JP2000164951A - レーザ光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ビームスプリッタとダイクロイックミラーとを
一体化すると共に偏光軸方向を巧みに傾けることによ
り、小型で安価なレーザ光源装置を実現する。 【解決手段】直交する２偏光成分を有する不可視レーザ
光を発生するレーザ光源と、この不可視レーザ光と光軸
をほぼ同一とするガイド用の可視レーザ光を発生する可
視光レーザ光源と、前記不可視レーザ光と可視レーザ光
が透過および反射するように形成されたダイクロイック
ミラーと、このダイクロイックミラーを介して入射され
る前記不可視レーザ光を偏光板を通して検出し参照信号
として出力する参照信号用検出器を備え、前記可視レー
ザ光および不可視レーザ光の一部が前記ダイクロイック
ミラーを介して同一軸方向に出射されると共に、前記可
視レーザ光と前記偏光板の偏光軸方向を異ならせ前記ダ
イクロイックミラーを透過した前記可視レーザ光が前記
偏光板で遮断されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに直交する２
偏光成分を有する測定用の不可視レーザ光と、この不可
視レーザ光と光軸をほぼ同一とするガイド用可視レーザ
光とを有する測定用レーザ光源装置に関し、詳しくは、
２種の光軸を合致させるためにダイクロイックミラーを
用い、かつそのダイクロイックミラーで測定用の不可視
レーザ光の１部を測定参照信号用に利用するようにした
構造のレーザ光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来のこの種のレーザ光源装置の
一例を示す。不可視光で直交偏光の２周波を発生するい
わゆるヘテロダイン測定用の光源（以下不可視光直交２
偏光レーザ光源と言う）から出射した光はピームスプリ
ッタ２で出射光量が２分割される。

【０００３】そのうちの１つは、偏光板３を透過して参
照信号用検出器４に入射する。偏光板３は、直交偏光を
合波し、いわゆるへテロダインビート信号を取り出すの
に用いる。参照信号用検出器４で検出されたヘテロダイ
ンビート信号は、測定器の参照信号用に使用される。

【０００４】ピームスプリッタ２で分割された他方の光
は、ダイクロイックミラー５を透過し、このレーザ光源
装置の出射光となる。また、可視光レーザ光源６から出
射した光は、ダイクロイックミラー５で反射し、ダイク
ロイックミラー５を透過してくる光源１からの不可視
光、直交偏光、２周波の光と光軸を同じくして、レーザ
光源装置の出射光となる。なお、可視光レーザ光源から
出射した光は、いわゆるガイド光となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のレーザ光源装置では、ビームスプリッタ２と
ダイクロイックミラー５とを必要とするため、装置の寸
法が大きくなり、高価にもなるという課題があった。

【０００６】本発明の目的は、上記の課題を解決するも
ので、ビームスプリッタとダイクロイックミラーとを一
体化すると共に偏光軸方向を巧みに傾けることにより、
小型で安価なレーザ光源装置を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明では、直交する２偏光
成分を有する不可視レーザ光を発生するレーザ光源と、
この不可視レーザ光と光軸をほぼ同一とするガイド用の
可視レーザ光を発生する可視光レーザ光源と、前記不可
視レーザ光と可視レーザ光が透過および反射するように
形成されたダイクロイックミラーと、このダイクロイッ
クミラーを介して入射される前記不可視レーザ光を偏光
板を通して検出し参照信号として出力する参照信号用検
出器を備え、前記可視レーザ光および不可視レーザ光の
一部が前記ダイクロイックミラーを介して同一軸方向に
出射されると共に、前記可視レーザ光と前記偏光板の偏
光軸方向を異ならせ前記ダイクロイックミラーを透過し
た前記可視レーザ光が前記偏光板で遮断されるように構
成したことを特徴とする。

【０００８】このような構成によれば、可視レーザ光の
一部分がダイクロイックミラーを通過しても偏光板で遮
断され、参照信号用検出器には入射されないように防止
することができ、参照信号検出の妨げとならない。

【０００９】この場合、可視レーザ光、不可視レーザ
光、偏光板の各偏光軸方向については、請求項２のよう
に、可視レーザ光の偏光軸方向を不可視レーザ光の偏光
軸方向に対して４５度傾けると共に、偏光板の偏光軸方
向を前記４５度に対して更に９０度傾けて配置するのが
よい。

【００１０】また、請求項３のようにダイクロイックミ
ラーは、ビームスプリッタとダイクロイックミラーとを
一体化したものであり、そのような一体化構造にすれば
小型化が実現でき、安価にもなる。

【００１１】また、請求項４のように、レーザ光源とし
ては、不可視光レーザ光源から出射した光を直交２周波
生成部を通過させて直交２偏光２周波の不可視光を生成
するように構成した不可視光ヘテロダイン光源を使用す
ることができる。

【００１２】また本発明では、可視レーザ光源と不可視
レーザ光源とダイクロイックミラーは、請求項５のよう
に、ダイクロイックミラーで反射した可視レーザ光とダ
イクロイックミラーを透過した不可視レーザ光との光軸
が同じになるように配置される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明はビームスプリッタとダイ
クロイックミラーとを一体化したものであるが、単純に
一体化すると、ミラー膜作成上の光学物理的制約から可
視光の一部分がダイクロイックミラーで反射されずに透
過して参照信号用検出器に入射してしまい、参照信号検
出上の妨げとなる。

【００１４】そこで、本発明は図１の実施例に示すよう
な構成としてこれを解決している。以下図面を用いて本
発明を詳しく説明する。図１において図３と同一部分に
は同一符号を付してある。不可視光レーザ光源１１から
出射した光を直交２周波生成部１２を通過させて、いわ
ゆる不可視光ヘテロダイン光源（図２における１３）を
形成し、直交２偏光２周波の不可視光を生成する。

【００１５】直交２周波生成部１２から出力される不可
視光の大部分は、ダイクロイックミラー５ａ（ダイクロ
イックミラーとビームスプリッタを一体化したもの）を
透過して測定光となる。残りの一部分は、ダイクロイッ
クミラー５ａで反射し、参照信号用検出器４に入射す
る。

【００１６】参照信号用検出器４は集光レンズ４１と偏
光板３と参照信号用フォトダイオード４２より構成され
る。入射光は集光レンズ４１で集光された後偏光板３を
透過して参照信号用フォトダイオード４２に入射する。
参照信号用フォトダイオード４２はこれを検出して参照
信号用の信号を発生する。具体的には、例えば、測定の
基準となる４０ＭＨｚの光ヘテロダイン信号を出力す
る。

【００１７】可視光レーザ光源６は可視レーザダイオー
ド６１とコリメ―トレンズ６２から構成され、可視レー
ザダイオード６１から出射した光はコリメートレンズ６
２で平行光となって出射する。この可視光レーザ光源６
から出射した直線偏光の光は、ダイクロイックミラー５
ａでその大部分が反射し、先の測定光と光軸を同じくし
て装置から出射し、ガイド光となる。ガイド光は、測定
光が赤外光で肉眼でみえないため、装置からの出射光の
光軸を目視で確認するのに利用される。

【００１８】可視光レーザ光源６から出射した光の残り
分は、ダイクロイックミラー５ａを透過して参照信号用
検出器４に入射するが、偏光板３の偏光軸方向を可視光
レーザ光源から出射した光の偏光軸方向に対して直交す
る方向に配置しているので、偏光板３で遮断される。し
たがって、可視光レーザ光源から出射した光は参照信号
用検出器４に入射せず、参照信号用の信号の品質を低下
させないようになっている。

【００１９】図２に、各部分の偏光光軸の配置の詳細を
示す。可視光レーザダイオード６１の出射光の偏光軸方
向を不可視光ヘテロダイン光源１３から出射される光の
偏光軸方向に対し４５度傾けてある。更に、参照信号用
検出器４２の手前の偏光板３の偏光軸方向を前記４５度
に対して更に９０度傾けて配置してある。

【００２０】このような配置により、ダイクロイックミ
ラー５ａを透過した可視光レーザ光源６の光は偏光板３
で遮断され、参照信号用フォトダイオード４へは入射で
きなくなる。

【００２１】なお、以上の説明は、本発明の説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果がある。ビームスプリッタとダイクロイック
ミラーとを一体化し、可視光レーザ光源の出射光の偏光
軸方向を不可視光レーザ光源の偏光軸方向に対し、４５
度傾け、更に参照信号用検出器の手前の偏光板の偏光軸
方向を、前述の４５度に対して更に９０度傾けて配置す
ることにより、ダイクロイックミラーを透過した可視光
レーザ光源の光を偏光板で遮断し、可視光レーザ光源の
出射光が補償用検出器の信号検出上の妨げとならないよ
うに容易に防止することができ、同時に装置の小型化・
低価格化も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザ光源装置の一実施例を示す
構成図である。

【図２】偏光光軸配置の詳細を示す図である。

【図３】従来のレーザ光源装置の一例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

３ 偏光板 ４ 参照信号用検出器 ４１ 集光レンズ ４２ 参照信号用フォトダイオード ５ａ ダイクロイックミラー ６ 可視光レーザ光源 ６１ 可視レーザダイオード ６２ コリメートレンズ １１ 不可視光レーザ光源 １２ 直交２周波生成部 １３ 不可視光ヘテロダイン光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大矢 彰 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F072 HH02 JJ01 JJ08 KK15 KK30 YY11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交する２偏光成分を有する不可視レーザ
   光を発生するレーザ光源と、 この不可視レーザ光と光軸をほぼ同一とするガイド用の
   可視レーザ光を発生する可視光レーザ光源と、 前記不可視レーザ光と可視レーザ光が透過および反射す
   るように形成されたダイクロイックミラーと、 このダイクロイックミラーを介して入射される前記不可
   視レーザ光を偏光板を通して検出し参照信号として出力
   する参照信号用検出器を備え、 前記可視レーザ光および不可視レーザ光の一部が前記ダ
   イクロイックミラーを介して同一軸方向に出射されると
   共に、前記可視レーザ光と前記偏光板の偏光軸方向を異
   ならせ前記ダイクロイックミラーを透過した前記可視レ
   ーザ光が前記偏光板で遮断されるように構成したことを
   特徴とするレーザ光源装置。
2. 【請求項２】前記可視レーザ光の偏光軸方向を不可視レ
   ーザ光の偏光軸方向に対して４５度傾けると共に、前記
   偏光板の偏光軸方向を前記４５度に対して更に９０度傾
   けて配置したことを特徴とする請求項１記載のレーザ光
   源装置。
3. 【請求項３】前記ダイクロイックミラーは、ビームスプ
   リッタとダイクロイックミラーとを一体化した構造であ
   ることを特徴とする請求項１記載のレーザ光源装置。
4. 【請求項４】前記レーザ光源は、不可視光レーザ光源か
   ら出射した光を直交２周波生成部を通過させて直交２偏
   光２周波の不可視光を生成するように構成された不可視
   光ヘテロダイン光源であることを特徴とする請求項１記
   載のレーザ光源装置。
5. 【請求項５】前記可視レーザ光源と不可視レーザ光源と
   ダイクロイックミラーは、このダイクロイックミラーで
   反射した前記可視レーザ光とダイクロイックミラーを透
   過した前記不可視レーザ光との光軸が同じになるように
   配置されたことを特徴とする請求項１記載のレーザ光源
   装置。