(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の第１入射光及び前記第１波長と異なる第２波長の第２入射光を出射する光学系と、
回折光学素子と、
を備え、
前記第１入射光及び前記第２入射光は、同軸の光として前記回折光学素子に入射し、第１出射光及び第２出射光として、それぞれ、前記回折光学素子から出射され、
前記第１入射光は、前記第１入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第１出射光は、前記第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備え、
前記第２入射光は、前記第２入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第２出射光は、前記第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記光学系は、
前記第１入射光を出射する第１光源と、
前記第２入射光を出射する第２光源と、
前記第１入射光及び前記第２入射光を結合し、かつ前記第１入射光及び前記第２入射光を同軸の光として出射する合波部と、
を備える光源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光源装置において、
前記光学系は、
前記第１入射光及び前記第２入射光の一方を出射する光源と、
前記一方の一部を前記第１入射光及び前記第２入射光の他方に変換し、かつ前記一方の他の一部を通過させる波長変換部と、
を備える光源装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の光源装置において、
前記光学系を制御することにより、前記第１入射光の強度と前記第２入射光の強度の比を変化させる制御部を備える光源装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置において、
前記第１波長と前記第２波長は、１００ｎｍ以上互いに離れている光源装置。
【請求項６】
第１波長の第１入射光及び前記第１波長と異なる第２波長の第２入射光を同軸の光として回折光学素子に入射し、
前記第１入射光及び前記第２入射光を、第１出射光及び第２出射光として、それぞれ、前記回折光学素子から出射し、
前記第１入射光は、前記第１入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第１出射光は、前記第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備え、
前記第２入射光は、前記第２入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第２出射光は、前記第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える、光生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び光生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、所望の光強度分布を生成するために、回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＤＯＥ）が用いられることがある。ＤＯＥを用いて所望の光強度分布を生成するためには、ＤＯＥの位相分布を設計する必要がある。例えば特許文献１には、反復フーリエ変換アルゴリズム（ＩＦＴＡ：Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いて、所望の光強度分布をＤＯＥの位相分布に変換することが記載されている。
【０００３】
さらに、近年、高強度領域が暗領域を囲んでいる光（例えば、中空ビーム）が利用されている。このような光は、例えば、光トラップに利用されている。非特許文献１には、ホログラムにより、このような光を生成することが記載されている。
【０００４】
さらに、非特許文献２には、互いに異なる波長を有するポンプ光及びイレース光を蛍光顕微鏡に利用することが記載されている。イレース光は、空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＳＬＭ）により生成したベッセル−ガウスビーム（中空ビーム）である。そしてポンプ光は、イレース光の中心に照射される。この場合、イレース光が照射される領域において蛍光を消失させる一方で、ポンプ光が照射される領域で蛍光を観測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８６３５０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】J. Arlt and M. J. Padgett, "Generation of a beam with a dark focus surrounded by regions of higher intensity: the optical bottle beam", Optics Letters 25 (2000) 191.
【非特許文献２】渡邉武史、池滝慶記、尾松考茂、山本公寿、藤井正明「２波長蛍光Ｄｉｐ分光法を用いたファーフィールド超解像顕微鏡の２点分解能評価」表面科学Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．０８，ｐｐ．４６６−４７２，２００４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一部の光源装置では、高強度の光によって囲まれる領域に光をさらに照射することが必要とされる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、新規な方法で、高強度の光によって囲まれる領域に光をさらに照射することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、
第１波長の第１入射光及び前記第１波長と異なる第２波長の第２入射光を出射する光学系と、
回折光学素子と、
を備え、
前記第１入射光及び前記第２入射光は、同軸の光として前記回折光学素子に入射し、第１出射光及び第２出射光として、それぞれ、前記回折光学素子から出射され、
前記第１入射光は、前記第１入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第１出射光は、前記第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備え、
前記第２入射光は、前記第２入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第２出射光は、前記第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える光源装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、
第１波長の第１入射光及び前記第１波長と異なる第２波長の第２入射光を同軸の光として回折光学素子に入射し、
前記第１入射光及び前記第２入射光を、第１出射光及び第２出射光として、それぞれ、前記回折光学素子から出射し、
前記第１入射光は、前記第１入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第１出射光は、前記第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備え、
前記第２入射光は、前記第２入射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２入射光の中心にピークを有する強度分布を備え、
前記第２出射光は、前記第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える、光生成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、新規な方法で、高強度の光によって囲まれる領域に光をさらに照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示したＤＯＥの２次元位相分布の一例を示す図である。
【図３】図２に示した２次元位相分布の算出方法の一例を示す図である。
【図４】図２に示した２次元位相分布の算出方法の一例を示す図である。
【図５】図２に示した２次元位相分布の算出方法の一例を示す図である。
【図６】図２に示した２次元位相分布の算出方法の一例を示す図である。
【図７】図１に示した光源装置から出射した中空ビームの測定結果の一例を示す図である。
【図８】図１に示した光源装置から出射したガウシアンビームの測定結果の一例を示す図である。
【図９】図１に示した光源装置から出射した光の測定結果の第１例を示す図である。
【図１０】図１に示した光源装置から出射した光の測定結果の第２例を示す図である。
【図１１】（ａ）は、図１に示した光源装置の使用方法の第１例を示す図であり、（ｂ）は、図１に示した光源装置の使用方法の第２例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。この光源装置は、光学系１００及び回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＤＯＥ）２００を備えている。光学系１００は、第１波長の第１入射光及び第２波長の第２入射光を出射する。第１入射光及び第２入射光は、同軸の光としてＤＯＥ２００に入射する。ＤＯＥ２００は、第１入射光の出射光である第１出射光を出射する。さらに、ＤＯＥ２００は、第２入射光の出射光である第２出射光を出射する。第１出射光は、第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備える。第２出射光は、第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える。以下、詳細に説明する。
【００１５】
光学系１００は、第１光源１１０、第２光源１２０、及びダイクロイックミラー１３０（合波部）を備えている。第１光源１１０及び第２光源１２０それぞれは、例えば、レーザダイオードである。第１光源１１０及び第２光源１２０は、それぞれ、第１入射光及び第２入射光を出射する。第１入射光及び第２入射光は、ガウシアンビームである。詳細を後述するように、第１入射光の波長（第１波長）と第２入射光の波長（第２波長）は、互いに異なっている。
【００１６】
第１光源１１０からの第１入射光は、フィルタ１１２を介してダイクロイックミラー１３０に入射し、ダイクロイックミラー１３０を透過する。これに対して、第２光源１２０からの第２入射光は、フィルタ１２２を介してダイクロイックミラー１３０に入射し、ダイクロイックミラー１３０で反射する。フィルタ１１２，１２２それぞれは、透過率可変フィルタである。第１入射光及び第２入射光は、ダイクロイックミラー１３０のほぼ同じ位置から出射される。これにより、光学系１００は、第１入射光及び第２入射光を同軸の光として出射する。
【００１７】
光学系１００は、制御部３００によって制御されている。これにより、第１入射光の強度と第２入射光の強度の比を変化させることができる。例えば、制御部３００は、第１光源１１０の出力及び第２光源１２０の出力を制御することにより、上記した強度比を変化させることができる。さらに、制御部３００は、フィルタ１１２（第１光源１１０のフィルタ）の透過率及びフィルタ１２２（第２光源１２０のフィルタ）の透過率を制御することにより、上記した強度比を変化させてもよい。
【００１８】
第１入射光及び第２入射光は、光学系１００から出射され、その後、レンズ系４００に入射する。レンズ系４００は、第１入射光及び第２入射光それぞれのスポット直径を大きくするための光学系である。本図に示す例では、レンズ系４００は、平凹レンズ及び両凸レンジを含んでいる。平凹レンズ及び両凸レンズは、光学系１００から離れる方向にこの順で並んでいる。そして平凸レンズは、入射側が平坦になっており、出射側が凹部となっている。
【００１９】
第１入射光及び第２入射光は、レンズ系４００を通過し、その後、ＤＯＥ２００に入射する。その後、第１入射光及び第２入射光は、ＤＯＥ２００を通過し、その後、それぞれ、第１出射光及び第２出射光としてＤＯＥ２００から出射される。この場合、ＤＯＥ２００は、第１出射光及び第２出射光を同軸の光として出射する。
【００２０】
詳細を後述するように、ＤＯＥ２００は、第１波長のガウシアンビームを中空ビームに変換するように設計されている。このため、第１波長（設計波長）と異なる波長の出射光は、ほとんどＤＯＥ２００の０次光となる。言い換えると、第１波長と異なる波長の光がＤＯＥ２００に入射しても、その光の強度分布はほとんど変化しない。これにより、第１入射光は、ガウシアンビームから中空ビーム（第１出射光）に変換される。これに対して、第２入射光は、第２出射光になってもガウシアンビームのままである。このようにして、第１出射光の強度分布は、第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する。これに対して、第２出射光の強度分布は、第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に第２出射光の中心にピークを有する。
【００２１】
第２入射光の強度分布がＤＯＥ２００で変換されないようにするために、第２入射光の波長（第２波長）は、第１波長と異なっている必要がある。具体的には、第１波長と第２波長の差は、好ましくは１００ｎｍ以上であり、より好ましくは５００ｎｍ以上である。具体的には、第１波長及び第２波長は、それぞれ、例えば、５３２ｎｍ及び１０６４ｎｍである。なお、第２波長は、第１波長より長くてもよいし、又は短くてもよい。
【００２２】
なお、ＤＯＥ２００の設計波長は、第２波長（第２光源１２０からの第２入射光の波長）にしてもよい。この場合、第２入射光（第２光源１２０からの光）がＤＯＥ２００でガウシアンビームから中空ビームに変換されるのに対して、第１入射光（第１光源１１０からの光）はＤＯＥ２００において中空ビームに変換されない。この場合においても、第１出射光及び第２出射光は、ＤＯＥ２００から同軸の光として出射することができる。
【００２３】
第１出射光及び第２出射光は、ＤＯＥ２００から出射され、その後、レンズ５００に入射する。レンズ５００は、第１出射光及び第２出射光を集光するためのレンズである。第１出射光及び第２出射光は、レンズ５００を通過し、その後、光源装置から出射される。この場合、第１出射光及び第２出射光は、同軸の光である。これにより、この軸に垂直な断面で見た場合、ガウシアンビームの第２出射光のピークは、中空ビームの第１出射光のピークに囲まれる領域に位置している。
【００２４】
さらに、第１出射光のピーク強度及び第２出射光のピーク強度は、第１入射光の強度及び第２入射光の強度によってそれぞれ制御することができる。そして上記したように、第１入射光の強度及び第２入射光の強度は、制御部３００によって制御されている。
【００２５】
図２は、図１に示したＤＯＥ２００の２次元位相分布の一例を示す図である。本図（ｂ）は、本図（ａ）の矢印における断面図である。本図に示すように、この２次元位相分布は、等値線が同心円上に位置している。詳細を後述するように、このような２次元位相分布により、中空ビームを生成することができる。本図に示す例において、この２次元位相分布は、例えば、ＤＯＥ２００の表面にレリーフ（凹凸）を形成することで形成される。さらに、この２次元位相分布は、ＤＯＥ２００の屈折率を変調させることで形成してもよい。なお、ＤＯＥ２００の表面にレリーフを形成する場合、その凹凸の分布は上記した２次元位相分布と相似するものとなる。
【００２６】
図３〜図６の各図は、図２に示した２次元位相分布の算出方法の一例を示す図である。まず、図３に示すように、２点の明点ＬＰ１，ＬＰ２の光強度分布をシミュレートする。これら２点の明点ＬＰ１，ＬＰ２は、等しい強度分布を有している。さらにこれら２点の明点ＬＰ１，ＬＰ２それぞれの波長は第１波長である。これにより、ＤＯＥ２００の設計波長は、第１波長となる。なお、本図（ｂ）は、本図（ａ）の矢印における断面図である。
【００２７】
次いで、図４に示すように、図３に示した２点の明点ＬＰ１，ＬＰ２を生成するためのＤＯＥの２次元位相分布を生成する。この２次元位相分布は、図３に示した強度分布を例えば反復フーリエ変換アルゴリズム（ＩＦＴＡ：Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）により変換することで算出される。本図に示すように、この２次元位相分布では、等値線は、上記した分布の中心に線対称に配置され、かつ互いに平行である。なお、本図（ｂ）は、本図（ａ）の矢印における断面図である。
【００２８】
次いで、図５に示すように、図４に示した２次元位相分布の一部を読み出す。具体的には、図４に示した２次元位相分布を等値線に垂直な断面で見た場合に現れる１次元位相分布は、この分布を対称に分割する第１軸（対称軸）を有している。そして本図に示す例では、この第１軸を介して互いに逆側に位置する分布のうち一方が読み出されている。
【００２９】
次いで、図６に示すように、上記した第１軸を回転軸として、図５に示した１次元位相分布を回転させる。これにより、図２に示した２次元位相分布が算出される。本図に示す例において、この２次元位相分布は、図３に示した明点ＬＰ１，ＬＰ２が生成される際の１次元位相分布の回転体に相当する。この場合、図２に示した２次元位相分布の回折光は、図３に示したＬＰ１，ＬＰ２の回転体に相当する光（つまり、中空ビーム）となる。
【００３０】
図７は、図１に示した光源装置から出射した中空ビームの測定結果の一例を示す図である。本図に示す例では、第１光源１１０から波長５３２ｎｍの第１入射光（ガウシアンビーム）を出射させた。これに対して、第２光源１２０からは光を出射させなかった。ＤＯＥ２００の設計波長は、５３２ｎｍ（第１波長）とした。本図に示すように、第１出射光は、中空ビームとなった。
【００３１】
図８は、図１に示した光源装置から出射したガウシアンビームの測定結果の一例を示す図である。本図に示す例では、第２光源１２０から波長１０６４ｎｍの第２入射光（ガウシアンビーム）を出射させた。これに対して、第１光源１１０からは光を出射させなかった。ＤＯＥ２００の設計波長は、５３２ｎｍ（第１波長）とした。本図に示すように、第２出射光は、ガウシアンビームとなった。
【００３２】
図９は、図１に示した光源装置から出射した光の測定結果の第１例を示す図である。本図に示す例では、第１光源１１０から波長５３２ｎｍの第１入射光（ガウシアンビーム）を出射させた。第２光源１２０から波長１０６４ｎｍの第２入射光（ガウシアンビーム）を出射させた。第２入射光の強度分布のピーク値は、第１入射光の強度分布のピーク値のほぼ半分とした。ＤＯＥ２００の設計波長は、５３２ｎｍ（第１波長）とした。本図に示すように、強度分布の中心のピーク値は、この中心を囲む領域のピーク値のほぼ半分となった。この結果は、第１出射光と第２出射光が同軸の光として出射されたことを示唆している。
【００３３】
図１０は、図１に示した光源装置から出射した光の測定結果の第２例を示す図である。本図に示す例は、第１入射光の強度分布のピーク値と第２入射光の強度分布のピーク値がほぼ等しい点を除いて、図９に示した例と同様である。本図に示すように、強度分布の中心からその周囲の領域にかけて、ピーク値はほぼ一定となった。言い換えると、トップハットの強度分布が生成された。この結果は、第１出射光と第２出射光が同軸の光として出射されたことを示唆している。
【００３４】
図１１（ａ）は、図１に示した光源装置の使用方法の第１例を示す図である。本図に示す例において、光源装置は、物体６００のレーザ加工に用いられている。本図に示すように、物体６００の第１領域６０２にガウシアンビームの第２出射光（本図において実線矢印で図示）を照射する。同時に、第１領域６０２を囲む第２領域６０４に中空ビームの第１出射光（本図において破線矢印で図示）を照射する。後述するように、レーザ加工の研削速度は、第１領域６０２と第２領域６０４において互いに異なっている。これにより、第１領域６０２と第２領域６０４の間には、段差ΔＨが生じる。
【００３５】
段差ΔＨは、例えば、第１入射光の波長（第１波長）と第２入射光の波長（第２波長）を調整することにより、生成される。例えば、第１波長には物体６００が吸収しやすい波長を用いるのに対して、第２波長には物体６００が吸収しにくい波長を用いる。この場合、第２領域６０４での研削速度は、第１領域６０２での研削速度よりも高いものとなる。これにより、段差ΔＨが生じる。さらに、第１入射光にエネルギーの高い光（つまり、波長の短い光）を用い、かつ第２入射光にエネルギーの低い光（つまり、波長の長い光）を用いることでも、段差ΔＨを生成することができる。
【００３６】
図１１（ｂ）は、図１に示した光源装置の使用方法の第２例を示す図である。本図に示す例においても、図１０（ａ）に示した例と同様にして、光源装置は、物体６００のレーザ加工に用いられている。本図に示す例は、第１領域６０２での研削速度が第２領域６０４での研削速度よりも高いものになっている点を除いて、図１０（ａ）に示した例と同様である。
【００３７】
さらに、図１に示した光源装置は、蛍光顕微鏡の光源に用いることもできる。この場合、観察対象には、予め蛍光体の分子が含浸されている。この蛍光体の分子は、ガウシアンビームである第２出射光で励起されることにより蛍光発光する。一方、この蛍光体の分子は、中空ビームである第１出射光では励起されない。これにより、蛍光発光は、中空ビームの第１出射光によって囲まれた領域でのみ観測される。そして第１出射光によって囲まれた領域を第２出射光のスポット直径よりも小さいものにする。この場合、第２出射光のスポット直径よりも小さい解像を達成することができる。
【００３８】
さらに、図１に示した光源装置は、光トラップに用いることもできる。例えば、中空ビームである第１出射光により原子又は分子をトラップする。そしてこの原子又は分子に第２出射光を照射する。この場合、第２出射光により、上記した原子又は分子にエネルギーを伝達することができる。
【００３９】
以上、本実施形態によれば、第１入射光及び第２入射光は、同軸の光としてＤＯＥ２００に入射する。そして第１出射光及び第２出射光は、同軸の光としてＤＯＥ２００から出射される。第１出射光は、中空ビームである。第２出射光は、ガウシアンビームである。これにより、ガウシアンビームの第２出射光のピークは、中空ビームの第１出射光のピークに囲まれる領域に位置するようになる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図１２は、第２の実施形態に係る光源装置の構成を示す図であり、第１の実施形態の図１に対応する。本実施形態に係る光源装置は、以下の点を除いて、第１の実施形態に係る光源装置と同様の構成である。
【００４１】
本図に示すように、光学系１００は、第１光源１１０及び波長変換素子１４０（波長変換部）を含んでいる。第１光源１１０は、第１波長の第１入射光を出射する。そして第１入射光は、フィルタ１１２を通過し、その後、波長変換素子１４０に入射する。
【００４２】
本図に示す例において、波長変換素子１４０は、分極反転構造１４２を含んでいる。分極反転構造１４２は、擬似位相整合素子である。そして分極反転構造１４２は、例えば、第２高調波発生（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：ＳＨＧ）により、第１入射光の第２高調波を発生させる。これにより、第１入射光の一部は、分極反転構造１４２において第２高調波（第２入射光）に変換される。一方、第１入射光の他の一部は、分極反転構造１４２において第２高調波に変換されることなく、分極反転構造１４２を通過する。このようにして、分極反転構造１４２からは、第１入射光及び第２入射光が同軸の光として出射される。
【００４３】
波長変換素子１４０において変換される第１入射光の割合は、制御部３００によって調整される。制御部３００は、波長変換素子１４０を制御している。具体的には、制御部３００は、例えば、波長変換素子１４０の温度を制御している。なお、波長変換素子１４０の温度は、例えば、発熱機能（例えば、ヒータ）及び吸熱機能（例えば、ペルティエ素子）の少なくとも一方を備える温度調節素子により調節される。波長変換素子１４０の温度を制御することにより、波長変換素子１４０において変換される第１入射光の割合を変化させることができる。
【００４４】
さらに、制御部３００は、第１光源１１０を回転させることにより、波長変換素子１４０に入射する第１入射光の入射角を変化させてもよい。この場合、第１入射光の入射角を制御することにより、波長変換素子１４０において変換される第１入射光の割合を変化させることができる。
【００４５】
第１入射光及び第２入射光は、分極反転構造１４２から出射し、その後、第１の実施形態と同様にして、レンズ系４００及びＤＯＥ２００をこの順で通過する。この場合、ＤＯＥ２００は、第１入射光及び第２入射光をそれぞれ第１出射光及び第２出射光として出射する。そして第１出射光及び第２出射光は、レンズ５００に入射し、その後、光源装置から出射される。
【００４６】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態においては、波長変換素子１４０を用いて第１入射光及び第２入射光を生成している。この場合、第１入射光及び第２入射光は、波長変換素子１４０から同軸の光として出射される。このため、第１入射光及び第２入射光を同軸の光としてＤＯＥ２００に入射することが容易となる。
【００４７】
なお、光学系１００は、第１光源１１０に代えて、第２光源１２０（図１）を含んでいてもよい。この場合、第２光源１２０は、第２波長の第２入射光を出射する。そして波長変換素子１４０は、上記した例と同様にして、第２入射光の一部から第１入射光を生成し、この第１入射光を出射する。さらに、波長変換素子１４０は、第２入射光の他の一部を通過させる。
【００４８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、参考形態の例を付記する。
１．  第１波長の第１入射光及び第２波長の第２入射光を出射する光学系と、
前記第１入射光及び前記第２入射光が同軸の光として入射し、前記第１入射光の出射光である第１出射光及び前記第２入射光の出射光である第２出射光を出射する回折光学素子と、
を備え、
前記第１出射光は、前記第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備え、
前記第２出射光は、前記第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える光源装置。
２．  １．に記載の光源装置において、
前記光学系は、
前記第１入射光を出射する第１光源と、
前記第２入射光を出射する第２光源と、
前記第１入射光及び前記第２入射光を結合し、かつ前記第１入射光及び前記第２入射光を同軸の光として出射する合波部と、
を備える光源装置。
３．  １．に記載の光源装置において、
前記光学系は、
前記第１入射光及び前記第２入射光の一方を出射する光源と、
前記一方の一部を前記第１入射光及び前記第２入射光の他方に変換し、かつ前記一方の他の一部を通過させる波長変換部と、
を備える光源装置。
４．  ２．又は３．に記載の光源装置において、
前記光学系を制御することにより、前記第１入射光の強度と前記第２入射光の強度の比を変化させる制御部を備える光源装置。
５．  １．〜４．のいずれか一つに記載の光源装置において、
前記第１波長と前記第２波長は、１００ｎｍ以上互いに離れている光源装置。
６．  第１波長の第１入射光及び第２波長の第２入射光を同軸の光として回折光学素子に入射し、
前記第１入射光の出射光である第１出射光及び前記第２入射光の出射光である第２出射光を前記回折光学素子から出射し、
前記第１出射光は、前記第１出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第１出射光の中心を囲む領域にピークを有する強度分布を備え、
前記第２出射光は、前記第２出射光の進行方向に垂直な断面から見た場合に前記第２出射光の中心にピークを有する強度分布を備える、光生成方法。
【符号の説明】
【００４９】
１００  光学系
１１０  第１光源
１１２  フィルタ
１２０  第２光源
１２２  フィルタ
１３０  ダイクロイックミラー
１４０  波長変換素子
１４２  分極反転構造
２００  ＤＯＥ
３００  制御部
４００  レンズ系
５００  レンズ
６００  物体
６０２  第１領域
６０４  第２領域
ＬＰ１  明点
ＬＰ２  明点
【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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