CN118111549A

CN118111549A - 激光干涉仪

Info

Publication number: CN118111549A
Application number: CN202311605071.XA
Authority: CN
Inventors: 山田耕平; 松尾敦司
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2023-11-28
Publication date: 2024-05-31

Abstract

本发明提供激光干涉仪，具备不使用衍射光栅就能够使激光发生频移的光调制器，实现了低成本化。该激光干涉仪其特征在于，具备：激光光源，向对象物射出激光；光调制器，具备被照射激光的振动元件，该光调制器使用振动元件对激光进行调制，使调制信号与激光重叠；受光元件，接收包括源自对象物的采样信号和调制信号的激光，并输出受光信号；解调电路，根据基准信号从受光信号解调采样信号；以及振荡电路，将振动元件作为信号源进行动作，并向解调电路输出基准信号，振动元件包括振动基板，振动基板具有基部和与基部连接的振动部，振动部沿振动基板的面内方向进行振动，振动部包括与面内方向交叉的侧面，激光照射到侧面。

Description

激光干涉仪

技术领域

本发明涉及激光干涉仪。

背景技术

专利文献1中公开了掌握运动中的物体的运动的激光多普勒测量装置。在激光多普勒测量装置中，向被测定物照射激光，根据受到多普勒频移的散射激光而对运动进行测量。具体而言，利用外差干涉得到激光的频率的偏移量，并根据该偏移量求出运动中的物体的速度、位移。

专利文献1所记载的激光多普勒测量装置具备移频器型的光调制器。该光调制器具备AT切型石英振子和衍射光栅，AT切型石英振子进行厚度剪切振动，衍射光栅包括沿该振子的位移方向并列设置的多个槽。在该光调制器中，厚度剪切振动是面内振动，也就是说在与入射的激光的入射方向交叉的方向上振动，因此难以使激光的频率偏移。换言之，为了高效地使激光的频率偏移，要求激光的入射波数矢量与出射波数矢量之差和AT切型石英振子的振动矢量的内积足够大。但是，在仅使用AT切型石英振子的情况下，该内积几乎为零。因此，在专利文献1所记载的光调制器中，将衍射光栅与AT切型石英振子组合。该衍射光栅在与AT切型石英振子的振动方向交叉的方向上具有槽。由此，振动矢量的方向被转换，能够使前述内积超过零，从而能够使激光的频率偏移。

专利文献1：日本特开2020-165700号公报

然而，衍射光栅提高了光调制器的制造难度，导致激光干涉仪的成本升高。因此，使用一种不使用衍射光栅便能使激光的频率偏移的光调制器的激光干涉仪的实现成为课题。

发明内容

本发明的应用例涉及的激光干涉仪具备：

激光光源，向对象物射出激光；

光调制器，具备被照射所述激光的振动元件，所述光调制器使用所述振动元件对所述激光进行调制，使调制信号与所述激光重叠；

受光元件，接收包括源自所述对象物的采样信号和所述调制信号的所述激光，并输出受光信号；

解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调所述采样信号；以及

振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号，

所述振动元件包括振动基板，所述振动基板具有基部和与所述基部连接的振动部，

所述振动部沿所述振动基板的面内方向进行振动，

所述振动部包括与所述面内方向交叉的侧面，

所述激光照射到所述侧面。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的激光干涉仪的功能框图。

图2是表示图1所示的传感器头部的概略构成图。

图3是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的构成例的立体图。

图4是作为通过湿法蚀刻从石英基板切出的音叉型石英振子的振动元件的剖视图。

图5是表示具有封装结构的光调制器的立体图。

图6是图5所示的光调制器的剖视图。

图7是表示图6的光调制器的变形例的剖视图。

图8是表示图6的光调制器的变形例的剖视图。

图9是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。

图10是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。

图11是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。

图12是表示第一变形例涉及的干涉光学系统的概略构成图。

图13是表示第二变形例涉及的干涉光学系统的概略构成图。

图14是表示第三变形例涉及的干涉光学系统的概略构成图。

图15是表示第四变形例涉及的干涉光学系统的概略构成图。

附图标记说明

1…激光干涉仪、2…激光光源、3…准直透镜、3a…聚光透镜、3b…聚光透镜、3c…聚光透镜、4…光分割器、5…反射元件、6…1/2波长板、7…1/4波长板、8…1/4波长板、9…检偏器、10…受光元件、12…光调制器、14…对象物、18…光路、20…光路、22…光路、24…光路、26…光纤、27…光纤、30…振动元件、50…干涉光学系统、50A…干涉光学系统、50B…干涉光学系统、50C…干涉光学系统、50D…干涉光学系统、51…传感器头部、51A…传感器头部、51B…传感器头部、51C…传感器头部、52…解调电路、53…前处理部、54…振荡电路、55…解调处理部、59…主体部、70…容器、72…容器主体、74…透过窗、301…基部、302…第一振动臂、303…第二振动臂、304…电极、305…电极、306…光反射面、502A…壳体、502B…壳体、502C…壳体、503…壳体主体、504A…透过窗、504B…透过窗、505…第一壳体、506…第二壳体、507…布线基板、508…布线基板、509…布线基板、531…电流电压转换器、532…ADC、533…ADC、711…入射面、L1…出射光、L1a…第一分割光、L1b…第二分割光、L2…参考光、L3…物体光、L4…反射光、Sd…驱动信号、Ss…基准信号。

具体实施方式

以下，根据附图所示的实施方式详细地对本发明的激光干涉仪进行说明。图1是表示实施方式涉及的激光干涉仪1的功能框图。图2是表示图1所示的传感器头部51的概略构成图。

图1所示的激光干涉仪1具有传感器头部51和主体部59，该传感器头部51具备干涉光学系统50、电流电压转换器531以及振荡电路54，该主体部59具备被输入来自干涉光学系统50的光检测信号的解调电路52。如图2所示，激光干涉仪1向对象物14照射激光并将所反射的光进行检测、解析。由此，测量对象物14的位移、速度。

1.传感器头部

1.1.干涉光学系统

图2所示的干涉光学系统50是迈克尔逊干涉光学系统。如图2所示，干涉光学系统50具备激光光源2、准直透镜3、光分割器4、1/2波长板6、1/4波长板7、1/4波长板8、检偏器9、受光元件10以及移频器型的光调制器12。

激光光源2射出作为激光的出射光L1。受光元件10将接收到的光转换为电信号。光调制器12具备振动元件30，使出射光L1的频率变化，生成包括调制信号的参考光L2(调制信号重叠后的激光)。入射到对象物14的出射光L1作为物体光L3(包括源自对象物14的采样信号的激光)而反射，该物体光L3包括源自对象物14的作为多普勒信号的采样信号。

将连结光分割器4与激光光源2的光路设为光路18。将连结光分割器4与光调制器12的光路设为光路20。将连结光分割器4与对象物14的光路设为光路22。将连结光分割器4与受光元件10的光路设为光路24。此外，本说明书的“光路”是指在光学部件彼此之间设定的光行进的路径。

在光路18上，从光分割器4侧起依次配置有1/2波长板6和准直透镜3。在光路20上配置有1/4波长板8。在光路22上配置有1/4波长板7。在光路24上配置有检偏器9。

从激光光源2射出的出射光L1经过光路18被光分割器4分割为两个。作为被分割后的出射光L1的一方的第一分割光L1a经过光路20入射到光调制器12。另外，作为被分割后的出射光L1的另一方的第二分割光L1b经过光路22入射到对象物14。由光调制器12对相位进行调制而生成的参考光L2经过光路20和光路24入射到受光元件10。通过对象物14的反射而生成的物体光L3经过光路22和光路24入射到受光元件10。

在以上那样的干涉光学系统50中，通过光外差干涉法求出对象物14的相位信息。具体而言，使频率稍微不同的两个光(参考光L2和物体光L3)进行干涉，并根据得到的干涉光取出相位信息。而且，在后述解调电路52中根据相位信息求出对象物14的位移。根据光外差干涉法，在根据干涉光取出相位信息时，不易受到外部干扰的影响、特别是作为噪声的频率的杂散光的影响，能够赋予高的鲁棒性。

以下，进一步对干涉光学系统50的各部进行说明。

1.1.1.激光光源

激光光源2是射出具有相干性的出射光L1的激光光源。激光光源2优选使用线宽为MHz频段以下的光源。具体而言，可以举出He-Ne激光器这样的气体激光器、DFB-LD(Distributed Feed Back-Laser Diode：分布反馈式激光二极管)、FBG-LD(Laser Diodewith Fiber Bragg Grating：带光纤布拉格光栅的激光二极管)、VCSEL(Vertical CavitySurface Emitting Laser：垂直腔面发射激光器)、FP-LD(Fabry-Perot Laser Diode：法布里-珀罗激光二极管)这样的半导体激光元件等。

激光光源2尤其优选为半导体激光元件。由此，能够尤其使激光光源2小型化。因此，能够实现激光干涉仪1的小型化。特别是，由于能够实现激光干涉仪1中收纳有干涉光学系统50的传感器头部51的小型化和轻量化，因此，在提高激光干涉仪1的操作性、如提高传感器头部51的设置自由度的方面有用。

1.1.2.准直透镜

准直透镜3是配置于激光光源2与光分割器4之间的光学元件，作为一例，可以举出非球面透镜。准直透镜3使从激光光源2射出的出射光L1平行化。此外，在从激光光源2射出的出射光L1被充分平行化的情况下，例如在使用He-Ne激光器这样的气体激光器作为激光光源2的情况下，也可以省略准直透镜3。

另一方面，在激光光源2为半导体激光元件的情况下，激光干涉仪1优选具备配置于激光光源2与光分割器4之间的准直透镜3。由此，能够使从半导体激光元件射出的出射光L1平行化。其结果是，出射光L1成为准直光，因此能够抑制接收出射光L1的各种光学部件大型化，从而能够实现激光干涉仪1的小型化。

成为准直光的出射光L1通过1/2波长板6，由此被转换为P偏振光与S偏振光的强度比例如为50：50的直线偏振光，并入射到光分割器4。

1.1.3.光分割器

光分割器4是配置于激光光源2与光调制器12之间、以及激光光源2与对象物14之间的偏振光分束器。光分割器4具有使P偏振光透过而使S偏振光反射的功能。通过该功能，光分割器4将出射光L1分割为作为光分割器4中的反射光的第一分割光L1a和作为光分割器4的透射光的第二分割光L1b。

被光分割器4反射的作为S偏振光的第一分割光L1a被1/4波长板8转换为圆偏振光，并入射到光调制器12。入射到光调制器12的第一分割光L1a受到f_m[Hz]的频移，并作为参考光L2反射。因此，参考光L2包括频率f_m[Hz]的调制信号。参考光L2再次透过1/4波长板8时被转换为P偏振光。参考光L2的P偏振光透过光分割器4和检偏器9并入射到受光元件10。

透过了光分割器4的作为P偏振光的第二分割光L1b被1/4波长板7转换为圆偏振光，并入射到运动状态的对象物14。入射到对象物14的第二分割光L1b受到f_d[Hz]的多普勒频移，并作为物体光L3反射。因此，物体光L3包括频率f_d[Hz]的采样信号。物体光L3再次透过1/4波长板7时被转换为S偏振光。物体光L3的S偏振光被光分割器4反射，并透过检偏器9入射到受光元件10。

如前所述，由于出射光L1具有相干性，因此，参考光L2和物体光L3作为干涉光入射到受光元件10。

此外，也可以取代偏振光分束器而使用无偏振光分束器。该情况下，不需要1/2波长板6、1/4波长板7以及1/4波长板8等，因此能够通过削减部件数量而实现激光干涉仪1的小型化。另外，也可以使用分束器以外的光分割器。

1.1.4.检偏器

相互正交的S偏振光和P偏振光相互独立，因此仅简单地叠加是不会出现由干涉造成的拍频。因此，使由S偏振光和P偏振光叠加的光波通过相对于S偏振光和P偏振光双方倾斜45°的检偏器9。通过使用检偏器9，能够使相互共通的成分彼此的光透过，从而产生干涉。其结果是，在检偏器9中，参考光L2与物体光L3干涉，生成具有|f_m-f_d|[Hz]的频率的干涉光。

1.1.5.受光元件

当干涉光入射到受光元件10时，受光元件10输出与干涉光的强度相应的光电流(受光信号)。通过利用后述方法从该受光信号解调采样信号，最终能够求出对象物14的运动即位移、速度。作为受光元件10，例如可以举出光电二极管等。此外，受光元件10接收的是从激光光源2射出的激光、并且其频率分别与光调制器12和对象物14的各振动相互作用的结果是调制信号和采样信号重叠的激光即可，并不仅限定于上述干涉光。另外，本说明书中的“从受光信号解调采样信号”包括从由光电流(受光信号)转换来的各种信号解调采样信号。

1.1.6.光调制器

图3是表示图2所示的光调制器12所具备的振动元件30的构成例的立体图。此外，在图3中，作为相互正交的三个轴而设定A轴、B轴以及C轴，并用箭头进行表示。将箭头的前端侧设为“正”，将箭头的基端侧设为“负”。另外，例如将A轴的正侧和负侧的两个方向称为“A轴方向”。B轴方向和C轴方向分别也是相同的。

1.1.6.1.振动元件

在图3中，使用音叉型石英振子作为振动元件30。图3所示的振动元件30具有振动基板，该振动基板具有基部301以及第一振动臂302与第二振动臂303。由于这种音叉型石英振子已确立制造技术，因此能够容易地获得，而且振荡也稳定。因此，音叉型石英振子适合作为振动元件30。另外，振动元件30具有设置于振动基板的电极304、305以及光反射面306。

基部301是沿A轴延伸的部位。第一振动臂302是从基部301的A轴负侧的端部朝向B轴正侧延伸的部位。第二振动臂303是从基部301的A轴正侧的端部朝向B轴正侧延伸的部位。

电极304是设置于第一振动臂302和第二振动臂303中与A-B面平行的侧面的导电膜。此外，虽然图3中未图示，但电极304分别设置于相互对置的侧面，通过以极性互不相同的方式施加电压而驱动第一振动臂302。

电极305是设置于第一振动臂302和第二振动臂303中与A-B面交叉的侧面的导电膜。此外，虽然图3中未图示，但电极305也分别设置于相互对置的侧面，通过以极性互不相同的方式施加电压而驱动第二振动臂303。

光反射面306设定于第一振动臂302和第二振动臂303中与A-B面交叉的侧面，具有反射出射光L1的功能。侧面意指沿第一振动臂302和第二振动臂303的延伸方向扩展的面。图3所示的光反射面306设定于第一振动臂302的侧面中尤其是电极305的表面。也就是说，设置于第一振动臂302的电极305不仅具有向第一振动臂302施加电压的功能，还具有作为光反射面306的功能。此外，也可以与电极305分开地设置未图示的光反射膜。这样，设定有光反射面306的电极305、未图示的光反射膜优选为金属膜。金属膜对出射光L1的反射率高。因此，能够抑制伴随出射光L1的反射而产生的损失，能够提高受光信号的S/N比(信噪比)。作为金属膜的构成材料，例如可以举出铝单质或其合金、镍单质或其合金、银单质或其合金、金单质或其合金等。

音叉型石英振子使用从石英基板切出的石英片。作为用于制造音叉型石英振子的石英基板，例如可以举出Z切型石英平板等。在图3中，设定了与A轴平行的X轴、与B轴平行的Y’轴、与C轴平行的Z’轴。Z切型石英平板例如是以X轴成为电轴、Y’轴成为机械轴、Z’轴成为光轴的方式从石英的单晶切出的基板。具体而言，具有在由X轴、Y’轴以及Z’轴构成的正交坐标系中使由X轴和Y’轴构成的X-Y’平面绕X轴逆时针方向倾斜约1°至5°的主面的基板被从石英的单晶切出，适宜用作石英基板。而且，通过对这样的石英基板进行蚀刻，得到图3所示的振动元件30中使用的石英片。蚀刻可以为湿法蚀刻，也可以为干法蚀刻。

图4是通过湿法蚀刻从石英基板切出的音叉型石英振子即振动元件30的剖视图。图4的剖视图是将振动元件30所具有的第一振动臂302和第二振动臂303以X-Z’平面剖切时的剖视图。

图4所示的第一振动臂302和第二振动臂303的各侧面优选为湿法蚀刻面。在湿法蚀刻中，通过石英的晶体取向引起的蚀刻速率的各向异性而形成图4所示那样的伴有凹凸的湿法蚀刻面。该情况下，电极304、305也设置于湿法蚀刻面，光反射面306也设定于在湿法蚀刻面上设置的电极305的表面。特别是，图4所示的光反射面306优选设定于石英的X轴负侧的面。石英的X轴负侧的面通过石英的晶体取向引起的蚀刻速率的各向异性而成为平坦度和角度精度优异的面。因此，通过在该面设定光反射面306，能够抑制入射的出射光L1的反射损失，并且抑制出射光L1和参考光L2的光轴偏移。其结果是，能够进一步提高受光信号的S/N比。

另一方面，第一振动臂302和第二振动臂303的各侧面也可以为干法蚀刻面。在干法蚀刻中，由于石英的晶体取向引起的蚀刻速率的各向异性少，因此以作为目标的角度、精度切出侧面。因此，若被照射激光的侧面为干法蚀刻面，则能够抑制入射的出射光L1的反射损失，并且抑制出射光L1和参考光L2的光轴偏移。其结果是，能够抑制受光信号的S/N比降低。

作为这样的音叉型石英振子的振动元件30具有面内弯曲振动模式。面内弯曲振动模式是如图3中双向箭头所示在A-B面内产生两根第一振动臂302和第二振动臂303反复进行相互接近或分离的振动的模式。也就是说，第一振动臂302和第二振动臂303沿前述振动基板的面内方向进行面内弯曲振动。在图3中，用实线图示以面内弯曲振动模式进行振动的第一振动臂302和第二振动臂303以相互分离的方式进行位移的瞬间的外形，用虚线图示变形前的外形。在这样的面内弯曲振动中，由于各振动臂在B轴方向上足够长，因此，越接近前端则位移得越大。因此，当第一振动臂302和第二振动臂303以该面内弯曲振动模式进行振动时，在与A-B面交叉的侧面，能够得到比其他侧面大的位移振幅。因此，通过在与A-B面交叉的侧面设定光反射面306，在A轴方向(面内方向)上振动的光反射面306能够对入射的出射光L1的频率产生大的相互作用。

此外，设定光反射面306的侧面只要是与A-B面交叉的面便无特别限定。也就是说，在面内弯曲振动为沿着A-B面的面内的振动时，优选光反射面306与A-B面正交、即与A-B面所成的角度为90°，但与A-B面所成的角度也可以小于90°，该情况下，优选与A-B面所成的角度为45°以上，更优选为60°以上。

面内弯曲振动模式也可以包括谐振频率不同的多个模式。例如，在将谐振频率为32.768kHz的模式设为主振动模式时，有时包括谐振频率比其高的副振动模式。在音叉型石英振子的情况下，可以举出谐振频率为200kHz～300kHz左右的模式(二次谐波模式)作为副振动模式的例子。这些主振动模式、副振动模式能够通过选择输入到电极304、305的信号而选择性地激发。

当使光反射面306向与出射光L1的入射方向平行的方向进行振动时，光反射面306的振动与出射光L1的频率的相互作用变大。其结果是，能够实现不使用现有的光调制器中所需要的衍射光栅就可以使出射光L1频移的光调制器12。由此，由于不需要衍射光栅，与此相应地能够降低光调制器12的制造难度，能够实现激光干涉仪1的低成本化。

光调制器12的光调制的大小如前所述由入射到光反射面306的出射光L1的入射波数矢量与从光调制器12射出的参考光L2的波数矢量的差分以及光反射面306的振动矢量的内积给出。

如图3所示，在光反射面306沿A轴振动的状态下，若出射光L1沿A轴入射到光反射面306，则出射光L1的频率由于多普勒效应而偏移。而且，调制后的出射光L1作为参考光L2射出。此时，出射光L1的入射波数矢量与参考光L2的出射波数矢量的差分以及光反射面306的振动矢量的内积超过零且足够大。由此，能够不使用衍射光栅来提高光调制器12的光调制效率。其结果是，能够降低光调制器12的制造难度，因此能够容易地实现光调制器12和激光干涉仪1的低成本化。

振动元件30的B轴方向的长度优选为0.2mm以上且5.0mm以下左右。振动元件30的C轴方向的厚度优选为0.003mm以上且0.5mm以下左右，更优选为0.1mm以上且0.3mm以下左右。

作为音叉型石英振子的形状，并不限于图3所示那样具有第一振动臂302和第二振动臂303的两脚音叉型，除了三脚音叉型、四脚音叉型的悬臂梁形状以外，还可以举出用基部301支承从基部301向B轴正侧和B轴负侧双方延伸的振动臂的形状、用基部301支承从基部301向B轴两侧和A轴两侧延伸的振动臂的形状等。

此外，在图3的振动元件30中，第一振动臂302的宽度和第二振动臂303的宽度分别在全长范围内大致恒定。宽度是指A轴方向的宽度。相对于此，第一振动臂302的宽度和第二振动臂303的宽度也可以分别局部不同。将呈这样的形状的振动臂也称为锤头型的振动臂。通过采用锤头型的振动臂，能够得到更大的振动位移。

当从图1和图2所示的振荡电路54向图3所示的振动元件30供给驱动信号Sd(施加交流电压)时，振动元件30进行振荡。振动元件30的振荡所需的电力(激振电力)并无特别限定，小至0.1μW～100mW左右。因此，无需对从振荡电路54输出的驱动信号Sd进行放大，便可用于使振动元件30振荡。

另外，与现有的作为光调制器的声光调制器(AOM)、电光调制器(EOM)相比，振动元件30的体积非常小，而且动作所需的电力也小。因此，通过使用振动元件30，能够容易地实现激光干涉仪1的小型化和省电化。

另外，振动元件30并不限定于石英振子，只要是具有面内弯曲振动模式的振子，既可以为硅振子，也可以为陶瓷振子。石英振子、硅振子以及陶瓷振子与其他的振子例如压电元件等不同，由于是利用了共振现象的振子，因此Q值高，能够容易地实现固有振动频率的稳定化。在本说明书中，将这样利用了基于高Q值、尤其是满足1000≤Q的Q值的共振现象的振子称为“自激振荡振子”。通过使用自激振荡振子作为振动元件30，能够实现调制信号的稳定化，并且，以振动元件30作为信号源进行动作的振荡电路54能够输出更高精度的基准信号Ss。而且，调制信号和基准信号Ss均被解调电路52实时处理。因此，即使双方的信号受到外部干扰，也会相互抵消或减少，难以对处理结果造成影响。因此，能够以高的S/N比(信噪比)解调源自对象物14的采样信号，从而能够实现可更高精度地测量对象物14的速度、位移的激光干涉仪1。

硅振子是具备从单晶硅基板使用MEMS技术制造的单晶硅片和压电膜的振子。MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)是微机电系统。作为单晶硅片的形状，例如可以举出两脚音叉型、三脚音叉型等的悬臂梁形状。硅振子的振荡频率例如为1kHz至数百MHz左右。

陶瓷振子是具备将压电陶瓷烧结固化而制造的压电陶瓷片和电极的振子。作为压电陶瓷，例如可以举出锆钛酸铅(PZT)、钛酸钡(BTO)等。陶瓷振子的振荡频率例如为数百kHz至数十MHz左右。

另外，在陶瓷振子中，不仅可以利用弯曲振动，还可以利用长度振动、扩展振动这样的面内振动。

1.1.6.2.封装结构

光调制器12也可以具有封装结构。图5是表示具有封装结构的光调制器12的立体图。图6是图5所示的光调制器12的剖视图。封装结构意指将振动元件30气密密封在图5和图6所示的容器70(框体)内的结构。

图5和图6所示的光调制器12具备：具有收纳部的容器70和收纳于容器70的振动元件30。

如图5和图6所示，容器70具备容器主体72和透过窗74。容器主体72例如由陶瓷材料、树脂材料等构成。另外，虽未图示，但容器主体72具备：将未图示的开口堵塞的盖子、设置于内表面的内部端子、设置于外表面的外部端子、以及连接内部端子与外部端子的布线等。

如前所述，容器70的收纳部被气密密封。由此，能够将收纳部维持为减压的状态。通过对收纳部进行减压，能够减少振动元件30的面内弯曲振动中的空气阻力。因此，能够提高收纳于收纳部的振动元件30的振动效率，实现振动的稳定化。另外，能够抑制光反射面306的经时劣化，良好地维持光反射率。其结果是，能够进一步提高调制信号的S/N比。

被减压的收纳部的压力只要低于大气压便无特别限定，但优选为100Pa以下。另一方面，考虑到良好地维持减压状态的话，也可以将下限值设定为10Pa左右。若在这样的压力下，则能够降低音叉型石英振子的CI值(晶体阻抗)。例如，大气压下的CI值为200～400kΩ左右，但在上述压力下，能够降低至20～50kΩ左右。由此，能够尤其提高调制信号的S/N比。

此外，对容器70进行气密密封以及对收纳部进行减压均非必须的，也可以省略。

另外，图5和图6所示的封装结构与例如将干涉光学系统50整体气密密封时相比，能够将成为使真空度变差的原因的脱气抑制得较少。由此，在采用了封装结构的光调制器12中，容易提高长期可靠性。

透过窗74只要是能够使激光透过的部件即可，其形状、构成材料、大小等并无特别限定。作为透过窗74的构成材料，例如可以举出玻璃材料、结晶材料等。作为一例，图6所示的透过窗74呈平板状。通过设置透过窗74，能够在重视气密性、绝缘性等的基础上自由地选择容器主体72的构成材料。因此，能够实现长期可靠性更优异的光调制器12。另外，也可以在透过窗74的表面设置反射防止膜。由此，能够抑制所透过的出射光L1、参考光L2在透过窗74中意外反射。

图7是表示图6的光调制器12的变形例的剖视图。图7所示的光调制器12除了透过窗74的形状不同以外，与图6所示的光调制器12相同。

图7所示的透过窗74的表面呈曲面形状。由此，不仅可以对透过窗74赋予使出射光L1和参考光L2透过的功能，还可以赋予调整这些光的行进方向的功能。作为一例，能够对透过窗74赋予作为聚光透镜的功能。由此，能够使出射光L1汇聚，缩小入射到光反射面306的范围。其结果是，即使振动元件30小，也能够更可靠地向光反射面306照射出射光L1。另外，也可以使参考光L2变平行，缩小入射到光分割器4的范围。其结果是，能够实现干涉光学系统50的小型化。

作为曲面形状，可以举出凸曲面形状，尤其优选使用非球面形状。由此，能够减少透镜中的各种像差。另外，也可以在图7所示的透过窗74的表面设置反射防止膜。

图8是表示图6的光调制器12的变形例的剖视图。图8所示的光调制器12除了透过窗74的姿势不同以外，与图6所示的光调制器12相同。

图8所示的透过窗74与图6所示的透过窗74同样由能够使激光透过的材料构成，且呈平板状。而且，图8所示的透过窗74以相对于出射光L1的入射方向倾斜的姿势设置。换言之，以出射光L1相对于入射面711的入射角(入射面711的法线与出射光L1的入射路径所成的角度)超过0°的方式倾斜的姿势设置。由此，即使入射到入射面711的出射光L1在入射面711反射而产生反射光L4，也可以降低该反射光L4入射到受光元件10、激光光源2的概率。在反射光L4入射到受光元件10的情况下，受光信号的S/N比有可能降低。另外，在反射光L4入射到激光光源2的情况下，激光光源2中的激光振荡有可能变得不稳定。因此，通过使用具有以倾斜的姿势设置的透过窗74的容器70，能够抑制受光信号的S/N比降低，并且能够抑制激光振荡变得不稳定。

入射面711的法线与出射光L1的入射路径所成的角度优选为5.0°以下，更优选为0.05°以上且3.0°以下，进一步优选为0.10°以上且2.0°以下。由此，能够降低反射光L4入射到受光元件10、激光光源2的概率，同时能够抑制透过窗74中的出射光L1的透过效率降低。

1.2.气密密封结构

在图6至图8中，图示了将振动元件30气密密封的封装结构，但也可以是传感器头部51的一部分或全部具有气密密封结构。

图9至图11分别是表示图1的传感器头部51的变形例的剖视图。气密密封结构意指至少将振动元件30气密密封在图9至图11所示的壳体502A、502B、502C(框体)内的结构。

图9所示的传感器头部51A具备：具有收纳部的壳体502A、收纳于壳体502A的干涉光学系统50以及布线基板507、508、509。此外，在图9中，省略了干涉光学系统50所具备的光学元素的一部分的图示。

如图9所示，壳体502A具备壳体主体503和透过窗504A。壳体主体503例如由金属材料、树脂材料等构成。

透过窗504A嵌入设置于壳体主体503的孔。透过窗504A的构成材料使用能够使激光透过的材料，例如玻璃材料、晶体材料等。此外，透过窗504A也可以具有与图6所示的透过窗74相同的构成和功能。即，透过窗504A可以以相对于基准面倾斜的姿势设置，还可以在表面设置反射防止膜。

布线基板507支承光调制器12，并与光调制器12电连接。布线基板508支承受光元件10和激光光源2，并与它们电连接。布线基板509与布线基板507、508电连接，并与外部电连接。此外，电连接是指通过电力线和通信线连接。

另外，在图9所示的干涉光学系统50中追加了反射元件5。反射元件5配置于光路24上，变更参考光L2和物体光L3的行进方向。

图10所示的传感器头部51B具备：具有收纳部的壳体502B、收纳于壳体502B的干涉光学系统50以及布线基板507、508、509。此外，在图10中，省略了图2的干涉光学系统50所具备的光学元素的一部分的图示。

如图10所示，壳体502B具备壳体主体503和透过窗504B。透过窗504B嵌入设置于壳体主体503的孔。透过窗504B具有与图7所示的透过窗74相同的构成和功能。即，对透过窗504B赋予了作为聚光透镜的功能。此外，也可以在透过窗504B的表面设置反射防止膜。

图11所示的传感器头部51C具备：具有收纳部的壳体502C、收纳于壳体502C的干涉光学系统50、以及布线基板507、508、509。此外，在图11中，省略了干涉光学系统50所具备的光学元素的一部分的图示。

如图11所示，壳体502C具备第一壳体505和第二壳体506。另外，在图11所示的干涉光学系统50中追加了聚光透镜3a、3b、3c以及光纤26、27。

第一壳体505具备壳体主体503和透过窗504B。第一壳体505中收纳干涉光学系统50中的准直透镜3、聚光透镜3a、光分割器4、反射元件5以及光调制器12和布线基板507。另一方面，第二壳体506中收纳干涉光学系统50中的激光光源2、受光元件10、聚光透镜3b以及聚光透镜3c和布线基板508、509。

另外，光纤26、27的大部分配置于外部，将第一壳体505的收纳部与第二壳体506的收纳部光学连接。

在连结光分割器4与激光光源2的光路18上，从光分割器4侧起依次配置有准直透镜3、光纤26以及聚光透镜3b。在连结光分割器4与受光元件10的光路24上，从光分割器4侧起依次配置有反射元件5、聚光透镜3a、光纤27以及聚光透镜3c。

优选壳体502A、502B、502C的各收纳部被气密密封。由此，能够将收纳部维持为减压的状态。通过对收纳部进行减压，即使光调制器12不具有封装结构，也可以降低收纳于收纳部的振动元件30的面内振动中的空气阻力。因此，能够提高振动元件30的振动效率。

另外，根据这样的壳体502A、502B、502C，激光光源2也可以在减压下保持。由此，能够抑制由湿度、气压变化使激光光源2劣化，具体来说能够抑制振荡波长的变动等。

此外，构成干涉光学系统50的光学元素的一部分也可以配置于壳体502A、502B、502C的外部。

1.3.电流电压转换器

电流电压转换器531也被称为跨阻放大器(TIA)，将从受光元件10输出的光电流(受光信号)转换为电压信号，并作为光检测信号输出。

在电流电压转换器531与解调电路52之间配置有图1所示的ADC532。另外，在后述振荡电路54与解调电路52之间配置有图1所示的ADC533。ADC532、533是模拟-数字转换器，以规定的采样位数将模拟信号转换为数字信号。ADC532、533设置于传感器头部51。

此外，干涉光学系统50也可以具备多个受光元件10。该情况下，通过在多个受光元件10与电流电压转换器531之间设置差动放大电路，能够对光电流实施差动放大处理，提高光检测信号的S/N比。此外，差动放大处理也可以对电压信号进行。

1.4.振荡电路

振荡电路54向振动元件30输出驱动信号Sd。另外，振荡电路54向解调电路52输出基准信号Ss。

振荡电路54将振动元件30作为信号源进行动作，生成精度高的周期信号。由此，振荡电路54输出精度高的驱动信号Sd，并输出基准信号Ss。于是，驱动信号Sd和基准信号Ss在受到外部干扰的情况下相互受到相同的影响。其结果是，经由被通过驱动信号Sd驱动的振动元件30附加的调制信号和基准信号Ss也相互受到相同的影响。因此，在调制信号和基准信号Ss被供于解调电路52中的运算时，在运算的过程中，能够使双方所包括的外部干扰的影响相互抵消或者减少。其结果是，在解调电路52中，即使受到外部干扰也能够高精度地求出对象物14的位置、速度。

作为振荡电路54，例如可以举出日本特开2022-38156号公报中公开的振荡电路。

2.解调电路

解调电路52根据从电流电压转换器531输出的光检测信号进行将源自对象物14的采样信号解调的解调处理。采样信号中例如包括相位信息和频率信息。而且，能够从相位信息获取对象物14的位移，能够从频率信息获取对象物14的速度。若可以像这样获取不同的物理量，则可以具有作为位移计、速度计的功能，因此可以实现激光干涉仪1的高功能化。

解调电路52具有前处理部53和解调处理部55。这些功能部所发挥的功能例如通过具备处理器、存储器、外部接口、输入部、显示部等的硬件而实现。具体而言，通过由处理器读出并执行存储器中存储的程序而实现。此外，这些构成元素能够通过内部总线相互通信。

作为处理器，例如可以举出CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等。此外，也可以取代由这些处理器执行软件的方式而采用由FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等实现上述功能的方式。

作为存储器，例如可以举出HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(SolidState Drive：固态驱动器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory：电可擦可编程只读存储器)、ROM(Read-Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等。

作为外部接口，例如可以举出USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)等的数字输入输出端口、以太网(注册商标)端口等。

作为输入部，例如可以举出键盘、鼠标、触摸面板、触摸板等的各种输入装置。作为显示部，例如可以举出液晶显示面板、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示面板等。

此外，外部接口、输入部以及显示部根据需要设置即可，也可以省略。

前处理部53和解调处理部55例如可以应用日本特开2022-38156号公报中公开的前处理部和解调部。

前处理部53根据基准信号Ss对光检测信号进行预处理。在预处理中，在将光检测信号分为两个信号PASS1、PASS2之后，对一方乘以基准信号Ss，然后将两个信号PASS1、PASS2相加而输出预处理完毕信号。

解调处理部55从由前处理部53所输出的预处理完毕信号，基于基准信号Ss解调出与对象物14的速度、位置相应的采样信号。

在此，在将前处理部53中的两个信号PASS1、PASS2的各振幅值设为J₁(B)、J₂(B)的情况下，当它们相等时，预处理完毕信号的S/N比特别高。各振幅值J₁(B)、J₂(B)分别为贝塞尔系数，J₁(B)是一次贝塞尔系数，J₂(B)是二次贝塞尔系数。B是调制信号的相位偏移。J₁(B)、J₂(B)分别根据B值独立变化，但J₁(B)＝J₂(B)时的B值约为2.6。因此，若能够以B＝2.6的方式构成干涉光学系统50，则能够特别提高预处理完毕信号的S/N比。

例如，在以3V的驱动电压使谐振频率为32kHz的音叉型石英振子振荡时，即使在大气压下，也存在振动臂部前端的A轴方向(石英的X轴方向)上的振动位移Lq为1200nm左右这样的实测数据。若根据该振动位移Lq并通过B＝4πLq/λ计算使用了波长λ＝850nm的激光时的调制信号的相位偏移B，则B＝17.7左右。因此，根据面内弯曲振动被激励的振动元件30，能够得到足够大的B值。

在进行面内弯曲振动的振动臂中，通过适当地选择光反射面306的位置，具体而言，通过将光反射面306配置于振动臂的更靠基端侧的位置而不是前端，能够减小振动位移Lq，能够使B值小于17.7。这样，只要以得到适当的B值的方式选择光反射面306的位置即可。

另一方面，振动元件30的振动位移Lq也能够根据驱动电压(激励电力)进行调整。一般而言，驱动电压越高，越能增大振动位移Lq。因此，例如，通过使驱动电压从3V下降，能够减小振动位移Lq。例如，在振动臂的前端设定光反射面306的情况下，当使驱动电压下降至0.3～1V左右时，能够实现B＝2.6左右。由此，能够使B值最佳化，且能够实现光调制器12的省电化。

此外，根据解调电路52的构成的不同，有时也希望尽可能增大B值。通过增大B值，例如在进行对象物14的位移测量时，测量结果更加不易受到外部干扰的影响。也就是说，能够提高测量的鲁棒性。另外，通过增大B值，也能够提高测量精度。B值优选为0.5以上，更优选为1.0以上。

另外，与厚度剪切振动相比，面内弯曲振动的谐振频率(固有振动频率)低。因此，根据利用面内弯曲振动的本实施方式，与使用利用厚度剪切振动的现有光调制器的激光干涉仪相比，能够降低调制信号、基准信号Ss的频率。

例如，厚度剪切振动的谐振频率多数情况下为MHz频带，相对于此，面内弯曲振动的谐振频率多数情况下为kHz频带。因此，振动元件30的谐振频率优选为10kHz以上且小于1MHz，更优选为20kHz以上且100kHz以下。由此，能够降低对调制信号、基准信号Ss进行处理的模拟-数字转换器(ADC)的采样位数、CPU、FPGA这样的处理器的处理性能。其结果是，容易实现激光干涉仪1的低成本化。

3.光学系统的变形例

接着，对干涉光学系统50的第一至第四变形例进行说明。

图12是表示第一变形例涉及的干涉光学系统50A的概略构成图。图13是表示第二变形例涉及的干涉光学系统50B的概略构成图。图14是表示第三变形例涉及的干涉光学系统50C的概略构成图。图15是表示第四变形例涉及的干涉光学系统50D的概略构成图。

以下，对干涉光学系统50的第一至第四变形例进行说明，但在以下的说明中，以与前述干涉光学系统50的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图12至图15中，对与图2相同的事项标注相同的附图标记。另外，在图12至图15中，省略了一部分光学元素的图示。

图12所示的第一变形例涉及的干涉光学系统50A除了入射到受光元件10、光调制器12以及对象物14的光不同以外，与图2所示的干涉光学系统50相同。具体而言，在图12所示的干涉光学系统50A中，出射光L1(激光)入射到受光元件10和光调制器12。在图12所示的光调制器12中，对出射光L1进行调制，生成包括调制信号的参考光L2。该参考光L2接着入射到对象物14。而且，参考光L2被对象物14反射，生成包括调制信号和采样信号的物体光L3，该物体光L3入射到受光元件10。

图13所示的第二变形例涉及的干涉光学系统50B除了受光元件10、光调制器12以及对象物14的配置不同以外，与图12所示的干涉光学系统50A相同。

具备以上那样的第一、第二变形例涉及的干涉光学系统50A、50B的激光干涉仪具备激光光源2、光调制器12、受光元件10以及图12和图13中未图示的解调电路和振荡电路。激光光源2射出出射光L1。光调制器12使用振动元件对出射光L1进行调制，生成包括调制信号的参考光L2。该参考光L2接着入射到对象物14。而且，包括调制信号和源自对象物14的采样信号的物体光L3及出射光L1入射到受光元件10。因此，图12和图13所示的受光元件10接收包括源自对象物14的采样信号和调制信号的激光。解调电路根据基准信号从受光信号解调出采样信号。振荡电路将振动元件作为信号源进行动作，向解调电路输出基准信号。

根据这样的构成，能够得到与所述实施方式同样的效果。即，能够实现不使用衍射光栅就可以进行频移的光调制器12。其结果是，能够降低光调制器12的制造难度，能够实现激光干涉仪的低成本化。另外，能够得到测量精度高且对外部干扰的耐性优异的激光干涉仪。

图14所示的第三变形例涉及的干涉光学系统50C除了光调制器12和对象物14的配置不同且入射到受光元件10、光调制器12以及对象物14的光不同以外，与图12所示的干涉光学系统50A相同。具体而言，在图14所示的干涉光学系统50C中，出射光L1(激光)入射到受光元件10和对象物14。出射光L1在对象物14反射而生成物体光L3。该物体光L3接着入射到光调制器12。而且，物体光L3被光调制器12反射，由此生成包括调制信号和采样信号的参考光L2，该参考光L2入射到受光元件10。

图15所示的第四变形例涉及的干涉光学系统50D除了受光元件10、光调制器12以及对象物14的配置不同以外，与图14所示的干涉光学系统50C相同。

具有以上那样的第三、第四变形例涉及的干涉光学系统50C、50D的激光干涉仪具备激光光源2、光调制器12、受光元件10以及图14和图15中未图示的解调电路和振荡电路。激光光源2射出出射光L1。出射光L1入射到对象物14，生成包括采样信号的物体光L3。光调制器12使用振动元件对物体光L3进行调制，生成包括调制信号的参考光L2。而且，包括源自对象物14的采样信号和调制信号的参考光L2及出射光L1入射到受光元件10。因此，图14和图15所示的受光元件10接收包括源自对象物14的采样信号和调制信号的激光。解调电路根据基准信号从受光信号解调出采样信号。振荡电路将振动元件作为信号源进行动作，向解调电路输出基准信号。

4.所述实施方式实现的效果

如以上所述，所述实施方式涉及的激光干涉仪1具备激光光源2、光调制器12、受光元件10、解调电路52以及振荡电路54。激光光源2朝向对象物14射出激光。光调制器12具备被照射激光的振动元件30，并使用振动元件30对激光进行调制，使调制信号与激光重叠。受光元件10接收包括源自对象物14的采样信号和调制信号的激光，并输出受光信号。解调电路52根据基准信号Ss从受光信号解调出采样信号。振荡电路54将振动元件30作为信号源进行动作，向解调电路52输出基准信号Ss。

而且，振动元件30包括具有基部301和第一振动臂302及第二振动臂303的振动基板，该第一振动臂302和第二振动臂303是与基部301连接的振动部。第一振动臂302和第二振动臂303沿着振动基板的面内方向进行振动。另外，第一振动臂302和第二振动臂303包括与前述面内方向交叉的侧面，并向该侧面照射激光。

根据这样的构成，能够将振动元件30的面内振动利用于出射光L1的频移，能够增大振动元件30的振动与出射光L1的频率的相互作用。由此，能够实现不使用现有的光调制器中需要的衍射光栅就可以使出射光L1频移的光调制器12。其结果是，能够降低光调制器12的制造难度，能够实现激光干涉仪1的低成本化。

另外，振动元件30的面内弯曲振动的振动位移比厚度剪切振动大。因此，通过利用面内弯曲振动，能够容易地提高调制信号的相位偏移B。由此，能够提高受光信号的S/N比，最终能够实现位移、速度等的测量精度高且对外部干扰的耐性优异的激光干涉仪1。

进而，面内弯曲振动的谐振频率(固有振动频率)比厚度剪切振动低。因此，能够降低调制信号、基准信号Ss的频率。其结果是，能够降低对调制信号、基准信号Ss进行处理的模拟-数字转换器(ADC)的采样位数、CPU、FPGA这样的处理器的处理性能。其结果是，容易实现激光干涉仪1的低成本化。

另外，由于振动元件30成为振荡电路54的信号源，因此，能够使调制信号的温度特性和基准信号Ss的温度特性分别与振动元件30的温度特性对应。由于调制信号和基准信号Ss均由解调电路52实时处理，因此伴随于温度变化的调制信号的变动的举动与基准信号Ss的变动的举动一致或近似。因此，即使振动元件30的温度发生了变化，也能够抑制对解调精度造成影响，能够提高源自对象物14的采样信号的解调精度。由此，能够实现对外部干扰的耐性优异的激光干涉仪1。

另外，作为振动部的第一振动臂302和第二振动臂303也可以具有设置于被照射激光的侧面的金属膜。

金属膜对出射光L1的反射率高。因此，能够抑制伴随出射光L1的反射的损失，从而能够提高受光信号的S/N比。

另外，在所述实施方式中，振动部包括沿振动元件30所包括的振动基板的面内方向排列的第一振动臂302和第二振动臂303。第一振动臂302和第二振动臂303沿着面内方向弯曲振动。

这种音叉型石英振子由于已确立制造技术，因此能够容易地获得，而且振荡也稳定。因此，适合作为振动元件30。

另外，当振动基板为石英基板时，作为照射激光的侧面的光反射面306也可以为石英的X轴负侧的面且为湿法蚀刻面。

这样的光反射面306通过基于石英的晶体取向的蚀刻速率的各向异性而成为平坦度和角度精度优异的面。因此，能够抑制入射到光反射面306的出射光L1的反射损失，并能够抑制出射光L1和参考光L2的光轴偏移。其结果是，能够进一步提高受光信号的S/N比。

另外，当振动基板为石英基板时，作为照射激光的侧面的光反射面306也可以为干法蚀刻面。

在干法蚀刻中，由于石英的晶体取向引起的蚀刻速率的各向异性少，因此以作为目标的角度、精度切出侧面。因此，若光反射面306为干法蚀刻面，则能够抑制所入射的出射光L1的反射损失，并且能够抑制出射光L1和参考光L2的光轴偏移。

另外，优选光调制器12具备具有收纳振动元件30的收纳部的容器70(框体)。另外，优选该收纳部被减压。

由此，能够减少振动元件30的面内弯曲振动中的空气阻力。因此，能够提高收纳于收纳部的振动元件30的振动效率，实现振动的稳定化。其结果是，能够进一步提高调制信号的S/N比。

另外，优选容器70(框体)具有供激光透过的透过窗74，该透过窗74设置于作为被照射激光的侧面的光反射面306与激光光源2之间。

由此，关于容器70中的透过窗74以外的容器主体72的构成材料，能够在重视气密性、绝缘性等来自由地进行选择。因此，能够实现更长期可靠性优异的光调制器12。

另外，优选透过窗74的表面呈曲面形状。由此，不仅可以对透过窗74赋予使出射光L1和参考光L2透过的功能，还可以赋予调整这些光的行进方向的功能。由此，能够缩小激光相对于光反射面306入射的范围，从而能够实现干涉光学系统50的小型化，并且，能够用透过窗74代替准直透镜3的功能，从而削减干涉光学系统50的部件数量。

另外，优选透过窗74具有相对于出射光L1(入射的激光)的入射方向倾斜的入射面711。

根据这样的构成，即使出射光L1在透过窗74的入射面711反射而产生了反射光L4，也能够降低入射到受光元件10、激光光源2的概率。反射光L4在入射到受光元件10的情况下，成为使受光信号的S/N比降低的原因。另外，在反射光L4入射到激光光源2的情况下，激光光源2中的激光振荡有可能变得不稳定。因此，通过使用以倾斜的姿势设置的透过窗74，能够抑制受光信号的S/N比的降低，并且能够抑制激光振荡的不稳定化。

另外，振动元件30优选为硅振子或陶瓷振子。

这些振子是利用了共振现象的振子，因此Q值高，能够容易地实现固有振动频率的稳定化。由此，能够提高调制信号的S/N比，并且能够提高基准信号Ss的精度。由此，能够以高S/N比对源自对象物14的采样信号进行解调，能够实现可更高精度地测量对象物14的速度、位移的激光干涉仪1。

以上，根据图示的实施方式及其变形例对本发明涉及的激光干涉仪进行了说明，但本发明涉及的激光干涉仪并不限定于所述实施方式及其变形例，各部分的构成能够替换为具有相同功能的任意构成。另外，也可以对所述实施方式及其变形例涉及的激光干涉仪附加其他任意的构成物。

本发明涉及的激光干涉仪除了前述位移计、速度计以外，例如还能够应用于振动计、倾斜计、测距计(测长器)等。另外，作为本发明涉及的激光干涉仪的用途，可以举出实现能够测量距离、3D成像、分光等的光梳干涉测量技术、角速度传感器、角加速度传感器等的光纤陀螺仪。

另外，激光光源、光调制器以及受光元件中的两个以上也可以载置于同一基板上。由此，容易实现光学系统的小型化和轻量化，并且可以提高组装容易度。

进而，所述各实施方式及其变形例具有所谓的迈克尔逊型干涉光学系统，但本发明的激光干涉仪也能够应用于具有其他方式的干涉光学系统、例如马赫-曾德尔型干涉光学系统的激光干涉仪。

Claims

1.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：

激光光源，向对象物射出激光；

光调制器，具备被照射所述激光的振动元件，所述光调制器使用所述振动元件对所述激光进行调制，并使调制信号与所述激光重叠；

所述振动部沿所述振动基板的面内方向进行振动，

所述振动部包括与所述面内方向交叉的侧面，

所述激光照射到所述侧面。

2.根据权利要求1所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述振动部具有金属膜，所述金属膜设置于被照射所述激光的所述侧面。

3.根据权利要求1或2所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述振动部包括沿所述面内方向排列的第一振动臂和第二振动臂，

所述第一振动臂和所述第二振动臂沿所述面内方向弯曲振动。

4.根据权利要求1或2所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述振动基板是石英基板，

照射所述激光的所述侧面是石英的X轴负侧的面且是湿法蚀刻面。

5.根据权利要求1或2所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述振动基板是石英基板，

照射所述激光的所述侧面是干法蚀刻面。

6.根据权利要求1或2所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述光调制器具备框体，所述框体具有收纳所述振动元件的收纳部，

所述收纳部被减压。

7.根据权利要求6所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述框体具有供所述激光透过的透过窗，所述透过窗设置于被照射所述激光的所述侧面与所述激光光源之间。

8.根据权利要求7所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述透过窗的表面呈曲面形状。

9.根据权利要求7所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述透过窗具有相对于入射的所述激光的入射方向倾斜的入射面。

10.根据权利要求1或2所述的激光干涉仪，其特征在于，

所述振动元件是硅振子或陶瓷振子。