(57)【要約】本発明は、光学要素（２）を保持および調整するための支持機構に関し、支持機構は、光学要素（２）を収容するための、第一の端部および第二の端部を有する中空円筒形開口部（１０）を有する取り付けフレーム（１）を含み、開口部（１０）の第一の端部におけるネジ山（１４）、ネジ山（１４）に螺入されるように設計された外側ネジ山を有する環状締め付けナット（４）ならびに光学要素（２）を保持するための第一の部分（３１）および複数のコレット顎部（３３）を有する第二の部分（３２）を有する環状コレット（３）によって特徴づけられ、ここでは、光学要素（２）がコレット（３）に固定して保持されるように締め付けナット（４）およびコレット（３）が開口部（１０）に配置すられるように設計され、かつ光学要素（２）の傾斜方向付けがコレット（３）を回転させることによって調整可能であり、かつ固定可能である。本発明は、光学要素（２）を取り付けフレーム（１）に配置および方向付けするための方法にも関する。
2016505868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学要素（２）を保持および調整するための支持機構であって、前記支持機構が、前記光学要素（２）を収容するための、第一の端部および第二の端部を有して中空円筒形開口部（１０）を有する取り付けフレーム（１）を含み、
・  前記開口部（１０）の前記第一の端部におけるネジ山（１４）と、
・  前記ネジ山（１４）上に螺入されるように設計された外側ネジ山を有する円形締め付けナット（４）と、
・  前記光学要素（２）を保持するための第一の部分（３１）および複数のコレット顎部（３３）を有する第二の部分（３２）を有する円形コレット（３）と、
を含み、そこにおいて、
・  前記光学要素（２）が前記コレット（３）内に固定して保持されるように、前記締め付けナット（４）および前記コレット（３）が、前記開口部（１０）中に位置付けられるように設計され、
・  前記光学要素（２）の傾斜方向付けが、前記コレット（３）を回転させることによって調整可能であり、かつ固定可能である、
ことを特徴とする支持機構。
【請求項２】
前記開口部（１０）が円形穿孔であり、および／または、
・  前記各コレット顎部（３３）と接触し、前記第二の端部を越える前記コレット（３）の運動を阻止するように設計された、前記第二の端部における円錐形のネッキング（１５）と、
・  前記光学要素（２）を保持する前記コレット（３）を収容するように設計された、前記第一の端部と前記第二の端部との間の収容領域（１３）と、
を含む
ことを特徴とする請求項１記載の支持機構。
【請求項３】
・  前記第一の部分（３１）が
・  前記光学要素（２）の移動を阻止し、これにより前記光学要素（２）が前記第一の部分（３１）において前記コレット（３）から離脱することを防ぐための狭まった喉部（３４）と、
・  前記光学要素（２）と接触するための円形接触表面（３６）と、
を含み、および／または、
・  前記各コレット顎部（３３）が、
・  前記光学要素（２）が前記第二の部分（３２）において前記コレット（３）から自律的に離脱することを防ぎ、
・  ツール（５）が、前記コレット（３）が前記開口部（１０）内に位置づけられたときの傾斜方向付けを調整し、前記傾斜方向付けを維持するために、前記各コレット顎部（３３）間の隙間に挿入可能である
ように設計される
ことを特徴とする請求項１または２記載の支持機構。
【請求項４】
前記締め付けナット（４）の外側表面が、
・  前記締め付けナット（４）が前記ネジ山（１４）上に締められたときに、前記取り付けフレーム（１）の表面と同一平面上に位置付けられ、および／または
・  複数の凹部および／または凸部、特に、前記締め付けナット（４）を回転させるためのツールまたは器具と係合するように設計された、を有する、
そのように前記締め付けナット（４）が設計される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の支持機構。
【請求項５】
空洞が、前記空洞を固定化剤（４１、４２、４４）で充填可能に前記開口部（１０）内に形成されるように、前記光学要素（２）、前記コレット（３）および前記締め付けナット（４）が前記開口部（１０）内に配置されるように設計される
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の支持機構。
【請求項６】
・  少なくとも一つの半径方向の穿孔（１８）が、前記取り付けフレーム（１）の外側表面と前記空洞とを接続し、前記固定化剤が液体接着剤（４１）であり、
・  少なくとも一つの半径方向の穿孔（１９）が、永久磁石（４３）を収容するように設計され、前記取り付けフレーム（１）の外側表面と前記空洞とを接続し、前記固定化剤が強磁性液体（４２）であり、または、
・  前記固定化剤が、特定の粒径および粒子形態の特別な粒状材料（４４）である
こと、を特徴とする請求項５記載の支持機構。
【請求項７】
前記光学要素（２）が、
・  円形断面、特に、基本的に円筒形状、を有し、
・  光学レンズ、ミラー、または、プリズムを含み、および／または、
・  レーザー装置（９０）、および／または、アプリケーション中に使用されるように設計される
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の支持機構。
【請求項８】
・  前記取り付けフレーム（１）が、表面（６）に取付するための取付手段（１６）、特に、ネジ、ボルト、溶接および／または接着剤による、を含み、
・  前記取り付けフレーム（１）が少なくとも部分的に、特に、前記中空円筒形開口部（１０）、が硬質陽極酸化被膜および／またはセラミック被覆され、および／または
・  前記コレット（３）が真空焼入される
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の支持機構。
【請求項９】
光学要素（２）を取り付けフレーム（１）に位置付けおよび方向付けするための方法であって、前記取り付けフレーム（１）が、前記光学要素（２）を収容するための中空円筒形開口部（１０）を有し、前記開口部（１０）が第一の端部におけるネジ山（１４）を含み、
・  前記光学要素（２）を保持するための第一の部分（３１）、および、複数のコレット顎部（３３）を有する第二の部分（３２）を有するコレット（３）内に、前記光学要素（２）を挿入する工程（Ｓ１）前記と、
・  前記コレット（３）を、前記開口部（１０）内に導き入れる工程（Ｓ２）と、
・  前記開口部（１０）内の前記コレット（３）を、回転させることによって、前記光学要素（２）の傾斜方向付けを調整する工程（Ｓ５）と、
・  前記光学要素（２）の前記調整された傾斜方向付けを、固定する工程であって、前記固定化が、前記コレット（３）の実際の傾斜方向付けを固定化する工程（Ｓ６）と、締め付けナット（４）を前記ネジ山（１４）上に締める工程（Ｓ７）と、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記締め付けナット（４）を締める工程（Ｓ７）によって、半径方向の力（Ｆ３）を前記コレット（３）の前記第一の部分（３１）に及ぼされ、特に、前記半径方向の力（Ｆ３）が、前記光学要素（２）の周囲の前記コレット（３）を押圧する
ことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記コレット（３）の前記傾斜方向付けを調整する工程（Ｓ５）および／または固定化する工程（Ｓ６）が、ツール（５）を、前記各コレット顎部（３３）間の隙間に挿入する工程を含み、特に、前記ツール（５）が
・  フォーク状のツールであり、
・  一以上の尖った先端歯部、スパイク、または、尖った先端枝部を有し、および／または
・  電動機により回転可能である
ことを特徴とする請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記光学要素（２）の傾斜方向付けを調整する工程（Ｓ５）の前の、前記締め付けナット（４）を前記ネジ山（１４）に位置付ける工程（Ｓ３）
を特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記締め付けナット（４）を少なくとも部分的に前記ネジ山（１４）上に螺入する工程（Ｓ４）、
特に、前記締め付けナット（４）の螺入する工程（Ｓ４）および／または締める工程（Ｓ７）、を介して、
・  第一の軸方向の力（Ｆ１）が、第一の軸方向で前記コレット（３）上に及ぼされ、前記各コレット顎部（３３）を第一のカウンターパートに対して押圧し、
・  第一の軸方向の力（Ｆ１）が、前記各コレット顎部（３３）および前記第一のカウンターパートによって、第二の軸方向の力（Ｆ５）に変換され、前記コレット（３）内の前記光学要素（２）を、第二の軸方向で第二のカウンターパートに対して押圧する
ことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記調整された傾斜位置を前記固定化する工程が、空洞を固定化剤（４１、４２、４４）で充填する工程（Ｓ８）を含み、
特に、前記空洞が、前記開口部（１０）内への前記光学要素（２）、前記コレット（３）および前記締め付けナット（４）の配置を介して形成される
ことを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記調整された傾斜位置を前記固定化する工程が
・  前記取り付けフレーム（１）の前記外側表面と前記空洞とを接続する少なくとも一つの半径方向の穿孔（１８）を介して液体接着剤（４１）を充填する工程と、
・  永久磁石（４３）を収容し、前記取り付けフレーム（１）の前記外側表面を前記空洞と接続するように設計された少なくとも一つの半径方向の穿孔（１９）を介して強磁性液体（４２）を充填し、永久磁石（４３）を少なくとも一つの半径方向の穿孔（１９）内に挿入する工程、または、
・  前記コレット（３）を前記開口部（１０）内に導き入れる工程（Ｓ２）の後に、粒状材料（４４）、特に、特定の粒径および粒子形態の、を前記開口部（１０）内に充填する工程
を含む
ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、レーザー装置に使用される、ビーム経路の光学軸に対して光学要素の位置および方向付けを正確に調整するための方法および支持機構に関する。
【０００２】
そのような支持機構は、光学要素と機械的アセンブリとを結合するのに使用される。それらは、例として、レンズだけでなく、すべてのタイプの光学要素、例えば、レーザー装置用のミラーにも必要とされる。光学システムを含む多くの用途では、単一の光学要素、例えば、レンズ、ミラーまたはプリズムの調整は、極めて精度よく行われなければならない。特に、干渉分光法を伴う場合には、精度は、波長の端数に至るまで正確でなければならない。そのような取り付けについての一般的問題は、取り付けられた光学システムの回転対称が損なわれ得ることである。
【０００３】
超短パルスレーザーシステム、すなわち、フェムトまたはピコ秒範囲における特性パルス幅を有するレーザーパルスを生成または増幅する能力があるレーザー装置が先行技術からさまざまな態様において長く公知であり、フェムト秒およびピコ秒レーザーがさまざまなタイプのますます多くの用途に使用されている。この種類のレーザー装置は、例えば、欧州特許出願EP 2 284 965に開示されている。そのようなレーザーシステムは、ビーム経路およびレーザー媒質を画定する二つのミラー要素を有する空洞またはレーザー共振器を使用する。ここで、モード結合されたフェムト秒およびピコ秒レーザーは、一般に、ビーム誘導のための非常に多くのミラー要素を有するいわゆる拡大空洞を使用してビーム経路を折り返し、所望の設計のコンパクトさを保証する。そのような設計は、特に、パルス繰り返し周波数がMHz範囲にあるべきであるとき、例として、標準的なパルス繰り返し周波数が１〜１２０MHzの範囲にある事例に関連性がある。そのような繰り返し周波数は、実現可能なコンパクトさを維持するために、湾曲を有するまたは平面的に設計可能である二つ以上の偏向または折り返しミラーを有するそのような拡大空洞を使用する必要がある。
【０００４】
そのようなレーザー装置の代表的な共振器は、いくつかの要素の事例、すなわち、要素がこの角度だけ最適状態から逸脱するように（望まれていない）傾斜をしている事例では、５０μradの感度を有し、かなり多くの割合の著しい性能の損失が結果生じる。
【０００５】
したがって、光学要素の位置および方向付けを高度に正確にかつ確実にアレンジするための支持機構および方法が要望されている。
【０００６】
光学要素のためのさまざまな異なる種類の支持機構が先行技術から公知となっており、例えば、米国特許第６，０１６，２３０号、ＤＥ３  ５３１  ６４０またはＤＥ１０  ２００８  ０３９  ７８８といった文献に開示されている。
【０００７】
ＤＥ１０３  ０３  ５４９  Ｂ３には、光学要素を保持するための管状の支持機構を有する光学装置が開示されている。開示されている光学装置は、支持機構の変形ユニット、例えば、圧電セラミックモジュールまたは形状記憶合金を制御するための制御装置を含む。変形ユニットによる支持機構の変形は、支持機構が光学要素を固定することによってそれを保持可能である、または、解放可能であるように能動的に制御できる。しかしながら、不都合にも、この設定についての技術的努力は相当に高い。
【０００８】
いくつかの公知のシステムでは、調整された光学要素、すなわち、その外側ジャケットが光学軸に対して傾けられた要素は、取付台の内部においてそれを回転させることによって調整される。調整後の光学要素の調整された方向付けを固定するために、光学要素は、スプリング力および定められた推進力によって隣接部に対して押圧される。この解決策は、主に三つの不都合を有する。第一に、そのような機構の衝撃抵抗は相当に低いため、衝撃または振動を介することで調整が容易に損失することがある。第二に、光学要素の調整も、押圧力のせいで損失することがある。そして第三に、調整手順のために光学要素へのアクセスが悪くなってしまうことである。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、ビーム経路の光学軸に対して光学要素の位置および方向付けを正確に調整し、調整した位置および方向付けを固定するための改善された支持機構および方法を提供することにある。
【００１０】
特に本発明の目的は、調整手順のための優れたアクセス性を与え、特に、光学要素の位置および方向付けの電動式調整を可能にするような支持機構を提供することにある。
【００１１】
別の目的は、組立および材料費用が低い、特に、含まれるコンポーネントが少数であるような支持機構の提供である。
【００１２】
さらなる目的は、増大されたロバスト性および安定性を有し、光学要素の位置および方向付けの安定および衝撃抵抗性の調整を与えるような支持機構を提供することにある。
【００１３】
さらなる目的は、比較的長い期間にわたってさえも性能パラメータの増大されたロバスト性および安定性を有するような支持機構の提供である。
【００１４】
本発明の別の目的は、先行技術と比較して技術的努力および材料の費用を削減した、特に、光学要素の位置および方向付けを調整するために制御装置による能動制御が要求されないような支持機構を提供することにある。
【００１５】
これらの目的の少なくとも一つは、請求項１記載の支持機構、光学要素を位置付けおよび方向付けするための請求項９記載の方法ならびに／または本発明の従属請求項によって達成される。
【００１６】
本発明の円形断面を有する光学要素は、コレットによって取り付けフレームの中空円筒形開口部部に保持される。光学要素は、特に、レーザー装置およびアプリケーションに使用される光学レンズ、ミラーまたはプリズムであるかまたはそれらを含む。光学要素の傾斜方向付けの調整は、中空円筒形開口部内部においてコレットを回転させることによって実行される。コレットの内部の光学要素は、コレットの回転移動に従う。コレットの内側輪郭はその外側輪郭に対して傾いているため、中空円筒形開口部内部においてコレットを回転させることによって、光学要素の角度が調整可能になる。コレット内の光学要素の位置の調整は、締め付けナットによるコレットの締め付けによって実行される。これらの特徴によって、レーザーシステムの調整設定が可能になる。
【００１７】
取り付けフレームは、例えば、ネジ、ボルト、接着剤などにより表面、特に、レーザー装置の表面に取付可能である。本発明の好ましい態様では、取り付けフレームはアルミニウムから作られ、中空円筒形開口部は円形穿孔である。取り付けフレーム、特に、中空円筒形開口部は、好ましくは、耐摩耗性であり、特に、硬質陽極酸化被膜またはセラミック被覆される。
【００１８】
本発明の取り付けフレームの開口部は、第一の端部および第二の端部を有し、ネジ山が第一の端部に位置する。好ましくは、第一の端部と第二の端部との間において、開口部がコレットを収容するための中空円筒形表面を有する。好ましくは、円錐形のネッキングが第二の端部に提供され、これはコレットを阻止し、コレット顎部とのカウンターパートとして働くように設計される。当然ながら、取り付けフレームの開口部は、完全に中空円筒形であることは要求されない。例えば、中空シリンダは、完全に閉鎖されることは要求されず、特に、材料費用または重量を削減するための側面開口部またはいくつかの長手方向スロットを有することができる。また、開口部は、直径が異なる二つ以上の中空シリンダを含むことができる。
【００１９】
本発明のコレットは、複数のコレット顎部を含み、円形開口部内に光学要素を少なくとも緩く、好ましくは、少なくとも一自由度で保持するように設計される。好ましくは、テーパーキーがコレット内に提供され、これにより光学要素がコレットの回転運動に従う。コレット顎部は、コレットに軸方向圧力を加えることで決定された位置に光学要素を押圧するように、取り付けフレームのカウンターパートと相互作用するように設計される。コレットは、コレットに半径方向圧力加えることで光学要素をコレット内部に締め付け、したがって、光学要素の位置を固定するように設計される。好ましくは、コレットは、特に、真空焼入された焼入鋼から作られる。
【００２０】
さらに、本発明の締め付けナットおよびコレットは、光学要素がコレット内に固定して保持されるように、中空円筒形開口部内に位置付けられるように設計される。特に、外側ネジ山を有する環状で円形の締め付けナットは、光学要素を含むコレットを開口部内に保持し、そして光学要素を位置付け、および／または光学要素の位置を固定するためにコレットに圧力を加えるように、取り付けフレームの開口部のネジ山にねじ止めされる。
【００２１】
好ましい態様では、締め付けナットは、締め付けナットがネジ山に締められたときに、締め付けナットの表面が取り付けフレームの表面と同一平面上に位置付けられるように設計される。好ましくは、この表面は、特に、締め付けナットを回転させるためのツールまたは器具と係合するように設計された複数の凹部または凸部特徴を有する。
【００２２】
本発明の好ましい態様では、締め付けナットおよび光学要素を含むコレットが取り付けフレームの開口部内部の空洞を形成する。好ましくは、この空洞は、固定化剤、例えば、液体接着剤で充填可能である。有利には、空洞に繋がる半径方向の穿孔が取り付けフレームに提供され、コレットおよび締め付けナットが開口部内に挿入された後に、空洞内に固定動化剤を充填することを可能にする。
【００２３】
以下の本発明は、図面を付随する例示的な態様を参照して詳細に記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】光学要素を収容する円形穿孔を有する取り付けフレームを有する本発明の支持機構の例示的な態様を示す。
【図１ｂ】図１ａの取り付けフレームにおける円形穿孔の詳細を示す。
【図２】本発明の支持機構のコレットの例示的な態様の側面図、横断面図および正面図を示す。
【図３ａ】図２のコレット内への光学要素の挿入を示す。
【図３ｂ】挿入された光学要素を含む図２のコレットの側面図および横断面図を示す。
【図３ｃ】挿入された光学要素を含む図２のコレットの側面図および横断面図を示す。
【図４ａ】図１ａの支持機構のコンポーネントのアセンブリを示す。
【図４ｂ】図１ａの支持機構における及ぼされた圧力による力の例証を横断面図で示す。
【図４ｃ】図１ａの支持機構における及ぼされた圧力による力の例証を横断面図で示す。
【図５ａ】光学要素を固定するための種々の方法を有する本発明の支持機構の三つの例示的な態様を示す。
【図５ｂ】光学要素を固定するための種々の方法を有する本発明の支持機構の三つの例示的な態様を示す。
【図５ｃ】光学要素を固定するための種々の方法を有する本発明の支持機構の三つの例示的な態様を示す。
【図６ａ】本発明の方法の好ましい態様を例証する五つのフローダイヤグラムを示す。
【図６ｂ】本発明の方法の好ましい態様を例証する五つのフローダイヤグラムを示す。
【図６ｃ】本発明の方法の好ましい態様を例証する五つのフローダイヤグラムを示す。
【図６ｄ】本発明の方法の好ましい態様を例証する五つのフローダイヤグラムを示す。
【図６ｅ】本発明の方法の好ましい態様を例証する五つのフローダイヤグラムを示す。
【図７】レーザー装置の概略図を示す
【００２５】
図１ａに、本発明の支持機構の例示的な態様を描写する。支持機構は、光学要素２を収容するための、基本的に中空である円筒形開口部としての円形穿孔１０を有する取り付けフレーム１を含む。光学要素２は、コレット（図示せず）によって保持され、環状で円形の締め付けナット環状締め付けナット４によってその箇所に保持される。締め付けナット４は、円形穿孔１０のネジ山に螺入されるように設計された外側ネジ山を含む。
【００２６】
取り付けフレーム１は、ビーム経路に位置付けられ、例えば、二つまたは三つのネジ、この例では四つのネジとして提供された取付手段１６によって表面６に固定されるように設計される。例として、取り付けフレーム１は、レーザー装置のベースコンポーネントまたはベースプレート、特に、少なくとも一つのさらなる光学要素を有するベースコンポーネントまたはベースプレートに取り付けることができる。
【００２７】
図１ｂは、図１ａの取り付けフレーム１およびその円形穿孔１０を示す。描写する円形穿孔１０は、三つの特徴を含む。穿孔の中心に、光学要素２を収容するための、中空シリンダ表面を有する収容領域１３がある。遠端部には、この遠端部を介したコレットまたは光学要素２の通過を防ぐための円錐形のネッキング１５が提供される。他の端部には、円形の締め付けナット４を受け入れるためのネジ山１４が提供される。少なくとも穿孔の収容領域１３は、耐摩耗性であり、例えば、硬質陽極酸化被膜またはセラミック被覆される。
【００２８】
図２は、支持機構のコレット３の例示的な態様の三つの図を示す。左側には側面図、中央には横断面図、そして右側には正面図を示す。
【００２９】
コレット３は、同様に円筒形光学要素２を保持するように基本的に円筒形の開口部３５を持ち、円形に形成される。コレット３は、第一の部分３１および第二の部分３２を有する。
【００３０】
第一の部分３１は、概ね円筒形状であり、光学要素２を入れることができる直径を有する。第一の部分３１は、光学要素２と接触するための円形接触領域３６およびコレットのこの端部を越える光学要素２の通過を阻止するための狭まった喉部３４を含む。
【００３１】
第二の部分３２は、複数のコレット顎部３３を含む。コレット顎部３３は、光学要素２が第二の部分３２においてコレット３から自律的に離脱することを防ぐように配置および設計される。また、コレット顎部３３の先端間には、フォーク状のツールを挿入可能な隙間がある。
【００３２】
図３ａに、本発明の方法の好ましい態様の第一のステップＳ１、すなわち、光学要素２のコレット３内への挿入を例証する。光学要素２は、それの狭まった喉部３４および円形接触表面３６のところで止まるまで、コレット顎部３３の先端によって形成された開口部を介して、コレット３内に挿入される。
【００３３】
図３ｂおよび図３ｃは、挿入された光学要素２を含むコレットチャック３を示す。図３ｃの横断面図では、コレット３内における光学要素２の支持を知覚できる。光学要素２の円周方向表面は、円形接触表面３６と接触し、光学要素２を二次元において緩く支持する。光学要素の二つの円形表面の一つは、コレット３の第一の部分３１における狭まった喉部３４と接触し、他の一つは、第二の部分３２におけるコレット顎部３３の先端と接触する。狭まった喉部３４およびコレット顎部３３は、光学要素２を三次元において緩く支持する。
【００３４】
コレット顎部３３に加えられる圧力がなければ、この支持は緩いのみであるが、この位置におけるコレット顎部３３が光学要素２の戻り経路を阻止するため、光学要素２がコレット３の内部に留まる。コレット顎部３３は、それらの先端にかかる圧力を、狭まった喉部に対して光学要素を押圧するような、光学要素２に対する圧力に伝達可能な方法で設計される。
【００３５】
コレット３の第一の部分３１は、均一に加えられた円周方向圧力が円形接触表面３６において円筒形開口部３５の直径を縮小し、したがって、光学要素２をより強固に支持するように設計される。
【００３６】
図４ａ、図４ｂおよび図４ｃは、本発明の光学要素２を調整するための方法の好ましい態様を例証し、本発明の好ましい支持機構の横断面図を示す。
【００３７】
締め付けナット４およびコレット３は、光学要素２がコレット３に固定して保持されるように、開口部１０内に位置付けられるように設計される。
【００３８】
図４ａは、ステップＳ２およびＳ３を示す。最初に、光学要素２を保持するコレット３が取り付けフレーム１の円形穿孔１０内に位置付けられ（Ｓ２）、これによりコレット顎部３３が収容領域１３の中空シリンダ表面のところで緩く止まる。次に、環状で円形の締め付けナット４がネジ山１４に位置付けられ（Ｓ３）、締め付けナット４の内側直径がコレット３の第一の部分３１の外側直径に一致する。
【００３９】
図４ｂにおいて、締め付けナット４がネジ山１４に緩く留められ（Ｓ４）、回転動作を介して締め付けナット４を螺入する。
【００４０】
締め付けナット４が円形穿孔１０内に部分的に螺入されると、それはコレット顎部３３に対して押し込まれ、したがって、第一の軸方向の力Ｆ１がコレット３に加えられる。コレット顎部３３は、円錐形のネッキング１５に対して押し込まれる。コレット顎部３３、締め付けナット４および円錐形のネッキング１５のコンポーネントの特別設計に起因して、コレット顎部３３は、円錐形のネッキング１５によって及ぼされる押圧力Ｆ２によって共に押し付けられる。締め付けナット４が円形穿孔１０内にさらに螺入されると、コレット顎部３３は、光学要素２の面取りをした縁に押圧力Ｆ４を及ぼす。この力がネッキング喉部３４に向かう光学要素２の、第二の軸方向の力Ｆ５を有する移動をもたらす。コレット顎部３３は、それらの先端にかかる圧力を、狭まった喉部に対して光学要素を押圧するような、光学要素２に対する圧力に伝達可能な方法で設計される。
【００４１】
好ましくは、光学要素２が調整される、すなわち、コレット３の円形接触表面３６、光学要素２の正面または外側のジャケットが光学軸に対して傾けられる。その事例では、軸に対する光学要素２の方向付けは、要素および／またはコレット３を軸の周囲を回転させることによって調整可能である。
【００４２】
この段階では、粗く調整された取り付けフレーム１は、好ましくは、光学要素２の微調整のために表面６に取付される。
【００４３】
次に、ツール５、特に、一以上の歯、スパイクまたは突起を有するフォーク状のツールがコレット顎部３３間の一以上の隙間に挿入され、方法のその次のステップＳ５、すなわち、調整された光学要素２の傾斜方向付けの調整を行う。ツール５を使用して、光学要素２が所望の方向付けに達するまで、円形穿孔１０内においてコレット３を、特に、ビーム経路の光学軸の周囲を回転させる。ツール５の運動は、電動式であってもよい。
【００４４】
図４ｃに、ステップＳ６およびＳ７を例証する。光学要素２が光学軸に対して調整されると、ツール５は、コレットをその現在の位置および方向付けに保持し（Ｓ６）、その一方で、締め付けナット４が円形穿孔１０内にさらに螺入され、締められる（Ｓ７）。この方法では、締め付けナット４の螺入する運動に従うことなく、コレット３が円形穿孔１０内に固定されるため、光学要素２の傾斜方向付けは、螺入する工程による影響を依然として受けず、そのように、調整される。
【００４５】
また、締め付けナット４およびコレット３の形態に起因して、締め付けナット４の堅い締め（Ｓ７）によって、半径方向の力Ｆ３による光学要素２の周囲の円形接触表面３６の押圧が結果生じる。したがって、コレット３に対する光学要素２の定められた位置および方向付けが保証される。
【００４６】
結果として、締め付けナット４が完全に螺入されると、コレット３が円形穿孔１０内に固定して位置付けられ、そして光学要素２がコレット３に固定して位置付けられる。ツール５を取り外し、調整を終えることができる。そのように未だ完了されていない場合には、その時点で取り付けフレーム１を表面６に取付させることができる。
【００４７】
図５ａ、図５ｂおよび図５ｃは、本発明の支持機構の三つの好ましい態様の横断面図を示し、各態様は、光学要素２の調整後の固定化のための種々の方法を有する。光学要素２、コレット３および締め付けナット４は、それらが円形穿孔１０内に配置されたときに、円形穿孔１０内に空洞が形成されるように設計される。この空洞は、種々の固定化剤で充填可能である。固定化剤は、調整された傾斜位置を固定するためのまたは追加的に、特にその後の、図４ｃに記述するような締め付けナット４を締める（Ｓ７）ことによる傾斜位置の固定化のいずれかの代替方法として使用できる。
【００４８】
図５ａの取り付けフレーム１は、空洞と取り付けフレーム１の外側表面とを接続する少なくとも一つの半径方向の穿孔１８を有する。この半径方向の穿孔１８を介して、空洞を、調整後の光学要素２および他のコンポーネントを固定するための液体接着剤４１で充填可能である（Ｓ８）。
【００４９】
また、図５ｂの取り付けフレーム１は、空洞と取り付けフレーム１の外側表面とを接続する少なくとも一つの半径方向の穿孔１９を有する。半径方向の穿孔１９は、永久磁石４３を収容するように適応される。この半径方向の穿孔１９を介して、空洞を、強磁性液体４２、例えば、キャリア液体内のカルボニル鉄粉の懸濁液で充填可能であり、キャリア液体は、水、エチレングリコールまたは鉱油もしくは合成潤滑油であってもよい。次に、磁石４３が半径方向の穿孔１９内に挿入されると、磁力を介して強磁性液体４２が凝固し、したがって、光学要素２がその調整された方向付けに固定される。磁石４３が取り外されると、強磁性液体４２は、再び液体になり、光学要素２を再調整できる。あるいは、磁石４３は、例えば、取り付けフレーム１内に閉じ込められた、電源スイッチをオンまたはオフできる電磁石であってもよい。例として、これは、光学要素の頻繁な再調整が必須である用途に有効であり得る。
【００５０】
図５ｃの空洞は、特定の粒径および粒子形態の粒状材料４４で充填される。粒状材料４４は、ステップＳ２とステップＳ３との間、すなわち、コレット３が配置すられた後かつ締め付けナット４がネジ山１４に位置付けられ、緩く螺入される前に、円形穿孔１０内に充填される。光学要素２の調整後に、締め付けナット４が締められる。締め付けナット４を螺入することによって、粒状材料４４が押圧され、および、固定化される。押圧された粒状材料４４によってコレット３の運動が防がれ、したがって、光学要素２がその調整された方向付けに固定される。
【００５１】
図６ａ〜図６ｅに、光学要素２を位置付けおよび方向付けするための方法の例示的な態様を例証する五つのフローダイヤグラムを示す。図６ａは、五つの本質的なステップを含む、方法の第一の態様を示す。ステップＳ１において、光学要素２をコレット３内に挿入する。ステップＳ２において、コレット３を取り付けフレーム１の開口部１０内に導き入れる。ステップＳ５において、コレット３を回転させることによって、光学要素２の傾斜方向付けを調整する。ステップＳ６において、光学要素２の調整した傾斜方向付けを固定化する。ステップＳ７において、締め付けナット４をネジ山１４に締める。
【００５２】
図６ｂおよび図６ｃは、方法の第二および第三の態様を示し、各方法は、第一の態様と比較して、ステップＳ２の後に一つまたは二つの追加のステップを含む。図６ｂでは、ステップＳ２の後にステップＳ３を遂行する。コレット３を開口部１０内に導き入れたその後、締め付けナット４をネジ山４に緩く位置付ける。図６ｃでは、ステップＳ３に追加的なステップＳ４が続く。締め付けナット４がネジ山１４に部分的に螺入される。
【００５３】
図６ｄおよび図６ｅは、方法の第四および第五の態様を示し、各方法は、図６ａおよび図６ｃに例証する態様と比較して、それぞれ、追加のステップＳ８を含む。図６ｄでは、ステップＳ７にステップＳ８が続く。締め付けナット４をネジ山１４に締めた後に、固定化剤、特に、液体接着剤４１または強磁性液体４２を、開口部１０の空洞内に充填する。図６ｅでは、ステップＳ２にステップＳ８が続く。コレット３を開口部１０内に導き入れたその後、固定化剤、特に、粒状材料４４を開口部１０内に充填する。次に、ステップＳ３において締め付けナット４によって開口部１０を閉鎖する。
【００５４】
図７は、本発明の支持機構の代表的な用途の例として、フェムトおよびピコ秒パルスを生成するための超短パルスレーザーシステムの形態における例示的なレーザー装置９０の概略図を示す。各描写した光学要素、すなわち、レーザー装置９０のすべてのレンズ９２およびミラー９３、９５〜９８は、本発明の支持機構によっておよび本発明の方法により保持および調整可能である。
【００５５】
描写したレーザー装置９０は、レーザー発光を生成するための増幅レーザー媒質９４をポンピングするための少なくとも一つのポンプ源９１、特に、レーザーダイオード源を有し、ポンプビーム経路は、非結合光学システムとしての一連のレンズ９２およびダイクロイックなポンプミラー９３を介して導かれる。レーザー媒質９４の下流にあるアウトカップリングミラー９５を介して、使用可能なレーザー発光ＡＳのカップリングアウトがもたらされる。この例では、Ｙｂ：ＫＹＷをレーザー媒質９４として使用し、これは、複数の曲面のまたは平面的な共振器ミラー９６、すなわち、折り返しまたは端部ミラーとともにレーザー共振器内に設置される。レーザー共振器は、モード結合を生成するためのコンポーネントとして二つのヘリオットミラー９７および可飽和吸収体ミラー９８も有する。EP 2 284 965に記述されているように、レーザー共振器内に存在するこれらのコンポーネントは、それらの光学表面により、集められかつ組み合わされて、共振器要素も付与できる。
【００５６】
例として示す超短パルスレーザーシステムは、具体的には、レーザー媒質９４としてＹｂ：ＫＹＷまたはＹｂ：ＫＧＷ、ポンプ源９１として９８０nmのレーザーダイオードを有するフェムト秒レーザーの形態である。可飽和吸収体ミラー９８は、モード結合を開始および安定化させるように機能する。レーザーは、ソリトンモードカップリング範囲において作動し、負の群速度分散を有する幾多のレーザー折り返しミラー９６を包含する。これは、例として、チャープパルスモードとは対照的に、外部パルス押圧を必要としない。しかしながら、例として、復元可能な増幅器、すなわち、レーザーを増幅する装置として、この装置およびさらなるレーザー装置も形成できる。
【００５７】
いくつかの好ましい態様の一部分を参照して本発明を先に例証したとはいえ、態様の種々の特徴の数々の変形および組み合わせを為すことができることが理解されるはずである。これらの変形のすべては、添付の請求の範囲内にある。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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