(57)【要約】【課題】レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置を提供する。【解決手段】レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置であって、各々が反射性内側表面を備えた第１、第２、及び第３の壁と、ビーム・スプリッタを備える第４の壁とを有する矩形チャンバを備える装置が提供される。第４の壁は、レーザ・ビームの一部分をチャンバの中に透過させて第１の壁に入射する入力ビームを形成するように構成される。第１の壁は、入力ビームを第２の壁の上に反射するように構成され、第２の壁は、入力ビームを第３の壁の上に反射するように構成され、第３の壁は、入力ビームを第４の壁の上に反射するように構成される。第４の壁は、入力ビームの一部分を反射して第１の壁に入射するさらに別の入力ビームを形成し、入力ビームの別の部分をチャンバの外に透過させて出力レーザ・ビームを形成するように構成される。【選択図】図１６
2018061005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置であって、
各々が反射性内側表面を有する、第１の壁、第２の壁、及び第３の壁と、
ビーム・スプリッタを備える第４の壁と、
を備える矩形のチャンバを備え、
前記第４の壁は、前記レーザ・ビームの少なくとも一部分を前記チャンバの中に透過させて、前記第１の壁に入射する入力レーザ・ビームを形成するように構成され、
前記第１の壁は、前記入力レーザ・ビームを前記第２の壁の上に反射するように構成され、
前記第２の壁は、前記入力レーザ・ビームを前記第３の壁の上に反射するように構成され、
前記第３の壁は、前記入力レーザ・ビームを前記第４の壁の上に反射するように構成され、
前記第４の壁は、前記入力レーザ・ビームの第１の部分を反射して、前記第１の壁に入射するさらに別の入力レーザ・ビームを形成し、前記入力レーザ・ビームの第２の部分を前記チャンバの外に透過させて、出力レーザ・ビームを形成するように構成され、
前記チャンバは、前記第４の壁から、前記第１の壁、前記第２の壁、及び前記第３の壁へ延び、前記第４の壁に戻る光路を定め、前記光路は閉ループであり、前記光路は、前記レーザ・ビームのコヒーレンス長よりも長いか又はそれに等しい長さを有する、
装置。
【請求項２】
前記チャンバは正方形である、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第４の壁は、５０／５０のビーム・スプリッタを備える、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記さらに別の入力レーザ・ビームは、前記入力レーザ・ビームと凡そ一致する、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記光路内に配置された１つ又はそれ以上の集束レンズをさらに備える、請求項１記載の装置。
【請求項６】
さらに別の矩形のチャンバであって、
各々が対応する反射性内側表面を備える、さらに別の第１の壁、さらに別の第２の壁、及びさらに別の第３の壁と、
対応するビーム・スプリッタを備えるさらに別の第４の壁と、
を備えるさらに別のチャンバと、
前記チャンバと前記さらに別のチャンバとの間に配置される、対応する反射性表面を備える中央壁と、
をさらに備える請求項１記載の装置であって、
前記第４の壁と前記さらに別の第４の壁とは互いに向き合い、
前記中央壁は、前記第１の壁及び前記さらに別の第３の壁と平行であり、前記中央壁は前記出力レーザ・ビームを前記さらに別の第４の壁の外表面の上に反射するように構成され、
それにより、前記さらに別のチャンバは、前記出力レーザ・ビームを入力として受け取り、さらに別の出力レーザ・ビームを出力として生成するように構成される、
請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記中央壁は、前記第１の壁及び前記さらに別の第３の壁との共通平面内にある、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記さらに別のチャンバは正方形である、請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記チャンバによって定められる前記光路の長さは、前記さらに別のチャンバによって定められるさらに別の光路のさらに別の長さとは異なる、請求項６記載の装置。
【請求項１０】
請求項６による付加的な装置であって、付加的なチャンバ、付加的なさらに別のチャンバ、及び付加的な中央壁を備え、請求項６の前記装置に対して配向され、
前記付加的な中央壁が前記中央壁に凡そ平行に配置され、前記中央壁の対応する反射表面が、前記付加的な中央壁の対応する反射表面と向き合い、
前記さらに別のチャンバが、前記さらに別のチャンバから出力された前記さらに別の出力レーザ・ビームを前記付加的なチャンバの付加的な第４の壁の上に、前記付加的な装置の中への対応する入力として、入射するように向けるように配向され、
請求項６による前記付加的な装置は、前記さらに別の出力レーザ・ビームを対応する入力として受け取り、対応する出力として付加的な出力レーザ・ビームを生成する、
付加的な装置をさらに備える、請求項６記載の装置。
【請求項１１】
レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置であって、
共に閉ループである光路を定める、第１の反射体、第２の反射体、第３の反射体、及びビーム・スプリッタを備え、
前記ビーム・スプリッタは、
前記レーザ・ビームの第１の部分を透過させて、前記第１の反射体に向かう前記光路に沿って向けられる入力レーザ・ビームを形成し、
前記レーザ・ビームの第２の部分を反射して、出力方向に向けられる反射レーザ・ビームを形成する、
ように構成され、
前記第１の反射体は、前記入力レーザ・ビームを、前記第２の反射体に向かう前記光路に沿って反射するように構成され、
前記第２の反射体は、前記第１の反射体から反射された前記入力レーザ・ビームを、前記第３の反射体に向かう前記光路に沿って反射するように構成され、
前記第３の反射体は、前記第２の反射体から反射された前記入力レーザ・ビームを、前記ビーム・スプリッタに向かう前記光路に沿って及び前記出力方向に反射するように構成され、
前記第１の反射体及び前記第３の反射体の１つ又はそれ以上が、少なくとも２つの軸の周りに、前記ビーム・スプリッタに対して傾けられ、
前記ビーム・スプリッタは、
前記第３の反射体から反射された前記入力レーザ・ビームの第３の部分を透過させて前記出力方向に向けられる出力レーザ・ビームを形成し、
前記第３の反射体から反射された前記入力レーザ・ビームの第４の部分を、前記第１の反射体に向かう前記光路に沿って反射するようにさらに構成され、
前記出力レーザ・ビームはその伝搬軸の周りに、前記レーザ・ビームの対応する伝搬軸の周りの対応する回転配向に対して、回転変位だけ変位した回転配向を有する、
装置。
【請求項１２】
３６０°を前記回転変位で割ると、ゼロでない余りが生じる、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記ビーム・スプリッタは５０／５０のビーム・スプリッタを含む、請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記光路は、前記レーザ・ビームのコヒーレンス長よりも長いか又はそれに等しい長さを有する、請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
請求項１記載の装置をさらに備える請求項１１記載の装置であって、請求項１１記載の装置と請求項１記載の装置とは、
請求項１１記載の装置の前記出力レーザ・ビームを、請求項１記載の装置の対応するレーザ・ビームとして使用することができること、及び、
請求項１記載の装置の前記対応する出力レーザ・ビームを、請求項１１記載の装置の前記レーザ・ビームとして使用することができること、
のいずれかであるように、互いに光学的に結合される請求項１１記載の装置。
【請求項１６】
請求項６記載の装置をさらに備える請求項１１記載の装置であって、請求項１１記載の装置と請求項６記載の装置とは、
請求項１１記載の装置の前記出力レーザ・ビームを、請求項６記載の装置の対応するレーザ・ビームとして使用することができること、及び、
請求項６記載の装置の前記対応するさらに別の出力レーザ・ビームを、請求項１１記載の装置の前記レーザ・ビームとして使用することができること、
のいずれかであるように、互いに光学的に結合される、請求項１１記載の装置。
【請求項１７】
請求項１０記載の装置をさらに備える請求項１１記載の装置であって、請求項１１記載の装置と請求項１０記載の装置とは、
請求項１１記載の装置の前記出力レーザ・ビームを、請求項１０記載の装置の対応するレーザ・ビームとして使用することができること、及び、
請求項１０記載の装置の前記対応する付加的な出力レーザ・ビームを、請求項１１記載の装置の前記レーザ・ビームとして使用することができること、
のいずれかであるように、互いに光学的に結合される、請求項１１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書はレーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置に関し、具体的には、静止した光学構成要素を用いてレーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザは、狭い放射帯域幅及び高輝度を提供することができるので、画像投影のために使用されることが多い。しかし、レーザ光はまた高度なコヒーレンスを有する傾向があり、これがレーザ光を用いて投影される画像にスペックルを引き起こす可能性がある。そのようなスペックルは、視聴者に見えるアーチファクトとして現れ、それにより投影される画像の品質を低下させる可能性がある。
【０００３】
スペックルを軽減するために、幾つかのプロジェクタ設計は、レーザ・ビームの光路内に動く構成要素を用いて、ビームのコヒーレンスを減らしてスペックルを減らす。しかし、そのような動く構成要素は、機械的磨耗及び故障を起こし易い傾向がある。さらに、これらの構成要素の多くは、画像を投影するのに使用できるレーザ・ビームのエタンデュを増す傾向がある。
【発明の概要】
【０００４】
反射性内側表面を有する３つの壁及びビーム・スプリッタを備えた第４の壁を有する矩形チャンバを用いて付加的なモードを生成し、それにより、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすことができる。このチャンバの壁及びビーム・スプリッタはレーザ・ビームに対して静止し、それゆえに、一般に動く光学構成要素に悪影響を及ぼす機械的磨耗及び故障を被らない。さらに、そのようなチャンバはレーザ・ビームのエタンデュを増さない。
【０００５】
動作中、第４の壁のビーム・スプリッタは、レーザ・ビームの一部分をチャンバ内に透過させて入力レーザ・ビームを形成する。この入力レーザ・ビームは３つの反射壁によって反射されてビーム・スプリッタに戻り、このビーム・スプリッタが入力レーザ・ビームの一部分をチャンバの外に透過させて、出力レーザ・ビームの一部分を形成する。ビーム・スプリッタはさらに、入力レーザ・ビームの別の部分を反射壁に戻るように反射して付加的な入力レーザ・ビームを形成する。それゆえに、ビームは、３つの反射壁とビーム・スプリッタとの間を循環し続け、ビームがビーム・スプリッタに入射するたびに、ビームの一部分がチャンバの外に透過されて出力レーザ・ビームの一部分を形成する。
【０００６】
このチャンバは、ビーム・スプリッタから、第１の壁、第２の壁、及び第３の壁へ延び、ビーム・スプリッタに戻る光路を定める。この光路は閉ループとすることができる。光路の長さが、レーザ・ビームのコヒーレンス長よりも長いか又はそれと等しいとき、チャンバは付加的なモードを生成し、それによりレーザ・ビームのコヒーレンスを減らすことができる。複数のチャンバを光学的に結合して、生成することができる付加的なモードの数を増すことができる。
【０００７】
４つの光学構成要素（即ち、３つの反射壁及びビームスプリッタ）のうちの２つ又はそれ以上が、少なくとも２つの軸の周りに互いに対して傾斜する場合、装置はさらに、レーザ・ビームをその伝搬軸の周りに回転させることができる。光学構成要素がこのように傾斜されるとき、ビームが光路ループを通過するたびに、その光路によって生成される出力レーザ・ビームは、入力レーザ・ビームの以前の光路によって生成された出力レーザ・ビームに対して、その伝搬軸の周りに所与の回転変位だけ回転する。連続レーザ・ビームに対しては、出力レーザ・ビームは、異なる回転配向を有する種々の出力レーザ・ビームの組合せとなり得る。それゆえに、この装置はレーザ・ビームの回転的均質性を増すことができる。
【０００８】
本明細書において、要素が１つ又はそれ以上の機能を実行するように「構成される」又はその機能ために「構成される」ように説明されることがある。一般に、ある機能を実行するように構成されるか、又は機能を実行するために構成される要素は、その機能を実行することができ、又はその機能を実行するのに適しており、又はその機能を実行するように適合され、又はその機能を実行するように動作可能であり、又は別にその機能を実行することができる。
【０００９】
本明細書の目的のために、「Ｘ、Ｙ、及びＺの少なくとも１つ」及び「Ｘ、Ｙ、及びＺの１つ又はそれ以上」の用語は、Ｘのみ、Ｙのみ、Ｚのみ、又は項目Ｘ、Ｙ、及びＺの２つ又はそれ以上の任意の組合せ（例えば、ＸＹＺ、ＸＹ、ＹＺ、ＺＺなど）として解釈することができることを理解されたい。同様の論理は、「少なくとも１つの…」及び「１つ又はそれ以上の…」の用語が出現するいずれの場合にも、２つ又はそれ以上の項目に適用することができる。
【００１０】
本明細書の一態様は、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置であって、各々が反射性内側表面を有する第１の壁、第２の壁、及び第３の壁と、ビーム・スプリッタを備える第４の壁とを備える矩形のチャンバを備える装置を提供する。第４の壁は、レーザ・ビームの少なくとも一部分をチャンバの中に透過させて第１の壁に入射する入力レーザ・ビームを形成するように構成される。第１の壁は入力レーザ・ビームを第２の壁の上に反射するように構成される。第２の壁は入力レーザ・ビームを第３の壁の上に反射するように構成され、第３の壁は入力レーザ・ビームを第４の壁の上に反射するように構成される。さらに、第４の壁は、入力レーザ・ビームの第１の部分を反射して、第１の壁に入射するさらに別の入力レーザ・ビームを形成し、及び入力レーザ・ビームの第２の部分をチャンバの外に透過させて、出力レーザ・ビームを形成するように、さらに構成される。チャンバは、第４の壁から、第１の壁、第２の壁、及び第３の壁へ延び、及び第４の壁の上に戻る光路を定める。光路は閉ループであり。光路はレーザ・ビームのコヒーレンス長よりも長いか又はそれに等しい長さを有する。
【００１１】
チャンバは正方形とすることができる。
【００１２】
第４の壁は５０／５０のビーム・スプリッタを備えることができる。
【００１３】
さらに別の入力レーザ・ビームを入力レーザ・ビームと凡そ一致させることができる。
【００１４】
本装置は、光路内に配置された１つ又はそれ以上の集束レンズをさらに備えることができる。
【００１５】
本装置は、さらに別の矩形のチャンバであって、各々が対応する反射性内側表面を備えるさらに別の第１の壁、さらに別の第２の壁、及びさらに別の第３の壁と、対応するビーム・スプリッタを備えるさらに別の第４の壁をと備える、さらに別のチャンバを、さらに備えることができる。さらに別のチャンバは、対応する反射性表面を備える中央壁であって、チャンバとさらに別のチャンバとの間に配置される中央壁をさらに備える。第４の壁とさらに別の第４の壁は互いに向き合う。中央壁は、第１の壁及びさらに別の第３の壁と平行であり、中央壁は出力レーザ・ビームをさらに別の第４の壁の外表面の上に反射するように構成される。さらに別のチャンバは、出力レーザ・ビームを入力として受け取り、さらに別の出力レーザ・ビームを出力として生成するように構成される。
【００１６】
中央壁は、第１の壁及びさらに別の第３の壁との共通平面内にあってもよい。
【００１７】
さらに別のチャンバは正方形とすることができる。
【００１８】
チャンバによって定められる光路の長さは、さらに別のチャンバによって定められるさらに別の光路のさらに別の長さと異なってもよい。
【００１９】
本装置は、付加的なチャンバ、付加的なさらに別のチャンバ、及び付加的な中央壁を備えた付加的な装置をさらに備えることができる。付加的な装置は、付加的な中央壁が中央壁に凡そ平行に配置され、中央壁の対応する反射表面が付加的な中央壁の対応する反射表面と向き合うように、配向させることができ、さらに別のチャンバは、さらに別のチャンバから出力されたさらに別の出力レーザ・ビームを、付加的なチャンバの付加的な第４の壁の上に、付加的な装置内への対応する入力として、入射するように向けるように配向させることができる。付加的な装置は、さらに別の出力レーザ・ビームを対応する入力として受け取り、対応する出力として付加的な出力レーザ・ビームを生成するように構成することができる。
【００２０】
本明細書の別の態様により、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置であって、共に閉ループである光路を定める、第１の反射体、第２の反射体、第３の反射体、及びビーム・スプリッタを備える装置が提供される。ビーム・スプリッタは、レーザ・ビームの第１の部分を透過させて、第１の反射体に向かう光路に沿って向けられる入力レーザ・ビームを形成し、レーザ・ビームの第２の部分を反射して、出力方向に向けられる反射レーザ・ビームを形成するように構成される。第１の反射体は、入力レーザ・ビームを、第２の反射体に向かう光路に沿って反射するように構成され、第２の反射体は、第１の反射体から反射された入力レーザ・ビームを第３の反射体に向かう光路に沿って反射するように構成され、第３の反射体は、第２の反射体から反射された入力レーザ・ビームを、ビーム・スプリッタに向かう光路に沿って及び出力方向に反射するように構成される。第１の反射体及び第３の反射体の１つ又はそれ以上が、少なくとも２つの軸の周りに、ビーム・スプリッタに対して傾けられる。ビーム・スプリッタは、第３の反射体から反射された入力レーザ・ビームの第３の部分を透過させて、出力方向に向けられる出力レーザ・ビームを形成するように、及び第３の反射体から反射された入力レーザ・ビームの第４の部分を、第１の反射体に向かう光路に沿って反射するようにさらに構成される。出力レーザ・ビームはその伝搬軸の周りに、レーザ・ビームのその対応する伝搬軸の周りの対応する回転配向に対して、回転変位だけ変位した回転配向を有する。
【００２１】
３６０°を回転変位で割ると、ゼロでない余りが生じ得る。
【００２２】
ビーム・スプリッタは５０／５０のビーム・スプリッタを含むことができる。
【００２３】
光路は、レーザ・ビームのコヒーレンス長よりも長いか又はそれに等しい長さを有することができる。
【００２４】
本装置は、本明細書の一態様の装置の出力レーザ・ビームが、本明細書の別の態様の装置の対応するレーザ・ビームとして使用可能であるように、互いに光学的に結合された、本明細書の各々の態様による装置を備えることができる。
【００２５】
次に、本明細書の幾つかの実施を、例としてのみ、添付の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置を示す。
【図２】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための別の装置を示す。
【図３】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすためのさらに別の装置を示す。
【図４】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすためのさらに別の装置を示す。
【図５】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすためのさらに別の装置を示す。
【図６】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすためのさらに別の装置を示す。
【図７】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らし、均質性を増すための装置を示す。
【図８】図７の装置を通過する光ビームを示す。
【図９】図７の装置によって生成される第１の出力光ビームを示す。
【図１０】図７の装置によって生成される第２の出力光ビームを示す。
【図１１】図７の装置によって生成される第３の出力光ビームを示す。
【図１２】図７の装置によって生成される第４の出力光ビームを示す。
【図１３】図７の装置によって生成される第５の出力光ビームを示す。
【図１４】図７の装置によって生成される５つの出力光ビームの組合せを示す。
【図１５】図１４に示す５つの出力光ビームの組合せの別の図を示す。
【図１６】非限定的な実施による、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らし、均質性を増すための別の装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすこと、レーザ・ビームによって生成されるスペックルを減らすこと、同時にエタンデュの増加及び可動部品の使用を避ける課題に対処するために、本明細書は、レーザ・ビーム１３０のコヒーレンスを減らすための、図１に概略的に示す装置１００を提供する。装置１００はチャンバ１０５を備え、このチャンバが第１の壁１１０、第２の壁１１５、第３の壁１２０、及び第４の壁１２５を備える。壁１１０、１１５、及び１２０は各々反射性内側表面を備える。壁１２５はビーム・スプリッタを備える。
【００２８】
レーザ・ビーム１３０が、壁１２５のビーム・スプリッタを部分的に透過してチャンバ１０５の中に入る。この透過部分が、壁１１０に入射する入力レーザ・ビーム１３５を形成する。レーザ・ビーム１３０の別の部分が壁１２５から反射され、出力レーザ・ビーム１４５の一部分を形成する。次に壁１１０が入力レーザ・ビーム１３５を壁１１５の上に反射し、次いでこの壁１１５が入力レーザ・ビーム１３５を壁１２０の上に反射する。次に、壁１２０が入力レーザ・ビーム１３５を壁１２５のビーム・スプリッタの上に戻るように反射する。
【００２９】
壁１２５は入力レーザ・ビーム１３５の一部分を反射して、壁１１０に入射するさらに別の入力レーザ・ビーム１４０を形成する。さらに、壁１２５は入力レーザ・ビーム１３５の別の部分を透過させて出力レーザ・ビーム１４５の一部分を形成する。次に、さらに別の入力レーザ・ビーム１４０は壁１１０、１１５、及び１２０によって、壁１２５のビーム・スプリッタの上に、入力レーザ・ビーム１３５と同様に反射される。壁１２５において、さらに別の入力レーザ・ビームの一部分が透過されて、出力レーザ・ビーム１４５の一部を形成し、他方、さらに別の入力レーザ・ビーム１４０の別の部分が壁１２５によって反射され、さらに別の入力レーザ・ビームを形成する。このようにして、入力レーザ・ビーム１３５がチャンバ１０５の４つの壁の周りを循環し、ビームが壁１２５のビーム・スプリッタの上に入射するたびに、ビームの一部分がチャンバ１０５の外へ透過され、ビームの別の部分が反射されて、再びチャンバ１０５の３つの反射壁を通して循環する。
【００３０】
それゆえに、チャンバ１０５は壁１２５から、壁１１０、壁１１５、及び壁１２０へ延び、壁１２５に戻る光路を定める。幾つかの実施において、この光路は閉ループとすることができる。換言すれば、入力レーザ・ビーム１３５は、それを通してレーザ・ビーム１３０の一部分がチャンバ１０５内に透過した、壁１２５の同じ点又は実質的に同じ点に反射される。さらに、幾つかの実施において、さらに別の入力レーザ・ビーム１４０、及び／又は後続の入力レーザ・ビームが、入力レーザ・ビーム１３５と一致するか又は実質的に一致することができる。図１は、説明を簡単にするためだけに、レーザ・ビーム１３５及び１４０を別々の平行ビームとして示している。ビーム１３５及び１４０を一致させることができると考えられ、その場合にはビーム１３５及び１４０は一つの単一ビームのように見えることになる。さらに、そのような場合、ビーム１３５及び１４５はまた、各々、レーザ・ビーム１３０が図１に描かれたのと同様に、単一のビームとして見えることになる。
【００３１】
チャンバ１０５によって定められる光路は、長さ１５０（図１において「Ｌ」でマーク付けされた）の４倍の長さを有する。換言すれば、光路の長さは４Ｌである。レーザ・ビーム１３０の付加的なモードを生成するため、及びそれによってレーザ・ビーム１３０のコヒーレンスを減らすために、光路の長さ（４Ｌ）は、レーザ・ビーム１３０のコヒーレンス長よりも長く又はそれに等しく設定される。コヒーレンス長は、レーザ・ビーム１３０の平均波長の２乗を、レーザ・ビーム１３０を構成する最長波長と最短波長との間の差で割ることによって計算することができる。入力レーザ・ビーム１３５が光路の１ループを循環するたびに、新しいモードが生成される。モードの数が多いほど、出力レーザ・ビーム１４５のコヒーレンスが低くなり、出力レーザ・ビーム１４５が画像を投影するのに使用されるときに生成されることになるスペックルが少なくなる。
【００３２】
当業者であれば、殆どの光反射体及び透過体は、光のビームが反射体又はビーム・スプリッタから反射されるとき、又は、光がビーム・スプリッタのような構成要素を透過するとき、損失があり得るという意味で、完全ではないことを理解するであろう。チャンバ１０５において、壁１１０、１１５、及び１２０が反射率「ｒ」を有し、壁１２５のビーム・スプリッタが吸収損失αを有する場合、出力レーザ・ビーム１４５の強度の、レーザ・ビーム１３０の強度に対する比は、［０．５＋（０．５）（１−α）２ｒ３／（１−（０．５）ｒ３）］のように計算することができる。この式により、α＝０．００５及びｒ＝０．９９５の場合の実施において、出力レーザ・ビーム１４５の強度のレーザ・ビーム１３０の強度に対する比は０．９８になるが、これは、レーザ・ビーム１３０のコヒーレンスを減らし、それにより画像を投影するために出力レーザ・ビームを使用することに付随するスペックルを減らすために装置１００を使用する結果として、２％の強度損失を表す。
【００３３】
それゆえに、装置１００は、レーザ・ビーム１３０のコヒーレンス及びそれに付随するスペックルを、レーザ・ビームに対して静止した構成要素を用いて、レーザ・ビームのエタンデュを増すことなく、減らすことができる。さらに、装置１００を使用することに付随する強度損失を、上記のように僅なものにすることができる。
【００３４】
チャンバ１０５は正方形であるように示されているが、チャンバは矩形とすることができ、又は任意の適切な形状を有することができると考えられる。さらに、チャンバ１０５は、壁１１０、１１５、１２０、及び１２５がチャンバ１０５の隅で互いに接触するという意味で閉じているように示されている。しかし、２つ又はそれ以上の壁を部分的に又は完全に互いから離すことができると考えられる。さらに、幾つかの実施において、１つ又はそれ以上の壁１１０、１１５、及び１２０の内側表面の一部分のみが反射性であり、この部分が入力レーザ・ビーム１３５に曝されることが考えられる。
【００３５】
上述のように、壁１２５はビーム・スプリッタを備える。幾つかの実施において、壁１２５のレーザ・ビームに曝される部分のみビーム・スプリッタを備え、他の実施においては、壁１２５のレーザ・ビームに曝されない部分もまたビーム・スプリッタを備えることができる。ビーム・スプリッタは、５０／５０のビーム・スプリッタ、又は任意の他の反射率対透過率の比を有するビーム・スプリッタを含むことができる。
【００３６】
幾つかの実施において、図示しないが、装置１００は光路内に１つ又はそれ以上の集束レンズをさらに備えることができる。入力レーザ・ビームが完全にコリメートされない（即ち、僅に発散する）場合、これは、光路の多重通過を通して循環する際にますます発散する可能性がある。集束レンズは、入力光ビームを光路の各通過において再集束させ、それにより、入力レーザ・ビームの発散が光路の各通過後に増加するのを防ぐことができる。
【００３７】
図２は、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための別の装置２００を示す。装置２００は、装置２００が、それぞれ壁１１０、１１５、１２０、及び１２５に類似した配向に配置された、第１の反射体２１０、第２の反射体２１５、及び第３の反射体２２０、並びにビーム・スプリッタ２２５を備える点で装置１００に類似している。装置２００と装置１００との間の違いは、装置１００の壁とは異なり、装置２００の反射体２１０、２１５、及び２２０並びにビーム・スプリッタ２２５は隅で互いに結合していない点である。物理的構造のこの違いにも関わらず、装置２００は、装置１００と類似の様式で光学的に機能する。
【００３８】
レーザ・ビーム２３０がビーム・スプリッタ２２５の上に入射し、このビーム・スプリッタ２２５がレーザ・ビーム２３０の一部分を透過させて第１の入力レーザ・ビーム２３５を形成し、レーザ・ビーム２３０の別の部分を反射して第１の出力レーザ・ビーム２４０を形成する。非限定的な例として、説明のためだけに、ビーム・スプリッタ２２５は理想的な５０／５０のビーム・スプリッタに設定される。それゆえに、第１の入力レーザ・ビーム２３５はレーザ・ビーム２３０の強度の５０％を表し、第１の出力レーザ・ビーム２４０もまたレーザ・ビーム２３０の強度の５０％を表す。
【００３９】
第１の入力レーザ・ビーム２３５は反射体２１０、２１５及び２２０によって反射されてビーム・スプリッタ２２５に戻され、このビーム・スプリッタ２２５が再び、第１の入力レーザ・ビーム２３５の一部分を反射して第２の入力レーザ・ビーム２４５を形成し、第１の入力レーザ・ビーム２３５の別の部分を透過させて第２の出力レーザ・ビーム２５０を形成する。第２の入力レーザ・ビーム２４５は、レーザ・ビーム２３０の強度の２５％を表し、第２の出力レーザ・ビーム２５０もまたレーザ・ビーム２３０の強度の２５％を表す。
【００４０】
次に、第２の入力レーザ・ビーム２４５が反射体２１０、２１５及び２２０によって反射されてビーム・スプリッタ２２５に戻され、このビーム・スプリッタ２２５が再び、第２の入力レーザ・ビーム２４５の一部分を反射して第３の入力レーザ・ビーム２５５を形成し、第２の入力レーザ・ビーム２４５の別の部分を透過させて第３の出力レーザ・ビーム２６０を形成する。第３の入力レーザ・ビーム２５５は、レーザ・ビーム２３０の強度の１２．５％を表し、第３の出力レーザ・ビーム２６０もまたレーザ・ビーム２３０の強度の１２．５％を表す。
【００４１】
説明を明瞭且つ容易にするために、図２は、反射体２１０、２１５、及び２２０、並びにビーム・スプリッタ２２５によって定められる光路を通しての入力レーザ・ビームの３回の通過だけを示すが、当業者であれば、入力レーザ・ビームは光路を通しての循環を続け、各々の循環が、以前の循環によって生成された出力レーザ・ビームの強度より小さい強度を有する対応する出力レーザ・ビームを生成することを理解するであろう。連続レーザ・ビーム２３０に対して、装置２００から出力されるビームは、第１の出力レーザ・ビーム２４０、第２の出力レーザ・ビーム２５０、第３の出力レーザ・ビーム２６０、及び全ての後続の出力レーザ・ビームの組合せである。
【００４２】
さらに、図を明瞭にするために、図２には、入力レーザ・ビーム２３５、２４５、及び２５５が互いからずれる（即ち、一致しない）ように示されている。しかし、実際には、入力レーザ・ビーム２３５、２４５、２５５及び後続の入力レーザ・ビーム（反射体とビーム・スプリッタとの間のビームの連続的循環に付随する）は、一致又は実質的に一致する。
【００４３】
さらに、説明を明瞭にするために、図２には、反射体が損失なしに光を反射するように示され、ビーム・スプリッタが損失なしに光を反射及び透過するように示されている。しかし、当業者であれば、実際の反射体及びビーム・スプリッタは無損失ではなく、それらの反射率又は透過率に関連する何らかの損失が、各々の後続の出力レーザ・ビームの強度をさらに減少させることになることを理解するであろう。そのような損失は、装置１００に関して前述した。
【００４４】
次に図３を参照すると、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置３００が示される。装置３００は、装置１００と、装置１００のチャンバ１０５に類似の第２のチャンバ３０５とを備える。チャンバ３０５は、第１の壁３１０、第２の壁３１５、第３の壁３２０、及び第４の壁３２５を備える。壁３１０、３１５及び３２０は反射性内側表面を備え、壁３２５はビーム・スプリッタを備える。
【００４５】
装置３００は、チャンバ１０５とチャンバ３０５との間に配置された中央壁３３０をさらに備える。装置３００において、中央壁３３０は、壁１１０及び壁３２０との共通平面の上に位置する。しかし、中央壁３３０は、壁１１０及び壁３２０との共通平面の上に位置せずに、チャンバ１０５の壁１１０及びチャンバ３０５の壁３２０に平行することができると考えられる。さらに、装置３００において、チャンバ１０５の壁１２５は、チャンバ３０５の壁３２５と向き合う。壁１２５は、壁３２５に平行又は実質的に平行にすることができる。この配向において、チャンバ３０５は入力として出力レーザ・ビーム１４５を受け取ることができ、次にチャンバ３０５は出力レーザ・ビーム３４０を生成することができる。
【００４６】
さらに、中央壁３３０は、装置１００の出力レーザ・ビーム１４５をチャンバ３０５の壁３２５の外表面の上に反射するように構成された反射表面を備える。壁３２５のビーム・スプリッタは、出力レーザ・ビーム１４５の一部分を反射して出力レーザ・ビーム３４０の一部を形成する。壁３２５はさらに、出力レーザ・ビーム１４５の別の部分を透過させて、壁３１０に入射する入力レーザ・ビーム３３５を形成する。壁３１０、３１５、及び３２０は、入力レーザ・ビーム３３５を反射して壁３２５のビーム・スプリッタの上に戻し、このビーム・スプリッタが入力レーザ・ビーム３３５の一部分を透過させて出力レーザ・ビーム３４０の一部を形成し、入力レーザ・ビーム３３５の別の部分を反射して壁３１０の上に戻す。
【００４７】
チャンバ１０５と同様に、チャンバ３０５は一般に矩形にすることができる。チャンバ３０５はまた正方形にすることができ、又は任意の他の適切な形状を有することができる。さらに、チャンバ１０５と同様に、チャンバ３０５は、壁３２５から壁３１０、壁３１５、及び壁３２０へ延び、壁３２５に戻る光路を定めることができる。チャンバ３０５の光路は、チャンバ１０５の光路と同じであるか又は異なる長さを有することができる。幾つかの実施において、図示しないが、チャンバ３０５はチャンバ１０５と異なる辺長（例えば、異なる寸法）を有することができ、この相違により、チャンバ３０５の光路がチャンバ１０５の光路と異なる長さを有することになる。
【００４８】
次に図４を参照すると、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置４００が示される。装置４００は、装置３００と、装置３００に類似の別の装置３００ａとを備える。装置３００ａは、光学的に装置３００に類似の様式で機能する。装置３００ａは、チャンバ１０５と類似のチャンバ１０５ａ、チャンバ３０５と類似のチャンバ３０５ａ、及び中央壁３３０に類似の中央壁３３０ａを備える。チャンバ１０５ａは、ビーム・スプリッタを備えた壁１２５ａを備える。
【００４９】
装置３００ａは、中央壁３３０が中央壁３３０ａに平行又は実質的に平行となり、中央壁３３０の反射表面が中央壁３３０ａの反射表面と向き合うように、装置３００に対して配向される。さらに、装置３００ａは、出力レーザ・ビーム３４０がチャンバ１０５ａの壁１２５ａの上に入射し、この壁１２５ａが出力レーザ・ビーム３４０の一部分をチャンバ１０５ａの中へ透過させて対応する入力レーザ・ビーム１３５ａを形成するように、配向される。この配向において、装置３００ａは、装置３００の出力レーザ・ビーム３４０を入力として受け取り、出力レーザ・ビーム３４０ａを生成する。
【００５０】
次に図５を参照すると、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置５００が示される。装置５００は、構造が装置２００と類似し且つ光学的機能がチャンバ１０５及び装置２００の両方に類似したチャンバ５０５を備える。チャンバ５０５は、第１の反射体５１０、第２の反射体５１５、第３の反射体５２０、及びビーム・スプリッタ５２５を備える。装置５００はさらに、チャンバ５０５と概ね類似し、第１の反射体５５０、第２の反射体５５５、第３の反射体５６０、及びビーム・スプリッタ５６５を備えた第２のチャンバ５４５を備える。
【００５１】
チャンバ５０５と５４５は一般に正方形又は矩形にすることができ、互いに同じか又は異なる寸法を有することができる。チャンバ５０５のビーム・スプリッタ５２５は、チャンバ５４５のビーム・スプリッタ５６５と平行又は実質的に平行にすることができる。この配向は、チャンバ５０５の出力レーザ・ビーム５４０がビーム・スプリッタ５６５に入射して、チャンバ５４５の入力レーザ・ビーム５７０の一部分を形成することを可能にする。
【００５２】
装置５００において、レーザ・ビーム５３０がビーム・スプリッタ５２５の上に入射し、このビーム・スプリッタ５２５が、レーザ・ビーム５３０の一部分を反射して出力レーザ・ビーム５４０の一部を形成し、レーザ・ビーム５３０の別の部分を透過させて入力レーザ・ビーム５３５を形成する。次に、入力レーザ・ビーム５３５が反射体５１０、５１５、及び５２０によって反射されてビーム・スプリッタ５２５に戻る。次に、ビーム・スプリッタ５２５が入力レーザ・ビーム５３５の一部分を透過させて出力レーザ・ビーム５４０の一部を形成し、入力レーザ・ビーム５３５の別の部分を反射して反射体５１０の上に戻す。
【００５３】
出力レーザ・ビーム５４０はビーム・スプリッタ５６５に入射し、このビーム・スプリッタ５６５が出力レーザ・ビーム５４０の一部分を反射して出力レーザ・ビーム５７５の一部を形成し、出力レーザ・ビーム５４０の別の部分を透過させて入力レーザ・ビーム５７０を形成する。次に、入力レーザ・ビーム５７０は、反射体５５０、５５５、及び５６０によって反射されてビーム・スプリッタ５６５の上に戻る。次に、ビーム・スプリッタ５６５は、入力レーザ・ビーム５７０の一部分を透過させて出力レーザ・ビーム５７５の一部を形成し、入力レーザ・ビーム５７０の別の部分を反射して反射体５５０の上に戻す。連続レーザ・ビーム５３０に関して、出力レーザ・ビーム５７５は、反射体５５０、５５５、及び５６０、並びにビーム・スプリッタ５６５によって定められる光路のループを通してのビームの各通過の間に、チャンバ５４５から透過して出るビームの組合せを含むことができる。
【００５４】
次に図６を参照すると、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすための装置６００が示される。装置６００は、第１のビーム・スプリッタ６１０、第１の反射体６１５、第２の反射体６２０、及び第２のビーム・スプリッタ６２５を備えたチャンバ６０５を備える。チャンバ６０５は、チャンバ１０５に又は装置２００に類似した幾何学的形状を有することができる。さらに、装置は、第１の付加的な反射体６５５及び第２の付加的な反射体６６０を備え、これらは、それぞれビーム・スプリッタ６２５及びビーム・スプリッタ６１０に平行又は実質的に平行にすることができる。
【００５５】
動作中、レーザ・ビーム６３０がビーム・スプリッタ６２５に入射することができ、このビーム・スプリッタ６２５がレーザ・ビーム６３０の一部分を反射して反射レーザ・ビーム６４０を形成し、レーザ・ビーム６３０の別の部分を透過させて入力レーザ・ビーム６３５を形成する。次に、入力レーザ・ビーム６３５がビーム・スプリッタ６１０の上に入射し、このビーム・スプリッタ６１０が入力レーザ・ビーム６３５の一部分を透過させて出力レーザ・ビーム６５０の一部を形成し、入力レーザ・ビーム６３５の別の部分を反射して反射レーザ・ビーム６４５を形成する。次いで、反射レーザ・ビーム６４５が反射体６１５及び６２０によって反射されてビーム・スプリッタ６２５の上に戻り、このビーム・スプリッタ６２５が反射レーザ・ビーム６４５の一部分を、入力レーザ・ビーム６３５と同じ又は実質的に同じ方向に沿って反射する。ビーム・スプリッタ６２５はさらに、反射レーザ・ビーム６４５の別の部分を透過させて反射レーザ・ビーム６４０の一部を形成する。
【００５６】
反射体６５５及び６６０は、反射レーザ・ビーム６４０が反射体６５５及び６６０によって反射されて、入力レーザ・ビーム６３５がビーム・スプリッタ６１０の上に入射したのと同じ又は実質的に同じ位置において、ビーム・スプリッタ６１０の上に戻るように、配向される。次に、ビーム・スプリッタ６１０が反射レーザ・ビーム６４０の一部分を反射して出力レーザ・ビーム６５０の一部を形成し、反射レーザ・ビーム６４０の別の部分を透過させて、反射レーザ・ビーム６４５と一致するか又は実質的に一致する別のレーザ・ビームを形成する。
【００５７】
チャンバ６０５の寸法、並びに反射体６５５及び６６０のチャンバ６０５までの距離を調節することにより、装置６００を通る光の様々な光路長を調節することができる。これが、次に、装置６００によって生成される出力レーザ・ビーム６５０のモードの数を決めることができる。そのようなモードの数は、装置６００がレーザ・ビーム６３０のコヒーレンスを減らすことができる程度を決定することができる。
【００５８】
図７は、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすため、及び／又はレーザ・ビームを均質化するために使用することができる装置７００を示す。装置７００は、ビーム・スプリッタ７０５、第１の反射体７１０、第２の反射体７１５、及び第３の反射体７２０を備える。ビーム・スプリッタ７０５は、５０／５０の比を含むがそれに限定されない任意の適切な反射率対透過率の比を有することができる。これら４つの構成要素は共に、閉ループである光路を定める。図８は、入力レーザ・ビーム８０５、第１の反射ビーム８１０、第２の反射ビーム８１５、及び第３の反射ビーム８２０を含む光路の４つのセグメントを示す。
【００５９】
光路が閉ループであることは、ひとたびレーザ・ビームが装置７００に入ると、ビーム・スプリッタ７０５と反射体７１０、７１５、及び７２０との間を、光路に沿って循環し続けることができ、ビームが光路ループを通過するたびに、幾らかの光がビーム・スプリッタ７０５を透過して装置７００を出ることを意味する。
【００６０】
図７及び８はさらに、ビーム・スプリッタ７０５に入射するレーザ・ビーム７２５、及び装置７００から伝搬する出力レーザ・ビーム７３０を示す。図８を参照すると、ビーム・スプリッタ７０５はレーザ・ビーム７２５の一部分を透過させ、第１の反射体７１０に向かう光路に沿って向けられる入力レーザ・ビーム８０５を形成する。ビーム・スプリッタ７０５はさらに、レーザ・ビーム７２５の別の部分を反射し、出力レーザ・ビーム７３０の一部を形成し、出力レーザ・ビーム７３０によって示される出力方向に沿って向けられる反射レーザ・ビームを形成する。
【００６１】
次に、第１の反射体７１０が入力レーザ・ビーム８０５を反射して、第２の反射体７１５に向かう光路に沿って伝搬する第１の反射ビーム８１０を形成する。次いで、第２の反射体７１５が反射レーザ・ビーム８１０を反射して、第３の反射体７２０に向かう光路に沿って伝搬する第２の反射ビーム８１５を形成する。次に、第３の反射体７２０が第２の反射ビーム８１５を反射して、ビーム・スプリッタ７０５に向かう光路に沿って伝搬する第３の反射ビーム８２０を形成する。
【００６２】
第３の反射ビーム８２０を受け取ると、ビーム・スプリッタ７０５はビーム８２０の一部分を透過させて、出力レーザ・ビーム７３０を表す矢印によって示される出力方向に向けられる出力レーザ・ビーム７３０の一部を形成する。ビーム・スプリッタ７０５はさらに、ビーム８２０の別の部分を反射して、反射体７１０に向かう光路に沿って伝搬するさらに別の入力レーザ・ビームを形成する。この付加的な入力レーザ・ビームは、入力レーザ・ビーム８０５と一致させるか又は実質的に一致させることができる。
【００６３】
装置１００及びこれまで説明した他の装置とは異なり、装置７００において、ビーム８０５、８１０、８１５、及び８２０によって定められる光路は、１つの平面内にはない。そのような光路を生成するために、４つの光学構成要素（即ち、ビーム・スプリッタ７０５並びに反射体７１０、７１５、及び７２０）のうちの少なくとも２つが、少なくとも２つの異なる軸の周りに、互いに対して傾けられる。そのような軸の一例は、それに限定されないが、デカルト軸を含む。幾つかの実施において、第１の反射体７１０及び第３の反射体７２０のうちの１つ又はそれ以上が、少なくとも２つの軸の周りで、ビーム・スプリッタ７０５に対して傾けられる。光路を定める４つの光学構成要素のこの配向及び傾斜が、後により詳しく説明するように、ビームが光路ループの通過を完了するたびに、ビームをその伝搬軸の周りに、所与の回転変位だけ回転させる。
【００６４】
図９は、装置７００、及びその光路を定める４つの光学構成要素（即ち、ビーム・スプリッタ７０５並びに反射体７１０、７１５及び７２０）を示す。レーザ・ビーム７２５及び出力レーザ・ビーム７３０ａは、装置７００によって引き起こされるビームの回転の可視化を容易にするために、矩形の断面を有するように示されている。図９は、矩形の断面を有するようにビームを示すが、これらのビーム及び本明細書で説明する他の光ビームは、円形又は丸みを帯びた断面、楕円断面、正方形断面、多角形断面などを含むが、それらに限定されない任意の適切な断面を有することができると考えられる。図９に示すように、出力レーザ・ビームの一部（出力レーザ・ビーム７３０ａとして示される）は、装置７００の光路に入らずにビーム・スプリッタ７０５によって反射されるレーザ・ビーム７２５の一部分で構成される。それゆえに、出力レーザ・ビーム７３０ａは、伝搬軸の周りに、レーザ・ビーム７２５のその伝搬軸の周りの回転配向に対して、回転しない。
【００６５】
図１０は、レーザ・ビームが装置７００によって定められる光路の１循環を完了した後に生成される出力レーザ・ビームの部分を示す。出力レーザ・ビームのこの部分は、出力レーザ・ビーム７３０ｂとして示される。図１０は、出力レーザ・ビーム７３０ｂがその伝搬軸１０１０の周りに、出力レーザ・ビーム７３０ａの伝搬軸１０１０の周りの回転配向に対して、回転変位１０１５だけ回転することを示す。上述のように、出力レーザ・ビーム７３０ａのその伝搬軸１０１０の周りの回転配向は、レーザ・ビーム７２５のその伝搬軸１００５の周りの回転配向と同じである。それゆえに、出力レーザ・ビーム７３０ｂはまた、伝搬軸１００５に関するレーザ・ビーム７２５の回転配向に対して、伝搬軸１０１０の周りの回転変位１０１５だけ変位する。
【００６６】
この回転変位１０１５は、装置７００の光路を定める４つの光学構成要素（即ち、ビーム・スプリッタ７０５並びに反射体７１０、７１５、及び７２０）の相互に対する空間的配向によって引き起こされる。具体的には、光学構成要素の幾つかが、他の光学構成要素に対して２つ又はそれ以上の軸の周りに傾斜されることが、回転変位１０１５の生成に寄与する。
【００６７】
図１１は、装置７００、及び、光路ループの第２の通過を完了し、出力レーザ・ビーム７３０ｃの形態の、出力レーザ・ビームの別の部分を生成するレーザ・ビームを示す。出力レーザ・ビーム７３０ｂと同様に、出力レーザ・ビーム７３０ｃもまた、その伝搬軸１０１０の周りに、伝搬軸１０１０の周りの出力レーザ・ビーム７３０ｂの回転配向に対して、回転変位１０１５だけ変位する。換言すれば、装置７００の光路を通るビームの各通過が、光路を通るビームの前の通過によって生成された出力レーザ・ビームの部分の回転配向に対して、その伝搬軸１０１０の周りに回転変位１０１５だけ変位する、出力レーザ・ビームの一部分を生成する。回転変位１０１５のサイズは、４つの光学構成要素（即ち、ビーム・スプリッタ７０５並びに反射体７１０、７１５、及び７２０）の配向によって決定される。
【００６８】
図１２は、装置７００の光路を通るビームの第３の通過によって生成される、出力レーザ・ビームの一部分である出力レーザ・ビーム７３０ｄを示す。出力レーザ・ビーム７３０ｄの回転変位は図１２にはマーク付けされていないが、レーザ・ビーム７３０ｄは、その伝搬軸の周りに、出力レーザ・ビーム７３０ｃの回転配向に対して、回転変位１０１５（図１１に示す）だけ回転する。
【００６９】
同様に図１３は、装置７００の光路を通るビームの第４の通過によって生成される出力レーザ・ビームの一部分である出力レーザ・ビーム７３０ｅを示す。図１３にはマーク付けされていないが、レーザ・ビーム７３０ｅは、その伝搬軸の周りに、出力レーザ・ビーム７３０ｄの回転配向に対して、回転変位１０１５（図１１に示す）だけ回転する。
【００７０】
図面は、装置７００の光路を通るビームの初めの４つの通過によって生成された出力レーザ・ビームの部分のみを示すが、当業者であれば、ビームが光路ループを通る循環を続けると、ループの各々の通過が、光路を通るビームの前の通過によって生成された出力レーザ・ビームの回転配向に対して回転変位１０１５だけその伝搬軸の周りに回転する、出力レーザ・ビームの部分を生成することを理解するであろう。
【００７１】
図１４は、レーザ・ビーム７２５、並びに、互いに結合して出力レーザ・ビーム１４０５を構成する出力レーザ・ビーム７３０ａ、７３０ｂ、７３０ｃ、７３０ｄ、及び７３０ｅを示す。連続レーザ・ビーム７２５に対しては、出力レーザ・ビーム１４０５は、出力レーザ・ビームを生成するビームが光路ループを循環した回数に基づいて、伝搬軸の周りに異なる回転配向／変位を各々が有する出力レーザ・ビームの結合となる。それゆえに、出力レーザ・ビーム１４０５は、レーザ・ビーム７２５よりも、回転的により均質となり得る。
【００７２】
ビーム・スプリッタ７０５並びに反射体７１０、７１５及び７２０が、回転変位１０１５（図１１に示す）に整数をかけて３６０°を得られない（即ち、３６０°を回転変位で割ると、ゼロでない余りが生じる）ように配向されると、各々の出力レーザ・ビームの回転変位は、その出力レーザ・ビームのその伝搬軸の周りの回転配向が、光路を通るビームの前の通過によって生成された出力レーザ・ビームのいずれの回転配向とも同じにならないように、なるであろう。そのような回転変位は、レーザ・ビーム７２５に比べて出力レーザ・ビーム１４０５の回転的均質性をさらに高めることができる。
【００７３】
図１５は、装置７００及び図１４に示す出力レーザ・ビーム１４０５の別の図を示す。図１４には、出力レーザ・ビーム１４０５の断面が描かれ、出力レーザ・ビーム１４０５を構成する初めの５つの出力レーザ・ビーム（７３０ａ、７３０ｂ、７３０ｃ、７３０ｄ、及び７３０ｅ）が示されている。
【００７４】
出力レーザ・ビームの回転的均質性を増すことに加えて、装置７００はさらに、レーザ・ビーム７２５のコヒーレンスを減らすために使用することができる。例えば、ビーム・スプリッタ７０５並びに反射体７１０、７１５、及び７２０によって定められる光路の長さが、レーザ・ビーム７２５のコヒーレンス長よりも長いか又はそれに等しい場合、装置７００は装置１００と同様に機能して付加的なモードを生成し、レーザ・ビームのコヒーレンスを減らすことができる。換言すれば、光路の長さに応じて、装置７００は付加的なモードを生成する（それによりコヒーレンスを減らす）と共にレーザ・ビームの回転的均質性を増すことができる。
【００７５】
さらにレーザ・ビームのコヒーレンスを減らし、均質性を増すために、装置７００は、装置１００、装置３００、装置４００、又は本明細書で説明した任意の他の装置のうちの１つ又はそれ以上と光学的に結合させる（即ち、直列に使用する）ことができる。これらの組合せにおいて、１つの装置の出力レーザ・ビームを、他の装置に入射するレーザ・ビームとして使用することができる。
【００７６】
図１６は、装置４００の出力レーザ・ビーム３４０ａが装置７００に入射し、その入力として使用されるように、装置４００と光学的に結合された装置７００を示す。装置４００及び装置７００を一緒に用いて、装置４００のモード生成（及びコヒーレンス減少）機能を、装置７００の回転的均質性及び可能性のあるモード生成機能と組み合せると、装置４００及び７００の１つだけを用いた場合に得られるよりも、スペックルを生成する傾向がより小さく回転的均質性がより高い出力レーザ・ビームが生成される。
【００７７】
図１６において、装置７００は、光路内で装置４００の下流にあるように示されるが、装置７００の出力レーザ・ビーム１４０５を装置４００の入力として使用することができるように、装置７００を装置４００の上流にすることができることも考えられる。幾つかの実施において、レンズ及び反射体などの付加的な光学素子を、装置４００と装置７００とを光学的に結合するために使用することができる。
【００７８】
本明細書で説明した装置において、反射体は、研磨された金属、水銀塗りガラス、又は反射性金属の層で覆われた別の基板、又は任意の他の適切な反射体を含むことができる。ビーム・スプリッタは、それらに限定されないが、誘電体光学被覆又は部分的な金属被覆で覆われたガラス又は他の透明基板を含むことができる。光学被覆は偏向光又は非偏向光の１つ又はそれ以上と相互作用するように構成することができる。ビーム・スプリッタは、それらに限定されないが、立方体ビーム・スプリッタ、平板ビーム・スプリッタ、又は薄膜ビーム・スプリッタを含むことができる。
【００７９】
さらに、上記の議論はレーザ・ビームに言及しているが、本明細書で説明する装置は，任意の他の型のコヒーレント光ビームのコヒーレンスを減らすために使用することができる。さらに、図面の幾つかは、所与の入力及び出力方向を有する入力及び出力光ビームを示すが、当業者であれば、本明細書で説明する装置を通る光の準備方向は、光が各々の装置を、上述と反対方向に伝搬するように、逆にすることもできることを理解するであろう。
【００８０】
上述の実施は、例示的であることを意図したものであり、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によってのみ定められる本発明の範囲から逸脱せずに、それらに変更及び修正をもたらすことができるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
2018061005000001.pdf