(57)【要約】【課題】グレーティングを従来の微細な溝構造による問題点を解消した構造とすると共に、グレーティングのあおり角を容易且つ正確に調節できるようにしたＶＨＧ固定装置を提供する。【解決手段】ＶＨＧ装着体は、両側裁断球状部を揺動軸支部として他端の柱状部の揺動操作だけによって容易にあおり角を調節できるように、一端を回動可能な両側裁断回転部（例えば、両側裁断球状部）に形成し、該部に円筒部を連設する。基体に両側裁断回転部を適切な回動位置に位置決め固定する粗調整ネジを設け、リングガイドに柱状部を適切な回動位置に位置決め固定する微調整ネジを設ける【選択図】図１
2009218454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、ガイドリングと、ＶＨＧ装着体を備え、ＶＨＧ装着体は、内部にＶＨＧを設けた遥動軸部と、該遥動軸部の一方の裁断面に設けた遥動部を有し、該遥動部の端部から前記ＶＨＧを介して前記遥動軸部の他端裁断面に渡って開孔を設け、前記基体に前記リングガイドを設け、前記基体の凹部内に前記遥動軸部を回動自在に軸支し、前記遥動部を前記リングガイド中に移動自在に遊挿し、前記遥動軸部を前記基体に位置決め螺着し、前記遥動部を前記リングガイド中に位置決め螺着したことを特徴とするＶＨＧ固定装置。
【請求項２】
前記ＶＨＧ装着体に、前記開孔に沿って複数の有底開孔を設けたことを特徴とする請求項１記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項３】
前記ＶＨＧを前記遥動軸部の軸中心を含むように配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項４】
前記遥動部を前記リングガイド内に位置決め固定する微調整ネジを、前記リングガイドの周囲に配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項５】
前記遥動軸部を両側裁断回転部とし、前記遥動部を柱状部としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項６】
前記両側裁断回転部を両側裁断球状部としたことを特徴とする請求項５記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項７】
前記基体を、前記凹部を分割して備えるように２分割したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項８】
前記基体は、前記凹部に繋がる隙間を除いて一体成形したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項９】
前記ＶＨＧ装着体は前記開孔を含んで２分割したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項１０】
前記複数の有底開孔のそれぞれに加熱器又は温度検出器を配置したことを特徴とする請求項２記載のＶＨＧ固定装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のＶＨＧ固定装置における前記加熱器および前記温度検出器にＶＨＧ用温度調節器を介して制御装置を接続し、前記制御装置により前記ＶＨＧ用温度調節器を介して前記温度検出器の検出温度に応じて前記加熱器を制御するようにしたことを特徴とするＶＨＧシステム。
【請求項１２】
前記制御装置に波長計測手段を接続し、前記波長計測手段により前記ＶＨＧで回折したレーザー光の波長を測定し、前記制御装置により前記測定波長に応じて前記加熱器の加熱温度を制御するようにしたことを特徴とする請求項１１記載のＶＨＧシステム。
【請求項１３】
レーザーダイオードアレイを設け、前記制御装置にレーザーダイオードアレイ用温度調節器、レーザーダイオードアレイ用加熱器およびレーザーダイオードアレイ用温度検出器を接続し、前記制御装置により前記レーザーダイオードアレイ用温度調節器を介して前記レーザーダイオードアレイ用温度検出器の検出温度に応じて前記レーザーダイオードアレイ用加熱器を制御するようにしたことを特徴とする請求項１１又は１２記載のＶＨＧシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、狭帯域化半導体レーザーアレイ光源に用いることができるＶＨＧを装着したＶＨＧ固定装置及びＶＨＧシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、グレーティングによってレーザー光の波長を狭帯域化したレーザー装置は知られている。例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に示されている従来のＶＨＧ固定装置は図１６、図１７に示されるように構成されていた。
【０００３】
図１６は従来のレーザー装置の構成図を示す。
図１６において、レーザーチャンバ１１２の内部には、一対の主電極１１４，１１５が対向して配置されている。エキシマレーザー装置１１１は、図示しない高圧電源から、主電極１１４，１１５間にパルス状の高電圧を印加し、レーザーガスを励起してレーザー光１２１を発生させる。
【０００４】
レーザーチャンバ１１２の内部で発生したレーザー光１２１は、リアウィンドウ１１９を透過し、レーザーチャンバ１１２後方（図１６中左方）に設けられた、レーザー光１２１を狭帯域化する狭帯域化ユニット１３０の内部に入射する。
【０００５】
狭帯域化ユニット１３０は、レーザー光１２１のビーム幅を広げる２個のエキスパンダプリズム１３２，１３２と、レーザー光１２１を回折する例えば略直方体形状のグレーティング１３３とを備えている。グレーティング１３３の１面には、微細な溝が図１６中紙面と垂直方向に多数設けられており、レーザー光１２１を回折してその波長に応じた角度に反射する。
【０００６】
グレーティング１３３は、レーザー光１２１の特定の波長のみを、入射方向と逆向きに反射し、レーザーチャンバ１１２に戻す。従って、レーザー光１２１のうち、特定の波長及びその近傍の波長のみが、グレーティング１３３と、レーザー光１２１を部分透過するフロントミラー１１６との間で反射され、増幅される。これにより、レーザー光１２１のスペクトル線幅が狭帯域化される。レーザー光１２１の一部は、フロントミラー１１６を部分透過してエキシマレーザー装置１１１の前方に出射し、ステッパなどの露光機１２５の露光用光として用いられる。
狭帯域化ユニット１３０は、狭帯域化ボックス１３１によって囲繞されている。
【０００７】
図１７は従来のＶＨＧ固定装置の斜視図である。
図１８は従来のＶＨＧ固定装置の正面図である。
図１９は従来のＶＨＧ固定装置の側面図である。
【０００８】
図１７〜１９において、ＶＨＧ固定装置１３７は、狭帯域化ボックス１３１の底板１４７に対して回転自在の回転ステージ１３８を備えている。回転ステージ１３８は、図示しないボルトにより、底板１４７に対して固定できるようになっている。回転ステージ１３８の上方には、グレーティング１３３を搭載する搭載台１３９が設けられている。
【０００９】
また、ＶＨＧ固定装置１３７は、グレーティング１３３の裏側面を押圧する波面調整スクリュー１４０を備えている。この波面調整スクリュー１４０で、グレーティング１３３の裏側面を押圧し、溝が刻まれた回折面１３３Ａの形状を変化させることにより、レーザー光１２１の波面を調整して最適化する。
【００１０】
回転ステージ１３８と搭載台１３９との間には、球状のボール１４１，１４１、引きバネ１４２，１４２、及びあおりスクリュー１４３を備えたあおり機構１６６が介在している。搭載台１３９は、引きバネ１４２，１４２の付勢力によって回転ステージ１３８へ引かれ、回転ステージ１３８にねじ込まれたあおりスクリュー１４３によって、上方へ押されている。あおりスクリュー１４３のねじ込み度合いを調整することにより、図１９中矢印１４４に示したように、搭載台１３９の傾き角度が変わり、レーザー光軸１２０に対するグレーティング１３３のあおり角度を調整自在となっている。
【００１１】
狭帯域化ボックス１３１の底板１４７には、あおりスクリュー１４３を回転させてレーザー光軸１２０に対するグレーティング１３３のあおり角度を調整するための、開口部１４５が設けられている。調整を行なわない時は、この開口部１４５は、図示しないネジによってネジ止めされた蓋１４６によって封止されている。
【００１２】
グレーティング１３３を搭載台１３９に固定する固定ブラケット１４８は、Ｌ字型の形状を有しており、グレーティング１３３の裏側で、搭載台１３９にその一端部１４８Ａが固着されている。固定ブラケット１４８の他端部１４８Ｂは、グレーティング１３３の左右両側端部に上方からかぶさるようになっており、固定ネジ１６８によって弱めの力（例えば約１ｋｇ）でグレーティング１３３を下方へ押さえつけて固定している。
【００１３】
そしてＶＨＧ固定装置１３７は、グレーティング１３３及び搭載台１３９を回転ステージ１３８に対して強固に固定する、圧接機構１６７を備えている。圧接機構１６７は、Ｌ字型の形状をした圧接ブラケット１４９を備えている。圧接ブラケット１４９の一端部１４９Ａは、グレーティング１３３の裏側で、回転ステージ１３８に図示しないネジなどで固定されている。圧接ブラケット１４９の他端部１４９Ｂは、固定ブラケット１４８の間の、グレーティング１３３の略中央部に、上方からかぶさるようになっている。
【００１４】
グレーティング１３３の上面には、緩衝プレート１５０が敷設されている。圧接ブラケット１４９と緩衝プレート１５０との間には、皿バネ１５２が介挿されている。皿バネ１５２は、圧接ブラケット１４９にねじ込まれた圧接スクリュー１５１によって上方から押され、そのたわみによって、グレーティング１３３を回転ステージ１３８に対して強固に押さえつける。この実施形態では、例えば３個の皿バネ１５２を備えており、それぞれが約６０ｋｇの力でグレーティング１３３を押さえつけているため、押さえつける力の総計は約１８０ｋｇとなっている。
【００１５】
グレーティング１３３を押さえつける力としては、１８０ｋｇに限られるものではなく、次の２つの条件を、共に満足するように定められる。即ち、１）あおり機構１６６の可動部を強固に押さえつけ、グレーティング１３３の振動を許容値よりも小さくするだけの、充分な大きさの力であること。２）グレーティング１３３の回折面３３Ａを歪ませてレーザー光２１の波面に影響を与えるほど、大きくない力であること。
【００１６】
次に、このＶＨＧ固定装置１３７を用いて、グレーティング１３３をレーザー光軸１２０に対して位置合わせを行ない、グレーティング１３３を強固に固定する手順について説明する。尚、グレーティング１３３は、すでに固定ブラケット１４８により、回転ステージ１３８に固定されているものとする。
【００１７】
まず、回転ステージ１３８により、グレーティング１３３の水平面内（図１６中紙面と平行な面内）における、レーザー光軸１２０に対する回転角度を合わせる。
次に、あおりスクリュー１４３を回転させて、グレーティング１３３のレーザー光軸１２０に対するあおり角度を概略調整する。
【００１８】
そして、波面調整スクリュー１４０を回転させ、グレーティング１３３の回折面１３３Ａの形状を歪めてレーザー光１２１の波面が最適となるように、波面調整を行う。その後、圧接スクリュー１５１をねじ込み、グレーティング１３３を強固に固定する。
【００１９】
皿バネ１５２は、ＪＩＳ等に、例えばその高さを２分の１までたわめると、どれだけの力がかかるかが規定されている。従って、グレーティング１３３を押さえつける作業時には、まず弱い力で、圧接スクリュー１５１を皿バネ１５２に当たるまでねじ込む。そして、そこから何回転させるかを予め定めておくことにより、グレーティング１３３を押さえつける力を、常に一定の力とすることが可能である。
【００２０】
そして、グレーティング１３３を強固に固定した後、再度あおりスクリュー１４３を微動させて、あおり角度を微調整する。皿バネ１５２によってグレーティング１３３を強固に固定しても、あおりスクリュー１４３を１回転の何分の１か程度は動かすことができる。
【００２１】
これにより、グレーティング１３３のあおり角度、回転角度、及び波面調整をすべて合わせた状態で、グレーティング１３３が、狭帯域化ボックス１３１に対して強固に固定される。狭帯域化ボックス１３１は、キャビティ板１５３Ｂに固定されており、送風機などの振動によって、グレーティング１３３が振動することが非常に少なくなる。その結果、グレーティング１３３とレーザー光軸１２０との位置関係がずれることが少なくなり、レーザー光１２１の中心波長やパルスエネルギーの変動が小さくなる。
【特許文献１】特開２００３−１７４２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記特許文献１のＶＨＧ固定装置は、以下のような問題点を含んでいる。
グレーティング１３３を搭載した搭載台１３９と回転ステージ１３８との間には、球状のボール１４１、１４１、引きバネ１４２，１４２、及びあおりスクリュー１４３を備えたあおり機構１６６が介在している。搭載台１３９は、引きバネ１４２、１４２の付勢力によって回転ステージ１３８へ引かれ、回転ステージ１３８にねじ込まれたあおりスクリュー１４３によって、上方へ押されている。あおりスクリュー１４３のねじ込み度合いを調整することにより、図１９中矢印１４４に示したように、搭載台１３９の傾き角度が変わり、レーザー光軸１２０に対するグレーティング１３３のあおり角度を調整自在となっている。
【００２３】
しかしながら、上記従来例は、図１８に示すように、搭載台１３９はスクリュー１４３、引きバネ１４２、１４２、ボール１４１、１４１の５点により回転ステージ１３８上に微妙なバランスで支持されている。
１点でも所定の支持位置からずれる場合、例えば、（１）搭載台１３９に当接するスクリュー１４３の先端の位置がいずれかのスクリュー１４３に近い位置へずれた場合、（２）いずれかの引きバネ１４２の係止位置がスクリュー１４３に近い場合、（３）引きバネ１４２、１４２のバネ力がアンバランスになっている場合、（４）ボール１４１、１４１の当接位置が、引きバネ１４２、１４２やスクリュー１４３の係止位置や当接位置に対し偏倚している場合、グレーティング１３３のあおり角度を正しく調節することが困難になる問題があった。
【００２４】
従来例は、図１９に示すように、搭載台１３９に対するボール１４１、１４１、引きバネ１４２、１４２及びスクリュー１４３の係止又は当接位置が、グレーティング１３３の中心からずれているので、調節することにより、光軸１２０に対するグレーティング１３３の解析面の変化が大きく変動し、微調整が困難になっている。
【００２５】
また、レーザー光の内、狭帯域化するためにグレーティングで反射される特定波長以外の波長のレーザー光は、グレーティング１３３の内部等で熱に変わる。この結果、グレーティング１３３が加熱され温度が上がり、予測できない特性の変動を生じる問題が発生するおそれが高かった。
さらに、グレーティング１３３は、微細な溝が多数設けられた構造のため、物理的な反射面の特性が問題となり、反射角の微調整が困難になると共に、制御する波長が１つに限定されてしまい、使い勝手が悪いという問題があった。
【００２６】
本発明の目的は、上記従来例の問題点に鑑み、グレーティング自体を従来の微細な溝構造による問題点を解消した構造とすると共に、グレーティングのあおり角を容易且つ正確に調節できるようにすると共に温度調節できるようにしたＶＨＧ固定装置及びＶＨＧシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、グレーティングとしてボリューム  ホログラフィック  グレーティング（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｇｒａｔｉｎｇ；ＶＨＧ）を用いる。ＶＨＧは、レーザー光の入射（ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）ベクトルをＫｉ、回折（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）ベクトルをＫｄ、回折格子（ｇｒａｔｉｎｇ）ベクトルをＧとすると、Ｋｉ−Ｋｄ＝Ｇとなり、従来のような物理的な反射面とは異なり、あおり角度だけの調整で済むようにできる。但し、｜Ｋｉ｜＝｜Ｋｄ｜＝２πｎ／λ、｜Ｇ｜＝２π／Λ、このΛは回折格子周期（ｇｒａｔｉｎｇ  ｐｅｒｉｏｄ  ）。また、ＶＨＧを用いて、制御波長を複数にすることができる。
【００２８】
本発明のＶＨＧ装着体は、基体の受け部に回動自在に軸支される遥動軸部と、長さ方向の一端を遥動軸部に一体に連設した遥動部とからなる。
基体の受け部は、遥動部が位置決め用のガイドリング内で自由に遥動動作できるように、遥動軸部を回動自在に受ける形状に形成されている。受け部は、例えば、球形凹部、一対の弧状凹部を対向配置した形状の凹部等として構成する。
遥動軸部は、基体の受け部内で回転動作自在の形状であれば任意の形状とすることができる。遥動軸部は、例えば、球形、半球形、或いは、球形から任意の部分的な形状を削除した変形球形、例えば、裁断面を有する球形等とすることもできる。
遥動部は、その長さ方向に任意数の開孔を有する柱状体からなる。この開孔の内、遥動部の軸中心をその長さ方向に遥動軸部まで貫通する段付筒状開孔に、ＶＨＧを装着する。残りの複数の開孔には、ヒーター等の加熱器、サーミスタ等の温度検出器を収納する。システムとして、加熱器は、温度検出器の検出温度に基づき別に設ける制御装置の制御により温度調節器を介して制御される。
遥動軸部は基体に設けた粗調整ネジにより大まかに位置決め係止する。遥動部はガイドリングに設けた複数の微調整ネジにより微細に位置決め係止する。
【００２９】
以上の説明は、ＶＨＧ装着体の基本的な構成の説明になる。
次に、ＶＨＧ装着体の好ましい具体例について説明する。
遥動軸部の好ましい具体例としては、球体の対向側を裁断した両側裁断回転部の形状になる。
遥動部の好ましい具体例としては、柱の形状の柱状部になる。柱の形状としては、断面が円形の円柱、断面が多角形の多角柱等任意の断面のものが対象になる。
両側裁断回転部の形状は、柱状部がリングガイド内で回動できる角度範囲内において、両側裁断回転部が基体内において自由に回動できる形状を意味する。その両側裁断回転部の形状は、例えば、球の中心から等距離で、球の中心を通る直線に直角な平面で、球の両側を裁断した形状（「両側裁断球状部」という）や、この「両側裁断球状部」を両側裁断面と平行で且つ球の中心を通る面で裁断した形状（いわば「両側裁断半球状部」という）等を意味する。この場合、両側裁断回転部を接触状態に収納する基体の凹部形状は、断面が弧状の面形状（「弧状凹部」形状）や裁断球面形状（球の一部を平面で裁断した形状）等を意味する。
【００３０】
また、基体中に両側裁断回転部を接触状態で回動自在に配置し、柱状部をリングガイド中に回動自在に遊挿し、基体に両側裁断回転部を適切な回動位置に位置決め固定する粗調整ネジを設け、リングガイドに柱状部を適切な回動位置に位置決め固定する微調整ネジを設ける。更に、両側裁断回転部は両側裁断球状部に構成するのがより好ましい。
【００３１】
また、両側裁断回転部（例えば、両側裁断球状部）を揺動軸として回動動作させるときにも、ＶＨＧの中心が両側裁断回転部の略中心になり、あおり角調節時にもＶＨＧの中心のぶれが少なくなり、調節が容易になると共に正確に行えるように、ＶＨＧを両側裁断回転部（例えば、両側裁断球状部）の略中心に装着する。
基体には両側裁断回転部を接触状態で回動自在に収納する
【００３２】
また、ＶＨＧ装着体に、ＶＨＧを装着すると共にレーザー光を導光および透過導出する開孔（例えば、段付筒状開孔および小径開孔を連設した開孔）を設ける。この開孔は、レーザー光に基づいて発生した熱を外部へ放散する。
本発明のＶＨＧ固定装置は、あおり角の粗調整を容易に行うことができるように、基体に設けた粗調節ネジによってＶＨＧ装着体の両側裁断回転部（例えば、両側裁断球状部）を適正な回動位置に粗係止する。
【００３３】
更に、ＶＨＧ固定装置のガイドリングに、ガイドリング中心軸に向かってガイドリング外側から対称な中心角位置に偶数本の微調節ネジを螺着・螺脱自在に設ける。
この微調整ネジの調整により、ガイドリング内に配置される柱状部を対称な方向からバランス良く微細に位置決め調節できるようになる。
本発明のＶＨＧ固定装置を、ＶＨＧ装着体と支持体の簡単な構成要素により構成する。
【００３４】
ＶＨＧ装着体の有底筒状開孔内に加熱器、例えばヒーターおよび温度検出器、例えばサーミスタを挿入配置し、このヒーターおよびサーミスタを用いてＶＨＧ用温度調節器により、ＶＨＧ装着体およびＶＨＧの温度をコントロールする。ＶＨＧの回折格子周期は、昇温によりＶＨＧ素子が膨張することにより大きくなり、降温により小さくなる。このため、回折するレーザー光の波長は温度に応じて変化するので、温度を制御することにより回折光の波長を制御することができるＶＨＧシステムを構成できる。
ＶＨＧシステムは、波長計測手段でＶＨＧを介して回折するレーザー光の波長を計測し、この計測した波長に応じてＶＨＧ用温度調節器でＶＨＧの加熱温度を調節する。
また、ＶＨＧシステムは、レーザーダイオードアレイＬＤＡ及びレーザーダイオードアレイＬＤＡ用温度調節器を設け、制御装置によりＶＨＧ用温度調節器およびレーザーダイオードアレイＬＤＡ用温度調節器を制御する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のＶＨＧ装着体は、ＶＨＧを用いるので、制御波長を複数にすることができるようになると共に、角度だけの調整ですむようになる。
また、本発明のＶＨＧを装着したＶＨＧ装着体は、一端が回動可能な遥動軸部に形成され、この遥動軸部に遥動部の一端が一体に連設されているので、遥動軸部を揺動軸支し、遥動部の自由端を揺動操作するだけで、容易にあおり角を調節することができるようになる。
【００３６】
また、ＶＨＧを遥動軸部の軸中心を含むように装着することにより、遥動軸部を揺動軸支して、遥動部を揺動動作させるときにも、ＶＨＧが遥動軸部の軸中心を含むようになるので、あおり角調節時にもＶＨＧの中心のぶれが基本的になくなり、調節が容易になると共に正確に行えるようになる。
【００３７】
また、ＶＨＧ装着体に、ＶＨＧを装着すると共にレーザー光を導光する段付筒状開孔を設けるので、レーザー光に基づいて発生した熱を開孔を介して放散することができる。
本発明のＶＨＧ固定装置は、上下基体に設けた粗調節ネジによってＶＨＧ装着体の遥動軸部となる両側裁断球状部を粗係止するので、あおり角の粗調整を容易に行うことができるようになる。
【００３８】
また、ＶＨＧ固定装置のガイドリングは、ガイドリング中心軸に向かってガイドリング外側から複数本の微調節ネジを螺合自在に設けたので、該ガイドリング内に配置されるＶＨＧ装着体の柱状部の取り付け位置を微細に調節することができるようになる。
本発明のＶＨＧ固定装置は、ＶＨＧ装着体と支持体により構成できるので、簡単な構造で、省スペースに構成することができるようになる。  
本発明のＶＨＧシステムは、ＶＨＧ装着体の有底筒状開孔内に加熱器、例えばヒーターや、温度検出器、例えばサーミスタを挿入配置し、このヒーターおよびサーミスタを用いて、制御装置によりＶＨＧ用温度調節器を介して、ＶＨＧ装着体およびＶＨＧの温度をコントロールすることができる。このときＶＨＧの回折格子周期は、昇温によりＶＨＧ素子が膨張することにより大きくなり、降温により小さくなる。このため、回折する光の波長は可変となり、制御することができる。
ＶＨＧシステムは、制御装置の制御により、波長計測手段でＶＨＧを介して回折するレーザー光の波長を計測し、この計測した波長に応じてＶＨＧ用温度調節器でＶＨＧの加熱温度を調節することができる。
ＶＨＧシステムは、レーザーダイオードアレイＬＤＡ及びレーザーダイオードアレイＬＤＡ用温度調節器を設け、制御装置によりＶＨＧ用温度調節器およびレーザーダイオードアレイＬＤＡ用温度調節器を制御する。そのときの制御温度は計測したレーザー光の波長に応じて設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
本発明はグレーティングとして、従来の断面鋸歯状の溝が刻まれた回折面を有するものの代わりに、ボリューム  ホログラフィック  グレーティング（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｇｒａｔｉｎｇ；ＶＨＧ）を用いる。このＶＨＧは、グレーティングの一方測から入射したレーザー光を透過し、他方測から回折したレーザー光として出射する。このとき、１つのグレーティングを多波長に兼用して２波長又は３波長を制御することができる。これにより、発信機と受信機を同じサイドに配置することができるようになる。また、このように兼用できるので、部品点数を減らすことができるようにもなる。さらに、１つのグレーティングにより２波長又は３波長の回折が行えるので、省スペース化が図れるようになる。
ＶＨＧは、内部のグレーティングによって特定波長を回折させるので、従来例のように劣化し易い多層膜コーティングが外部雰囲気に曝されて問題を発生するような欠点がなくなる。
ＶＨＧは遥動軸部の軸中心を含むように配置し、遥動部の遥動時、軸中心のＶＨＧが位置ずれを起こさないようにし、回折光の計測を精度よく行うようにする。
【実施例１】
【００４０】
本発明の実施例１は、ＶＨＧ装着体における保持体の遥動軸部である両側裁断回転部を球体の両側を平行に裁断した両側裁断球状部とし、この両側裁断球状部をそれぞれ弧状凹部が設けられた上基体および下基体で回動自在に保持する。
保持体の遥動部を柱形状の柱状部とし、柱状部をガイドリング内に遊挿配置する。保持体に入射したレーザー光をＶＨＧで回折させて出力する開孔を段付筒状開孔の連通孔として設け、保持体の柱状部に設けた有底筒状開孔に温度制御用の加熱器、例えばヒーターと温度検出器、例えばサーミスタを配置し、この保持体をガイドリングにより位置決め自在に案内する例を示す。ＶＨＧは遥動軸部の軸中心を含むように配置する。
【００４１】
本発明の実施例１の全体を図１に基づき、各部品を図２〜８に基づき詳細に説明する。
図１は本発明のＶＨＧ固定装置の実施例１を筒体側からみた斜視図である。
図２は本発明のＶＨＧ装着体の構成図である。図２（ａ）はＶＨＧ透過光の出射側からみたＶＨＧ装着体の斜視図、図２（ｂ）はＶＨＧ装着体の側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のａ−ａ側から見た側面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）のｃ−ｃ断面図、図２（ｅ）は図２（ｂ）のｂ−ｂ側から見た側面図である。
図３は本発明の上基体の一例であって、図１の上基体の構成図である。
図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｄ１−ｄ１線での断面図、図３（ｃ）は図３（ａ）のｄ２−ｄ２線での正面図、図３（ｄ）は図３（ａ）のｄ３−ｄ３線での側面図、図３（ｅ）は斜視図である。
【００４２】
図４は本発明の下基体の一例であって、図１の下基体の構成図である。
図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｅ１−ｅ１線での断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）のｅ２−ｅ２線での正面図、図４（ｄ）は図４（ａ）のｅ３−ｅ３線での側面図、図４（ｅ）は斜視図である。
図５は本発明のガイドリングの一例であって、図１のガイドリングの構成図である。
図５（ａ）は正面図である図５（ｂ）のｇ−ｇ線での断面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のｆ−ｆ線での断面図である。
図６は本発明の粗調整ネジ用ネジの一例であって、図１の粗調整ネジ用ネジの構成図である。
図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のｈ−ｈ線での断面図である。
【００４３】
図７は本発明の取付台の一例であって、図１の取付台の構成図である。
図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図である。
図８は本発明のリングの一例であって、図１のリングの構成図である。
図８（ａ）は図８（ｂ）のｉ−ｉ線での断面図、図８（ｂ）は平面図である。
【００４４】
図１に示すように、ＶＨＧ固定装置１は、ＶＨＧ装着体２と、このＶＨＧ装着体２を可動自在に支持する支持体７と基体６からなる支持体３を備える。
図２に示すように、ＶＨＧ装着体２は、ＶＨＧ４と、このＶＨＧ４を位置決め状態に収納保持する保持体５を備える。ＶＨＧは遥動軸部の軸中心を含むように配置する。
保持体５は、この保持体５全体の揺動軸部として機能する両側裁断球状部８と、この両側裁断球状部８の一側裁断面に一体に形成した柱状部９を備える。
【００４５】
保持体５には、その柱状部９の長さ方向に沿って、柱状部９の一端から両側裁断球状部８の内部に向かって段付筒状開孔１３と、該段付筒状開孔１３の周囲に有底筒状開孔１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが設けられている。段付筒状開孔１３は、両側裁断球状部８の柱状部９側と反対側の裁断面に開口する。この開口を出射口部１４という。段付筒状開孔１３の断面形状（柱状部９の長さ方向と直交する方向の面形状）は、対応して、横方向に細長い形状に構成されている。実施例１では、段付筒状開孔１３の広幅開孔の断面は略長円形状で、狭幅の出射口部１４の断面はＩ字状形状に形成されている。
【００４６】
この出射口部１４の開口径と比べ段付筒状開孔１３の広幅の開口径は大経に形成する。
段付筒状開孔１３の底部には出射口部１４によって段部１５が構成される。段付筒状開孔１３内には、この段部１５に当接するようにして位置決めされる状態で、ＶＨＧからなるＶＨＧ４が位置決め固定される。ＶＨＧ４は、両側裁断球状部８の球形の中心を占めるように配置される。両側裁断球状部８の両側裁断面は、この球状部の球形の中心から、該中心を通って延ばした垂線が裁断面と交わる点までの距離が等しくなるように形成することが好ましい。
【００４７】
ＶＨＧ装着体２には、図２（ｄ）に示すように、その長さ方向に、段付筒状開孔１３と出射口部１４が連設され、これら両孔と平行に有底筒状開孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃがそれぞれ設けられている。
この構成を、見方を変えて、図２（ｃ）に示すようにＶＨＧ装着体２の長さ方向と直行する半径方向で見ると、径が直行する一方向に長い段付筒状開孔１３と出射口部１４が軸中心に設けられ、有底筒状開孔１２ａと１２ｂが段付筒状開孔１３の短い径の辺に対向して設けられ、有底筒状開孔１２ｃが有底筒状開孔１２ｂに近接して設けられる。
段付筒状開孔１３と出射口部１４は、両孔の成す段部にＶＨＧ４を位置決め保持すると共に、レーザー光がＶＨＧ４を介して回折するように導光する。
【００４８】
図１の支持体３は基体６とガイドリング７を備える。基体６は、上基体６ａと、下基体６ｂを備える。
図３の上基体６ａは、長方形のブロックの１側面側からこれに対向する対向側面側方向に弧状形状で切り欠いて弧状凹部１９ａを形成し、この弧状凹部１９ａの頂部に雌ねじとなる粗調整ネジ用ネジ穴２４ａを形成し、この粗調整ネジ用ネジ穴２４ａと平行で且つ弧状凹部１９ａにかからない位置に互いに離間して型締めネジ用孔２５ａ、２５ｂを２つ設けてある。弧状凹部１９ａの両側に連なる平面は、下基体６ｂに対する突き合わせ面になる。
【００４９】
図６の粗調整ネジ２１ａは、回動操作するヘッド３４とは反対の押さえ部３５には、リング状の凸部が形成されている。このリング状の凸部は、両側裁断球状部８の球面の頂部およびその近傍に圧接する。この構成により、粗調整ネジ２１ａは両側裁断球状部８の球面と点接触でなく円形の線接触又は多少の幅を有する円形の面接触を構成し、より適切に押さえることができるようになる。図１の粗調整ネジ２１ｂも粗調整ネジ２１ａと同じ構成を有し、同じく圧接するので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５０】
図４の下基体６ｂは、上記上基体６ａと両者の弧状凹部が円を構成するように対向する長方形（平面図でみて）のブロック部と、このブロック部から突設した取付部２７ａ、２７ｂを有する。この下基体６ｂは、上記上基体６ａと同様に１側面側からこれに対向する対向側面側方向に弧状に切り欠いて弧状凹部１９ｂを形成し、この弧状凹部１９ｂの頂部に雌ねじとなる粗調整ネジ用ネジ穴２４ｂを形成し、弧状凹部１９ｂに近い場所で粗調整ネジ用ネジ穴２４ｂの長さ方向と直交する向きにガイドリング取付ネジ用ネジ孔２９ａ、２９ｂを設け、この粗調整ネジ用ネジ穴２４ｂと平行で且つ弧状凹部１９ｂにかからない位置に互いに離間して有底の型締めネジ用ネジ穴２６ａ、２６ｂを２つ設けてある。また、各取付部２７ａ、２７ｂには取付ネジ用孔２８ａ、２８ｂが設けてある。弧状凹部１９ｂの両側に連なる平面は、上基体６ａに対する突き合わせ面になる。
【００５１】
上基体６ａと下基体６ｂは、金属材料、特に温度変化の少ない金属材料で構成することが好ましいが、温度変化が少なく、締め付け固着可能な材料であれば金属以外でも可能である。
上基体６ａと下基体６ｂは、図８に示すようなテフロン（登録商標）樹脂のリング３８を介して、両部の突き合わせ面を突き合わせし、型絞めネジ２２ａ、２２ｂを型締めネジ用孔２５ａ、２５ｂを挿通して型絞めネジ用ネジ穴２６ａ、２６ｂに螺合型絞めする。なお、リング３８の形状は、中央に貫通孔を有し、狭持するとき均等に圧縮するように構成されている限り、リング形状以外の形状を取り得る。
下基体６ｂの下側には、必要に応じて、下基体６ｂを任意の取り付け対象に取り付け易くするために図７の取付台１７を設ける。
【００５２】
取付台１７は、図７に示すように、下基体６ｂの外形寸法に対応した長方形の板体に、粗調整ネジ２１ｂの頭が収納できる凹部１８と、下基体６ｂの取付ネジ用孔２８ａ、２８ｂに対応した取付ネジ用ネジ穴３６ａ、３６ｂと、この取付台１７を図示しない取付対象機器へ取り付けるための凹部付きの固定ネジ用孔３７ａ、３７ｂを備える。
ガイドリング７は、図５に示すように、中央の軸方向に円筒状開孔３９を有し、外側の円周面の一部に軸方向に延びる平坦面３１ａ、３１ｂを中心角で９０度離間した位置に有し、全体が半径方向に厚みのある略円筒形状に形成されている。また、内側面と外側面の間に軸方向に延びるガイドリング取付ネジ用孔３２ａ、３２ｂが２個これらから遠い方の平坦面３１ａの中心と円筒状開孔３９の軸中心３０を通る線を中心として対称な位置に形成されている。
【００５３】
ガイドリング７の軸中心３０で直交する方向、即ち、両平坦面３１ａ、３１ｂの中心から軸中心３０を通る方向である、図７（ｂ）のｆ−ｆ線とｇ−ｇ線の方向に、微調整ネジ用ネジ穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを設けてある。
微調整ネジ用ネジ穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、軸中心３０における中心角で９０度ずつずれている。
図７（ｂ）のｆ−ｆ線方向には、図７（ｃ）に断面図を示すように微調整ネジ用ネジ穴３３ａと３３ｃが設けられ、図７（ｂ）のｇ−ｇ線方向には、図７（ａ）に断面図を示すように微調整ネジ用ネジ穴３３ｂと３３ｄが設けられている。
微調整ネジ用ネジ穴３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄのネジ山のピッチは要求される締め付け調節の程度に応じて広く又は狭くする。
【００５４】
図１のＶＨＧ装着体２は、図２の柱状部９が図５のガイドリング７の円筒状開孔３９内に遊びを持って配置され、図２の両側裁断球状部８が図３および図４に示す上基体６ａと下基体６ｂの弧状凹部１９ａおよび１９ｂ内に回動可能に配置される。図２に示すように保持体５の柱状部９の解放端には有底筒状開孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃおよび段付筒状開孔１３が開口している。
ＶＨＧ装着体２は、ＶＨＧであるＶＨＧ４と、有底筒状開孔１２ａおよび１２ｂ内に配置される加熱器、例えばヒーター４０および４０ｂと、有底筒状開孔１２ｃ内に配置される温度測定器、例えばサーミスタ４１と、ＶＨＧ４を位置決め状態に収納保持する保持体５を備える。
加熱器は、加熱素子を含み、抵抗加熱のヒーター、誘導加熱のコイル、誘電加熱の導波管等から構成される。
温度測定器は、温度検出素子を含み、正の温度係数をもつ抵抗器である正特性サーミスタ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ  ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ），ＰＴＣ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ）、負の温度係数をもつ抵抗器であるサーミスタ、ＮＴＣ（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｒｅｇｉｓｔｅｒ）からなる。
保持体５は熱膨張係数の小さい材料で形成するのが好ましい。
【００５５】
ＶＨＧ４の形状は入射面と出射面が平面として確保できれば他の面、例えば側面等は任意の面形状を採り得る。ＶＨＧ４は段付筒状開孔１３内に任意の固着手段、例えば圧入、接着剤を用いた貼着等により固着する。
保持体５は、この保持体５全体の揺動軸支部として機能する両側裁断球状部８と、この両側裁断球状部８の一側裁断面に一体的に形成された柱状部９を備える。
【００５６】
保持体５には、その柱状部９の長さ方向に沿って、柱状部９の一端から両側裁断球状部８の内部に向かって段付筒状開孔１３と、この段付筒状開孔１３の周囲に有底筒状開孔１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが設けられている。段付筒状開孔１３には、両側裁断球状部８の柱状部９側と反対側の裁断面に開口する出射口部１４が連設されている。
【００５７】
段付筒状開孔１３の断面形状と出射口部１４の断面形状は、両開孔１３と１４がレーザー光の光軸と交わる条件を満たす限り、任意の形状を採り得る。好ましくは、段付筒状開孔１３と出射口部１４の断面形状（柱状部９の長さ方向と直交する方向の面形状）は、対応して、細長い形状に構成される。さらに好ましい例として、実施例１では、段付筒状開孔１３の断面形状は略長円形状（円を一軸方向に引っ張って伸ばした形状）で、出射口部１４の断面形状はＩ字状形状に形成されている。
【００５８】
入射光を効率よく取り込むために、段付筒状開孔１３の柱状部側の開口径は出射口部１４の開口径と比べ大径に形成される。出射口部１４は透過光が再度ＶＨＧ４に入射することを抑制するために小径に形成されている。
【００５９】
段付筒状開孔１３の底部には段部１５が形成されている。段付筒状開孔１３内には、この段部１５に当接するようにしてＶＨＧ４が位置決め固定される。ＶＨＧ４は、両側裁断球状部８の球形の略中心を占めるように配置される。この構成により、あおり角調整時、両側裁断球状部８が上下基体６ａ、６ｂ内の弧状凹部１９ａ、１９ｂ内で回動しても、ほとんどその位置が変動しない両側裁断球状部８の球形の中心にＶＨＧ４が配置されることになるので、あおり角調整時の位置ずれ変動が少なくなり、調整がより容易且つより正確に行うことができるようになる。
【００６０】
このような調整時の都合から、両側裁断球状部８の両側裁断面は、この球状部の球形の中心から、この中心を通って延ばした垂線が裁断面と交わる点までの距離が等しくなるように形成することが好ましい。
【００６１】
柱状部９は、その長さ方向の一端を両側裁断球状部８の一方の裁断側に一体成形する。なお、保持体５は１体成形品であるが、説明の都合上、保持体５を両側裁断球状部８と  柱状部９に分離している。
これにより、両側裁断球状部８を揺動軸とすることにより、ＶＨＧ４の位置ずれを少なくすると共に、他端の柱状部９の揺動操作だけによってあおり角調節をより容易に且つより正確に行えるようにできる。
【００６２】
以上述べたように、本発明の実施例１のＶＨＧ固定装置１は、上基体６ａと下基体６ｂに設けた粗調節ネジ２１ａと２１ｂによってＶＨＧ装着体２の両側裁断球状部８を粗係止することができるので、あおり角の粗調整を容易に行うことができるようになる。
また、ＶＨＧ固定装置１のガイドリング７に、ガイドリング７の中心軸に向かってガイドリング７外側から対称に複数本の微調節ネジ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを螺合自在に設けたので、ガイドリング７内に配置されるＶＨＧ装着体２の柱状部９を対称な方向からバランス良く微細に位置調節できるようになる。
【００６３】
（あおり角調整）
予め粗調整ネジおよび微調整ネジを適宜ゆるめておき、まず、有底筒状開孔Ｌ１〜Ｌ３の内の任意の１つ内に棒状の操作具（例えば、鉛筆等）を挿入し、両側裁断球状部８を回動中心として柱状部を適宜角度揺動し、段付筒状開孔１３から入射したレーザー光がＶＨＧ４で反射してレーザー光を増幅することができる角度（レーザー光をモニターしながら揺動角度を測定する等の手段によっておおよその高出力角度を求める）にする。
この状態で粗調整ネジを締め付ける。
次に、４本の微調整ネジを調整して上記モニター出力が最高出力になるようにする。
【００６４】
（温度調節構造）
図２（ｃ）〜（ｅ）に示すように、ＶＨＧ装着体２の有底筒状開孔１２ａおよび１２ｂには、内部にヒーター４０ａ、４０ｂを挿入配置する。有底筒状開孔１２ｃには、サーミスタ４１を挿入配置する。
このヒーター４０ａ、４０ｂおよびサーミスタ４１を制御装置に電気的に接続して温度制御回路を構成する。
ヒーター４０ａ、４０ｂおよびサーミスタ４１を用いて制御装置により、ＶＨＧ装着体２およびＶＨＧ４の温度をコントロールする。ＶＨＧ４の回折格子周期は、昇温によりＶＨＧ素子が膨張することにより大きくなり、降温によりＶＨＧ素子が収縮することにより小さくなる。このため、回折する光の波長は可変となり、制御することができるようになる。
【００６５】
図９は、本発明のＶＨＧシステムを構成する制御装置の制御態様を説明する説明図である。
本発明のＶＨＧシステムは、図９や図１１に示すように、ＶＨＧ固定装置１を用いて回折光の諸特性を測定するために、制御装置により各種制御や測定データの送受信等が実行される各種温度調節器、加熱器、温度計測器、波長計測手段、光パワー計測手段、角度計測手段や角度調節手段等を必要に応じて適宜含む。
図９のＶＨＧシステムにおける制御装置４４は、少なくとも入出力機能と演算機能を有するもので構成され、例えばマイクロコンピュータが好ましい。
制御装置４４には、以下の（１）〜（６）の回路が必要に応じて接続される。
（１）  制御装置４４には、ＶＨＧ用温度調節器５４を介してヒーター４０ａ、４０ｂおよびサーミスタ４１が制御可能に接続される。ＶＨＧ用温度調節器５４は、コントローラ５４ａ、変換器５４ｂ、電源５４ｃからなる。コントローラ５４ａは、サーミスタ４１からの温度測定データを制御装置４４へ伝送し、制御装置４４からの制御信号を変換器５４ｂへ伝送して電源５４ｃからの加熱用電力を適切に制御してヒーター４０ａ、４０ｂへ給電する。変換器５４ｂとして、インバータやＡＣ−ＤＣ変換器等が適宜適用できる。また、電源を直流とした場合には、ＤＣコンバータやチョッパー等が適宜適用できる。
【００６６】
（２）  制御装置４４には、ＬＤＡ用温度調節器５３を介してヒーター４０ｃ、４０ｄおよびサーミスタ４１ｂが制御可能に接続される。ＬＤＡ用温度調節器５３は、コントローラ５３ａ、変換器５３ｂ、電源５３ｃからなる。コントローラ５３ａは、サーミスタ４１ｂからの温度測定データを制御装置４４へ伝送し、制御装置４４からの制御信号を変換器５３ｂへ伝送して電源５３ｃからの加熱用電力を適切に制御してヒーター４０ｃ、４０ｄへ給電する。変換器５３ｂは上記変換器５４ｂと同様のものが適宜適用可能である。
（３）  制御装置４４には、波長計測手段５７、例えば、ファイバー分光計が接続される。ＶＨＧ４を透過回折した光の光波長スペクトルをこの波長計測手段５７で採取し、制御装置４４へ伝送する。
【００６７】
（４）  制御装置４４には、必要に応じて、光パワー計測手段５６、例えば、光パワーメーターが接続される。ＶＨＧ４を透過回折した光の光パワーをこの光パワー計測手段５６で採取し、制御装置４４へ伝送する。
（５）  制御装置４４には、必要に応じて、角度計測手段４５が接続される。角度計測手段４５として、基体３およびガイドリング７に対するＶＨＧ装着体２の位置決め角度を、粗調整ネジ２１ａ、２１ｂおよび微調整ネジ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの螺入長さの組合せデータとして自動で測定する。例えば、極微小な長さを測定できる光学的手段やマイクロゲージ等で自動的に測定する。測定対象はネジの頭の位置が好ましい。螺入及び螺脱操作は、手動操作又はモータ等による電動操作が可能である。
【００６８】
（６）  制御装置４４には、必要に応じて、角度調節手段４６が接続される。角度調節手段４６は、粗調整ネジ２１ａ、２１ｂおよび微調整ネジ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの螺入（ネジ込み及びネジはずし）操作を、角度計測手段４５のデータに基づいてフィードバック制御等の所定の制御を伴ってモータ等による電動で行う機能を有する。
【００６９】
（温度制御動作）
この制御装置における、希望するレーザー回折波長を出力させるための温度制御動作は、例えば、以下のような制御フローで行われる。
図１０に本発明の制御装置の制御フローを示す。
まず、予め、ＶＨＧ４を取り付けたＶＨＧ装着体２に対し、少なくともサーミスタ４１の計測温度、ＶＨＧ４を透過した回折光の波長、等を測定し、これらの測定値の対応関係を示す温度−波長特性テーブルを作成し適宜記憶しておく。更に、必要に応じて、ヒーター４１ａ、４１ｂの通電電力値、回折光の光パワー値等も相関テーブルに記憶しておく。ステップ（手順）はＳと略記する。
【００７０】
スタート
（１）  予め採取してあったサーミスタ４１の計測温度Ｔｉとレーザー回折光の波長Ｗの対応関係を示す温度−波長相関テーブルを読み込む（Ｓ１）。
（２）  任意の回折光の波長Ｗｓを設定する（Ｓ２）。
（３）  温度−波長相関テーブルから設定波長Ｗｓに対応するサーミスタ温度Ｔｓを読み込み、設定する（Ｓ３）。
（４）  サーミスタ４１の測定温度Ｔを取り込む（Ｓ４）。
（５）  Ｔｓ−Ｔ≧０か（Ｙｅｓ）、否か（Ｎｏ）を判断し、Ｙｅｓの場合、次のＳ６へ進み、Ｎｏの場合、Ｓ１２へ進む（Ｓ５）。
（６）  Ｔｓ−Ｔ＝０か（Ｙｅｓ）、否か（Ｎｏ）を判断し、Ｙｅｓの場合、次のＳ７へ進み、Ｎｏの場合、Ｓ１１へ進む（Ｓ６）。
（７）  増減のない、同じ電力をヒーター４１ａ、４１ｂへ給電する（Ｓ７）。
（８）  測定されたＶＨＧを透過して出力された回折光の波長Ｗを取り込む（Ｓ８）。
（９）  Ｗｓ−Ｗ＝０か（Ｙｅｓ）、否か（Ｎｏ）を判断し、Ｙｅｓの場合、次のＳ１０へ進み、Ｎｏの場合、Ｓ５へ進む。
（１０）  この回折光の取得を行うための計測スイッチがＯＮか（Ｙｅｓ）、ＯＦＦか（Ｎｏ）を判断し、Ｙｅｓの場合、Ｓ７へ進み、Ｎｏの場合、終了する。
（１１）  ヒーター４１ａ、４１ｂへの加熱用の電力を増加させる。増加方法は、「Ｔｓ−Ｔ」の偏差に応じて増加させる態様、一定値で増加させる態様、フィードバック、フィードフォワード等の任意の態様をとることができる。
（１２）  ヒーター４１ａ、４１ｂへの加熱用の電力を減少させる。減少方法は、「Ｔｓ−Ｔ」の偏差に応じて減少させる態様、一定値で減少させる態様、フィードバック、フィードフォワード等の任意の態様をとることができる。
終了
【００７１】
（実験結果）
図１１は、図１の本発明のＶＨＧ固定装置を用いたＬＤＡの狭帯域化の実験回路図である。
レーザーダイオードアレイ（ＬＤＡ）５１を備えたペルチェクーラー５２は、ＬＤＡ用温度調節器５３により温度調節される。ＶＨＧを有するＶＨＧ装着体２を可動自在に収納したガイドリング７および基体６は、ＶＨＧ固定装置として組み立てられ、ＶＨＧ装着体２のヒーター４０ａおよび４０ｂや、サーミスタ４０にはＶＨＧ用温度調節器５４が接続される。
ＬＤＡ５１からのレーザー光は、ＶＨＧ装着体２の段付筒状開孔１３に設けたＶＨＧ４を透過し出射口部１４からレーザー発振光５９となって出射し、オプティカルウェッジ基板５５で一部反射および一部透過する。オプティカルウェッジ基板５５を透過したレーザー光は光パワーメーター５６で計測する。また、オプティカルウェッジ基板５５で一部反射させたレーザー発振光５９は、受光器６０で受光し、ファイバー分光計５７で光波長のスペクトル分析を行う。その分析結果を光波長スペクトル表示装置５８で表示する。
【００７２】
ＬＤＡ用温度調節器５３やＶＨＧ用温度調節器５４は、それぞれ単体で温度調節機能を備えるように構成するか、又は、図１１中に点線で示されているように温度調節プログラムを備えた制御装置４４に信号ケーブルで接続し、温度調節プログラムにより所定波長となるように温度制御されるように構成することができる。
半導体レーザーアレイ（ＬＤＡ）から光出力を得るには、ＬＤＡモジュール５１の陽極−陰極間に数十Ａの電流を流す。好ましくは、ＬＤＡモジュール５１全体の温度を一定に保つことで、安定した出力を得るようにする。
ＬＤＡモジュール５１のエミッターからの発振中心波長はモジュールの温度によって変化する。ここでは、コヒーレント社のＨ型パッケージＬＤＡ（Ｂ１−７９−４０．０Ｃ−１９−３０−Ａ）の３０Ｗ出力のものを用いたが、ＬＤＡの温度を３０℃から４２℃まで変化させると、７９３．５ｎｍから７９７．２ｎｍまで変わる。また、ＶＨＧを作用させる前のＬＤＡの発振スペクトルは、線幅は、５ｎｍ（ＦＷＨＭ）あり、Ｒｂ（ルビジウム）原子の遷移を励起に用いるには、かなり広幅である。
【００７３】
ＬＤＡ温度調節には、例えば熱電子工業（株）製のペルチェクーラー５２、ＬＤＡ用温度調節器５３を使用した。このペルチェクーラー５２の上に上記３０Ｗ  ＬＤＡモジュール５１をマウントした。また、ＬＤＡ発光面の前に図１のＶＨＧ固定装置（ＶＨＧホルダー）１を設置した。こうしてＬＤＡからの出射光のうち、ＶＨＧによる０次回折光（反射光）を、直接に発光点に戻す。
ここで用いているＶＨＧ素子には、例えばＯＮＤＡＸ（ＴＭ）社製の７９４．５ｎｍ（室温で）用で、反射率２２．５％のものを使用した。
また、図１のＶＨＧ固定装置（ＶＨＧホルダー）１のＶＨＧ装着体２には、ヒーター４０ａ、４０ｂとサーミスタ４１が挿入配置されており、ＶＨＧ用温度調節器５４により、回折光波長の微調整が可能となっている。この戻り光がＬＤＡの発光点に作用して、ＬＤＡの各発光点の発振波長が戻り光の波長にロックされる（インジェクション）。
【００７４】
一方、ＶＨＧを透過してくる光は、殆どを占めるので、狭帯域化ＬＤＡの発振光５９として、トータルパワーと光波長スペクトルを測定できる。ここでは、光パワーメーター５６で、全出力をモニターしながら、オプティカルウェッジ基板５５で一部、反射させて取り出してファイバー分光計５７、例えば、オーシャンフォトニクスＨＲ−４０００を使用して、光波長スペクトルを採取し、モニターとなる光波長スペクトル表示装置５８に表示した。
【００７５】
図１２および図１３に、本発明のＶＨＧ装着体を用いた狭帯域化ＬＤＡの光波長スペクトルと、ＶＨＧを作用させないＬＤＡのみの同スペクトルを示す。
図１２は、本発明のＶＨＧ装着体を用いた３４℃でのＬＤＡのみとＶＨＧ狭帯域化後のスペクトルを示す。図１２の特性データのサンプリング値を下記表１に示す。表中の「Ｗａｖｅ  ｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ」はｎｍ単位の波長、「ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ（ａ．ｕ．）」は任意単位の強度、「ＬＤＡ  ｗｉｔｈ  ＶＨＧ」はＶＨＧを備えたＬＤＡ、「ＬＤＡ  ｂａｒｅ」はＬＤＡのみを意味する。
【００７６】
【表１】
2009218454.tif 000003
図１３は、本発明のＶＨＧ装着体を用いた４２℃でのＬＤＡのみとＶＨＧ狭帯域化後のスペクトルを示す。図１３の特性データのサンプリング値を下記表２に示す。
【００７７】
【表２】
2009218454.tif 000004
図１２の３４℃の特性の場合は、ＬＤＡのみ（ＬＤＡ  ｂａｒｅ）の特性の中心波長は、ＶＨＧを用いたＬＤＡ（ＬＤＡ  ｗｉｔｈ  ＶＨＧ）の特性の中心波長とほぼ一致している。
【００７８】
図１３の４２℃の特性の場合では、ＬＤＡのみ（ＬＤＡ  ｂａｒｅ）の中心波長は、ＶＨＧを用いたＬＤＡ（ＬＤＡ  ｗｉｔｈ  ＶＨＧ）の特性の中心波長から大きくずれているにも関わらず、ＶＨＧを用いたＬＤＡ（ＬＤＡ  ｗｉｔｈ  ＶＨＧ）の特性は７９４．５ｎｍにピークがあり、図１２のＶＨＧを用いたＬＤＡ（ＬＤＡ  ｗｉｔｈ  ＶＨＧ）の特性の中心波長とほぼ一致する。
このように図１２と図１３のＶＨＧを用いたＬＤＡ（ＬＤＡ  ｗｉｔｈ  ＶＨＧ）の特性の中心波長の特徴は、ほぼ一致することから、ＶＨＧを用いたＬＤＡはＶＨＧによるインジェクションと狭帯域化の効果を現しているといえる。
【実施例２】
【００７９】
本発明の実施例２は、実施例１と比べ、基体を隙間を設けた形状に一体成形し、ＶＨＧ装着体の保持体を上下に２分割し、微調整ネジの配置を上下左右とした例を示す。
本発明の実施例２の全体を図１４および図１５に基づき説明する。
図１４は本発明のＶＨＧ固定装置の実施例２を筒体側からみた斜視図である。
図１５は図１４の実施例２を両側裁断球状部側からみた斜視図である。
実施例２は実施例１と比べ以下の構成に特徴を有する。
【００８０】
実施例２の一体型基体４７は、実施例１の分離型基体の上基体と下基体を弧状凹部の一方側にある突き合わせ面のみで一体成形等の手段により一体的に連結し、他方側にある突き合わせ面間に隙間４２を形成するように構成する。この結果、連結する前の上基体と下基体に相当する部分の上基体部４７ａと下基体部４７ｂにより一体型基体４７が構成される。この隙間４２が変化するように上基体部４７ａと下基体部４７ｂをネジで締め付け固定する。この隙間４２の間隔調整により上基体部４７ａと下基体部４７ｂによる保持体５ａ、５ｂの締め付け固着の程度を調整する。
【００８１】
このように、基体を一方側にある突き合わせ面で一体的に略コ字状に連結した形状に一体形成したので、実施例１に於けるようにリングを介して別体の上基体部６ａと下基体部６ｂをネジで締め付け固定する手間を省くことができ、かつ精度良く一体に構成することができる。
また、隙間４２を介して上基体部６ａと下基体部６ｂをネジ２２で締め付け固定するので、その際、保持体５を容易に仮止めすることができる。
【００８２】
ガイドリング７ａは、半径方向の厚みが比較的厚い（微調整ネジが柱状部を締め付け固定できる程度の雌ねじ部を形成できる程度の厚さ）リング状の板体からなり、その側面に斜めに中心角９０度間隔で交差する位置に合計４本の微調整ネジ２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈが設けてある。このように、微調整ネジネジ２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈが一体型基体４７の四隅へ伸びるように斜めに設けられているので、ガイドリング７および４本の微調整ネジが占める空間の面積を、一体型基体４７の面積内に収めることができ、実施例１のものより小さくすることができる。
【００８３】
ガイドリング７ａの微調整ネジ２３ｆと２３ｇの間には、ガイドリング７ａを一体型基体４７の下基体部４７ｂに締着するためのボルト締着孔１６ｅ、１６ｆが設けられている。ボルト締着孔１６ｅ、１６ｆは、下基体部４７ｂにも連続して設けられる。
【００８４】
保持体５ａ、５ｂは段付筒状開孔４３の長さ方向に沿って等しく２分割されている。段付筒状開孔４３の断面形状を長方形にし、入射側開口と出射側の出射口部４８の形状を略揃えてある。図１４の両側裁断球状部の端面には、有底筒状開孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃが形成されている。このように、保持体５ａ、５ｂは段付筒状開孔４３の長さ方向に沿って２分割されているので、段付筒状開孔４３の構成が実施例１のような孔ではなく凹溝となる。このため、実施例２の保持体は製造容易になると共に、ＶＨＧの段付筒状開孔内への配置が実施例１の孔ではなく凹溝内への簡単な押し込みで済むようになり容易になる。
【００８５】
（あおり角調整）
予め、型絞めネジ２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ、粗調整ネジ２１ａ、２１ｂおよび微調整ネジ２３ａ〜２３ｈを適宜ゆるめておき、まず、有底筒状開孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃ内にヒーターやサーミスタ等に接触せずに棒状の操作具（例えば、鉛筆等）を挿入し、両側裁断球状部８を回動中心として柱状部９を適宜角度揺動し、段付筒状開孔１３から入射したレーザー光がＶＨＧ４で反射してレーザー光を増幅することができる角度（レーザー光をモニターしながら揺動角度を測定する等の手段によっておおよその高出力角度を求める）にする。
【００８６】
この状態で粗調整ネジ２１ａ、２１ｂを締め付ける。次に、４本の微調整ネジ２３ａ〜２３ｈを調整して上記モニター出力が最高出力になるようにする。
（その他）
以上述べた各実施例は、本発明の一部を例示するものであり、本発明を構成する部品は、その所期の機能を奏するように組み合わせる限りにおいて、各実施例の組合せを越えて開示の範囲において適宜組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明のＶＨＧ固定装置の実施例１を筒体側からみた斜視図である。
【図２】本発明のＶＨＧ装着体の構成図である。図２（ａ）はＶＨＧ透過光の出射側からみたＶＨＧ装着体の斜視図、図２（ｂ）はＶＨＧ装着体の側面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のａ−ａ側から見た側面図、図２（ｄ）は図２（ｃ）のｃ−ｃ断面図、図２（ｅ）は図２（ｂ）のｂ−ｂ側から見た側面図である。
【図３】本発明の上基体の一例であって、図１の上基体の構成図である。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｄ−ｄ線での断面図、図３（ｃ）は正面図、図３（ｄ）は側面図、図３（ｅ）は斜視図である。
【図４】本発明の下基体の一例であって、図１の下基体の構成図である。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｅ−ｅ線での断面図、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）は側面図、図４（ｅ）は斜視図である。
【図５】本発明のガイドリングの一例であって、図１のガイドリングの構成図である。図５（ａ）は正面図である図５（ｂ）のｇ−ｇ線での断面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のｆ−ｆ線での断面図である。
【図６】本発明の粗調整ネジ用ネジの一例であって、図１の粗調整ネジ用ネジの構成図である。図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のｈ−ｈ線での断面図である。
【図７】本発明の取付台の一例であって、図１の取付台の構成図である。図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図である。
【図８】は本発明のリングの一例であって、図１のリングの構成図である。図８（ａ）は図８（ｂ）のｉ−ｉ線での断面図、図８（ｂ）は平面図である。
【図９】は、本発明のＶＨＧシステムにおける制御装置の制御態様を説明する説明図である。
【図１０】本発明の制御装置の制御フローである。
【図１１】図１の本発明のＶＨＧ固定装置を用いたＬＤＡの狭帯域化の実験回路図である。
【図１２】本発明のＶＨＧ装着体を用いた３４℃でのＬＤＡのみとＶＨＧ狭帯域化後のスペクトルを示す。
【図１３】本発明のＶＨＧ装着体を用いた４２℃でのＬＤＡのみとＶＨＧ狭帯域化後のスペクトルを示す。
【図１４】本発明のＶＨＧ固定装置の実施例２を筒体側からみた斜視図である。
【図１５】図９の実施例２を両側裁断球状部側からみた構成図である。
【図１６】従来のレーザー装置の構成図を示す。
【図１７】従来のＶＨＧ固定装置の斜視図である。
【図１８】従来のＶＨＧ固定装置の正面図である。
【図１９】従来のＶＨＧ固定装置の側面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    ＶＨＧ固定装置
２    ＶＨＧ装着体
３    支持体
４    ＶＨＧ
５    保持体
６    分離型基体
６ａ  上基体
６ｂ  下基体
７    ガイドリング
８    遥動軸部
９    遥動部
１２ａ〜ｃ  有底筒状開孔
１３、４３  段付筒状開孔
１４、４８  出射口部
１５  段部
１６ａ〜ｆ  ボルト締着孔
１７  取付台
１８  凹部
１９ａ、１９ｂ  弧状凹部
２１ａ、２１ｂ  粗調整ネジ
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ  型締めネジ
２３ａ〜ｈ  微調整ネジ
２４ａ、２４ｂ  粗調整ネジ用ネジ穴
２５ａ、２５ｂ  型締めネジ用孔
２６ａ、２６ｂ  型締めネジ用ネジ穴
２７ａ、２７ｂ  取付部
２８ａ、２８ｂ  取付ネジ用孔
２９ａ、２９ｂ  ガイドリング取付ネジ用ネジ孔
３０  軸中心
３１ａ、３１ｂ  平坦面
３２ａ、３２ｂ  ガイドリング取付ネジ用孔
３３ａ、３３ｂ  微調整ネジ用ネジ穴
３４    ヘッド
３５    押さえ部
３６ａ、３６ｂ  取付ネジ用ネジ穴
３７ａ、３７ｂ  固定ネジ用孔
３８    リング  
３９    円筒状開孔
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ  ヒーター
４１、４１ｂ    サーミスタ
４２    隙間
４３    筒状開孔    
４４    制御装置
４５    角度計測手段
４６    角度調節手段
４７    一体型基体
４７ａ    上基体部
４７ｂ    下基体部
５１    ＬＤＡ（レーザーダイオードアレイ）
５２    ペルチェクーラー
５３、５３ａ、５３ｂ、５３ｃ    ＬＤＡ用温度調節器
５４、５４ａ、５４ｂ、５４ｃ    ＶＨＧ用温度調節器
５５    オプティカルウェッジ基板
５６    光パワーメーター
５７    ファイバ−分光計
５８    光波長スペクトル表示装置
５９    レーザー発振光
６０    受光器
【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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