(57)【要約】【課題】波長変換部に入射するレーザー光のＦＳＲを維持しながら、当該レーザー光がピークを示す周波数を変えることができる電磁波発生システムを提供する。【解決手段】電磁波発生システム（１００）は、レーザー光源（１１１）と、第１のエタロン（１１２）および第２のエタロン（１１３）と、エタロンを通過したレーザー光（Ｗ１）が入射する波長変換部（１２０）とを備え、波長変換部は、レーザー光がピーク強度を示す周波数の間隔に等しい周波数の電磁波（Ｗ２）を発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を発する光源と、
上記レーザー光の入射角度を変更可能に設置された複数のエタロンと、
複数の上記エタロンを通過した上記レーザー光が入射する波長変換部とを備え、
上記波長変換部は、上記複数のエタロンを通過したレーザー光が示す複数のピークの、周波数の間隔に等しい周波数の電磁波を発生させることを特徴とする電磁波発生システム。
【請求項２】
上記エタロンを通過したレーザー光の、光軸のズレを補正する光路補正機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電磁波発生システム。
【請求項３】
上記レーザー光を上記波長変換部へ案内する１つ以上のミラーを備え、
上記光路補正機構は、上記ミラーのうち１つ以上を移動させることを特徴とする請求項２に記載の電磁波発生システム。
【請求項４】
上記エタロンは、２枚であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁波発生システム。
【請求項５】
上記複数のエタロンは、上記レーザー光の入射方向に対して互いに逆方向に傾くように角度が変更されることを特徴とする請求項４に記載の電磁波発生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を発生させるためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピークを示す周波数（以下、ピーク周波数と記す）を複数有する光を波長変換部に入射させ、当該複数のピーク周波数の差周波により電磁波を発生させる電磁波発生装置が、従来技術として知られている。
【０００３】
そのような装置の一例として、特許文献１には、エタロンにレーザー光を入射させることで、複数のピーク周波数を有するレーザー光を発生させ、当該レーザー光を波長変換部に入射させることで電磁波を発生させるテラヘルツ波発生装置が記載されている。エタロンを通過する光のピーク周波数は、所定の共振周波数間隔（ＦＳＲ、Free Spectral Range）を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３５２０３号公報（２０００年８月２９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エタロンを通過した光のピーク周波数は、エタロンを通過した光のＦＳＲの、整数倍の周波数となる。このため、エタロンを通過した光のピーク周波数は、上記ＦＳＲによって異なる値をとる。
【０００６】
一方、エタロンに入射するレーザー光の強度分布は、エタロンを通過したレーザー光のＦＳＲに関わらず一定である。このため、エタロンを通過したレーザー光がピーク周波数において示すレーザー光の強度は、エタロンを通過したレーザー光のＦＳＲによって変化する。
【０００７】
波長変換部を用いたテラヘルツ波発生装置が発生させる電磁波の強度は、波長変換部に入射するレーザー光の強度に影響される。したがって、特許文献１に記載されているテラヘルツ波発生装置は、発生させる電磁波の周波数によっては、当該電磁波の強度が低くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑み、波長変換部に入射するレーザー光のＦＳＲを維持しながら、当該レーザー光がピークを示す周波数を変えることができる電磁波発生システ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】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電磁波発生システムは、レーザー光を発する光源と、上記レーザー光の入射角度を変更可能に設置された複数のエタロンと、複数の上記エタロンを通過した上記レーザー光が入射する波長変換部とを備え、上記波長変換部は、上記複数のエタロンを通過したレーザー光が示す複数のピークの周波数の間隔に等しい周波数の電磁波を発生させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、波長変換部に入射するレーザー光のＦＳＲを維持しながら、当該レーザー光がピークを示す周波数を変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る電磁波発生システムの構成を示す概略図である。
【図２】エタロンを通過する光の周波数に対する強度分布を示すグラフである。
【図３】（ａ）は、ＦＳＲがｆになるように配置されたエタロンを通過する光の強度分布を示すグラフであり、（ｂ）は、ＦＳＲがｆ＋Δｆになるように配置されたエタロンを通過する光と、ＦＳＲがｆ−Δｆになるように配置されたエタロンを通過する光と、上記２つのエタロンを通過する光との強度分布を示すグラフである。
【図４】ＦＳＲがｆである場合の、エタロンを通過するレーザー光の強度分布を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態２に係る電磁波発生システムの構成を示す概略図である。
【図６】レーザー光がエタロンを通過することで生じる光軸のズレを示す図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る電磁波発生システムの構成を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る電磁波発生システムに適用される、本発明の実施形態４に係る光路補正機構の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて詳細に説明する。本実施形態では、複数のエタロン（フィルタ）を備える電磁波発生システムについて説明する。
【００１３】
（電磁波発生システム１００の構成）
図１は、本実施形態に係る電磁波発生システム１００の構成を示す概略図である。図１に示すように、電磁波発生システム１００は、外部共振器型レーザー装置１１０と、波長変換部１２０とを備える。外部共振器型レーザー装置１１０は、レーザー光源１１１と、第１のエタロン１１２と、第２のエタロン１１３と、ミラー１１４とを備える。
【００１４】
レーザー光源１１１は、レーザー光Ｗ１を発する光源である。本実施形態においては、レーザー光源１１１は、レーザーダイオードである。また、レーザー光源１１１として、他の光源を用いてもよい。
【００１５】
レーザー光源１１１の内部での、光の共振を防止するため、レーザー光源１１１の一方の端面には、反射防止膜（不図示）が形成されている。反射防止膜は、誘電体の膜である。誘電体の例としては、ＳｉＯ２などが挙げられる。
【００１６】
ミラー１１４は、レーザー光源１１１から発せられたレーザー光Ｗ１を、レーザー光源１１１へ向けて反射する。ミラー１１４により反射されたレーザー光Ｗ１が、レーザー光源１１１へ戻ることで、レーザー光Ｗ１の周波数に対する強度分布の半値幅が広がる。
【００１７】
第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３は、光学フィルタである。第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３は、レーザー光源１１１と、ミラー１１４との間に、互いに間隔をおいて配置される。本実施形態では、第１のエタロン１１２は、第２のエタロン１１３よりレーザー光源１１１から離隔した位置に配置される。
【００１８】
第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３は、レーザー光源１１１から発せられたレーザー光の入射角度を変更可能に設置されている。第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光は、複数の周波数においてピークを示す。
【００１９】
波長変換部１２０は、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光Ｗ１が入射する部材である。波長変換部１２０は、レーザー光Ｗ１が示す複数のピークの、周波数の間隔に等しい周波数の電磁波を発生させる。波長変換部１２０の具体的な構成の例としては、ＧａＡｓなどの半導体とＡｕなどの電極とで構成された光伝導アンテナ、またはＤＡＳＴ結晶などの非線形光学結晶が挙げられる。
【００２０】
（エタロンの説明）
エタロンは、両面を平行に研磨した平板状の材料に反射膜を成膜した構成の素子、または２つの研磨された平板状の透明材料により媒質を挟持し、透明材料と媒質との間に２つの平行な界面を有する素子である。エタロンに入射した光は、上記平行面の間で多重反射される。多重反射された光同士は、互いに干渉する。このため、エタロンを通過した光は、所定の周波数において鋭いピークを有する。
【００２１】
エタロンを通過する光の強度Ｔ（ν）は、以下の数式（１）により表される。数式（１）において、Ａは、エタロンの平板状の材料と反射膜との界面、または透明材料と媒質との界面における光の損失率である。Ｒは、上記界面における光の反射率である。ｎは、平板状の材料または媒質の屈折率である。Ｌは、平板状の材料または媒質の厚さである。νは、エタロンへ入射する光の周波数である。ｃは、光速である。θは、平板状の材料または媒質への光の入射角である。
【００２２】
【数１】
2017034005.tif 000003
【００２３】
図２は、数式（１）により表される、エタロンを通過する光の周波数に対する強度分布を示すグラフである。図２に実線または破線で示すように、エタロンを通過する光は、所定のＦＳＲ（共振周波数間隔）ごとにピークを示す。ＦＳＲは、以下の数式（２）により表される。
【００２４】
【数２】
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【００２５】
数式（２）において、θの値、すなわち平板状の材料または媒質へのレーザー光の入射角は、エタロンを所定の軸周りに回転させることで変化させることが可能な値である。したがって、エタロンを所定の軸周りに回転させることで、当該エタロンを通過する光のＦＳＲを変化させることができる。エタロンを回転させる方法としては、例えばステッピングモーターまたはピエゾ素子を用いた駆動機構により回転を制御する方法が挙げられる。
【００２６】
（電磁波発生システム１００の効果）
単一のエタロンを、当該エタロンを通過するレーザー光のＦＳＲがｆになるように設置した場合、当該エタロンを通過するレーザー光は、周波数がｎ×ｆ（ｎは自然数）であるときにピークを示す。
【００２７】
一例として、通過するレーザー光のＦＳＲがｆになるように配置された単一のエタロンを通過したレーザー光が、図２に実線で示した強度分布を示すものとする。一方、通過するレーザー光のＦＳＲがｆ＋Δｆになるように配置されたエタロンを通過したレーザー光は、例えば図２に破線で示したように、図２に実線で示した強度分布とは異なる強度分布を示すものとする。一般に、図２に実線および破線で示すように、ＦＳＲがｆである場合とｆ＋Δｆである場合とで、エタロンを通過したレーザー光がピークを示す周波数はそれぞれ異なる。
【００２８】
エタロンに入射するレーザー光の強度は、図２に点線で示すような強度分布を有する。したがって、エタロンを通過したレーザー光がピークを示すそれぞれの周波数によって、当該それぞれの周波数における、レーザー光の強度は異なる。
【００２９】
ここで、エタロンを通過したレーザー光がピークを示す周波数は、上述したとおり、エタロンを通過したレーザー光のＦＳＲによって異なる。そのため、エタロンを通過したレーザー光のＦＳＲを変化させることによって、当該レーザー光がピークを示すそれぞれの周波数における、当該レーザー光の強度が変化する。
【００３０】
一般に、波長変換部を用いた電磁波発生システムが発生させる電磁波の強度は、波長変換部に入射するレーザー光の強度に依存する。したがって、エタロンを１つだけ備える電磁波発生システムの場合、発生させる電磁波の周波数によっては、電磁波の強度が低くなる虞がある。
【００３１】
そこで本実施形態に係る電磁波発生システム１００は、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３という、２つのエタロンを備える。第１のエタロン１１２は、当該エタロンを通過するレーザー光Ｗ１のＦＳＲがｆ＋Δｆになるように設置される。一方、第２のエタロン１１３は、当該エタロンを通過するレーザー光Ｗ１のＦＳＲがｆ−Δｆになるように設置される。
【００３２】
Δｆは任意の値であり、０であってもよい。また、第１のエタロン１１２と第２のエタロン１１３とで、それぞれのエタロンを通過するレーザー光Ｗ１のＦＳＲが逆であってもよい。レーザー光源１１１からのレーザー光Ｗ１を、第１のエタロン１１２と、第２のエタロン１１３とに通過させることで、ピークを示す周波数が複数存在し、複数の上記周波数の間隔がｆ（ｆは任意の値）である光を得ることができる。
【００３３】
図３の（ａ）は、通過するレーザー光のＦＳＲがｆになるように配置された単一のエタロンを通過するレーザー光の、周波数に対する強度分布を示すグラフである。図３の（ｂ）は、第１のエタロン１１２を通過する光と第２のエタロン１１３を通過する光と、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過する光との、周波数に対する強度分布を示すグラフである。なお、図３の（ａ）および（ｂ）に示した強度分布は、レーザー光源１１１から発せられるレーザー光の強度分布を考慮していないものである。
【００３４】
図３の（ｂ）において、第１のエタロン１１２を通過したレーザー光の、周波数に対する強度分布は、破線で示されている。また、第２のエタロン１１３を通過したレーザー光の、周波数に対する強度分布は、点線で示されている。そして、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光の、周波数に対する強度分布は、実線で示されている。
【００３５】
図３の（ｂ）に実線で示されている、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光の強度分布は、図３の（ａ）に示されている、強度分布と同じＦＳＲを有する。しかし、図３の（ｂ）に実線で示されている強度分布は、図３の（ａ）に示されている強度分布と異なるピーク周波数を有する。
【００３６】
第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光Ｗ１のピーク周波数は、上記のΔｆを変えることで変化させることができる。すなわち、本実施形態に係る電磁波発生システム１００は、波長変換部１２０に入射するレーザー光Ｗ１のＦＳＲを維持しながら、レーザー光Ｗ１のピーク周波数を変えることができる。したがって、電磁波Ｗ２の強度が最も大きくなるような、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３の、ＦＳＲの組み合わせを選択することができる。
【００３７】
ただし、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過する光の、ピーク周波数における強度は、当該ピーク周波数に近接する、第１のエタロン１１２を通過したレーザー光のピーク周波数と、第２のエタロン１１３を通過したレーザー光のピーク周波数との間隔によって変化する。
【００３８】
たとえば、図３の（ｂ）において実線で示した強度分布は、４つのピークを有する。上記４つのピークのうち、中央の２つのピークは、当該ピークに近接する、第１のエタロン１１２を通過したレーザー光のピーク周波数と、第２のエタロン１１３を通過したレーザー光のピーク周波数とが近いため、比較的高い強度を示す。一方、上記４つのピークのうち、両端の２つのピークは、当該ピークに近接する、第１のエタロン１１２を通過したレーザー光のピーク周波数と、第２のエタロン１１３を通過したレーザー光のピーク周波数とが遠いため、比較的低い強度を示す。
【００３９】
また、上述したとおり、図３の（ｂ）に示した、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光の強度分布は、レーザー光源１１１が発するレーザー光の強度分布を考慮していないものである。実際に第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過し、波長変換部１２０へ入射するレーザー光Ｗ１の強度分布は、図３の（ｂ）に実線で示した強度分布と、レーザー光源１１１から発せられるレーザー光の強度分布との積となる。
【００４０】
図４は、エタロンを通過したレーザー光のＦＳＲがｆである場合の、当該レーザー光の強度分布を示すグラフである。図４に示すように、波長変換部１２０へ入射するレーザー光のピーク強度は、当該ピークの周波数がレーザー光源１１１から発せられるレーザー光のピーク周波数から離れるにつれて低下する。
【００４１】
波長変換部１２０へ入射するレーザー光の、ピーク周波数における強度は、（ｉ）当該ピーク周波数がレーザー光源１１１から発せられるレーザー光の強度分布のピーク周波数に近いこと、および（ｉｉ）当該ピーク周波数の近傍に、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３のそれぞれを通過する光がピーク周波数を有すること、との条件を満たせば低下しにくくなる。電磁波発生システム１００により電磁波Ｗ２を発生させる時には、レーザー光源１１１から発せられるレーザー光のピーク周波数の付近に、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３のそれぞれを通過したレーザー光がピーク周波数を有するΔfの値を算出し、当該Δfを実現するように第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３の設置角度を調整すればよい。
【００４２】
また、本実施形態に係る電磁波発生システムは、エタロンを３つ以上備えていてもよい。その場合、それぞれのエタロンは、当該エタロンを通過するレーザー光のＦＳＲが、ｆ＋Δｆ、またはｆ−Δｆであるように設置されていればよい。ただし、上記ＦＳＲがｆ＋Δｆであるエタロンと、上記ＦＳＲがｆ−Δｆであるエタロンとが、それぞれ１つ以上存在している必要がある。
【００４３】
電磁波発生システム１００は、上述したとおり、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３という２枚のエタロンを有する。エタロンを２枚とすることで、任意の周波数の電磁波Ｗ２を、最小限のシステム構成で発生させることができる。
【００４４】
（具体例）
電磁波発生システム１００を用いて、周波数が１ＴＨｚの電磁波Ｗ２を発生させる実施例を以下に示す。ただし、以下の実施例は、本発明を限定するものではない。本実施例においては、レーザー光源１１１から発せられるレーザー光Ｗ１のピーク周波数は２５０ＴＨｚである。
【００４５】
第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３は、平板状のＳｉＯ２（屈折率＝１．５１）の両面に反射膜が形成された構造である。ＳｉＯ２の厚さは、１００μｍである。また、反射膜は、ＴｉＯ２薄膜とＳｉＯ２薄膜とを交互に成膜した多層膜によって構成される。
【００４６】
第１のエタロン１１２は、レーザー光Ｗ１が、エタロンの有する平行面に対して垂直な方向から７．５２°だけ傾いた方向から入射するように配置される。一方、第２のエタロン１１３は、レーザー光Ｗ１が、エタロンの有する平行面に対して垂直な方向から５．５２°だけ傾いた方向から入射するように配置される。
【００４７】
この場合、第１のエタロン１１２を通過するレーザー光Ｗ１のＦＳＲは、１．００２ＴＨｚとなる。また、第２のエタロン１１３を通過するレーザー光Ｗ１のＦＳＲは、０．９９８ＴＨｚとなる。その結果、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過するレーザー光Ｗ１のＦＳＲは、１ＴＨｚとなる。
【００４８】
第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過するレーザー光Ｗ１のピーク周波数は、２５０ＴＨｚの近傍においては、２４９．５ＴＨｚおよび２５０．５ＴＨｚである。このようなレーザー光Ｗ１が波長変換部１２０へ入射することで、周波数が１ＴＨｚである電磁波Ｗ２が発生する。
【００４９】
単一のエタロンを、当該エタロンを通過するレーザー光のＦＳＲが１ＴＨｚになるように配置した場合、当該エタロンを通過するレーザー光の、２５０ＴＨｚの近傍におけるピーク周波数は、２４９ＴＨｚ、２５０ＴＨｚ、および２５１ＴＨｚとなる。したがって、本実施形態に係る電磁波発生システム１００においては、エタロンを１枚だけ用いる電磁波発生システムと比較して、波長変換部１２０へ入射するレーザー光Ｗ１のＦＳＲを維持しながら、波長変換部１２０へ入射するレーザー光Ｗ１のピーク周波数が変化している。
【００５０】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５および図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、光路補正機構を備える電磁波発生システムについて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５１】
図５は、本実施形態に係る電磁波発生システム１００Ａの構成を示す概略図である。図５に示すように、電磁波発生システム１００Ａは、外部共振器型レーザー装置１１０Ａと、波長変換部１２０とを備える。外部共振器型レーザー装置１１０Ａは、レーザー光源１１１と、第１のエタロン１１２と、第２のエタロン１１３と、ミラー１１４ａ・１１４ｂ・１１４ｃ・１１４ｄと、アイソレータ１１５と、光路補正機構（不図示）とを備える。
【００５２】
ミラー１１４ａ〜１１４ｄは、レーザー光源１１１が発するレーザー光Ｗ１を波長変換部１２０へ案内するミラーである。ミラー１１４ａ〜１１４ｄにより案内されるレーザー光Ｗ１の光路は、単一の平面上に存在する。また、アイソレータ１１５は、レーザー光Ｗ１がレーザー光源１１１へ向けて逆行することを防止する。
【００５３】
第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３は、ミラー１１４ｂとミラー１１４ｃとの間に配置されている。また、第１のエタロン１１２は、第２のエタロン１１３よりミラー１１４ｂに近い位置に配置される。第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３の設置角度が変更される場合には、レーザー光Ｗ１の光路が存在する平面に対して垂直な軸の周りで、互いに同じ方向に傾くように角度が変更される。
【００５４】
外部共振器型レーザー装置１１０Ａは、リング型の外部共振器構造を有する。レーザー光源１１１から出射されたレーザー光Ｗ１は、アイソレータ１１５を通過した後、ミラー１１４ａ・１１４ｂを経由して、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３に、順に入射する。第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光Ｗ１は、ミラー１１４ｃを経由し、ミラー１１４ｄへ入射する。ミラー１１４ｄは、ミラー１１４ｃから入射した光の一部を反射してレーザー光源１１１に戻す一方、ミラー１１４ｃから入射した光の他の一部を通過させる。ミラー１１４ｄを通過した光は、外部共振器型レーザー装置１１０Ａからの出射光として、波長変換部１２０へ入射する。
【００５５】
リング型の外部共振器構造では、共振器内における光の進行方向が一方向である。しかし、光学系が複雑であり、光軸のズレに弱いという性質がある。
【００５６】
図６は、レーザー光Ｗ１がエタロンを通過することで生じる光軸のズレを示す図である。まず、図６に二点鎖線で示すように、第１のエタロン１１２がレーザー光Ｗ１の光軸に対して垂直に配置されている場合を考える。この場合、図６に破線で示すように、レーザー光Ｗ１の光軸には、第１のエタロン１１２を通過する前後でズレは生じない。
【００５７】
次に、図６に実線で示すように、第１のエタロン１１２が光軸に対して矢印Ａの方向に傾くように角度が変更された場合を考える。この場合、第１のエタロン１１２を通過することにより、レーザー光Ｗ１の光軸には、レーザー光Ｗ１が屈折することで、矢印Ｂの方向にズレが生じる。このような光軸のズレは、第１のエタロン１１２だけでなく、第２のエタロン１１３においても同様に発生する。
【００５８】
光軸のズレが生じると、外部共振器型レーザー装置１１０Ａ内でのレーザー光Ｗ１の共振が弱くなる、または波長変換部１２０へのレーザー光Ｗ１の入射位置が変化するなどの影響が生じる。当該影響により、電磁波発生システム１００Ａが発生させる電磁波Ｗ２の強度が弱くなる虞がある。
【００５９】
そこで、外部共振器型レーザー装置１１０Ａは、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過したレーザー光Ｗ１の、光軸のズレを補正する光路補正機構を備える。光路補正機構により光軸のズレを補正することで、上記光軸のズレに起因して、レーザー光の共振が弱まったり、電磁波の強度が低下したりすることを抑制できる。
【００６０】
本実施形態における光路補正機構は、ミラー１１４ｃを、図５に示した矢印ＣまたはＤの方向に移動させる。矢印Ｃ、Ｄの方向は、ミラー１１４ｃからミラー１１４ｄへ向かうレーザー光の光路に沿う方向である。光路補正機構の具体的な構成については、実施形態４として後述する。
【００６１】
図５において、光路補正機構によりミラー１１４ｃを移動させない場合の、ミラー１１４ｃの位置を二点鎖線で示す。この場合、レーザー光Ｗ１の光路は、図５に細い破線で示す光路となる。
【００６２】
一方、図５において、光路補正機構によりミラー１１４ｃを、二点鎖線で示した位置から矢印Ｄの方向に移動させた場合の、ミラー１１４ｃの位置を実線で示す。この場合、レーザー光Ｗ１の光路は、図５に実線で示す光路となる。
【００６３】
このように、光路補正機構によりミラー１１４ｃの位置を移動させることで、ミラー１１４ｃからミラー１１４ｄへ向かうレーザー光Ｗ１の光路を調整し、光路のズレを補正することができる。
【００６４】
光路補正機構によりレーザー光Ｗ１の光軸のズレを補正する場合、光路補正機構によりミラー１１４ｃを移動させながら、電磁波Ｗ２の強度が測定される。そして、電磁波Ｗ２の強度が最も強くなるミラー１１４ｃの位置が、レーザー光Ｗ１の光軸が適切に補正されるミラー１１４ｃの位置であるとされる。
【００６５】
なお、上述した例では、光路補正機構は、ミラー１１４ｃを移動させることでレーザー光Ｗ１の光軸のズレを補正した。しかし、光路補正機構は、例えばミラー１１４ａ、ミラー１１４ｂ、ミラー１１４ｄまたはレーザー光源１１１を移動させることによって、レーザー光Ｗ１の光軸のズレを補正してもよい。
【００６６】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、光路補正機構を備える電磁波発生システムについて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６７】
図７は、本実施形態に係る電磁波発生システム１００Ｂの構成を示す概略図である。図  に示すように、電磁波発生システム１００Ｂは、外部共振器型レーザー装置１１０Ｂと、波長変換部１２０とを備える。外部共振器型レーザー装置１１０Ｂは、レーザー光源１１１と、第１のエタロン１１２と、第２のエタロン１１３と、ミラー１１４ａ・１１４ｂ・１１４ｃ・１１４ｄと、アイソレータ１１５とを備える。
【００６８】
外部共振器型レーザー装置１１０Ｂは、外部共振器型レーザー装置１１０Ａと同様、リング型の外部共振器構造を有する。したがって、外部共振器型レーザー装置１１０Ａと同様、レーザー光Ｗ１が第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３を通過するときに生じる光軸のズレの影響により、電磁波発生システム１００Ｂが発生させる電磁波Ｗ２の強度が弱くなる虞がある。
【００６９】
特に、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３の角度を、光軸に対して同じ方向に傾くように変更する場合、それぞれのエタロンにおいて、光軸のズレが同じ方向に生じることになる。したがって、波長変換部１２０へ入射するレーザー光Ｗ１の光軸のズレが大きくなる。
【００７０】
そこで、本実施形態に係る外部共振器型レーザー装置１１０Ｂは、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３の角度が変更される場合に、レーザー光Ｗ１の入射方向に対して互いに逆方向に傾くように角度が変更される。これにより、レーザー光Ｗ１が第２のエタロン１１３を通過する時に生じる光軸のズレは、レーザー光Ｗ１が第１のエタロン１１２を通過する時に生じる光軸のズレとは逆方向になる。すなわち、第１のエタロン１１２で生じる光軸のズレと第２のエタロン１１３で生じる光軸のズレとが部分的に相殺される。
【００７１】
このため、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３が、レーザー光Ｗ１の入射方向に対して同じ方向に傾くように角度を変更する場合と比較して、波長変換部へ入射するレーザー光Ｗ１の光軸のズレが小さくなる。したがって、光軸のズレに起因する電磁波Ｗ２の強度の低下が抑制される。
【００７２】
なお、本発明の一態様に係る電磁波発生システムは、第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３が、レーザー光Ｗ１の入射方向に対して互いに逆方向に傾くように角度が変更され、かつ実施形態２で説明した光路補正機構を備えていてもよい。
【００７３】
〔実施形態４〕
本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、実施形態２で説明した電磁波発生システムが備える光路補正機構について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００７４】
図８は、本発明の実施形態２に係る電磁波発生システムに適用される、本発明の実施形態４に係る光路補正機構の構成を説明するための図である。図８には、図５に示した外部共振器型レーザー装置１１０Ａが備える、第１のエタロン１１２、第２のエタロン１１３、ミラー１１４ｃ、およびミラー１１４ｄが示されている。ミラー１１４ｃは、光路補正機構１１６に載置されている。
【００７５】
光路補正機構１１６は、ミラー１１４ｃの位置を図８中に示した矢印ＣまたはＤの方向に移動させることが可能な駆動機構である。矢印ＣおよびＤの方向は、ミラー１１４ｃからミラー１１４ｄへ向かうレーザー光Ｗ１の光路に沿った方向である。
【００７６】
本実施形態においては、光路補正機構１１６は、ピエゾ素子を用いた駆動機構である。光路補正機構１１６は、制御装置１１６ａと接続されている。制御装置１１６ａは、光路補正機構１１６が備えるピエゾ素子に印加する電圧を制御することで、ミラー１１４ｃの位置を変化させる。
【００７７】
例えば、レーザー光Ｗ１の光路が、図８において破線で示すものである場合を考える。このとき、光路補正機構１１６により、ミラー１１４ｃを矢印の右下方向に移動させると、レーザー光Ｗ１の光路は、図８において実線で示すものとなる。
【００７８】
このような光路補正機構１１６により、レーザー光Ｗ１が波長変換部１２０に入射する位置を調整することができる。
【００７９】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電磁波発生システム（１００）は、レーザー光（Ｗ１）を発する光源（レーザー光源１１１）と、上記レーザー光の入射角度を変更可能に設置された複数のエタロン（第１のエタロン１１２および第２のエタロン１１３）と、複数の上記エタロンを通過した上記レーザー光が入射する波長変換部（１２０）とを備え、上記波長変換部は、上記複数のエタロンを通過したレーザー光が示す複数のピークの周波数の間隔に等しい周波数の電磁波（Ｗ２）を発生させる。
【００８０】
上記の構成によれば、光源から発せられたレーザー光は、複数のエタロンを通過し、波長変換部へ入射する。複数のエタロンは、レーザー光の入射角度を変更可能に設置され、当該角度によって通過させるレーザー光の周波数間隔を調整可能である。
【００８１】
複数のエタロンのそれぞれを通過するレーザー光のＦＳＲは、ｆ＋Δｆまたはｆ−Δｆである。このため、複数のエタロンを通過したレーザー光のＦＳＲはｆとなる。ＦＳＲがｆであるレーザー光が波長変換部へ入射することで、波長変換部は、周波数がｆである電磁波を発生させる。
【００８２】
ｆの値は、Δｆの値を変化させても変化しない。一方、波長変換部へ入射するレーザー光のピーク周波数は、Δｆの変化に伴い変化する。したがって、波長変換部に入射するレーザー光のＦＳＲを維持しながら、当該レーザー光のピーク周波数を変えることができる。
【００８３】
本発明の態様２に係る電磁波発生システムは、上記態様１において、上記エタロンを通過したレーザー光の光軸のズレを補正する光路補正機構（１１６）をさらに備えることが好ましい。
【００８４】
上記の構成によれば、光路補正機構は、エタロンを通過したレーザー光の光軸のズレを補正する。したがって、当該光軸のズレに起因して、レーザー光の共振が弱まったり、電磁波の強度が低下したりすることを抑制できる。
【００８５】
本発明の態様３に係る電磁波発生システムは、上記態様２において、上記レーザー光を上記波長変換部へ案内する１つ以上のミラー（１１４ａ〜１１４ｄ）を備え、上記光路補正機構は、上記ミラーのうち１つ以上を移動させることが好ましい。
【００８６】
上記の構成によれば、光路補正機構は、レーザー光を波長変換部へ案内するミラーを移動させることで、レーザー光が波長変換部に入射する位置を調整する。
【００８７】
本発明の態様４に係る電磁波発生システムは、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記エタロンは、２枚であることが好ましい。
【００８８】
上記の構成によれば、電磁波発生システムが備えるエタロンが２枚であるため、任意の周波数の電磁波を、最小限のシステム構成で発生させることができる。
【００８９】
本発明の態様５に係る方法は、上記態様４において、上記複数のエタロンは、上記レーザー光の入射方向に対して互いに逆方向に傾くように角度が変更されることが好ましい。
【００９０】
上記の構成によれば、レーザー光が一方のエタロンを通過するときに生じる光軸のズレは、レーザー光が他方のエタロンを通過するときに生じる光軸のズレとは逆方向になる。
【００９１】
このため、２つのエタロンが同じ方向に傾くように角度を変更する場合と比較して、波長変換部へ入射するレーザー光の光軸のズレが小さくなる。したがって、光軸のズレに起因する、電磁波発生システムにより発生する電磁波の強度の低下が抑制される。
【００９２】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１００、１００Ａ、１００Ｂ  電磁波発生システム
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ  外部共振器型レーザー装置
１１１  レーザー光源（光源）
１１２  第１のエタロン
１１３  第２のエタロン
１１４、１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ  ミラー
１１６  光路補正機構
１２０  波長変換部
Ｗ１  レーザー光
Ｗ２  電磁波
【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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