JPH01100403A - Light source apparatus for interferometer - Google Patents

Light source apparatus for interferometer

Info

Publication number
JPH01100403A
JPH01100403A JP62258050A JP25805087A JPH01100403A JP H01100403 A JPH01100403 A JP H01100403A JP 62258050 A JP62258050 A JP 62258050A JP 25805087 A JP25805087 A JP 25805087A JP H01100403 A JPH01100403 A JP H01100403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light source
light
laser beam
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62258050A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Hori
信男 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Priority to JP62258050A priority Critical patent/JPH01100403A/en
Publication of JPH01100403A publication Critical patent/JPH01100403A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To miniaturize a laser head and to prevent the generation of the shift of an optical axis by environmental change, by guiding the laser beam emitted from a laser beam source to a plane-of-polarization preserving fiber. CONSTITUTION:The laser beam condensed by a condensing lens part is introduced into a plane-of-polarization preserving fiber 5. One end part 5a of the plane-of-polarization preserving fiber 5 is connected to the laser head 3 provided to a stage 1 and the laser beam propagating through the plane-of-polarization preserving fiber 5 is emitted from one end part 5 thereof and converted to parallel beam by a collimator lens 4 to be introduced into an interference optical system 2. Since the laser head 3 is constituted of the collimator lens 4 and one end part 5a of the plane-of-polarization preserving fiber 5, miniaturization and wt. reduction are achieved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、少なくとも2光束に分けて干渉させる干渉
部にレーザ光を供給する干渉計用光源装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a light source device for an interferometer that supplies a laser beam to an interference section that divides the beam into at least two beams and causes them to interfere.

(従来の技術) 第9図は、従来の干渉計用光源装置を備えた光干渉計の
概略構成図であり、図において、51はステージで、こ
のステージ51には干渉光学系52と、この干渉光学系
52に対してレーザ光を射出するレーザヘッドであるガ
スレーザ装置53とが設置されている。54はガスレー
ザ装置53が射出するレーザ光の波長を安定に保たせる
波長安定化制御部で、この波長安定化制御部54とガス
レーザ装置53(レーザヘッド)とで干渉計用光源装置
が構成されている。55はレシーバ52aが受光する干
渉光から移動鏡52bの移動距離を演算するとともにこ
の演算した移動距離を表示部55aに表示させる演算装
置である。52dは参照鏡、52cは参照光束と測定光
束に分割する分割器である。
(Prior Art) FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an optical interferometer equipped with a conventional interferometer light source device. In the figure, 51 is a stage, and this stage 51 includes an interference optical system 52 and A gas laser device 53 that is a laser head that emits laser light to the interference optical system 52 is installed. Reference numeral 54 denotes a wavelength stabilization control unit that stably maintains the wavelength of the laser light emitted by the gas laser device 53. This wavelength stabilization control unit 54 and the gas laser device 53 (laser head) constitute an interferometer light source device. There is. Reference numeral 55 denotes a calculation device that calculates the movement distance of the movable mirror 52b from the interference light received by the receiver 52a and displays the calculated movement distance on the display section 55a. 52d is a reference mirror, and 52c is a splitter that divides the beam into a reference beam and a measurement beam.

いま、ガスレーザ装置53からレーザ光を射出させて移
動鏡52bを移動させていくと、レシーバ52aの受光
面にレーザ光の干渉による明暗が生じ、その明暗の数を
演算装置55がカウントして移動鏡52bの移動距離が
測定される。
Now, when a laser beam is emitted from the gas laser device 53 and the movable mirror 52b is moved, brightness and darkness occur on the light receiving surface of the receiver 52a due to the interference of the laser beam, and the calculation device 55 counts the number of brightness and darkness and moves the mirror 52b. The distance traveled by mirror 52b is measured.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、移動鏡52bの移動距離を精度よく測定する
にはガスレーザ装置53.移動鏡52b、レシーバ52
a等の光軸合わせが高精度に行われていなければならな
い。しかし、上記装置にあっては、ガスレーザ装置53
は大型で重量が大きいのでその自重によってステージ5
1がたわんでくるため、高精度に光軸合わせしたそれら
の光軸がずれてきて、測定誤差が大きくなってしまうと
いう問題があった。また、ガスレーザ装置53をステー
ジ51から離し、ガスレーザ装置1i53から射出され
るレーザ光を反射鏡によって干渉光学系52に導くもの
が提案されているが、ステージ51のたわみはなくなる
ものの、その反射鏡の反射面の向きが環境の変化にとも
なって変化して各光軸がずれてくるので、環境変化に弱
いという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in order to accurately measure the moving distance of the movable mirror 52b, the gas laser device 53. Movable mirror 52b, receiver 52
Optical axes such as a must be aligned with high precision. However, in the above device, the gas laser device 53
Since it is large and heavy, its own weight will cause it to reach stage 5.
1 becomes deflected, the optical axes of these optical axes, which have been aligned with high precision, become misaligned, resulting in a problem in which measurement errors become large. Furthermore, it has been proposed to separate the gas laser device 53 from the stage 51 and guide the laser beam emitted from the gas laser device 1i53 to the interference optical system 52 using a reflecting mirror. Since the direction of the reflective surface changes with changes in the environment and the optical axes shift, there is a problem that it is vulnerable to changes in the environment.

また、半導体レーザを使用したものが提案されているが
、この場合、発振波長が注入電流や動作温度の影響を受
は易いので発振波長を安定化させる必要がある。この発
振波長の安定化を図るための制御に、波長基準となるフ
ァブリペロ・エタロン板、原子・分子吸収セル等のいず
れかが必要であり、更にハーフミラ−2反射鏡、集光レ
ンズ等が必要である。また、動作温度を安定化させるた
めに冷却素子、これに付随するサーミスタ等が必要とな
る。このため、半導体レーザ自体は超小型であるがステ
ージに載置されるレーザヘッドは殆ど小型化されず5上
記問題点を解決することができなかった。
Further, a device using a semiconductor laser has been proposed, but in this case, the oscillation wavelength is easily affected by the injection current and operating temperature, so it is necessary to stabilize the oscillation wavelength. Control to stabilize this oscillation wavelength requires either a Fabry-Perot etalon plate, an atomic/molecular absorption cell, etc., which serves as a wavelength standard, and a half mirror 2 reflector, a condensing lens, etc. be. In addition, a cooling element, an accompanying thermistor, etc. are required to stabilize the operating temperature. For this reason, although the semiconductor laser itself is extremely small, the laser head mounted on the stage has hardly been miniaturized, making it impossible to solve the above-mentioned problems.

(発明の目的) そこで、この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、レーザヘッドを小型にすることができるとともに環
境の変化によって光軸のずれを生じさせない干渉計用光
源装置を提供することを目的とする。
(Object of the Invention) Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a light source device for an interferometer that allows the laser head to be made smaller and does not cause deviation of the optical axis due to changes in the environment. The purpose is to

(問題点を解決するための手段) この発明は、上記問題点を解決するために、レーザ光を
射出するレーザ光源部と、前記レーザ光源部からのレー
ザ光を受取り、少なくとも2光束に分けて干渉させる干
渉部へ導く偏波面保存ファイバーとを備えたものである
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a laser light source unit that emits a laser beam, and receives the laser light from the laser light source unit and divides the laser beam into at least two beams. It is equipped with a polarization-maintaining fiber that leads to an interference section that causes interference.

(作 用) 上記の構成であるから、レーザ光源から射出されたレー
ザ光は偏波面保存ファイバーによって干渉部に導かれる
(Function) With the above configuration, the laser light emitted from the laser light source is guided to the interference part by the polarization maintaining fiber.

(実施例) 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図は、この発明に係わる干渉計用光源装置を実施し
た光干渉装置の光学系の配置を示した概念図であり、第
1図において、1は干渉光学系2を載置したステージ、
3はその干渉光学系2に対してレーザ光を射出するレー
ザヘッドで、これにはコリメータレンズ4が設けられて
いる。上記干渉光学系2は従来と同様に分割器2a、参
照鏡2b。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the arrangement of an optical system of an optical interference device that implements a light source device for an interferometer according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a stage on which an interference optical system 2 is mounted;
A laser head 3 emits a laser beam to the interference optical system 2, and is provided with a collimator lens 4. The interference optical system 2 includes a divider 2a and a reference mirror 2b as in the conventional case.

移動fi2c、受光センサ2d等から構成されている。It is composed of a moving fi2c, a light receiving sensor 2d, etc.

6は半導体レーザ装置、7は半導体レーザ装置6が発す
るレーザ光の発振波長を安定化する波長安定化制御装置
、8は干渉光学系2の移動鏡2aの移動距離を演算し、
この演算した移動距離を表示部8aに表示させる演算装
置、9は電源である。
6 is a semiconductor laser device; 7 is a wavelength stabilization control device that stabilizes the oscillation wavelength of the laser light emitted by the semiconductor laser device 6; 8 is a device that calculates the moving distance of the movable mirror 2a of the interference optical system 2;
A calculation device 9 is a power source that displays the calculated movement distance on the display section 8a.

そして、これら半導体レーザ装置6.波長安定化制御装
置7.演算装置8等は1つのケースKに収められている
。ところで、半導体レーザ装置6゜波長安定化制御装置
7.後述する偏波面保存ファイバ=5等で干渉計用光源
装置が構成される。
These semiconductor laser devices 6. Wavelength stabilization control device7. The arithmetic unit 8 and the like are housed in one case K. By the way, the semiconductor laser device 6° wavelength stabilization control device 7. A light source device for an interferometer is constituted by a polarization maintaining fiber 5, which will be described later.

第2図は上記半導体レーザ装置6の概略構成図を示した
ものであり、図において、11は半導体レーザ、13は
半導体レーザ11を強制的に冷却する電子冷却素子、1
4は放熱板、15は半導体レーザ11の温度を検出する
サーミスタである。 16は半導体レーザ11から射出
されるレーザ光を平行光束にするコリメータレンズ部、
17はコリメータレンズ部16によって平行光束にされ
た光束を分割するハーフミラ−118はレーザ光の波長
の変動を検出する波長基準の役割をもつフィルタ、19
はフィルタ18を透過した光束を集束させるコンデンサ
レンズ、20はコンデンサレンズ19によって集束され
た光束を受光する受光センサであり、この受光センサ2
0によって発振波長の変動がモニターされる。そして。
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the semiconductor laser device 6. In the figure, 11 is a semiconductor laser, 13 is an electronic cooling element for forcibly cooling the semiconductor laser 11, and 1
4 is a heat sink, and 15 is a thermistor for detecting the temperature of the semiconductor laser 11. 16 is a collimator lens unit that converts the laser beam emitted from the semiconductor laser 11 into a parallel beam;
17 is a half mirror that splits the parallel light beam made into a parallel light beam by the collimator lens section 16; 118 is a filter that serves as a wavelength standard for detecting fluctuations in the wavelength of the laser beam; 19;
2 is a condenser lens that focuses the light beam transmitted through the filter 18; 20 is a light receiving sensor that receives the light beam focused by the condenser lens 19;
0 monitors the fluctuation of the oscillation wavelength. and.

前記波長安定化制御装置7はその受光センサ20の出力
信号に基づいて半導体レーザ11の注入電流を制御して
発振波長の安定化を図るようになっている。すなわち、
レーザ光の発振波長が何らかの原因で変動した場合、フ
ィルタ18を透過する光束は波長の変動に応じて減衰さ
れるので受光センサ2G・の出力信号が小さくなり、波
長安定化制御装置E7はその出力信号に基づいて発振波
長の変動が小さくなる方向に注入電流を迅速に制御する
The wavelength stabilization control device 7 controls the injection current of the semiconductor laser 11 based on the output signal of the light receiving sensor 20, thereby stabilizing the oscillation wavelength. That is,
If the oscillation wavelength of the laser beam fluctuates for some reason, the light beam passing through the filter 18 is attenuated according to the wavelength fluctuation, so the output signal of the light receiving sensor 2G becomes smaller, and the wavelength stabilization control device E7 adjusts its output. Based on the signal, the injection current is quickly controlled in a direction that reduces fluctuations in the oscillation wavelength.

21はハーフミラ−17を透過した光束を分割するハー
フミラ−122はその八−フミラー21で分割された光
束を集束させるコンデンサレンズ、23はコンデンサレ
ンズ22によって集束された光束を受光する受光センサ
で、この受光センサ23によって発振出力の変動がモニ
ターされる。前記波長安定化制御装置7はその受光セン
サ23の出力信号に基づいて電子冷却素子13に流れる
電流を制御して発振出力を安定に保つように半導体レー
ザ11の動作温度を調整するようにもなっている。24
はハーフミラ−21を透過した光束を集束させる集束レ
ンズ部で、通常、偏波面保存ファイバーのNAは極めて
小さいので、この集束レンズ部24の焦点距離はコリメ
ータレンズ部16の焦点距離以上になっている。
21 is a condenser lens that divides the light beam transmitted through the half mirror 17; a half mirror 122 is a condenser lens that focuses the light beam divided by the 8th mirror 21; 23 is a light receiving sensor that receives the light beam that has been focused by the condenser lens 22; Fluctuations in the oscillation output are monitored by the light receiving sensor 23. The wavelength stabilization control device 7 also controls the current flowing through the electronic cooling element 13 based on the output signal of the light receiving sensor 23, and adjusts the operating temperature of the semiconductor laser 11 so as to keep the oscillation output stable. ing. 24
is a focusing lens section that focuses the light beam transmitted through the half mirror 21. Normally, the NA of a polarization preserving fiber is extremely small, so the focal length of this focusing lens section 24 is greater than or equal to the focal length of the collimator lens section 16. .

なお、上述のコリメータレンズ部16と集束レンズ部2
4とでリレーレンズ部が構成される。そして、この集光
レンズ部24によって集光されたレーザ光は偏波面保存
ファイバー5に導入されるようになっている。偏波面保
存ファイバー5はクラッド5a内のコア5bの断面が楕
円形に形成されたものである(第7図参照)、25はコ
ネクタである。そして、偏波面保存ファイバー5の一端
部5aが前記ステージlに設けられたレーザヘッド3に
接続され、その偏波面保存ファイバー5を伝搬するレー
ザ光はその一端部5aから射出され、コリメータレンズ
4によってそのレーザ光は平行光束にされて干渉光学系
2に導入される。
Note that the above-mentioned collimator lens section 16 and focusing lens section 2
4 constitutes a relay lens section. The laser beam focused by the focusing lens section 24 is introduced into the polarization maintaining fiber 5. The polarization maintaining fiber 5 has a core 5b in a cladding 5a having an elliptical cross section (see FIG. 7), and 25 is a connector. One end 5a of the polarization preserving fiber 5 is connected to the laser head 3 provided on the stage l, and the laser beam propagating through the polarization preserving fiber 5 is emitted from the one end 5a and is transmitted through the collimator lens 4. The laser beam is made into a parallel light beam and introduced into the interference optical system 2.

レーザヘッド3は、コリメータレンズ4と偏波面保存フ
ァイバー5の一端部5aとから構成されるので、非常に
小型かつ軽量となる。
Since the laser head 3 is composed of a collimator lens 4 and one end 5a of a polarization maintaining fiber 5, it is extremely small and lightweight.

そして、干渉光学系2の移動鏡2cを移動させていけば
、従来と同様に、移動鏡2cで反射されるレーザ光と参
照鏡2bで反射されるレーザ光とが干渉し、この干渉光
が受光センサ2dに受光されて、移動鏡2cの移動距離
が測定される。
Then, as the movable mirror 2c of the interference optical system 2 is moved, the laser beam reflected by the movable mirror 2c and the laser beam reflected by the reference mirror 2b interfere with each other, as in the conventional case, and this interference light The light is received by the light receiving sensor 2d, and the moving distance of the movable mirror 2c is measured.

ところで、半導体レーザ11から射出されるレーザ光は
ほとんど直線偏光光であるが、自然放出光。
By the way, the laser light emitted from the semiconductor laser 11 is mostly linearly polarized light, but it is spontaneous emission light.

による非偏光光も僅かであるが含まれている。干渉計で
はコヒーレント光を使用して計測しているので、その非
偏光光はノイズの原因となり、計測に際しては偏光比(
直線偏光成分/非偏光成分)が高いほどよい。偏光比を
高めるには、第3図に示すように半導体レーザ11から
射出されるレーザ光をNA(=sinθ)が小さくなる
ようにコリメートすればよい。しかし、NAを小さくす
ると、半導体レーザ11から射出される射出角の大きな
光線(レーザ光)を捨てることになるからエネルギー損
失が大きくなる。第4@に偏光比、NA、光出力との関
係を表わしたグラフを示す。
A small amount of unpolarized light is also included. Since interferometers use coherent light for measurement, the unpolarized light causes noise, and the polarization ratio (
The higher the ratio (linearly polarized light component/non-polarized light component), the better. In order to increase the polarization ratio, the laser beam emitted from the semiconductor laser 11 may be collimated so that NA (=sin θ) becomes small, as shown in FIG. However, if the NA is made small, a light beam (laser light) emitted from the semiconductor laser 11 with a large emission angle is discarded, resulting in a large energy loss. The fourth @ shows a graph showing the relationship between polarization ratio, NA, and optical output.

しかるに、第5図に示すように、NAを大きくしたコリ
メータレンズ部16を用いても、その後にコリメータレ
ンズ部16の焦点距離よりも長い焦点距離の集光レンズ
部24を設けて偏波面保存ファイバー5にレーザ光を入
射させればNAを小さくした場合と同様な効果を得るこ
とができ、さらに、その偏波面保存ファイバー5 を伝
搬して他端部5aから射出されるレーザ光は偏光比が改
善される(偏波面保存ファイバー5中では非偏光成分の
光は減衰し易いため)。したがって、半導体レーザ11
から射出される大きな射出角のレーザ光を拾っても集光
レンズ部24によってそのレーザ光を集束させて偏波面
保存ファイバー5に入射させれば。
However, as shown in FIG. 5, even if a collimator lens section 16 with a large NA is used, a condensing lens section 24 having a focal length longer than the focal length of the collimator lens section 16 is provided afterwards to create a polarization-maintaining fiber. If the laser beam is incident on the fiber 5, the same effect as when the NA is made small can be obtained, and furthermore, the laser beam propagating through the polarization preserving fiber 5 and emitted from the other end 5a has a polarization ratio. This is improved (because non-polarized light components are easily attenuated in the polarization preserving fiber 5). Therefore, the semiconductor laser 11
Even if a laser beam emitted from a large exit angle is picked up, the laser beam is focused by the condenser lens section 24 and made to enter the polarization preserving fiber 5.

偏波面保存ファイバー5が偏光子として作用して偏光比
を大きくするので、エネルギー損失が少なくしかも偏光
比の高いレーザ光を得ることができ、コヒーレント光を
使用する干渉計等にははなはだ都合がよい。
Since the polarization maintaining fiber 5 acts as a polarizer and increases the polarization ratio, it is possible to obtain a laser beam with less energy loss and a high polarization ratio, which is extremely convenient for interferometers etc. that use coherent light. .

上記実施例では、レーザヘッド3がコリメータレンズ4
と偏波面保存ファイバー5の一端部5aとから構成され
るので非常に小型かつ軽量となり、従来のように、ステ
ージがレーザヘッドの自重によりたわんで測定誤差が大
きくなってしまうということがない、また、反射鏡等を
用いてレーザ光を干渉光学系2に導入していないので、
環境変化によりレーザヘッド3と干渉光学系2の光軸が
ずれてしまうということがない。
In the above embodiment, the laser head 3 has a collimator lens 4.
and one end 5a of the polarization-maintaining fiber 5, it is extremely small and lightweight, and unlike conventional methods, the stage does not bend due to the weight of the laser head, resulting in large measurement errors. , since the laser beam is not introduced into the interference optical system 2 using a reflecting mirror or the like,
The optical axes of the laser head 3 and the interference optical system 2 will not be misaligned due to environmental changes.

また、上記実施例では、半導体レーザ装置6と波長安定
化制御装置7と演算装置!8とが同一ケー入内に収めら
れているので、各装置間を接続するコードが短かくなる
ため、そのコードにのる雑音が減少する。また、半導体
レーザ装置6をステージ1とは別のケースに設けている
ので、半導体レーザ11や放熱板12.14からの熱が
レーザヘッド3に伝導することが殆どなく、ステージ1
に熱的影響を与えることがない。
Further, in the above embodiment, the semiconductor laser device 6, the wavelength stabilization control device 7, and the arithmetic device! 8 are housed in the same case, the cords connecting each device are shortened, and the noise carried by the cords is reduced. In addition, since the semiconductor laser device 6 is provided in a separate case from the stage 1, almost no heat from the semiconductor laser 11 or the heat sinks 12, 14 is conducted to the laser head 3, and the stage 1
There is no thermal effect on the

第6図は、第2実施例を示したもので、これは、コリメ
ータレンズ4と干渉光学系2との間にλ/4板3板製1
在させたものである。このλ/4板3板製1晶光学軸3
1aと偏波面保存ファイバー5のコア5bの楕円の長軸
5cとのなす角度が第7図に示すように45°になって
いる。図において、32は偏光ビームスプリッタ、33
.34は第1.第2受光センサ、35はハーフミラ−で
ある。
FIG. 6 shows a second embodiment in which a collimator lens 4 and an interference optical system 2 are connected to a
It was made to exist. This 1-crystal optical axis 3 made of 3 λ/4 plates
The angle between 1a and the long axis 5c of the ellipse of the core 5b of the polarization maintaining fiber 5 is 45° as shown in FIG. In the figure, 32 is a polarizing beam splitter, 33
.. 34 is the first. The second light receiving sensor 35 is a half mirror.

いま、レーザヘッド3から直線偏光のレーザ光が射出さ
れると、このレーザ光が後λ/4板31によって円偏光
となってこの円偏光のP偏光成分とS偏光成分とでπ/
2の位相差が生じる。そして、この円偏光のレーザ光は
ハーフミラ−35によって参照光束と測定光束に分割さ
れ、これら光束が参照境、移動鏡で反射されて再度ハー
フミラ−35に戻り、ここで、測定光束のP偏光成分と
参照光束のP偏光成分が、測定光束のS偏光成分と参照
光束のS偏光成分とがそれぞれ干渉し、この干渉した干
渉光束が偏光ビームスプリッタ32に入射する。
Now, when linearly polarized laser light is emitted from the laser head 3, this laser light is turned into circularly polarized light by the λ/4 plate 31, and the P polarized light component and the S polarized light component of this circularly polarized light are π/
A phase difference of 2 occurs. This circularly polarized laser beam is split into a reference beam and a measurement beam by the half mirror 35, and these beams are reflected by the reference boundary and the movable mirror and return to the half mirror 35, where the P-polarized component of the measurement beam is divided into a reference beam and a measurement beam. The P-polarized light component of the reference light beam, the S-polarized light component of the measurement light beam, and the S-polarized light component of the reference light beam interfere with each other, and the interfered light beams enter the polarizing beam splitter 32.

この入射した干渉光束のP偏光成分が偏光ビームスプリ
ッタ32を通過して第1受光センサ33に受光され、S
偏光成分が偏光ビームスプリッタ32の斜面32aで反
射して第2受光センサ34に受光される。
The P polarized light component of this incident interference light beam passes through the polarizing beam splitter 32 and is received by the first light receiving sensor 33, and the S
The polarized light component is reflected by the slope 32 a of the polarizing beam splitter 32 and is received by the second light receiving sensor 34 .

第1.第2受光センサ33,34はその受光量に応じて
受光信号を出力する。
1st. The second light receiving sensors 33 and 34 output light receiving signals according to the amount of light received.

そして、移動鏡を例えば矢印入方向に移動させていくと
、参照光路長と測定光路長との差が波長の半整数倍にな
る毎に、すなわち移動鏡の移動距離がλ/2増加する毎
bL参照光束と測定光束との干渉により明暗が生じるの
で、第1.第2受光センサ33,34からその明暗に応
じた正弦波状の受光信号が第8図に示すように出力され
る。ところで。
When the movable mirror is moved, for example, in the direction of the arrow, each time the difference between the reference optical path length and the measurement optical path length becomes a half-integer multiple of the wavelength, that is, each time the moving distance of the movable mirror increases by λ/2. bL Since brightness and darkness occur due to interference between the reference light beam and the measurement light beam, 1. The second light-receiving sensors 33 and 34 output sinusoidal light-receiving signals corresponding to the brightness and darkness of the light-receiving sensors, as shown in FIG. by the way.

偏光ビームスプリッタ16に入射する干渉光束のP偏光
成分とS偏光成分はπ/2の位相差があるので、第1.
第2受光センサ33 、34から出力される受光信号に
π/2の位相差が生じる(第8図参照)。
Since the P-polarized light component and the S-polarized light component of the interference light beam incident on the polarizing beam splitter 16 have a phase difference of π/2, the first.
A phase difference of π/2 occurs in the light reception signals output from the second light reception sensors 33 and 34 (see FIG. 8).

これら受光信号を所定レベル以上のときHレベルとなる
パルス信号(第8図のQ、S)に変換し、さらに、この
パルス信号の立上り時と立ち下り時にカウントパルスを
第8図のTに示すように発生させてそのカウントパルス
をカウントすれば移動鏡の移動距離をλ/8の精度で測
定することができる。
These received light signals are converted into pulse signals (Q, S in Figure 8) which become H level when the level is higher than a predetermined level, and count pulses are generated at the rise and fall of these pulse signals as shown in T in Figure 8. By generating such count pulses and counting the count pulses, the moving distance of the movable mirror can be measured with an accuracy of λ/8.

また、移動鏡が矢印B方向に移動した場合、第8図のS
に示す信号がHレベルになってからQに示す信号がHレ
ベルになるので(矢印入方向に移動している場合は、Q
がHレベルになってからSがHレベルになる)、これか
ら移動鏡の移動方向を検出することができる。なお、λ
14板31は破線で示す何れかの位置に設置してもよい
Also, when the movable mirror moves in the direction of arrow B, S
After the signal shown at becomes H level, the signal shown at Q becomes H level (if you are moving in the direction of the arrow, Q
(after S becomes H level), the moving direction of the movable mirror can be detected from this. In addition, λ
14 plate 31 may be installed at any position indicated by the broken line.

(発明の効果) この発明は、上記のように構成したものであるから、レ
ーザヘッドを小型かつ軽量にすることができるので、ス
テージのたわみを生じさせることなく、しかも環境の変
化によって光軸のずれが生じない。したがって、移動鏡
の移動距離を正確に測定することができるという効果を
有する。
(Effects of the Invention) Since the present invention is configured as described above, the laser head can be made small and lightweight, and the optical axis can be changed without causing any deflection of the stage. No deviation occurs. Therefore, it is possible to accurately measure the moving distance of the movable mirror.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係おる干渉計用光源装置を実施した
光干渉装置の光学系の配置を示した概念図、第2図は半
導体レーザ装置の概略構成図、第3図はNAの説明図、
第4図は偏光比、NA、光出力との関係を表わしたグラ
フ、第5図は偏光比を改善するための説明図、第6図は
第2実施例の説明図、第7図はλ/4板の結晶光学軸と
偏波面保存ファイバーのコアとの関係を示した説明図、
第8図は受光センサの出力信号とパルスとの関係の説明
図、第9図は従来の干渉計用光源装置を備えた光干渉装
置の説明図である。 5・・・偏波面保存ファイバー 11・・・半導体レーザ 16・・・コリメータレンズ部 24・・・集束レンズ部 第5図 第6図 第8図
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the arrangement of the optical system of an optical interference device implementing the interferometer light source device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a semiconductor laser device, and FIG. 3 is an explanation of NA. figure,
Figure 4 is a graph showing the relationship between polarization ratio, NA, and optical output, Figure 5 is an explanatory diagram for improving the polarization ratio, Figure 6 is an explanatory diagram of the second embodiment, and Figure 7 is λ An explanatory diagram showing the relationship between the crystal optical axis of the /4 plate and the core of the polarization preserving fiber,
FIG. 8 is an explanatory diagram of the relationship between the output signal of a light receiving sensor and a pulse, and FIG. 9 is an explanatory diagram of an optical interference device equipped with a conventional light source device for an interferometer. 5...Polarization preserving fiber 11...Semiconductor laser 16...Collimator lens section 24...Focusing lens section Fig. 5 Fig. 6 Fig. 8

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)レーザ光を射出するレーザ光源部と、前記レーザ
光源部からのレーザ光を受取り、少なくとも2光束に分
けて干渉させる干渉部へ導く偏波面保存ファイバーと、 を備えている干渉計用光源装置。
(1) A light source for an interferometer, comprising: a laser light source section that emits a laser beam; and a polarization preserving fiber that receives the laser beam from the laser light source section, divides it into at least two beams, and guides them to an interference section where they interfere. Device.
(2)前記レーザ光源部は、レーザ光を射出するレーザ
光源と、 このレーザ光源から射出されるレーザ光を集束させ、前
記偏波面保存ファイバーに入射させるリレーレンズ部と
、 を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
干渉計用光源装置。
(2) The laser light source section includes a laser light source that emits laser light, and a relay lens section that focuses the laser light emitted from the laser light source and makes it enter the polarization-maintaining fiber. A light source device for an interferometer according to claim 1.
(3)前記リレーレンズ部は、レーザ光源から射出され
るレーザ光を略平行光束とするコリメータレンズ部と、 前記コリメータレンズ部から射出したレーザ光を前記偏
波面保存ファイバーに入射させる集束レンズ部と、 を有することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
干渉計用光源装置。
(3) The relay lens section includes a collimator lens section that converts the laser beam emitted from the laser light source into a substantially parallel beam, and a focusing lens section that makes the laser beam emitted from the collimator lens section enter the polarization preserving fiber. The light source device for an interferometer according to claim 2, characterized in that it has the following.
(4)前記集束レンズ部の焦点距離は、コリメータレン
ズ部の焦点距離より長く構成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第3項記載の干渉計用光源装置。
(4) The light source device for an interferometer according to claim 3, wherein the focal length of the focusing lens section is longer than the focal length of the collimator lens section.
JP62258050A 1987-10-13 1987-10-13 Light source apparatus for interferometer Pending JPH01100403A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62258050A JPH01100403A (en) 1987-10-13 1987-10-13 Light source apparatus for interferometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62258050A JPH01100403A (en) 1987-10-13 1987-10-13 Light source apparatus for interferometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01100403A true JPH01100403A (en) 1989-04-18

Family

ID=17314846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62258050A Pending JPH01100403A (en) 1987-10-13 1987-10-13 Light source apparatus for interferometer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01100403A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003028608A (en) * 2001-07-13 2003-01-29 Advantest Corp Interferometer
JP2017519187A (en) * 2014-04-30 2017-07-13 アトキューブ システムズ アクチエンゲゼルシャフト Interference displacement sensor and semiconductor lithography system incorporated in a machine tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091203A (en) * 1983-09-23 1985-05-22 カール ツアイス―スチフツシング Multispindle measuring instrument
JPS60100002A (en) * 1983-11-04 1985-06-03 Hitachi Cable Ltd Optical interferometer using optical fiber maintaining plane of polarization

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091203A (en) * 1983-09-23 1985-05-22 カール ツアイス―スチフツシング Multispindle measuring instrument
JPS60100002A (en) * 1983-11-04 1985-06-03 Hitachi Cable Ltd Optical interferometer using optical fiber maintaining plane of polarization

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003028608A (en) * 2001-07-13 2003-01-29 Advantest Corp Interferometer
JP2017519187A (en) * 2014-04-30 2017-07-13 アトキューブ システムズ アクチエンゲゼルシャフト Interference displacement sensor and semiconductor lithography system incorporated in a machine tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113566710B (en) Ranging system with optical switch
EP0875743A1 (en) A wavemeter and an arrangement for the adjustment of the wavelength of an optical source
EP1707917A2 (en) Method of supplying content data and playlist htereof
US4547664A (en) Diffraction grating beam splitter in a laser resonator length control
US20060250900A1 (en) Displacement detection apparatus, displacement measuring apparatus and fixed point detection apparatus
US4958929A (en) Optical fiber sensor
US5177566A (en) Interferometer with environment sensitive static etalon
US6477189B1 (en) Laser oscillation frequency stabilizer
JP2015072136A (en) Optical measurement device
JP2015072137A (en) Optical measurement device
US20050185685A1 (en) Frequency stabilized laser system comprising phase modulation of backscattered light
CN112433221A (en) Absolute distance measuring device based on polarization modulation
US5760903A (en) Light measuring apparatus
JPH01100403A (en) Light source apparatus for interferometer
JP2572111B2 (en) Laser interferometer
JPS6355035B2 (en)
JP2007121232A (en) Wavelength monitor
JP2007157937A (en) Semiconductor laser module and its fabrication process
CN214201777U (en) Absolute distance measuring device based on polarization modulation
US20200158494A1 (en) Displacement Detection Device
US8290007B2 (en) Apparatus and method for stabilizing frequency of laser
JP2014123669A (en) Light source device, control method, and shape measuring device
JPH05312523A (en) Length measuring apparatus for semiconductor laser
JPH0115833B2 (en)
JP2022027890A (en) Displacement detector