態において、導波管は受動型であ
り、モノクロメータの入力スロット及び出力スロットを
形成する。
ある。第一の実施の形態において、導波管は受動型であ
り、モノクロメータの入力スロット及び出力スロットを
形成する。
【００１７】第二の実施の形態において、第一の受動型
導波管はモノクロメータの入力スロットを形成し、第二
の受動型導波管はその出力スロットを形成する。
導波管はモノクロメータの入力スロットを形成し、第二
の受動型導波管はその出力スロットを形成する。
【００１８】本発明は、かかる自動整合した反射器装置
を内蔵するレーザにも関するものである。かかる場合、
導波管は、その端部と単一方向に自動整合した反射器系
との間にて波長調節可能な外部キャビティレーザの境を
設定する。
を内蔵するレーザにも関するものである。かかる場合、
導波管は、その端部と単一方向に自動整合した反射器系
との間にて波長調節可能な外部キャビティレーザの境を
設定する。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、添付図面を参照しつつ
以下により詳細に説明する。
以下により詳細に説明する。
【００２０】本発明の波長フィルタリング用の自動整合
した後方反射光学系は、格子１０１を備えている。単モ
ード導波管１０３は、その中心１０４´が主ビーム１０
５内にある光学系１０４によりコリメートされた光束を
その端部１０２にて伝送する。面回折格子１０１は、ビ
ーム１０５に対し多少なりとも平行な垂直面の境を設定
する等距離の平行線１０６を保持しており、格子１０１
の拡散面と称される。
した後方反射光学系は、格子１０１を備えている。単モ
ード導波管１０３は、その中心１０４´が主ビーム１０
５内にある光学系１０４によりコリメートされた光束を
その端部１０２にて伝送する。面回折格子１０１は、ビ
ーム１０５に対し多少なりとも平行な垂直面の境を設定
する等距離の平行線１０６を保持しており、格子１０１
の拡散面と称される。
【００２１】主入射ビーム１０５は、拡散面内で格子１
０１により回折され、その方向が波長に依存する回折し
たビーム１０８を発生させる。これらのビームは、単一
方向の自動整合した反射系により反射され、この場合、
この反射系は、好ましくは９０°の二重の全反射プリズ
ムの形態をした反射器二面体１１１であり、その端縁１
１１´は格子の拡散面に対し垂直であり、中心１１０´
がレンズ１１０の焦点面内にある状態にて配置されてい
る。
０１により回折され、その方向が波長に依存する回折し
たビーム１０８を発生させる。これらのビームは、単一
方向の自動整合した反射系により反射され、この場合、
この反射系は、好ましくは９０°の二重の全反射プリズ
ムの形態をした反射器二面体１１１であり、その端縁１
１１´は格子の拡散面に対し垂直であり、中心１１０´
がレンズ１１０の焦点面内にある状態にて配置されてい
る。
【００２２】第一の実施の形態において、単モード導波
管１０３は、光学系の出力光束を集める。
管１０３は、光学系の出力光束を集める。
【００２３】第二の実施の形態において、第二の導波管
１１２は、出力光束を集める。本発明の装置において、
二面体１１１は、拡散面に対して垂直な端縁１１１´を
有している。このため、該二面体は、長手方向にミラー
状に挙動するが、二面体は光学装置１１０と関係してお
り、その結果、実際には、長手方向面内で猫の眼の性質
を有し、従って、必要とされる自動整合を実現する装置
となる。拡散面内において、レンズ１１０／二面体１１
１の組み合せ体は、レンズ１１０の中心１１０´及び二
面体１１１の端縁１１１´により境が設定された軸線に
対し平行な法線を有する、実際上、ミラーと同等のもの
を形成する。二面体の自動整合方向は、キューブコーナ
の自動整合方向と反対であり、その双方の効果は互いに
打ち消し合い、このことは、二面体の端縁に対して垂直
な方向は何ら自動整合を行うことなくミラーに対し同等
の挙動を呈することを意味する。
１１２は、出力光束を集める。本発明の装置において、
二面体１１１は、拡散面に対して垂直な端縁１１１´を
有している。このため、該二面体は、長手方向にミラー
状に挙動するが、二面体は光学装置１１０と関係してお
り、その結果、実際には、長手方向面内で猫の眼の性質
を有し、従って、必要とされる自動整合を実現する装置
となる。拡散面内において、レンズ１１０／二面体１１
１の組み合せ体は、レンズ１１０の中心１１０´及び二
面体１１１の端縁１１１´により境が設定された軸線に
対し平行な法線を有する、実際上、ミラーと同等のもの
を形成する。二面体の自動整合方向は、キューブコーナ
の自動整合方向と反対であり、その双方の効果は互いに
打ち消し合い、このことは、二面体の端縁に対して垂直
な方向は何ら自動整合を行うことなくミラーに対し同等
の挙動を呈することを意味する。
【００２４】従来技術の状態に関して、本発明の二面体
の角度に必要とされる精度は低くてよい。
の角度に必要とされる精度は低くてよい。
【００２５】実際上、自動整合が十分であるためには、
反射したビームの位相前面が入射コードλ／４以上だけ
重なり合うことを必要とする。
反射したビームの位相前面が入射コードλ／４以上だけ
重なり合うことを必要とする。
【００２６】従来技術による二面体を具体化し、幅が数
ｍｍのコリメートしたビームにより作動させることによ
り、二面体の直交精度、すなわち９０°頂点におけるそ
の角度値は、約１０-4ラジアン（すなわち円弧の５セコ
ンド）でなければならない。本発明の装置において、ビ
ームは二面体に向けて収斂し、入射波の像がこの二面体
に形成される。この像の寸法は、典型的に、数十分の１
ミクロンである。すなわち、上記の実施の形態の場合よ
りも２桁小さい。
ｍｍのコリメートしたビームにより作動させることによ
り、二面体の直交精度、すなわち９０°頂点におけるそ
の角度値は、約１０-4ラジアン（すなわち円弧の５セコ
ンド）でなければならない。本発明の装置において、ビ
ームは二面体に向けて収斂し、入射波の像がこの二面体
に形成される。この像の寸法は、典型的に、数十分の１
ミクロンである。すなわち、上記の実施の形態の場合よ
りも２桁小さい。
【００２７】自動整合時、同一の精度を実現するため、
二面体の角度に要求される条件は、２桁程度、緩和する
ことができ、このため、本発明によれば、従来技術の１
０-4ラジアンではなくて、１０-2ラジアンの頂点角度
（すなわち０．５°）の精度を有する二面体で十分であ
る。
二面体の角度に要求される条件は、２桁程度、緩和する
ことができ、このため、本発明によれば、従来技術の１
０-4ラジアンではなくて、１０-2ラジアンの頂点角度
（すなわち０．５°）の精度を有する二面体で十分であ
る。
【００２８】更に、従来の装置の特定の光束の損失が回
避される。従来の装置を具体化するときに光束の損失を
回避するため、導波管２１、２４から出るコリメートし
たビームは、二面体２３の上で互いに重なり合わなけれ
ばならない。このことは、二面体２３とレンズ２２との
間の光学的距離が上記レンズ２２とファイバ２１、２４
の端部の間の格子における釣合ったビームの非結晶距離
に等しいこと、すなわち、格子におけるビームの釣合っ
た歪像の焦点距離に等しいことを要求する。実際的な空
間条件の理由のため、このことは常に可能であるとは限
らない。本発明は、一方にて、レンズ１０４と二面体と
の間の距離に関係なく、また一方にて、二面体の角度を
最大にしつつ、ファイバ１０３、１１２の端部間の距離
に関係なく、ビームが重なり合うことを可能にする。
避される。従来の装置を具体化するときに光束の損失を
回避するため、導波管２１、２４から出るコリメートし
たビームは、二面体２３の上で互いに重なり合わなけれ
ばならない。このことは、二面体２３とレンズ２２との
間の光学的距離が上記レンズ２２とファイバ２１、２４
の端部の間の格子における釣合ったビームの非結晶距離
に等しいこと、すなわち、格子におけるビームの釣合っ
た歪像の焦点距離に等しいことを要求する。実際的な空
間条件の理由のため、このことは常に可能であるとは限
らない。本発明は、一方にて、レンズ１０４と二面体と
の間の距離に関係なく、また一方にて、二面体の角度を
最大にしつつ、ファイバ１０３、１１２の端部間の距離
に関係なく、ビームが重なり合うことを可能にする。
【００２９】このように、図５に図示したモノクロメー
タを具体化することができる。一方、出力導波管１１２
は、その波長がこの出力導波管１１２の横断方向位置、
格子１０１の性質及びその方向に依存する入力導波管１
０３により放出された光束の一部を集める。かかる場
合、幾何学的寸法の小さい二面体１１１を使用すること
により、この二面体１１１に対する導波管１０３の端部
１０２の像を制限し、これにより、二重モノクロメータ
（二段式モノクロメータ）の中間スロットの通常の機能
を発揮することを可能にする。このように、格子により
拡散される光を抑制しつつスペクトルの選択性が向上す
る。
タを具体化することができる。一方、出力導波管１１２
は、その波長がこの出力導波管１１２の横断方向位置、
格子１０１の性質及びその方向に依存する入力導波管１
０３により放出された光束の一部を集める。かかる場
合、幾何学的寸法の小さい二面体１１１を使用すること
により、この二面体１１１に対する導波管１０３の端部
１０２の像を制限し、これにより、二重モノクロメータ
（二段式モノクロメータ）の中間スロットの通常の機能
を発揮することを可能にする。このように、格子により
拡散される光を抑制しつつスペクトルの選択性が向上す
る。
【００３０】また、二面体１１１は、図５Ａに図示する
ように、互いに垂直な２つのミラー１５０、１５１で形
成することもできる。
ように、互いに垂直な２つのミラー１５０、１５１で形
成することもできる。
【００３１】これらのミラー１５０、１５１の各々は、
小型であり且つプリズム１５２、１５３により実現され
るようにすると好都合である。このように、これらミラ
ー１５０、１５１の位置を互いに独立的に調節し、これ
により、このようにして行われたフィルタリングの帯域
幅の限界を独立的に制御することが可能となる。この二
面体により反射された入射ビームは、参照番号１５４、
１５５で示してある。
小型であり且つプリズム１５２、１５３により実現され
るようにすると好都合である。このように、これらミラ
ー１５０、１５１の位置を互いに独立的に調節し、これ
により、このようにして行われたフィルタリングの帯域
幅の限界を独立的に制御することが可能となる。この二
面体により反射された入射ビームは、参照番号１５４、
１５５で示してある。
【００３２】出力導波管１１２は、入力導波管１０３に
重ね合わせることができ、この実施の形態は、図５に図
示されている。勿論、これらの導波管は実質的に相違さ
せることができ、例えば、互いに並べて配置してもよ
い。また、各々、波長が選択された光束の一部分をその
位置に関して集めるぺく互いに並べて配置された幾つか
の出力導波管１１２を使用しつつ、波長のデマルチプレ
クサを具体化することも可能である。
重ね合わせることができ、この実施の形態は、図５に図
示されている。勿論、これらの導波管は実質的に相違さ
せることができ、例えば、互いに並べて配置してもよ
い。また、各々、波長が選択された光束の一部分をその
位置に関して集めるぺく互いに並べて配置された幾つか
の出力導波管１１２を使用しつつ、波長のデマルチプレ
クサを具体化することも可能である。
【００３３】導波管１０３が入力及び出力側にて同時に
使用される能動的な導波管であるならば、導波管の背面
と二面体１１１との間に形成される外部キャビティレー
ザを具体化することが可能である。
使用される能動的な導波管であるならば、導波管の背面
と二面体１１１との間に形成される外部キャビティレー
ザを具体化することが可能である。
【００３４】導波管モードの寸法は、例えば、導波管１
０３の端部１０２にてマイクロレンズを呈する一方、よ
り幅が広いことが好都合である。
０３の端部１０２にてマイクロレンズを呈する一方、よ
り幅が広いことが好都合である。
【００３５】コリメーション光学素子１０４と格子１０
１との間に挿入された平行な出力を有する偏光スプリッ
タは、格子１０１から離れ且つ格子１０１に戻る間にそ
れぞれ通路の間にて偏光状態を交換することを可能にす
る。このように、格子１０１により発生される可能性の
ある不良な偏光状態が回避される。次に、レンズ１１０
の中心１１０´をこのスプリッタの出力ビームの間の空
間の中間に配置する。
１との間に挿入された平行な出力を有する偏光スプリッ
タは、格子１０１から離れ且つ格子１０１に戻る間にそ
れぞれ通路の間にて偏光状態を交換することを可能にす
る。このように、格子１０１により発生される可能性の
ある不良な偏光状態が回避される。次に、レンズ１１０
の中心１１０´をこのスプリッタの出力ビームの間の空
間の中間に配置する。
【００３６】水平端縁を有する二面体１２５は、格子１
０１の上でビームが４回通ることを実現することを可能
にし、これにより、この格子の外側を２回通過した後、
光は自動整合した後方反射器１１１に達する。
０１の上でビームが４回通ることを実現することを可能
にし、これにより、この格子の外側を２回通過した後、
光は自動整合した後方反射器１１１に達する。
【００３７】この実施の形態は、図６、図７、図８に関
してより特定的に説明する。図６には、例えば、フラン
ス国特許出願第２，７５４，０５４号に記載されたよう
な従来技術の装置の１つが示してある。偏光スプリッタ
１２０は、ビーム１０５から直交の偏光成分１０５´、
１０５´´を有する２つの平行なビームを発生させる。
λ／２ブレード１２１がビーム１０５´´の上に配置さ
れ且つビームの偏光方向を回転させる。このため、２つ
のビーム１０５´、１０５´´´の偏光方向は格子１０
１の線に対して垂直となる。格子１０１によりこれらの
ビームの双方を拡散させた後、これらビームは二面体１
２２により交換される。フランス国特許第２，７５４，
０５４号に詳細に記載されたこの装置は、光学的スペク
トル分析器において、格子の外側の回折に起因する損失
が最小とされ、これと同時に、入射ビーム１０５の偏光
程度に影響されず、高精度の装置を具体化することが可
能な装置を実現することができる。
してより特定的に説明する。図６には、例えば、フラン
ス国特許出願第２，７５４，０５４号に記載されたよう
な従来技術の装置の１つが示してある。偏光スプリッタ
１２０は、ビーム１０５から直交の偏光成分１０５´、
１０５´´を有する２つの平行なビームを発生させる。
λ／２ブレード１２１がビーム１０５´´の上に配置さ
れ且つビームの偏光方向を回転させる。このため、２つ
のビーム１０５´、１０５´´´の偏光方向は格子１０
１の線に対して垂直となる。格子１０１によりこれらの
ビームの双方を拡散させた後、これらビームは二面体１
２２により交換される。フランス国特許第２，７５４，
０５４号に詳細に記載されたこの装置は、光学的スペク
トル分析器において、格子の外側の回折に起因する損失
が最小とされ、これと同時に、入射ビーム１０５の偏光
程度に影響されず、高精度の装置を具体化することが可
能な装置を実現することができる。
【００３８】本発明によれば、二面体１２２をレンズ１
１０及び二面体１１１により形成された組立体と置換す
ることが可能である。
１０及び二面体１１１により形成された組立体と置換す
ることが可能である。
【００３９】このように、上述したように、レンズ１１
０及び二面体１１１により形成された組立体は二面体１
１１の角度が僅かに約９０°である場合でも正確に作動
するから、二面体１２２の角度の制限が解消されると同
時に、上述した装置の全ての有利な点が得られることに
なる。
０及び二面体１１１により形成された組立体は二面体１
１１の角度が僅かに約９０°である場合でも正確に作動
するから、二面体１２２の角度の制限が解消されると同
時に、上述した装置の全ての有利な点が得られることに
なる。
【００４０】当該フランス国特許第２，７５４，０５４
号において、格子の外側でビームが４回通過する形態を
伴い、二段階の組立体を形成する「第三の実施の形態」
が記載されている。
号において、格子の外側でビームが４回通過する形態を
伴い、二段階の組立体を形成する「第三の実施の形態」
が記載されている。
【００４１】この装置において、ビームの横断寸法に対
して大きい寸法の二面体１２５は、格子の外側を最初に
通過した後、ビームの方向を変更し、ビームが格子によ
り再度回折され、自動整合した後方反射光学系１２６
は、これらのビームを互いに交換し且つそのビームを格
子に向けて方向変更し、そのビームの各々が再度２回、
回折されるようにする。
して大きい寸法の二面体１２５は、格子の外側を最初に
通過した後、ビームの方向を変更し、ビームが格子によ
り再度回折され、自動整合した後方反射光学系１２６
は、これらのビームを互いに交換し且つそのビームを格
子に向けて方向変更し、そのビームの各々が再度２回、
回折されるようにする。
【００４２】自動整合した後方反射光学系１２６は、本
発明に適合すると好都合であり、また、このため、格子
の拡がり面に対して垂直な端縁を有する二面体１１１が
その焦点面内に配置されたレンズ１１０から成ってい
る。
発明に適合すると好都合であり、また、このため、格子
の拡がり面に対して垂直な端縁を有する二面体１１１が
その焦点面内に配置されたレンズ１１０から成ってい
る。
【００４３】１つの代替的な実施の形態において、面格
子１０１に代えて凹状格子を使用する一方、該格子自体
が導波管１０３から発生されたビームをコリメートし、
又は、二面体１１１上に収斂させ、これにより、光学系
１０４又は１１０をそれぞれ抑制することを可能にす
る。
子１０１に代えて凹状格子を使用する一方、該格子自体
が導波管１０３から発生されたビームをコリメートし、
又は、二面体１１１上に収斂させ、これにより、光学系
１０４又は１１０をそれぞれ抑制することを可能にす
る。
【図１】従来技術の二方向に自動整合した装置を形成す
るキューブコーナの図である。
るキューブコーナの図である。
【図２】従来技術の二方向に自動整合した装置を形成す
る猫の眼の図である。
る猫の眼の図である。
【図３】従来技術のスペクトルフィルタリング装置の図
である。
である。
【図４】リットマン−メトカフ形態の従来技術の単一方
向に自動整合した型スペクトルフィルタリング装置の図
である。
向に自動整合した型スペクトルフィルタリング装置の図
である。
【図５】本発明によるリットマン−メトカフ形態のビー
ムを伴う本発明の第一の形態の図である。５Ａは、本発
明を具体化するのに使用可能な反射器の特別な実施の形
態の図である。
ムを伴う本発明の第一の形態の図である。５Ａは、本発
明を具体化するのに使用可能な反射器の特別な実施の形
態の図である。
【図６】従来技術の格子の外側を２回通過させる拡散装
置の図である。
置の図である。
【図７】従来技術の格子の外側を２回通過させる、本発
明による拡散装置の図である。
明による拡散装置の図である。
【図８】従来技術の格子の外側を４回通過させる、本発
明による拡散装置の図である。
明による拡散装置の図である。
１０１ 回折格子 １０２ 導波管の端
部 １０３ 単モード導波管／入力導波管 １０４ 光学系／コリメーション光学素子 １０４´ 光学系の中心 １０５ 主ビーム １０５´、１０５´´、１０５´´´ ビーム／偏光成
分 １０６ 等距離の平行な線 １０８ 回折ビーム １１０ レンズ １１０´ レンズの中心 １１１ 後方反射器 １１１´ 二面体の端縁 １１２ 第二の導波
管／出力導波管 １２１ λ／２ブレード １２２ 二面体 １２５ 二面体 １２６ 自動整合手
段／後方反射光学系 １５０、１５１ ミラー １５２、１５３ プ
リズム １５４、１５５ 入射ビーム
部 １０３ 単モード導波管／入力導波管 １０４ 光学系／コリメーション光学素子 １０４´ 光学系の中心 １０５ 主ビーム １０５´、１０５´´、１０５´´´ ビーム／偏光成
分 １０６ 等距離の平行な線 １０８ 回折ビーム １１０ レンズ １１０´ レンズの中心 １１１ 後方反射器 １１１´ 二面体の端縁 １１２ 第二の導波
管／出力導波管 １２１ λ／２ブレード １２２ 二面体 １２５ 二面体 １２６ 自動整合手
段／後方反射光学系 １５０、１５１ ミラー １５２、１５３ プ
リズム １５４、１５５ 入射ビーム
Claims (11)
- 【請求項１】 主コリメートビームを発生させるコリメ
ーション光学素子の焦点面内に１つの内面を有する少な
くとも１つの導波管と、 平行な線を有する回折格子であって、前記線が、コリメ
ートしたビーム内で、格子の線に対して垂直な拡散面に
対して平行な方向に向けて主ビームの異なる波長を拡散
させる回折格子と、 拡散面に対して垂直な長手方向面内で自動整合させる反
射器系とを備える、波長のフィルタリング用の単一方向
の自動整合した後方反射光学系において、 反射器が、球状レンズと、単一方向の自動整合した反射
器系とから成っており、該方向が格子の拡散面に対して
平行であることを特徴とする、単一方向の自動整合した
後方反射光学系。 - 【請求項２】 請求項１による自動整合した後方反射光
学系において、一方向の自動整合した反射器系が、その
端縁が格子の拡散面に対して垂直で且つレンズの焦点面
内に配置された反射器二面体であることを特徴とする、
自動整合した後方反射光学系。 - 【請求項３】 請求項２による自動整合した後方反射光
学系において、反射器二面体が二重の全内反射プリズム
であることを特徴とする、自動整合した後方反射光学
系。 - 【請求項４】 請求項２又は３の何れか１つによる自動
整合した後方反射光学系において、反射器二面体が約９
０°の角度を形成することを特徴とする、自動整合した
後方反射光学系。 - 【請求項５】 請求項２乃至４の何れか１つによる自動
整合した後方反射光学系において、反射器二面体の双方
のミラーの少なくとも一方が横方向に縮小した寸法を有
することを特徴とする、自動整合した後方反射光学系。 - 【請求項６】 請求項１乃至５の何れか１つによる自動
整合した後方反射光学系において、導波管モードの寸法
はより幅が広いことを特徴とする、自動整合した後方反
射光学系。 - 【請求項７】 請求項１乃至６の何れか１つによる自動
整合した後方反射光学系において、平行な出力を有する
偏光ミラーがコリメーション光学素子と格子との間に挿
入され、レンズ（１１０）の中心（１１０´）がこのス
プリッタの出力ビームの間における空間の中間に配置さ
れることを特徴とする、自動整合した後方反射光学系。 - 【請求項８】 請求項１乃至７の何れか１つによる自動
整合した後方反射光学系において、拡散面に対して平行
なその端縁を有する追加的な二面体（１２５）が格子の
外側を４回通過する一方、光が格子を２回通過した後、
自動整合した後方反射器に達することを特徴とする、自
動整合した後方反射光学系。 - 【請求項９】 請求項１乃至８の何れか１つによる自動
整合した後方反射光学系を備えるモノクロメータにおい
て、導波管が受動型であり、モノクロメータの入力スロ
ット及び出力スロットを形成することを特徴とする、モ
ノクロメータ。 - 【請求項１０】 請求項１乃至８の何れか１つによる自
動整合した後方反射光学系を備えるモノクロメータにお
いて、第一の受動型導波管がモノクロメータの入力スロ
ットを形成し、第二の受動型導波管がその出力スロット
を形成することを特徴とする、モノクロメータ。 - 【請求項１１】 請求項１乃至８の何れか１つによる自
動整合した後方反射光学系を備えるレーザにおいて、導
波管がその端部と単一方向に自動整合した反射器系との
間にて前記波長調節可能な外部キャビティレーザの境を
設定することを特徴とする、レーザ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9901790 | 1999-02-15 | ||
| FR9901790A FR2789767B1 (fr) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | Systeme optique retroreflechissant auto-aligne de filtrage en longueur d'onde, monochromateur et laser incorporant un tel systeme |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000299521A true JP2000299521A (ja) | 2000-10-24 |
| JP4425410B2 JP4425410B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=9542017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000036647A Expired - Fee Related JP4425410B2 (ja) | 1999-02-15 | 2000-02-15 | 波長のフィルタリング用の単一方向の自動整合した後方反射光学系 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6337940B1 (ja) |
| EP (1) | EP1030195B1 (ja) |
| JP (1) | JP4425410B2 (ja) |
| DE (1) | DE60015623T2 (ja) |
| DK (1) | DK1030195T3 (ja) |
| FR (1) | FR2789767B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100342210C (zh) * | 2005-05-10 | 2007-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种激光自准直测角零位基准误差测量方法 |
| CN100342209C (zh) * | 2005-05-10 | 2007-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种激光自准直测角系统的标定方法 |
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| JP2003114402A (ja) | 2001-10-02 | 2003-04-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光合分波器およびその調整方法 |
| US6842555B2 (en) * | 2002-07-18 | 2005-01-11 | Analog Devices, Inc. | Method and apparatus for optical switching with same side input and outputs |
| US6930776B2 (en) * | 2002-07-25 | 2005-08-16 | Exfo Electro-Optical Engineering Inc. | High optical rejection optical spectrum analyzer/monochromator |
| US20040080823A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical element |
| DE102005028264B4 (de) * | 2005-03-04 | 2007-12-13 | Di-Soric Industrie-Electronic Gmbh & Co. | Lichtschranke |
| CN111258079B (zh) * | 2020-02-18 | 2021-11-19 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种激光后向反射器阵列相位精密调整机构及其检测、调整方法 |
| CN112213836B (zh) * | 2020-09-21 | 2021-08-17 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 星载双光栅调制型成像仪器的光栅阵列的远距离对准方法 |
| CA3202359A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | Caroline B. ALDEN | Systems and methods for characterizing atmospheric emissions |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3836249A (en) * | 1972-09-13 | 1974-09-17 | Bell & Howell Co | Optical imaging system of short focal lens |
| JPS5799793A (en) * | 1980-12-14 | 1982-06-21 | Takumi Tomijima | Low-coherent oscillation control of semiconductor laser |
| JPH0814647B2 (ja) * | 1985-09-27 | 1996-02-14 | 富士通株式会社 | 光分波器 |
| FR2724496B1 (fr) * | 1994-09-13 | 1996-12-20 | Photonetics | Source laser monomode accordable en longueur d'onde a cavite externe autoalignee |
| DE19532611C2 (de) * | 1994-12-26 | 2001-12-06 | Advantest Corp | Doppelwegmonochromator in Differenzdispersionsanordnung |
| EP0801451B1 (de) * | 1996-04-10 | 2003-03-05 | Joachim Sacher | Abstimmvorrichtung |
| FR2754054B1 (fr) * | 1996-10-02 | 1998-12-18 | Photonetics | Analyseur de spectre optique et procede d'analyse de spectre correspondant |
| US6249364B1 (en) * | 1997-02-14 | 2001-06-19 | Photonetics | Optical wave-guide wavelength multiplexer and demultiplexer |
| US6084695A (en) * | 1997-02-14 | 2000-07-04 | Photonetics | Optical fiber wavelength multiplexer and demutiplexer |
| GB2335051B (en) * | 1998-05-19 | 2000-01-19 | Bookham Technology Ltd | Optical device for splitting up a multi-wavelength light beam |
-
1999
- 1999-02-15 FR FR9901790A patent/FR2789767B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-02-14 DK DK00400416T patent/DK1030195T3/da active
- 2000-02-14 US US09/503,183 patent/US6337940B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-14 DE DE60015623T patent/DE60015623T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-14 EP EP00400416A patent/EP1030195B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-15 JP JP2000036647A patent/JP4425410B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN100342210C (zh) * | 2005-05-10 | 2007-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种激光自准直测角零位基准误差测量方法 |
| CN100342209C (zh) * | 2005-05-10 | 2007-10-10 | 北京航空航天大学 | 一种激光自准直测角系统的标定方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| DE60015623T2 (de) | 2005-10-06 |
| DK1030195T3 (da) | 2005-03-14 |
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| FR2789767A1 (fr) | 2000-08-18 |
| EP1030195B1 (fr) | 2004-11-10 |
| EP1030195A1 (fr) | 2000-08-23 |
| DE60015623D1 (de) | 2004-12-16 |
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