WO2022064791A1 - 光学キット、及び、光学装置 - Google Patents

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龍男 道垣内
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浜松ホトニクス株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to an optical kit and an optical device.
  • Non-Patent Document 1 describes an external cavity quantum cascade laser system.
  • This laser system consists of a quantum cascade laser, a collimating lens that collimates the laser beam from the quantum cascade, a diffraction grating that reflects the 0th-order diffraction grating of the laser beam from the collimating lens in a predetermined direction, and a 0th-order diffraction grating from the diffraction grating. It is equipped with a mirror that further reflects.
  • the grating and the mirror are mounted on a common rotatable platform.
  • the extension lines of the reflecting surface of the diffraction grating and the reflecting surface of the mirror are made to intersect exactly with each other on the rotation axis of the platform.
  • the optical kit according to the present disclosure is an optical kit for constructing an optical system including an external resonator of a laser light source that outputs laser light, and is provided on a base including a main surface and a laser light source provided on the main surface.
  • the optical system includes a light source holding portion for holding and a holding portion provided on the main surface for holding the optical system, and the optical system diffracts the laser light emitted from the laser light source and incident from the first direction.
  • a reflective diffractive grid that reflects 0th-order diffracted light in the second direction that intersects the first direction, and a mirror that reflects diffracted light from the reflective diffractive grid in a third direction different from the first and second directions.
  • the holding portion includes a corner reflector comprising, and a first opening member and a second opening member arranged in a third direction so as to form an optical opening through which the diffracted light from the corner reflector passes in order, and the holding portion is a corner. It has a reflector holding portion for holding a reflector, a first opening member holding portion for holding a first opening member, and a second opening member holding portion for holding a second opening member, and is a reflector.
  • the holding portion includes a first mechanism that makes it possible to adjust the optical axis of the diffracted light in each of the reflective diffraction grid and the mirror, and the first opening member holding portion is held by the light source holding portion in the third direction.
  • the second opening member holding portion is located on the reflector holding portion side of the laser light emitting surface of the laser light source, and the second opening member holding portion is a reflector more than the laser light emitting surface of the laser light source held by the light source holding portion in the third direction. Located on the opposite side of the holding part.
  • the position and direction of the output light can be adjusted as follows. That is, first, the corner reflector is held by the reflector holding portion. Then, while monitoring the light intensity of the diffracted light that has passed through the optical opening of the first opening member via the corner reflector, diffraction from the reflection type diffraction grating is performed by the second mechanism so that the maximum value of the light intensity can be obtained. Adjust the optical axis of light. When the maximum value of the light intensity of the diffracted light passing through the optical opening of the first opening member is obtained, the optical opening of the first opening member is sufficiently expanded or the first opening member is once removed, and then the corner is formed.
  • the optical axis of the diffracted light from the mirror is adjusted by the first mechanism so that the maximum value of the light intensity can be obtained. do.
  • the center of the optical opening of the first opening member and the center of the optical opening of the second opening member can be aligned with one straight line within the range of machining accuracy of the base and the holding portion. Therefore, the optical axis adjustment of the diffracted light while monitoring the intensity of the diffracted light passing through the optical opening of the first opening member and the diffracted light while monitoring the intensity of the diffracted light passing through the optical opening of the second opening member.
  • the optical axis of the diffracted light output from the laser light source and passing through the optical openings of the first opening member and the second opening member via the corner reflector can be aligned with the one straight line.
  • the position and direction of the output light can be fixed.
  • the position and direction of the output light can be easily adjusted.
  • the first opening member holding portion is located closer to the reflector holding portion than the emission surface of the laser light of the laser light source held by the light source holding portion
  • the second opening member holding portion is It is located on the side opposite to the reflector holding portion from the emission surface of the laser light of the laser light source held by the light source holding portion.
  • the distance between the first opening member and the second opening member is secured. Therefore, the inclination of the optical axis (the one straight line) of the diffracted light passing through both the optical opening of the first opening member and the optical opening of the second opening member is suppressed, and the position and direction of the output light are more accurately determined. It can be adjusted.
  • the optical system is arranged between the laser light source and the corner reflector, and the lens in which the laser light is input in the first direction and the laser light passing through the lens when there is no corner reflector
  • a third aperture member arranged to form an optical aperture through which the lens passes is included, and a laser beam that has passed through the lens is incident on the reflective diffraction grid, and a holding portion holds the lens for holding the lens. It has a portion and a third opening member holding portion for holding the third opening member, and the reflector holding portion includes a second mechanism that rotatably holds the entire corner reflector along the main surface. But it may be.
  • the position and direction of the output light can be adjusted as follows. That is, first, each holding portion other than the reflector holding portion of the holding portion is made to hold each optical component excluding the corner reflector of the optical system. Further, the laser light source is set so that the laser light output from the laser light source passes through the optical aperture of the third aperture member held by the third aperture member holding portion via the lens held by the lens holding portion. Install. Next, while monitoring the light intensity of the laser light that has passed through the optical aperture of the third aperture member, the position of the laser light source with respect to the lens is adjusted so that the maximum value of the light intensity is obtained. As a result, the alignment between the emission point of the laser light source and the center of the lens is achieved.
  • the center of the lens and the center of the optical aperture of the third aperture member can be aligned with different straight lines within the machining accuracy of the base and holder. Therefore, by the above step, the optical axis of the laser beam output from the laser light source and passing through the lens is aligned with the other straight line.
  • adjustments using the second opening member and the third opening member can be performed in the same manner as described above. That is, the corner reflector is held by the reflector holding portion. Then, while monitoring the light intensity of the diffracted light that has passed through the optical opening of the first opening member via the corner reflector, diffraction from the reflection type diffraction grating is performed by the second mechanism so that the maximum value of the light intensity can be obtained. Adjust the optical axis of light. When the maximum value of the light intensity of the diffracted light passing through the optical opening of the first opening member is obtained, the optical opening of the first opening member is sufficiently expanded or the first opening member is once removed, and then the corner is formed.
  • the optical axis of the diffracted light from the mirror is adjusted by the first mechanism so that the maximum value of the light intensity can be obtained. do.
  • the center of the optical opening of the first opening member and the center of the optical opening of the second opening member may coincide with one straight line parallel to the other straight line described above within the range of machining accuracy of the base and the holding portion. Therefore, the optical axis adjustment of the diffracted light while monitoring the intensity of the diffracted light passing through the optical opening of the first opening member and the diffracted light while monitoring the intensity of the diffracted light passing through the optical opening of the second opening member.
  • the optical axis of the diffracted light passing through the optical openings of the first opening member and the second opening member can be aligned with the one straight line.
  • the orthogonality with the light is guaranteed, and the position and direction of the output light are fixed when the wavelength of the output light (diffracted light) is selected by the rotation of the corner reflector by the first mechanism. Therefore, it is possible to easily realize a configuration in which the position and direction of the output light are fixed when the wavelength of the output light is selected.
  • the first aperture member holding portion and the lens holding portion may be arranged along the second direction. In this way, the space between the emission surface of the laser light source and the corner reflector can be utilized.
  • the laser light source includes a laser element that oscillates the laser light and a cooling unit provided on the laser element on the side opposite to the emission surface of the laser light to cool the laser element.
  • the second opening member holding portion may be located on the side opposite to the reflector holding portion with respect to the cooling portion in the third direction. In this case, it is possible to suppress the influence of the exhaust heat from the cooling unit on the optical axis adjustment using the second opening member while ensuring the distance between the first opening member and the second opening member more reliably.
  • the first mechanism rotatably holds each of the reflective diffraction grating and the mirror around a rotation axis along the main surface, so that the diffracted light is diffracted.
  • the optical axis of the may be adjustable. In this way, the optical axis of the diffracted light can be adjusted by holding each of the reflective diffraction grating and the mirror rotatably around the rotation axis along the main surface independently of each other.
  • the reflector holding portion holds the reflective diffraction grating so that the reflective diffraction grating does not rotate along the main surface, and the mirror independently rotates along the main surface. It may further include a third mechanism for holding the mirror so that it does. In this case, the optical axis of the diffracted light from the mirror can be adjusted while suppressing an unintended change in the wavelength of the diffracted light.
  • the reflector holding portion may further include a fourth mechanism for holding the corner reflector so as to be movable along the second direction.
  • a fourth mechanism for holding the corner reflector so as to be movable along the second direction. In this case, the degree of freedom in adjusting the optical axis of the diffracted light emitted from the corner reflector is improved.
  • the optical kit according to the present disclosure may further include a light source holding unit for holding a laser light source.
  • a light source holding unit for holding a laser light source.
  • the optical device includes the above-mentioned optical kit, a lens held by the lens holding portion, a corner reflector held by the reflector holding portion, and a first aperture member held by the first opening member holding portion. , A second opening member held by the second opening member holding portion, and a third opening member held by the third opening member holding portion. According to this optical device, the position and direction of the output light can be easily and highly accurately adjusted for the reasons described above.
  • Another optical device is an optical device including an external resonator of a laser light source that outputs laser light, and is provided on a predetermined surface of the optical device to hold the laser light source.
  • the optical system is provided with a light source holding portion for holding a light source for holding the optical system, and a holding portion provided on a predetermined surface for holding the optical system.
  • the optical system diffracts the laser light emitted from the laser light source and incident from the first direction to 0. From a reflective diffraction grid that reflects the next diffracted light in the second direction that intersects the first direction, and a mirror that reflects the diffracted light from the reflective diffractometric grid in a third direction different from the first and second directions.
  • the holding portion includes the corner reflector. It has a reflector holding portion for holding, a first opening member holding portion for holding the first opening member, and a second opening member holding portion for holding the second opening member, and has a reflector holding portion. Includes a first mechanism that allows the optical axis of the diffracted light to be adjusted in each of the reflective diffraction grid and the mirror, and the first opening member holding portion is a laser light source held by the light source holding portion in the third direction.
  • the second opening member holding portion is located on the reflector holding portion side of the laser beam emitting surface of the above, and the second opening member holding portion is a reflector holding portion of the laser light emitting surface of the laser light source held by the light source holding portion in the third direction. Located on the other side. According to this optical device, the position and direction of the output light can be easily and highly accurately adjusted for the reasons described above.
  • an optical kit and an optical device that can easily adjust the position and direction of the output light.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a laser device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic side view of the laser apparatus shown in FIG.
  • the laser device (optical device) 100 includes a laser light source 101, a lens 102, a corner reflector 103, an iris (third opening member) 106, an iris (first opening member) 107, and It is provided with an iris (second opening member) 108.
  • the corner reflector 103 includes a reflective diffraction grating 104 and a mirror 105.
  • the lens 102 overlapping the iris 107 and the holding portion 17 and the holding portion described later are held.
  • the part 12 is shown by a broken line.
  • a straight line S1, a straight line S2, and a straight line S3 are defined.
  • the straight lines S1, S2, and S3 are virtual lines.
  • the straight line S1, the straight line S2, and the straight line S3 are parallel to each other when viewed from the X-axis direction (the negative direction is the second direction) and the Y-axis direction.
  • the straight lines S1 to S3 are along the Z-axis direction (the positive direction is the first direction and the negative direction is the third direction).
  • the straight line S1 and the straight line S2 are equidistant from the straight line S3. In other words, the straight line S3 passes between the straight line S1 and the straight line S2.
  • the laser light source 101 is not particularly limited, but is, as an example, a quantum cascade laser.
  • the laser light source 101 outputs the laser beam L1.
  • the wavelength of the laser beam L1 is, for example, 3 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the lens 102 inputs and collimates the laser beam L1 output from the laser light source 101 in the positive direction (first direction) of the Z axis.
  • the lens 102 is, for example, an aspherical lens made of ZnSe or Ge.
  • the surface of the lens 102 on the laser light source 101 side and the surface on the opposite side thereof are coated with a low reflection coating.
  • the light emitting point of the laser light source 101 and the center point of the lens 102 substantially coincide with each other and are located on the straight line S1.
  • the laser beam L1 emitted from the lens 102 is incident on the corner reflector 103.
  • the laser beam L1 incident on the corner reflector 103 is incident on the reflection type diffraction grating 104. That is, the reflection type diffraction grating inputs the laser beam L1 emitted from the laser light source 101 from the Z-axis positive direction (first direction).
  • the incident position of the laser beam L1 on the reflection type diffraction grating 104 is the intersection of the reflection surface 104s (see FIG. 4) of the reflection type diffraction grating 104 and the straight line S1.
  • the angle of incidence of the laser beam L1 on the reflecting surface 104s is 30 °.
  • the number of grooves per unit length of the reflection type diffraction grating 104, the shape of the grooves, and the like can be appropriately set according to the oscillation wavelength of the laser light source 101, but when the laser light source 101 is the above-mentioned quantum cascade laser, the laser light source 101 may be set as appropriate.
  • the number of grooves per 1 mm may be 150, and the blaze wavelength may be 6 ⁇ m.
  • the 0th-order diffracted light L2 of the laser beam L1 incident on the reflective diffractive lattice 104 (a component in which the emission angle from the reflecting surface 104s is the same as that of normal plane reflection and is not affected by the wavelength dispersion by the diffractive lattice), that is,
  • the diffracted light L2 of the laser light L that has passed through the lens 102 is reflected in the negative direction (second direction) of the X-axis.
  • the reflection type diffraction grating 104 diffracts the laser beam L1 incident from the positive direction of the Z axis and reflects the 0th order diffracted light L2 in the negative direction of the X axis.
  • the primary diffracted light L3 of the laser light L1 incident on the reflection type diffraction grating 104 is diffracted in the negative direction (third direction) of the Z axis and incident on the lens 102, and is condensed by the lens 102 to be condensed in the laser light source 101. It is coupled to the emission end face of the laser beam L1.
  • an external resonator is formed between the laser light source 101 and the reflection type diffraction grating 104.
  • the reflection type diffraction grating 104 diffracts the laser beam L1 incident from the positive direction of the Z axis to direct the first-order diffracted light L3 in the negative direction of the Z axis.
  • the diffracted light L2 reflected in the negative direction of the X-axis by the reflection type diffraction grating 104 is incident on the mirror 105.
  • the incident position of the diffracted light L2 in the mirror 105 is the intersection of the reflection surface 105s (see FIG. 4) of the mirror 105 and the straight line S2.
  • the reflective surface 104s of the reflective diffraction grating 104 and the reflective surface 105s of the mirror 105 are orthogonal to each other.
  • the mirror 105 may have a reflectance of 90% or more with respect to the light output from the laser light source 101.
  • a flat gold mirror having gold vapor-deposited on the surface can be used as the mirror 105.
  • the diffracted light L2 incident on the mirror 105, that is, the diffracted light L2 from the reflective diffraction grating 104 is reflected in the negative Z-axis direction (third direction).
  • the diffracted light L2 reflected by the mirror 105 passes through the optical opening 107h of the iris 107 and the optical opening 108h of the iris 108 in order. That is, the irises 107 and 108 are arranged in the negative direction of the Z axis so as to form optical openings 107h and 108h through which the diffracted light L2 from the corner reflector 103 sequentially passes.
  • the optical opening 107h of the iris 107 and the optical opening 108h of the iris 108 face each other along the Z-axis direction (along the first and third directions).
  • the irises 106 to 108 are optical members whose hole diameter (optical aperture size) can be adjusted by a diaphragm, and may be the same or different from each other. However, the minimum aperture diameter of the irises 106 to 108 can be at least 1 mm or less for the purpose of limiting the spatial optical axis position of the invisible laser beam within a certain range.
  • the iris 107 and the iris 108 are arranged so that the center of the optical opening 107h and the center of the optical opening 108h coincide with each other on the straight line S2.
  • the diffracted light L2 emitted from the iris 108 is output to the outside.
  • the iris 106 is arranged so that the laser beam L1 that has passed through the lens 102 passes through the optical aperture 106h in the absence of the corner reflector 103.
  • the lens 102 and the optical aperture 106h of the iris 106 face each other along the Z-axis direction (along the first and third directions).
  • the iris 106 is arranged so that the center of the optical aperture 106h coincides with the light emitting point of the laser light source 101 and the center of the lens 102 on the straight line S1.
  • the position and direction of the output light do not change when the corner reflector 103 is rotated to change the wavelength of the output light (diffracted light L2).
  • the above laser device 100 that is, the laser light source 101 and the other optical system including the external resonator of the laser light source 101 are configured by the optical kit 10. Subsequently, an optical kit for constituting the laser device 100 will be described.
  • the optical kit 10 includes a base 11 including a main surface 11s, and a holding portion for holding each of the above optical components.
  • the base 11 has a flat plate shape and is integrally formed.
  • the base 11 may have an uneven structure.
  • the top surfaces of the plurality of convex portions of the concave-convex structure, and the plurality of surfaces facing one side may form the main surface 11s.
  • the plurality of surfaces constituting the main surface 11s may be parallel to each other.
  • the holding portion includes a holding portion (lens holding portion) 12 for holding the lens 102, a holding portion (reflector holding portion) 13 for holding the corner reflector 103, and a holding portion (third opening) for holding the iris 106.
  • the member holding portion) 16 the holding portion (first opening member holding portion) 17 for holding the iris 107, the holding portion (second opening member holding portion) 18 for holding the iris 108, and the laser light source 101. It has a holding portion (light source holding portion) 19 for holding.
  • the straight lines S1 to S3 are located in a plane parallel to the main surface 11s of the base 11.
  • the holding unit 12, the holding units 16 to 18, and the holding unit 19 are the heights from the center of the lens 102, the center of the optical apertures 106h to 108h, and the emission point of the laser light source 101 from the main surface 11s.
  • the lens 102, the iris 106 to 108, and the laser light source 101 are held so that they match.
  • the holding portion 12 and the holding portion 16 are arranged along the Z-axis direction (along the first direction and the third direction).
  • the holding portion 17 and the holding portion 18 are arranged along the Z-axis direction (along the first direction and the third direction).
  • the holding portions 16 to 18 may be the same as each other.
  • the heights of the holding portions 16 to 18 from the main surface 11s may be the same as each other.
  • the holding portions 16 to 18 are the same (same height)
  • irises (opening members) having the same shape are used, the heights of the centers of the optical openings can be easily matched within the range of machining accuracy. Can be done.
  • the holding portion 17 (and the iris 107) is located on the holding portion 13 side of the emission surface 101s of the laser beam L1 of the laser light source 101 held by the holding portion 19 in the negative direction of the Z axis.
  • the holding portion 18 (and the iris 108) is located on the side opposite to the holding portion 13 with respect to the emission surface 101s of the laser beam L1 of the laser light source 101 held by the holding portion 19 in the negative direction of the Z axis. That is, when viewed from the X-axis direction, the holding portion 17 (and the iris 107), the exit surface 101s, and the holding portion 18 (iris 108) are arranged in this order in the negative direction of the Z axis.
  • the holding portion 12 (and the lens 102) is arranged between the exit surface 101s and the holding portion 13 (corner reflector 103).
  • the holding portion 12 (and the lens 102) and the holding portion 17 (and the iris 107) are arranged along the X-axis direction. That is, when viewed from the X-axis direction, the holding portion 12 (lens 102) and the holding portion 17 (and the iris 107) are arranged so as to overlap each other.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the laser light source shown in FIGS. 1 and 2.
  • the laser light source 101 includes a laser element 110 that oscillates a laser beam, a mounting board 120 on which the laser element 110 is mounted, a bottom wall portion 130 on which the mounting board 120 is mounted, and a bottom wall.
  • a lid member 150 provided in the portion 130 and constituting the package P for sealing the laser element 110 and the mounting substrate 120 together with the bottom wall portion 130 is interposed between the bottom wall portion 130 and the mounting substrate 120 in the package P.
  • It is provided with a cooling element 140.
  • the laser element 110 is, for example, a quantum cascade laser.
  • the cooling element 140 is for cooling the laser element 110, and is, for example, a Pelche element.
  • the one end surface 110s of the laser element 110 is the emission surface 101s of the laser beam L1.
  • the package P is formed with a window portion 155 that transmits the laser beam L1 in the lid member 150. Therefore, the surface 155s of the window portion 155 facing the outside of the package P may be the emission surface 101s of the laser beam L1.
  • the laser light source 101 further holds the entire laser light source 101 by holding the bottom wall portion 130.
  • an L-shaped bracket 160 for example, a part of the holding portion 19
  • the laser light source 101 further includes a heat sink 170 provided on the side opposite to the bottom wall portion 130 of the bracket 160, and a fan 180 attached to the heat sink 170.
  • the heat sink 170 is, for example, an air-cooled type.
  • the heat sink 170 and the fan 180 are provided on the laser element 110 on the side opposite to the emission surface 101s of the laser beam L1 and function as a cooling unit for cooling the laser element 110.
  • the holding portion 18 iris 108) is located at a position (outer side) opposite to the holding portion 13 (corner reflector 103) in the Z negative direction. ing.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the holding portion (holding the corner reflector) shown in FIG.
  • the holding portion 13 rotatably holds the entire corner reflector 103, and also rotatably holds the reflective diffraction grating 104 and the mirror 105 independently of each other. More specifically, the holding portion 13 rotatably holds the entire corner reflector 103 around (that is, along the main surface 11s) a rotation axis A1 that intersects (orthogonally) the main surface 11s of the base 11. It has a mechanism (second mechanism) 21 to rotate.
  • the rotation axis A1 passes through an intersection C1 forming a right angle between the reflection surface 104s (extension line) of the reflection type diffraction grating 104 and the reflection surface 105s (extension line) of the mirror 105.
  • the holding portion 13 independently and rotatably holds the reflection type diffraction grating 104 around the rotation axis A2 along the main surface 11s and the reflection surface 104s, and holds the mirror 105 on the main surface 11s and the reflection surface 105s.
  • It has a mechanism (first mechanism) 22 that independently and rotatably holds around the rotation axis A3 along the above.
  • the mechanism 22 makes it possible to adjust the optical axis of the diffracted light L2 in each of the reflective diffraction grating 104 and the mirror 105.
  • the holding portion 13 holds the reflective diffraction grating 104 so that the reflective diffraction grating 104 does not rotate independently along the main surface 11s, and the mirror 105 intersects (orthogonally) the main surface 11s. It has a mechanism (third mechanism) 23 for holding the mirror 105 so that it can rotate independently around the rotation axis A4 along the reflection surface 105s (that is, along the main surface 11s).
  • the grooves of the reflection type diffraction grating 104 extend in a direction intersecting (orthogonal) with the main surface 11s and are arranged along the main surface 11s. That is, the mechanism 21 holds the reflection type diffraction grating 104 rotatably in the wavelength selection direction, and the mechanism 23 holds the reflection type diffraction grating 104 so as not to independently rotate in the wavelength selection direction.
  • the holding portion 13 is, for example, a mechanism (fourth mechanism) for holding the corner reflector 103 so as to be able to translate along the X-axis direction (second direction) by being installed on an optical stage, a rail, or the like. (Not shown) may be further included.
  • FIG. 5 shows the initial state of the method.
  • each holding portion other than the holding portion 13 for the corner reflector 103 in the holding portion is connected to each optical system other than the corner reflector 103 in the above optical system. Hold the part.
  • each holding portion is provided so that the center of the lens 102 and the center of the optical opening 106h of the iris 106 coincide with each other on the straight line S1 and the center of the optical opening 107h of the iris 107.
  • Each optical component is held so that the center of the optical opening 108h of the iris 108 coincides with the center of the optical opening 108h on the straight line S2.
  • the distance between the lens 102 and the iris 106 and the distance between the iris 107 and the iris 108 are a straight line connecting the center of the lens 102 and the iris 106, and a straight line S1 connecting the center of the iris 107 and the iris 108. It is possible to secure the inclination from the straight line S2 to the extent that it can be suppressed within a range of 1 mad.
  • the distance between the lens 102 and the iris 106 and the distance between the iris 107 and the iris 108 can be at least 80 mm or more, and is 90 mm as an example.
  • the distance between the lens 102 and the iris 106 and the distance between the iris 107 and the iris 108 can be set to 80 mm or more, the inclination of the straight line connecting the centers of the straight lines S1 and S2 can be suppressed to within 1 mrad. ..
  • the distance between the straight line S1 and the straight line S2 is not limited as long as the optical components do not interfere with each other when the optical components are arranged on the straight lines S1 and S2. In order to avoid the expansion of the position shift of the beam due to the rotation of the reflection type diffraction grating 104, it can be set to 100 mm or less, and 40 mm as an example.
  • the laser light source 101 is held and installed in the holding portion 19 while maintaining the state in which the corner reflector 103 is not provided.
  • the laser light source 101 is installed so that the output laser beam L1 passes through the optical aperture 106h of the iris 106 held by the holding portion 16 via the lens 102 held by the holding portion 12.
  • a detector 50 capable of detecting the light intensity of the laser beam L1 that has passed through the optical aperture 106h is installed at a position opposite to the laser light source 101 of the iris 106.
  • the position of the laser light source 101 with respect to the lens 102 is adjusted so that the maximum value of the light intensity can be obtained.
  • the alignment between the light emitting point of the laser light source 101 and the center of the lens 102 is achieved.
  • the center of the lens 102 and the center of the optical aperture 106h of the iris 106 can be aligned with one straight line S1 within the range of machining accuracy of the base 11 and the holding portion.
  • the optical axis of the laser beam L output from the laser light source 101 and passing through the lens 102 is aligned with the straight line S1.
  • the distance between the laser light source 101 and the lens 102 has not been optimized.
  • the distance between the laser light source 101 and the lens 102 may be adjusted so that the laser beam L1 concentrates in the vicinity of the iris 106 in order to monitor the light intensity.
  • the corner reflector 103 is held by the holding portion 13 and installed.
  • the reflective surface 104s of the reflective diffraction grating 104 and the reflective surface 105s of the mirror 105 may be substantially orthogonal to each other at the visual level. Strict orthogonality between the reflecting surface 104s and the reflecting surface 105s is ensured by going through the following steps, as will be described later. Further, at this time, the angle of incidence of the laser beam L1 on the reflecting surface 104s is the angle at which an external cavity is established between the reflecting surface 104s and the laser light source 101, that is, the primary diffracted light L3 passes through the lens 102.
  • the angle can be set to be fed back to the laser light source 101.
  • the distance between the laser light source 101 and the lens 102 is not optimized, so that external resonance is not established, but the return light from the reflective diffraction grating 104 partially reaches the laser light source 101. By returning it, the light output of the laser light source 101 is increased.
  • a detector 50 capable of detecting the light intensity of the diffracted light L2 that has passed through the optical aperture 107h is installed at a position opposite to the corner reflector 103 of the iris 107. Then, while monitoring the light intensity of the diffracted light L2 that has passed through the optical opening 107h of the iris 107 (for example, sufficiently narrowed down to 1 mm or less) via the corner reflector 103, the maximum value of the light intensity can be obtained.
  • the angle of the reflective diffraction grid 104 is adjusted by the mechanism 22 of the holding portion 13, and the optical axis of the diffracted light L2 from the reflective diffraction grid 104 is adjusted. At this time, the optical axis of the diffracted light L2 can be further adjusted by moving the entire corner reflector 103 along the X-axis direction by the fourth mechanism.
  • the optical opening 107h of the iris 107 is sufficiently enlarged and the iris 108
  • a detector 50 capable of detecting the light intensity of the diffracted light L2 that has passed through the optical aperture 108h is installed at a position opposite to the iris 107. Then, while monitoring the light intensity of the diffracted light L2 that has passed through the optical aperture 108h of the iris 108 (for example, sufficiently narrowed down to 1 mm or less) via the corner reflector 103, the maximum value of the light intensity can be obtained.
  • the angle of the mirror 105 is adjusted by the mechanism 22 and the mechanism 23 of the holding portion 13, and the optical axis of the diffracted light L2 from the mirror 105 is adjusted.
  • the center of the optical opening 107h of the iris 107 and the center of the optical opening 108h of the iris 108 can be aligned with the straight line S2 within the range of machining accuracy of the base 11 and the holding portion. Therefore, the optical axis adjustment of the diffracted light L2 while monitoring the intensity of the diffracted light L2 passing through the optical opening 107h of the iris 107 and the diffraction while monitoring the intensity of the diffracted light L2 passing through the optical opening 108h of the iris 108.
  • the optical axis of the diffracted light L2 passing through the optical openings 107h and 108h of the iris 107 and 108 in order can be aligned with the straight line S2.
  • the axis can be aligned with two parallel straight lines S1 and S2. Further, this guarantees the orthogonality between the reflection surface 104s of the reflection type diffraction grating 104 and the reflection surface 105s of the mirror 105, and when the wavelength of the output light (diffraction light L2) is selected by the rotation of the corner reflector 103 by the mechanism 21.
  • the position and direction of the output light of are fixed.
  • the light intensity of the diffracted light L2 passing through the optical openings 108h becomes maximum at an arbitrary distance from the iris 108 with the optical openings 107h and 108h of the irises 107 and 108 sufficiently enlarged.
  • the distance between the laser light source 101 and the lens 102 is adjusted.
  • the laser beam L1 from the laser light source 101 is collimated by the lens 102, and the laser light source 101 and the reflection type diffraction grating 104 are optically coupled to form the reflection type diffraction grating 104 at one end of the resonator.
  • External resonance is established.
  • the optical axis of the external resonator can be adjusted only by performing the work of passing light in the order of the iris 106 to 107 after installing the laser light source 101.
  • the position and direction of the output light can be adjusted as follows. That is, first, the corner reflector 103 is held by the holding portion 13. Then, while monitoring the light intensity of the diffracted light L2 that has passed through the optical opening 107h of the iris 107 via the corner reflector 103, the mechanism 22 is used to obtain the maximum value of the light intensity from the reflective diffraction grating 104. The optical axis of the diffracted light L2 is adjusted.
  • the corner reflector 103 is moved after the optical opening 107h of the iris 107 is sufficiently enlarged or the iris 107 is once removed. While monitoring the light intensity of the diffracted light L2 that has passed through the optical aperture 108h of the iris 108, the mechanism 22 adjusts the optical axis of the diffracted light L2 from the mirror 105 so that the maximum value of the light intensity can be obtained. ..
  • the center of the optical opening 107h of the iris 107 and the center of the optical opening 108h of the iris 108 can be aligned with the straight line S2 within the range of machining accuracy of the base 11 and the holding portions 17 and 18. Therefore, the optical axis adjustment of the diffracted light L2 while monitoring the intensity of the diffracted light L2 passing through the optical opening 107h of the iris 107 and the diffraction while monitoring the intensity of the diffracted light L2 passing through the optical opening 108h of the iris 108.
  • the optical axis of the diffracted light L2 passing through the optical openings 107h and 108h of the iris 107 and the iris 108 can be aligned with the one straight line.
  • the optical axis of the diffracted light L2 output from the laser light source 101 and passing through the optical openings 107h and 108h of the iris 107 and the iris 108 via the corner reflector 103 can be aligned with the straight line S2.
  • the position and direction of the output light can be fixed.
  • the position and direction of the output light can be easily adjusted.
  • the holding portion 17 (iris 107) is located on the holding portion 13 side of the emission surface 101s of the laser beam L1 of the laser light source 101 held by the holding portion 19, and the holding portion 18 ( The iris 108) is located on the side opposite to the holding portion 13 with respect to the exit surface 101s.
  • the distance between the iris 107 and the iris 108 is secured. Therefore, the inclination of the optical axis (the one straight line) of the diffracted light L2 passing through both the optical opening 107h of the iris 107 and the optical opening 108h of the iris 108 is suppressed, and the position and direction of the output light are adjusted with higher accuracy. It will be possible.
  • the optical system is arranged between the laser light source 101 and the corner reflector 103, and the lens 102 in which the laser beam L1 is input in the positive direction of the Z axis and the lens 102 when there is no corner reflector 103.
  • the reflection type diffraction grid 104 is incident with the laser light L1 that has passed through the lens 102, and the holding portion includes the iris 106 that is arranged so as to form an optical opening 106h through which the laser light L1 that has passed through the lens 102 passes.
  • the holding portion 12 has a holding portion 12 for holding the lens 102 and a holding portion 16 for holding the iris 106, and the holding portion 13 rotatably holds the entire corner reflector 103 along the main surface. 21 is included.
  • each holding portion other than the holding portion 13 is made to hold each optical component excluding the corner reflector 103 in the optical system.
  • the laser light source 101 is placed so that the laser beam L1 output from the laser light source 101 passes through the optical opening 106h of the iris 106 held by the holding portion 16 via the lens 102 held by the holding portion 12. Install.
  • the position of the laser light source 101 with respect to the lens 102 is adjusted so that the maximum value of the light intensity can be obtained.
  • the alignment between the light emitting point of the laser light source 101 and the center of the lens 102 is achieved.
  • the center of the lens 102 and the center of the optical aperture 106h of the iris 106 can be aligned with the straight line S1 within the range of machining accuracy of the base 11 and the holding portion 16. Therefore, by the above step, the optical axis of the laser beam L1 output from the laser light source 101 and passing through the lens 102 is aligned with the straight line S1.
  • the optical axis of the diffracted light L2 passing through the optical openings 107h and 108h of the iris 107 and the iris 108 is aligned with the straight line S2. obtain.
  • the optical axis may be aligned with two parallel straight lines S1 and S2. This guarantees the orthogonality between the reflective surface 104s of the reflective diffraction grating 104 and the reflective surface 105s of the mirror 105, and when the wavelength of the output light (0th-order diffracted light) is selected by the rotation of the corner reflector 103 by the mechanism 21.
  • the position and direction of the output light of are fixed. As described above, according to the optical kit 10, the position and direction of the output light can be easily adjusted, and by extension, the position and direction of the output light when the wavelength of the output light is selected can be fixed easily. It becomes feasible.
  • the holding portion 17 (iris 107) and the holding portion 12 (lens 102) are arranged along the X-axis direction. In this way, the space between the emission surface 101s of the laser light source 101 and the corner reflector 103 can be utilized.
  • the laser light source 101 is provided on the laser element 110 that oscillates the laser light L1 and the laser element 110 on the side opposite to the emission surface 101s of the laser light L1 to cool the laser element 110.
  • a unit heat sink 170 and fan 180
  • the holding portion 18 iris 108) is located on the side opposite to the holding portion 13 (corner reflector 103) with respect to the cooling portion in the negative Z-axis direction (third direction). Therefore, it is possible to suppress the influence of the exhaust heat from the cooling unit on the optical axis adjustment using the iris 108 while more reliably securing the distance between the iris 107 and 108.
  • the mechanism 22 rotatably holds each of the reflection type diffraction grating 104 and the mirror 105 around a rotation axis along the main surface 11s, thereby performing diffracted light.
  • the optical axis of L2 can be adjusted. Therefore, the optical axis of the diffracted light L2 can be adjusted by holding each of the reflective diffraction grating 104 and the mirror 105 rotatably around the rotation axis along the main surface 11s independently of each other. can.
  • the holding portion 13 holds the reflective diffraction grating 104 so that the reflective diffraction grating 104 does not rotate along the main surface 11s, and the mirror 105 independently follows the main surface 11s. It further includes a mechanism 23 that holds the mirror 105 so that it rotates. In this case, the optical axis of the diffracted light L2 from the mirror 105 can be adjusted while suppressing an unintended change in the wavelength of the diffracted light L2.
  • the holding portion 13 may further include a fourth mechanism for holding the corner reflector 103 so as to be movable along the X-axis direction. In this case, the degree of freedom in adjusting the optical axis of the diffracted light L3 emitted from the corner reflector 103 is improved.
  • the reflective type is used. It is necessary that the reflection surfaces 104s and 105s of the diffraction grating 104 and the mirror 105 are perpendicular to each other, and the rotation center (position of the rotation axis A1) of the corner reflector 103 is arranged at the same distance from the straight line S1 and the straight line S2.
  • the reason is the slight tilt or misalignment that can occur due to the replacement of the laser light source or the diffraction grating, or the ideal state that depends on the machining accuracy that determines the position of the lens 102 and the iris 106 to 108 and the opening diameter of the iris 106 to 108. This is to absorb the deviation and realize the optical axis along the straight lines S1 and S2.
  • the corner reflector can be incorporated. Even if a configuration is realized in which the position of the optical axis of the emitted light does not shift due to an angle change, it is necessary to make adjustments to absorb the above-mentioned tilt and misalignment in order to guide the emitted light in the desired position and direction. Therefore, it is very troublesome for the user to form a corner reflector having a strict right angle every time the reflective diffraction grating is replaced.
  • the convenience of the adjustment work of the user at the time of exchanging the laser light source or the diffraction grating is remarkably improved. Can be improved.
  • the optical kit 10 is suitable as an optical kit that can easily replace and align optical parts such as a laser light source and a diffraction grating.
  • FIGS. 9 to 11 are graphs showing an example of the result of performing the above optical axis adjustment method using the optical kit according to the present embodiment.
  • the wave number is shown on the lower horizontal axis
  • the wavelength is shown on the upper horizontal axis
  • the standardized light intensity is shown on the left vertical axis
  • the average output is shown on the right vertical axis.
  • Each plot in the graph of FIG. 9 shows the average output for the peak wavelength (wavenumber) of each light intensity.
  • FIG. 10 is an enlarged graph of a part of FIG. 9. As shown in FIGS.
  • the horizontal axis shows the wave number
  • the vertical axis shows the amount of deviation of the output light from the center in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the optical axis adjustment using this optical kit 10 when the wavelength is selected in the wavelength (wavenumber) range exceeding 150 cm -1 , the positional deviation of the output light is in the X-axis direction and the Y-axis. It is possible to realize a laser device 100 that is suppressed to a range of 0.5 wavelength in any direction. As described above, by using this optical kit 10, it is possible to provide an external resonator light source that can be suitably adopted for precise measurement such as spectroscopy.
  • the holding portion 17 and the iris 107 can be arranged on the corner reflector 103 (mirror 105) side as much as possible.
  • the mirror 105 it is necessary to prevent the mirror 105 from interfering with the holding portion 17 and the iris 107 when the corner reflector 103 is rotated around the rotation axis A1 by using the mechanism 21.
  • the reflective diffraction grating 104 it is necessary to prevent the reflective diffraction grating 104 from interfering with the holding portion 12 and the lens 102 when the corner reflector 103 is rotated around the rotation axis A1.
  • the incident angle ⁇ i of the laser beam L1 on the reflection type diffraction grating 104 is 25 ° or more and 65 ° or less.
  • the laser beam L1 passes through the center of the lens 102 on the straight line S1.
  • the reflective diffraction grating 104 can be aligned with the intersection C1 (rotation center of the reflective diffraction grating 104) on the straight line S3. ..
  • the reflection type diffraction grating 104 in order for the reflection type diffraction grating 104 to receive the incident of the laser beam L1, the reflection type diffraction grating 104 extends by the distance D2 between the straight line S1 and the straight line S3 in the positive direction of the X axis, and the like. The end needs to reach the straight line S1. At this time, the distance from the intersection C1 to the intersection of the reflective diffraction grid 104 and the straight line S1 is determined by using the distance D2 between the straight line S1 and the straight line S3 (1/2 of the distance D1 between the straight line S1 and the straight line S2). The distance D2 ⁇ 1 / cos 65 ° is obtained.
  • the length a of the reflection type diffraction grating 104 is (distance D2 + collimation between the straight line S1 and the straight line S3).
  • the holding portion 13 is not limited to the configuration in which the corner reflector 103 is integrally attached / detached.
  • the holding portion 13 may detachably hold only the reflection type diffraction grating 104 in the corner reflector 103.
  • an opening member such as a pinhole that does not have a diaphragm function, that is, does not have a function for adjusting the size of the optical openings 106h to 108h may be used.
  • the holding portions 16 to 18 may hold the opening member such as the pinhole so that it can be inserted and removed from the optical path of the laser light L1 or the diffracted light L2.
  • the irises 106 to 108 can be any member capable of forming an optical aperture in the optical path of the laser light L1 or the diffracted light L2.
  • the method of monitoring the light intensity of the laser light L1 or the diffracted light L2 at the time of adjusting the optical axis can be a method using a heat-sensitive dye or the like instead of the one using the detector 50, and is particularly limited. Not done.
  • the first direction which is the incident direction of the laser light L1 on the reflection type diffraction grating 104
  • the third direction is the reflection direction of the diffracted light L2 from the mirror 105.
  • the direction is the negative direction of the Z axis
  • the third direction was the opposite direction of the first direction.
  • the straight line S1 and the straight line S2 are parallel to each other and coincide with each other in the Z-axis direction.
  • the third direction may be a direction different from the first direction and the second direction.
  • the third direction (straight line S2) may include an X-axis component in addition to the Z-axis component, and as an example, may include an X-axis component smaller than the Z-axis component.
  • the corner reflector 103 The position and direction of the output light are fixed when the wavelength tuning process is performed by rotating the.
  • the reflection type diffraction grating 104 and the mirror 105 do not form a right angle, but as a result, a predetermined value corresponding to the angle formed by the straight line S1 and the straight line S2 by the same adjustment method as in the above embodiment.
  • a reflective diffraction grating 104 and a mirror 105 are arranged at an angle.
  • the laser device 100 configured by the optical kit 10 is exemplified.
  • the optical device is not limited to the one using the optical kit 10.
  • the optical device is, for example, a predetermined laser device, and the holding portions 12 to 19 are provided on a predetermined surface of an arbitrary member such as a housing of the predetermined laser device, and the holding portions 12 to 19 provide the optical device.
  • An optical system including an external resonator may be configured by the above-mentioned optical components held. In this case, the position and direction of the output light should be adjusted not only when the light source is replaced, but also when the optical components incorporated in the device are adjusted due to deterioration of the fixture over time. It is effective because it can be easily and highly accurately adjusted.
  • 10 Optical kit, 11 ... Base, 11s ... Main surface, 12 ... Holding part (lens holding part), 13 ... Holding part (reflector holding part), 16 ... Holding part (third opening member holding part), 17 ... Holding Unit (first opening member holding portion), 18 ... holding portion (second opening member holding portion), 19 ... holding portion (light source holding portion), 21 ... mechanism (second mechanism), 22 ... mechanism (first mechanism) , 23 ... Mechanism (third mechanism), 100 ... Laser device (optical device), 101 ... Laser light source, 110 ... Laser element, 101s ... Emission surface.

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Abstract

レーザ光を出力するレーザ光源の外部共振器を含む光学系を構成するための光学キットであって、主面を含むベースと、前記主面に設けられ、前記レーザ光源を保持するための光源保持部と、前記主面に設けられ、前記光学系を保持するための保持部と、を備え、前記保持部は、コーナーリフレクタを保持するためのリフレクタ保持部と、第１開口部材を保持するための第１開口部材保持部と、第２開口部材を保持するための第２開口部材保持部と、を有し、第１開口部材保持部は、前記光源保持部により保持された前記レーザ光源の前記レーザ光の出射面よりも前記リフレクタ保持部側に位置する、光学キット。

Description

光学キット、及び、光学装置
　本開示は、光学キット、及び、光学装置に関する。
　非特許文献１には、外部キャビティ量子カスケードレーザシステムが記載されている。このレーザシステムは、量子カスケードレーザと、量子カスケードからのレーザビームをコリメートするコリメートレンズと、コリメートレンズからのレーザビームの０次回折光を所定方向に反射する回折格子と、回折格子からの０次回折光をさらに反射するミラーと、を備えている。回折格子とミラーとは、共通の回転可能なプラットフォームに実装されている。回折格子の反射面とミラーの反射面との延長線が、プラットフォームの回転軸において厳密に交差するようにされている。
R.Wysocki1、R.Lewicki、R.F.Curl、F.K.Tittel、L.Diehl、F.Capasso、M.Troccoli、G.Hofler、D.Bour、S.Corzine、R.Maulini、M.Giovannini、J.Faist "Widely tunable mode-hop free external cavity quantumcascade lasers for high resolution spectroscopy and chemical sensing" Applied PhysicsB, September 2008, Volume 92, Issue 3, pp305－311
　上述したようなレーザシステムの構成を採用することにより、波長のチューニングプロセスの際に、出力レーザビームの位置及び方向の固定を図ることができる。このようなレーザシステムの運用において、波長帯の変更等のために使用者がレーザ光源を交換した場合に出力光の位置及び方向がずれると、それに応じて後段の光学系の調整を行う必要がある。したがって、レーザシステム側でレーザ光源の交換後も出射光の位置及び方向を復元することが要求され得る。しかしながら、外部共振器を成立させるための繊細な調整を行いつつ出射光の光軸調整をも同時に行うことは容易でない。さらに、交換したレーザ光源に対応して回折格子を同時に交換する必要がある場合には、波長のチューニングプロセスの際の出力光の位置及び方向の固定が成されるための厳密なアライメントも要求されるため、当該調整がなお困難となる。なお、非特許文献１のように中赤外光のような不可視の光を扱う場合には、当該調整が特に困難となる。
　本開示は、出力光の位置及び方向を容易に調整可能とする光学キット、及び、光学装置を提供することを目的とする。
　本開示に係る光学キットは、レーザ光を出力するレーザ光源の外部共振器を含む光学系を構成するための光学キットであって、主面を含むベースと、主面に設けられ、レーザ光源を保持するための光源保持部と、主面に設けられ、光学系を保持するための保持部と、を備え、光学系は、レーザ光源から出射され、第１方向から入射したレーザ光を回折して０次の回折光を第１方向に交差する第２方向に反射する反射型回折格子、及び反射型回折格子からの回折光を第１方向及び第２方向と異なる第３方向に反射するミラーとからなるコーナーリフレクタと、コーナーリフレクタからの回折光が順に通過する光学開口を形成するように第３方向に配列される第１開口部材及び第２開口部材と、を含み、保持部は、コーナーリフレクタを保持するためのリフレクタ保持部と、第１開口部材を保持するための第１開口部材保持部と、第２開口部材を保持するための第２開口部材保持部と、を有し、リフレクタ保持部は、反射型回折格子及びミラーのそれぞれにおいて、回折光の光軸を調整可能とする第１機構と、含み、第１開口部材保持部は、第３方向について、光源保持部により保持されたレーザ光源のレーザ光の出射面よりもリフレクタ保持部側に位置し、第２開口部材保持部は、第３方向について、光源保持部により保持されたレーザ光源のレーザ光の出射面よりもリフレクタ保持部と反対側に位置する。
　この光学キットを用いることにより、次のように出力光の位置及び方向を調整可能である。すなわち、まず、コーナーリフレクタをリフレクタ保持部に保持させる。そして、コーナーリフレクタを介して第１開口部材の光学開口を通過した回折光の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、第２機構によって反射型回折格子からの回折光の光軸を調整する。第１開口部材の光学開口を通過した回折光の光強度の最大値が得られたら、第１開口部材の光学開口を十分に拡大するか、或いは第１開口部材を一旦除くかした後に、コーナーリフレクタを介して第２開口部材の光学開口を通過した回折光の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、第１機構によってミラーからの回折光の光軸を調整する。第１開口部材の光学開口の中心と第２開口部材の光学開口の中心とは、ベース及び保持部の機械加工精度の範囲で一の直線に一致させ得る。したがって、第１開口部材の光学開口を通過した回折光の強度をモニタしながらの回折光の光軸調整と、第２開口部材の光学開口を通過した回折光の強度をモニタしながらの回折光の光軸調整と、を交互に繰り返すことにより、第１開口部材及び第２開口部材の光学開口を通過する回折光の光軸を、当該一の直線に一致させ得る。
　これらの調整の結果、レーザ光源から出力されてコーナーリフレクタを介して第１開口部材及び第２開口部材の光学開口を通過する回折光の光軸を、当該一の直線に一致させ得る。これにより、出力光の位置及び方向の固定が図られる。このように、この光学キットによれば、出力光の位置及び方向を容易に調整可能となる。特に、この光学キットでは、第１開口部材保持部が、光源保持部により保持されたレーザ光源のレーザ光の出射面よりもリフレクタ保持部側に位置し、且つ、第２開口部材保持部が、光源保持部により保持されたレーザ光源のレーザ光の出射面よりもリフレクタ保持部と反対側に位置する。つまり、この光学キットでは、第１開口部材と第２開口部材との距離が確保される。よって、第１開口部材の光学開口及び第２開口部材の光学開口の両方を通過する回折光の光軸（当該一の直線）の傾きが抑制され、出力光の位置及び方向をより高精度に調整可能となる。
　本開示に係る光学キットでは、光学系は、レーザ光源とコーナーリフレクタとの間に配置され、第１方向にレーザ光が入力されるレンズと、コーナーリフレクタがない場合にレンズを通過したレーザ光が通過する光学開口を形成するように配置された第３開口部材と、を含み、反射型回折格子には、レンズを通過したレーザ光が入射され、保持部は、レンズを保持するためのレンズ保持部と、第３開口部材を保持するための第３開口部材保持部と、を有し、リフレクタ保持部は、コーナーリフレクタの全体を主面に沿って回動可能に保持する第２機構を含んでもよい。
　この場合には、次のように、出力光の位置及び方向を調整可能となる。すなわち、まず、保持部のうちのリフレクタ保持部を除く各保持部に、光学系のうちのコーナーリフレクタを除く各光学部品を保持させる。また、レーザ光源から出力されたレーザ光が、レンズ保持部に保持されたレンズを介して、第３開口部材保持部に保持された第３開口部材の光学開口を通過するように、レーザ光源を設置する。次に、第３開口部材の光学開口を通過したレーザ光の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるようにレンズに対するレーザ光源の位置を調整する。これにより、レーザ光源の発光点とレンズの中心との位置合わせが達成される。レンズの中心と第３開口部材の光学開口の中心とは、ベース及び保持部の機械加工精度の範囲で別の直線に一致させ得る。したがって、上記の工程によって、レーザ光源から出力されてレンズを通過するレーザ光の光軸が、当該別の直線に一致させられる。
　その後は、上記と同様に、第２開口部材及び第３開口部材を用いた調整が行われ得る。すなわち、コーナーリフレクタをリフレクタ保持部に保持させる。そして、コーナーリフレクタを介して第１開口部材の光学開口を通過した回折光の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、第２機構によって反射型回折格子からの回折光の光軸を調整する。第１開口部材の光学開口を通過した回折光の光強度の最大値が得られたら、第１開口部材の光学開口を十分に拡大するか、或いは第１開口部材を一旦除くかした後に、コーナーリフレクタを介して第２開口部材の光学開口を通過した回折光の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、第１機構によってミラーからの回折光の光軸を調整する。第１開口部材の光学開口の中心と第２開口部材の光学開口の中心とは、ベース及び保持部の機械加工精度の範囲で上記の別の直線に平行な一の直線に一致させ得る。したがって、第１開口部材の光学開口を通過した回折光の強度をモニタしながらの回折光の光軸調整と、第２開口部材の光学開口を通過した回折光の強度をモニタしながらの回折光の光軸調整と、を交互に繰り返すことにより、第１開口部材及び第２開口部材の光学開口を通過する回折光の光軸を、当該一の直線に一致させ得る。
　これらの２つの調整の結果、レーザ光源から出力されてレンズを通過するレーザ光の光軸と、コーナーリフレクタを介して第１開口部材及び第２開口部材の光学開口を通過する回折光の光軸とを、それぞれ直線に一致させ得る。このように、この光学キットによれば、出力光の位置及び方向を容易に調整可能である。なお、光軸が合わせられる２つの直線が互いに平行であるとき（すなわち、第３方向が第１方向の反対方向であるとき）、上記の調整により反射型回折格子の反射面とミラーの反射面との直交が保証され、第１機構によるコーナーリフレクタの回転によって出力光（回折光）の波長を選択するときの出力光の位置及び方向の固定が図られる。したがって、出力光の波長を選択するときの出力光の位置及び方向が固定される構成を容易に実現可能となる。
　本開示に係る光学キットでは、第１開口部材保持部とレンズ保持部とは、第２方向に沿って配列されていてもよい。このように、レーザ光源の出射面とコーナーリフレクタとの間のスペースを活用できる。
　本開示に係る光学キットでは、レーザ光源は、レーザ光を発振するレーザ素子と、レーザ光の出射面と反対側においてレーザ素子に設けられ、レーザ素子を冷却するための冷却部と、を含み、第２開口部材保持部は、第３方向について、冷却部よりもリフレクタ保持部と反対側に位置していてもよい。この場合、第１開口部材と第２開口部材との距離をより確実に確保しつつ、第２開口部材を用いた光軸調整に対する冷却部からの排熱の影響を抑制できる。
　本開示に係る光学キットにおいては、第１機構は、反射型回折格子及びミラーのそれぞれを、互に独立して主面に沿った回転軸の周りに回動可能に保持することにより、回折光の光軸を調整可能としてもよい。このように、反射型回折格子及びミラーのそれぞれを、互に独立して主面に沿った回転軸の周りに回動可能に保持することによって、回折光の光軸を調整可能とできる。
　本開示に係る光学キットにおいては、リフレクタ保持部は、反射型回折格子が主面に沿って回動しないように反射型回折格子を保持すると共に、ミラーが独立して主面に沿って回動するようにミラーを保持する第３機構をさらに含んでもよい。この場合、回折光の波長の意図しない変更を抑制しつつ、ミラーからの回折光の光軸が調整可能となる。
　本開示に係る光学キットにおいては、リフレクタ保持部は、コーナーリフレクタを第２方向に沿って移動可能に保持する第４機構をさらに含んでもよい。この場合、コーナーリフレクタから出射される回折光の光軸調整の自由度が向上する。
　本開示に係る光学キットは、レーザ光源を保持するための光源保持部をさらに備えてもよい。この場合、レーザ光源の交換に際して、レーザ光源の位置決めが容易となると共に、レーザ光源の発光点とレンズの中心との位置合わせが容易となる。
　本開示に係る光学装置は、上記の光学キットと、レンズ保持部に保持されたレンズと、リフレクタ保持部に保持されたコーナーリフレクタと、第１開口部材保持部に保持された第１開口部材と、第２開口部材保持部に保持された第２開口部材と、第３開口部材保持部に保持された第３開口部材と、を備える。この光学装置によれば、上述した理由によって、出力光の位置及び方向を容易に且つ高精度に調整可能である。
　本開示に係る別の光学装置は、レーザ光を出力するレーザ光源の外部共振器を含む光学系が構成された光学装置であって、当該光学装置の所定面に設けられ、レーザ光源を保持するための光源保持部と、所定面に設けられ、光学系を保持するための保持部と、を備え、光学系は、レーザ光源から出射され、第１方向から入射したレーザ光を回折して０次の回折光を第１方向に交差する第２方向に反射する反射型回折格子、及び反射型回折格子からの回折光を第１方向及び第２方向と異なる第３方向に反射するミラーとからなるコーナーリフレクタと、コーナーリフレクタからの回折光が順に通過する光学開口を形成するように第３方向に配列される第１開口部材及び第２開口部材と、を含み、保持部は、コーナーリフレクタを保持するためのリフレクタ保持部と、第１開口部材を保持するための第１開口部材保持部と、第２開口部材を保持するための第２開口部材保持部と、を有し、リフレクタ保持部は、反射型回折格子及びミラーのそれぞれにおいて、回折光の光軸を調整可能とする第１機構を含み、第１開口部材保持部は、第３方向について、光源保持部により保持されたレーザ光源のレーザ光の出射面よりもリフレクタ保持部側に位置し、第２開口部材保持部は、第３方向について、光源保持部により保持されたレーザ光源のレーザ光の出射面よりもリフレクタ保持部と反対側に位置する。この光学装置によれば、上述した理由によって、出力光の位置及び方向を容易且つ高精度に調整可能である。
　本開示によれば、出力光の位置及び方向を容易に調整可能とする光学キット、及び、光学装置を提供できる。
本実施形態に係るレーザ装置を示す模式的な平面図である。 図１に示されたレーザ装置の模式的な側面図である。 図１，２に示されたレーザ光源の構成の一例を示す模式図である。 図２に示された１つの保持部を示す斜視図である。 光軸調整方法の各工程を示す模式的な平面図である。 光軸調整方法の各工程を示す模式的な平面図である。 光軸調整方法の各工程を示す模式的な平面図である。 光軸調整方法の各工程を示す模式的な平面図である。 本実施形態に係る光学キットを用いて上記の光軸調整方法を行った結果の一例を示すグラフである。 本実施形態に係る光学キットを用いて上記の光軸調整方法を行った結果の一例を示すグラフである。 本実施形態に係る光学キットを用いて上記の光軸調整方法を行った結果の一例を示すグラフである。 変形例を説明するための平面図である。
　以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一の要素同士、または、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、各図において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。
　図１は、本実施形態に係るレーザ装置を示す模式的な平面図である。図２は、図１に示されたレーザ装置の模式的な側面図である。図１，２に示されるように、レーザ装置（光学装置）１００は、レーザ光源１０１、レンズ１０２、コーナーリフレクタ１０３、アイリス（第３開口部材）１０６、アイリス（第１開口部材）１０７、及び、アイリス（第２開口部材）１０８を備えている。コーナーリフレクタ１０３は、反射型回折格子１０４とミラー１０５とを含む。なお、図２では、アイリス１０７及び後述する保持部１７とアイリス１０８及び後述する保持部１８との位置関係の説明の容易化のため、アイリス１０７及び保持部１７に重複するレンズ１０２及び後述する保持部１２を破線で示している。
　レーザ装置１００においては、直線Ｓ１、直線Ｓ２、及び直線Ｓ３が規定されている。直線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は仮想線である。直線Ｓ１、直線Ｓ２、及び直線Ｓ３は、Ｘ軸方向（負方向が第２方向である）及びＹ軸方向からみて互に平行である。直線Ｓ１～Ｓ３は、Ｚ軸方向（正方向が第１方向であり、負方向が第３方向である）に沿っている。直線Ｓ１と直線Ｓ２とは、直線Ｓ３からの距離が等距離とされている。換言すれば、直線Ｓ３は、直線Ｓ１と直線Ｓ２との中間を通っている。
　レーザ光源１０１は、特に限定されないが、一例として量子カスケードレーザである。レーザ光源１０１は、レーザ光Ｌ１を出力する。レーザ光Ｌ１の波長は、例えば３μｍ～１５μｍである。レンズ１０２は、レーザ光源１０１から出力されたレーザ光Ｌ１をＺ軸正方向（第１方向）に入力してコリメートする。レンズ１０２は、レーザ光源１０１が上記の量子カスケードレーザである場合には、例えば、ＺｎＳｅやＧｅを材質とした非球面レンズである。一例として、レンズ１０２のレーザ光源１０１側の面、及び、その反対側の面には、低反射コートが施されている。レーザ光源１０１の発光点と、レンズ１０２の中心点とは、互に実質的に一致しており、直線Ｓ１上に位置する。
　レンズ１０２から出射されたレーザ光Ｌ１は、コーナーリフレクタ１０３に入射する。コーナーリフレクタ１０３に入射したレーザ光Ｌ１は、反射型回折格子１０４に入射する。すなわち、反射型回折格子は、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光Ｌ１を、Ｚ軸正方向（第１方向）から入力する。反射型回折格子１０４におけるレーザ光Ｌ１の入射位置は、反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓ（図４参照）と直線Ｓ１との交点である。また、一例として、レーザ光Ｌ１の反射面１０４ｓへの入射角（直線Ｓ１と反射面１０４ｓの垂線とのなす角）は、３０°である。反射型回折格子１０４の単位長さあたりの溝本数や溝の形状等は、レーザ光源１０１の発振波長に合わせて適宜設定され得るが、レーザ光源１０１が上記の量子カスケードレーザである場合には、例えば、１ｍｍあたりの溝本数を１５０本とし、ブレーズ波長を６μｍとし得る。
　反射型回折格子１０４に入射したレーザ光Ｌ１の０次の回折光Ｌ２（反射面１０４ｓからの出射角度が通常の平面反射と同様であり、回折格子による波長分散の影響を受けない成分）、すなわち、レンズ１０２を通過したレーザ光Ｌの回折光Ｌ２は、Ｘ軸負方向（第２方向）に反射される。換言すれば、反射型回折格子１０４は、Ｚ軸正方向から入射したレーザ光Ｌ１を回折して０次の回折光Ｌ２をＸ軸負方向に反射する。反射型回折格子１０４に入射したレーザ光Ｌ１の１次の回折光Ｌ３は、Ｚ軸負方向（第３方向）に回折されてレンズ１０２に入射し、レンズ１０２により集光されてレーザ光源１０１のレーザ光Ｌ１の出射端面に結合される。これにより、レーザ光源１０１と反射型回折格子１０４との間に外部共振器が形成される。換言すれば、反射型回折格子１０４は、Ｚ軸正方向から入射したレーザ光Ｌ１を回折して１次の回折光Ｌ３をＺ軸負方向に向かわせる。
　反射型回折格子１０４によりＸ軸負方向に反射された回折光Ｌ２は、ミラー１０５に入射する。ミラー１０５における回折光Ｌ２の入射位置は、ミラー１０５の反射面１０５ｓ（図４参照）と直線Ｓ２との交点である。反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓとミラー１０５の反射面１０５ｓとは、互に直交している。ミラー１０５は、レーザ光源１０１から出力される光に対して９０％以上の反射率を有するものであればよい。一例として、ミラー１０５としては、表面に金を蒸着した平面金ミラーを用いることができる。ミラー１０５に入射した回折光Ｌ２、すなわち、反射型回折格子１０４からの回折光Ｌ２は、Ｚ軸負方向（第３方向）に反射される。
　ミラー１０５によって反射された回折光Ｌ２、すなわち、コーナーリフレクタ１０３からの回折光Ｌ２は、アイリス１０７の光学開口１０７ｈ及びアイリス１０８の光学開口１０８ｈを順に通過する。すなわち、アイリス１０７，１０８は、コーナーリフレクタ１０３からの回折光Ｌ２が順に通過する光学開口１０７ｈ，１０８ｈを形成するようにＺ軸負方向に配列されている。アイリス１０７の光学開口１０７ｈとアイリス１０８の光学開口１０８ｈとは、Ｚ軸方向に沿って（第１方向及び第３方向に沿って）互いに対向している。アイリス１０６～１０８は、絞りによって穴の径（光学開口のサイズ）を調節可能な光学部材であり、互に同一のものでも異なるものでもよい。ただし、アイリス１０６～１０８の最小の絞り径は、不可視のレーザ光の空間的な光軸位置を一定の範囲内に限定する意図から、少なくとも１ｍｍ以下とすることができる。
　アイリス１０７とアイリス１０８とは、光学開口１０７ｈの中心と光学開口１０８ｈの中心とが直線Ｓ２上で一致するように配置されている。アイリス１０８を出射した回折光Ｌ２は、外部に出力される。アイリス１０６は、コーナーリフレクタ１０３がない場合に、レンズ１０２を通過したレーザ光Ｌ１が光学開口１０６ｈを通過するように配置されている。レンズ１０２とアイリス１０６の光学開口１０６ｈとは、Ｚ軸方向に沿って（第１方向及び第３方向に沿って）互いに対向している。アイリス１０６は、その光学開口１０６ｈの中心が、レーザ光源１０１の発光点、及び、レンズ１０２の中心と共に、直線Ｓ１上で一致するように配置されている。
　レーザ装置１００においては、以上の構成によって、コーナーリフレクタ１０３を回転させて出力光（回折光Ｌ２）の波長を変更したときに、出力光の位置及び方向が不変とされる。
　以上のレーザ装置１００、すなわち、レーザ光源１０１とレーザ光源１０１の外部共振器を含む他の光学系とは、光学キット１０により構成されている。引き続いて、レーザ装置１００を構成するための光学キットについて説明する。光学キット１０は、主面１１ｓを含むベース１１と、上記の各光学部品を保持する保持部と、を備える。ベース１１は、平板状であり、一体的に形成されている。なお、ベース１１には、凹凸構造が形成されていてもよい。この場合、当該凹凸構造の複数の凸部の頂面であって、一方側に臨む複数の面が主面１１ｓを構成していてもよい。この場合、主面１１ｓを構成する複数の面は、互に平行であってもよい。保持部は、レンズ１０２を保持するための保持部（レンズ保持部）１２、コーナーリフレクタ１０３を保持するための保持部（リフレクタ保持部）１３、アイリス１０６を保持するための保持部（第３開口部材保持部）１６、アイリス１０７を保持するための保持部（第１開口部材保持部）１７、アイリス１０８を保持するための保持部（第２開口部材保持部）１８、及び、レーザ光源１０１を保持するための保持部（光源保持部）１９を有する。
　直線Ｓ１～Ｓ３は、ベース１１の主面１１ｓに平行な平面内に位置する。換言すれば、保持部１２、保持部１６～１８、及び、保持部１９は、レンズ１０２の中心、光学開口１０６ｈ～１０８ｈの中心、及び、レーザ光源１０１の発光点の主面１１ｓからの高さが一致するように、レンズ１０２、アイリス１０６～１０８、及び、レーザ光源１０１を保持している。保持部１２と保持部１６とは、Ｚ軸方向に沿って（第１方向及び第３方向に沿って）配置されている。保持部１７と保持部１８とは、Ｚ軸方向に沿って（第１方向及び第３方向に沿って）配置されている。保持部１６～１８は、互に同一のものであってもよい。また、保持部１６～１８の主面１１ｓからの高さは、互に同一であってもよい。これらの場合、保持部１６～１８が同一（同じ高さ）であるため、同一形状のアイリス（開口部材）を用いれば機械加工精度の範囲で容易に光学開口の中心の高さを一致させることができる。
　ここで、保持部１７（及びアイリス１０７）は、Ｚ軸負方向について、保持部１９により保持されたレーザ光源１０１のレーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓよりも保持部１３側に位置している。また、保持部１８（及びアイリス１０８）は、Ｚ軸負方向について、保持部１９により保持されたレーザ光源１０１のレーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓよりも保持部１３と反対側に位置している。すなわち、Ｘ軸方向からみたとき、保持部１７（及びアイリス１０７）、出射面１０１ｓ、及び、保持部１８（アイリス１０８）が、この順でＺ軸負方向に配列されることとなる。
　また、保持部１２（及びレンズ１０２）は、出射面１０１ｓと保持部１３（コーナーリフレクタ１０３）との間に配置されている。そして、保持部１２（及びレンズ１０２）及び保持部１７（及びアイリス１０７）は、Ｘ軸方向に沿って配列されている。すなわち、Ｘ軸方向からみたとき、保持部１２（レンズ１０２）と保持部１７（及びアイリス１０７）は、互いに重なるように配置されている。
　図３は、図１，２に示されたレーザ光源の構成の一例を示す模式図である。図３に示されるように、レーザ光源１０１は、レーザ光を発振するレーザ素子１１０と、レーザ素子１１０が搭載される搭載基板１２０と、搭載基板１２０が設置される底壁部１３０と、底壁部１３０に設けられ、レーザ素子１１０及び搭載基板１２０を底壁部１３０と共に封止するパッケージＰを構成する蓋部材１５０と、パッケージＰ内において底壁部１３０と搭載基板１２０との間に介在された冷却素子１４０と、を備えている。レーザ素子１１０は、例えば量子カスケードレーザである。冷却素子１４０は、レーザ素子１１０を冷却するためのものであり、例えばペルチェ素子である。レーザ素子１１０の一端面１１０ｓは、レーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓである。ただし、パッケージＰには、蓋部材１５０においてレーザ光Ｌ１を透過する窓部１５５が形成されている。したがって、この窓部１５５におけるパッケージＰの外側に臨む面１５５ｓがレーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓであり得る。
　レーザ光源１０１は、さらに、底壁部１３０を保持することによりレーザ光源１０１の全体を保持する。例えばＬ字状のブラケット１６０（例えば保持部１９の一部）を備えている。さらに、レーザ光源１０１は、ブラケット１６０における底壁部１３０と反対側に設けられたヒートシンク１７０と、ヒートシンク１７０に取り付けられたファン１８０と、をさらに備えている。ヒートシンク１７０は、例えば空冷式である。ヒートシンク１７０及びファン１８０は、レーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓと反対側においてレーザ素子１１０に設けられ、レーザ素子１１０を冷却するための冷却部として機能する。図１，２に示されるように、保持部１８（アイリス１０８）は、Ｚ負方向について、この冷却部よりもさらに保持部１３（コーナーリフレクタ１０３）と反対側の位置（より外側）に位置されている。
　図４は、図２に示された（コーナーリフレクタを保持する）保持部を示す斜視図である。図４に示されるように、保持部１３は、コーナーリフレクタ１０３の全体を回動可能に保持すると共に、反射型回折格子１０４及びミラー１０５を互いに独立して回動可能に保持している。より具体的には、保持部１３は、コーナーリフレクタ１０３の全体をベース１１の主面１１ｓに交差（直交）する回転軸Ａ１の周りに（すなわち、主面１１ｓに沿って）回動可能に保持する機構（第２機構）２１を有している。回転軸Ａ１は、反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓ（の延長線）とミラー１０５の反射面１０５ｓ（の延長線）との直角をなす交点Ｃ１を通る。
　また、保持部１３は、反射型回折格子１０４を主面１１ｓ及び反射面１０４ｓに沿った回転軸Ａ２の周りに独立して回動可能に保持すると共に、ミラー１０５を主面１１ｓ及び反射面１０５ｓに沿った回転軸Ａ３の周りに独立して回動可能に保持する機構（第１機構）２２を有している。これにより、機構２２は、反射型回折格子１０４及びミラー１０５のそれぞれにおいて、回折光Ｌ２の光軸を調整可能とする。さらに、保持部１３は、反射型回折格子１０４が主面１１ｓに沿って独立して回動しないように反射型回折格子１０４を保持すると共に、ミラー１０５が主面１１ｓに交差（直交）すると共に反射面１０５ｓに沿った回転軸Ａ４の周りに（すなわち主面１１ｓに沿って）独立して回動可能なように、ミラー１０５を保持する機構（第３機構）２３を有している。
　なお、反射型回折格子１０４の溝は、主面１１ｓに交差（直交）する方向に延びると共に、主面１１ｓに沿って配列されている。すなわち、機構２１は、反射型回折格子１０４を波長選択方向に回動可能に保持し、機構２３は、反射型回折格子１０４が独立して波長選択方向に回動しないように保持している。なお、保持部１３は、例えば、光学ステージやレール等の上に設置されることにより、コーナーリフレクタ１０３をＸ軸方向（第２方向）に沿って平行移動可能に保持する機構（第４機構）（不図示）をさらに含んでもよい。
　引き続いて、以上の光学キット１０を用いたレーザ装置１００の光軸調整方法について説明する。図５～図８は、光軸調整方法の各工程を示す模式的な平面図である。図５は、当該方法の初期状態を示す。当該方法においては、まず、図５に示されるように、保持部のうちのコーナーリフレクタ１０３のための保持部１３を除く各保持部に、上記の光学系のうちのコーナーリフレクタ１０３を除く各光学部品を保持させる。このとき、各保持部は、機械加工精度の範囲において、レンズ１０２の中心とアイリス１０６の光学開口１０６ｈの中心とが直線Ｓ１上で一致するように、且つ、アイリス１０７の光学開口１０７ｈの中心とアイリス１０８の光学開口１０８ｈの中心とが直線Ｓ２上で一致するように、各光学部品を保持する。
　また、レンズ１０２とアイリス１０６との距離、及び、アイリス１０７とアイリス１０８との距離は、レンズ１０２とアイリス１０６の中心を結ぶ直線、及び、アイリス１０７とアイリス１０８の中心を結ぶ直線の直線Ｓ１及び直線Ｓ２からの傾きが１ｍｒａｄ以内の範囲に抑えられる程度確保することができる。例えば、アイリス１０６～１０８の絞り径が１ｍｍの場合、レンズ１０２とアイリス１０６との距離、及び、アイリス１０７とアイリス１０８との距離は、少なくとも８０ｍｍ以上とすることができ、一例として９０ｍｍである。レンズ１０２とアイリス１０６との距離、及び、アイリス１０７とアイリス１０８との距離を８０ｍｍ以上とすることにより、それぞれの中心を結ぶ直線の直線Ｓ１及び直線Ｓ２からの傾きが１ｍｒａｄ以内の範囲に抑えられる。また、直線Ｓ１と直線Ｓ２との距離は、直線Ｓ１，Ｓ２上に各光学部品を配置したときに、それらが互いに干渉しない範囲であればよく上限はないが、光学系の大型化や後述する反射型回折格子１０４の回転に伴うビームの位置ずれの拡大をさけるために、１００ｍｍ以内とすることができ、一例として４０ｍｍである。
　続いて、当該方法においては、図６に示されるように、コーナーリフレクタ１０３が設けられていない状態を維持しつつ、レーザ光源１０１を保持部１９に保持させて設置する。レーザ光源１０１は、出力されたレーザ光Ｌ１が、保持部１２に保持されたレンズ１０２を介して、保持部１６に保持されたアイリス１０６の光学開口１０６ｈを通過するように設置される。さらに、アイリス１０６のレーザ光源１０１とは反対側の位置に、光学開口１０６ｈを通過したレーザ光Ｌ１の光強度を検出可能な検出器５０を設置する。
　そして、アイリス１０６の光学開口１０６ｈを通過したレーザ光Ｌ１の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるようにレンズ１０２に対するレーザ光源１０１の位置を調整する。これにより、レーザ光源１０１の発光点とレンズ１０２の中心との位置合わせが達成される。レンズ１０２の中心とアイリス１０６の光学開口１０６ｈの中心とは、ベース１１及び保持部の機械加工精度の範囲で一の直線Ｓ１に一致させ得る。
　以上の工程によって、レーザ光源１０１から出力されてレンズ１０２を通過するレーザ光Ｌの光軸が、直線Ｓ１に一致させられる。なお、この段階では、レーザ光源１０１とレンズ１０２との距離については最適化されていない。この段階では、光強度のモニタのために、レーザ光Ｌ１がアイリス１０６付近で集光するように、レーザ光源１０１とレンズ１０２との距離を調整しておけばよい。
　続いて、当該方法においては、図７に示されるように、コーナーリフレクタ１０３を保持部１３に保持させて設置する。ここでは、反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓとミラー１０５の反射面１０５ｓとは、目視のレベルで概ね直交していればよい。反射面１０４ｓと反射面１０５ｓとの厳密な直交性は、後述するように、以降の工程を経ることで確保される。また、このとき、レーザ光Ｌ１の反射面１０４ｓへの入射角を、反射面１０４ｓとレーザ光源１０１との間で外部共振器が成立する角度、すなわち、１次の回折光Ｌ３がレンズ１０２を介してレーザ光源１０１にフィードバックされる角度に設定しておくことができる。上述したように、この段階では、レーザ光源１０１とレンズ１０２との距離が最適化なされていないため、外部共振が成立しないが、反射型回折格子１０４からの戻り光が部分的にレーザ光源１０１に戻されることによって、レーザ光源１０１の光出力が高められる。
　一方で、アイリス１０７のコーナーリフレクタ１０３とは反対側の位置に、光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度を検出可能な検出器５０を設置する。そして、コーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０７の（例えば１ｍｍ以下に十分に絞られている）光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、保持部１３の機構２２によって反射型回折格子１０４の角度を調整し、反射型回折格子１０４からの回折光Ｌ２の光軸を調整する。このとき、第４機構によって、コーナーリフレクタ１０３の全体をＸ軸方向に沿って移動させることにより、回折光Ｌ２の光軸をさらに調整することができる。
　続いて、図８に示されるように、アイリス１０７の光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度の最大値が得られたら、アイリス１０７の光学開口１０７ｈを十分に拡大すると共に、アイリス１０８のアイリス１０７とは反対側の位置に、光学開口１０８ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度を検出可能な検出器５０を設置する。そして、コーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０８の（例えば１ｍｍ以下に十分に絞られている）光学開口１０８ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、保持部１３の機構２２及び機構２３によって、ミラー１０５の角度を調整し、ミラー１０５からの回折光Ｌ２の光軸を調整する。
　アイリス１０７の光学開口１０７ｈの中心とアイリス１０８の光学開口１０８ｈの中心とは、ベース１１及び保持部の機械加工精度の範囲で直線Ｓ２に一致させ得る。したがって、アイリス１０７の光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の強度をモニタしながらの回折光Ｌ２の光軸調整と、アイリス１０８の光学開口１０８ｈを通過した回折光Ｌ２の強度をモニタしながらの回折光Ｌ２の光軸調整と、を交互に繰り返すことにより、アイリス１０７，１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを順に通過する回折光Ｌ２の光軸を、直線Ｓ２に一致させることができる。
　これらの調整の結果、レーザ光源１０１から出力されてレンズ１０２を通過するレーザ光Ｌ１の光軸と、コーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０７，１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを通過する回折光Ｌ２の光軸とを、互に平行な２つの直線Ｓ１，Ｓ２に一致させることができる。また、これにより、反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓとミラー１０５の反射面１０５ｓとの直交が保証され、機構２１によるコーナーリフレクタ１０３の回転によって出力光（回折光Ｌ２）の波長を選択するときの出力光の位置及び方向の固定が図られる。
　最後に、当該方法においては、アイリス１０７，１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを十分に拡大した状態で、光学開口１０８ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度が、アイリス１０８から任意の距離で最大となるように、レーザ光源１０１とレンズ１０２との距離を調整する。これにより、レーザ光源１０１からのレーザ光Ｌ１がレンズ１０２によってコリメートされるようになると共に、レーザ光源１０１と反射型回折格子１０４とが光学的に結合され、反射型回折格子１０４を共振器の一端とする外部共振が成立させられる。以上のように当該方法によれば、レーザ光源１０１を設置した後に、アイリス１０６～１０７の順に光を通す作業を行うのみで、外部共振器の光軸調整が可能である。
　以上説明したように、光学キット１０を用いることにより、次のように出力光の位置及び方向を調整可能である。すなわち、まず、コーナーリフレクタ１０３を保持部１３に保持させる。そして、コーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０７の光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、機構２２によって反射型回折格子１０４からの回折光Ｌ２の光軸を調整する。アイリス１０７の光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度の最大値が得られたら、アイリス１０７の光学開口１０７ｈを十分に拡大するか、或いはアイリス１０７を一旦除くかした後に、コーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０８の光学開口１０８ｈを通過した回折光Ｌ２の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるように、機構２２によってミラー１０５からの回折光Ｌ２の光軸を調整する。アイリス１０７の光学開口１０７ｈの中心とアイリス１０８の光学開口１０８ｈの中心とは、ベース１１及び保持部１７，１８の機械加工精度の範囲で直線Ｓ２に一致させ得る。したがって、アイリス１０７の光学開口１０７ｈを通過した回折光Ｌ２の強度をモニタしながらの回折光Ｌ２の光軸調整と、アイリス１０８の光学開口１０８ｈを通過した回折光Ｌ２の強度をモニタしながらの回折光の光軸調整と、を交互に繰り返すことにより、アイリス１０７及びアイリス１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを通過する回折光Ｌ２の光軸を、当該一の直線に一致させ得る。
　これらの調整の結果、レーザ光源１０１から出力されてコーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０７及びアイリス１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを通過する回折光Ｌ２の光軸を、直線Ｓ２に一致させ得る。これにより、出力光の位置及び方向の固定が図られる。このように、光学キット１０によれば、出力光の位置及び方向を容易に調整可能となる。特に、光学キット１０では、保持部１７（アイリス１０７）が、保持部１９により保持されたレーザ光源１０１のレーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓよりも保持部１３側に位置し、且つ、保持部１８（アイリス１０８）が、出射面１０１ｓよりも保持部１３と反対側に位置する。つまり、光学キット１０では、アイリス１０７とアイリス１０８との距離が確保される。よって、アイリス１０７の光学開口１０７ｈ及びアイリス１０８の光学開口１０８ｈの両方を通過する回折光Ｌ２の光軸（当該一の直線）の傾きが抑制され、出力光の位置及び方向をより高精度に調整可能となる。
　また、光学キット１０では、光学系は、レーザ光源１０１とコーナーリフレクタ１０３との間に配置され、Ｚ軸正方向にレーザ光Ｌ１が入力されるレンズ１０２と、コーナーリフレクタ１０３がない場合にレンズ１０２を通過したレーザ光Ｌ１が通過する光学開口１０６ｈを形成するように配置されたアイリス１０６と、を含み、反射型回折格子１０４には、レンズ１０２を通過したレーザ光Ｌ１が入射され、保持部は、レンズ１０２を保持するための保持部１２と、アイリス１０６を保持するための保持部１６と、を有し、保持部１３は、コーナーリフレクタ１０３の全体を主面に沿って回動可能に保持する機構２１を含んでいる。
　このため、次のように、出力光の位置及び方向を調整可能となる。すなわち、まず、保持部１３を除く各保持部に、光学系のうちのコーナーリフレクタ１０３を除く各光学部品を保持させる。また、レーザ光源１０１から出力されたレーザ光Ｌ１が、保持部１２に保持されたレンズ１０２を介して、保持部１６に保持されたアイリス１０６の光学開口１０６ｈを通過するように、レーザ光源１０１を設置する。次に、アイリス１０６の光学開口１０６ｈを通過したレーザ光Ｌ１の光強度をモニタしつつ、当該光強度の最大値が得られるようにレンズ１０２に対するレーザ光源１０１の位置を調整する。これにより、レーザ光源１０１の発光点とレンズ１０２の中心との位置合わせが達成される。レンズ１０２の中心とアイリス１０６の光学開口１０６ｈの中心とは、ベース１１及び保持部１６の機械加工精度の範囲で直線Ｓ１に一致させ得る。したがって、上記の工程によって、レーザ光源１０１から出力されてレンズ１０２を通過するレーザ光Ｌ１の光軸が、当該直線Ｓ１に一致させられる。
　その後は、上記と同様に、アイリス１０７及びアイリス１０８を用いた調整を行うことにより、アイリス１０７及びアイリス１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを通過する回折光Ｌ２の光軸を、当該直線Ｓ２に一致させ得る。
　これらの２つの調整の結果、レーザ光源１０１から出力されてレンズを通過するレーザ光Ｌ１の光軸と、コーナーリフレクタ１０３を介してアイリス１０７，１０８の光学開口１０７ｈ，１０８ｈを通過する回折光Ｌ２の光軸とを、互に平行な２つの直線Ｓ１，Ｓ２に一致させ得る。これにより、反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓとミラー１０５の反射面１０５ｓとの直交が保証され、機構２１によるコーナーリフレクタ１０３の回転によって出力光（０次の回折光）の波長を選択するときの出力光の位置及び方向の固定が図られる。このように、この光学キット１０によれば、出力光の位置及び方向を容易に調整可能であり、ひいては、出力光の波長を選択するときの出力光の位置及び方向が固定される構成を容易に実現可能となる。
　また、光学キット１０では、保持部１７（アイリス１０７）と保持部１２（レンズ１０２）とは、Ｘ軸方向に沿って配列されている。このように、レーザ光源１０１の出射面１０１ｓとコーナーリフレクタ１０３との間のスペースを活用できる。
　また、光学キット１０では、レーザ光源１０１は、レーザ光Ｌ１を発振するレーザ素子１１０と、レーザ光Ｌ１の出射面１０１ｓと反対側においてレーザ素子１１０に設けられ、レーザ素子１１０を冷却するための冷却部（ヒートシンク１７０及びファン１８０）と、を含む。そして、保持部１８（アイリス１０８）は、Ｚ軸負方向（第３方向）について、冷却部よりも保持部１３（コーナーリフレクタ１０３）と反対側に位置している。このため、アイリス１０７，１０８の間の距離をより確実に確保しつつ、アイリス１０８を用いた光軸調整に対する冷却部からの排熱の影響を抑制できる。
　また、光学キット１０では、機構２２は、反射型回折格子１０４及びミラー１０５のそれぞれを、互に独立して主面１１ｓに沿った回転軸の周りに回動可能に保持することにより、回折光Ｌ２の光軸を調整可能としている。このため、反射型回折格子１０４及びミラー１０５のそれぞれを、互に独立して主面１１ｓに沿った回転軸の周りに回動可能に保持することによって、回折光Ｌ２の光軸を調整可能とできる。
　また、光学キット１０では、保持部１３は、反射型回折格子１０４が主面１１ｓに沿って回動しないように反射型回折格子１０４を保持すると共に、ミラー１０５が独立して主面１１ｓに沿って回動するようにミラー１０５を保持する機構２３をさらに含んでいる。この場合、回折光Ｌ２の波長の意図しない変更を抑制しつつ、ミラー１０５からの回折光Ｌ２の光軸が調整可能となる。
　また、光学キット１０においては、保持部１３は、コーナーリフレクタ１０３をＸ軸方向に沿って移動可能に保持する第４機構をさらに含んでもよい。この場合、コーナーリフレクタ１０３から出射される回折光Ｌ３の光軸調整の自由度が向上する。
　なお、上記の構成において、反射型回折格子１０４の角度、つまりコーナーリフレクタ１０３の角度を変化させてもミラー１０５で反射された回折光Ｌ２の光軸に位置ずれを生じさせないためには、反射型回折格子１０４とミラー１０５の反射面１０４ｓ，１０５ｓが互いに直角であり、かつ、コーナーリフレクタ１０３の回転中心（回転軸Ａ１の位置）が直線Ｓ１及び直線Ｓ２から等しい距離に配置される必要がある。
　しかしながら、これらの条件は、２本の平行な直線Ｓ１，Ｓ２に光軸を合わせるための上記の光軸調整方法の結果として自然に成立するものであり、上記の手順で光軸調整を行うだけで外部共振器の成立と同時に、コーナーリフレクタ１０３の回転に伴うビームの位置や方向の変化を抑制することができる。上記の光軸調整方法において、予め互いの反射面１０４ｓ，１０５ｓの厳密な直角性にこだわらず反射型回折格子１０４とミラー１０５とを調整機構（機構２２及び機構２３）で調整する方式を採用した理由は、レーザ光源や回折格子の交換によって生じ得るわずかな傾きや位置ずれ、あるいはレンズ１０２とアイリス１０６～１０８の位置を決める機械加工精度やアイリス１０６～１０８の開口径に依存した理想状態からのずれを吸収し、直線Ｓ１，Ｓ２に沿う光軸を実現するためである。
　なお、仮に、上記実施形態に係る構成を用いることなく、反射型回折格子の反射面とミラーの反射面とが厳密に直角に配置されたコーナーリフレクタを別途形成して組み込むことで、コーナーリフレクタの角度変化に伴う出射光の光軸の位置ずれが生じない構成を実現したとしても、所望の位置及び方向に出射光を導くためには上記のような傾きや位置ずれ等を吸収する調整は必要となるし、反射型回折格子の交換のたびに厳密な直角性を有するコーナーリフレクタを形成することは使用者の手間が非常に大きい。すなわち、本実施形態においては、上記のように配置したアイリス１０６～１０８とコーナーリフレクタ１０３の調整機構とを用いることで、レーザ光源や回折格子の交換時における使用者の調整作業の利便性を著しく向上できる。
　さらに本実施形態の光学系では、レーザ光源や回折格子を取り換えてアライメントをやり直した後も、出力光は必ずアイリス１０７，１０８で規定される直線Ｓ２に沿う位置及び方向に取り出されるため、光学部品の交換とそれに伴うアライメント後でも交換前の光軸を再現することができる。従って、本実施形態のレーザ装置１００を波長可変光源として使用する外部の光学系に影響を与えることなく、レーザ光源や回折格子を交換することが可能となる。以上から、本実施形態に係る光学キット１０は、レーザ光源や回折格子等の光学部品の交換とアライメントとを容易に行うことができるような光学キットとして好適ある。
　図９～図１１は、本実施形態に係る光学キットを用いて上記の光軸調整方法を行った結果の一例を示すグラフである。図９では、下側横軸に波数、上側横軸に波長、左側縦軸に規格化された光強度、右側縦軸に平均出力を示している。図９のグラフ中の各プロットが、各光強度のピーク波長（波数）に対する平均出力を示している。図１０は、図９の一部を拡大したグラフである。図９，１０に示されるように、この光学キット１０を用いた光軸調整によれば、１５０ｃｍ－１を超える波長（波数）範囲において、半値全幅１ｃｍ－１未満の単一モードで自在に発振波長の選択が可能なレーザ装置１００を実現できる。
　図１１では、横軸に波数を示し、縦軸にＸ軸方向及びＹ軸方向における出力光の中心からのずれ量を示している。図１１に示されるように、この光学キット１０を用いた光軸調整によれば、１５０ｃｍ－１を超える波長（波数）範囲での波長選択に際して、出力光の位置ずれがＸ軸方向及びＹ軸方向のいずれについても０．５ｍｒａｄの範囲に抑制されるレーザ装置１００を実現できる。このように、この光学キット１０を用いれば、分光等の精密な計測に好適に採用可能な外部共振器光源を提供できる。
　以上の実施形態は、本開示の一例を説明したものである。したがって、本開示は、上記の光学キット１０及びレーザ装置１００に限定されず、任意に変更され得る。
　例えば、保持部１７及びアイリス１０７は、アイリス１０７とアイリス１０８との距離をなるべく長く確保するためには、保持部１７及びアイリス１０７をなるべくコーナーリフレクタ１０３（ミラー１０５）側に配置することができる。しかし、機構２１を用いて、コーナーリフレクタ１０３を回転軸Ａ１の周りに回動させたときに、ミラー１０５が保持部１７及びアイリス１０７に干渉しないようにする必要がある。同様に、コーナーリフレクタ１０３を回転軸Ａ１の周りに回動させたときに、反射型回折格子１０４が保持部１２及びレンズ１０２に干渉しないようにする必要がある。
　このような状況から、図１２を参照して、保持部１２及びレンズ１０２と、保持部１７及びアイリス１０７を最もコーナーリフレクタ１０３に近接させる場合について検討する。反射型回折格子１０４へのレーザ光Ｌ１の入射角θｉを、２５°以上６５°以下であるとする。レーザ光Ｌ１は、直線Ｓ１上のレンズ１０２の中心を通る。一方、反射型回折格子１０４をなるべくベース１１の端に配置したい場合には、反射型回折格子１０４の一端を直線Ｓ３上の交点Ｃ１（反射型回折格子１０４の回転中心）に一致させることができる。このような状況で、反射型回折格子１０４がレーザ光Ｌ１の入射を受けるためには、反射型回折格子１０４は、Ｘ軸正方向について直線Ｓ１と直線Ｓ３との距離Ｄ２だけ延在し、その他端部が直線Ｓ１に至る必要がある。このときの交点Ｃ１から反射型回折格子１０４と直線Ｓ１との交点までの距離は、直線Ｓ１と直線Ｓ３との距離Ｄ２（直線Ｓ１と直線Ｓ２との距離Ｄ１の１／２）を用いて、距離Ｄ２×１／ｃｏｓ６５°と求められる。さらに、レンズ１０２によってコリメートされ、反射型回折格子１０４に入射するレーザ光Ｌ１のビーム径Ｒを考慮すると、反射型回折格子１０４の長さａを、（直線Ｓ１と直線Ｓ３との距離Ｄ２+コリメートされたレーザ光Ｌ１のビーム径Ｒ）×１／ｃｏｓθｉとすることにより、レンズ１０２をよりコーナーリフレクタ１０３側に配置することが可能となる。ミラー１０５についても同様である。
　また、上述したレーザ装置においては、保持部１３は、コーナーリフレクタ１０３を一体的に着脱する構成に限定されない。保持部１３は、コーナーリフレクタ１０３において、反射型回折格子１０４のみを着脱可能に保持してもよい。
　また、アイリス１０６～１０８に代えて、絞り機能を有さない、すなわち、光学開口１０６ｈ～１０８ｈのサイズの調整機能を有さないピンホール等の開口部材を用いてもよい。この場合には、保持部１６～１８は、当該ピンホール等の開口部材を、レーザ光Ｌ１又は回折光Ｌ２の光路から挿抜可能に保持すればよい。すなわち、アイリス１０６～１０８は、レーザ光Ｌ１又は回折光Ｌ２の光路に光学開口を形成可能な任意の部材とすることができる。
　さらに、光軸調整の際のレーザ光Ｌ１又は回折光Ｌ２の光強度のモニタ方法は、検出器５０を用いたものに代えて、感熱性色素等を用いたものとすることができ、特に制限されない。
　ここで、上記実施形態においては、反射型回折格子１０４へのレーザ光のＬ１の入射方向である第１方向がＺ軸正方向であり、ミラー１０５からの回折光Ｌ２の反射方向である第３方向をＺ軸負方向である場合を例示した。すなわち、上記の例では、第３方向が第１方向の反対方向であった。この例では、直線Ｓ１と直線Ｓ２とが互いに平行であり、それぞれＺ軸方向に一致する。しかし、第３方向は、第１方向及び第２方向と異なる方向であればよい。例えば、第３方向（直線Ｓ２）は、Ｚ軸成分に加えてＸ軸成分を含んでもよく、一例として、Ｚ軸成分よりも小さなＸ軸成分を含むことができる。
　このような場合にも、反射型回折格子１０４の反射面１０４ｓ（の延長線）とミラー１０５の反射面１０５ｓ（の延長線）との交点Ｃ１が回転軸Ａ１となっていれば、コーナーリフレクタ１０３を回動して波長のチューニングプロセスを行う際に、出力光の位置及び方向の固定が図られる。なお、この場合には反射型回折格子１０４とミラー１０５とは直角を成さないが、上記実施形態と同様の調整方法により、結果的に直線Ｓ１と直線Ｓ２とが成す角度に応じた所定の角度に反射型回折格子１０４とミラー１０５とが配置される。
　さらに、上記実施形態においては、光学装置の一例として、光学キット１０により構成されるレーザ装置１００を例示した。しかし、光学装置は、光学キット１０を利用するものに限定されない。光学装置は、例えば、所定のレーザ装置であって、当該所定のレーザ装置の筐体といった任意の部材の所定面上に、上記の保持部１２～１９が設けられ、当該保持部１２～１９により保持された上記の光学部品によって、外部共振器を含む光学系が構成されたものであってもよい。この場合には、光源の交換時のみならず、当該装置に組み込まれた光学部品に対して固定具の劣化などによって経年的にズレが生じた場合の調整時にも、出力光の位置及び方向を容易に且つ高精度に調整可能となり、有効である。
　出力光の位置及び方向を容易に調整可能とする光学キット、及び、光学装置を提供できる。
　１０…光学キット、１１…ベース、１１ｓ…主面、１２…保持部（レンズ保持部）、１３…保持部（リフレクタ保持部）、１６…保持部（第３開口部材保持部）、１７…保持部（第１開口部材保持部）、１８…保持部（第２開口部材保持部）、１９…保持部（光源保持部）、２１…機構（第２機構）、２２…機構（第１機構）、２３…機構（第３機構）、１００…レーザ装置（光学装置）、１０１…レーザ光源、１１０…レーザ素子、１０１ｓ…出射面。

Claims (9)

  1. 　レーザ光を出力するレーザ光源の外部共振器を含む光学系を構成するための光学キットであって、
    　主面を含むベースと、
    　前記主面に設けられ、前記レーザ光源を保持するための光源保持部と、
    　前記主面に設けられ、前記光学系を保持するための保持部と、を備え、
    　前記光学系は、
    　前記レーザ光源から出射され、第１方向から入射したレーザ光を回折して０次の回折光を前記第１方向に交差する第２方向に反射する反射型回折格子、及び前記反射型回折格子からの前記回折光を前記第１方向及び前記第２方向と異なる第３方向に反射するミラーとからなるコーナーリフレクタと、
    　前記コーナーリフレクタからの前記回折光が順に通過する光学開口を形成するように前記第３方向に配列される第１開口部材及び第２開口部材と、を含み、
    　前記保持部は、
    　前記コーナーリフレクタを保持するためのリフレクタ保持部と、
    　前記第１開口部材を保持するための第１開口部材保持部と、
    　前記第２開口部材を保持するための第２開口部材保持部と、を有し、
    　前記リフレクタ保持部は、前記反射型回折格子及び前記ミラーのそれぞれにおいて、前記回折光の光軸を調整可能とする第１機構を含み、
    　前記第１開口部材保持部は、前記第３方向について、前記光源保持部により保持された前記レーザ光源の前記レーザ光の出射面よりも前記リフレクタ保持部側に位置し、
    　前記第２開口部材保持部は、前記第３方向について、前記光源保持部により保持された前記レーザ光源の前記レーザ光の前記出射面よりも前記リフレクタ保持部と反対側に位置する、
    　光学キット。
  2. 　前記光学系は、
    　前記レーザ光源と前記コーナーリフレクタとの間に配置され、前記第１方向に前記レーザ光が入力されるレンズと、
    　前記コーナーリフレクタがない場合に前記レンズを通過した前記レーザ光が通過する光学開口を形成するように配置された第３開口部材と、
    　を含み、
    　前記反射型回折格子には、前記レンズを通過した前記レーザ光が入射され、
    　前記保持部は、
    　前記レンズを保持するためのレンズ保持部と、
    　前記第３開口部材を保持するための第３開口部材保持部と、
    　を有し、
    　前記リフレクタ保持部は、前記コーナーリフレクタの全体を前記主面に沿って回動可能に保持する第２機構を含む、
    　請求項１に記載の光学キット。
  3. 　前記第１開口部材保持部と前記レンズ保持部とは、前記第２方向に沿って配列されている、
    　請求項２に記載の光学キット。
  4. 　前記レーザ光源は、
    　前記レーザ光を発振するレーザ素子と、
    　前記レーザ光の前記出射面と反対側において前記レーザ素子に設けられ、前記レーザ素子を冷却するための冷却部と、
    　を含み、
    　前記第２開口部材保持部は、前記第３方向について、前記冷却部よりも前記リフレクタ保持部と反対側に位置する、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載の光学キット。
  5. 　前記第１機構は、前記反射型回折格子及び前記ミラーのそれぞれを、互に独立して前記主面に沿った回転軸の周りに回動可能に保持することにより、前記回折光の光軸を調整可能とする、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の光学キット。
  6. 　前記リフレクタ保持部は、前記反射型回折格子が前記主面に沿って回動しないように前記反射型回折格子を保持すると共に、前記ミラーが独立して前記主面に沿って回動するように前記ミラーを保持する第３機構をさらに含む、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の光学キット。
  7. 　前記リフレクタ保持部は、前記コーナーリフレクタを前記第２方向に沿って移動可能に保持する第４機構をさらに含む、
    　請求項１～６のいずれか一項に記載の光学キット。
  8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の光学キットと、
    　前記光源保持部に保持された前記レーザ光源と、
    　前記リフレクタ保持部に保持された前記コーナーリフレクタと、
    　前記第１開口部材保持部に保持された前記第１開口部材と、
    　前記第２開口部材保持部に保持された前記第２開口部材と、
    　を備える光学装置。
  9. 　レーザ光を出力するレーザ光源の外部共振器を含む光学系が構成された光学装置であって、
    　当該光学装置の所定面に設けられ、前記レーザ光源を保持するための光源保持部と、
    　前記所定面に設けられ、前記光学系を保持するための保持部と、を備え、
    　前記光学系は、
    　前記レーザ光源から出射され、第１方向から入射したレーザ光を回折して０次の回折光を前記第１方向に交差する第２方向に反射する反射型回折格子、及び前記反射型回折格子からの前記回折光を前記第１方向及び前記第２方向と異なる第３方向に反射するミラーとからなるコーナーリフレクタと、
    　前記コーナーリフレクタからの前記回折光が順に通過する光学開口を形成するように前記第３方向に配列される第１開口部材及び第２開口部材と、を含み、
    　前記保持部は、
    　前記コーナーリフレクタを保持するためのリフレクタ保持部と、
    　前記第１開口部材を保持するための第１開口部材保持部と、
    　前記第２開口部材を保持するための第２開口部材保持部と、を有し、
    　前記リフレクタ保持部は、前記反射型回折格子及び前記ミラーのそれぞれにおいて、前記回折光の光軸を調整可能とする第１機構を含み、
    　前記第１開口部材保持部は、前記第３方向について、前記光源保持部により保持された前記レーザ光源の前記レーザ光の出射面よりも前記リフレクタ保持部側に位置し、
    　前記第２開口部材保持部は、前記第３方向について、前記光源保持部により保持された前記レーザ光源の前記レーザ光の前記出射面よりも前記リフレクタ保持部と反対側に位置する、
    　光学装置。
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