(57)【要約】【課題】光出力及び縦シングルモード性の双方において最良の特性を得ることができるレーザ調整方法、波長可変レーザモジュールを提供することを目的とする。【解決手段】（１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、（２）前記回折格子の向きをコリメートされたレーザ光に対して調整するステップ、（３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、（４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示し、所定の光出力値を示す回折格子の向きを算出するステップ、（５）該算出された回折格子の向きに、前記回折格子又はコリメートされたレーザ光の光軸を調整するステップを含むレーザ調整方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、
（２）前記回折格子の向きをコリメートされたレーザ光に対して調整するステップ、
（３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示し、所定の光出力値を示す回折格子の向きを算出するステップ、
（５）該算出された回折格子の向きに、前記回折格子又はコリメートされたレーザ光の光軸を調整するステップを含むことを特徴とするレーザ調整方法。
【請求項２】
（ｘ１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、
（ｘ２１）前記回折格子をθx1方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交しかつ回折格子の表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とする、又は（ｘ２２）前記光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（ｘ３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（ｘ４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
（ｘ５）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップを含む請求項１に記載のレーザ調整方法。
【請求項３】
前記回折格子又は光軸を回転させるステップ（ｘ２１）又は（ｘ２２）において、
前記回折格子又は光軸の単位ステップあたりの角度回転分解能を、０．１〜１０ミリ度とする請求項２の方法。
【請求項４】
さらに、ステップ（ｘ２１）又は（ｘ２２）の前に
（ｘ１−１）前記回折格子又は光軸をθx１又はθx2方向に回転させるステップ、
（ｘ１−２）前記回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングするステップ、
（ｘ１−３）所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
（ｘ１−４）該チルト角に一致するように、回折格子又は光軸を回転させるステップを含む請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｘ１−１）の回転を、１〜１００ミリ度の角度回転量の範囲であって、前記回転（ｘ２１）又は（ｘ２２）の角度回転分解能よりも大きい範囲で行う請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記算出ステップ（４）、（ｘ４）又は（ｘ１−３）の所定の光出力値が、
最大値、
重心位置の値、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から算出されるガウシアン近似曲線の最大値、及び
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から最小二乗法によって算出される近似曲線の最大値
からなる群から選択される１種である請求項１から５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記回折格子又は光軸をθx１又はθx2方向に回転させる回転可能範囲を、０．５〜２度とする請求項２から６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
（ｚ１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、
（ｚ２）前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
（ｚ３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（ｚ４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（ｚ５）該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップを含む請求項１に記載のレーザ調整方法。
【請求項９】
前記回折格子をθｚ方向に回転させるステップ（ｚ２）において、
前記回折格子の単位ステップあたりの角度回転分解能を、０．１〜１０ミリ度とする請求項８の方法。
【請求項１０】
さらに、ステップ（ｚ２）の前に、
（ｚ１−１）前記回折格子をθｚ方向に回転させるステップ、
（ｚ１−２）前記回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングするステップ、
（ｚ１−３）所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（ｚ１−４）該チルト角に一致するように、回折格子を回転させるステップを含む請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
ステップ（ｚ１−１）の回転を、１〜１００ミリ度の角度回転量の範囲であって、前記回転（ｚ２）の角度回転分解能よりも大きい範囲で行う請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記算出ステップ（ｚ４）又は（ｚ１−３）の所定の光出力値が、
最大値、
重心位置の値、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から算出されるガウシアン近似曲線の最大値、及び
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から最小二乗法によって算出される近似曲線の最大値
からなる群から選択される１種である請求項８から１１のいずれか1つに記載の方法。
【請求項１３】
前記回折格子をθｚ方向に回転させる回転可能範囲を、０．５〜２度とする請求項８から１２のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１４】
さらに、
（ｘ２１）前記回折格子をθx1方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交しかつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とする、又は（ｘ２２）前記光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（ｘ３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（ｘ４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
（ｘ５）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップを含む請求項８から１３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１５】
さらに、
（ｙ１）回折格子を、θｙ方向に回転させるステップ、ここでθｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、
（ｙ２）回折格子のチルト角θｙをモニタリングするステップ、
（ｙ３）該モニタリングしたチルト角θｙから波長を算出するステップ、
（ｙ４）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子を回転させるステップを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（ｘ４）において、さらに、縦モードのシングル性が連続して予め設定した値以上となるチルト角から中心チルト角θｘ０を算出し、
ステップ（ｘ５）において、該中心チルト角θｘ０に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップを含む請求項２から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１７】
中心チルト角θｘ０が複数算出された場合、チルト角θx１又はθx2を算出するステップ（ｘ４）にて算出されたチルト角θx１又はθx2に、最も近接する中心チルト角θｘ０'を算出するステップ、
該最も近接する中心チルト角θｘ０'に一致するように、前記光軸又は回折格子を回転させるステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
（１ｘ）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
（２ｘ）前記回折格子をθx1方向又は光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（３ｘ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（４ｘ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角を算出するステップ、
（５ｘ）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップ、
（６ｙ）回折格子のθｙ方向への回転、ここで、θｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、
（７ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（８ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（９ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップ、
（１０ｚ）前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
（１１ｚ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（１２ｚ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（１３ｚ）該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップ、
（１４ｙ）回折格子のθｙ方向への回転、
（１５ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（１６ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（１７ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップを含む請求項１に記載のレーザ調整方法。
【請求項１９】
コリメートされたレーザ光を供給するレーザ光源システムと、
回折格子と、
回折格子をθx1方向に回転させる回折格子のθｘ回転手段又はレーザ光の光軸をθx2方向に回転させるレーザ光軸のθｘ回転手段と、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とし、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸中心に回転する方向とする、
回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする光出力モニタリング手段と、
回折格子から出射した光の縦モードのシングル性をモニタリングする縦モードシングル性モニタリング手段と、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出する演算手段とを備えることを特徴とするレーザ調整モジュール。
【請求項２０】
コリメートされたレーザ光を供給するレーザ光源システムと、
回折格子と、
回折格子をθｚ方向に回転させる回折格子のθｚ回転手段、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする光出力モニタリング手段と、
回折格子から出射した光の縦モードのシングル性をモニタリングする縦モードシングル性モニタリング手段と、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出する演算手段とを備えることを特徴とするレーザ調整モジュール。
【請求項２１】
さらに、回折格子をθｙ方向に回転させる回折格子のθｙ回転手段、ここでθｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、を備える請求項１９又は２０に記載のレーザ調整モジュール。
【請求項２２】
さらに、
回折格子をθx1方向に回転させる回折格子のθｘ回転手段又はレーザ光の光軸をθx2方向に回転させるレーザ光軸のθｘ回転手段と、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とし、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸中心に回転する方向とする、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出する演算手段とを備える請求項２０に記載のレーザ調整モジュール。
【請求項２３】
さらに、回折格子のθx１方向のチルト角及びθｙ方向のチルト角モニタリングするｘ−ｙ二次元位置モニタリング手段を備える請求項１９から２２のいずれか１つに記載のレーザ調整モジュール。
【請求項２４】
さらに、回折格子のθｚ方向のチルト角及びθｙ方向のチルト角をモニタリングするｚ−ｙ二次元位置モニタリング手段を備える請求項１９から２３のいずれか１つに記載のレーザ調整モジュール。
【請求項２５】
レーザ調整プログラムであって、
コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
前記回折格子をθx1方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とする、又は
前記光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸中心に回転する方向とする、
回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする光出力モニタリングステップ、
回折格子から出射した光の縦モードのシングル性をモニタリングする縦モードシングル性モニタリングステップ、
前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするレーザ調整プログラム。
【請求項２６】
レーザ調整をコンピュータに実行させるレーザ調整プログラムであって、
コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするレーザ調整プログラム。
【請求項２７】
（１ｘ）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
（２ｘ）前記回折格子をθx1方向又は光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（３ｘ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（４ｘ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角を算出するステップ、
（５ｘ）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップ、
（６ｙ）回折格子のθｙ方向への回転、ここで、θｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、
（７ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（８ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（９ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップ、
（１０ｚ）前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
（１１ｚ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（１２ｚ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（１３ｚ）該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップ、
（１４ｙ）回折格子をθｙ方向へ回転するステップ、
（１５ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（１６ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（１７ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップをコンピュータに実行させることを特徴とするレーザ調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ調整方法、波長可変レーザモジュール及びレーザ調整プログラム
に関し、より詳細には、高光出力及び高シングルモード性の双方を実現するレーザ調整方法及びプログラムならびにこの方法を実現し得る、外部共振器を備える外部共振型の半導体レーザを利用した波長可変レーザモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ等に代表される光ストレージは、現在までのところ一枚のディスクで最大約５０ＧＢまで実現されている。
しかし、２０１１年に完全切替えとなるデジタル放送化に向け、映像アーカイブ用として高容量で高転送レートが可能な記録媒体の確立が急務となっている。
これらの要求を満たすため、次世代光ストレージとしてホログラフィックメモリーが注目されている。これに用いられるメディアは、一般に、温度変化に伴って、屈折率が変化したり、メディア自体が膨張又は収縮することにより、記録干渉縞間隔が変化したりすることが知られている。
【０００３】
従って、ホログラフィックメモリー等に用いられる光源は、これらの変化に対応すべく、波長可変できることが要求されている。
【０００４】
これに対して、レーザ装置と、回折格子とを組み合わせ、回折格子へのレーザビームの入射角度をθy方向に回転させることによって、レーザビームの波長を可変することができる波長可変外部共振レーザ光源が提案されている（例えば、特許文献１：特開平６−６９５８２号公報）。
また、波長可変外部共振レーザ光源において、フィードバックパワーが実質的に最大値になるように、回折格子をチルトさせる方法が提案されている（例えば、特許文献２：特開２００３−２３１９７号公報）。
【０００５】
このような波長可変外部共振レーザ光源では、回折格子は、レーザビームに対して高精度に実装され、かつ高精度に波長制御することが必要となる。
しかし、温度、経時変化等によって、後述するθyのみならず、レーザビームに対してθy以外にも光軸ずれが生じることが懸念される。光軸ずれは、光出力の低下のみならず、シングルモード性、つまり後述するコントラスト比等を劣化させ、レーザ光源又はこれを含むストレージシステム等で要求される特性を低下させることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−６９５８２号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、光出力及び縦シングルモード性の双方において最良の特性を得るとともに、レーザ装置の継続的な使用においてもこれらの双方に対する特性を維持することができるレーザ調整方法、波長可変レーザモジュール及びレーザ調整プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の発明を含む。
[１]（１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、
（２）前記回折格子の向きをコリメートされたレーザ光に対して調整するステップ、
（３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示し、所定の光出力値を示す回折格子の向きを算出するステップ、
（５）該算出された回折格子の向きに、前記回折格子又はコリメートされたレーザ光の光軸を調整するステップを含むことを特徴とするレーザ調整方法。
[２]（ｘ１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、
（ｘ２１）前記回折格子をθx1方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交しかつ回折格子の表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とする、又は（ｘ２２）前記光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（ｘ３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（ｘ４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
（ｘ５）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップを含む[１]に記載のレーザ調整方法。
【０００９】
[３]前記回折格子又は光軸を回転させるステップ（ｘ２１）又は（ｘ２２）において、
前記回折格子又は光軸の単位ステップあたりの角度回転分解能を、０．１〜１０ミリ度とする[２]の方法。
[４]さらに、ステップ（ｘ２１）又は（ｘ２２）の前に
（ｘ１−１）前記回折格子又は光軸をθx１又はθx2方向に回転させるステップ、
（ｘ１−２）前記回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングするステップ、
（ｘ１−３）所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
（ｘ１−４）該チルト角に一致するように、回折格子又は光軸を回転させるステップを含む[２]又は[３]に記載の方法。
[５]ステップ（ｘ１−１）の回転を、１〜１００ミリ度の角度回転量の範囲であって、前記回転（ｘ２１）又は（ｘ２２）の角度回転分解能よりも大きい範囲で行う[４]に記載の方法。
【００１０】
[６]前記算出ステップ（４）、（ｘ４）又は（ｘ１−３）の所定の光出力値が、
最大値、
重心位置の値、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から算出されるガウシアン近似曲線の最大値、及び
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から最小二乗法によって算出される近似曲線の最大値
からなる群から選択される１種である[１]から[５]のいずれか１つに記載の方法。
【００１１】
[７]前記回折格子又は光軸をθx１又はθx2方向に回転させる回転可能範囲を、０．５〜２度とする[２]から[６]のいずれか１つに記載の方法。
【００１２】
[８]（ｚ１）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子を傾斜させてレーザ光を供給するステップ、
（ｚ２）前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
（ｚ３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（ｚ４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（ｚ５）該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップを含む[１]に記載のレーザ調整方法。
[９]前記回折格子をθｚ方向に回転させるステップ（ｚ２）において、
前記回折格子の単位ステップあたりの角度回転分解能を、０．１〜１０ミリ度とする[８]の方法。
【００１３】
[１０]さらに、ステップ（ｚ２）の前に、
（ｚ１−１）前記回折格子をθｚ方向に回転させるステップ、
（ｚ１−２）前記回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングするステップ、
（ｚ１−３）所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（ｚ１−４）該チルト角に一致するように、回折格子を回転させるステップを含む[８]又は[９]に記載の方法。
[１１]ステップ（ｚ１−１）の回転を、１〜１００ミリ度の角度回転量の範囲であって、前記回転（ｚ２）の角度回転分解能よりも大きい範囲で行う[１０]に記載の方法。
【００１４】
[１２]前記算出ステップ（ｚ４）又は（ｚ１−３）の所定の光出力値が、
最大値、
重心位置の値、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から算出されるガウシアン近似曲線の最大値、及び
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から最小二乗法によって算出される近似曲線の最大値
からなる群から選択される１種である[８]から[１１]のいずれか１つに記載の方法。
[１３]前記回折格子をθｚ方向に回転させる回転可能範囲を、０．５〜２度とする[８]から[１２]のいずれか１つに記載の方法。
【００１５】
[１４]さらに、
（ｘ２１）前記回折格子をθx1方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交しかつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とする、又は（ｘ２２）前記光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（ｘ３）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（ｘ４）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
（ｘ５）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップを含む[８]から[１３]のいずれか１つに記載の方法。
[１５]さらに、
（ｙ１）回折格子を、θｙ方向に回転させるステップ、ここでθｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、
（ｙ２）回折格子のチルト角θｙをモニタリングするステップ、
（ｙ３）該モニタリングしたチルト角θｙから波長を算出するステップ、
（ｙ４）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子を回転させるステップを含む[１４]に記載の方法。
【００１６】
[１６]ステップ（ｘ４）において、さらに、縦モードのシングル性が連続して予め設定した値以上となるチルト角から中心チルト角θｘ０を算出し、
ステップ（ｘ５）において、該中心チルト角θｘ０に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップを含む[２]から[７]のいずれか１つに記載の方法。
[１７]中心チルト角θｘ０が複数算出された場合、チルト角θx１又はθx2を算出するステップ（ｘ４）にて算出されたチルト角θx１又はθx2に、最も近接する中心チルト角θｘ０'を算出するステップ、
該最も近接する中心チルト角θｘ０'に一致するように、前記光軸又は回折格子を回転させるステップを含む[１５]に記載の方法。
【００１７】
[１８]（１ｘ）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
（２ｘ）前記回折格子をθx1方向又は光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（３ｘ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（４ｘ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角を算出するステップ、
（５ｘ）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップ、
（６ｙ）回折格子のθｙ方向への回転、ここで、θｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、
（７ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（８ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（９ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップ、
（１０ｚ）前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
（１１ｚ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（１２ｚ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（１３ｚ）該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップ、
（１４ｙ）回折格子のθｙ方向への回転、  （１５ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（１６ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（１７ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップを含む[１]に記載のレーザ調整方法。
【００１８】
[１９]コリメートされたレーザ光を供給するレーザ光源システムと、
回折格子と、
回折格子をθx1方向に回転させる回折格子のθｘ回転手段又はレーザ光の光軸をθx2方向に回転させるレーザ光軸のθｘ回転手段と、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とし、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸中心に回転する方向とする、
回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする光出力モニタリング手段と、
回折格子から出射した光の縦モードのシングル性をモニタリングする縦モードシングル性モニタリング手段と、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出する演算手段とを備えることを特徴とするレーザ調整モジュール。
【００１９】
[２０]コリメートされたレーザ光を供給するレーザ光源システムと、
回折格子と、
回折格子をθｚ方向に回転させる回折格子のθｚ回転手段、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする光出力モニタリング手段と、
回折格子から出射した光の縦モードのシングル性をモニタリングする縦モードシングル性モニタリング手段と、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出する演算手段とを備えることを特徴とするレーザ調整モジュール。
[２１]さらに、回折格子をθｙ方向に回転させる回折格子のθｙ回転手段、ここでθｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、を備える[１９]又は[２０]に記載のレーザ調整モジュール。
【００２０】
[２２]さらに、
回折格子をθx1方向に回転させる回折格子のθｘ回転手段又はレーザ光の光軸をθx2方向に回転させるレーザ光軸のθｘ回転手段と、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とし、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸中心に回転する方向とする、
縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出する演算手段とを備える[２０]に記載のレーザ調整モジュール。
[２３]さらに、回折格子のθx１方向のチルト角及びθｙ方向のチルト角モニタリングするｘ−ｙ二次元位置モニタリング手段を備える[１９]から[２２]のいずれか１つに記載のレーザ調整モジュール。
[２４]さらに、回折格子のθｚ方向のチルト角及びθｙ方向のチルト角をモニタリングするｚ−ｙ二次元位置モニタリング手段を備える[１９]から[２３]のいずれか１つに記載のレーザ調整モジュール。
【００２１】
[２５]レーザ調整プログラムであって、
コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
前記回折格子をθx1方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向とする、又は
前記光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸中心に回転する方向とする、
回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする光出力モニタリングステップ、
回折格子から出射した光の縦モードのシングル性をモニタリングする縦モードシングル性モニタリングステップ、
前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出するステップ、
該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするレーザ調整プログラム。
【００２２】
[２６]レーザ調整をコンピュータに実行させるレーザ調整プログラムであって、
コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするレーザ調整プログラム。
【００２３】
[２７]（１ｘ）コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給するステップ、
（２ｘ）前記回折格子をθx1方向又は光軸をθx2方向に回転させるステップ、ここでθx1方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸中心に回転する方向、θx2方向は、光軸に直交かつ回折格子線に直交するｘ2軸中心に回転する方向とする、
（３ｘ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（４ｘ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角を算出するステップ、
（５ｘ）該チルト角θx１又はθx2に一致するように、前記回折格子又は光軸を回転させるステップ、
（６ｙ）回折格子のθｙ方向への回転、ここで、θｙ方向は、回折格子線に直交かつ回折格子表面の法線方向に直交するｘ1軸又は光軸に直交かつ回折格子線に直交とするｘ2軸と、回折格子表面の法線と一致するz軸とに直交するｙ軸中心に回転する方向とする、
（７ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（８ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（９ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップ、
（１０ｚ）前記回折格子を、θｚ方向に回転させるステップ、ここでθz方向は、回折格子表面の法線と一致するz軸中心に回転する方向とする、
（１１ｚ）前記回折格子から出射した光の光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリングするステップ、
（１２ｚ）前記縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出するステップ、
（１３ｚ）該チルト角θｚに一致するように、前記回折格子を回転させるステップ、
（１４ｙ）回折格子をθｙ方向へ回転するステップ、  （１５ｙ）波長をモニタリングするステップ、
（１６ｙ）波長範囲を算出するステップ、
（１７ｙ）所定の波長を示すチルト角θｙに一致するように、回折格子をθｙ方向に回転させるステップをコンピュータに実行させることを特徴とするレーザ調整プログラム。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、光出力及び縦シングルモード性の双方において最良の特性を得ることができる。加えて、レーザ装置の継続的な使用においてもこれらの双方に対する特性を維持することができ、つまり、温度及び経時的な変動による影響を最小限に止めることができる。
また、レーザ光に対して外部共振器が高精度に実装され、要求に応じた特性の波長可変レーザモジュールを、堅牢な設計で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のレーザ調整モジュールの概要を示す概念図である。
【図２】本発明の別のレーザ調整モジュールの概要を示す概念図である。
【図３Ａ】本発明のレーザ調整モジュールにおける垂直型のチルト調整機構を示す要部の概略側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの要部の概略拡大図である。
【図３Ｃ】本発明のレーザ調整モジュールにおける水平型のチルト調整機構を示す要部の概略側面図である。
【図４】本発明の垂直型のチルト調整機構を組み込んだレーザ調整モジュールを示す要部の概略斜視図である。
【図５Ａ】本発明の水平型のチルト調整機構を組み込んだレーザ調整モジュールを示す要部の概略斜視図である。
【図５Ａ１】図５Ａのレーザ調整モジュールでの軸方向を説明するための図である。
【図５Ａ２】図５Ａのレーザ調整モジュールでの軸方向を説明するための図である。
【図５Ｂ】水平型チルト調整機構に回折格子を搭載した状態を説明するための要部の概略斜視図である。
【図６Ａ】本発明のレーザ調整モジュールによってモニタリングした光出力及び縦モードシングル性を示すグラフである。
【図６Ｂ】外部共振可変波長範囲限度付近における特有の光出力の現象を説明するための光出力及び縦モードシングル性を示すグラフである。
【図６Ｃ】本発明のレーザ調整モジュールによってモニタリングした光出力及び縦モードシングル性を示すグラフであり、グラフ中のｓ、ｑ及びｔは、それぞれ各分画における重心を示す。
【図６Ｄ】θｚ方向の回転でのモニタリングした光出力を示すグラフである。
【図７】本発明のレーザ調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明のレーザ調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明のレーザ調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０Ａ】本発明のレーザ調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０Ｂ】本発明のレーザ調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１Ａ】本発明のレーザ調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１１Ｂ】図１１Ａのフローチャートの続きのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明のレーザ調整方法及びレーザ調整モジュールは、波長可変外部共振レーザに、θx及び／又はθz方向の可変用アクチュエータ等、光軸ずれに対し自動補正する機能を与え、さらに光出力及び縦モードのシングル性をモニタリングする機能を付加することにより、レーザビーム品質の劣化を監視し、絶えずシステムで要求される縦モードシングル性及び光出力特性を実現することを可能とする。
【００２７】
本明細書においては、θｘ１方向、θｘ２方向、θｙ方向及びθｚ方向は、それぞれ、ｘ１軸、ｘ２軸、ｙ軸及びｚ軸を中心に回転する方向を意味する（図５Ａ１及び図５Ａ２参照、図５Ａ１では、ｚａ軸はコリメートされたレーザ光の光軸を示す）。
ここで、ｘ１軸とは、後述する回折格子線に直交し、かつ回折格子表面（狭いスリット、細い溝等の格子が形成された表面）の法線方向に直交する（言い換えると、回折格子表面に平行する）軸を意味する（つまり、回折格子基準の軸：ｘ１）。例えば、ｘ１軸は、図３Ａ及び３Ｃに示されている。
ｘ２軸とは、後述する光軸（ｚａ軸）に直交し、かつ回折格子線に直交する軸を意味する（つまり、レーザ光基準の軸：ｘ２）。
ｙ軸とは、ｘ1軸又はｘ2軸と、z軸との双方に直交する軸を意味する。例えば、ｙ軸の回転中心を図１及び２のｙ１に示す。
ｚ軸とは、回折格子の表面の法線と一致する軸を意味する。例えば、ｚ軸の回転中心を図５Ｂのｚ１に示す。
【００２８】
本発明のレーザ調整方法を実現するためのレーザ調整モジュール１０は、その目的に応じて、主として、図１に示したように、レーザ光源システム１１と、回折格子１２と、回折格子のθｘ回転手段１３ｂ又はレーザ光軸のθｘ回転手段１３ａと、光出力モニタリング手段１４と、縦モードシングル性モニタリング手段１５と、演算手段１６とを備える。
【００２９】
また、本発明の別のレーザ調整方法を実現するための別のレーザ調整モジュール２０は、主として、図２に示したように、レーザ光源システム１１と、回折格子１２と、回折格子のθｚ回転手段２１と、光出力モニタリング手段１４と、縦モードシングル性モニタリング手段１５、演算手段１６とを備える。
【００３０】
レーザ光源システム１１は、例えば、レーザ素子１１ａと、光学系１１ｂとを備えている。
光学系１１ｂは、例えば、レーザ素子から発振される光をコリメートさせる色消しコリメータレンズ等を備える。
レーザ素子１１ａから出射したレーザ光は、例えば、色消しコリメータレンズからなる光学系１１ｂでコリメート光に変換される。コリメート光は、波面収差によって規格化された平行度に調整されることが適している。例えば、レーザ素子１１ａと色消しコリメータレンズとは、それぞれホルダに固定され、さらにこれらのホルダは、別のホルダに固定されている。レーザ素子のホルダと色消しコリメータレンズのホルダとは、互いに線膨張係数による変化を打ち消し合うように設計されることが適している。これによって、温度変化によるレーザ素子と色消しコリメータレンズとの距離変化を補償することができる。
この構成では、レーザ素子１１ａからの光、光学系１１ｂを通ったレーザ光は、その光軸が、回折格子表面の法線方向から４５度傾斜した位置に設定されている。この傾斜角度は、駆動での選択波長によって、適宜設定することができる。
また、さらに別のレーザ調整モジュールとして、上述したレーザ調整モジュール１０及び２０とを組み合わせたものであってもよい。
【００３１】
回折格子１２は、外部共振させるために利用されるものであり、一般に半導体レーザ等のレーザ光の波長を可変し得るものとして利用されているものであれば、透過型及び反射型のいずれを用いてもよい。なかでもレーザ調整モジュール１０及び２０として示したような透過型の回折格子が好ましい。例えば、回折格子は、通常、直線状の凹凸が、マイクロメートル周期で平行に並んで構成されている。このような直線状の凹凸を、回折格子線と称する。周期、材質、パターン厚（凹凸の差厚）などは、用途、使用する波長域によって適宜調整することができる。例えば、３６０〜１６００ｎｍ程度の幅広い波長のレーザ光、特に好ましくは４００〜４１０ｎｍ程度の波長で可変することができるように設定されていることが好ましい。
【００３２】
本発明では、回折格子は、例えば、波長４０５ｎｍを４５度の入射で使用するための特性を有するように設計されており、この波長の光の透過性が十分な材質によって形成されていることが適している。回折格子が透過型の場合、その表面は、反射率を低減し、回折効率を向上させるための光学薄膜が形成されていてもよい。
回折効率は、特に限定されるものではなく、０％〜１００％の範囲で、光出力と波長変換範囲とをバランスさせることができる任意の値に設定することが可能である。
回折格子に入射した光は、回折格子によりレーザ素子側へ回折し、再度色消しコリメートレンズを介してレーザ素子に結合されることで外部共振を実現することができる。
なお、波長は、後述する回折格子のθｙ回転手段（図１及び２中、１７）によって、回折格子をθy方向へ回転させることにより可変できる。この際、波長は、後述する波長モニタリング手段（図１及び２中、１８）等により、回折格子の位置情報を取得し、波長を算出することができる。外部共振レーザの波長をモニタリングする手段の一例としては、例えば、ＬＥＤが回折格子に取り付けられ、ＬＥＤの位置が一次元又は二次元位置センサを用いてモニターされるものであってもよい。なお、ＬＥＤの位置は、外部共振レーザの出力波長に校正されていてもよく、これによって、ＬＥＤ位置センサを外部共振レーザの波長センサとして用いることができる。
【００３３】
回折格子のθｘ回転手段１３ｂは、回折格子をθx1方向に回転させ得る手段である。
回折格子のθｘ回転手段１３ｂは、例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示したように、垂直型のチルト調整機構３０Ａ、図３Ｃに示したように、水平型のチルト調整機構３０Ｂ等によって実現することができる。
【００３４】
図３Ａ及び図３Ｂの垂直型のチルト調整機構３０Ａは、チルトステッピングモータ３１と、このチルトステッピングモータ３１の回転運動を垂直運動へ変換するためのスライダ３２と、このスライダ３２のスライドによって押し上げられるクランク３６と、クランク３６に連結され、チルト回転軸であるｘ1軸の周りで回転（移動）してチルト角θｘ１を変動させるヒンジ部３３とを備えている。
スライダ３２は、チルトステッピングモータ３１と共に回転運動することを防止するために、ガイドピン３４で垂直方向に可動に支持されていることが適している。
従って、このような機構、つまり、チルト角θｘ１を可変し得るものであれば、このチルト自動調節機構に限定されず、当該分野で公知のいかなる機構をも用いることができる。
図３Ｂ（ａ）には、図３Ａの矢印ａ方向からみた側面図、図３Ｂ（ｂ）には、図３Ａの矢印ｂ方向からみた側面図をそれぞれ表している。ステッピングモータ３１の軸３７は、図３Ｂ（ｂ）に示すように、接触部ｓによって、スライダ３２に接触している。この接触部ｓによって、軸３７の回転を利用して、スライダ３２がクランク３６を押し上げる。
【００３５】
図３Ｃの水平型のチルト調整機構３０Ｂは、チルトステッピングモータ３１ａと、このチルトステッピングモータ３１ａの回転運動を水平運動へ変換するためのスライダ３２ａと、スライダ３２ａのスライドによってチルト回転軸の周りで回転し、チルト角θｘ１を変動させるヒンジ部３３ａとを備えている。
スライダ３２ａは、チルトステッピングモータ３１ａと共に回転運動することを防止するために、水平可動に、ガイド３５で支持されている。さらに、上述したように、スライダ３２ａとヒンジ部３３ａとの間にクランク３６を介在させてもよい。
【００３６】
上述したチルト調整機構３０Ａ及び３０Ｂでは、ヒンジ部の中心軸が、チルト回転軸（ｘ1軸）となるように設定されている。ヒンジ部は、振動に対する耐性を向上するために荷重バネ又は同様の特性を有する構造とすることが適している。
本発明のレーザ調整モジュールでは、温度変化による回折格子又は光軸のチルト変化を抑制するために、各種回転手段及びその他の構成部材を、線膨張係数の異なる材料（補償し合う材料）又は全て同じ材料で構成することが好ましい。
【００３７】
レーザ光軸のθｘ回転手段１３ａは、レーザ光の光軸をθx２方向に回転させ得る手段である。この回転手段は、原理的には、上述した回折格子のθｘ回転手段１３ｂと同様のものを利用することができる。
【００３８】
回折格子のθｚ回転手段は、回折格子をθｚ方向に回転させ得る手段である。この回転手段は、特に限定されるものではなく、モータ、ピエゾアクチュエータ等、公知のものを利用することができる。
【００３９】
光出力モニタリング手段は、レーザ光が回折格子から出射した後の光出力をモニタするためのものであり、この機能を果たすものであれば、例えば、シリコン・フォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオード、ＣＭＯＳ検出器等の当該分野で公知のいずれを利用してもよい。
【００４０】
縦モードシングル性モニタリング手段は、分岐させた外部共振レーザ光を干渉させ、干渉縞のコントラスト比を測定することによってモニタすることができるものである。モニタリングの方法は、特に限定されるものではなく、米国特許第７３９７５７１号等に記載された当該分野で公知のいずれを利用してもよい。
【００４１】
演算手段は、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はチルト角θx2又はチルト角θｚを算出し得るものである。このような手段としては、通常、パソコンや、ＭＣＵ(Micro Control Unit)、ＰＬＤ(Programmable Logic Device)、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）及びＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Aray)等の演算処理装置を利用することができる。
【００４２】
このようなレーザ調整モジュールは、回折格子のθｙ回転手段、波長モニタリング手段、ｘ−ｙ二次元位置モニタリング手段、ｚ−ｙ二次元位置モニタリング手段、電流センサ、電圧センサ、温度センサ、ｘ、ｙ又はｚの一元位置モニタリング手段等の１種以上を備えていてもよい。
【００４３】
回折格子のθｙ回転手段１７は、波長可変のための当該分野で公知の手段を用いることができ、例えば、図１及び２に示したように、回折格子の回転軸としてｙ軸を中心に回転させるための波長ステッピングモータ１７等が挙げられる。
【００４４】
波長モニタリング手段１８としては、当該分野で通常用いられている位置センサ、波長センサ等を利用することができる。この位置センサを、回折格子の波長可変のための回転軸であるｙ軸（図５Ａ１及び図５Ａ２参照、例えば、ｙ軸の回転中心は図１及び２のｙ１で示されている）から離れた位置に設置することで、θｙの角度を、位置センサによりモニタした位置から算出し、算出した角度から波長を、ブラッグの法則の以下の式によって算出することができる。
ｎλ＝２ｄ・sinθ
（ここで、ｎは回折次数、λは回折波長、ｄは格子定数、θは回折格子の法線方向に対する入射ビームの角度及び法線方向に対する回折格子からの回折ビーム角度である）
【００４５】
ｘ−ｙ二次元位置モニタリング手段又はｚ−ｙ二次元位置モニタリング手段とは、ｘ−ｙの二次元又はｚ−ｙの二次元の回折格子の位置、つまり、ｘ−ｙ又はｚ−ｙ座標データをモニタリングすることができるものであれば、二次元ＣＭＯＳセンサーアレイ、二次元ＣＣＤセンサーアレイ、二次元位置監視検出器（ＰＳＤ）及び四分割セル光検出器等の当該分野で公知のものを利用することができる。
【００４６】
電流センサ、電圧センサ及び温度センサ等は、レーザ素子の動作電圧、動作電流又は動作時の温度（レーザ素子、雰囲気、部品等）等をモニタすることができるものであり、これらの機能を果たすものであれば、当該分野で公知のいずれを利用してもよい。
【００４７】
一次元位置モニタリング手段は、ｘ、ｙ又はｚの一次元の回折格子の位置、つまり、ｘ、ｙ又はｚ座標データをモニタリングすることができるものであれば、一次元ＰＳＤ、バイセル光検出器、ＣＭＯＳ線形アレイ又は一次元ＣＣＤ等の当該分野で公知のものを利用することができる。
【００４８】
なお、上述した各モータは、通常、独立で制御され、チルト可変のためのθx１、θx２及びθｚ並びに波長可変のためのθyをそれぞれ可変し得る構成となっている。これらのモータとしては、ステッピングモータ、圧電モータ、圧電アクチュエータ又は他のアクチュエータ等の当該分野で公知のものが挙げられる。
【００４９】
図１に示した本発明のレーザ調整モジュールは、図４に示したように、回折格子のθｘ回転手段１３ｂとして、垂直型のチルト調整機構３０Ａを組み込んで実現させることができる。
このレーザ調整モジュール１０Ａは、ヒンジ部３３上に配置された回折格子１２と、回折格子１２へのレーザ光の入射を可能する光学系１１ｂ、回折格子１２から出射した光の光出力をモニタリングし得る光出力モニタリング手段１４、縦モードシングル性モニタリング手段１５、回折格子のθｙ回転手段１７として機能する波長ステッピングモータ、波長モニタリング手段１８、電圧センサ１９等が筐体中の所定の位置に固定されて配置されている。また、このモジュールは、演算手段１６として、汎用のコンピュータに接続されて使用することができる。
【００５０】
同様に、図１に示した本発明のレーザ調整モジュールは、図５Ａに示したように、回折格子のθｘ回転手段１３ｂとして、水平型のチルト調整機構３０Ｂを組み込んで実現させることができる。
このレーザ調整モジュール１０Ｂは、図５Ｂに示す水平型のチルト調整機構３０Ｂのヒンジ部３３ａに回折格子１２が搭載されている以外は、実質的に上述した垂直型のチルト調整機構を組み込んだレーザ調整モジュール１０Ａと同様の構成を有する。
【００５１】
（レーザ調整方法）
図７に示すように、まず、ステップ（１）で、コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給する。
この際、レーザ光の波長が任意の波長に設定されるように、つまり、レーザ光の波長が、外部共振レーザが縦シングルモードで動作し十分な利得を有する値に設定されるように、チルト角θｙを調整してもよい。レーザ光の波長は、例えば、θｙ回転手段（つまり、ステッピングモータ等）の駆動量、一次元位置モニタリング手段又は二次元位置モニタリング手段等を利用してモニタリングしながら、調整することができる。
【００５２】
次いで、ステップ（２）で、回折格子の向きをコリメートされたレーザ光に対して調整する。ここでの調整は、回折格子又はレーザ光のいずれを回転させてもよい。これによって、光軸ずれが発生しても、それを容易に解消することができる。
【００５３】
ステップ（３）で、回折格子から出射した光の光出力値と、縦モードのシングル性とを、それぞれモニタリングする。
ステップ（２）の調整及びステップ（３）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（３’））。
【００５４】
続いて、ステップ（４）で、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示し、所定の光出力値を示す回折格子の向き（以下、「最適な回折格子の向き」と記載する場合がある）を算出する。
【００５５】
外部共振する範囲からのレーザの劣化又はデフォーカスの検知
ステップ（４）で、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示す回折格子の向きの範囲が所定の範囲よりも狭い場合、レーザの劣化又はレーザ位置がレンズの焦点位置から変化した等の異常状態であることを検知することができる。ここで所定の回折格子の向きの範囲は、０．５ｍｄｅｇ以上、望ましくは１ｍｄｅｇ以上の範囲である。
上述したとおり、レーザが劣化すると外部共振する回折格子の向きの範囲が狭くなる。これはレーザの利得が低くなることに依存している。また、レーザ位置がレンズの焦点位置からずれた場合、つまり、フォーカスズレを生じた場合、レーザと回折格子からの回折光との結合効率が低下し、外部共振が実現し難くなるために、回折格子の向きを調整した場合の外部共振を実現できる回折格子の向きの範囲が狭くなる。このように、外部共振を実現できる回折格子の向きの範囲を算出することで、レーザの劣化又はレーザ光のデフォーカス等の異常状態を検知することが可能となる。
【００５６】
続いて、ステップ（５）で、得られた最適回折格子の向きに一致するように、回折格子又はコリメートされたレーザ光の光軸を調整する。
【００５７】
最適位置にチルトがあるかどうかの最終判定
ステップ（５）で最適回折格子の向きに回折格子又はコリメートされたレーザ光の光軸が調整された後の光出力値と、ステップ（３）でモニタリングされた光出力値のうち最大光出力値とを比較し、両者の光出力値が所定の範囲内であることを確認することにより、回折格子又はコリメートされたレーザ光の光軸が最適であることを判断することができる。ここで所定の範囲とは、両者の光出力の差が１０％以内、望ましくは５％以内の範囲である。
【００５８】
この一連のレーザ調整方法は１回のみ行ってもよいが、例えば、温度変化、光出力変化、振動又は環境外乱等の種々の環境要因の変化等に伴って、自動的に複数回行うことが適している。言い換えると、ステップ（２）〜（５）を繰り返すことが適している。
これによって、光出力及び縦モードのシングル性の双方において最良の特性を、安定して得、維持することができる。さらに、レーザ調整モジュールの継続的な、長期にわたる使用においても、これら双方の特性を維持することができる。つまり、温度及び／又は経時的な変動による影響を最小限に止めることができる。その結果、レーザ調整モジュール自体のライフタイムを向上させることができる。
【００５９】
（レーザ調整方法：θｘ方向）
図８に示すように、まず、ステップ（ｘ１）で、コリメートされたレーザ光の光軸に対して回折格子が傾斜するようにレーザ光を供給する。
この際、レーザ光の波長を任意の波長に合わせるために、チルト角θｙを調整してもよい。レーザ光の波長は、例えば、θｙ回転手段（つまり、ステッピングモータ等）の駆動量、一次元位置モニタリング手段又は二次元位置モニタリング手段等を利用してモニタリングしながら、調整することができる。
【００６０】
次いで、ステップ（ｘ２）で、例えば、回折格子をθx1方向に回転させる。つまり、初期又は経時、外部要因等により回折格子のチルト角が変化した場合、回折格子のθｘ回転手段を構成するチルトステッピングモータを駆動させて、スライダを垂直移動させる。スライダの垂直運動によって、ヒンジがx１軸を中心に回転し、ヒンジ上に固定されている回折格子をθx１方向に回転させる。これによって、光軸に対する回折格子のチルト角θｘ、つまり、光軸ずれを解消させることができる。
回折格子又は光軸を回転させる場合、これらの単位ステップあたりの角度回転分解能は、０．１〜１０ミリ度程度が適している。さらに、０．１〜１ミリ度程度が好ましい。
回折格子又は光軸を回転させる回転可能範囲は、０．５〜２度程度であることが適しており、０．５〜１度程度であることが好ましい。
【００６１】
回折格子又は光軸の回転の後、ステップ（ｘ３）で、回折格子から出射した光の光出力値と、縦モードのシングル性とを、それぞれモニタリングする。また、この際、回折格子のθｘ回転手段（つまり、チルトステッピングモータ等）の駆動量等も併せてモニタリングすることが適している。
ステップ（ｘ２）の回転及びステップ（ｘ３）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（ｘ３’））
【００６２】
続いて、ステップ（ｘ４）で、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１（以下、「最適チルト角」と記載する場合がある）を算出する。
通常、このチルト角θx１の算出は、縦モードのシングル性及び光出力値をモニタリングした際の、例えば、回折格子のθｘ回転手段（つまり、チルトステッピングモータ）の駆動量を元に、あるいは一次元位置モニタ、二次元位置モニタ又はエンコーダ等を利用して行われる。
【００６３】
このような回転及びモニタリングを単位サイクル行うことにより、あるチルト角θｘでの光出力及び縦モードのシングル性を示すコントラスト比が得られる。そして、この回転及びモニタリングの単位サイクルを複数回行うことにより、例えば、図６Ａに示すような一連の光出力及び縦モードのシングル性を示すコントラスト比が得られる。
図６Ａのデータは、例えば、波長４０５ｎｍ、光出射側をフロント側、その反対側をリア側としたとき、フロント側のミラーの反射率がほぼ０％、リア側のミラーの反射率がほぼ１００％のレーザ素子を用い、透過型回折格子として、後述するようにリトロー配置で、波長４０５ｎｍにて４５度に回折する回折格子を、図１Ａに示したモジュールとして用いた場合の値を示す。ここでリトロー配置とは、入射光と回折光の反射光が一致するように配置すること意味する。リトロー配置のために、以下の式を満足する。
ｎλ＝２ｄ・sinθ
（ここで、ｎは回折次数、λは回折波長、ｄは格子定数、θは回折格子に対する入射ビームの角度及び回折ビーム角度である）
【００６４】
回折格子のチルトを変化させると、図６Ａに示すように、光出力値及び縦モードシングル性に変化が生じる。一般に、回折格子は、その表面のチルト角（θｘ１）を光軸に対して垂直に合わせている状態で、最も高い光出力値を得るとともに、シングルモード性の高い状態（外部共振状態）となる。チルト角が光軸に対して垂直からずれるにしたがって、光出力は低下するとともに、レーザ素子固有の特性に応じて、シングルモード性が低下する。
【００６５】
また、波長可変外部共振レーザは、外部共振の可変波長範囲限度付近では、図６Ｂに示すように、外部共振が適切に行われていない場合の光出力に比べ、外部共振が行われている場合の光出力が低くなる現象が生じることがある。そのため、光出力のモニタリングのみの場合、回折格子のチルト角の最適位置の判断が困難となる。
【００６６】
そこで、本発明では、光出力値及び縦モードシングルモード性のモニタリングを組み合わせ、縦モードのシングル性が予め設定した値（predetermined value）以上を示すチルト角から所定の光出力値(intended optical power)を示すチルト角θx１を算出する。言い換えると、縦モードのシングル性をモニタリングし、外部共振範囲を特定しつつ、その範囲内で光出力値をモニタリングすることによって、外部共振波長範囲全域にわたってチルト角の最適位置を特定することが可能となる。
【００６７】
チルト角の最適位置の算出方法、つまり、所定の光出力値の算出方法としては、取得された光出力値データが、以下の（１）〜（４）からなる群から選択される１種であることが適している。（１）最大値、（２）重心位置、（３）縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から算出されるガウシアン近似曲線の最大値及び（４）縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角における光出力値から最小二乗法によって算出される近似曲線の最大値。ここで、重心とは、力学において、空間的広がりをもって質量が分布するような系において、その質量に対して他の物体から働く万有引力の合力の作用点であり、質量中心とも称し、これを光出力に応用したものである。
重心は、通常以下の式によって算出される。
【数１】
2011077523.tif 000003
（ここで、Ｗは重心位置、ｘはチルト角、ｙは光出力値又はレーザ動作における測定された他の特性である。）
【００６８】
また、チルト角の最適位置の算出方法を、以下のように設定してもよい。
例えば、上述した一連のレーザ調整方法において、縦モードのシングル性の予め設定した値を０．７（コントラスト比）とすると、図６Ａに示すように、縦モードのシングル性は、チルト角θｘが約−８〜＋１２ミリ度の範囲で連続する。この連続した値（チルト角範囲）のなかから、所定の光出力値を示すチルト角θx１として、中心チルト角θｘ０を算出し、この中心チルト角θｘ０を、チルト角θｘの最適値としてもよい。つまり、フィルタとしてコントラスト比を利用してレーザ調整を行うことができる。
【００６９】
なお、例えば、縦モードのシングル性の予め設定した値を０．８（コントラスト比）とすると、縦モードのシングル性は、例えば、図６Ｃに示したように、チルト角θｘが約−８〜＋１２ミリ度の範囲では、それぞれ連続するが、３つの範囲（ｑ，ｓ，ｔ）に分離される。この場合、中心チルト角は、３つ算出されることになるが、算出ステップ（ｘ４）にて、上述した（１）から（４）に基づいて算出されたチルト角θx１又はθx2に、最も近接する中心チルト角θｘ０'をチルト角θｘの最適値としてもよい。
【００７０】
一般に、レーザ調整モジュールは、その使用目的、使用態様、組み合わせて用いる部品等の種々の要因によって、光出力値及び／又は縦モードのシングル性の最適値又は許容範囲が変更される。縦モードのシングル性の予め設定した値以上として、任意の値を設定することができる。
【００７１】
チルト角の最適位置を算出する方法は、光出力値以外にも、電圧センサでモニタしたレーザの動作電圧値、レーザの温度、動作電流または閾値電流等からも算出することができる。
【００７２】
最適チルト角が算出された場合には、続いて、ステップ（ｘ５）で、得られた最適チルト角、つまり、チルト角θx１に一致するように、回折格子を回転させる。
なお、上述したように、中心チルト角θｘ０を、チルト角θｘの最適値とする場合には、この中心チルト角θｘ０に一致するように、回折格子又は光軸を回転させてもよい。また、複数の中心チルト角θｘ０が算出される場合には、ステップ（ｘ４）にて算出されたチルト角θx１又はθx2に、最も近接する中心チルト角θｘ０'に一致するように、光軸又は回折格子を回転させてもよい。（図６Ｃのｑ、ｓ、ｔ参照）
【００７３】
このような一連のステップを行うことにより、レーザ調整方法を終了する。これによって、光出力及び縦シングルモード性の双方において最良の特性を得ることができる。
【００７４】
この一連のレーザ調整方法は１回のみ行ってもよいが、例えば、温度変化、光出力変化、振動又は環境外乱等の種々の環境要因の変化等に伴って、自動的に複数回行うことが適している。言い換えると、ステップ（ｘ２）〜（ｘ５）を繰り返すことが適している。
これによって、光出力及び縦モードのシングルモード性の双方において最良の特性を、安定して得、維持することができる。さらに、レーザ調整モジュールの継続的な、長期にわたる使用においても、これら双方の特性を維持することができる。つまり、温度及び／又は経時的な変動による影響を最小限に止めることができる。これによって、レーザ調整モジュール自体のライフタイムを向上させることができる。
【００７５】
上述したレーザ調整方法では、光出力又は縦モードのシングル性のモニタリングの際、上述した手段を利用して、例えば、モータ駆動量、回折格子等の二次元位置等を併せてモニタリングすることが適している。特に、二次元位置モニタリング手段を用いて、回折格子の二次元位置を併せてモニタリングすることが好ましい。通常、モータ駆動量で回折格子の位置を確認する場合には、モータへの駆動信号での確認に代える場合がある。この場合、実際には、駆動量自体が確認されない。一方、二次元位置モニタリング手段を用いる場合は、実際の回折格子の位置を確認することができる。これによって、バックラッシュ、部品の不具合等による駆動量の意図しない変動（意図しない不動）を回避することができ、よって、回折格子の方向又はコリメートされた光の光軸のチルト角の調整をすることができる。
【００７６】
また、上述した一連のレーザ調整方法を行う前に、図９に示したように、以下のステップを行ってもよい。
ステップ（ｘ１）の後、レーザ光の波長が、外部共振レーザが縦モードのシングルモードで動作するようにレーザから十分な利得を有する値に設定されるように、チルト角θｙを調整する。
その後、ステップ（ｘ１−１）で、回折格子又は光軸をθx１又はθｘ２方向に回転させる。回転は、１〜１００ミリ度程度（好ましくは、１〜２０ミリ度程度）の角度回転量の範囲であって、かつ、ステップ（ｘ２）での回転における角度回転分解能よりも大きい範囲で行うことが好ましい。このようなシステムにより、広範な範囲での最適な回折格子又は光軸のチルト角を簡易に検出し、経時的及び外部環境による光軸ずれを補償することができる。
【００７７】
次いで、ステップ（ｘ１−２）で、回折格子から出射した光の光出力値をモニタリングする。この際、回折格子のθｘ回転手段の駆動量等も併せてモニタリングすることが適している。
ステップ（ｘ１−１）の回転及びステップ（ｘ１−２）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（１ｘ−３））。
続いて、ステップ（ｘ１−３’）で、所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθｘ２を算出する。
【００７８】
所定の光出力値を示すチルト角が算出された場合には、続いて、ステップ（ｘ１−４）で、得られたチルト角に一致するように、回折格子又は光軸を回転させる。
【００７９】
その後、上述したように、ステップ（ｘ２）〜ステップ（ｘ５）の一連のレーザ調整方法を行う。ステップ（ｘ２）〜ステップ（ｘ５）により、回折格子又は光軸のチルト角の高精度な調整を可能とする。
【００８０】
このような調整を行うことにより、チルト角θx１又はθｘ２を広範囲な角度において、より短時間に所望の位置に調整することが可能となる。
【００８１】
（レーザ調整方法：θｚ方向）
この方法は、図１０Ａに示したように、θｘ方向のレーザ調整方法に準じて行うことができる。
波長変換する場合、通常、回折光の角度はｙ軸方向に変化し、これにともなって、回折波長が変化する。一方、回折格子をｚ軸を中心に回転させても、波長は変化せず、レーザとの結合効率が変化する。この結合効率の変化は、回折格子をθｘ方向に回転させた場合の変化に匹敵する。従って、この光結合を改善することによって、光出力及び縦モードのシングル性を最良の値に調整することができる（図６Ｄ参照）。
【００８２】
まず、ステップ（ｚ１）で、回折格子にレーザ光を供給する。
次いで、ステップ（ｚ２）で、回折格子をθｚ方向に回転させる。つまり、初期又は経時、外部要因等により回折格子のチルト角が変化した場合、外部共振状態での光出力が減少し、また、シングルモード性も劣化する。これに対して、チルト角θzに関してもチルト角θxと同様に、光出力やシングルモード性をモニタしながら、回折格子のθｚ回転手段により、回折格子を、ｚ軸を中心に回転させる。これによって、光軸に対する回折格子のチルト角を補償、つまり、光軸ずれを解消させることができる。
【００８３】
回折格子の回転の後、ステップ（ｚ３）で、回折格子から出射した光の光出力値と、縦モードのシングル性とを、それぞれモニタリングする。
ステップ（ｚ２）の回転及びステップ（ｚ３）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（ｚ３’））。
【００８４】
ステップ（ｚ４）で、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θｚを算出する。
最適チルト角が算出された場合には、続いて、ステップ（ｚ５）で、得られたチルト角θｚに一致するように、回折格子を回転させる。
【００８５】
このような一連のステップを行うことにより、レーザ調整方法を終了する。これによって、光出力及び縦シングルモード性の双方において最良の特性を得ることができる。
【００８６】
このような一連のレーザ調整方法は、θｘ方向での方法と同様に、１回のみ行ってもよいし、複数回行ってもよい。
また、上述した一連のレーザ調整方法(ステップ（ｘ１−１）から（ｘ１−４）)を行う前に、図１０Ｂに示すように、θｘ方向での調整方法(ステップ（ｘ１−１）から（ｘ１−４）)に準じたステップ（ｚ１−１）からステップ（ｚ１−４）を行ってもよい。ここで、ステップ（ｚ１−１）は、回折格子のθｚ方向への回転、ステップ（ｚ１−２）は、光出力値のモニタリング、ステップ（ｚ１−３）は、所望のチルト角θｚに到達したか、つまり、到達するまで、ステップ（ｚ１−１）及びステップ（ｚ１−２）を所定回数繰り返し、ステップ（ｚ１−４）は、算出された光出力値となるθｚ方向への回折格子の回転である。
【００８７】
（レーザ調整方法：θｘ＋θｙ＋θｚ方向）
本発明では、上述したθｘ方向における一連のレーザ調整を行う際、同時又は任意の順序で、θｙ方向及びθｚ方向におけるレーザ調整を行うことが可能である。
特に、これら３方向の調整を行う場合には、θｙ方向の調整を、θｘ又はθｚ方向の調整と交互に行うことが好ましい。つまり、θｘ方向調整−θｙ方向調整−θｚ方向調整−θｙ方向調整−θｘ方向調整−θｙ方向調整−θｚ方向調整・・・・又はθｚ方向調整−θｙ方向調整−θｘ方向調整−θｙ方向調整−θｚ方向調整−θｙ方向調整−θｘ方向調整・・・・の順序で行うことが好ましい。
なお、この方法においても、回折格子等の回転方向が異なる以外、θｘ方向のレーザ調整方法と実質的に同様の方法を適用することができ、重複した説明を省略する。
【００８８】
具体的には、図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように、ステップ（１ｘ）で回折格子にレーザ光を供給する。この際、任意にθｙを調整して、任意の波長に合わせてもよい。
次いで、所定のチルト角θｘ（例えば、図６Ａ等に示すように、−２５ミリ度から＋２５ミリ度）の範囲において、チルト角θｘとして１ミリ度ずつ回転させる（ステップ（２ｘ））ごとに、光出力値と縦モードのシングル性とをモニタリング（ステップ（３ｘ））する。
ステップ（２ｘ）の回転及びステップ（３ｘ）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（ｚ３’））。
【００８９】
続いて、ステップ（４ｘ）で、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角を算出する。
このステップを繰り返すことにより、例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示すようなデータを取得することができる。
最適チルト角θx１又はθx２を算出できた場合には、ステップ（５ｘ）で、得られた最適チルト角に一致するように、回折格子又は光軸を回転させる。
【００９０】
次いで、ステップ（５ｘ）で最適化したチルト角θｘを維持しながら、ステップ（６ｙ）で、回折格子をθｙ方向に回転させる。ここでのθｙ方向への回転は、後述するステップにおいて、外部共振の波長範囲を算出するために、その位置に対応する波長を算出するために行われる。ここでは、任意の位置、例えば、外部共振の波長範囲内から波長範囲外の任意の位置となるように、回折格子を回転させることが適している。
【００９１】
続いて、ステップ（７ｙ）で、そのチルト角θｙでの波長をモニタリングする。ここでは、そのチルト角θｙでの光出力値及び縦モードのシングル性もあわせてモニタリングすることが適している。
ステップ（６ｙ）の回転及びステップ（７ｙ）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（７ｙ’））。
その後、ステップ（８ｙ）で、波長範囲を算出する。これによって、外部共振の最も広い波長範囲を算出することができる。
ここで、波長範囲を算出することができない場合には、波長範囲が算出できるまで、上述したステップ（６ｙ）〜ステップ（７ｙ’）を繰り返す。つまり、複数回のθy駆動（つまり、回転）（ステップ（６ｙ）〜ステップ（７ｙ’））を繰り返し、各位置にて波長データを取得する。ここでのθy駆動は、外部共振の波長範囲と想定される範囲よりも広い範囲内で複数回行うことが好ましい。
なお、外部共振の波長範囲は、上述したチルト角θｙに対応する光出力値及びコントラスト比に基づいて、判断することができる。
【００９２】
次に、波長範囲が算出できた場合には、ステップ（９ｙ）にて、所定波長のθｙ方向への回転を行う。この時の回転は、任意の位置への回転とすることができ、先のステップ（６ｙ）〜ステップ（８ｙ）において広範囲にθｙ回転を行ったために、外部共振の波長範囲内の位置（例えば、４０５ｎｍの位置）とすることが適している。
【００９３】
続いて、図１１Ｂに示したように、ステップ（５ｘ）で最適化したチルト角θｘ及びステップ（９ｙ）で調整したチルト角θｙを維持しながら、回折格子のチルト角θｚの最適化を行う。
この場合のチルト角θｚの最適化は、軸方向が異なるのみで、チルト角θｘの最適化と同様に行う（ステップ（１０ｚ）〜ステップ（１３ｚ））。
【００９４】
その後、ステップ（５ｘ）で最適化したチルト角θｘ及びステップ（１３ｚ）で最適化したチルト角θｚを維持しながら、ステップ（１４ｙ）で、回折格子をθｙ方向に回転させる。ここでのθｙ方向への回転は、ステップ（６ｙ）と同様に、外部共振の波長範囲内から波長範囲外の任意の位置となるように、回折格子を回転させることが適している。
【００９５】
続いて、ステップ（１５ｙ）で、ステップ（７ｙ）及び（８ｙ）と同様に、先のステップで回転させた所定のチルト角θｙでの波長のモニタリングを行う。
ステップ（１４ｙ）の回転及びステップ（１５ｙ）のモニタリングを、所定回数繰り返す（ステップ（１５ｙ’））。
次いで、波長範囲を算出する（ステップ（１６ｙ））。
次に、波長範囲が算出できた場合には、所定波長のθｙ方向への回転を行う。この時の回転は、任意の位置への回転とすることができ、先のステップ（１４ｙ）〜ステップ（１５ｙ’）において広範囲にθｙ回転を行ったために、外部共振の波長範囲内の位置（例えば、４０５ｎｍの位置）とすることが適している。
その後、ステップ（１８−１）にて、ステップ（１６ｙ）で算出された波長範囲と、ステップ（８ｙ）で算出された波長範囲と比較する。
ステップ（１８−２）において、比較した波長範囲に変化があるとみなされる場合、例えば、規定量を超える変化がある場合には、波長範囲の変化がなくなるまで、つまり、規定量以下の変化となるまで、ステップ（２ｘ）〜ステップ（１８−１）の一連ステップを繰り返す（Ａ）。
比較した波長範囲の変化がない又は規定量以下である場合には、一連のレーザ調整方法が終了する。
【００９６】
経時的な外部要因等により回折格子等のチルト角θｘ、θｙ及び／又はθｚが変化した場合等において、あるいは、定期的に、ステップ（２ｘ）〜ステップ（１８−２）を繰り返すことが好ましい。
これにより、用いられたレーザ調整モジュールにおけるレーザ光の出力が、最適な光出力、縦モードのシングル性及び波長範囲に調整されるとともに、長期にわたって使用している場合においても、温度及び経時的な変動による影響を解消し、外部共振波長範囲全域にわたってチルト角の最適位置に調整することができる。
【００９７】
（二次元位置モニタリング手段を用いる外部共振レーザ調整方法）
特に、本発明のレーザ調整方法では、θｘ、θｙ又はθｚ方向の最適化を行う場合に、ｘ−ｙ又はｚ−ｙ二次元位置モニタリング手段を用いることが適している。
この場合、例えば、以下のステップでレーザ調整を行うことができる。
図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、ステップ（１ｘ）で回折格子にレーザ光を供給した後、回折格子のチルト角θｙを二次元位置モニタリングする。得られた二次元位置モニタリングのデータに基づいて波長を算出する。ここでの波長の算出は、二次元位置モニタリングによってｘ−ｙ座標データが得られているため、この座標データから算出することができる。そして、この所定の波長を有するように、回折格子をθｙ方向へ回転させる。ここでの所定の波長とは、このレーザ調整方法又はそのモジュールを適用する用途、使用条件等によって、適宜調整できる波長を意味する。
【００９８】
また、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、光出力値と縦モードのシングル性とのモニタリング（ステップ（３ｘ））と同時に、チルト角θｘの二次元位置モニタリングを行う。これらの得られたデータに基づいて、縦モードのシングル性が予め設定した値以上を示すチルト角から所定の光出力値を示すチルト角θx１又はθx2を算出することができる。
さらに、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、ステップ（５ｘ）で、算出したθx１又はθx2方向への回折格子／光軸の回転を、二次元位置モニタリングのデータと一致するように、行うことができる。
【００９９】
このように、二次元位置モニタリングを併用することにより、チルト角θｘを、例えば、上述したような回折格子のθｘ回転手段の駆動量を基に認識する場合に比較して、位置精度が高く、より正確な位置に配置することが可能となる。
【０１００】
なお、上述したｘ−ｙ二次元位置モニタリング手段に代えて又は加えて、ｚ−ｙ二次元位置モニタリングを用いてもよい。この場合のレーザ調整方法は、上述した一連のステップにおいて、θx１をθｚ方向に変更するか、θx１をθｚ方向に変更した所定ステップを、上述した一連のステップに追加することにより、実行することができる。
【０１０１】
（外部共振レーザ調整プログラム）
本発明のレーザ調整プログラムは、上述した方法をコンピュータや、外部共振レーザ又はホログラフィック光ストレージデバイスに搭載されたＭＣＵ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ、その他プロセッサ等に実行させるものである。レーザ調整プログラムとしては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）・ディスク、ハード・ディスク、ＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されているものが挙げられ、さらに、インターネット等のネットワーク等を通じて流通されるものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明のレーザ調整方法、モジュール、プログラムは、レーザ素子を使用する全ての方法、モジュール、プログラムに適用することができ、特に、ホログラフィック光ストレージ、光通信、光センシングなどに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０、２０  レーザ調整モジュール
１１  レーザ光源システム
１１ａ  レーザ素子
１１ｂ  光学系
１２  回折格子
１３ａ  レーザ光軸のθｘ回転手段
１３ｂ  回折格子のθｘ回転手段
１４  光出力モニタリング手段
１５  縦モードシングル性モニタリング手段
１６  演算手段
１７  回折格子のθｙ回転手段
１８  波長モニタリング手段
１９  電圧センサ
２１  回折格子のθｚ回転手段
３０Ａ、３０Ｂ  チルト自動調節部
３１、３１ａ  チルトステッピングモータ
３２、３２ａ  スライダ
３３、３３ａ  ヒンジ部
３４  ガイドピン
３５  ガイド
３６、３６ａ  クランク
３７  軸
【図１】
2011077523.tif 000004
【図２】
2011077523.tif 000005
【図３Ａ】
2011077523.tif 000006
【図３Ｂ】
2011077523.tif 000007
【図３Ｃ】
2011077523.tif 000008
【図４】
2011077523.tif 000009
【図５Ａ】
2011077523.tif 000010
【図５Ａ１】
2011077523.tif 000011
【図５Ａ２】
2011077523.tif 000012
【図５Ｂ】
2011077523.tif 000013
【図６Ａ】
2011077523.tif 000014
【図６Ｂ】
2011077523.tif 000015
【図６Ｃ】
2011077523.tif 000016
【図６Ｄ】
2011077523.tif 000017
【図７】
2011077523.tif 000018
【図８】
2011077523.tif 000019
【図９】
2011077523.tif 000020
【図１０Ａ】
2011077523.tif 000021
【図１０Ｂ】
2011077523.tif 000022
【図１１Ａ】
2011077523.tif 000023
【図１１Ｂ】
2011077523.tif 000024