JPH05180658A

JPH05180658A - レーザ及びリングレーザジャイロスコープに於いて軸外モードを抑制するための方法及び装置

Info

Publication number: JPH05180658A
Application number: JP3338887A
Authority: JP
Inventors: Michael S Perlmutter; エス．パールマッターマイクル
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Northrop Grumman Corp
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-23
Also published as: FR2672739A1; GB2252445A; US5166949A; GB9127013D0; DE4142426A1

Abstract

(57)【要約】【目的】リングレーザシャイロスコープの共振空洞に
生ずる軸外共振モードを遮断光を散乱させることなく抑
制し、開口の調整が可能で、製造簡単な軸外モード抑制
方法及び装置を提供すること。【構成】軸上中心領域（５０）に於ける厚さが軸外周
辺領域（５２）に於ける厚さとは異なる干渉フィルムを
含む位相開口部（２８）をこのジャイロの鏡の一つ（１
６）につける。これら二つの厚さの差は、これら二つの
領域で反射された光の位相が約半波長違い相殺的干渉を
起すようにする。その結果、軸外モードの反射損失が基
本モードの損失に比べはるかに大きいので軸外モードを
完全に抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、レーザ及びレーザジャイロスコ
ープに関し、更にそのような装置の適正な動作を妨げる
ことがある軸外共振モードを抑制するための技法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】回転プラットホーム上の閉光学路を通る
光波は、このプラットホームの角速度に比例する、明か
な周波数移動を経験する。この周波数移動の符号は、こ
の伝播方向に対するプラットホームの回転の向きによっ
て決まる。それで、この同じ閉路の周りを反対方向に通
る光波の周波数移動は大きさが同じで符号が反対にな
り、その結果対向して伝播する波の周波数の差はこのプ
ラットホームの角速度の尺度となる。この現象は、リン
グレーザジャイロスコープ、即ち閉光学路に沿って反対
方向に伝播する光波の周波数の差からこのプラットホー
ムの回転速度を決定するための装置に対する根拠を与え
る。

【０００３】リングレーザジャイロ用の対向伝播光波は
共振空洞の中で作られ、その空洞には、光波をこの空洞
の周りの閉路の中を進ませるように配置された多数の鏡
がある。そのような共振空洞は一般に多数の伝播共振モ
ードを有し、それぞれの共振モードは特定の周波数とこ
の伝播路を横断する平面に於いての特定のエネルギー分
布とを有することによって特徴づけられている。この基
本共振モードは、この横断面の軸の近くの中心領域にエ
ネルギーが集中し、一方他の高次の共振モードは、エネ
ルギー集中が周辺又は軸外領域に延びる。これらの軸外
モードは基本モードとはわずかに違った周波数を有し、
従ってそれらの存在はこのリングレーザジャイロの測定
精度を低下する。このため、これらの軸外モードを抑制
しそれによってこの基本モードだけをプラットホーム回
転の検知手段とする何かの手段を提供することが望まし
い。

【０００４】この軸外モードを抑制するための手段は、
この伝播路を横断する平面に於けるこの共振モードエネ
ルギーの分布に在る。この所望の基本モードに関連する
エネルギーは、望ましくない軸外モードに関連するエネ
ルギーより多くこの横断面の中心領域に集中する。従っ
て、ある形の開口部を使用すればこの横断面の周辺領域
に於ける光波の伝播を阻止し、それによって基本モード
を妨害することなく軸外モードを抑制することができ
る。

【０００５】軸外モード抑制への初期のアプローチは、
機械加工中にこのジャイロブロックに小さな開口部を作
るか又は空洞壁寸法及び壁切欠を適当に選んで望まない
モードを抑制するために要する空間開口を得ることによ
ってこのアイデアを利用した。しかし、これらのアプロ
ーチには二つの大きな欠点がある。即ち、(1) 出来た開
口部は調整できず従って一旦この空洞を組立ててしまう
とこのジャイロの微調整が妨げられる。(2) 遮断光波の
散乱が固定帯域幅の増加、ランダムドリフトの増加、量
子雑音の増加及びジャイロバイアスの変動を生ずる。こ
れらの影響は全て、リングレーザジャイロの性能をかな
り低下する。

【０００６】上述の構成のいくつかの欠点を除去すると
見られる最近の二つのモード抑制アプローチが米国特許
第４，６２７，７３２号と第４，５１９，７０８号に記
載されている。これらの特許は、典型的にリングレーザ
ジャイロで使う高反射率誘電体鏡の有効反射率を軸外モ
ードで減するために行った変更を記述している。

【０００７】米国特許第４，６２７，７３２号に記述し
てある変更は、鏡の周辺領域に電子ビームを当て、それ
によって誘電体鏡を構成し、交互する高屈折率層と低屈
折率層の屈折率を変えることによって達成する。この電
子ビーム処理の結果、この鏡の処理された領域から反射
された光と処理されない領域から反射された光の間に干
渉が生じて、軸外モードに対するこの鏡の有効反射率が
下がる。

【０００８】米国特許第４，５１９，７０８号に記述し
てある変更は、誘電体鏡の特定の軸外区域に吸収性材料
を付着することによって達成する。この付着材料の厚さ
は、散乱効果を最少にするように鏡の軸からの距離の関
数として増加する。高次モードの抑制は、この被覆区域
からの反射波から十分なエネルギーを吸収してそれらが
レーザとならないようにすることによって達成する。こ
こでも、高次、軸外モードに対する鏡の有効反射率が落
ちる。

【０００９】この電子ビーム処理も吸収材付着手法も完
全には満足でない。この電子ビーム処理は、製造するの
に複雑で時間がかかる。吸収層法は、入射光エネルギー
のある量の望ましくない散乱を伴う。

【００１０】この吸収層法も、散乱効果を最少にするた
めにこの吸収性材料の厚さを軸からの距離の１次又は２
次の関数として変えなければならない点で、製造が複雑
である。従って、上述の難点を克服した、リングレーザ
ジャイロの高次、軸外モードを抑制するための改良され
た方法及び装置が必要である。

【００１１】

【発明の概要】本発明は、非吸収性薄膜誘電体位相開口
装置を含み、それはリングレーザジャイロの伝播路に挿
入すると、伝播の軸外共振モードを抑制する作用をす
る。この装置は、リングレーザジャイロの何か他の光学
部品、例えば、その鏡の一つと組合せて使うと最も効果
的である。本発明は、その目的として従来の設計に比べ
て以下の利点を有し且つそれらを達成する。即ち、(1)
遮断した光を散乱することなく軸外モードを抑制し、そ
れによってジャイロ性能を大きく改善し、(2) ジャイロ
組立後、位置を物理的に調整でき、且つ(3) このリング
レーザジャイロブロックの寸法公差が最も厳しい部品で
あるブロック開口部の必要をなくする。

【００１２】本発明による軸外モード抑制装置のこのモ
ード抑制特性は、軸上の中心領域の厚さが外側の周辺領
域の厚さとは違った干渉層又はフィルムを使うことによ
って達成される。この厚さの差がこの中心領域から出る
光波の位相を周辺領域から出るものと約半波長だけ違わ
せる。この中心から出る波と周辺から出る波に起こる相
殺的干渉は、基本モードに対するより軸外モードでより
有意義であり、その結果、基本モードのレーザ発生が起
こり、軸外モードのレーザ発生が抑制される。

【００１３】本発明による位相開口抑制装置は、光がこ
の位相開口部を通過して進行を続ける透明光学部品の一
部としても、光がこの位相開口部を通過し、鏡で反射さ
れ、次に反対方向に再びこの位相開口部を通過するこの
鏡の一部としても使える。

【００１４】この位相開口部の周囲の形は、それが一部
となる光学部品の形と合うように作ってもよい。この表
面形状は、勿論、それがいっしょになる部品の表面に適
合しなければならない。

【００１５】本発明による位相開口抑制装置の設計のキ
ー要素は、この位相開口部の中心領域と周辺領域の間の
境界の位置を決めることにある。この決定は、この伝播
路を横断する平面及びこの位相開口部が位置する点での
この共振空洞に対する共振モードのエネルギー分布を考
慮することから続く。この中心領域は、基本モードに於
けるエネルギーのかなりの部分を囲む輪郭を定めること
によって確立する。本発明によれば、この部分は０．９
９９０から０．９９９９の範囲に入いるように選ぶのが
好ましい。この軸外モードは、中心領域に集中するエネ
ルギーの量はかなり少く、且つ周辺領域にはかなり多く
の部分が集中し、その結果、この軸外モードで伝播する
光波は基本モードで伝播するものより大きい相殺的干渉
を経験するだろう。もしこの選ばれた装置に対する軸外
モード損失が、基本モード損失に比べて、十分高けれ
ば、このレーザ発生媒体のゲインを、基本モードの存在
を許し且つ全ての軸外モードを抑制するようなレベルで
確立できる。

【００１６】この軸外モードの抑制は、ありうる中心領
域のかなりの範囲にわたって満足に達成できる。この特
定の選択はその他の考慮事項を基になしてもよい。その
ようなその他の考慮事項の例は、実施例の説明で提示す
る。

【００１７】

【実施例】図１に、所定の三角形伝播路を縦走する対向
伝播レーザ光波を支持するように設計されたリングレー
ザジャイロブロック１０を示す。本発明は三角形のリン
グレーザジャイロ構成について説明するが、本発明を、
例えば矩形又は五角形のような他のリング構成で実施で
きることは分かるだろう。この三角形の二つの頂点でジ
ャイロブロック１０に固着してあるのは平面鏡１２と１
４である。第３の頂点でジャイロブロック１０に着いて
いるのは球面鏡１６である。これら三つの鏡１２，１４
及び１６は、このジャイロブロック１０内の光波の伝播
を前述の三角形路に拘束し且つこのジャイロブロックの
中で共振空洞を形成する役目をする。

【００１８】この三角形伝播路は、典型的にはヘリウム
とネオンから成るレーザガス混合物を含む共振空洞２０
の大体中央にある。陽極２２及び２４並びに陰極２６に
よって空洞２０の一部の中で放電を維持し、それによっ
てこの空洞内に対向伝播光波を発生し且つ維持するため
の獲得手段を提供する。

【００１９】位相開口部２８は、球面鏡１６に密接して
それに順応するように固着されて、軸外、共振モードの
伝播を抑制するように作用する。

【００２０】軸外共振モードを抑制するという目的は二
つの平面鏡１２及び１４のどちらかにこの位相開口部を
つけることによっても達成できるが、この位相開口部を
球面鏡１６につけると、調整手順がより簡単になる。も
し望むなら、位相開口部をこのジャイロの全部の鏡につ
けてもよい。

【００２１】この好ましい実施例では、鏡１２，１４及
び１６は、高屈折率誘電体層と低屈折率誘電体層が交互
にくる誘電体鏡である。球面鏡１６は、位相開口部２８
と共に図２及び図３に詳細に示す。

【００２２】図３に示す鏡基板４０は、球面くぼみのあ
る溶融シリカのような低屈折率の材料を含む。この誘電
体鏡の第１球面鏡層（４２）とそれに続く奇数番目の球
面鏡層は、例えば、波長１．１５μｍで屈折率約２．３
５の二酸化チタン（ＴｉＯ₂）のような高屈折率材料で
ある。第２層（４４）とそれに続く偶数番目の層は、波
長１．１５μｍで屈折率約１．４６の二酸化シリコン
（ＳｉＯ₂）のような低屈折率材料である。

【００２３】与えられた数の層に対して最大の反射率を
得るためには、奇数の層が好ましく、それで現在の場合
の積層は、高屈折率材料ＴｉＯ₂の層４６で終わる。

【００２４】位相開口部２８は、この誘電体鏡の偶数層
に使ったのと同じ低屈折率材料で作られている。この位
相開口部と鏡の組合せを図２に示す。それは、ある厚さ
の中心領域５０と別の厚さの周辺領域５２を含み、この
二つの領域の間の厚さの差は、中心領域で反射した光波
が周辺領域で反射したものと位相が理想的には半波長だ
け違うがかなり小さいかもしれないようになっている。
この軸外モードの抑制の位相開口部に対するこの位相差
の下限は１６分の１波長の付近にあると信じられてい
る。この二つの領域間の厚さの差は、この位相開口部材
料の屈折率、光波の偏光、及び入射角で与えられるフレ
ネルの式から容易に計算できる。

【００２５】この中心領域の境界は、この基本モードの
エネルギーの大部分（典型的には０．９９９８）がこの
中心領域５０に入射するように選ぶ。従って、この中心
領域５０から反射された光波と周辺領域５２から反射さ
れたものに起きる相殺的干渉の結果、この基本モードに
対する有効鏡反射率がこの位相開口部がないときのこの
鏡反射率よりわずかに小さいだけとなる。軸外モードに
対する有効反射率は、この軸外モードのエネルギーが基
本モードのエネルギーより中心領域５０に集中されない
ので、いくらか小さい。その結果、ここで説明したリン
グレーザジャイロの好ましい実施例に対して、この位相
開口部は、第１軸外モードに対して約８倍の光学損失を
与え、高次のモードに対しては基本モードに比べてより
高い損失すら与える。

【００２６】もし、この中心領域５０の境界を適正に選
ぶなら、この基本モードで経験する光学損失は、この基
本モードをレーザとして使えなくする程大きくはない。
しかし、軸外モードに対するより大きな光学損失は、こ
の軸外モードをレーザとして使えなくするに十分であ
る。このようにして、この位相開口部は、基本共振モー
ドと軸外モードに対して有効鏡反射率に定量的に異なる
効果を与えることによって、軸外モードの抑制を達成す
る。

【００２７】中心領域と周辺領域の間の正確な境界は、
各用途に対して以下の原理に従って決めねばならない。
この中心領域は、環境温度の変化から生ずる光ビームの
固有のドリフトがこの基本モードに対する鏡の有効反射
率を過度に変調せず、それによってこの光学系の測定誤
差を不必要に増すことのないように十分大きくなければ
ならない。他方、この中心領域は、有効鏡反射率の変化
によって基本モードと軸外モードの間の有効な区別を妨
げるほど大きくはできない。理想的には、この中心領域
の境界は、この光学系の測定誤差がかなり増し始める点
に減ずべきである。好ましい実施例では、この点は基本
モードのエネルギーの百万分の数百だけがこの位相開口
部の周辺領域から反射される場所に対応する。

【００２８】この中心領域が周辺領域より厚いか薄いか
は重要でない。この薄い領域の絶対的厚さもこの軸外モ
ードの抑制が関する限り重要でない。ある用途に対して
は、中心領域か周辺領域かのどちらかの厚さがゼロに等
しいことが望ましいかもしれない。この位相開口部が軸
外モード抑制に関係のない付加的機能を果すことができ
るとき、この位相開口部の最小厚さがある値に等しいか
超えることが望ましいかもしれない。

【００２９】例えば、この位相開口部を、それが付いて
いる誘電体鏡の最上層をこのヘリウムネオンガス放電に
よって生ずる紫外線の有害な影響から譲る役割をするあ
る最小厚さに設計してもよい。励起したヘリウムネオン
ガス放電から発生する紫外線の結果としてこの鏡の露出
した高屈折率層にできる中心部の変色を最少にするため
この誘電体鏡の上に半波長厚の低屈折率材料の層を置く
のが現在の手法である。この半波長層を付加してもこの
鏡の反射率は変えないが、レーザ周波数でのこの鏡の吸
収性に影響することなく紫外線を吸収する。もし、この
位相開口部が紫外線を吸収するに十分な最小厚さを有す
るなら、それはこの遮蔽機能も果すことができ、この余
分な半波長層は不必要になる。

【００３０】この中心領域と周辺領域の間の境界は、こ
の軸外モードを抑制するという主目的に加えて他の目的
を達成するような方法で形作ってもよい。図２及び図３
に関連して示す実施例では、実際にリングレーザジャイ
ロの整列を単純化する形が選ばれている。

【００３１】本発明によれば、少くとも二つの整列要件
を備える。即ち、(1) 光ビームを平面路に拘束し、(2)
位相開口部をこのビームと整列することである。これら
の要件の両方とも図２及び図３の球面鏡を適正に調節す
ることによって容易且つ効果的に満足することができ
る。

【００３２】製造公差の結果として図１の平面鏡１２又
は１４のどちらかが平面外傾斜をするとビームの平面外
変位をするだろう。球面鏡１６をこの伝播路の平面に垂
直方向に調整するとそのような傾斜を補償するだろう。
位相開口部２８は、球面鏡１６をこの伝播の平面と鏡基
板の交差に相当する方向で調整することによってこのビ
ームと整列できる。

【００３３】図２に示す中心領域５０と周辺領域５２の
間のこの明確な境界の利点を、更に、ビーム整列のため
の伝播面を横切って球面鏡１６を動かすことは、中心領
域５０と周辺領域５２の間の境界もこの伝播面を横切る
ので、軸外モード抑制に最少の影響しか与えないことで
示す。

【００３４】この位相開口部の球面鏡との組合せは、こ
の整列工程を単一部品の位置の調整によって達成できる
ようにするという非常に有意義な利点をもつ。しかし、
位相開口部の整列をビーム整列とは別に行うことが望ま
しい場合があるかもしれない。この機能の分離を達成す
るため、図１で平面鏡１４につけた点線の輪郭として示
す位相開口部２８′が、球面鏡１６につけて示す位相開
口部２８に取って代わる。この位相開口部と平面鏡の組
合せの詳細を図４と図５に示す。図４に指定する断面を
図５に示す。

【００３５】平面鏡１４は、低屈折率材料の基板６０及
び第１平面鏡層６２、第２平面鏡層６４、並びに先に図
２及び図３の球面鏡に関連して説明したように高屈折率
材料と低屈折材料が交互する最後の平面鏡層６６を含む
それまでの引き続く層を含む。分かるように、以後の層
が順応する基板６０の表面は、この実施例によれば平面
である。

【００３６】位相開口部２８′は、この鏡の最後の平面
鏡層６６と密着した低屈折率材料の平面層である。この
実施例による位相開口部と鏡の組合せの平面図を図４に
示す。中心領域７０は、先に示したガイドラインによっ
て入射する基本モードのエネルギーの非常に大きな部分
を捕えるように設計されている。この平面鏡は、位相開
口部をビームと整列するために、この鏡平面と伝播路の
平面の交点に相当する方向にだけ調整することが必要な
ので、中心領域７０に対しては円形を、周辺領域７２に
対してはその周りに拡がる環状形を選択している。

【００３７】この位相開口部は、二つの別々の厚さを有
し且つ他の必要な光学素子の一部となることを意図した
薄膜として作ってもよい。その製造は、電子ビーム蒸
発、スパッタリング、又はその他の技法によって誘電体
鏡及びその他の薄膜装置を作る際に使用するのと同じ技
法及び技術を使うことによって最もよく達成できる。

【００３８】この位相開口部が誘電体鏡の一部になる筈
のとき、この位相開口部の製作はこの鏡の製作の際の全
体の工程の一部となることができる。例えば、この鏡を
含む層を付着してから、特定の厚さの位相開口層を同じ
工程によって付けることができる。そのような手法で、
この位相開口部の中心領域のマスクをこの位相開口層の
上に重ね、且つこの中心領域と周辺領域との間の厚さの
差が所望の値に達するまで追加の付着をなす。

【００３９】代替の手法は、今説明したようにこの中心
領域をマスクし、次にこの周辺領域からイオンビームに
よって所望の厚さの差に達するまで材料を除去すること
である。ある場合には、この中心領域ではなく周辺領域
をマスクするのがより都合がよいかもしれない。更に他
の製作可能性は、位相開口層を上述のように付け、次に
過剰材料を除去するためにホトレジストマスク技法と
化学処理を使うことである。

【００４０】図１、図２、及び図３に示す好ましい実施
例では位相開口部２８を級面鏡１６に付けてあるが、そ
れを二つの平面鏡１２及び１４のどちらかに付けてもこ
の軸外モード抑制機能を同等によく果すだろう。この位
相開口部は又、あるリングレーザジャイロの構成に使用
するファラデー回転子のような透過性光学装置に付けて
もよい。

【００４１】当業者には分かるだろうが、ここで説明し
た型の位相開口部の使用は３鏡構成のリングレーザジャ
イロに限定されない。三つを超える鏡の構成に基づくリ
ングレーザジャイロに使っても有用かもしれない。事
実、ここで説明した位相開口部の利用はリングレーザジ
ャイロに限定されない。それを、光波の伝播が別個の共
振モードに拘束される何れかのレーザ又はその他の光学
システムで望まない共振モードを抑制するためにも使う
ことができる。

【００４２】この位相開口部の、他の必要な反射性又は
透過性光学装置との組合せは、通常経済的と技術的の両
方で有利だろう。しかし、この位相開口部は別の光学素
子として設計し、このリングレーザジャイロ又はその他
の光学システムの伝播路の適当な点に置くこともでき
る。

【００４３】この位相開口材料として利用できる非常に
多くの選択がある。この材料の選択は、論理的にはこの
位相開口部を付けるべき光学部品の性質から生じる。こ
の目的は、この光学部品と位相開口部の統合に、両者の
性能に如何なる不利益も与えることなく、最もよく適合
する材料を選ぶことであるべきである。大ていの場合、
この目的は達成できるだろう。

【００４４】本発明を現在好ましいと考える実施例につ
いて特に図示し説明してきたが、当業者には、本発明の
範囲及び精神から逸脱することなくそれの形及び詳細に
変化を与えられることは理解されるだろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した３鏡リングレーザジャイロ
スコープの平面図。

【図２】図１の線２−２による、球面誘電体鏡と組合せ
た本発明による位相開口部の平面図。

【図３】図２の線３−３による、球面誘電体鏡と組合せ
た本発明による位相開口部の断面図。

【図４】図１の線４−４による、平面誘電体鏡と組合せ
た本発明による位相開口部の平面図。

【図５】図４の線５−５による、平面誘電体鏡と組合せ
た本発明による位相開口部の断面図。

【符号の説明】

１２平面鏡１４平面鏡１６球面鏡２０光学空洞２８位相開口部２８′ 位相開口部４０基板４２誘電体層４４誘電体層４６誘電体層５０中心領域５２周辺領域６０基板６２誘電体層６４誘電体層６６誘電体層７０中心領域７２周辺領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定の軸上及び軸外振動モードで励起し
たレーザ光ビームを伝播するため及び該ビームを共振光
学空洞（２０）の中の特定の通路に沿って案内するため
の該空洞（２０）を形成するための鏡（１２，１４，１
６）を有するレーザに於いて、該ビームの軸外モードを
抑制するための手段であって、中心領域（５０，７０）と少くとも一つの空間的に分離
した周辺領域（５２，７２）とを有し、該領域（５０，
５２，７０，７２）が共通境界で接触している干渉フィ
ルムを含む位相開口部（２８，２８′）を形成する手段
で、該中心領域（５０，７０）が第１厚さを有し、且つ該周
辺領域（５２，７２）が該第１厚さとは異なる第２厚さ
を有し、該中心領域（５０，７０）を通る該ビームの光
波の伝播が第１量だけ該波の位相を変え、且つ該周辺領
域（５２，７２）を通る該波の伝播が該第１量とは異な
る第２量だけ該波の位相を変え、該中心領域（５０，７
０）を通って伝播する該波が該周辺領域（５２，７２）
を通って伝播する該波と干渉し且つ抑制する手段、及び
該ビームの通路に、該軸上モードと軸外モードが存在し
且つ該ビームの該軸上モードが該位相開口部（２８，２
８′）の該中心領域（５０，７０）を通って伝播し、該
軸外モードが該位相開口部（２８，２８′）の該周辺領
域（５２，７２）を通って伝播するように分離される位
置で該位相開口部（２８，２８′）を取付けるための手
段、を含むレーザ。
【請求項２】請求項１記載のレーザに於いて、該位相
開口部（２８，２８′）の該領域（５０，５２：７０，
７２）の間の厚さの差は、該中心領域（５０，７０）を
通って伝播する該ビームの光波と該周辺領域（５２，７
２）を通って伝播する該ビームの光波との間の位相差が
該ビームの波長の１６分の１と１６分の１５の間にあり
且つ理想的には半波長であるように、十分大きいレー
ザ。
【請求項３】請求項２記載のレーザに於いて、該中心
領域（５０，７０）は、該中心領域（５０，７０）が該
位相開口部（２８，２８′）に入射する基本共振モード
のエネルギーの、それがそのように入射した軸外共振モ
ードのエネルギーを捕えるより大きい部分を捕えるよう
に十分大きいレーザ。
【請求項４】請求項３記載のレーザに於いて、該中心
領域（５０，７０）は、環境温度の変動から生ずる光ビ
ームのドリフトが該レーザの性能に悪影響するように該
基本共振モードに対する該鏡（１６，１４）の反射率を
過度に変調しないように十分に大きく、且つ該中心領域
（５０，７０）が該位相開口部（２８，２８′）の該軸
外モード抑制性能を損うほど大きくはないレーザ。
【請求項５】請求項４記載のレーザに於いて、該中心
領域（５０，７０）は、該中心領域（５０，７０）が該
位相開口部（２８，２８′）に入射する該基本共振モー
ドのエネルギーの少くとも０．９９９０を捕えるように
十分大きいレーザ。
【請求項６】請求項５記載のレーザに於いて、該位相
開口部（２８，２８′）は、該ビームの光波が該レーザ
の該鏡（１６，１４）に出入りするときに通る該鏡の表
面と密接して、順応するように接触しているレーザ。
【請求項７】請求項６記載のレーザに於いて、該位相
開口部（２８′）と組合さった該鏡が平面鏡（１４）で
あるレーザ。
【請求項８】請求項７記載のレーザに於いて、該鏡
（１４）は、該鏡の調整が平面鏡（１４）と位相開口部
（２８′）の該組合せを、該平面鏡（１４）の平面と該
ビームの該伝播路の平面の交差と平行な方向に、並進さ
せるように該レーザの中に調整可能に配置され、該中心
領域（７０）は、該並進が該軸外モードを最大に抑制す
るように該位相開口部（２８′）を該ビームと整列する
ような形状を有するレーザ。
【請求項９】請求項６記載のレーザに於いて、該位相
開口部（２８）と組合さった該鏡が球面鏡（１６）であ
るレーザ。
【請求項１０】請求項９記載のレーザに於いて、該鏡
（１６）は、該鏡（１６）の調整が球面鏡（１６）と位
相開口部（２８）の該組合せを該ビームの該伝播路の平
面と垂直方向に並進させるように該レーザの中に調整可
能に配置され、該周辺領域（５２）は、該並進が該ビー
ムを特定の伝播路に拘束し且つ該位相開口部（２８）の
該中心領域（５０）及び周辺領域（５２）に入射する基
本共振モード及び軸外モードのエネルギーの該部分に最
小の影響しか与えないような形状を有するレーザ。
【請求項１１】請求項８記載のレーザに於いて、該レ
ーザがリングレーザジャイロスコープであり、該路が閉
路であるレーザ。
【請求項１２】請求項１０記載のレーザに於いて、該
レーザがリングレーザジャイロスコープであり、該路が
閉路であるレーザ。
【請求項１３】逆伝播光波を閉伝播路に向けるように
複数の鏡（１２，１４，１６）を配置したリングレーザ
ジャイロスコープであって、該鏡の一つ（１６，１４）
とこのリンザレーザジャイロスコープの性能を低下させ
る軸外共振モードを抑制するための位相開口部（２８，
２８′）との組合せで、低屈折率の鏡基板（４０，６０）、該リングレーザジャイロの光路に配置するように該基板
（４０，６０）に作られた成形面、該光波を該伝播路に沿って反射するために該成形面の中
で該基板（４０，６０）上に重ねられた複数の非吸収性
誘導体層（４２，４４・・・４６；６２，６４・・・６
６）で、高屈折率材料の層と低屈折率材料の層の奇数の
層が交互し、該基板（４０，６０）と接触する該交互層
の最初の層（４２，６２）が該高屈折率材料の層である
誘電体層、及び、該交互層（４２・・・４６；６４・・・６６）上に重ね
られた該低屈折率材料の層を含む位相開口部（２８，２
８′）で、ある厚さの中心領域（５０，７０）と異なる
厚さの周辺領域（５２，７２）とを有し、該領域（５
０，７０；５２，７２）が共通境界で接触していて、該
領域（５０，７０；５２，７２）の該厚さの差が該中心
領域（５０，７０）を通って伝播する該光波を該周辺領
域（５２，７２）を通って伝播する光波とは異なる位相
を有し且つそれらと干渉するようにし、該中心領域（５
０，７０）が該位相開口部（２８，２８′）に入射する
基本共振モードのエネルギーの、それが軸外共振モード
のエネルギーを捕えるより大きな部分を捕えるように形
成されている位相開口部、を含むリングレーザジャイロ
スコープ。
【請求項１４】請求項１３記載のリングレーザジャイ
ロスコープに於いて、該中心領域（５０，７０）は、環
境温度の変動から生ずる光ビームのドリフトが該リング
レーザジャイロスコープの性能に悪影響するように該基
本共振モードに対する該鏡（１６，１４）の反射率を過
度に変調しないように十分に大きく、且つ該中心領域
（５０，７０）が該位相開口部（２８，２８′）の該軸
外モード抑制性能を損うほど大きくはないリングレーザ
ジャイロスコープ。
【請求項１５】請求項１４記載のリングレーザジャイ
ロスコープに於いて、該中心領域（５０，７０）は、該
中心領域（５０，７０）が該位相開口部（２８，２
８′）に入射する該基本共振モードのエネルギーの少く
とも０．９９９０を捕えるように十分大きいリングレー
ザジャイロスコープ。
【請求項１６】請求項１５記載のリングレーザジャイ
ロスコープに於いて、該位相開口部（２８′）と組合さ
った該鏡が平面鏡（１４）であるリングレーザジャイロ
スコープ。
【請求項１７】請求項１６記載のリングレーザジャイ
ロスコープに於いて、該鏡（１４）は、該鏡（１４）の
調整が平面鏡（１４）と位相開口部（２８′）の該組合
せを、該平面鏡（１４）の平面と該ビームの該伝播路の
平面の交差と平行な方向に、並進させるように該リング
レーザジャイロスコープの中に調整可能に配置され、該
中心領域（７０）は、該並進が該軸外モードを最大に抑
制するように該位相開口部（２８′）を該ビームと整列
するような形状を有するリングレーザジャイロスコー
プ。
【請求項１８】請求項１５記載のリングレーザジャイ
ロスコープに於いて、該位相開口部（２８）と組合さっ
た該鏡が球面鏡（１６）であるリングレーザジャイロス
コープ。
【請求項１９】請求項１８記載のリングレーザジャイ
ロスコープに於いて、該鏡（１６）は、該鏡（１６）の
調整が鏡と位相開口部（２８）の該組合せを該閉伝播路
の平面と垂直方向に並進させるように該リングレーザジ
ャイロスコープの中に調整可能に配置され、該周辺領域
（５２）は、そのような並進が該ビームを特定の伝播路
に拘束し且つ該位相開口部（２８）の該中心領域（５
０）及び周辺領域（５２）に入射する基本共振モード及
び軸外モードのエネルギーの該部分に最小の影響しか与
えないような形状を有するリングレーザジャイロスコー
プ。
【請求項２０】空洞（２０）内を伝播する光波の軸外
モードを抑制する方法であって、共振空洞（２０）内を共振モードで伝播する光波を作
り、維持する工程、該波が、共通境界で接触している、異なる厚さの中心領
域（５０，７０）と周辺領域（５２，７２）を含む制限
された面を通って伝播するように拘束する工程、及び該
中心領域（５０，７０）から該制限された面を通って伝
播する該光波の位相を、該周辺領域（５２，７２）を通
って伝播する該光波の位相に対して移動する工程、を含
む方法。