(57)【要約】  実施形態によれば、共振器は、第１ミラーと、第２ミラーと、第１スペーサと、第２スペーサと、を含む。前記第１スペーサは、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第１ミラーと接する。前記第２スペーサは、前記第１スペーサと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第２ミラーと接する。前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接する第１状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第１共振器長は、前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接し前記第１状態とは異なる第２状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第２共振器長とは異なる。
2016038990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ミラーと、
第２ミラーと、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第１ミラーと接する第１スペーサと、
前記第１スペーサと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第２ミラーと接する第２スペーサと、
を備え、
前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接する第１状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第１共振器長は、前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接し前記第１状態とは異なる第２状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第２共振器長とは異なる共振器。
【請求項２】
前記第１状態における前記第２スペーサの前記第１スペーサに対する相対的な第１位置は、前記第２状態における前記第２スペーサの前記第１スペーサに対する相対的な第２位置とは異なり、
前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ方向は、前記第１状態における前記第１ミラーと前記第１状態における前記第２ミラーとを結ぶ第１方向と交差する請求項１記載の共振器。
【請求項３】
前記第１スペーサは、前記第２スペーサと対向する第１面を有し、
前記第１面は、前記第１方向と交差し、
前記第２スペーサは、前記第１スペーサと対向し前記第１面に沿う第２面を有する請求項１または２に記載の共振器。
【請求項４】
前記第１面は、前記第１方向に対して傾斜している請求項３記載の共振器。
【請求項５】
前記第１スペーサは、前記第１ミラーの外縁部及び側面の少なくともいずれかと接し、
前記第２スペーサは、前記第２ミラーの外縁部及び側面の少なくともいずれかと接する請求項１〜４のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項６】
前記第１状態において、前記第１スペーサと前記第２スペーサとが、点接触、線接触及び面接触の少なくともいずれかの接触状態を形成することにより力学的に安定した状態を形成し、
前記第２状態において、前記第１スペーサと前記第２スペーサとが、点接触、線接触及び面接触の少なくともいずれかの接触状態を形成することにより力学的に安定した状態を形成している請求項１〜５のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項７】
前記第１スペーサ及び第２スペーサの少なくともいずれかは、２つ以上のスペーサを含む請求項１〜６のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項８】
前記第１スペーサ及び前記第２スペーサの少なくともいずれかスペーサの位置を変更する制御部をさらに備えた請求項１〜７のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項９】
第１ミラーと、
第２ミラーと、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第１ミラーと接する第１スペーサと、
を備え、
第１状態における前記第２ミラーの前記第１スペーサに対する相対的な第１位置は、
第２状態における前記第２ミラーの前記第１スペーサに対する相対的な第２位置とは異なり、
前記第１状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第１共振器長は、前記第２状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第２共振器長とは異なる共振器。
【請求項１０】
前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ方向は、前記第１状態における前記第１ミラーと前記第１状態における前記第２ミラーとを結ぶ第１方向と交差する請求項９記載の共振器。
【請求項１１】
前記第１スペーサまたは前記第２ミラーの少なくともいずれかの位置を変更する制御部をさらに備えた請求項９または１０に記載の共振器。
【請求項１２】
前記第１スペーサは、管状である請求項１〜１１のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項１３】
前記第２スペーサは、管状である請求項１〜１２のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項１４】
前記第１スペーサの２０℃における熱膨張係数は、１０−６Ｋ−１以下である請求項１〜１３のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項１５】
前記第２スペーサの２０℃における熱膨張係数は、１０−６Ｋ−１以下である請求項１〜１４のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項１６】
前記第１ミラー及び前記第２ミラーは、
（Ａ）前記第１ミラー及び前記第２ミラーの一方は、平面ミラーであり、前記第１ミラー及び前記第２ミラーの他方は、凹面ミラーである第１の関係、
（Ｂ）前記第１ミラー及び前記第２ミラーのそれぞれは、凹面ミラーである第２の関係、
（Ｃ）前記第１ミラー及び前記第２ミラーのそれぞれは、平面ミラーである第３の関係、及び、
（Ｄ）前記第１ミラー及び前記第２ミラーの一方は、凸面ミラーであり、前記第１ミラー及び前記第２ミラーの他方は、凹面ミラーである第４の関係、
のいずれかを満たす請求項１〜１５のいずれか１つに記載の共振器。
【請求項１７】
１つまたは複数のミラー要素を含む第１ミラーと、
１つまたは複数のミラー要素を含む第２ミラーと、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第１ミラーと接する第１スペーサと、
前記第１スペーサと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第２ミラーと接する第２スペーサと、
を備え、
前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接する第１状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第１共振器長は、前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接し前記第１状態とは異なる第２状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第２共振器長とは異なる共振器。
【請求項１８】
前記第１状態における前記第２スペーサの前記第１スペーサに対する相対的な第１位置は、前記第２状態における前記第２スペーサの前記第１スペーサに対する相対的な第２位置とは異なり、
前記第１位置と前記第２位置とを結ぶ方向は、複数の結ぶ方向の少なくともいずれかと交差し、
前記複数の結ぶ方向のそれぞれは、前記第１状態における前記第１ミラーに含まれる前記１つまたは前記複数のミラー要素のそれぞれと、前記第１状態における前記第２ミラーに含まれる前記１つまたは前記複数のミラー要素のそれぞれと、を結ぶ、請求項１７記載の共振器。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の共振器と、
前記共振器に周波数をロックされる光源と、
を備えた光源装置。
【請求項２０】
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の共振器を備えた周波数フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、共振器、光源装置及び周波数フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
共振器は、例えば、高分解能分光や光通信等の分野に用いられる。周波数安定性の高い共振器に周波数をロックすることで、周波数が安定な光源が得られる。共振器は、周波数フィルタとしても用いられる。分光や光通信等の応用分野における実用性を高めるために、共鳴周波数が可変の共振器が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２９９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、共鳴周波数が可変の共振器、光源装置及び周波数フィルタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、共振器は、第１ミラーと、第２ミラーと、第１スペーサと、第２スペーサと、を含む。前記第１スペーサは、前記第１ミラーと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第１ミラーと接する。前記第２スペーサは、前記第１スペーサと前記第２ミラーとの間に設けられ前記第２ミラーと接する。前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接する第１状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第１共振器長は、前記第１スペーサと前記第２スペーサとが互いに接し前記第１状態とは異なる第２状態において前記第１ミラーと前記第２ミラーとによって形成される第２共振器長とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｅ）は、第１の実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る共振器を示す模式的断面図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｄ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、第１の実施形態に係る共振器を示す模式的斜視図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第２の実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図１３】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図１４】図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、第２の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図１５】図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図１６】図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図１７】図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図１８】図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図１９】実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図２０】図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図２１】図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図２２】第３の実施形態に係る光源装置を示す模式図である。
【図２３】第３の実施形態に係る別の光源装置を示す模式図である。
【図２４】第４の実施形態に係る周波数フィルタを示す模式図である。
【図２５】図２５（ａ）〜図２５（ｆ）は、第５の実施形態に係る共振器を示す模式図である。
【図２６】図２６（ａ）〜図２６（ｄ）は、第５の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図２７】図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、第５の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図２８】図２８（ａ）及び図２８（ｂ）は、第５の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図２９】図２９（ａ）〜図２９（ｄ）は、第６の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【図３０】図３０（ａ）〜図３０（ｄ）は、第６の実施形態に係る別の共振器を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１（ａ）〜図１（ｅ）は、第１の実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図２は、第１の実施形態に係る共振器を例示する模式的断面図である。  
図１（ａ）は、模式的斜視図である。図１（ｂ）は、共振器に含まれる要素を分離して例示した模式的斜視図である。図１（ｃ）及び図１（ｄ）は、模式的断面図である。図１（ｅ）は、図１（ａ）に示した矢印Ａｒ方向からの平面図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すように、実施形態に係る共振器１１０は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。この例では、固定部８１がさらに設けられている。
【００１０】
図２に示すように、共振器１１０は、容器８０を含んでも良い。容器８０の中に、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０及び制御部３０が配置される。容器８０の内部は、例えば減圧されている。外部の熱と気圧の影響が抑制され、共振器の共振器長伸縮が抑制される。容器８０には、温度調整素子８２が設けられても良い。温度調整素子８２により共振器１１０の温度が所望の温度に調整される。
【００１１】
図１（ｂ）においては、制御部３０及び固定部８１は省略されている。図１（ｃ）は、第２ミラー２０を例示している。図１（ｄ）は、第１ミラー１０を例示している。
【００１２】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第２ミラー２０は、第１ミラー１０と対向する。第１ミラー１０は、第１ミラー面１０ａを有する。第２ミラー２０は、第２ミラー面２０ａを有する。第１ミラー面１０ａと第２ミラー面２０ａとは、互いに対向する。第１ミラー１０及び第２ミラー２０は、例えば、ファブリペロー型光共振器を形成する。
【００１３】
後述するように、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間の空間的配置は可変である。例えば、１つの状態（例えば、第１状態）において、第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１４】
第１スペーサ５０は、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に設けられる。第１スペーサ５０は、第１ミラー１０の外縁部１０ｒと接続される。実施形態において、第１スペーサ５０の少なくとも一部が、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に設けられても良い。第１スペーサ５０は、第１ミラー１０の外縁部１０ｒの少なくとも一部と接続されても良い。
【００１５】
第１スペーサ５０は、例えば、Ｚ軸方向（第１状態における第１ミラー１０と第１状態における第２ミラー２０とを結ぶ第１方向）を軸とした管状（枠状）である。第１スペーサ５０は、Ｚ軸方向に延びる複数の部分を有しても良い。第１スペーサ５０は、複数の部分により不連続的に第１ミラー１０と接続されても良い。
【００１６】
第２スペーサ６０は、第１スペーサ５０と第２ミラー２０との間に設けられる。第２スペーサ６０は、第２ミラー２０の外縁部２０ｒと接続される。実施形態において、第２スペーサ６０の少なくとも一部が、第１スペーサ５０と第２ミラー２０との間に設けられても良い。第２スペーサ６０は、第２ミラー２０の外縁部２０ｒの少なくとも一部と接続されても良い。第２スペーサ６０は、例えば、Ｚ軸方向を軸とした管状（枠状）である。第２スペーサ６０は、Ｚ軸方向に延びる複数の部分を有しても良い。第２スペーサ６０は、複数の部分により不連続的に第２ミラー２０と接続されても良い。第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との間に、潤滑油等の薄い層が挿入されても良い。この場合も、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０とは、実質的に接触している。
【００１７】
この例では、第１ミラー１０及び第２ミラー２０をＸ−Ｙ平面に投影した時のそれぞれの外形（平面形状）は、四角形である。第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０をＸ−Ｙ平面に投影した時のそれぞれの外形（平面形状）は、四角管状である。実施形態において、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の平面形状は、四角形以外の多角形でも良く、円状（扁平円を含む）でも良く、任意である。
【００１８】
例えば、第１ミラー面１０ａと第２ミラー面２０ａとで反射する光は、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０のそれぞれに設けられる空洞を通過する。第１ミラー面１０ａと第２ミラー面２０ａとで反射する光は、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０を通過しない。
【００１９】
第１ミラー１０及び第１スペーサ５０の組みと、第２ミラー２０及び第２スペーサ６０の組みと、は、互いに入れ替えが可能である。
【００２０】
この例では、第１ミラー１０は、凹面ミラーである。すなわち、第１ミラー面１０ａは、凹状である。この例では、第２ミラー２０は、平面ミラーである。すなわち、第２ミラー面２０ａは、平面状である。後述するように、第１ミラー面１０ａ及び第２ミラー面２０ａは、種々の変形が可能である。
【００２１】
図１（ｄ）に例示したように、第１ミラー１０は、複数の第１層１７と複数の第２層１８とを含む。第１層１７と第２層１８とは、Ｚ軸方向に沿って交互に配置される。
【００２２】
図１（ｃ）に例示したように、第２ミラー２０は、複数の第３層２７と複数の第４層２８とを含む。第３層２７と第４層２８とは、Ｚ軸方向に沿って交互に配置される。
【００２３】
第１層１７の屈折率は、第２層１８の屈折率とは異なる。第３層２７の屈折率は、第４層２８の屈折率とは異なる。これらの層には、例えば、誘電体が用いられる。第１ミラー１０及び第２ミラー２０のそれぞれは、例えば、誘電体多層膜を含む。実施形態は、これに限らず、第１ミラー１０及び第２ミラー２０として、任意の反射体を用いることができる。
【００２４】
図１（ａ）に示すように、固定部８１は、第１スペーサ５０に連結されている。固定部８１は、例えば容器８０などに固定されている。これにより、第１スペーサ５０の空間的な位置が、固定される。
【００２５】
図１（ａ）及び図１（ｅ）に示したように、制御部３０が第２スペーサ６０に接する状態が形成可能である。この例では、制御部３０として、第１〜第４移動装置３１〜３４が用いられる。
【００２６】
第１移動装置３１と第２移動装置３２との間に第２スペーサ６０が配置される。第３移動装置３３と第４移動装置３４との間に第２スペーサ６０が配置される。初期状態において、これらの移動装置は、第２スペーサ６０から離間している。例えば、第１移動装置３１が第２スペーサ６０を押して移動させる。これにより、第２スペーサ６０は、例えば、＋Ｘ軸方向に移動する。例えば、第２移動装置３２が第２スペーサ６０を押して移動させる。これにより、第２スペーサ６０は、例えば、−Ｘ軸方向に移動する。例えば、移動中は、移動装置は第２スペーサ６０に接している。移動の後、移動装置は、第２スペーサ６０から離間する。移動後に移動装置が第２スペーサ６０から離間することで、移動後の状態において、移動装置の影響がスペーサに及ぼされない。安定した共振器長が得られる。同様に、第３移動装置３３及び第４移動装置３４の動作により、第２スペーサ６０は、Ｙ軸方向に沿って移動可能である。実施形態において、移動装置が第２スペーサ６０と連結されていることを許容する。
【００２７】
第１〜第４移動装置３１〜３４のそれぞれは、第１〜第４マイクロメータヘッド３１ａ〜３４ａと、第１〜第４ピエゾアクチュエータ３１ｂ〜３４ｂと、を含んでも良い。例えば、マイクロメータヘッドと第２スペーサ６０との間にピエゾアクチュエータが配置される。マイクロメータヘッドにおいては、大きな位置の変化を生じさせることができる。ピエゾアクチュエータにおいては、精度の高い位置の変化を生じさせることができる。高精度に第２スペーサ６０を移動させることができる。
【００２８】
第２スペーサ６０の移動の方向は、例えば、Ｚ軸方向と交差する。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１スペーサ５０は、第１面５０ａを有し、第２スペーサ６０は、第２面６０ａを有する。第１面５０ａは、第２スペーサ６０と対向する。第２面６０ａは、第１スペーサ５０と対向する。第２面６０ａは、第１面５０ａと対向する。第２面６０ａは、第１面５０ａに沿っている。
【００３０】
この例では、第１面５０ａは、Ｚ軸方向（第１方向）と交差する。Ｚ軸方向は、１つの状態（第１状態）における第１ミラー１０とその状態（第１状態）における第２ミラー２０とを結ぶ方向である。第１面５０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。第１面５０ａに沿っている第２面６０ａもＺ軸方向に対して傾斜している。
【００３１】
制御部３０の動作により、第２スペーサ６０の位置が変化する。移動前の第２スペーサ６０において、第２面６０ａは第１面５０ａに接している。移動後の第２スペーサ６０において、第２面６０ａは、第１面５０ａに接している。第２面６０ａが第１面５０ａに接した状態で、第２スペーサ６０が移動しても良い。移動により、第１ミラー１０と第２ミラー２０とにより形成される共振器の共振器長が変化する。以下、共振器長の変化の例について説明する。
【００３２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ、共振器１１０に設けられる第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。これらの図においては、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０及び制御部３０が図示され、他の要素は省略されている。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、第１状態ＳＴ１において、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０とは、互いに接している。第１状態ＳＴ１において、第２スペーサ６０の位置は、第１スペーサ５０に対する相対的な第１位置に設定されている。このとき、第１ミラー１０と第２ミラー２０とにより、第１共振器Ｒｓ１が形成される。この共振器は、第１共振器長Ｌ１を有する。この例では、第１ミラー１０が凹面ミラーである。第１ミラー１０は、例えば、凹面ミラーの球面の中心（第１中心１０ｃ）を有する。第１共振器長Ｌ１は、第１状態ＳＴ１における、第１中心１０ｃを通り第２ミラー面２０ａに対して垂直な直線上における、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間の距離に対応する。このように、第１状態ＳＴ１において、第１ミラー１０と第２ミラー２０とは、第１共振器長Ｌ１を形成する。
【００３４】
図３（ｂ）に示すように、第２状態ＳＴ２においても、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０とは、互いに接している。第２状態ＳＴ２においては、制御部３０の動作により、第２スペーサ６０が、第１状態ＳＴ１に対して移動している。第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２と、は、可逆性である。
【００３５】
第２状態ＳＴ２の位置は、第１状態ＳＴ１とは異なる位置である。第２状態ＳＴ２において、第２スペーサ６０は、第１スペーサ５０に対する相対的な第２位置に設定されている。第２位置は、第１位置とは異なる。このとき、第１ミラー１０と第２ミラー２０とにより、第２共振器Ｒｓ２が形成される。この共振器は、第２共振器長Ｌ２を有する。第２共振器長Ｌ２は、第２状態ＳＴ２における、第１中心１０ｃを通り第２ミラー面２０ａに対して垂直な直線上における、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間の距離に対応する。このように、制御部３０は、第２状態ＳＴ２において、第１ミラー１０及び第２ミラー２０に第２共振器長Ｌ２を形成させる。第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。この例では、第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１よりも短い。
【００３６】
第１位置（第１状態ＳＴ１における、第２スペーサ６０の、第１スペーサ５０に対する相対的な位置）と、第２位置（第２状態ＳＴ２における、第２スペーサ６０の、第１スペーサ５０に対する相対的な位置）と、を結ぶ方向は、Ｚ軸方向に対して交差する成分を有する。すなわち、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０とを結ぶ第１方向と交差する。例えば、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第２状態ＳＴ２における第１ミラー１０と第２状態ＳＴ２における第２ミラー２０とを結ぶ第２方向と交差する。
【００３７】
このような方向に、第２スペーサ６０を第１スペーサ５０に対して相対的に移動させることで、共振器長を変化させることができる。これにより、共振器における共鳴周波数を変化させることができる。
【００３８】
共振器長が変化したときの共鳴周波数の変化について、説明する。共振器長Ｌが、共振器長シフト量ΔＬだけ変化したとする。元の共鳴周波数νに対する周波数シフト量Δνは、以下の第１式で表される。
Δν／ν＝−ΔＬ／（Ｌ＋ΔＬ）          （１）
例えば、Ｌは、第１共振器長Ｌ１であり、ΔＬは、第１共振器長Ｌ１と第２共振器長Ｌ２との差である。
【００３９】
従って、第２共振器長Ｌ２の第２状態ＳＴ２において、第１共振器長Ｌ１の第１状態ＳＴ１の共鳴周波数とは異なる共鳴周波数が得られる。
【００４０】
共振器長は、共振器の内部に形成される共振器モードの光学的長さである。ファブリペロー型光共振器において２枚の球面鏡が設けられる場合、それぞれの球面の中心を結んだ直線上に、共振器モードが形成される。凹面鏡と平面鏡とが設けられる場合、凹面鏡の球面の中心を通り、平面鏡に対して垂直な直線上に、共振器モードが形成される。２枚の平面鏡が設けられる場合は、平面鏡の平面に対して垂直な直線上に、共振器モードが形成される。この場合には、２つの平面は、厳密に平行である。
【００４１】
実施形態において、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とにおいて共振器長を変化させる構成は、種々の変形が可能である。
【００４２】
凹面鏡と平面鏡とが設けられる場合には、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示したように、平面鏡の平面に対して傾斜した方向に沿って、第２スペーサ６０を第１スペーサ５０に対して相対的に移動させる。これにより、共振器長が変化する。
【００４３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
これらの図は、本実施形態に係る別の共振器１１１を例示する。これらの図には、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０及び制御部３０が図示され、他の要素は省略されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ、共振器１１１に設けられる第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。
【００４４】
共振器１１１においても、第１ミラー１０は、凹面ミラーであり、第２ミラー２０は、平面ミラーである。第２ミラー２０のミラー面（第２ミラー面２０ａ）は、平面である。第２ミラー面２０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。
【００４５】
この場合も、第１状態ＳＴ１において第１共振器長Ｌ１が形成され、第２状態ＳＴ２において第２共振器長Ｌ２が形成される。第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。この例においては、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して垂直である。この場合は、第２スペーサ６０の移動の方向（第１スペーサ５０に対する相対的な位置の変化の方向）は、Ｚ軸方向に対して垂直である。
【００４６】
凹面ミラーと平面ミラーとが用いられる場合には、移動の方向は、Ｚ軸方向に対して交差する成分を有する任意の方向で良い。
【００４７】
図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、共振器１１２ａにおける第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、共振器１１２ｂにおける第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。図５（ｅ）及び図５（ｆ）は、共振器１１２ｃにおける第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。これらの図には、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０が図示され、他の要素は省略されている。
【００４８】
共振器１１２ａ〜１１２ｃにおいては、第１ミラー１０の第１ミラー面１０ａ及び第２ミラー２０の第２ミラー面２０ａは、凹面ミラーである。第２ミラー２０は、例えば、凹面ミラーの球面の中心（第２中心２０ｃ）を有する。共振器長は、第１中心１０ｃと第２中心２０ｃとを結ぶ直線上における、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間の距離に対応する。
【００４９】
共振器１１２ａにおいては、第１スペーサ５０の第１面５０ａ及び第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して垂直である。共振器１１２ｂにおいては、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、曲面状である。共振器１１２ｃにおいては、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。
【００５０】
このような共振器１１２ａ〜１１２ｃにおいて、第２スペーサ６０を第２スペーサ５０と接した状態で、相対的に移動させることで、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２と間において、共振器長を変化させることができる。
【００５１】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
これらの図は、共振器１１３における第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。これらの図には、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０が図示され、他の要素は省略されている。
【００５２】
共振器１１３においては、第１ミラー１０は、平面ミラーであり、第２ミラー２０も、平面ミラーである。
【００５３】
第１面５０ａ及び第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。第２スペーサ６０は、第２面６０ａが第１面５０ａに接した状態で、移動する。移動の方向は、Ｚ軸方向と交差する。これにより、第１ミラー１０と第２ミラー２０とにより形成される共振器の共振器長が変化する。
【００５４】
図７（ａ）〜図７（ｄ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、共振器１１４ａにおける第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、共振器１１４ｂにおける第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。これらの図には、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０が図示され、他の要素は省略されている。
【００５５】
共振器１１４ａ及び１１４ｂにおいては、第１ミラー１０は凸面ミラーであり、第２ミラー２０は凹面ミラーである。すなわち、第１ミラー面１０ａは凸状であり、第２ミラー面２０ａは、凹状である。
【００５６】
共振器１１４ａにおいては、第１スペーサ５０の第１面５０ａ及び第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して垂直である。共振器１１２ｂにおいては、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。
【００５７】
このような共振器１１４ａ及び１１４ｂにおいて、第２スペーサ６０を第１スペーサ５０と接した状態で、第１スペーサ５０に対して相対的に移動させる。これにより、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２と間において、共振器長を変化させることができる。
【００５８】
以下、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との相対的な移動の例について説明する。以下では、第１スペーサ５０（及び第１ミラー１０）が固定され、第２スペーサ６０（及び第２ミラー２０）が移動される場合について説明する。
【００５９】
図８（ａ）〜図８（ｄ）は、第１の実施形態に係る共振器を例示する模式的斜視図である。  
図８（ａ）は、第１状態ＳＴ１を例示している。図８（ｂ）〜図８（ｄ）は、３種類の第２状態ＳＴ２を例示している。  
この例では、第１ミラー１０は、凹面ミラーであり、第２ミラー２０は、平面ミラーであり、平面形状が正方形である。第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０により、直方体が形成される。第１面５０ａ及び第２面６０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。第１面５０ａ及び第２面６０ａは、第１ミラー１０及び第２ミラー２０のそれぞれのミラー面に対して傾斜している。従って、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、長方形である。
【００６０】
図８（ａ）に示した第１状態ＳＴ１から、図８（ｂ）に示した第２状態ＳＴ２に移行する。第２スペーサ６０の移動の方向Ｍｄは、第１面５０ａ及び第２面６０ａの長方形の長辺方向に沿っている。この場合、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間において、共振器長が変化する。
【００６１】
なお、第２スペーサ６０の移動の方向Ｍｄが、第１面５０ａ及び第２面６０ａの長方形の短辺方向に沿う場合は、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間において、共振器長は変化しない。
【００６２】
図８（ｃ）に示した第２状態ＳＴ２においては、第２スペーサ６０の移動の方向Ｍｄは、第１面５０ａ及び第２面６０ａの長方形の対角線方向に沿っている。この場合、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間において、共振器長が変化する。
【００６３】
図８（ｄ）に示した第２状態ＳＴ２においては、第２スペーサ６０の移動の方向Ｍｄは、回転の成分を含む。回転の軸は、Ｚ軸方向と交差する方向の成分を含む。この場合、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間において、共振器長は変化する。
【００６４】
このように、第２スペーサ６０の移動量（移動距離）に対する共振器長の変化量の変化（例えば比）を変えることができる場合がある。
【００６５】
第２スペーサ６０の移動量に対する共振器長の変化量の比は、移動の方向に依存する。第２スペーサ６０の移動量に対して、共振器長において大きな変化を得たい場合がある。一方、第２スペーサ６０の移動量に対して、高精度で共振器長を変化させたい場合がある。用途に応じて、移動方向を選択する。これにより、共振器長を所望の大きさで、所望の精度で、変化させることが容易になる。
【００６６】
実施形態において、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０における移動は、相対的な移動である。第２スペーサ６０が固定され、第１スペーサ５０が移動しても良い。第１スペーサ５０及び第６スペーサ６０のそれぞれが移動しても良い。すなわち、相対的な位置が異なる第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とが形成されれば良い。
【００６７】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
これらの図は、共振器１１５における第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。
【００６８】
共振器１１５においては、第１ミラー１０は、凹面ミラーであり、第２ミラー２０は、平面ミラーである。この例においては、第１スペーサ５０に、第１接続部５１と、第１中間部５２と、が設けられる。第１接続部５１は、第１ミラー１０と接続される。第１中間部５２は、第１接続部５１と第２スペーサ６０との間に設けられる。
【００６９】
第１接続部５１は、第１中間部５２に対向する面５１ａを有する。第２中間部５２は、第１接続部５１に対向する面５２ａを有する。面５２ａは、面５１ａに沿っている。この例では、面５１ａ及び面５２ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。
【００７０】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間において、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が変化する。さらに、第１スペーサ５０の中において、第１中間部５２の第１接続部５１に対する相対的な位置が変化している。第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第１中間部５２は、第１接続部５１と接する。第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第１中間部５２は、第２スペーサ６０と接する。
【００７１】
例えば、Ｚ軸方向（第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０とを結ぶ第１方向）と交差する１つの方向を第１交差方向とする。この例では、第１交差方向は、Ｘ軸方向である。第１交差方向上の第１中間部５２の位置は、第１交差方向上の第１接続部５１の位置に対して変化可能である。
【００７２】
共振器１１５において、第２スペーサ６０の移動に加えて、第１中間部５２の移動により、共振器長が変化する。例えば、共振器長を大きく変化させることができる。
【００７３】
この例では、第１面５０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。面５１ａ（及び面５２ａ）もＺ軸方向に対して傾斜している。この例では、第１面５０ａとＺ軸方向との間の角度は、面５１ａとＺ軸方向との間の角度とは異なる。第２スペーサ６０の移動量に対する共振器長の変化率は、第１中間部５２の移動量に対する共振器長の変化率とは、異なる。これらの面の角度を変えることで、共振器長の変化を大きく変化させることと、高精度に変化させることと、が、可能になる。
【００７４】
第１面５０ａのＺ軸方向に対する傾斜方向が、面５１ａのＺ軸方向に対する傾斜方向と異なっても良い。例えば、第１面５０ａがＺ軸方向及びＸ軸方向と傾斜し、面５１ａがＺ軸方向及びＹ軸方向と傾斜しても良い。
【００７５】
第１スペーサ５０に、複数の第１中間部５２が設けられても良い。複数の第１中間部５２は、Ｚ軸方向に沿って並ぶ。複数の第１中間部５２どうしの間の面とＺ軸方向との間の角度は、複数の第１中間部５２において変更されても良い。
【００７６】
第１接続部５１及び第１中間部５２は、凹面ミラーと平面ミラーとの組み合わせ、凹面ミラーと凹面ミラーとの組み合わせ、平面ミラーと平面ミラーとの組み合わせ、及び、凹面ミラーと凸面ミラーとの組み合わせのそれぞれにおいて、設けても良い。
【００７７】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
これらの図は、共振器１１６における第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。
【００７８】
共振器１１６においても、第１ミラー１０は、凹面ミラーであり、第２ミラー２０は、平面ミラーである。この例においては、第２スペーサ６０に、第２接続部６１と、第２中間部６２と、が設けられる。第２接続部６１は、第２ミラー２０と接続される。第２中間部６２は、第２接続部６１と第１スペーサ５０との間に設けられる。
【００７９】
この例では、第２接続部６１は、第２中間部６２に対向する面６１ａを有する。第２中間部６２は、第２接続部６１に対向する面６２ａを有する。面６２ａは、面６１ａに沿っている。この例では、面６１ａ及び面６２ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。
【００８０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間において、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が変化する。このとき、第２スペーサ６０の中において、第２中間部６２の第２接続部６１に対する相対的な位置が変化している。第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第２中間部６２は、第２接続部６１と接する。第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第２中間部６２は、第１スペーサ５０と接する。
【００８１】
例えば、第２交差方向（例えばＸ軸方向）上の第２中間部６２の位置は、第２交差方向上の第２接続部６１の位置に対して変化可能である。第２交差方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０とを結ぶ第１方向と交差す方向である。
【００８２】
共振器１１６において、第２スペーサ６０の移動において、第２中間部６２と第２接続部６１との間の相対的な移動を利用することで、第２ミラー２０の位置を第１ミラー１０の位置に対して大きく変化させることができる。これにより、共振器長を大きく変化させることができる。
【００８３】
この例では、第１面５０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。そして、面６１ａ（及び面６２ａ）もＺ軸方向に対して傾斜している。第１面５０ａとＺ軸方向との間の角度は、面６１ａとＺ軸方向との間の角度とは異なる。第２スペーサ６０を移動させる際に、第２接続部６１の第２中間部６２に対する相対的な移動量に対する共振器長の変化率は、第２中間部６２の第１スペーサ５０に対する相対的な移動量に対する共振器長の変化率とは、異なる。これらの面の角度を変えることで、共振器長の変化を大きく変化させることと、高精度に変化させることと、が、可能になる。
【００８４】
第１面５０ａのＺ軸方向に対する傾斜方向が、面６１ａのＺ軸方向に対する傾斜方向と異なっても良い。例えば、第１面５０ａがＺ軸方向及びＸ軸方向に対して傾斜し、面６１ａがＺ軸方向及びＹ軸方向に対して傾斜しても良い。
【００８５】
第２スペーサ６０に、複数の第２中間部６２が設けられても良い。複数の第２中間部６２は、Ｚ軸方向に沿って並ぶ。複数の第２中間部６２どうしの間の面とＺ軸方向との間の角度は、複数の第２中間部６２において変更されても良い。
【００８６】
第２接続部６１及び第２中間部６２は、凹面ミラーと平面ミラーとの組み合わせ、凹面ミラーと凹面ミラーとの組み合わせ、平面ミラーと平面ミラーとの組み合わせ、及び、凹面ミラーと凸面ミラーとの組み合わせのそれぞれにおいて、設けても良い。
【００８７】
実施形態に係る共振器において、複数のスペーサ（第１スペーサ５０、第１スペーサ５０の第１接続部５１、第１スペーサ５０の第１中間部５２、第２スペーサ６０、第２スペーサ６０の第２接続部６１、及び、第２スペーサ６０の第２中間部６２など）が設けられても良い。複数のスペーサの数は、２でも良く、３以上でも良い。
【００８８】
第１接続部５１を第１スペーサ５０とみなし、第１中間部５２を第３スペーサとみなしてもよい。第２接続部６１を第２スペーサ６０とみなし、第２中間部６２を第３スペーサまたは第４スペーサとみなしても良い。例えば、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の少なくともいずれかが、２つ以上のスペーサを含んでも良い。
【００８９】
例えば、本実施形態に係る共振器は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、複数のスペーサと、を含む。複数のスペーサは、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に設けられる。複数のスペーサは、第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向（例えばＺ軸方向）に並ぶ。複数のスペーサは、例えば、第１ミラー１０（第１ミラー１０の外縁部１０ｒ及び側面の少なくともいずれか）と接する第１スペーサ５０と、第２ミラー２０（第２ミラー２０の外縁部２０ｒ及び側面の少なくともいずれか）と接する第２スペーサ６０と、を含む。
【００９０】
制御部３０は、複数のスペーサの少なくともいずれかの位置を変更して、第１ミラー１０と第２ミラー２０とで形成される共振器長を変化させる。例えば、第１状態ＳＴ１において、第１ミラー１０と第２ミラー２０とは、第１共振器長Ｌ１を形成する。第１状態ＳＴ１においては、複数のスペーサのうちの１つ（例えば第１スペーサ５０）が第１ミラー１０と接し、複数のスペーサのうちの他の１つ（例えば第２スペーサ６０）が第２ミラー２０と接し、最近接の複数のスペーサが互いに接する。
【００９１】
制御部３０は、第２状態ＳＴ２において第１ミラー１０及び第２ミラー２０に第２共振器長Ｌ２を形成させる。第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。第２状態ＳＴ２においては、複数のスペーサのうちの１つ（例えば第１スペーサ５０）が第１ミラー１０と接し、複数のスペーサのうちの他の１つ（例えば第２スペーサ６０）が第２ミラー２０と接し、最近接の複数のスペーサが互いに接する。第２状態ＳＴ２は、第１状態ＳＴ１とは異なる状態である。  
このような共振器によれば、共鳴周波数が可変の共振器が提供できる。すなわち、高い周波数安定性を維持しつつ、共鳴周波数を変更できる。
【００９２】
実施形態において、最近接のスペーサ（例えば、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０など）は、点接触、線接触及び面接触から選択される１つまたは複数の接触状態を形成することにより力学的に安定した状態を形成していることが好ましい。ここで言う力学的に安定した状態とは、相対的な位置を自然に保つことができ、その接触状態を維持するための支持装置等が不要な状態である。例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した例においては、第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０とは、面（第１面５０ａ及び第２面６０ａ）で接している。これにより、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との相対的な位置が安定する。点で接触する場合には、３つ以上の点で接触することが好ましい。相対的な位置が安定する。接する３つ以上の点は、互いに離れていることが好ましい。相対的位置がより安定する。
【００９３】
例えば、Ｘ軸方向の成分を有する方向に沿って離間する第１及び第２の点と、Ｙ軸方向の成分を有する方向に沿って第１及び第２の点から離間した第２の点において、第１スペーサ５０と第２スペーサ６０とが接することが好ましい。これにより、相対的位置がより安定する。
【００９４】
例えば、第１状態ＳＴ１において、第１スペーサ５０の少なくとも３点は、第２スペーサ６０と接していることが好ましい。第２状態ＳＴ２においても、第１スペーサ５０の少なくとも３点は、第２スペーサ６０と接していることが好ましい。
【００９５】
実施形態において、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の熱膨張係数は低いことが好ましい。第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の少なくともいずれかの、２０℃における熱膨張係数は、例えば、１０−６Ｋ−１以下であることが好ましい。これにより、温度の変化の影響が抑制でき、共振器長、すなわち、共鳴周波数をより安定にすることができる。
【００９６】
第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０には、例えば、熱膨張係数が低い低熱膨張材料を用いることが好ましい。低熱膨張係数材料として、例えば、室温近傍で熱膨張係数が零になるセラミクス材料を用いても良い。例えば、二酸化ケイ素に少量のチタンを添加した物などを用いることができる。例えば、５℃〜３５℃において０±０．０３×１０−６／Ｋ程度の熱膨張係数が得られる。室温近傍で熱膨張係数が低くなる合金を用いても良い。例えば、鉄、ニッケル及びコバルト含む合金（例えば、３２Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅ）が用いられる。３２Ｎｉ−５Ｃｏ−Ｆｅにおいて、ニッケルの組成比は、約３２％であり、コバルトの組成比は、約５％であり、鉄の組成比は、６３％である。２０〜６０℃において、約０．６×１０−６／Ｋ以下の熱膨張係数が得られる。
【００９７】
実施形態において、図２に関して説明したように、共振器は、容器８０の中に格納される。容器８０内は、減圧される。容器８０は、例えば、減圧容器（真空容器）である。これにより、共振器が熱的に遮蔽される。さらに気圧の影響が抑制される。容器８０にペルチェ素子などの温度調整素子８２を設け、容器８０内の温度を一定にしても良い。これにより、共振器の周辺温度が一定に維持される。
【００９８】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図１１（ａ）は、模式的斜視図である。図１１（ｂ）は、平面図である。
図１１（ａ）において、制御部３０は、省略されている。図１１（ａ）に示すように、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０は、円筒状でも良い。
【００９９】
図１１（ｂ）に示すように、制御部３０として、第１〜第３移動装置３１〜３３が用いられる。第１状態と第２状態との間で状態を変化させる際に、２つ以上の移動装置の間に、第２スペーサ６０が位置する。状態の変化（移動）の後に移動装置は、第２スペーサ６０から離間する。
【０１００】
高分解能分光や光通信等の分野において、極めて周波数安定な光源や精度の高い周波数測定器が用いられる。周波数安定な光源や、精度の高い周波数測定器を得るに、例えば、極めて周波数安定な周波数標準を用意し光源の周波数をロックする手法が用いられる。周波数標準として、原子遷移や、光周波数コムや、低熱膨張材料製参照用共振器がある。室温近傍で熱膨張係数が零となる低熱膨張材料で作製された参照用共振器は、比較的安価で高い周波数安定性を得られる。
【０１０１】
参照用共振器は、共振器長固有の共鳴周波数を有する。このため、必要な周波数とほぼ同じ標準周波数を有する参照用共振器が得られるとは限らない。そこで、周波数シフタを用いる手法や、ピエゾ素子により共振器ミラーを光軸方向に移動させて共振器長を変える方法などが採用される。周波数シフタの場合は、シフト量が大きいと、高い精度を得るには装置が高価であり、周波数シフタの駆動電源に起因して、周波数が不安定である。一方、ピエゾ素子を用いる場合は、ピエゾ素子や駆動装置に起因して、周波数が不安定である。これらの手法においては、周波数を変更することにより、高い周波数安定性を損ねる。共振器において、周波数安定性を損ねることなく共鳴周波数を変更することが望まれる。
【０１０２】
本実施形態においては、例えば、２つの向かい合わせのミラーの間に、複数のスペーサを設け、スペーサを相対的に移動させる。これにより、共振器長をシフトできるファブリペロー型光共振器が得られる。実施形態においては、スペーサ長だけで共振器長が決まる。単純かつ安定な構造である。共振器長の変化の前後の状態において、共振器に与えられる外力が変化しない。複数のスペーサ（分割したスペーサ）どうしの密着性を損ねる機構が、使用されない。共振器長を変化した後に継続して押し続ける（引っ張り続ける）機構が、使用されない。すなわち、周波数の不安定性を生じる機構を用いずに、周波数を変更することができる。
【０１０３】
本実施形態によれば、周波数安定性を損ねることなく、共振器の共鳴周波数を変更することができる。
【０１０４】
（第２の実施形態）  
本実施形態においては、１つのスペーサ上で１つのミラーが移動する。本実施形態において、ミラー、スペーサ、固定部８１及び容器８０には、第１の実施形態に関して説明した構成及び材料が適用できる。以下では、第２の実施形態について、第１の実施形態とは異なる部分について説明する。第１の実施形態と同様な部分については、適宜説明を省略する。
【０１０５】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第２の実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
本実施形態に係る共振器１２０は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、スペーサ５５（第１スペーサ）と、制御部３０と、を含む。この例では、固定部８１がさらに設けられている。共振器１２０も、図２に例示した容器８０（例えば減圧容器）に格納できる。
【０１０６】
スペーサ５５は、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に設けられる。スペーサ５５の少なくとも一部が、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に設けられても良い。スペーサ５５は、例えば、第１ミラー１０の外縁部１０ｒ及び側面の少なくとも一部と接続される。例えばスペーサ５５の空間的位置は、固定部８１により固定される。これにより、例えば、第１ミラー１０の空間的位置が規定される。
【０１０７】
１つの状態（例えば第１状態ＳＴ１）において、第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向（第１方向）をＺ軸方向とする。
【０１０８】
スペーサ５５は、図１（ｂ）に例示したように、例えば、Ｚ軸方向を軸とした管状（枠状）である。スペーサ５５は、Ｚ軸方向に延びる複数の部分を有しても良い。スペーサ５５は、複数の部分により不連続的に第１ミラー１０と接続されても良い。
【０１０９】
スペーサ５５の内側に形成される空洞を、第１ミラー１０と第２ミラー２０とで反射する光が通過する。この場合も、第１ミラー１０及び第２ミラー２０は、ファブリペロー型光共振器を形成する。第１ミラー面１０ａと第２ミラー面２０ａとで反射する光は、スペーサ５５を通過しない。この例では、第１ミラー１０及び第２ミラー２０のそれぞれは、凹面ミラーである。
【０１１０】
スペーサ５５は、第１ミラー１０に対向する第１面５５ａと、第２ミラー２０に対向する第２面５５ｂと、を有する。
【０１１１】
制御部３０は、第２ミラー２０の位置を変更して、第１ミラー１０と第２ミラー２０とで形成される共振器長を変化させる。例えば、第２ミラー２０は、スペーサ５５上で移動する。例えば、第２ミラー２０は、第２面５５ｂに沿って移動する。この移動は、制御部３０により行われる。これにより、第２ミラー２０の位置が互いに異なる複数の状態（第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２）が形成できる。
【０１１２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。  
第１状態ＳＴ１においては、第２ミラー２０がスペーサ５５（第１スペーサ）と接している。第１状態ＳＴ１においては、第２ミラー２０は、第１ミラー１０に対する相対的な第１位置に設定されている。第１状態ＳＴ１において、第１ミラー１０と第２ミラーとは、第１共振器Ｒｓ１を形成す。第１状態ＳＴ１において、第１ミラー１０と第２ミラー２０とは、第１共振器長Ｌ１を形成する。
【０１１３】
第２状態ＳＴ２においても、第２ミラー２０がスペーサ５５（第１スペーサ）と接している。第２状態ＳＴ２においては、第２ミラー２０は、第１ミラー１０に対する相対的な第２位置に設定される。第２位置は、第１位置とは異なる。すなわち、第２ミラー２０が、第１状態ＳＴ１の第１位置から移動される。この移動は、制御部３０により行われる。第２ミラー２０の移動は、スペーサ５５の第２面５５ａに沿った移動である。制御部３０は、このような第２状態ＳＴ２において、第１ミラー１０及び第２ミラー２０に第２共振器Ｒｓ２を形成させる。制御部３０は、第２状態ＳＴ２において、第１ミラー１０及び第２ミラー２０に第２共振器長Ｌ２を形成させる。第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。この例では、第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１よりも短い。これにより、共鳴周波数を変更できる。本実施形態によっても共鳴周波数が可変の共振器が提供できる。
【０１１４】
本実施形態において、第１状態ＳＴ１において、第２ミラー２０は、第１ミラー１０に対する相対的な第１位置に位置する。第２状態ＳＴ２において、第２ミラー２０は、第１ミラー１０に対する相対的な第２位置に位置する。第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０とを結ぶ第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第２状態ＳＴ２における第１ミラー１０と第２状態ＳＴ２における第２ミラー２０とを結ぶ第２方向（Ｚ軸方向）と交差する。
【０１１５】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第２の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、共振器１２１における、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とを例示している。
【０１１６】
共振器１２１においても、第１ミラー１０、第２ミラー２０及びスペーサ５５が設けられる。これらの図においては、制御部３０、固定部８１及び容器８０は、省略されている。
【０１１７】
この例では、第１ミラー１０及び第２ミラー２０のそれぞれは、凹面ミラーである。スペーサ５５は、第１ミラー１０に対向する第１面５５ａと、第２ミラー２０に対向する第２面５５ｂと、を有する。第２面５５ｂは、第１面５５ａに対して傾斜している。
【０１１８】
この例においても、第２ミラー２０がスペーサ５５と接している状態において、第２ミラー２０が移動する。第２ミラー２０の移動は、スペーサ５５の第２面５５ａに沿った移動である。この場合も、第１状態ＳＴ１の第１共振器長Ｌ１は、第２状態ＳＴ２の第２共振器長Ｌ２は、互いに異なる。共鳴周波数が可変の共振器が提供できる。
【０１１９】
この場合も、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。例えば、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第２状態ＳＴ２における第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ第２方向（実質的にＺ軸方向）と交差する。
【０１２０】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、第２の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は、本実施形態に係る共振器１２２〜１２５の１つの状態（第１状態ＳＴ１）を例示している。
【０１２１】
共振器１２２及び共振器１２３においては、第１ミラー１０は、平面ミラーであり、第２ミラー２０は、凹面ミラーである。第１面５５ａと第２面５５ｂとは、互いに非平行である。共振器１２２と共振器１２３とおいては、第２面５５ｂに対する第１面５５ａの傾斜の方向が異なる。
【０１２２】
共振器１２４及び共振器１２５においては、第１ミラー１０は、凸面ミラーであり、第２ミラー２０は、凹面ミラーである。共振器１２４においては、スペーサ５５の第２面５５ｂは、Ｚ軸方向に対して垂直である。共振器１２５においては、スペーサ５５の第２面５５ｂは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。
【０１２３】
共振器１２２〜１２５においても、第２ミラー２０がスペーサ５５と接している状態において、第２ミラー２０が移動する。第２ミラー２０の移動は、スペーサ５５の第２面５５ａに沿った移動である。この場合も、第１状態ＳＴ１の第１共振器長Ｌ１は、第２状態ＳＴ２の第２共振器長Ｌ２は、互いに異なる。共鳴周波数が可変の共振器が提供できる。
【０１２４】
共振器１２２〜１２５においても、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。例えば、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第２状態ＳＴ２における第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ第２方向（Ｚ軸方向）と交差する。
【０１２５】
本実施形態において、第１スペーサ（スペーサ５５）に加えて、第２スペーサをさらに設けても良い。第２スペーサは、例えば、第１スペーサ（スペーサ５５）と第１ミラー１０との間に設けられる。第１スペーサと第２スペーサとの間の面が、例えばＺ軸方向に対して傾斜しても良い。例えば、スペーサの移動量を大きくすることができる。傾斜の角度と傾斜の方向を適切に設定する。これにより、スペーサの移動量に対しての共振器長の変化量を大きくすること、及び、共振器長の変化量の精度を高めることができる。
【０１２６】
本実施形態においても、スペーサ長だけで共振器長が決まる。単純かつ安定な構造である。共振器長の変化の前後の状態において、共振器に与えられる外力が変化しない。本実施形態によれば、例えば、周波数安定性を損ねることなく、共振器の共鳴周波数を変更することができる。
【０１２７】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、第１実施例の共振器１３１における第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２をそれぞれ例示している。共振器１３１において、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０、制御部３０及び固定部８１が設けられる。
【０１２８】
高さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、奥行き５０ｍｍの外形の低熱膨張材料のスペーサ部材が、上下２つに分割されて、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０が形成される。第１スペーサ５０の底面に第１ミラー１０が接続される。第２スペーサ６０の上面に第２ミラー２０が接続される。第１ミラー１０は、曲率半径が１ｍの凹面ミラーである。第２ミラー２０は、平面ミラーである。第２スペーサ６０の上面は平面である。
【０１２９】
第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との互いの接触面を含む平面と、第２スペーサ６０の上面を含む平面との間の角度θは、０．０２２度である。この接触面は、例えば、重力の方向に対して垂直である。第１スペーサ５０は、固定部８１により安定して保持されている。第１スペーサ５０は、重力の方向に対して垂直な面（地面）から０．０２２度の角度で傾斜している。第２スペーサ６０は、例えば、第１スペーサ５０の上に、重力により載っている。
【０１３０】
例えば、第１状態ＳＴ１において、第２スペーサ６０の側面は、第１スペーサ５０の側面と連続している。このときの共振器長（第１共振器長Ｌ１）は、約１５０ｍｍである。
【０１３１】
共振器長を変化させるように第２スペーサ６０を移動する。例えば、マイクロメータヘッドとピエゾアクチュエータとを組み合わせた制御部３０が用いられる。この制御部３０は、例えば、重力の方向に対して垂直な方向から、第２スペーサ６０を押す。
【０１３２】
第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０、制御部３０及び固定部８１は、減圧された容器８０に格納される。温度調整素子８２は、容器８０内の温度を調整する。第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の熱膨張係数は、ほぼ零である。
【０１３３】
第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の中心部は、空洞である。空洞の中心部に、共振器モードが形成される。共振器１３１に光を入射した場合、この光は、ミラーと空洞を通過する。スペーサによる散乱などの影響は、生じない。
【０１３４】
図１５（ｂ）に示すように、第２状態ＳＴ２において、制御部３０の動作により第２スペーサ６０の位置が変化する。これにより、第２スペーサ６０、及び、第２スペーサ６０に接続された第２ミラー２０の位置を変化させる。例えば、第２スペーサ６０の移動の距離Δｄは、１．５ｍｍである。移動の方向は、重力に対して垂直である。移動中は、制御部３０は、第２スペーサ６０と接する。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１３５】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝１５０−１．５×ｓｉｎ（０．０２２°）＝１４９．９９９４  （ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚ（テラヘルツ）であるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２における第１状態ＳＴ１からの共鳴周波数の変化、すなわち、周波数シフト量Δνは、約１ＧＨｚ（ギガヘルツ）となる。
【０１３６】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第２実施例の共振器１３２における第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２をそれぞれ例示している。共振器１３２においても、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０、制御部３０及び固定部８１が設けられる。以下、共振器１３２について、共振器１３１とは異なる点について説明する。
【０１３７】
共振器１３２においては、第１ミラー１０には、曲率半径が１ｍの凹面ミラーが用いられる。第２ミラー２０にも、曲率半径が１ｍの凹面ミラーが用いられる。２つの凹面が互いに対向する。第１ミラー１０と第２ミラー２０との間のＺ軸方向の距離ｄ１は、１５０ｍｍである。第１ミラー１０の第１中心１０ｃと、第２ミラー２０の第２中心２０ｃと、の間のＺ軸方向の距離ｄ２は、１８５０ｍｍである。
【０１３８】
第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向は、例えば、重力に対して平行である。第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との間の接触面は、重力に対して垂直である。  
第１状態ＳＴ１における第１共振器長Ｌ１は、１５０ｍｍである。
【０１３９】
第２状態ＳＴ２において、制御部３０により第２スペーサ６０を移動させる。移動方向は、重力に対して垂直である。第２スペーサ６０の移動の距離Δｄは、５．２３ｍｍである。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１４０】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝１５０／ｃｏｓ{ｔａｎ−１（５．２３／１８５０）}＝１５０．０００６（ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚであるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２で生じる周波数シフト量Δνは、約−１ＧＨｚとなる。
【０１４１】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第３実施例の共振器１３３における第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２をそれぞれ例示している。共振器１３３においても、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０、制御部３０及び固定部８１が設けられる。以下、共振器１３３について、共振器１３１とは異なる点について説明する。
【０１４２】
共振器１３３においては、第１ミラー１０及び第２ミラー２０のそれぞれに平面ミラーが用いられている。第１状態ＳＴ１において、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間の距離は、１５０ｍｍである。第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との互いの接触面を含む平面と、第２スペーサ６０の上面を含む平面との間の角度θは、０．０２２度である。
【０１４３】
図１７（ｂ）に示すように、第２状態ＳＴ２において、制御部３０により第２スペーサ６０を移動させる。移動方向は、重力に対して垂直である。第２スペーサ６０の移動の距離は、１．５ｍｍである。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１４４】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝１５０−１．５×ｓｉｎ（０．０２２°）＝１４９．９９９４  （ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚであるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２で生じる周波数シフト量Δνは、約１ＧＨｚとなる。
【０１４５】
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、第４実施例の共振器１３４における第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２をそれぞれ例示している。共振器１３４においても、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０、制御部３０及び固定部８１が設けられる。以下、共振器１３４について、共振器１３１とは異なる点について説明する。
【０１４６】
共振器１３４においては、第１ミラー１０には、曲率半径が１ｍの凸面ミラーが用いられている。第２ミラー２０には、曲率半径が１ｍの凹面ミラーが用いられている。第１ミラー１０の凸面と、第２ミラー２０の凹面とが、互いに対向する。第１ミラー１０と第２ミラー２０との間のＺ軸方向の距離ｄ１は、１５０ｍｍである。第１ミラー１０の第１中心１０ｃと、第２ミラー２０の第２中心２０ｃと、の間のＺ軸方向の距離ｄ２は、１１５０ｍｍである。第１スペーサ５０と第２スペーサ６０との互いの接触面（第１面５０ａ及び第２面６０ａ）は、第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向に対して垂直である。この接触面は、重力の方向に対して垂直である。
【０１４７】
第１状態ＳＴ１における第１共振器長Ｌ１は、１５０ｍｍである。
【０１４８】
図１８（ｂ）に表したように、第２状態ＳＴ２において、制御部３０により第２スペーサ６０を移動させる。移動方向は、重力に対して垂直である。第２スペーサ６０の移動の距離Δｄは、０．４２ｍｍである。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１４９】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝{１５０２＋０．４２２}１／２  ＝１５０．０００６  （ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚであるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２で生じる周波数シフト量Δνは、約−１ＧＨｚとなる。
【０１５０】
上記の共振器１３１〜１３４において、共振器長変化の前後で周波数不安定の原因となるような新たな外力が加わることが無い。このため、高い周波数安定性を損なうことなく、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。
【０１５１】
図１９は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図１９は、第５実施例の共振器１３５における第１状態ＳＴ１を例示している。共振器１３５においても、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０、第２スペーサ６０及び制御部３０が設けられる。共振器１３５においては、スペーサ部材２５がさらに設けられている。
【０１５２】
共振器１３５においては、第１ミラー１０には、曲率半径が１ｍの凹面ミラーが用いられ、第２ミラー２０にも、曲率半径が１ｍの凹面ミラーが用いられる。２つの凹面が互いに対向する。以下、共振器１３５について、共振器１３２とは異なる点について説明する。
【０１５３】
共振器１３５においては、スペーサ部材２５の上に、第１ミラー１０、第２ミラー２０、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０が設けられている。スペーサ部材２５には、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０と同様の材料が用いられる。第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向（Ｚ軸方向）は、例えば、重力に対して垂直である。すなわち、共振器１３５は、横置き型の共振器である。
【０１５４】
第１状態ＳＴ１における第１共振器長Ｌ１は、１５０ｍｍである。
【０１５５】
制御部３０により、第２スペーサ６０が、例えば、Ｙ軸方向沿って移動する。第２スペーサ６０の移動の距離は、例えば、５．２３ｍｍである。第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第２スペーサ６０は、第１スペーサ５０に接している。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１５６】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝１５０／ｃｏｓ{ｔａｎ−１（５．２３／１８５０）}＝１５０．０００６（ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚであるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２で生じる周波数シフト量Δνは、約−１ＧＨｚとなる。
【０１５７】
横置き形の共振器において、共振器（２つのスペーサ）の下に共振器と異なる熱膨張係数の物質が配置されていると、下に配置された物質の熱膨張により、例えば、２つのスペーサが離間するなどして位置関係が変化する場合がある。これにより、周波数の安定性が劣化する場合がある。共振器（２つのスペーサ）の下に、同じ熱膨張係数の物質（スペーサ部材２５）を設けることで、共振器長のシフトの前後で、高い周波数安定性を維持することができる。
【０１５８】
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、第６実施例の共振器１４６における第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２をそれぞれ例示している。共振器１４６においては、第１ミラー１０、第２ミラー２０及びスペーサ５５が設けられる。これらの図においては、制御部３０、容器８０及び温度調整素子８２などは、省略されている。
【０１５９】
スペーサ５５の底面の幅は７０ｍｍであり、底面の奥行きは、７０ｍｍである。スペーサ５５には、低熱膨張材料が用いられている。スペーサ５５の上面を含む平面と、底面を含む平面との間の角度θは、０．０２２度である。スペーサ５５の上面は、例えば、重力に対して垂直である。スペーサ５５は、固定部８１により安定して保持されている。
【０１６０】
スペーサ５５の底面に第１ミラー１０が接続されている。スペーサ５５の上面に第２ミラー２０が配置される。第１ミラー１０は、平面ミラーである。第２ミラー２０は、凹面ミラーである。凹面ミラーの曲率半径は、０．２ｍである。第２ミラー２０は、重力により、スペーサ５５の上に乗っている。
【０１６１】
図２０（ｂ）に示すように、第２状態ＳＴ２において、制御部３０の動作により第２ミラー２０の位置が変化する。第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２において、第２ミラー２０は、スペーサ５５に接している。第２ミラー２０の移動の距離Δｄは、１．５ｍｍである。移動の方向は、重力に対して垂直である。移動中は、制御部３０は、第２スペーサ６０と接する。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１６２】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝１５０−１．５×ｓｉｎ（０．０２２°）＝１４９．９９９４  （ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚであるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２における第１状態ＳＴ１からの共鳴周波数の変化、すなわち、周波数シフト量Δνは、約１ＧＨｚとなる。
【０１６３】
図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、第７実施例の共振器１４７における第１状態ＳＴ１及び第２状態ＳＴ２をそれぞれ例示している。共振器１４７においても、第１ミラー１０、第２ミラー２０及びスペーサ５５が設けられる。これらの図においては、制御部３０、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２などは、省略されている。
【０１６４】
スペーサ５５の上面は、スペーサ５５の底面と平行である。スペーサ５５の底面に第１ミラー１０が接続されている。スペーサ５５の上面に第２ミラー２０が配置される。第１ミラー１０には、曲率半径は１ｍの凹面ミラーが用いられる。第２ミラー２０には、曲率半径が１ｍの凹面ミラーが用いられる。第２ミラー２０は、重力により、スペーサ５５の上に乗っている。
【０１６５】
第１ミラー１０と第２ミラー２０との間のＺ軸方向の距離ｄ１は、１５０ｍｍである。第１ミラー１０の第１中心１０ｃと、第２ミラー２０の第２中心２０ｃとの間のＺ軸方向の距離ｄ２は、１８５０ｍｍである。  
第１状態ＳＴ１における第１共振器長Ｌ１は、１５０ｍｍである。
【０１６６】
図２１（ｂ）に表したように、第２状態ＳＴ２において、制御部３０により第２スペーサ６０を移動させる。移動方向は、重力に対して垂直である。第２スペーサ６０の移動の距離は、５．２３ｍｍである。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０と離間する。
【０１６７】
第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２（すなわち、Ｌ１＋ΔＬ）は、以下のように表される。
Ｌ１＋ΔＬ＝１５０／ｃｏｓ{ｔａｎ−１（５．２３／１８５０）}＝１５０．０００６（ｍｍ）
第１状態ＳＴ１における共振器の１つの共鳴周波数νが２４７ＴＨｚであるとする。このとき、第１式から、第２状態ＳＴ２で生じる周波数シフト量Δνは、約−１ＧＨｚとなる。
【０１６８】
上記の共振器１４６及び１４７において、共振器長変化の前後で周波数不安定の原因となるような新たな外力が加わることが無い。このため、高い周波数安定性を損なうことなく、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。
【０１６９】
（第３の実施形態）
本実施形態は、光源装置に係る。実施形態に係る光源装置は、共振器と光源とを含む。  図２２は、第３の実施形態に係る光源装置を例示する模式図である。  
図２２に示すように、実施形態に係る光源装置２１０は、共振器１３１と、光源７１と、を含む。光源７１には、例えば、レーザ光源が用いられる。光源７１の周波数は、共振器１３１にロックされる。この例では、共振器として、共振器１３１が用いられている。本実施形態において、第１及び第２の実施形態に係る任意の共振器及びその変形を用いることができる。
【０１７０】
この例では、周波数制御装置７３がさらに設けられている。光源７１は、レーザ光を出射する。レーザ光の一部は、第２ミラー２０に入射する。周波数制御装置７３は、光源７１の中心周波数が共振器１３１の共振器モードの共鳴周波数の１つに一致するように、光源７１を制御する。例えば、周波数制御装置７３は、第２ミラー２０で反射されたレーザ光を検出し、検出結果に基づいて光源７１の中心周波数を調整する。
【０１７１】
例えば、スペーサに低熱膨張材料を使用し、かつ容器８０の温度制御により、スペーサが熱膨張係数の低くなる温度に保たれる。これにより、共振器モードの共鳴周波数は、安定している。この共振器モードに周波数をロックしている光源７１は、非常に高い周波数安定性を得ることができる。
【０１７２】
この例では、ビームスプリッタ７２がさらに設けられている。ビームスプリッタ７２は、光源７１の光路上において、光源７１と第２ミラー２０との間に設けられる。ビームスプリッタ７２は、光源７１で生成されたレーザ光を、光源装置２１０の出力光として取り出す。
【０１７３】
共振器１３１における共振器モードの共鳴周波数は第２スペーサ６０を移動することにより調節される。第２スペーサ６０の移動によって共振器モードの共鳴周波数を調節することで、光源装置２１０の出力光の周波数を調節することができる。
【０１７４】
本実施形態に係る光源装置は、実施形態に係る共振器を利用することにより、出力光の周波数が可変であるとともに、高い周波数安定性を実現することができる。
【０１７５】
図２３は、第３の実施形態に係る別の光源装置を例示する模式図である。
図２３に示すように、本実施形態に係る別の光源装置２１１において、周波数シフタ７４がさらに設けられる。これ以外は、光源装置２１０と同様であるので説明を省略する。
【０１７６】
光源装置２１１においては、光源７１の周波数が、周波数シフタ７４によってシフトされる。例えば、制御部３０によって共振器長をシフトさせて、共鳴周波数を大まかにシフトさせる。共鳴周波数のシフト量は、約１ＧＨｚである。そして、シフト量の小さい周波数シフタ７４を用いて、レーザ周波数を微調整する。この制御部３０には、安価な装置を用い、そして、周波数シフタ７４にも安価な装置を用いることができる。
【０１７７】
例えば、周波数シフタ７４を用いない場合には、周波数安定性は高い。周波数シフタ７４を用いることで、周波数安定性が低下する場合がある。しかしながら、周波数シフタ７４を周波数シフトの微調整に用いることで、制御部３０として、シフト精度の低い安価な装置を用いることができる。よって、移動精度の低い安価な制御部３０及び周波数シフタ７４を組み合わせた安価な構成により、低コストの光源装置を得ることができる。
【０１７８】
周波数シフタ７４として、音響光学変調器または電気光学変調器を用いることで、周波数を連続的に繰り返して掃引することもできる。
【０１７９】
本実施形態に係る光源装置において、光源７１から放出される光は、例えば、第１共振器長Ｌ１に対応する第１周波数、及び、第２共振器長Ｌ２に対応する第２周波数の少なくともいずれかを有する。
【０１８０】
（第４の実施形態）
本実施形態は、周波数フィルタに係る。実施形態に係る周波数フィルタは、共振器を含む。  
図２４は、第４の実施形態に係る周波数フィルタを例示する模式図である。  
図２４に示すように、本実施形態に係る周波数フィルタ３１０は、共振器１３１を含む。この例では、共振器として、共振器１３１が用いられているが、第１及び第２の実施形態に係る共振器及びその変形を用いることができる。
【０１８１】
この例においては、光源７５が設けられる。光源７５から出射した光が共振器１３１に入射する。光は、例えば第２ミラー２０に入射し、第１ミラー１０から出射する。
【０１８２】
光源７５は、例えば、２色光源である。光源７５は、例えば、第１光及び第２光２を出射する。第１光及び第２光のそれぞれのスペクトル幅は、約１ｋＨｚである。第１光及び第２光のそれぞれの中心周波数は、互いに異なる。第１光及び第２光のそれぞれは、レーザ光である。第１光の周波数は、例えば、２４７ＴＨｚである。第２光の周波数は、例えば、２４７ＴＨｚ＋０．５ＧＨｚである。共振器１３１の共鳴周波数のスペクトル幅は、５ＫＨｚであるとする。本実施形態において、光源７５から放出される光は、例えば、第１共振器長Ｌ１に対応する第１周波数、及び、第２共振器長Ｌ２に対応する第２周波数の少なくともいずれかを有する。
【０１８３】
第２スペーサ６０を移動する前の第１状態ＳＴ１において、光源７５からのレーザ光が第２ミラー２０に入射する。共振器１１０は、光選択フィルタとして機能する。この光選択フィルタにおいては、第２光を反射して第１光を透過する。
【０１８４】
第２スペーサ６０を移動した後に第２状態ＳＴ２が形成される。移動の距離は、例えば、０．７５ｍｍである。このとき、共振器１３１は、第１光を反射して第２光を透過する光選択フィルタとして機能する。
【０１８５】
例えば、スペーサに低熱膨張材料を使用し、かつ容器８０の温度制御により、スペーサが熱膨張係数の低くなる温度に保たれる。これにより、共振器モードの共鳴周波数は、安定している。共振器１３１は、非常に高い周波数安定性を持つ周波数フィルタとして利用することができる。
【０１８６】
本実施形態によれば、共振器を、周波数が可変で透過スペクトルの周波数安定性の高い周波数フィルタとして利用することができる。
【０１８７】
上記の第１〜第４の実施形態において、Ｚ軸方向は、例えば、１つの状態（例えば、第１状態ＳＴ１）において、第１ミラー１０の中心と、第２ミラー２０の中心と、を結ぶ方向に対応する。
【０１８８】
ファブリペロー型光共振器において、凹面鏡と平面鏡とが設けられる場合には、例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示したように、平面鏡の平面に対して傾斜した方向に沿って、第２スペーサ６０を第１スペーサ５０に対して相対的に移動させる。これにより、共振器長が変化する。
【０１８９】
上記の共振器１１０、１１１、１１２ａ〜１１２ｃ、１１３、１１４ａ、１１４ｂ、１１５、１１６、及び、１３１〜１３５は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、を含む。これらの共振器において、第１状態ＳＴ１において、第２スペーサ６０（例えば、第２面６０ａ）は、第１スペーサ５０（第１面５０ａ）の少なくとも一部と接している。これらの共振器において、第２状態ＳＴ２において、第２スペーサ６０（例えば、第２面６０ａ）は、第１スペーサ５０（第１面５０ａ）の少なくとも一部と接している。第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間の状態（例えば移動中）においては、第２スペーサ６０（例えば、第２面６０ａ）は、第１スペーサ５０（第１面５０ａ）と離間していても良い。第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間の状態（例えば移動中）において、制御部３０は、スペーサ（例えば、第２スペーサ６０）と接している。
【０１９０】
上記の共振器１１０、１１１、１１２ａ〜１１２ｃ、１１３、１１４ａ、１１４ｂ、１１５、１１６、及び、１３１〜１３５において、第１スペーサ５０は、スペーサ部分と、そのスペーサ部分と第２スペーサ６０との間に設けられた層（例えば、潤滑油などの層）と、を含んでも良い。この層の表面が、第１面５０ａを形成しても良い。第２スペーサ６０は、スペーサ部分と、そのスペーサ部分と第１スペーサ５０との間に設けられた層（例えば、潤滑油などの層）と、を含んでも良い。この層の表面が、第２面６０ａを形成しても良い。
【０１９１】
上記の共振器１２０〜１２５、１４６及び１４７は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、スペーサ５５（第１スペーサ）と、を含む。これらの共振器は、制御部３０をさらに含んでも良い。スペーサ５５の少なくとも一部は、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に設けられる。スペーサ５５は、第１ミラー１０と接する。例えば、スペーサ５５は、第１ミラー１０と結合されている。スペーサ５５と第２ミラー２０とが互いに接している第１状態ＳＴ１において第１ミラー１０と第２ミラー２０とによって形成される第１共振器長Ｌ１は、スペーサ５５と第２ミラー２０とが互いに接している第２状態ＳＴ２において第１ミラー１０と第２ミラー２０とによって形成される第２共振器長Ｌ２とは、異なる。第２状態ＳＴ２は、第１状態ＳＴ１とは異なる。第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０の第１ミラー１０に対する相対的な第１位置は、第２状態ＳＴ２における第２ミラー２０の第１ミラー１０に対する相対的な第２位置とは異なる。第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０の中心と、第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０の中心と、を結ぶ方向と、交差する。
【０１９２】
上記の共振器１２０〜１２５、１４６及び１４７において、第１状態ＳＴ１において、スペーサ５５（例えば、第２面５５ｂ）は、第２ミラー２０（第２ミラー面２０ａ）の少なくとも一部と接している。これらの共振器において、第２状態ＳＴ２において、スペーサ５５（例えば、第２面５５ｂ）は、第２ミラー２０（第２ミラー面２０ａ）の少なくとも一部と接している。第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間の状態（例えば移動中）においては、スペーサ５５（例えば、第２面５５ｂ）は、第２ミラー２０（第２ミラー面２０ａ）と離間していても良い。第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２との間の状態（例えば移動中）において、制御部３０は、第２ミラー２０と接している。
【０１９３】
（第５の実施形態）  
図２５（ａ）〜図２５（ｆ）は、第５の実施形態に係る共振器を例示する模式図である。  
図２５（ａ）及び図２５（ｂ）は、斜視図である。図２５（ｃ）及び図２５（ｄ）は、図２５（ａ）に示した矢印Ａｒ１方向からの平面図である。図２５（ｅ）及び図２５（ｆ）は、図２５（ａ）に示した矢印Ａｒ２方向からの平面図である。図２５（ａ）、図２５（ｃ）及び図２５（ｅ）は、第１状態ＳＴ１に対応する。図２５（ｂ）、図２５（ｄ）及び図２５（ｆ）は、第２状態ＳＴ２に対応する。
【０１９４】
図２５（ａ）に示すように、本実施形態に係る共振器１５１は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。「ミラー」は、１つのミラー要素を含む場合と、複数のミラー要素を含む場合と、を有する。第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（例えば、第１ミラー要素１１及び第２ミラー要素１２など）を含む。第２ミラー２０は、複数のミラー要素２０ｅ（例えば、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４など）を含む。これ以外は、例えば、共振器１１０と同様である。共振器１５１において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２が設けられても良い。これらの図において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２は、省略されている。
【０１９５】
図２５（ａ）に示す第１状態ＳＴ１において、第１ミラー１０の１つの点（例えば、第１ミラー要素１１の１つの点）と、第２ミラー２０の１つの点（例えば第３ミラー要素２３の１つの点）と、を結ぶ方向をＺ軸方向とする。例えば、Ｚ軸方向は、１つの状態（例えば、第１状態ＳＴ１）において、第１ミラー１０の中心と、第２ミラー２０の中心と、を結ぶ方向である。この例では、第１ミラー１０の中心は、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の中点である。第２ミラー２０の中心は、第３ミラー要素２３と第４ミラー要素２４との間の中点である。
【０１９６】
第２ミラー要素１２は、第１ミラー要素１１と、Ｚ軸方向と交差する１つの方向（この例では、Ｘ軸方向）において、並ぶ。第２ミラー要素１２は、第１ミラー要素１１と、Ｚ軸方向と交差する１つの方向（この例では、Ｘ軸方向）において、離間している。
【０１９７】
第４ミラー要素２４は、第３ミラー要素２３と、Ｚ軸方向と交差する１つの方向（この例では、Ｘ軸方向）において、並ぶ。第４ミラー要素２４は、第３ミラー要素２３と、Ｚ軸方向と交差する１つの方向（この例では、Ｘ軸方向）において、離間している。
【０１９８】
この例では、第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素は、Ｘ−Ｚ平面内に設けられている。
【０１９９】
この例では、これらのミラー要素は、平面鏡である。実施形態において、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４が凹面鏡でも良い。この場合、第４ミラー要素２４の曲率は、第３ミラー要素２３の曲率と、実質的に同じに設定されても良い。
【０２００】
図２５（ａ）に示す第１状態ＳＴ１において、第１スペーサ５０は、第１ミラー１０及び第２スペーサ６０と接している。第２スペーサ６０は、第２ミラー２０及び第１スペーサ５０と接している。
【０２０１】
図２５（ｂ）に示す第２状態ＳＴ２において、第１スペーサ５０は、第１ミラー１０及び第２スペーサ６０と接している。第２スペーサ６０は、第２ミラー２０及び第１スペーサ５０と接している。第２状態ＳＴ２における第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置（第２位置）は、第１状態ＳＴ１における第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置（第１位置）とは異なる。
【０２０２】
この例では、第１スペーサ５０の第１面５０ａは、Ｚ軸方向に対して傾斜している。そして、第２スペーサ６０の第２面６０ａは、第１面５０ａに沿っている。第２状態ＳＴ２においては、第１ミラー要素１１及び第２ミラー要素１２を含む平面（Ｘ−Ｚ平面に対して平行な平面）は、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４を含む平面（Ｘ−Ｚ平面に対して平行な平面）とは、異なる。
【０２０３】
例えば、第１スペーサ５０の内部、及び、第２スペーサ６０の内部には、空洞が設けられている。第１スペーサ５０の中心部分、及び、第２スペーサ６０の中心部分に、空洞が設けられている。これらの空洞を光が通過可能である。共振器１５１に光を入射したときに、光は、空洞を通過する。このため、例えば、スペーサの物質による光の散乱などの影響は、実質的に生じない。
【０２０４】
図２５（ｃ）に示すように、第１状態ＳＴ１において、例えば、光Ｌｉが、第１ミラー要素１１に入射する。例えば、第１ミラー要素１１の反射率は９９％であり、第１ミラー要素１１の透過率は１％である。光Ｌｉの一部の光ＬＬは、第１ミラー要素１１から第２ミラー要素１２に向けて進入し、第２ミラー要素１２で反射する。反射により光ＬＬの進行方向が変化する。変化の角度は、９０度である。第２ミラー要素１２で反射した光ＬＬは、第４ミラー要素２４に入射し、光ＬＬは、第４ミラー要素２４で反射する。反射により光ＬＬの進行方向が変化する。変化の角度は、９０度である。第４ミラー要素２４で反射した光ＬＬは、第３ミラー要素２３に入射し、光ＬＬは、第３ミラー要素２３で反射する。反射により光ＬＬの進行方向が変化する。変化の角度は、９０度である。第３ミラー要素２３で反射した光ＬＬは、第１ミラー要素１１に入射する。第１ミラー要素１１に入射した光ＬＬの一部が、第１ミラー要素１１を通過して外部に出射する。第１状態ＳＴ１において、第１共振器Ｒｓ１が形成される。第１状態ＳＴ１において、第１共振器長Ｌ１が形成される。
【０２０５】
図２５（ｄ）に示すように、第２状態ＳＴ２において、例えば、光Ｌｉの一部の光ＬＬが、第１ミラー要素１１に入射し、第２ミラー要素１２で反射し、第４ミラー要素２４で反射し、第３ミラー要素２３で反射し、第１ミラー要素１１に入射する。第１ミラー要素１１に入射した光ＬＬの一部が、第１ミラー要素１１を通過して外部に出射する。第２状態ＳＴ２において、第２共振器Ｒｓ２が形成される。第２状態ＳＴ２において、第２共振器長Ｌ２が形成される。
【０２０６】
第２状態ＳＴ２における第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的位置は、第１状態ＳＴ１における第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的位置とは異なる。従って、第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。
【０２０７】
共振器１５１において、第１ミラー１０及び第２ミラー２０は、例えば、リング型光共振器を形成する。第１ミラー１０及び第２ミラー２０は、例えば、ループ型光共振器を形成する。第１ミラー１０及び第２ミラー２０は、例えば、循環型光共振器を形成する。これらの共振器においては、第１ミラー１０及び第２ミラー２０の少なくともいずれかは、複数のミラー要素を含む。すなわち、共振器において、ミラー要素の数は、３以上でも良い。
【０２０８】
例えば、ファブリペロー型共振器の場合、２つミラー（ミラー要素）が設けられる。ミラー要素の数は、２である。例えば、ファブリペロー型共振器においては、第１ミラー１０と第２ミラー２０との間の距離が、共振器長に対応する。
【０２０９】
一方、リング型光共振器（例えば、ループ型光共振器または循環型光共振器）においては、ミラー要素の数は、３以上である。共振器１５１においては、ミラー要素の数は、４である。共振器１５１においては、光ＬＬは、複数のミラー要素で反射して、光ＬＬが入射したミラー要素（第１ミラー要素１１）に戻る。第１ミラー要素１１を通過した光ＬＬ（第１ミラー要素１１に入射した光Ｌｉの一部）が、他のミラー要素（第２ミラー要素１２、第４ミラー要素２４及び第３ミラー要素２３）を経由して、第１ミラー要素１１に入射するまでの、光ＬＬの経路の長さが、共振器長に相当する。
【０２１０】
共振器１５１においては、共振器長は、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の距離（光路上の距離）と、第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離（光路上の距離）と、第４ミラー要素２４と第３ミラー要素２３との間の距離（光路上の距離）と、第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離（光路上の距離）と、の和に対応する。
【０２１１】
図２５（ｃ）、図２５（ｄ）、図２５（ｅ）及び図２５（ｆ）に示すように、第２状態ＳＴ２における第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離は、第１状態ＳＴ１における第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離とは異なる。第２状態ＳＴ２における、第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離は、第１状態ＳＴ１における、第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離とは異なる。
【０２１２】
共振器１５１において、第１スペーサ５０の第１面５０ａと、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ軸方向に対して垂直な平面）と、の間の角度は、例えば、０．０２２度である。第２スペーサ６０の第２面６０ａと、Ｘ−Ｙ平面と、の間の角度は、例えば、０．０２２度である。第１面５０ａ及び第２面６０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。
【０２１３】
例えば、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、重力の方向に対して垂直に設定される。この設定は、例えば、固定部８１（図２５（ａ）〜図２５（ｆ）では図示しない）などによって行われる。
【０２１４】
第２スペーサ６０は、例えば、第１スペーサ５０の上に配置されている。第２スペーサ６０の、第１スペーサ５０に対する重力の方向に沿った相対的な位置が、固定されている。
【０２１５】
例えば、第１状態ＳＴ１において、第２スペーサ６０の１つの側面は、第１スペーサ５０の１つの側面と連続している。第１状態ＳＴ１における第１共振器長Ｌ１は、約１５０ｍｍである。
【０２１６】
制御部３０により、第２状態ＳＴ２が形成される。制御部３０は、例えば、第２スペーサ６０（または、第２スペーサ６０及び第２ミラー２０の少なくともいずれか）の第１スペーサ５０に対する相対的な位置を変更する。位置の変更は、例えば、第１面５０ａ及び第２面６０ａに沿った面内で行われる。位置の変更は、例えば、重力の方向に対して垂直な面内で行われる。位置の変更が行われる方向は、例えば、第１ミラー要素１１と第３ミラー要素２３とを結ぶ方向と、交差する。位置の変更が行われる方向は、例えば、第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４とを結ぶ方向、第１ミラー要素１１と第４ミラー要素とを結ぶ方向、及び、第２ミラー要素１２と第３ミラー要素２３とを結ぶ方向と、さらに交差する。位置の変更は、例えば、重力の方向に対して垂直な面内の複数の方向（例えば４つの方向）において行われる。第２状態ＳＴ２において、第２スペーサ６０の１つの側面は、第１スペーサ５０の１つの側面と、不連続である。
【０２１７】
例えば、図２５（ｅ）に示す第１状態ＳＴ１と、図２６（ｆ）に示す第２状態ＳＴ２と、の間において、第２スペーサ６０の第１スペーサ６０との間の相対的な位置が変更される。相対的な位置の変更に伴う移動の距離は、例えば、０．７５ｍｍである。移動の方向は、重力に対して垂直である。移動中において、制御部３０は、第２スペーサ６０（または、第２スペーサ６０及び第２ミラー２０の少なくともいずれか）と接している。移動の後、制御部３０は、第２スペーサ６０（または、第２スペーサ６０及び第２ミラー２０の少なくともいずれか）と離間する。これにより第２状態ＳＴ２が形成される。
【０２１８】
移動により、第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離が変化し、第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離が変化する。第２状態ＳＴ２における第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離（第２状態距離）は、第１状態ＳＴ１における第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離（第１状態距離）よりも短い。第２状態距離と第１状態距離との差は、例えば、０．７５×ｓｉｎ（０．０２２度）ｍｍであり、約０．０００３ｍｍである。第２状態ＳＴ２における第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離（第２状態距離）は、第１状態ＳＴ１における第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離（第１状態距離）よりも短い。第２状態距離と第１状態距離との差は、例えば、０．７５×ｓｉｎ（０．０２２度）ｍｍであり、約０．０００３ｍｍである。
【０２１９】
従って、第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、以下となる。  
Ｌ２＝Ｌ１＋ΔＬ＝１５０＋（−０．０００３−０．０００３）＝１４９．９９９４（ｍｍ）。
【０２２０】
第１共振器長Ｌ１（共振器長が変化する前の共振器長）に対応する共鳴周波数の１つν（第１共鳴周波数）が、２４７ＴＨｚであるとする。第２共振器長Ｌ２（共振器長が変化した後の共振器長）に対応する共鳴周波数（第２共鳴周波数）は、第１共鳴周波数とは、異なる。第２共鳴周波数と第１共鳴周波数との差（周波数シフト量Δν）は、約１ＧＨｚである。実施形態において、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。
【０２２１】
実施形態においては、共振器長の変化の前後において、周波数不安定の原因となる外力が共振器に加わることが抑制される。共鳴周波数において、高い安定性が得られる。
【０２２２】
共振器１５１において、第２状態ＳＴ２における第１ミラー要素１１のＸ軸方向の位置は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー要素１１のＸ軸方向の位置と同じである。第２状態ＳＴ２における第２ミラー要素１２のＸ軸方向の位置は、第１状態ＳＴ１における第２ミラー要素１２のＸ軸方向の位置と同じである。第２状態ＳＴ２における第３ミラー要素２３のＸ軸方向の位置は、第１状態ＳＴ１における第３ミラー要素２３のＸ軸方向の位置と同じである。第２状態ＳＴ２における第４ミラー要素２４のＸ軸方向の位置は、第１状態ＳＴ１における第４ミラー要素２４のＸ軸方向の位置と同じである。
【０２２３】
実施形態において、第１ミラー１０に設けられる複数のミラー要素１０ｅの数は、３以上でも良い。第２ミラー２０に設けられる複数のミラー要素２０ｅの数は、３以上でも良い。
【０２２４】
図２６（ａ）〜図２６（ｄ）は、第５の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図２６（ａ）及び図２６（ｃ）は、第１状態ＳＴ１に対応する。図２６（ｂ）及び図２６（ｄ）は、第２状態ＳＴ２に対応する。
【０２２５】
図２６（ａ）に示すように、本実施形態に係る別の共振器１５２は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（例えば、第１ミラー要素１１及び第２ミラー要素１２など）を含む。第２ミラー２０は、第３ミラー要素２３を含む。これ以外は、例えば、共振器１１０と同様である。共振器１５２において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２が設けられても良い。これらの図において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２は、省略されている。
【０２２６】
共振器１５２において、例えば、Ｚ軸方向は、例えば、１つの状態（例えば、第１状態ＳＴ１）において、第１ミラー１０の中心と、第２ミラー２０の中心と、を結ぶ方向である。この例では、第１ミラー１０の中心は、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の中点である。この中点と、第２ミラー２０（第３ミラー要素２３）の中心と、を結ぶ方向が、Ｚ軸方向となる。
【０２２７】
共振器１５２において、第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２及び第３ミラー要素２３は、平面鏡である。第１ミラー要素１１を含む平面、第２ミラー要素１２を含む平面、及び、第３ミラー要素２３を含む平面のそれぞれは、Ｙ軸方向に対して平行である。
【０２２８】
図２６（ａ）に示すように、第１ミラー要素１１に光Ｌｉが入射する。例えば、第１ミラー要素１１の反射率は９９％であり、第１ミラー要素１１の透過率は１％である。光Ｌｉの一部の光ＬＬは、第１ミラー要素１１を通過した後、第２ミラー要素１２に入射する。光ＬＬは、第２ミラー要素１２で反射する。第２ミラー要素１２における入射角は３５度であり、反射角は３５度である。入射角は、第２ミラー要素１２の表面に対して垂直な方向と、第２ミラー要素１２へ入射する光ＬＬとの間の角度である。反射角は、第２ミラー要素１２の表面に対して垂直な方向と、第２ミラー要素１２で反射された光ＬＬとの間の角度である。第２ミラー要素１２で反射した光ＬＬは、第２ミラー２０（第３ミラー要素２３）に向かって進行する。光ＬＬは、第２ミラー２０で反射する。第２ミラー２０で反射した光ＬＬは、第１ミラー要素１１に入射する。第１ミラー要素１１に入射した光ＬＬの一部が、外部に出射する。
【０２２９】
第１状態ＳＴ１において、第１共振器長Ｌ１は、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の距離（光路上の距離）と、第２ミラー要素１２と第２ミラー２０（第３ミラー要素２３）との間の距離（光路上の距離）と、第２ミラー２０（第３ミラー要素２３）と第１ミラー要素１１との間の距離（光路上の距離）と、の和である。
【０２３０】
図２６（ａ）及び図２６（ｃ）に示すように、第１スペーサ５０の第１面５０ａは、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ軸方向に対して垂直な平面）に対して傾斜しており、第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。制御部３０により、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が、変更される。位置の変更が行われる方向は、例えば、第１ミラー要素１１と第３ミラー要素２３とを結ぶ方向と交差する。位置の変更が行われる方向は、第２ミラー要素１２と第３ミラー要素２３とを結ぶ方向と、さらに交差する。これにより、第２状態ＳＴ２が形成される。
【０２３１】
図２６（ｂ）及び図２６（ｄ）に示すように、第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１よりも短い。
【０２３２】
共振器１５２においても、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。共鳴周波数において、高い安定性が得られる。
【０２３３】
図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、第５の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
これらの図は、第１状態ＳＴ１に対応する。  
図２７（ａ）に示すように、本実施形態に係る別の共振器１５３は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（例えば、第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２及び第５ミラー要素１５など）を含む。第２ミラー２０は、複数のミラー要素２０ｅ（例えば、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４など）を含む。これ以外は、共振器１５１と同様である。
【０２３４】
第１ミラー要素１１に入射した光Ｌｉの一部の光ＬＬは、第１ミラー要素１１を通過し、第３ミラー要素２３で反射し、その後第４ミラー要素２４で反射し、その後第５ミラー要素１５で反射し、その後第２ミラー要素１２で反射し、その後第１ミラー要素１１に入射する。光ＬＬの一部が、第１ミラー要素１１を通過して、外部に出射する。
【０２３５】
第１スペーサ５０の第１面５０ａは、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ軸方向に対して垂直な平面）に対して傾斜しており、第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。制御部３０により、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が、変更される。これにより、第２状態ＳＴ２が形成される。第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。
【０２３６】
図２８（ａ）及び図２８（ｂ）は、第５の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
これらの図は、第１状態ＳＴ１に対応する。  
図２８（ａ）に示すように、本実施形態に係る別の共振器１５４は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（例えば、第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２及び第５ミラー要素１５など）を含む。第２ミラー２０は、複数のミラー要素２０ｅ（例えば、第３ミラー要素２３、第４ミラー要素２４及び第６ミラー要素２６など）を含む。これ以外は、共振器１５１と同様である。
【０２３７】
第１ミラー要素１１に入射した光Ｌｉの一部の光ＬＬは、第１ミラー要素１１を通過し、第３ミラー要素２３で反射し、その後第４ミラー要素２４で反射し、その後第６ミラー要素２６で反射し、その後第５ミラー要素１５で反射し、その後第２ミラー要素１２で反射し、その後第１ミラー要素１１に入射する。光ＬＬの一部が、第１ミラー要素１１を通過して、外部に出射する。
【０２３８】
第１スペーサ５０の第１面５０ａは、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ軸方向に対して垂直な平面）に対して傾斜しており、第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。制御部３０により、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が、変更される。これにより、第２状態ＳＴ２が形成される。第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１とは異なる。
【０２３９】
共振器１５３及び１５４においても、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。共鳴周波数において、高い安定性が得られる。
【０２４０】
（第６の実施形態）  
図２９（ａ）〜図２９（ｄ）は、第６の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図２９（ａ）及び図２９（ｃ）は、第１状態ＳＴ１に対応する。図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）は、第２状態ＳＴ２に対応する。
【０２４１】
図２９（ａ）に示すように、本実施形態に係る共振器１６１は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（例えば、第１ミラー要素１１及び第２ミラー要素１２など）を含む。第２ミラー２０は、複数のミラー要素２０ｅ（例えば、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４など）を含む。これ以外は、例えば、共振器１１０と同様である。共振器１６１において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２が設けられても良い。これらの図において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２は、省略されている。
【０２４２】
共振器１６１において、例えば、Ｚ軸方向は、例えば、１つの状態（例えば、第１状態ＳＴ１）において、第１ミラー１０の中心と、第２ミラー２０の中心と、を結ぶ方向である。この例では、第１ミラー１０の中心は、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の中点である。第２ミラー２０の中心は、第３ミラー要素２３と第４ミラー要素２４との間の中点である。これらの中点を結ぶ方向が、Ｚ軸方向となる。
【０２４３】
共振器１６１において、第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４は、平面鏡である。第２ミラー要素１２を含む面（平面）と、第１ミラー要素１１を含む面（平面）と、の間の角度は、例えば、３０度である。第４ミラー要素２４を含む面（平面）と、第３ミラー要素２３を含む面（平面）と、の間の角度は、例えば、３０度である。
【０２４４】
第２ミラー要素１２は、Ｘ軸方向に沿って第１ミラー要素１１と並ぶ。第４ミラー要素２４は、Ｘ軸方向に沿って第３ミラー要素２３と並ぶ。第４ミラー要素２４は、Ｚ軸方向に沿って第２ミラー要素１２と並ぶ。第３ミラー要素２３は、Ｚ軸方向に沿って第１ミラー要素１１と並ぶ。第１状態ＳＴ１において、これらのミラー要素は、Ｘ−Ｚ平面内で並ぶ。
【０２４５】
図２９（ａ）に示すように、第１ミラー要素１１に光Ｌｉが入射する。光Ｌｉの一部の光ＬＬは、第１ミラー要素１１を通過した後、第３ミラー要素２３に入射する。光ＬＬは、第３ミラー要素２３で反射する。第３ミラー要素２３における入射角は１５度であり、反射角は１５度である。第３ミラー要素２３で反射した光ＬＬは、第２ミラー要素１２に向かって進行する。光ＬＬは、第２ミラー要素１２で反射する。第２ミラー要素１２における入射角は１５度であり、反射角は１５度である。第２ミラー要素１２で反射した光ＬＬは、第４ミラー要素２４に向かって進行する。光ＬＬは、第４ミラー要素２４で反射する。第４ミラー要素２４における入射角は１５度であり、反射角は１５度である。第４ミラー要素２４で反射した光ＬＬは、第１ミラー要素１１に向かって進行する。光ＬＬは、第１ミラー要素１１に入射する。第１ミラー要素１１に入射した光ＬＬの一部が、外部に出射する。上記において、ミラー要素における入射角は、そのミラー要素の表面に対して垂直な方向と、そのミラー要素へ入射する光ＬＬと、の間の角度である。反射角は、そのミラー要素の表面に対して垂直な方向と、そのミラー要素で反射された光ＬＬと、の間の角度である。
【０２４６】
共振器１６１において、第１ミラー１０及び第２ミラー２０は、例えば、ボウタイ型光共振器を形成する。ボウタイ型光共振器は、リング型共振器の１つである。
【０２４７】
第１状態ＳＴ１において、第１ミラー要素１１と第３ミラー要素２３との間の距離（光路上の距離）は、例えば、３４．８０７６ｍｍである。第３ミラー要素２３と第２ミラー要素１２との間の距離（光路上の距離）は、４０．１９２４ｍｍである。第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離（光路上の距離）は、例えば、３４．８０７６ｍｍである。第４ミラー要素２４と第１ミラー要素１１との間の距離（光路上の距離）は、４０．１９２４ｍｍである。第１状態ＳＴ１において、第１共振器長Ｌ１は、これらの距離の和であり、１５０ｍｍである。第１状態ＳＴ１において、第２スペーサ６０の１つの側面は、第１スペーサ５０の１つの側面と連続している。
【０２４８】
図２９（ｃ）に示すように、第１スペーサ５０の第１面５０ａは、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ軸方向に対して垂直な平面）に対して傾斜しており、第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。例えば、第１スペーサ５０の第１面５０ａ（第２スペーサ６０の第２面６０ａ）と、Ｘ−Ｙ平面と、の間の角度は、例えば、０．０２２度である。例えば、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、重力の方向に対して垂直に設定される。例えば、制御部３０により、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が、変更される。位置の変更は、第１面５０ａに沿って行われる。位置の変更（移動中）において、制御部３０は、第２スペーサ６０と接する。位置の変更後（移動後）、制御部３０は、第２スペーサ６０から離間する。これにより、第２状態ＳＴ２が形成される。
【０２４９】
図２９（ｄ）に示すように、第２状態ＳＴ２において、第２スペーサ６０の側面の１つは、第１スペーサ５０の１つの側面と、不連続である。
【０２５０】
図２９（ｂ）及び図２９（ｄ）に示すように、第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１よりも短い。例えば、第２状態ＳＴ２における第２スペーサ６０の位置と、第１状態ＳＴ１における第２スペーサ６０の位置と、の差（第１面５０ａに沿った長さであり、例えば、重力の方向に対して垂直な方向に沿った長さ）は、例えば、０．４７５ｍｍである。
【０２５１】
第２状態ＳＴ２における第１ミラー要素１１と第３ミラー要素２３との間のＺ軸方向に沿った長さと、第１状態ＳＴ１における第１ミラー要素１１と第３ミラー要素２３との間のＺ軸方向に沿った長さと、の差は、０．４７５×ｓｉｎ（０．０２２度）ｍｍであり、約０．０００１８ｍｍである。第２状態ＳＴ２における第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間のＺ軸方向に沿った長さと、第１状態ＳＴ１における第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間のＺ軸方向に沿った長さと、の差は、０．４７５×ｓｉｎ（０．０２２度）ｍｍであり、約０．０００１８ｍｍである。
【０２５２】
第２状態ＳＴ２における複数のミラー要素のそれぞれにおける入射角は、第１状態ＳＴ１における複数のミラー要素のそれぞれにおける入射角と同じである。第２状態ＳＴ２における複数のミラー要素のそれぞれにおける反射角は、第１状態ＳＴ１における複数のミラー要素のそれぞれにおける反射角と同じである。複数のミラー要素の１つにおいて、光Ｌｉが入射する位置は、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とで異なる。第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、第１ミラー要素１１と第３ミラー要素２３との間の距離（光路上の距離であり、３４．８０７５ｍｍ）と、第３ミラー要素２３と第２ミラー要素１２との間の距離（光路上の距離であり、４０．１９２２ｍｍ）と、第２ミラー要素１２と第４ミラー要素２４との間の距離（光路上の距離であり、３４．８０７５ｍｍ）と、第４ミラー要素２４と第１ミラー要素１１との間の距離（光路上の距離であり、４０．１９２２ｍｍ）の和である。第２共振器長Ｌ２は、１４９．９９９４ｍｍである。
【０２５３】
第１共振器長Ｌ１（共振器長が変化する前の共振器長）に対応する共鳴周波数の１つν（第１共鳴周波数）が、２４７ＴＨｚであるとする。第２共振器長Ｌ２（共振器長が変化した後の共振器長）に対応する共鳴周波数（第２共鳴周波数）と、第１共鳴周波数と、の差（周波数シフト量Δν）は、約１ＧＨｚである。実施形態において、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。この例においても、共振器長の変化の前後において、周波数不安定の原因となる外力が共振器に加わることが抑制される。共鳴周波数において、高い安定性が得られる。
【０２５４】
図３０（ａ）〜図３０（ｄ）は、第６の実施形態に係る別の共振器を例示する模式図である。  
図３０（ａ）及び図３０（ｃ）は、第１状態ＳＴ１に対応する。図３０（ｂ）及び図３０（ｄ）は、第２状態ＳＴ２に対応する。
【０２５５】
図３０（ａ）に示すように、本実施形態に係る別の共振器１６２は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０と、第１スペーサ５０と、第２スペーサ６０と、制御部３０と、を含む。第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（例えば、第１ミラー要素１１及び第２ミラー要素１２など）を含む。第２ミラー２０は、複数のミラー要素２０ｅ（例えば、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４など）を含む。共振器１６２において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２が設けられても良い。これらの図において、固定部８１、容器８０及び温度調整素子８２は、省略されている。
【０２５６】
共振器１６２において、第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２、第３ミラー要素２３及び第４ミラー要素２４は、平面鏡である。第２ミラー要素１２を含む面（平面）と、第１ミラー要素１１を含む面（平面）と、の間の角度は、例えば、６０度である。第４ミラー要素２４を含む面（平面）と、第３ミラー要素２３を含む面（平面）と、の間の角度は、例えば、６０度である。
【０２５７】
図３０（ａ）に示すように、第１状態ＳＴ１において、光Ｌｉが第１ミラー要素１１に入射する。光Ｌｉの一部の光ＬＬは、第１ミラー要素１１を通過して、第２ミラー要素１２で反射して、第３ミラー要素２３に向けて進む。光ＬＬは、第３ミラー要素２３で反射して第４ミラー要素２４に向けて進む。光ＬＬは、第４ミラー要素２４で反射して第１ミラー要素１１に向けて進む。ボウタイ型光共振器が形成される。
【０２５８】
第１状態ＳＴ１において、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の距離（光路上の距離）は、２５ｍｍである。第２ミラー要素１２と第３ミラー要素２３との間の距離（光路上の距離）は、５０ｍｍである。第３ミラー要素２３と第４ミラー要素２４との間の距離（光路上の距離）は、２５ｍｍである。第４ミラー要素２４と第１ミラー要素１１との間の距離（光路上の距離）は、５０ｍｍである。第１状態ＳＴ１において、第１共振器長Ｌ１は、これらの距離の和に対応し、１５０ｍｍである。第１状態ＳＴ１において、第２スペーサ６０の１つの側面は、第１スペーサ５０の１つの側面と連続している。
【０２５９】
図３０（ｃ）に示すように、第１スペーサ５０の第１面５０ａは、Ｘ−Ｙ平面（Ｚ軸方向に対して垂直な平面）に対して傾斜しており、第２スペーサ６０の第２面６０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して傾斜している。例えば、第１スペーサ５０の第１面５０ａ（第２スペーサ６０の第２面６０ａ）と、Ｘ−Ｙ平面と、の間の角度は、例えば、０．０２２度である。例えば、第１面５０ａ及び第２面６０ａは、重力の方向に対して垂直に設定される。例えば、制御部３０により、第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な位置が、変更される。位置の変更は、第１面５０ａに沿って行われる。位置の変更（移動中）において、制御部３０は、第２スペーサ６０と接する。位置の変更後（移動後）は、制御部３０は、第２スペーサ６０から離間する。これにより、第２状態ＳＴ２が形成される。
【０２６０】
図３０（ｄ）に示すように、第２状態ＳＴ２において、第２スペーサ６０の１つの側面は、第１スペーサ５０の１つの側面と不連続である。
【０２６１】
図３０（ｂ）及び図３０（ｄ）に示すように、第２状態ＳＴ２における第２共振器長Ｌ２は、第１共振器長Ｌ１よりも短い。例えば、第２状態ＳＴ２における第２スペーサ６０の位置と、第１状態ＳＴ１における第２スペーサ６０の位置と、の差（第１面５０ａに沿った長さであり、例えば、重力の方向に対して垂直な方向に沿った長さ）は、例えば、０．０４５ｍｍである。
【０２６２】
第２状態ＳＴ２における第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離（Ｚ軸方向に沿った距離）と、第１状態ＳＴ１における第３ミラー要素２３と第１ミラー要素１１との間の距離（Ｚ軸方向に沿った距離）と、の差は、０．４５×ｓｉｎ（０．０２２度）ｍｍであり、約０．０００１７ｍｍである。第２状態ＳＴ２における第４ミラー要素２４と第２ミラー要素１２との間の距離（Ｚ軸方向に沿った距離）と、第１状態ＳＴ１における第４ミラー要素２４と第２ミラー要素１２との間の距離（Ｚ軸方向に沿った距離）と、の差は、０．４５×ｓｉｎ（０．０２２度）ｍｍであり、約０．０００１７ｍｍである。
【０２６３】
第２状態ＳＴ２における複数のミラー要素のそれぞれにおける入射角は、第１状態ＳＴ１における複数のミラー要素のそれぞれにおける入射角と同じである。第２状態ＳＴ２における複数のミラー要素のそれぞれにおける反射角は、第１状態ＳＴ１における複数のミラー要素のそれぞれにおける反射角と同じである。複数のミラー要素の１つにおいて、光Ｌｉが入射する位置は、第１状態ＳＴ１と第２状態ＳＴ２とで異なる。第２状態ＳＴ２において、第１ミラー要素１１と第２ミラー要素１２との間の距離（光路上の距離）は、２４．９９９８ｍｍである。第２ミラー要素１２と第３ミラー要素２３との間の距離（光路上の距離）は、４９．９９９８ｍｍである。第３ミラー要素２３と第４ミラー要素２４との間の距離（光路上の距離）は、２５ｍｍである。第４ミラー要素２４と第１ミラー要素１１との間の距離（光路上の距離）は、４９．９９９８ｍｍである。第２状態ＳＴ２において、第２共振器長Ｌ２は、これらの距離の和に対応し、１４９．９９９４ｍｍである。
【０２６４】
第１共振器長Ｌ１（共振器長が変化する前の共振器長）に対応する共鳴周波数の１つν（第１共鳴周波数）が、２４７ＴＨｚであるとする。第２共振器長Ｌ２（共振器長が変化した後の共振器長）に対応する共鳴周波数（第２共鳴周波数）と、第１共鳴周波数と、の差（周波数シフト量Δν）は、約１ＧＨｚである。共振器１６２においても、共鳴周波数を大きくシフトさせることができる。この例においても、共振器長の変化の前後において、周波数不安定の原因となる外力が共振器に加わることが抑制されるため、共鳴周波数において、高い安定性が得られる。
【０２６５】
上記の第５の実施形態及び第６の実施形態においては、第１ミラー１０は、複数のミラー要素１０ｅ（第１ミラー要素１１、第２ミラー要素１２及び第５ミラー要素１５など）を含む。複数のミラー要素１０ｅの第１スペーサ５０に対する位置は、固定されている。例えば、複数のミラー要素１０ｅは、第１スペーサ５０と物理的に結合されている。例えば、複数のミラー要素１０ｅどうしが物理的に結合されており、複数のミラー要素１０ｅの少なくともいずれかが第１スペーサ５０と物理的に結合されていても良い。第１ミラー１０に含まれる複数のミラー要素１０ｅの１つ（例えば第１ミラー要素１１）と、第１ミラー２０に含まれる複数のミラー要素１０ｅの別の１つ（例えば、第２ミラー要素１２）と、を結ぶ方向は、第１方向（第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０と、第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０と、を結ぶＺ軸方向）と交差する。
【０２６６】
これらの実施形態において、第２ミラー２０は、複数のミラー要素２０ｅ（第３ミラー要素２３、第４ミラー要素２４及び第６ミラー要素２６など）を含んでも良い。複数のミラー要素２０ｅの第２スペーサ６０に対する位置は、固定されている。例えば、複数のミラー要素２０ｅは、第２スペーサ６０と物理的に結合されている。例えば、複数のミラー要素２０ｅどうしが物理的に結合されており、複数のミラー要素２０ｅの少なくともいずれかが第２スペーサ６０と物理的に結合されていても良い。第２ミラー２０に含まれる複数のミラー要素２０ｅの１つ（例えば第３ミラー要素２３）と、第２ミラー２０に含まれる複数のミラー要素２０ｅの別の１つ（例えば、第４ミラー要素２４）と、を結ぶ方向は、上記の第１方向（Ｚ軸方向）と交差する。
【０２６７】
第５の実施形態及び第６の実施形態において、第１スペーサ５０は、第２スペーサ６０と対向する第１面５０ａを有する。第１面５０ａは、上記の第１方向に対して傾斜している。第２スペーサ６０は、第２面６０ａを有する。第２面６０ａは、第１スペーサ５０と対向し、第１面５０ａに沿う。
【０２６８】
例えば、第５の実施形態及び第６の実施形態において、第１状態ＳＴ１における第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な第１位置は、第２状態ＳＴ２における第２スペーサ６０の第１スペーサ５０に対する相対的な第２位置とは異なる。第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１において第１ミラー１０と第２ミラー２０との間に形成される光路の少なくとも一部と交差する。例えば、第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０に含まれる複数のミラー要素１０ｅの１つと、第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０に含まれる複数のミラー要素２０ｅの１つと、を結ぶ方向と、交差する。
【０２６９】
第１位置と第２位置とを結ぶ方向は、「複数の結ぶ方向」（以下に記載）の少なくともいずれかと交差する。この「複数の結ぶ方向」のそれぞれは、第１状態ＳＴ１における第１ミラー１０に含まれる「１つまたは複数のミラー要素のそれぞれ」と、第１状態ＳＴ１における第２ミラー２０に含まれる「１つまたは複数のミラー要素のそれぞれ」と、を結ぶ。
【０２７０】
例えば、第１スペーサ５０及び第２スペーサ６０の少なくともいずれかスペーサの位置が変更される。この変更は、例えば、制御部３０によって行われる。第１ミラー１０に１つのミラー要素が設けられ第２ミラー２０に１つのミラー要素が設けられる場合は、位置の変更が行われる方向は、第１ミラー１０と第２ミラー２０とを結ぶ方向と交差する。第１ミラー１０に１つのミラー要素が設けられ第２ミラー２０が複数のミラー要素を含む場合は、位置の変更が行われる方向は、第１ミラー１０と、第２ミラー２０に含まれる複数のミラー要素のいずれかを結ぶ複数の方向のいずれかと交差する。第１ミラー１０が複数のミラー要素を含み第２ミラー２０が複数のミラー要素を含む場合は、位置の変更が行われる方向は、第１ミラー１０に含まれる複数のミラー要素のいずれかと、第２ミラー２０に含まれる複数のミラー要素のいずれかと、結ぶ複数の方向のいずれかと交差する。
【０２７１】
スペーサの位置の変更の方向についての共振器１５１及び１５２を参照した説明は、他の共振器（例えば共振器１５３、１５４、１６１及び１６２など）について、同様に適用される。
【０２７２】
例えば、共振器１５１などにおいて、第１ミラー要素１１が第１ミラー１０であり、第３ミラー要素２３が第２ミラー２０であり、第２ミラー要素１２が第３ミラーであり、第４ミラー要素２４が第４ミラーであると見なしても良い。この場合、第１ミラー１０（第１ミラー要素１１）と第２ミラー２０（第３ミラー要素２３）と、の間の光路上に、第３ミラー（第２ミラー要素１２）及び第４ミラー（第４ミラー要素２４）が配置されている、と見なされる。
【０２７３】
第５の実施形態に係る共振器、第６の実施形態に共振器、及び、それらの共振器の変形の共振器は、例えば、光源装置または周波数フィルタに用いることができる。
【０２７４】
実施形態によれば、共鳴周波数が可変の共振器、光源装置及び周波数フィルタを提供が提供できる。
【０２７５】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０２７６】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、共振器に含まれるミラー、スペーサ、制御部、固定部及び温度調整素子などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０２７７】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０２７８】
その他、本発明の実施の形態として上述した共振器、光源装置及び周波数フィルタを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての共振器、光源装置及び周波数フィルタも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０２７９】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０２８０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２８１】
１０…第１ミラー、  １０ａ…第１ミラー面、  １０ｃ…第１中心、  １０ｅ…ミラー要素、  １０ｒ…外縁部、  １１…第１ミラー要素、  １２…第２ミラー要素、  １５…第５ミラー要素、  １７…第１層、  １８…第２層、  ２０…第２ミラー、  ２０ａ…第２ミラー面、  ２０ｃ…第２中心、  ２０ｅ…ミラー要素、  ２０ｒ…外縁、  ２３…第３ミラー要素、  ２４…第４ミラー要素、  ２５…スペーサ部材、  ２６…第６ミラー要素、  ２７…第３層、  ２８…第４層、  ３０…制御部、  ３１〜３４…第１〜第４移動装置、  ３１ａ〜３４ａ…第１〜第４マイクロメータヘッド、  ３１ｂ〜３４ｂ…第１〜第４ピエゾアクチュエータ、  ５０…第１スペーサ、  ５０ａ…第１面、  ５１…第１接続部、  ５１ａ…面、  ５２…第１中間部、  ５２ａ…面、  ５５…スペーサ、  ５５ａ、５５ｂ…第１、第２面、  ６０…第２スペーサ、  ６０ａ…第２面、  ６１…第２接続部、  ６１ａ…面、  ６２…第２中間部、  ６２ａ…面、  ７１…光源、  ７２…ビームスプリッタ、  ７３…周波数制御装置、  ７４…周波数シフタ、  ７５…光源、  ８０…容器、  ８１…固定部、  ８２…温度調整素子、  Δｄ…距離、  １１０、１１１、１１２ａ〜１１２ｃ、１１３、１１４ａ、１１４ｂ、１１５、１１６、１２０〜１２５、１３１〜１３５、１４６、１４７、１５１〜１５４、１６１、１６２…共振器、  ２１０、２１１…光源装置、  ３１０…周波数フィルタ、  Ａｒ、Ａｒ１、Ａｒ２…矢印、  Ｌ１、Ｌ２…第１、第２共振器長、  Ｌｉ、ＬＬ…光、  Ｍｄ…方向、  Ｒｓ１、Ｒｓ２…第１、第２共振器、  ＳＴ１、ＳＴ２…第１、第２状態、  ｄ１、ｄ２…距離
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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