JP2001027509A - Michelson interferometer - Google Patents

Michelson interferometer

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JP2001027509A
JP2001027509A JP11209226A JP20922699A JP2001027509A JP 2001027509 A JP2001027509 A JP 2001027509A JP 11209226 A JP11209226 A JP 11209226A JP 20922699 A JP20922699 A JP 20922699A JP 2001027509 A JP2001027509 A JP 2001027509A
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plane
optical path
beam splitter
incident
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Takanori Seiso
孝規 清倉
Takahiro Ito
高廣 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a Michelson interferometer capable of exactly measuring with a simple constitution without light loss and forming a whole body thin, lightweight and inexpensive in production cost. SOLUTION: A Michelson interferometer 1 is constituted of a light incidence means 2, a first prism column A1, a second prism column B1, a light detection means 14 (13), a beam splitter 8, and a conversion means 5 (12) for converting diffused light to parallel light and parallel light to diffused light. The first prism column A1 has a light incidence plane 4, a conversion means 5, a first plane 7 and a second plane 6 provided side by side of the beam splitter 8. The second prism column B1 has a third plane 9 and a fourth plane 10 formed in the position facing the beam splitter 8 and a reflection curve 12 as a conversion means. The first prism column A1 and the second prism column B1 are constituted so as to arrange the first plane and the third plane side by side freely movably in light path length variation direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光スペクトルの測
定を行うことで被測定物の精密測定を行う分光器に使用
され、試料の分光分析や光通信の波長モニタリングに適
したフーリエ変換分光用干渉計あるいは移動距離測定器
として用いられるマイケルソン干渉計に係り、特に、光
路差の変化に伴って生じる干渉強度の変化からフーリエ
分光法により光スペクトルを求めるために用いるマイケ
ルソン干渉計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for a spectroscope for performing precise measurement of an object to be measured by measuring an optical spectrum, and is used for Fourier transform spectroscopy suitable for spectral analysis of a sample and wavelength monitoring of optical communication. The present invention relates to a Michelson interferometer used as an interferometer or a moving distance measuring device, and more particularly to a Michelson interferometer used for obtaining an optical spectrum by Fourier spectroscopy from a change in interference intensity caused by a change in an optical path difference.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光のスペクトルを得るためにマイ
ケルソン干渉計を用いたフーリエ変換分光器は、検出結
果より試料分析等を行っている。従来のフーリエ変換分
光器は、光源からの光をマイケルソン干渉計等に入射
し、ビームスプリッタ等によって可変光路と参照光路に
分岐された光路間の光路長差によって生じるインターフ
ェログラムを得て、このインターフェログラムをフーリ
エ変換することにより、前記光源のスペクトルを得るも
のである。この手法においてマイケルソン干渉計は最重
要部分であり、特に、野外で使用するフーリエ変換赤外
分光器は軽量、小型、耐環境性、堅牢さが求められる。
また、リモートモニタリングにおいては試料からの光を
光ファイバケーブルで受けることが必要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a Fourier transform spectrometer using a Michelson interferometer to obtain a light spectrum performs a sample analysis or the like based on a detection result. A conventional Fourier transform spectroscope receives light from a light source into a Michelson interferometer or the like, and obtains an interferogram caused by an optical path length difference between an optical path branched into a variable optical path and a reference optical path by a beam splitter or the like, The spectrum of the light source is obtained by Fourier transforming the interferogram. In this method, the Michelson interferometer is the most important part. In particular, a Fourier transform infrared spectrometer used outdoors is required to be lightweight, small, environmentally resistant, and robust.
In remote monitoring, it is necessary to receive light from a sample via an optical fiber cable.

【0003】このような従来のマイケルソン干渉計の一
例を図22(a),(b)に示す。これはアメリカ合衆
国特許第5173744号「屈折率走査干渉計(Refract
ive-ly Scanned Interferometer)」Jens R. Dybwad(De
c.22,1992) に掲載されているマイケルソン干渉計の構
成概要面である。図22(a)(b)においてR1は入
射平行光、R2は出射平行光、BSはビームスプリッタ
面、Tは透過面、L1は可変光路、L2は参照光路、P
1は可動プリズム、P2は固定プリズム、M1は可変光
路用平面鏡、M2は参照光路用平面鏡を示す。ここで図
22に示す従来例の動作を説明する。
FIGS. 22A and 22B show an example of such a conventional Michelson interferometer. This is disclosed in U.S. Pat. No. 5,173,744, Refractive index scanning interferometer.
ive-ly Scanned Interferometer) '' Jens R. Dybwad (De
c.22,1992) is the outline of the configuration of the Michelson interferometer. 22 (a) and 22 (b), R1 is incident parallel light, R2 is outgoing parallel light, BS is a beam splitter surface, T is a transmission surface, L1 is a variable optical path, L2 is a reference optical path, P
Reference numeral 1 denotes a movable prism, P2 denotes a fixed prism, M1 denotes a plane mirror for a variable optical path, and M2 denotes a plane mirror for a reference optical path. Here, the operation of the conventional example shown in FIG. 22 will be described.

【0004】入射平行光R1は可動プリズムP1に入
り、ビームスプリッタ面BSに入射される。ビームスプ
リッタ面BSで反射された光は可動光路L1上を進み、
平面鏡M1で反射され、再び可動光路L1上を進んでビ
ームスプリッタ面BSに入射して透過し、固定プリズム
P2へ入る。
The incident parallel light R1 enters the movable prism P1 and is incident on the beam splitter surface BS. The light reflected by the beam splitter surface BS travels on the movable optical path L1,
The light is reflected by the plane mirror M1, travels again on the movable optical path L1, enters the beam splitter surface BS, passes through, and enters the fixed prism P2.

【0005】一方、ビームスプリッタ面BSを透過した
入射平行光R1はプリズムP2に入り、参照光路L2上
を進み、参照光路用平面鏡M2で反射され、再び参照光
路L2を進んだ後に透過面Tで反射される。このとき、
可変光路L1と参照光路L2の2つの径路をたどった光
が同じ光軸上にあってお互いに干渉するため、マイケル
ソン干渉計を構成することができる。光路長を変化させ
るためには、図22(b)で示すように、可動プリズム
Plと固定プリズムP2を相対的に移動させている。
On the other hand, the incident parallel light R1 transmitted through the beam splitter surface BS enters the prism P2, travels on the reference optical path L2, is reflected by the plane mirror M2 for the reference optical path, travels the reference optical path L2 again, and then travels on the transmission surface T. Is reflected. At this time,
Light that has traveled along two paths, the variable optical path L1 and the reference optical path L2, is on the same optical axis and interferes with each other, so that a Michelson interferometer can be configured. To change the optical path length, as shown in FIG. 22B, the movable prism Pl and the fixed prism P2 are relatively moved.

【0006】このとき、移動距離をd、プリズム材料の
屈折率をnとすると、図22(b)に示すように、M2
の位置はd・sinθだけ変化し、光路長差は2n・d
・sinθとなる。従って、この干渉計の入射用光ファ
イバ束(図示せず)に光源(図示せず)を設置し、出射
用光ファイバ束(図示せず)に光検出器(図示せず)を
設置すれば、相対移動距離に対する光強度の変化である
インターフェログラムを測定でき、このインターフェロ
グラムに対してフーリエ変換を行うことによって光源の
スペクトルを得ることができる。この場合、最大移動距
離をdMAX とすると、波数分解能は1/(2n・dMAX
・sinθ)で表される。
At this time, assuming that the moving distance is d and the refractive index of the prism material is n, as shown in FIG.
Changes by d · sin θ, and the optical path length difference is 2n · d
・ Sin θ. Therefore, if a light source (not shown) is installed on the incident optical fiber bundle (not shown) of this interferometer, and a photodetector (not shown) is installed on the emitting optical fiber bundle (not shown). The interferogram, which is a change in light intensity with respect to the relative movement distance, can be measured, and the spectrum of the light source can be obtained by performing a Fourier transform on the interferogram. In this case, if the maximum moving distance is d MAX , the wave number resolution is 1 / (2n · d MAX
· Sin θ).

【0007】しかし、図22の従来技術においては、プ
リズム内部で光線光軸が移動することになるため、入射
平行光の照射手段または出射平行光の検出手段と干渉計
本体を一体化することはできなかった。このため光軸調
整を必要とし、また、光路が外気を通過しているため、
外部環境変化(湿度の変化等)の影響を受けやすいとい
う欠点があった。この欠点を克服するために、同特許に
おいて実施例として示されている従来技術を図23
(a)(b)に示す。 図23(a)において、F1は
入射用光ファイバ束、F2は出射用光ファイバ束、PM
1、PM2は平面鏡、CM1,CM2は曲面鏡、BSは
ビームスプリッタ面、Tは透過面、P1は平面鏡PM1
と曲面鏡CM1とビームスプリッタ面BSをその構成面
としているプリズム、P2は平面鏡PM2と、曲面鏡C
M2と、透過面Tで構成されているプリズムである。
However, in the prior art shown in FIG. 22, since the optical axis of the light beam moves inside the prism, it is not possible to integrate the irradiation means for incident parallel light or the detection means for output parallel light with the main body of the interferometer. could not. For this reason, the optical axis needs to be adjusted, and since the optical path passes through the outside air,
There is a drawback that it is susceptible to changes in the external environment (such as changes in humidity). In order to overcome this drawback, the prior art shown as an example in the patent is shown in FIG.
(A) and (b). In FIG. 23 (a), F1 is an incident optical fiber bundle, F2 is an outgoing optical fiber bundle, and PM
1, PM2 is a plane mirror, CM1 and CM2 are curved mirrors, BS is a beam splitter surface, T is a transmission surface, and P1 is a plane mirror PM1.
, A curved mirror CM1 and a prism having the beam splitter surface BS as its constituent surfaces, and P2 a plane mirror PM2 and a curved mirror C
A prism composed of M2 and a transmission surface T.

【0008】これらのプリズムには各光ファイバ束F
1,F2を導入し設置するための細孔B1,B2と、プ
リズムが近接して並べられた面に設けられ、かつ曲面鏡
CM1,CM2の焦点付近にある微小鏡スポットS1と
S2であり、dはプリズムの相対移動距離であり、θは
プリズムP2における透過面Tと平面鏡PM2間の傾き
角度である。ここで図23(b)に示す従来例の動作を
説明する。
Each of these prisms has an optical fiber bundle F
1, micromirror spots S1 and S2 provided on the surface where the prisms are closely arranged and for introducing and installing F1 and F2, and near the focal points of the curved mirrors CM1 and CM2; d is the relative movement distance of the prism, and θ is the inclination angle between the transmission surface T of the prism P2 and the plane mirror PM2. Here, the operation of the conventional example shown in FIG.

【0009】細孔Blを経由している入射用光ファイバ
束F1からの光は、発散しながら微小鏡S1で反射され
た後、曲面鏡CM1でコリメートされて平行光となり、
ビームスプリッタ面BSに入射される。ビームスプリッ
タ面BSで反射された平行光は平面鏡PM1で反射さ
れ、再びビームスプリッタ面に入射して透過し、プリズ
ムP2へ入る。平行光は曲面鏡CM2において収束光に
変換され、微小鏡S2に反射され、出射用光ファイバ束
F2の端面に集光され、外部に取り出される。
The light from the incident optical fiber bundle F1 passing through the pore B1 is reflected by the micromirror S1 while diverging, and then collimated by the curved mirror CM1 to become parallel light.
The light is incident on the beam splitter surface BS. The parallel light reflected by the beam splitter surface BS is reflected by the plane mirror PM1, enters the beam splitter surface again, passes through, and enters the prism P2. The parallel light is converted into convergent light by the curved mirror CM2, reflected by the micromirror S2, collected on the end face of the output optical fiber bundle F2, and extracted to the outside.

【0010】一方、ビームスプリッタ面BSを透過した
平行光はプリズムP2に入り、平面鏡PM2で反射され
た後に透過面Tで反射されて曲面鏡CM2に入射し、収
束光に変換されて微小鏡S2で反射され、出射用光ファ
イバ束F2の端面に集光され、外部にとりだされる。こ
のように、入射用光ファイバ束F1から出て2つの径路
をたどった光が出射用光ファイバF2に到達し干渉する
ため、マイケルソン干渉計を構成することができる。光
路長を変化させるためにはプリズムPlとプリズムP2
を相対的に移動させる。このときの移動距離をd、プリ
ズム材料の屈折率をnとすると、図に示すように、この
位置はd・sinθだけ変化し、光路長差は2n・d・
sinθとなる。
On the other hand, the parallel light transmitted through the beam splitter surface BS enters the prism P2, is reflected by the plane mirror PM2, is reflected by the transmission surface T, is incident on the curved mirror CM2, is converted into convergent light, and is converted into convergent light by the micro mirror S2. And is condensed on the end face of the output optical fiber bundle F2, and is extracted to the outside. As described above, the light that exits the optical fiber bundle F1 for incidence and travels along two paths reaches and interferes with the optical fiber F2 for emission, so that a Michelson interferometer can be configured. To change the optical path length, the prism P1 and the prism P2 are used.
Is relatively moved. Assuming that the moving distance at this time is d and the refractive index of the prism material is n, as shown in the figure, this position changes by d · sin θ, and the optical path length difference is 2n · d ·
sin θ.

【0011】従って、この干渉計の入射用光ファイバ束
に光源を設置し、出射用光ファイバ束に光検出器を設置
すれば、相対移動距離に対する光強度の変化であるイン
ターフェログラムを測定でき、このインターフェログラ
ムに対してフーリエ変換を行うことによって光源のスペ
クトルを得ることができる。この場合、最大移動距離を
MAX とすると、波数分解能は1/(2n・dMAX ・s
inθ)で表される。この発明においては入射光と出射
光を光ファイバでやり取りし、外部環境変化の影響を受
けにくく、遠隔測定が可能である構成としている。
Therefore, if a light source is installed on the incident optical fiber bundle of this interferometer and a photodetector is installed on the emitting optical fiber bundle, an interferogram which is a change in light intensity with respect to a relative moving distance can be measured. The spectrum of the light source can be obtained by performing a Fourier transform on the interferogram. In this case, assuming that the maximum moving distance is d MAX , the wave number resolution is 1 / (2n · d MAX · s).
inθ). According to the present invention, incident light and outgoing light are exchanged by an optical fiber, are hardly affected by an external environment change, and can be remotely measured.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマイケ
ルソン干渉計では、つぎのような問題点が発生した。図
22におけるマイケルソン干渉計においては、最大移動
距離dMAX に対して光路長差は2n・dMAX ・sinθ
を走査することができるが、波数分解能は光路長差が大
きいほど高くなる。そのため、高分解能を達成するため
には長距離を移動できるプリズム移動手段が必要である
が、従来のマイケルソン干渉計の構成では、大型かつ高
価となってしまった。
However, the conventional Michelson interferometer has the following problems. In the Michelson interferometer shown in FIG. 22, the difference in optical path length with respect to the maximum movement distance d MAX is 2n · d MAX · sin θ.
Can be scanned, but the wave number resolution increases as the optical path length difference increases. Therefore, in order to achieve high resolution, prism moving means capable of moving over a long distance is required, but the configuration of the conventional Michelson interferometer is large and expensive.

【0013】また、図23のようなマイケルソン干渉計
については、図22の従来技術において、平行光線の照
射手段または出射平行光の検出手段と干渉計を一体化で
きなかった欠点を克服し、入射光と出射光を光ファイバ
でやり取りし、外部環境変化の影響を受けにくく、遠隔
測定を可能にしているが、プリズム内部に微小反射鏡
や、光ファイバ導入用細孔等があり、光路を一部遮って
いるために、10%程度の損失が避けられなかった。ま
た、プリズムの相対移動によって光路を遮蔽している微
小鏡の重なりが変化するために損失の変動が大きく、正
確なインターフェログラムを得るのが困難であった。
Further, the Michelson interferometer as shown in FIG. 23 overcomes the disadvantage that the interferometer could not be integrated with the parallel beam irradiation means or the output parallel light detection means in the prior art shown in FIG. Incoming light and outgoing light are exchanged by optical fibers, making it less susceptible to changes in the external environment, and enabling remote measurement. Due to partial blockage, a loss of about 10% was inevitable. Further, since the overlapping of the micromirrors blocking the optical path changes due to the relative movement of the prism, the loss greatly fluctuates, making it difficult to obtain an accurate interferogram.

【0014】さらに、図22の構成ではプリズムの移動
に対して光軸が変化することに起因して、移動距離が大
きい場合には集光位置の変化が無視できなくなり、検出
効率が低下するため、プリズムの移動距離には制限があ
り、結果的に波数分解能に上限があった。さらに、図2
3の構成ではプリズムをほとんど貫通する深い細孔と、
微小鏡を形成するための作業が必要であり、製作コスト
を高めていた。さらに、深い細孔と微小鏡を光路内部に
設置しているため作製する薄さには限界があり、また、
微小鏡や細孔による遮蔽の比率を低く抑えるためにはビ
ームの垂直方向の径を広げざるを得ず、プリズムの厚み
を減らすことには限界があった。
Further, in the configuration shown in FIG. 22, since the optical axis changes with respect to the movement of the prism, if the movement distance is large, the change in the light-condensing position cannot be ignored and the detection efficiency decreases. In addition, the moving distance of the prism is limited, and consequently the wave number resolution is limited. Further, FIG.
In the configuration of 3, a deep pore almost penetrating the prism,
An operation for forming a micromirror was required, which increased the manufacturing cost. Furthermore, since the deep pore and the micromirror are installed inside the optical path, there is a limit to the thickness that can be manufactured.
In order to keep the ratio of shielding by micromirrors and pores low, the diameter of the beam in the vertical direction must be increased, and there is a limit to reducing the thickness of the prism.

【0015】さらに、図22における従来技術と同様
に、図23の干渉計においても最大移動距離dMAX に対
して光路長差は2n・dMAX ・sinθを走査すること
ができるが、波数分解能は光路長差が大きいほど高くな
るため、高分解能を達成するためには長距離を移動でき
るプリズム移動手段が必要であり、このマイケルソン干
渉計では、大型かつ高価となっていた。
Further, as in the prior art shown in FIG. 22, in the interferometer shown in FIG. 23, the optical path length difference can be scanned by 2n · d MAX · sin θ with respect to the maximum moving distance d MAX , but the wave number resolution is increased. Since the larger the optical path length difference, the higher the optical path length, the prism moving means that can move over a long distance is required to achieve high resolution, and this Michelson interferometer is large and expensive.

【0016】本発明の目的は、このような点に鑑み創案
されたもので、出力される光線の位置を一定とすること
で一体型のマイケルソン干渉計を構成でき、さらに、プ
リズムの移動距離dに対する光路長差変化の長距離化に
より高波数分解能を達成し、小型かつ安価な屈折率走査
型マイケルソン干渉計を提供することにある。また、微
小鏡と細孔の作製を不要にして、微小鏡と細孔が光路を
遮蔽することによる損失と、プリズムの相対移動に伴う
遮蔽比率の変化をなくし、プリズムの相対移動距離に対
する光路長変化の長距離化により高波数分解能を達成
し、無損失で正確、安価、薄くて軽量な屈折率走査型マ
イケルソン干渉計を提供することにある。
An object of the present invention has been made in view of the above points. An integrated Michelson interferometer can be formed by keeping the position of an output light beam constant. It is an object of the present invention to provide a small and inexpensive refractive index scanning Michelson interferometer that achieves high wavenumber resolution by increasing the optical path length difference change with respect to d. In addition, it eliminates the need to make micromirrors and pores, and eliminates the loss caused by the micromirrors and pores blocking the optical path and the change in the shielding ratio due to the relative movement of the prism. An object of the present invention is to provide a lossless, accurate, inexpensive, thin and lightweight refractive index scanning Michelson interferometer that achieves high wavenumber resolution by increasing the change distance.

【0017】[0017]

【課題を解決する為の手段】前記課題を解決するため、
本発明は、マイケルソン干渉計は、光線を反射光と透過
光に分割するビームスプリッタと、第1プリズム柱体
と、第2プリズム柱体と、光線入射手段と、光検出手段
と、前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光と
し、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収
束光とする変換手段とを備えている。そして、前記第1
プリズム柱体は、前記光線入射手段を設置する位置に配
置される光線入射面と、前記ビームスプリッタに隣接
し、この光線入射面から入射した光線の光路上に配置さ
れる第1平面と、前記ビームスプリッタからの光線をそ
の光路の方向に反射するように配置される第2平面とを
有している。さらに、前記第2プリズム柱体は、前記第
1平面に沿って前記ビームスプリッタに対面する位置に
配置される第3平面と、前記ビームスプリッタからの光
線をその光路の方向に反射するように配置される第4平
面と、前記光検出手段を設置する位置に配置される光線
出射面とを有している。また、前記光線入射面から第1
平面までの光路中と前記光線入射手段の一方に前記変換
手段を設け、かつ、前記第3平面から前記光線出射面ま
での光路中に反射曲面を設け、さらに、前記第1プリズ
ムおよび前記第2プリズム柱体は、それぞれ前記第1平
面および第3平面に沿って、光線の光路長変更方向に相
対的に移動自在としている。
Means for Solving the Problems To solve the above problems,
The present invention provides a Michelson interferometer, comprising: a beam splitter that splits a light beam into reflected light and transmitted light; a first prism column; a second prism column; a light beam incident unit; a light detection unit; When the light is a diffused light, the diffused light is converted into parallel light, and when the light beam is a parallel light, the parallel light is converted into convergent light. And the first
A prism column, a light incident surface arranged at a position where the light incident means is installed, a first plane adjacent to the beam splitter and arranged on an optical path of light incident from the light incident surface; A second plane arranged to reflect light rays from the beam splitter in the direction of its optical path. Further, the second prism column is disposed along the first plane at a position facing the beam splitter, and is disposed so as to reflect light rays from the beam splitter in the direction of its optical path. And a light-emitting surface disposed at a position where the photodetector is installed. Also, the first from the light incident surface
The conversion means is provided in an optical path to a plane and one of the light beam incident means, and a reflection curved surface is provided in an optical path from the third plane to the light emission surface, further comprising the first prism and the second The prism column is relatively movable along the first plane and the third plane in the optical path length changing direction of the light beam.

【0018】このような構成にすることで、光線入射手
段から第1プリズム柱体およびビームスプリッタを介し
て第2プリズム柱体を経由する光線が、両プリズムの相
対的な移動により参照光路および可変光路を光を損失さ
れることなく変動もなく検出手段に到達することができ
る。また、光線の出力側では、常に一定の位置に平行光
を収束させた光線を反射することができる。なお、前記
光線入射手段に設ける変換手段は、変換レンズであって
も良い。
With such a configuration, the light beam passing from the light beam incident means via the first prism column and the second prism column via the beam splitter can move the reference beam path and the variable beam by the relative movement of the two prisms. The light path can reach the detection means without light loss and without fluctuation. Also, on the output side of the light beam, a light beam obtained by converging the parallel light at a fixed position can always be reflected. The conversion means provided in the light beam incidence means may be a conversion lens.

【0019】さらには、マイケルソン干渉計は、光線入
射手段と、第1プリズム柱体と、第2プリズム柱体と、
光検出手段とから構成した。そして、前記第1プリズム
柱体は、前記光線入射手段を接続する位置に形成される
光線入射面と、この光線入射面に隣接して形成され、前
記光線入射手段からの入射光を平行光に変えて反射する
第1の曲面(変換手段)と、前記光線入射面に隣接して
形成され、前記平行光を透過光および反射光に分割する
ためのビームスプリッタを有する第1平面と、この第1
平面に所定角度の一内角を介して隣接すると共に、前記
第1の曲面に隣接して形成され、前記反射光を前記第1
平面側に反射する第2反射平面(第2平面)とを有して
いる。さらに、前記第2プリズム柱体は、前記第1平面
に沿って対面する位置に形成される第3平面と、この第
3平面に所定角度の一内角を介して隣接して形成され、
前記透過光を前記第3平面側に反射する第4反射平面
(第4平面)と、この第4反射平面に隣接して形成さ
れ、前記光検出手段を接続する光線射出面と、この光線
射出面に隣接すると共に前記第3平面に隣接して形成さ
れ、前記ビームスプリッタ側からの平行光を前記光検出
手段に集光するための第2の曲面(反射曲面)とを有し
ている。そして、前記第1プリズム柱体の第1平面と、
前記第2プリズム柱体の第3平面とを隣り合わせて移動
自在に配置する構成としても良い。
Further, the Michelson interferometer includes a light beam incident means, a first prism column, a second prism column,
And light detecting means. The first prism column is formed adjacent to a light incident surface formed at a position connecting the light incident means, and the incident light from the light incident means is converted into parallel light. A first curved surface (converting means) that changes and reflects light; a first plane formed adjacent to the light incident surface and having a beam splitter for splitting the parallel light into transmitted light and reflected light; 1
A first surface is formed adjacent to a plane through a predetermined angle, and is formed adjacent to the first curved surface.
A second reflection plane (second plane) that reflects to the plane side. Further, the second prism column is formed adjacent to a third plane formed at a position facing the first plane through an internal angle of a predetermined angle with the third plane,
A fourth reflection plane (fourth plane) for reflecting the transmitted light to the third plane side, a light exit surface formed adjacent to the fourth reflection plane and connecting the light detection means, and a light exit surface A second curved surface (reflection curved surface) formed adjacent to the surface and adjacent to the third plane for converging the parallel light from the beam splitter side to the light detecting means. And a first plane of the first prism column;
It is good also as a structure which arrange | positions the 3rd plane of the said 2nd prism column body adjacently and is movable.

【0020】また、マイケルソン干渉計は、コリメート
用レンズ(変換レンズ)を備える光線入射手段と、第1
プリズム柱体と、第2プリズム柱体と、光検出手段とか
ら構成した。そして、前記第1プリズム柱体は、前記光
線入射手段を配置する位置に形成される光線入射面と、
この光線入射面に隣接して形成され、前記光線入射手段
からの平行光を透過光および反射光に分割するためのビ
ームスプリッタを有する第1平面と、この第1平面に所
定角度の一内角を介して隣接して形成され、前記反射光
を前記第1平面側に反射する第2反射平面(第2平面)
とを有している。さらに、前記第2プリズム柱体は、前
記第1平面に沿って対面する位置に形成される第3平面
と、この第3平面に所定角度の一内角を介して隣接して
形成され、前記透過光を前記第3平面側に反射する第4
反射平面(第4平面)と、この第4反射平面に隣接して
形成され、前記光検出手段を接続する光線射出面と、こ
の光線射出面に隣接すると共に、前記第3平面に隣接し
て形成され、前記ビームスプリッタ側からの平行光を前
記光検出手段に集光するための曲面(反射曲面)とを有
している。そして、前記第1プリズム柱体の第1平面
と、前記第2プリズム柱体の第3平面とを隣り合わせて
移動自在に配置する構成としても良い。
Further, the Michelson interferometer includes a light beam incidence means having a collimating lens (conversion lens),
It was composed of a prism column, a second prism column, and light detection means. The first prism column has a light incident surface formed at a position where the light incident means is arranged;
A first plane formed adjacent to the light incident surface and having a beam splitter for splitting parallel light from the light incident means into transmitted light and reflected light; A second reflection plane (second plane) that is formed adjacent to the first plane and reflects the reflected light toward the first plane side
And Further, the second prism column is formed adjacent to a third plane formed at a position facing the first plane via an inner angle of a predetermined angle with the third plane. A fourth reflecting light to the third plane side
A reflection plane (fourth plane), a light exit surface formed adjacent to the fourth reflection plane, and connecting the light detection means, adjacent to the light exit surface, and adjacent to the third plane. And a curved surface (reflection curved surface) for converging the parallel light from the beam splitter side to the light detecting means. Then, a first plane of the first prism column and a third plane of the second prism column may be arranged adjacent to each other and movably.

【0021】さらに、マイケルソン干渉計は、光線を反
射光と透過光に分割するビームスプリッタと、第1スラ
ブ型導波路板と、第2スラブ型導波路板と、光線入射手
段と、光検出手段と、前記光線が拡散光である際にその
拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際
にその平行光を収束光とする変換手段とを備えている。
そして、前記第1スラブ型導波路板は、前記光線入射手
段を設置する位置に配置される光線入射面と、前記ビー
ムスプリッタに隣接し、この光線入射面から入射した光
線の光路上に配置される第1平面と、前記ビームスプリ
ッタからの光線をその光路の方向に反射するように配置
される第2平面とを有している。さらに、前記第2スラ
ブ型導波路板は、前記第1平面に沿って前記ビームスプ
リッタに対面する位置に配置される第3平面と、前記ビ
ームスプリッタからの光線をその光路の方向に反射する
ように配置される第4平面と、前記光検出手段を設置す
る位置に配置される光線出射面とを有している。また、
前記光線入射面から第1平面までの光路中と、前記第3
平面から前記光線出射面までの光路中の内、少なくとも
一方の光路中に前記変換手段を設けている。そして、前
記第1スラブ型導波路板および前記第2スラブ型導波路
板は、それぞれ前記第1平面および第3平面に沿って、
光線の光路長変更方向に相対的に移動自在としている。
Further, the Michelson interferometer includes a beam splitter for splitting a light beam into reflected light and transmitted light, a first slab type waveguide plate, a second slab type waveguide plate, a light beam incident means, a light detecting device, Means for converting the diffused light into parallel light when the light is the diffused light, and converting the parallel light into convergent light when the light is the parallel light.
The first slab type waveguide plate is disposed on a light incident surface disposed at a position where the light incident means is installed, and adjacent to the beam splitter, and disposed on an optical path of light incident from the light incident surface. A first plane, and a second plane arranged to reflect light rays from the beam splitter in the direction of its optical path. Further, the second slab type waveguide plate has a third plane disposed at a position facing the beam splitter along the first plane, and reflects a light beam from the beam splitter in the direction of its optical path. And a light-emitting surface disposed at a position where the photodetector is disposed. Also,
In the optical path from the light incident surface to the first plane,
The conversion means is provided in at least one of the optical paths from the plane to the light emitting surface. The first slab type waveguide plate and the second slab type waveguide plate are respectively arranged along the first plane and the third plane,
It is relatively movable in the direction of changing the optical path length of the light beam.

【0022】このような構成にすることで、光線入射手
段から第1スラブ型導波路板およびビームスプリッタを
介して第2スラブ型導波路板を経由する光線が、両プリ
ズムの相対的な移動により参照光路および可変光路を光
を損失されることなく変動もなく検出手段に到達するこ
とができる。さらに、このように導波路構造にしたこと
によって、プリズムを用いた従来方法と比較して格段の
薄型化および軽量化が可能になる。そして、導波路は通
常リソグラフィー技術を用いて作製されるため大量生産
が可能で、安価となる。なお、スラブ型導波路板を使用
するマイケルソン干渉計は、前記光線入射手段と前記光
検出手段のいずれかに前記変換手段を設けると都合が良
い。そして、前記光線入射手段および光検出手段の前記
変換手段は、変換レンズであっても良い。
With such a configuration, the light beam passing from the light beam incident means via the first slab type waveguide plate and the second slab type waveguide plate via the beam splitter is moved by relative movement of the two prisms. The reference means and the variable light path can reach the detecting means without loss of light and without fluctuation. Further, by adopting the waveguide structure as described above, it is possible to significantly reduce the thickness and weight as compared with the conventional method using a prism. And since a waveguide is usually manufactured using lithography technology, mass production is possible and it becomes cheap. In a Michelson interferometer using a slab type waveguide plate, it is convenient to provide the conversion means in either the light beam incidence means or the light detection means. The converting means of the light beam incident means and the light detecting means may be a converting lens.

【0023】また、マイケルソン干渉計の厚み寸法を薄
くする際には、光線入射手段と、第1スラブ型導波路板
と、第2スラブ型導波路板と、光検出手段とからマイケ
ルソン干渉計を構成した。そして、前記第1スラブ型導
波路板は、前記光線入射手段を接続する位置に形成され
る光線入射面と、この光線入射面に隣接して形成され、
前記光線入射手段からの入射光を平行光として反射する
第1の曲面(変換手段)と、前記光線入射面に隣接して
形成され、前記平行光を透過光および反射光に分割する
ためのビームスプリッタを有する第1平面と、この第1
平面に所定角度の一内角を介して隣接すると共に、前記
第1の曲面に隣接して形成され、前記反射光を前記第1
平面側に反射する第2反射平面(第2平面)とを有して
いる。さらに、前記第2スラブ型導波路板は、前記第1
平面に沿って対面する位置に形成される第3平面と、こ
の第3平面に所定角度の一内角を介して隣接して形成さ
れ、前記透過光を前記第3平面側に反射する第4反射平
面(第4平面)と、この第4反射平面に隣接して形成さ
れ、前記光検出手段を接続する光線射出面と、この光線
射出面に隣接すると共に、前記第3平面に隣接して形成
され、前記ビームスプリッタ側からの平行光を前記光検
出手段に集光するための第2の曲面(反射曲面)とを有
している。そして、前記第1スラブ型導波路板の第1平
面と、前記第2スラブ型導波路板の第3平面とを隣り合
わせて移動自在に配置する構成としても良い。
When the thickness dimension of the Michelson interferometer is reduced, the Michelson interferometer is provided by the light beam incident means, the first slab type waveguide plate, the second slab type waveguide plate, and the light detection means. The meter was configured. And the first slab type waveguide plate is formed adjacent to the light incident surface and a light incident surface formed at a position connecting the light incident means,
A first curved surface (conversion unit) for reflecting incident light from the light beam incident unit as parallel light, and a beam formed adjacent to the light incident surface and for dividing the parallel light into transmitted light and reflected light A first plane having a splitter;
A first surface is formed adjacent to a plane through a predetermined angle, and is formed adjacent to the first curved surface.
A second reflection plane (second plane) that reflects to the plane side. Further, the second slab type waveguide plate is provided with the first slab type waveguide plate.
A third plane formed at a position facing the plane, and a fourth reflection formed adjacent to the third plane via a predetermined internal angle and reflecting the transmitted light toward the third plane; A plane (fourth plane), a light exit surface formed adjacent to the fourth reflection plane and connecting the light detecting means, and a light exit surface adjacent to the light exit surface and formed adjacent to the third plane. And a second curved surface (reflection curved surface) for converging the parallel light from the beam splitter side to the light detecting means. Then, the first plane of the first slab-type waveguide plate and the third plane of the second slab-type waveguide plate may be arranged so as to be movable adjacent to each other.

【0024】さらに、マイケルソン干渉計は、コリメー
ト用レンズ(変換レンズ)を備える光線入射手段と、第
1スラブ型導波路板と、第2スラブ型導波路板と、光検
出手段とから構成されている。そして、前記第1スラブ
型導波路板は、前記光線入射手段を接続する位置に形成
される光線入射面と、この光線入射面に隣接して形成さ
れ、前記光線入射手段からの平行光を透過光および反射
光に分割するためのビームスプリッタを有する第1平面
と、この第1平面に所定角度の一内角を介して隣接する
と共に、前記光線入射面に隣接して形成され、前記反射
光を前記第1平面側に反射する第2反射平面(第2平
面)とを有する構成とした。さらに、前記第2スラブ型
導波路板は、前記第1平面に沿って対面する位置に形成
される第3平面と、この第3平面に所定角度の一内角を
介して隣接して形成され、前記透過光を前記第3平面側
に反射する第4反射平面(第4平面)と、この第4反射
平面に隣接して形成され、前記光検出手段を接続する光
線射出面と、この光線射出面に隣接すると共に、前記第
3平面に隣接して形成され、前記ビームスプリッタ側か
らの平行光を前記光検出手段に集光するための曲面(反
射曲面)とを有する構成とした。そして、前記第1スラ
ブ型導波路板の第1平面と、前記第2スラブ型導波路板
の第3平面とを隣り合わせて移動自在に配置する構成と
しても良い。
Further, the Michelson interferometer comprises a light beam incident means provided with a collimating lens (conversion lens), a first slab type waveguide plate, a second slab type waveguide plate, and a light detecting means. ing. The first slab type waveguide plate is formed adjacent to the light incident surface formed at a position where the light incident means is connected, and transmits the parallel light from the light incident surface. A first plane having a beam splitter for splitting the reflected light into light and reflected light, the first plane being adjacent to the first plane via an interior angle of a predetermined angle, and being formed adjacent to the light incident surface; A second reflection plane (a second plane) that reflects light toward the first plane is employed. Further, the second slab-type waveguide plate is formed adjacent to a third plane formed at a position facing the first plane via an internal angle of a predetermined angle with the third plane, A fourth reflection plane (fourth plane) for reflecting the transmitted light to the third plane side, a light exit surface formed adjacent to the fourth reflection plane and connecting the light detection means, and a light exit surface And a curved surface (reflection curved surface) formed adjacent to the surface and adjacent to the third plane for converging parallel light from the beam splitter side to the light detecting means. Then, the first plane of the first slab-type waveguide plate and the third plane of the second slab-type waveguide plate may be arranged so as to be movable adjacent to each other.

【0025】さらに、マイケルソン干渉計は、第1プリ
ズム柱体と、第2プリズム柱体と、第3プリズム柱体
と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ
と、屈折率を整合する屈折率整合手段と、光線入射手段
と、光検出手段とを備えている。そして、前記第1プリ
ズム柱体は、前記光線入射手段を設置する位置に配置さ
れる光線入射面と、前記ビームスプリッタに隣接し、こ
の光線入射面から入射した光線の光路上に配置される第
1平面と、前記ビームスプリッタに反射する光線の光路
上に配置される第2平面とを有している。また、前記第
2プリズム柱体は、前記第1平面に沿って前記ビームス
プリッタに対面する位置に配置される第3平面と、前記
ビームスプリッタを透過する光線の光路上でかつ前記第
2平面の延長上に配置される第4平面と、光検出手段を
設置する位置に配置される光線出射面とを有している。
さらに、前記第3プリズム柱体は、前記第1プリズム柱
体の前記第2平面および前記第2プリズム柱体の前記第
4平面と対面する位置に配置される第5平面と、前記第
1平面から前記第2平面および前記第5平面を介して送
られて来る光線をその光路の方向に反射するように配置
される第6平面と、前記第3平面から前記第4平面およ
び前記第5平面を介して送られて来る光線をその光路の
方向に反射するように配置される第7平面とを有してい
る。また、前記屈折率整合手段は、前記第2平面および
前記第4平面と、前記第5平面の間に介在されている。
そして、前記第1プリズム柱体および前記第2プリズム
柱体と、前記第3プリズム柱体は、前記第2平面および
前記第4平面と、前記第5平面に沿って、光線の光路長
変更方向に相対的に移動自在としている。
Further, the Michelson interferometer has a first prism column, a second prism column, a third prism column, a beam splitter for splitting a light beam into reflected light and transmitted light, and a refractive index matching. Index matching means, light beam incident means, and light detection means. The first prism column is a light incident surface disposed at a position where the light incident means is installed, and a second light incident surface adjacent to the beam splitter and disposed on an optical path of light incident from the light incident surface. It has one plane and a second plane arranged on the optical path of the light beam reflected by the beam splitter. Further, the second prism column is formed on a third plane disposed at a position facing the beam splitter along the first plane, and on a light path of a light beam transmitted through the beam splitter and the second plane. It has a fourth plane disposed on the extension, and a light emitting surface disposed at a position where the light detecting means is disposed.
Further, the third prism column includes a fifth plane disposed at a position facing the second plane of the first prism column and the fourth plane of the second prism column, and the first plane. A sixth plane disposed so as to reflect light rays transmitted through the second plane and the fifth plane from the third plane in the direction of the optical path, and the fourth plane and the fifth plane from the third plane. And a seventh plane arranged to reflect light rays transmitted through the optical path in the direction of the optical path. Further, the refractive index matching means is interposed between the second and fourth planes and the fifth plane.
The first prism column and the second prism column, and the third prism column are arranged along the second plane, the fourth plane, and the fifth plane to change the optical path length of the light beam. Is relatively movable.

【0026】このように構成することで、各プリズム柱
体を光線の光路長変更方向に相対的に移動させること
で、第3プリズム柱体の両方の第6平面および第7平面
が移動し、光線の光路長差を形成することができるた
め、従来技術に比較して2倍の光路長差を得ることがで
き、第3プリズム柱体の走査において、光軸は不変であ
り集光性能に影響はないので第3プリズム柱体の移動距
離に制限はなく、高分解能スペクトルを得ることができ
る。
With this configuration, by moving each prism column relatively in the direction of changing the optical path length of the light beam, both the sixth and seventh planes of the third prism column move, Since the optical path length difference of the light beam can be formed, the optical path length difference can be obtained twice as compared with the related art. Since there is no influence, the moving distance of the third prism column is not limited, and a high-resolution spectrum can be obtained.

【0027】なお、第3プリズム柱体を用いるマイケル
ソン干渉計は、前記光線入射面から前記第1平面までの
光路中と、前記第3平面から前記光線出射面までの光路
中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
にその拡散光を平行光に、かつ、前記光線が平行光であ
る際にその平行光を収束光に変換する変換手段を設ける
と都合が良い。さらに、第3プリズム柱体を用いるマイ
ケルソン干渉計は、前記光線入射手段と前記光検出手段
のいずれかに前記変換手段を設けても良い。そして、前
記変換手段は、変換レンズであっても良い。
The Michelson interferometer using the third prism column has at least one of an optical path from the light incident surface to the first plane and an optical path from the third plane to the light exit surface. It is convenient to provide, in the optical path, conversion means for converting the diffused light into parallel light when the light is diffused light and converting the parallel light into convergent light when the light is parallel light. Further, in the Michelson interferometer using the third prism column, the conversion unit may be provided in one of the light beam incidence unit and the light detection unit. The conversion means may be a conversion lens.

【0028】また、マイケルソン干渉計は、第1スラブ
型導波路板と、第2スラブ型導波路板と、第3スラブ型
導波路板と、光線を反射光と透過光に分割するビームス
プリッタと、屈折率を整合する屈折率整合手段と、光線
入射手段と、光検出手段とを備えている。そして、前記
第1スラブ型導波路板は、前記光線入射手段を設置する
位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリッタ
に隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路上に
配置される第1平面と、前記ビームスプリッタに反射す
る光線の光路上に配置される第2平面とを有している。
また、前記第2スラブ型導波路板は、前記第1平面に沿
って前記ビームスプリッタに対面する位置に配置される
第3平面と、前記ビームスプリッタを透過する光線の光
路上でかつ前記第2平面の延長上に配置される第4平面
と、前記光検出手段を設置する位置に配置される光線出
射面とを有している。さらに、前記第3スラブ型導波路
板は、前記第1スラブ型導波路板の前記第2平面および
前記第2スラブ型導波路板の前記第4平面と対面する位
置に配置される第5平面と、前記第1平面から前記第2
平面および前記第5平面を介して送られて来る光線をそ
の光路の方向に反射するように配置される第6平面と、
前記第3平面から第4平面および第5平面を介して送ら
れて来る光線をその光路の方向に反射するように配置さ
れる第7平面とを有している。そして、前記屈折率整合
手段は、前記第2平面および前記第4平面と、前記第5
平面の間に介在されている。さらに、前記第1スラブ型
導波路板および前記第2スラブ型導波路板と、前記第3
スラブ型導波路板は、前記第2平面および前記第4平面
と、前記第5平面に沿って、光線の光路長変更方向に相
対的に移動自在としている。
The Michelson interferometer includes a first slab type waveguide plate, a second slab type waveguide plate, a third slab type waveguide plate, and a beam splitter for splitting a light beam into reflected light and transmitted light. And a refractive index matching means for matching the refractive index, a light beam incident means, and a light detecting means. The first slab type waveguide plate is disposed on a light incident surface disposed at a position where the light incident means is installed, and is disposed on an optical path of a light incident from the light incident surface adjacent to the beam splitter. And a second plane disposed on an optical path of a light beam reflected by the beam splitter.
The second slab-type waveguide plate includes a third plane disposed at a position facing the beam splitter along the first plane, and a second plane on the optical path of a light beam transmitted through the beam splitter and the second plane. It has a fourth plane arranged on an extension of the plane, and a light emitting surface arranged at a position where the photodetector is installed. Further, the third slab type waveguide plate is a fifth plane disposed at a position facing the second plane of the first slab type waveguide plate and the fourth plane of the second slab type waveguide plate. And the second plane from the first plane.
A sixth plane arranged to reflect the light rays transmitted through the plane and the fifth plane in the direction of its optical path;
And a seventh plane arranged to reflect light rays transmitted from the third plane through the fourth and fifth planes in the direction of the optical path. The refractive index matching means includes a second plane, a fourth plane, and a fifth plane.
It is interposed between the planes. Further, the first slab type waveguide plate and the second slab type waveguide plate,
The slab-type waveguide plate is relatively movable along the second plane, the fourth plane, and the fifth plane in the direction of changing the optical path length of light rays.

【0029】このように構成することで、各スラブ型導
波路板を光線の光路長変更方向に相対的に移動させるこ
とで、第3スラブ型導波路板の両方の第6平面および第
7平面が移動し、光線の光路長差を形成することができ
るため、従来技術に比較して2倍の光路長差を得ること
ができ、第3スラブ型導波路板の走査において、光軸は
不変であり集光性能に影響はないので第3スラブ型導波
路板の移動距離に制限はなく、高分解能スペクトルを得
ることができる。さらに、このような導波路構造にした
ことによって、プリズムを用いた従来方法と比較して格
段の薄型化および軽量化が可能になる。そして、導波路
は通常リソグラフィー技術を用いて作製されるため大量
生産が可能で、安価となる。
With this configuration, the respective slab type waveguide plates are relatively moved in the direction of changing the optical path length of the light beam, so that both the sixth and seventh planes of the third slab type waveguide plate are moved. Move, and the optical path length difference of the light beam can be formed, so that the optical path length difference can be obtained twice as compared with the related art, and the optical axis does not change during the scanning of the third slab type waveguide plate. Since there is no effect on the light collection performance, the moving distance of the third slab type waveguide plate is not limited, and a high-resolution spectrum can be obtained. Further, by adopting such a waveguide structure, it is possible to significantly reduce the thickness and weight as compared with the conventional method using a prism. And since a waveguide is usually manufactured using lithography technology, mass production is possible and it becomes cheap.

【0030】なお、第3スラブ型導波路板を用いるマイ
ケルソン干渉計は、光線入射面から前記第1平面までの
光路中と、前記第3平面から前記光線出射面までの光路
中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光で
ある際にその平行光を収束光とする変換手段を設けると
都合が良い。さらに、前記光線入射手段と前記光検出手
段のいずれかに前記変換手段を設けても良い。そして、
前記光線入射手段と前記光検出手段の前記変換手段は、
変換レンズであっても良い。
The Michelson interferometer using the third slab type waveguide plate has at least one of an optical path from the light incident surface to the first plane and an optical path from the third plane to the light exit plane. It is convenient to provide, in the optical path, a conversion means for converting the diffused light into parallel light when the light is diffused, and converting the parallel light into converged light when the light is parallel. Furthermore, the conversion means may be provided in either the light beam incidence means or the light detection means. And
The conversion means of the light incident means and the light detection means,
It may be a conversion lens.

【0031】また、前記マイケルソン干渉計の光路中に
設ける変換手段は、反射曲面であることや、また、透過
曲面であっても良い。さらに、その前記反射曲面および
前記透過曲面は、放物面であることや、トロイダル面で
あることや、球面あるいは、円筒面であっても良いもの
である。
The conversion means provided in the optical path of the Michelson interferometer may be a reflection curved surface or a transmission curved surface. Further, the reflection curved surface and the transmission curved surface may be paraboloids, toroidal surfaces, spherical surfaces, or cylindrical surfaces.

【0032】なお、前記マイケルソン干渉計の各プリズ
ム柱体あるいは各スラブ型導波路板を、光線の光路長変
更方向に相対的に移動自在にさせとは、光線入射手段か
ら第1プリズム柱体または第1スラブ導波路板に入射さ
れた光線が、可変光路と参照光路とに光路長を変化さ
せ、そのような光路変化に対する干渉強度の変化を光検
出手段により測定できる方向に移動させることをいい、
各プリズム柱体あるいは各スラブ型導波路板の一方また
は他方あるいは両方のどちら側を移動させても良い。
It is to be noted that the phrase "each prism column or each slab type waveguide plate of the Michelson interferometer is relatively movable in the direction of changing the optical path length of the light beam" means that the first prism column is moved from the light beam incident means. Alternatively, the light beam incident on the first slab waveguide plate changes the optical path length between the variable optical path and the reference optical path, and moves the change in the interference intensity with respect to such optical path change in a direction that can be measured by the light detection means. Good,
Either one or the other or both sides of each prism column or each slab type waveguide plate may be moved.

【0033】また、変換レンズとは、コリメート用レン
ズや、屈折率分布型レンズであるGRINレンズなどを
いい、フレネルゾーンプレート(FZP)なども含むも
のである。
The conversion lens refers to a collimating lens or a GRIN lens which is a gradient index lens, and includes a Fresnel zone plate (FZP).

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳しく説明する。図1で示すように、マイケル
ソン干渉計1は、第1プリズム柱体A1 および第2プリ
ズム柱体B1 と、第1プリズム柱体A1 に接続した光線
入射手段としての光ファイバ2および接続部品3と、第
2プリズム柱体B1 に接続した光検出手段としての接続
部品13および光ファイバ14と、拡散光を平行光に変
換し、平行光を収束光に変換する変換手段としての反射
曲面(コリメート用回転放物面5、集光用回転放物面1
2)から構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a Michelson interferometer 1 includes a first prism column A 1 and a second prism column B 1 , an optical fiber 2 connected to the first prism column A 1 as a light beam incident means, and and the connection part 3, as the conversion means and the connecting part 13 and the optical fiber 14 as a light detecting means connected to the second prism pillar B 1, which converts the diffused light to parallel light, converts the parallel light into convergent light Reflected curved surface (paraboloid of revolution 5 for collimation, paraboloid of revolution 1 for condensing)
2).

【0035】第1プリズム柱体A1 は、上面および下面
ならびに周側面で構成されている。そして、第1プリズ
ム柱体A1 は、その周側面に形成された光線入射面4
と、この光線入射面4に隣接する反射曲面(第1の曲
面)であるコリメート用回転放物面5と、このコリメー
ト用回転放物面5に隣接する第2反射平面(第2平面)
6と、この第2反射平面6に所定角度θの一内角α1
介して隣接すると共に、光線入射面4に隣接する第1平
面7とから構成されている。なお、第1プリズム柱体A
1 の上面および下面は、特にその形状を限定されるもの
ではないが、図面では、互いに平行になるように形成さ
れている。
The first prism column A 1 has an upper surface, a lower surface, and a peripheral side surface. The first prism column A 1 has a light incident surface 4 formed on its peripheral side surface.
And a paraboloid of revolution 5 for collimation, which is a reflection curved surface (first curved surface) adjacent to the light incident surface 4, and a second reflection plane (second plane) adjacent to the paraboloid of revolution 5 for collimation.
6 and a first plane 7 which is adjacent to the second reflection plane 6 via an inner angle α 1 of a predetermined angle θ and adjacent to the light incident surface 4. The first prism column A
The upper and lower surfaces of 1 are not particularly limited in their shapes, but are formed so as to be parallel to each other in the drawings.

【0036】光線入射面4は、基準とする水平面に対し
て垂直に形成され、接続部品3が接続されている。接続
部品3に接続されている光ファイバ2の端面の位置は、
コリメート用回転放物面5の焦点位置になるように設定
されている。コリメート用回転放物面5は、光ファイバ
2の端面から送られ発散する入射光b1 を、平行光b2
として第1平面7側に反射するように、金属蒸着などの
手段により鏡面が形成されている。
The light incident surface 4 is formed perpendicular to a horizontal plane as a reference, and the connecting part 3 is connected thereto. The position of the end face of the optical fiber 2 connected to the connection component 3 is
It is set to be the focal position of the collimating paraboloid of revolution 5. Paraboloid 5 for collimated incident light b 1 diverging transmitted from the end face of the optical fiber 2, parallel light b 2
A mirror surface is formed by means such as metal deposition so that the light is reflected toward the first plane 7.

【0037】また、第2反射平面6は、平行な反射光b
4 に垂直に形成されている。さらに、この第2反射平面
6は、金属蒸着などの手段により鏡面が形成されてい
る。第1平面7は、第2反射平面6を基準面としたとき
に、所定角度θとして、ここではその一例である45度
に形成された一内角α1 を介して、第2反射平面6に対
して45度の傾斜面となるように形成されている。さら
に、第1平面7には、平行光b2 を透過光b3 と、反射
光b4 とに分割するビームスプリッタ8を有している。
このビームスプリッタ8は、金属または誘電体あるいは
その両方などの薄膜を蒸着するなどの形成手段により、
所定の透過率と反射率をもたせるように第1平面7上に
形成されている。なお、コリメート用回転放物面5は、
照射される入射光b1 の照射範囲に対して十分大きな反
射面を確保できるように形成されている。第1平面7、
ビームスプリッタ8および第2反射平面6の光処理(分
割、透過、反射)面も、送られてくる平行光b2 および
反射光b4 に対して十分な大きさを確保できるように形
成されている。
Further, the second reflecting plane 6 has a parallel reflected light b
It is formed perpendicular to 4 . Further, a mirror surface is formed on the second reflection plane 6 by means such as metal evaporation. When the second reflecting plane 6 is used as a reference plane, the first plane 7 is connected to the second reflecting plane 6 via an internal angle α 1 formed at 45 °, which is an example here, as a predetermined angle θ. It is formed so as to have a 45-degree inclined surface to it. Further, the first plane 7, and a transmitted light b 3 parallel light b 2, a beam splitter 8 for splitting the reflected light b 4.
The beam splitter 8 is formed by forming means such as vapor deposition of a thin film such as a metal and / or a dielectric.
It is formed on the first plane 7 so as to have predetermined transmittance and reflectance. The paraboloid of revolution 5 for collimation is
It is formed so as to ensure a sufficiently large reflection surface with respect to the irradiation range of the incident light b 1 to be irradiated. First plane 7,
Light treatment of the beam splitter 8 and the second reflection plane 6 (division, transmission, reflection) surfaces are also formed so as to ensure a large enough for the parallel light b 2 and the reflected light b 4 sent I have.

【0038】一方、第2プリズム柱体B1 は、上面およ
び下面ならびに周側面で構成されている。この第2プリ
ズム柱体B1 は、その周側面に形成した光線射出面11
と、この光線射出面11に隣接する反射曲面(第2の曲
面)としての集光用回転放物面12と、この集光用回転
放物面12に隣接する第3平面9と、この第3平面9に
所定角度θの一内角α2 を介して隣接すると共に、前記
光線照射面11に連続(隣接)して形成される第4反射
平面(第4平面)10とから構成されている。なお、こ
こで一内角α1 と一内角α2 の値は等しく傾斜角度θで
ある。
On the other hand, the second prism pillar B 1 represents, is constituted by upper and lower surfaces and the peripheral side surface. The second prism column B 1 has a light exit surface 11 formed on a peripheral side surface thereof.
A condensing paraboloid of revolution 12 as a reflection curved surface (second curved surface) adjacent to the light exit surface 11; a third plane 9 adjacent to the condensing paraboloid of revolution 12; A fourth reflection plane (fourth plane) 10 is formed adjacent to the three planes 9 via one inner angle α 2 of the predetermined angle θ and formed continuously (adjacent) to the light irradiation surface 11. . Here, the values of the internal angle α 1 and the internal angle α 2 are equal to each other and are the inclination angles θ.

【0039】光線射出面11は、基準となる水平面に対
して垂直になるように形成されており、接続部品13が
接続される位置に配置されている。接続部品13に接続
される光ファイバ14の端面の位置は、集光用回転放物
面12の焦点位置になるように設定されている。また、
この集光用回転放物面12には、金属蒸着などの手段に
より鏡面が形成されている。さらに、第4反射平面10
は、光線射出面11に連続する同一平面上に形成されて
おり、金属などが蒸着されることで鏡面を形成してい
る。そして、この第4反射平面10は、平行な透過光b
3 に垂直になるように形成されている。また、第3平面
9は、第4反射平面10を基準面としたときに、所定角
度θとして、ここではその一例である45度に形成され
た一内角α 2 を介して、第4反射平面10に対して45
度の傾斜面となるように形成されている。
The light exit surface 11 is opposite to a reference horizontal plane.
And the connection part 13 is formed vertically.
It is arranged at the position where it is connected. Connect to connection part 13
The position of the end face of the optical fiber 14 to be
It is set to be the focal position of the surface 12. Also,
The condensing paraboloid of revolution 12 is provided with means such as metal deposition.
A more mirror surface is formed. Further, the fourth reflection plane 10
Are formed on the same plane that is continuous with the light exit surface 11.
The mirror surface is formed by depositing metal, etc.
You. Then, the fourth reflection plane 10 is provided with a parallel transmitted light b.
ThreeIt is formed so as to be perpendicular to. Also, the third plane
9 is a predetermined angle when the fourth reflection plane 10 is used as a reference plane.
Is formed at 45 degrees, which is an example here.
One interior angle α TwoThrough 45 to the fourth reflecting plane 10
It is formed so as to have a degree inclined surface.

【0040】つぎに、集光用回転放物面12は、透過光
3 および反射光b4 が重ね合わされた所定幅の平行光
5 を、光ファイバ14の端面に集光できるように形成
されている。なお、透過光b3 、反射光b4 および平行
光b5 の照射範囲に対して十分大きな反射面を確保でき
るように、第3平面9、第4反射平面10および集光用
回転放物面12は形成されている。
Next, the condensing paraboloid of revolution 12 is formed so that the parallel light b 5 having a predetermined width in which the transmitted light b 3 and the reflected light b 4 are superimposed can be condensed on the end face of the optical fiber 14. Have been. Incidentally, transmitted light b 3, so as to ensure a sufficiently large reflection surface with respect to the irradiation range of the reflected light b 4 and collimated light b 5, third plane 9, the parabolic for the fourth reflecting plane 10 and the condenser 12 are formed.

【0041】前記のように構成された第1および第2プ
リズム柱体A1 ,B1 は、それぞれの第1平面7と第3
平面9とが対面して隣り合い光路長変更方向に移動自在
に配置されている。両プリズム柱体A1 ,B1 が移動自
在に配置されるとは、隙間を開けて近接させた状態であ
ることや、当接面が摺動して移動できる状態をいう。な
お、両プリズム柱体A1 ,B1 を相対的に移動させる場
合は、ここでは第2プリズム柱体を移動させており、そ
の移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使用
する公知の手段により行われる。
The first and second prism columns A 1 , B 1 configured as described above have a first plane 7 and a third
The plane 9 faces and is movably arranged in the optical path length changing direction. The phrase “the two prism columns A 1 and B 1 are movably disposed” means that the prism columns A 1 and B 1 are in a state of being close to each other with a gap, or a state in which the contact surface can slide and move. When the two prism columns A 1 and B 1 are relatively moved, the second prism column is moved here, and the moving mechanism is a known one using a linear guide or a precision feed mechanism. This is done by means.

【0042】つぎに、マイケルソン干渉計1の作用を図
1および図2を参照して説明する。図1および図2
(a)で示すように、光ファイバ2からの入射光b
1 は、発散した状態でコリメート用回転放物面5に到達
し、そのコリメート用回転放物面5によって平行光b2
となり、ビームスプリッタ8側に反射される。ビームス
プリッタ8では、平行光b2 が、透過光b3 (可変光
路)および反射光b4 (参考光路)に分割される。
Next, the operation of the Michelson interferometer 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2
As shown in (a), the incident light b from the optical fiber 2
1 reaches the paraboloid of revolution 5 for collimation in a divergent state, and is collimated by the paraboloid of revolution 5 for parallel light b 2.
And is reflected to the beam splitter 8 side. In the beam splitter 8, parallel light b 2, is split into transmitted light b 3 (variable optical path) and the reflected light b 4 (Reference optical path).

【0043】ビームスプリッタ8で分割され、第3平面
9を透過して第2プリズム柱体B1に入射した透過光b
3 は、第4反射平面10で反射され、さらに、第3平面
9またはビームスプリッタ8側のどちらか一方または両
方により反射され集光用回転放物面12側に反射され
る。一方、反射光b4 は、第2反射平面6で反射されて
ビームスプリッタ8および第3平面9を透過して第2プ
リズム柱体B1 に入射する。そして、透過光b3 は、集
光用回転放物面12に向かう際に、反射光b4 と重なり
合い平行光b5 として集光用回転放物面12に到達す
る。集光用回転放物面12は、平行光b5 を集光して収
束光b6 を、接続部品13を介して光線射出面11に接
続されている光ファイバ14の端面に入射させる。
The transmitted light b split by the beam splitter 8 and transmitted through the third plane 9 and incident on the second prism column B 1
The light 3 is reflected by the fourth reflection plane 10 and further reflected by one or both of the third plane 9 and the beam splitter 8, and reflected by the condensing rotary paraboloid 12. On the other hand, the reflected light b 4 is reflected by the second reflection plane 6, passes through the beam splitter 8 and the third plane 9, and enters the second prism column B 1 . Then, when the transmitted light b 3 travels toward the condensing paraboloid of revolution 12, it overlaps with the reflected light b 4 and reaches the condensing paraboloid of revolution 12 as parallel light b 5 . The converging paraboloid of revolution 12 converges the parallel light b 5 and causes the convergent light b 6 to enter the end face of the optical fiber 14 connected to the light emitting surface 11 via the connecting part 13.

【0044】つぎに、図2(b)で示すように、第2プ
リズム柱体B1 を移動距離dだけ矢印の方向に移動機構
(図示せず)により平行移動させる。このとき、ビーム
スプリッタ8で分割された反射光b4 は、第3平面9ま
での到達する光路距離が、第2プリズム柱体B1 を移動
させる前の光路距離と変わらない。これに対し、ビーム
スプリッタ8を透過する透過光b3 は、第4反射平面1
0を介して第3平面9に到達するまでの距離が、d・s
inθだけ延長される。そのため、光路を連続的に変化
させて干渉強度の測定を行うことが可能である。
Next, as shown in FIG. 2 (b), is translated by a moving mechanism (not shown) in the direction of arrow a second prism pillar B 1 by the movement distance d. At this time, the reflected light b 4 split by the beam splitter 8 has the same optical path distance to the third plane 9 as the optical path distance before moving the second prism column B 1 . On the other hand, the transmitted light b 3 transmitted through the beam splitter 8 is transmitted to the fourth reflection plane 1.
0 to reach the third plane 9 is d · s
It is extended by inθ. Therefore, it is possible to measure the interference intensity by continuously changing the optical path.

【0045】このように、光ファイバ2の端面から照射
された光線は、射出されて光ファイバ14に入射される
まで光路中で全く遮蔽されることもなく、遮蔽比が変化
することもない。これらのことにより、正確なインター
フェログラムが測定できる。なお、第2プリズム柱体B
1 が移動しても、平行光b5 が集光用回転放物面12か
ら集光されて入射する集光点は、回転放物面の幾何学的
性質により、常に同じ位置になるため、光ファイバ14
に入射される光線は損失することがない。
As described above, the light beam emitted from the end face of the optical fiber 2 is not blocked at all in the optical path until it is emitted and enters the optical fiber 14, and the blocking ratio does not change. With these, an accurate interferogram can be measured. The second prism column B
Even 1 moves, the focal point where the parallel light b 5 incident light is collected from the paraboloid 12 for condensing light, the geometrical properties of the paraboloid of revolution, because it is always in the same position, Optical fiber 14
There is no loss of light rays incident on.

【0046】なお、ここで光路長差は、プリズム材料の
屈折率をnにすると、2n・d・sinθとなり、フー
リエ変換分光の波数分解能は1/(2n・d・sin
θ)となる。例えば、具体的な値を用いると、n=1.
50、d=0.3cm、θ=45度の場合、最大光路長
差は0.64cmである。よって、フーリエ変換分光と
しての波数分解能は、1.6cm-1となる。もし波長1
550nmの近赤外線を照射光として用いた場合には、
波長分解能は0.4nmとなる。
Here, the optical path length difference is 2nd · sin θ when the refractive index of the prism material is n, and the wave number resolution of Fourier transform spectroscopy is 1 / (2nd · sin).
θ). For example, using specific values, n = 1.
When 50, d = 0.3 cm, and θ = 45 degrees, the maximum optical path length difference is 0.64 cm. Therefore, the wave number resolution as Fourier transform spectroscopy is 1.6 cm -1 . If wavelength 1
When near-infrared light of 550 nm is used as irradiation light,
The wavelength resolution is 0.4 nm.

【0047】つぎに、本発明の第2の実施の形態を図3
を参照して説明する。図3で示すように、マイケルソン
干渉計1aは、第1プリズム柱体A2 および第2プリズ
ム柱体B2 と、第1プリズム柱体A2 に接続した、光線
入射手段として接続部品3aを介して備える光ファイバ
2aと、接続部品3aに設けた変換手段であるコリメー
トレンズ5aと、第2プリズム柱体B2 に接続した光検
出手段としての接続部品13aおよび光ファイバ14a
と、平行光を収束光として変換する変換手段としての反
射曲面(集光回転放物面12a)とから構成されてい
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. As shown in Figure 3, a Michelson interferometer 1a includes a first prism pillar A 2 and the second prism pillar B 2, connected to the first prism pillar A 2, the connecting parts 3a as the light incident means an optical fiber 2a with through a collimator lens 5a is a conversion means provided in the connection part 3a, the connection parts 13a and the optical fiber 14a as a light detecting means connected to the second prism pillar B 2
And a reflection curved surface (a condensed rotation paraboloid 12a) as a conversion means for converting parallel light into convergent light.

【0048】第1プリズム柱体A2 は、上面および下面
ならびに周側面で構成されている。そして、第1プリズ
ム柱体A2 は、その周側面に形成された光線入射面4a
と、この光線入射面4aに隣接する第2反射平面(第2
平面)6aと、この第2反射平面6aに所定角度θの一
内角β1 を介して隣接する共に、光線入射面4aに隣接
して形成した第1平面7aとから構成されている。な
お、第1プリズム柱体A 2 の上面および下面は、特にそ
の形状を特定する必要はないが、図面では、互いに平行
になるように形成されている。
First prism column ATwoIs the top and bottom
And a peripheral side surface. And the first prism
Column ATwoIs a light incident surface 4a formed on the peripheral side surface.
And a second reflection plane (the second reflection plane) adjacent to the light incident surface 4a.
Plane) 6a and this second reflection plane 6a
Interior angle β1And adjacent to the light incident surface 4a
And a first flat surface 7a formed as described above. What
Contact, first prism column A TwoThe top and bottom surfaces of the
It is not necessary to specify the shape of
It is formed to become.

【0049】光線入射面4aは、基準とする水平面に対
して垂直に形成され、これに接続部品13aが接続され
ている。また、第2反射平面6aは、平行な反射光b4
に垂直に形成されている。さらに、この第2反射平面6
aは、金属等が蒸着などの形成手段により反射面を形成
するように構成されている。
The light incident surface 4a is formed perpendicular to a horizontal plane as a reference, and the connecting part 13a is connected to the light incident surface 4a. Further, the second reflection plane 6a is configured to output the parallel reflected light b 4.
Is formed vertically. Further, the second reflection plane 6
a is configured such that a metal or the like forms a reflecting surface by a forming means such as vapor deposition.

【0050】第1平面7aは、第2反射平面6aを基準
面としたときに、所定角度として、ここではその一例で
ある45度に形成された一内角β1 を介して、第2反射
平面6aに対して45度の傾斜面となるように形成され
ている。さらに、この第1平面7aには、平行光b2
透過光b3 と、反射光b4 とに分割するビームスプリッ
タ8aを有している。このビームスプリッタ8aは、金
属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着することに
よって、所定の透過率と反射率をもたせるように第1平
面7a上に形成されている。なお、第1平面7a、ビー
ムスプリッタ8aおよび第2反射平面6aの光処理(分
割、透過、反射)面は、平行光b2 および反射光b4
対して十分な大きさを確保できるように形成されてい
る。
When the second reflecting plane 6a is used as a reference plane, the first plane 7a forms a predetermined angle, for example, an internal angle β 1 formed at 45 degrees, which is an example here, through the second reflecting plane 6a. It is formed so as to have a 45 degree inclined surface with respect to 6a. In addition, this first plane 7a, has a transmitted light b 3 parallel light b 2, a beam splitter 8a to divide the reflected light b 4. The beam splitter 8a is formed on the first plane 7a so as to have a predetermined transmittance and reflectance by depositing a thin film such as a metal and / or a dielectric. The first plane 7a, the light treatment of the beam splitter 8a and the second reflecting plane 6a (division, transmission, reflection) surfaces, so as to ensure a large enough for the parallel light b 2 and the reflected light b 4 Is formed.

【0051】一方、第2プリズム柱体B2 は、上面およ
び下面ならびに周側面で構成されている。この第2プリ
ズム柱体B2 は、その周側面に形成した光線射出面11
aと、この光線射出面11aに隣接する反射曲面(曲
面)としての集光用回転放物面12aと、この集光用回
転放物面12aに隣接する第3平面9aと、この第3平
面9aに所定角度θの一内角β2 を介して隣接すると共
に、前記光線射出面11aに連続(隣接)する第4反射
平面(第4平面)10aとから構成されている。なお、
ここで一内角β1 と一内角β2 の値は等しく所定角度θ
である。
Meanwhile, the second prism pillar B 2 is constituted by upper and lower surfaces and the peripheral side surface. The second prism column B 2 has a light exit surface 11 formed on a peripheral side surface thereof.
a, a condensing rotation paraboloid 12a as a reflection curved surface (curved surface) adjacent to the light exit surface 11a, a third plane 9a adjacent to the condensing rotation paraboloid 12a, and a third plane with adjacent via an internal angle beta 2 of a predetermined angle θ to 9a, it is composed of a fourth reflecting plane (fourth plane) 10a consecutive (adjacent) to the light exit surface 11a. In addition,
Here, the values of the internal angle β 1 and the internal angle β 2 are equal and the predetermined angle θ
It is.

【0052】光線射出面11aは、基準となる水平面に
対して垂直になるように形成されており、接続部品13
aが接続される位置に配置されている。接続部品13a
に接続される光ファイバ14aの端面の位置は、集光用
回転放物面12aの焦点位置になるように設定されてい
る。また、第4反射平面10aは、ここでは光線射出面
11aに連続する同一平面上に形成されており、金属等
が蒸着されることで鏡面を形成している。また、集光回
転放物面12aも金属等が蒸着されることで鏡面を形成
している。そして、この第4反射平面10aは、平行な
透過光b3 に垂直になるように形成されている。また、
第3平面9aは、第4反射平面10aを基準面としたと
きに、所定角度θとして、ここではその一例である45
度に形成された一内角β2 を介して、第4反射平面10
aに対して45度(平行光b5 に対して45度)の傾斜
面となるように形成されている。なお、第3平面9a、
集光用回転放物面12aおよび第4反射平面10aの光
処理(分割、透過、反射)面は、透過光b3 、反射光b
4 、平行光b5 および収束光b6 に対して十分な大きさ
を確保できるように形成されている。
The light exit surface 11a is formed so as to be perpendicular to a horizontal plane serving as a reference.
a is arranged at a position to be connected. Connection part 13a
The position of the end face of the optical fiber 14a connected to the optical fiber 14a is set so as to be the focal position of the paraboloid 12a for condensing. In addition, the fourth reflection plane 10a is formed on the same plane that is continuous with the light emission surface 11a, and forms a mirror surface by depositing metal or the like. The condensing rotation paraboloid 12a also forms a mirror surface by depositing metal or the like. Then, the fourth reflection plane 10a is formed to be perpendicular to the parallel transmitted light b 3. Also,
The third plane 9a has a predetermined angle θ when the fourth reflection plane 10a is used as a reference plane.
Through the formed interior angle β 2 , the fourth reflection plane 10
45 degrees with respect to a is formed such that (parallel light b 45 degrees with respect to 5) the inclined surface of the. Note that the third plane 9a,
The light processing (division, transmission, reflection) surface of the condensing rotation paraboloid 12a and the fourth reflection plane 10a is composed of the transmitted light b 3 and the reflected light b
4, and it is formed so as to ensure a large enough for the parallel light b 5 and convergent light b 6.

【0053】つぎに、マイケルソン干渉計1aの作用を
説明する。図3および図4(a)で示すように、伝送さ
れて来た光源側からの光は、光ファイバ2aのコリメー
ト用レンズ5aを介して平行光b2 となり、光線入射面
4aから第1プリズム柱体A 2 に入射し、ビームスプリ
ッタ8aにより透過光(可変光路)b3 と反射光(参照
光路)b4 に分割される。透過光b3 は、第2プリズム
柱体B2 の第3平面9aを透過して第4反射平面10a
により第3平面9a側に反射され、第3平面9aおよび
ビームスプリッタ8aの一方または両方により集光用回
転放物面12a側に反射される。
Next, the operation of the Michelson interferometer 1a will be described.
explain. As shown in FIG. 3 and FIG.
The light coming from the light source side is collimated by the optical fiber 2a.
Parallel light b through the lens 5aTwoAnd the light incident surface
4a to the first prism A TwoInto the beam splitter
Light (variable optical path) bThreeAnd reflected light (see
Light path) bFourIs divided into Transmitted light bThreeIs the second prism
Pillar BTwoThrough the third plane 9a and the fourth reflection plane 10a
Is reflected to the third plane 9a side by the third plane 9a and
One or both of the beam splitters 8a are used for focusing light.
The light is reflected toward the paraboloid surface 12a.

【0054】一方、反射光b4 は、第2反射平面6aに
より反射され、第1平面7a、ビームスプリッタ8aお
よび第3平面9aを透過して集光用回転放物面12a側
に進む。そして、第3平面9aを通過した際に、透過光
3 および反射光b4 は、重なり合わさり、平行光b5
として集光用回転放物面12aに到達し、その集光用回
転放物面12aにより集光されて収束光b6 として光フ
ァイバ14aの端面に入光する。
On the other hand, the reflected light b 4 is reflected by the second reflecting plane 6a, passes through the first plane 7a, the beam splitter 8a and the third plane 9a, and proceeds to the side of the condensing rotary paraboloid 12a. Then, when passing through the third plane 9a, the transmitted light b 3 and the reflected light b 4 overlaps mate, parallel light b 5
Collecting and reaches the light for rotational paraboloid 12a, it is incident on the end face of the optical fiber 14a as convergent light b 6 is condensed by the parabolic 12a for the condenser as.

【0055】つぎに、図4(a)の位置から図4(b)
の位置になるように第2プリズムB 2 を移動機構(図示
せず)により平行移動させた場合は以下のようになる。
すなわち、透過光b3 は、第1平面7aから第4反射平
面10aまでの距離が、d・sinθ変化し、光路長が
2n・d・sinθ増加する。このような光路変化に対
する干渉強度の変化を連続して測定し、正確なインター
フェログラムを得る。
Next, from the position shown in FIG.
So that the second prism B TwoThe moving mechanism (shown
The following is the result of parallel translation by
That is, the transmitted light bThreeIs the fourth reflection plane from the first plane 7a.
The distance to the surface 10a changes by d · sin θ, and the optical path length becomes
2n · d · sin θ increases. In response to such changes in the optical path,
Measurement of changes in interference intensity
Obtain the pherogram.

【0056】なお、平行光b5 は、回転放物面の中心線
に平行であるため、回転放物面の幾何学的性質により、
光ファイバ34の端面に入光する集光点は常に同じであ
り、第2プリズム柱体B2 が移動しても、常に光ファイ
バ14aへ、集光した光が到達する。このように光の入
射されるファイバから出射されるファイバまですべての
光路について全く遮蔽されず、プリズムの移動とともに
遮蔽率が変化することも当然無い。
Note that the parallel light b 5 is parallel to the center line of the paraboloid of revolution, so that
Converging point of the light incident on the end face of the optical fiber 34 is always the same, even if the second prism pillar B 2 is moved always into the optical fiber 14a, the collected light is reached. In this way, all the optical paths from the fiber from which light is incident to the fiber which is emitted are not blocked at all, and the blocking rate does not change with the movement of the prism.

【0057】そして、マイケルソン干渉計1aは、コリ
メート用レンズ5aを介して光ファイバ2aから第1プ
リズム柱体A2 に入射光を平行光として入射しているた
め、光線入射手段の設置位置は、任意であり、焦点を探
す等の光軸調整の手間が不要となる。よって製作時にお
いて光軸調整が必要なのは、放物面鏡の焦点に光源と光
検出器を設置する時のみであり、一度固定すれば、光フ
ァイバ2aが外れない限り2度と調整は不要となる。
[0057] Then, Michelson interferometer 1a is, since the incident light enters as parallel light from the optical fiber 2a through the collimating lens 5a to the first prism pillar A 2, the installation position of the light incident means The optical axis adjustment such as searching for a focal point is not required. Therefore, the adjustment of the optical axis at the time of manufacture is necessary only when the light source and the photodetector are installed at the focal point of the parabolic mirror. Become.

【0058】したがって、製作時に光軸調整がほとんど
不要であり、使用開始後の光軸調整は全く不要であるた
め製作時のコストが削減できて安価であるとともに使い
やすいマイケルソン干渉計が実現できる。なお、図1な
いし図4で示す変換手段は、反射曲面として回転放物面
をその一例に説明したが、球面の構成にすることや、ト
ロイダル面(水平方向の曲率と、垂直方向の曲率が異な
る曲面)として構成しても平行光および収束光を得るこ
とが可能となる。さらに、ビームスプリッタ8,8a
は、第1平面7,7aに形成された例を示したが、第1
平面7、7aと第3平面9,9aの間に別部材として介
在させることや、第3平面9,9aに設ける構成として
も良い。
Therefore, the optical axis adjustment is hardly necessary at the time of manufacture, and the optical axis adjustment after the start of use is not required at all. Therefore, the cost at the time of manufacture can be reduced, and the Michelson interferometer which is inexpensive and easy to use can be realized. . In the conversion means shown in FIGS. 1 to 4, the paraboloid of revolution has been described as an example of a reflection curved surface. However, a spherical surface configuration or a toroidal surface (horizontal curvature and vertical curvature are not considered) may be used. Even if it is configured as a different curved surface, it is possible to obtain parallel light and convergent light. Further, the beam splitters 8, 8a
Shows an example formed on the first planes 7 and 7a.
A configuration may be adopted in which a separate member is provided between the planes 7 and 7a and the third planes 9 and 9a, or a structure is provided on the third planes 9 and 9a.

【0059】つぎに、図5ないし図7を参照して、本発
明の第3の実施形態を詳しく説明する。図5(a)は本
発明の第3の実施形態を示すマイケルソン干渉計の各プ
リズム柱体の配置を示す平面図、図5(b)は第3の実
施形態を示すマイケルソン干渉計の各プリズム柱体の斜
視図、図6は、第3の実施形態を示すマイケルソン干渉
計の作動状態を示す平面図、図7(a)は、第3の実施
形態を示すマイケルソン干渉計の全体を示す平面図、図
7(b)は、第3の実施形態を示すマイケルソン干渉計
の全体を示す斜視図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5A is a plan view showing an arrangement of each prism of the Michelson interferometer according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a plan view of the Michelson interferometer according to the third embodiment. FIG. 6 is a perspective view of each prism column, FIG. 6 is a plan view showing an operation state of the Michelson interferometer showing the third embodiment, and FIG. 7 (a) is a Michelson interferometer showing the third embodiment. FIG. 7B is a perspective view showing the entire Michelson interferometer showing the third embodiment.

【0060】図5および図7で示すように、マイケルソ
ン干渉計1bは、第1プリズム柱体A3 と、第2プリズ
ム柱体B3 と、第3プリズム柱体C3 と、光線を反射光
と透過光に分割するビームスプリッタ8bと、屈折率を
整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル30
bと、光線入射手段としての光ファイバ2bおよび接続
部品3bと、光検出手段としての接続部品13bおよび
光ファイバ14bと、接続部品3b,13b内に配置し
た変換手段としてのコリメート用レンズ(変換レンズ)
5b、12bとを備えている。
[0060] As shown in FIGS. 5 and 7, a Michelson interferometer. 1b, reflecting the first prism pillar A 3, and the second prism pillar B 3, and the third prism pillar C 3, the light beam A beam splitter 8b for splitting light into transmitted light and a silicone oil 30 as a refractive index matching unit for matching the refractive index
b, an optical fiber 2b and a connecting part 3b as a light incident means, a connecting part 13b and an optical fiber 14b as a light detecting means, and a collimating lens (a converting lens) as a converting means disposed in the connecting parts 3b and 13b. )
5b and 12b.

【0061】図5および図7で示すように、第1プリズ
ム柱体A3 は、上面および下面ならびに周側面で構成さ
れている。そして、第1プリズム柱体A3 は、その周側
面に配置され、接続部品3bを介して接続される光ファ
イバ2bの位置に形成される光線入射面4bと、この光
線入射面4bからの光線の光路上に形成され、ビームス
プリッタ8bが隣接する第1平面7bと、ビームスプリ
ッタ8bからの反射光の光路上に形成される第2平面6
bとを有している。さらに、光ファイバ2bの端面(光
線照射面)は、コリメート用レンズ5bの焦点位置に設
置されている。なお、ここでは第1プリズム柱体A3
形状は、光線入射面4bと、第1平面7bと、第2平面
6bとからなる三角柱体に形成されており、また、上面
および下面の形状については、図面では平行平面として
記載しているが、特に限定されるものではない。
As shown in FIG. 5 and FIG. 7, the first prism column A 3 has an upper surface, a lower surface, and a peripheral side surface. The first prism column A 3 is disposed on the peripheral side surface thereof, and the light incident surface 4b formed at the position of the optical fiber 2b connected via the connection component 3b, and the light from the light incident surface 4b And a second plane 6 formed on the optical path of the reflected light from the beam splitter 8b.
b. Further, the end surface (light irradiation surface) of the optical fiber 2b is provided at the focal position of the collimating lens 5b. Here, the shape of the first prism pillar A 3 is a light incident surface 4b, a first plane 7b, are formed in a triangular prism body and a second plane 6b, In addition, the upper and lower surfaces of the shape Is described as a parallel plane in the drawings, but is not particularly limited.

【0062】図5および図7で示すように、第2プリズ
ム柱体B3 は、上面および下面ならびに周側面で構成さ
れている。そして、第2プリズム柱体B3 は、その周側
面に配置され、前記第1平面7bに沿ってビームスプリ
ッタ8bに対面する位置に形成される第3平面9bと、
ビームスプリッタ8bからの透過光の光路上で、かつ、
前記第2平面6bの延長上に形成される第4平面10b
と、ビームスプリッタ8bおよび第3平面9bから送ら
れて来る光線の光路上に形成される光線出射面11bと
を有している。さらに、光ファイバ14bの端面(光入
射面)は、コリメート用レンズ12bの焦点位置に設置
されている。なお、ここでは第2プリズム柱体A3 の形
状は、光線出射面11bと、第3平面9bと、第4平面
10bとからなる三角柱体に形成されており、また、上
面および下面の形状について、図面では平行平面として
記載しているが、特に限定されるものではない。
[0062] As shown in FIGS. 5 and 7, the second prism pillar B 3 is composed of upper and lower surfaces and the peripheral side surface. The second prism pillar B 3 is disposed on the peripheral side surface, and a third plane 9b which is formed at a position facing the beam splitter 8b along the first plane 7b,
On the optical path of the transmitted light from the beam splitter 8b, and
A fourth plane 10b formed on the extension of the second plane 6b
And a beam exit surface 11b formed on the optical path of the beam transmitted from the beam splitter 8b and the third plane 9b. Further, the end surface (light incident surface) of the optical fiber 14b is provided at the focal position of the collimating lens 12b. Here, the shape of the second prism pillar A 3 is a light output surface 11b, a third plane 9b, is formed in a triangular prism body consisting of a fourth plane 10b, also, the upper and lower surfaces of the shape Although it is described as a parallel plane in the drawings, there is no particular limitation.

【0063】図5および図7で示すように、第3プリズ
ム柱体C3 は、上面および下面ならびに周側面で構成さ
れている。そして、第3プリズム柱体C3 は、その周側
面に配置され、前記両プリズム柱体A3 ,B3 の第2平
面6bおよび第4平面10bとに対面する位置に形成さ
れる第5平面21bと、前記ビームスプリッタ8bから
反射され第2平面6bおよび第5平面21bを透過して
来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される
第6平面22bと、前記ビームスプリッタ8bを透過し
て第4平面10bおよび第6平面21bを透過して来る
光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第7
平面23bとを有している。なお、前記第6平面22b
および第7平面23bは、光線を反射する鏡面状に形成
されている。そして、第3プリズム柱体C3 は、図面で
は第5ないし第7平面21b,22b,23bからなる
三角柱体に形成されており、また、上面および下面の形
状については平行平面としているが、その形状および上
面と下面の形状については特に限定されるものではな
い。
[0063] As shown in FIGS. 5 and 7, the third prism pillar C 3 is composed of upper and lower surfaces and the peripheral side surface. The third prism column C 3 is disposed on the peripheral side surface, and is a fifth plane formed at a position facing the second plane 6 b and the fourth plane 10 b of the prism columns A 3 and B 3 . 21b, a sixth plane 22b formed at a position where light rays reflected from the beam splitter 8b and transmitted through the second plane 6b and the fifth plane 21b are reflected along the optical path, and transmitted through the beam splitter 8b. Then, the seventh light beam transmitted through the fourth plane 10b and the sixth plane 21b is formed at a position where the light ray is reflected along the optical path.
And a flat surface 23b. The sixth plane 22b
The seventh plane 23b is formed in a mirror-like shape that reflects light rays. The third prism pillar C 3 is the fifth to seventh plane 21b in the drawings, 22b, are formed in a triangular prism body consisting 23b, In addition, although the parallel planes on upper and lower surfaces of the shape, the The shape and the shapes of the upper surface and the lower surface are not particularly limited.

【0064】図5および図7で示すように、屈折率整合
手段としてのシリコーンオイル(屈折率整合液体層)3
0bは、第1プリズム柱体A3 の第2平面6bおよび第
2プリズム柱体B3 の第4平面10bと、第3プリズム
柱体C3 の第5平面21bの間に設けられている。そし
て、屈折率整合手段は、各プリズム柱体A3 ,B3 ,C
3 を形成している部材の屈折率が近いものであれば良
く、その一例として各プリズム柱体A3 ,B3 ,C3
石英で形成した場合に、ここではシリコーンオイル30
bを使用しており、第3プリズム柱体C3 と、第1およ
び第2プリズム柱体A3 ,B3 とが毛細管現象により保
持されるように構成されている。
As shown in FIGS. 5 and 7, silicone oil (refractive index matching liquid layer) 3
0b is provided between the first prism pillar and the second plane 6b and the second fourth plane 10b of the prism pillar B 3 of A 3, third fifth plane 21b of the prism pillar C 3. The refractive index matching means includes prism prisms A 3 , B 3 , C
As long as the prisms A 3 , B 3 , and C 3 are formed of quartz, the silicone oil 30 may be used as an example.
The third prism column C 3 and the first and second prism columns A 3 and B 3 are held by capillary action.

【0065】図5ないし図7で示すように、ビームスプ
リッタ8bは、第1プリズム柱体A 3 の第1平面6b
と、第2プリズム柱体B3 の第3平面9bとの間に接着
材等により固定されており、各プリズム柱体A3
3 ,C3 の材質や、送られてくる光線の角度により透
過率および反射率を所定の割合になるように形成されて
いる。ビームスプリッタ8bの一例としては、金属や誘
電体またはその両方の薄膜を介在させることや、また、
透過部材(各プリズム柱体と同質)に蒸着するようにし
て形成している。なお、第1平面7bあるいは第3平面
9bに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着し
て形成しても良い。
As shown in FIG. 5 to FIG.
The litter 8b is a first prism column A ThreeFirst plane 6b of
And the second prism column BThreeAdhesion to the third plane 9b
Each prism column A is fixed by a material or the like.Three,
BThree, CThreeDepending on the material of the
It is formed so that the excess ratio and the reflectance become a predetermined ratio.
I have. As an example of the beam splitter 8b, a metal
Intervening electrical conductors or both thin films,
Be sure to vapor-deposit on the transmission member (the same as each prism column)
It is formed. The first plane 7b or the third plane 7b
9b is deposited with a thin film of metal or dielectric or both
May be formed.

【0066】つぎに、光線の光路について説明する。図
5および図7で示すように、光ファイバ2bからの拡散
光の光線r1 を、コリメート用レンズ5bにより平行光
として入射する光線(平行光)r2 は、ビームスプリッ
タ8bに入射する。そして、ビームスプリッタ8bによ
り分割され透過した光線r3 は、シリコーンオイル30
bを通過して第5平面21bに入射後、第7平面23b
で反射され再びシリコーンオイル30bを透過してビー
ムスプリッタ8bヘ向かう。一方、ビームスプリッタ8
bで分割され反射された光線r4 は、第2平面6b、シ
リコーンオイル30b、第5平面21bを透過して、第
6平面により反射され、その光路に沿って再びシリコー
ンオイル30b等を透過してビームスプリッタ8bへ向
かう。そして、ビームスプリッタ8b側に送られて来た
光線r3 ,r4 は、それぞれ合わされて干渉し、出射す
る光線(平行光)r5 として光線出射面11bのコリメ
ート用レンズ12bにより収束された光線r6 として光
ファイバ14bに入射することになる。
Next, the optical path of the light beam will be described. As shown in FIGS. 5 and 7, the light rays r 1 of the diffused light from the optical fiber 2b, light (parallel light) r 2 incident as parallel light by the collimator lens 5b are incident on the beam splitter 8b. The light beam r 3 split and transmitted by the beam splitter 8 b is
b, after being incident on the fifth plane 21b, the seventh plane 23b
And is transmitted through the silicone oil 30b again to the beam splitter 8b. On the other hand, beam splitter 8
The light beam r 4 split and reflected by the second b passes through the second plane 6b, the silicone oil 30b, and the fifth plane 21b, is reflected by the sixth plane, and again passes through the silicone oil 30b and the like along the optical path. To the beam splitter 8b. The light beams r 3 and r 4 sent to the beam splitter 8b side are combined and interfere with each other, and are converged as a light beam (parallel light) r 5 by the collimating lens 12b on the light emitting surface 11b. made incident on the optical fiber 14b as r 6.

【0067】つぎに本発明の動作について図6を用いて
説明する。なお、第1および第2プリズム柱体A3 ,B
3 および第3プリズム柱体C3 を相対的に移動させる場
合、ここでは第3プリズム柱体C3 を移動させており、
その移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使
用する公知の手段により行われる。第3プリズム柱体C
3 を光路長変更方向に距離dだけ直線移動させた場合を
考える。このとき、シリコーンオイル30b(屈折率整
合液体層)は第1および第2プリズム柱体A3 ,B3
第3プリズム柱体C3 の間の狭い間隙に挟まれ、毛細管
現象により保持されている。ビームスプリッタを透過し
た光線r3 が第7平面23bで反射されるまでに進む距
離はd・sinθだけ増加し、また、ビームスプリッタ
8bに反射された光線r4 が第6平面22bに反射され
るまでに進む距離はd・sinθだけ減少する。よって
光が進む距離の変化はそれぞれ2dsinθの増加と2
d・sinθの減少となり、第3プリズム柱体C3 の屈
折率をnとして、最大移動距離をdMAX とすると、この
光路における最大光路長差は4n・dMAX ・sinθと
なる。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. The first and second prism columns A 3 , B
In the case where the third prism column C 3 is relatively moved, the third prism column C 3 is moved here.
The moving mechanism is performed by a known means using a linear guide, a precision feeding mechanism, or the like. Third prism column C
3 in the optical path length changing direction by a distance d consider the case where moved linearly. At this time, the silicone oil 30b (refractive index matching liquid layer) is sandwiched between narrow gaps between the first and second prism columns A 3 and B 3 and the third prism column C 3 and is held by capillary action. I have. The distance traveled by the light beam r 3 transmitted through the beam splitter before being reflected by the seventh plane 23b increases by d · sin θ, and the light beam r 4 reflected by the beam splitter 8b is reflected by the sixth plane 22b. Is reduced by d · sin θ. Therefore, the change in the distance traveled by the light is increased by 2 dsin θ and 2
d · sin θ decreases, and assuming that the refractive index of the third prism column C 3 is n and the maximum movement distance is d MAX , the maximum optical path length difference in this optical path is 4n · d MAX · sin θ.

【0068】これは従来技術に比較して波数分解能が2
倍に向上したことに相当する。ここで例えば具体的な値
を用いると、プリズム8bの材料の屈折率n=1.5
0、最大移動距離d=0.3cm、θ=45度の場合、
最大光路長差dMAX は1.3cmであり、フーリエ変換
分光器としての波数分解能は、0.8cm-1となる。例
えば、波長1550nmの近赤外線を用いた場合には、
波長分解能は0.2nmとなる。
This is because the wave number resolution is 2 compared to the prior art.
This is equivalent to a twofold improvement. Here, for example, when a specific value is used, the refractive index n of the material of the prism 8b is 1.5.
0, maximum moving distance d = 0.3 cm, θ = 45 degrees,
The maximum optical path length difference d MAX is 1.3 cm, and the wave number resolution as a Fourier transform spectrometer is 0.8 cm −1 . For example, when near-infrared light having a wavelength of 1550 nm is used,
The wavelength resolution is 0.2 nm.

【0069】なお、図5ないし図7で使用される光線の
入射光の形成方向は、レンズ系や、ミラー系など特に手
段を問わないが、ここでは、マイケルソン干渉計1bに
対して気密にされたレンズ付き光ファイバで入出力を行
っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しない
ため外部環境変化(湿度変化等)の影響を全く受けな
い。また、従来技術の欠点であった、光学部品による光
路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来
る。
The direction of forming the incident light of the light beam used in FIGS. 5 to 7 is not limited to any particular means such as a lens system and a mirror system. Input and output are performed by the optical fiber with the lens, and the optical path in the interferometer does not pass through free space at all, so that it is not affected at all by the external environment change (such as humidity change). In addition, since the optical path is not interrupted by the optical component, which is a disadvantage of the related art, an accurate measurement value can be obtained.

【0070】つぎに、図8(a)(b)で示すように、
本発明に関わる第4の実施の形態を示す。図8(a),
(b)で示すように、マイケルソン干渉計1cは、第1
プリズム柱体A4 と、第2プリズム柱体B4 と、第3プ
リズム柱体C4 と、光線を反射光と透過光に分割するビ
ームスプリッタ8cと、屈折率を整合する屈折率整合手
段としてのシリコーンオイル30cと、光線入射手段と
しての光ファイバ2cおよび接続部品3cと、光検出手
段としての接続部品13cおよび光ファイバ14cと、
拡散光を平行光に、かつ、平行光を収束光に変換する変
換手段としての反射曲面5c,12cとを備えている。
Next, as shown in FIGS. 8A and 8B,
A fourth embodiment according to the present invention will be described. FIG. 8 (a),
As shown in (b), the Michelson interferometer 1c has a first
A prism column A 4 , a second prism column B 4 , a third prism column C 4 , a beam splitter 8 c for dividing a light beam into reflected light and transmitted light, and a refractive index matching unit for matching a refractive index. A silicone oil 30c, an optical fiber 2c and a connecting part 3c as light beam incident means, a connecting part 13c and an optical fiber 14c as light detecting means,
Reflection curved surfaces 5c and 12c are provided as conversion means for converting the diffused light into parallel light and the parallel light into convergent light.

【0071】第1プリズム柱体A4 は、上面および下面
ならびに周側面から構成されている。そして、第1プリ
ズム柱体A4 は、その周側面に配置され、接続部材3c
を介して接続される光ファイバ2cの位置に形成される
光線入射面4cと、この光線入射面4cから入射される
光線の光路上に形成される反射曲面(コリメート用回転
放物面)5cと、この反射曲面5cからの光線の光路上
に形成される第1平面7cと、この第1平面7cに隣接
して設けられるビームスプリッタ8cからの反射光の光
路上に形成される第2平面6cとを有している。そし
て、光ファイバ2cの端面(光線照射面)は、反射曲面
5cの焦点位置になるように配置されている。なお、第
1プリズム柱体A4 は、その上面および下面が、図面で
は水平平面に示されているが、特に限定されるものでは
ない。
The first prism column A 4 has an upper surface, a lower surface, and a peripheral side surface. Then, the first prism column A 4 is disposed on the peripheral side surface thereof, and the connecting member 3 c
A light incident surface 4c formed at the position of the optical fiber 2c connected via the optical fiber 2c, a reflection curved surface (a paraboloid of revolution for collimation) 5c formed on the optical path of the light incident from the light incident surface 4c. A first plane 7c formed on the optical path of the light beam from the reflection curved surface 5c, and a second plane 6c formed on the optical path of the reflected light from the beam splitter 8c provided adjacent to the first plane 7c. And The end surface (light irradiation surface) of the optical fiber 2c is arranged so as to be at the focal position of the reflection curved surface 5c. The first prism pillar A 4 has its upper and lower surfaces are shown in a horizontal plane in the drawing, but the invention is not particularly limited.

【0072】一方、第2プリズム柱体B4 は、上面およ
び下面ならびに周側面から構成されている。そして、第
2プリズム柱体B4 は、ビームスプリッタ8cの対面す
る位置に形成される第3平面9cと、ビームスプリッタ
8cを透過する光線の光路に形成される第4平面10c
と、ビームスプリッタ8および第3平面9c側から送ら
れてくる光路上に形成される反射曲面12cと、この反
射曲面12cから送られてくる収束光の光路上に配置さ
れ、接続部品13cおよび光ファイバ14cの設置位置
に形成される光線出射面11cとを有している。また、
光ファイバ14cの端面(光入射面)は、反射曲面12
cの焦点位置になるように設置されている。なお、第1
プリズム柱体B4 は、その上面および下面が、図面では
水平平面に示されているが、特に限定されるものではな
い。
On the other hand, the second prism column B 4 has an upper surface, a lower surface, and a peripheral side surface. The second prism pillar B 4 is a fourth plane 10c formed in the third plane 9c formed on opposing positions of the beam splitter 8c, the optical path of the light beam transmitted through the beam splitter 8c
A reflection curved surface 12c formed on the optical path transmitted from the beam splitter 8 and the third plane 9c side; and a reflection curved surface 12c disposed on the optical path of the convergent light transmitted from the reflection curved surface 12c. And a light exit surface 11c formed at the installation position of the fiber 14c. Also,
The end surface (light incident surface) of the optical fiber 14c is
It is set to be at the focal position of c. The first
Prism pillar B 4 has its upper and lower surfaces are shown in a horizontal plane in the drawing, but the invention is not particularly limited.

【0073】さらに、第3プリズム柱体C4 は、上面お
よび下面ならびに周側面から構成されている。そして、
第3プリズム柱体C4 は、その周側面に配置され、前記
両プリズム柱体A4 ,B4 の第2平面6cおよび第4平
面10cとに対面する位置に形成される第5平面21c
と、前記ビームスプリッタ8cから反射され第2平面6
cおよび第5平面21cを透過して来る光線をその光路
に沿って反射する位置に形成される第6平面22cと、
前記ビームスプリッタ8cを透過して第4平面10cお
よび第6平面21cを透過して来る光線をその光路に沿
って反射する位置に形成される第7平面23cとを有し
ている。なお、前記第6平面22cおよび第7平面23
cは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そし
て、第3プリズム柱体C4 は、図面では第5ないし第7
平面21c,22c,23cからなる三角柱体に形成さ
れており、上面および下面の形状については平行平面と
しているが、その形状および上面と下面の形状について
は特に限定されるものではない。
Further, the third prism column C 4 has an upper surface, a lower surface, and a peripheral side surface. And
Third prism pillar C 4 is disposed on the peripheral side surface, the two prism pillar A 4, the second plane 6c and the fourth fifth plane 21c which is formed at a position facing to the plane 10c of the B 4
And the second plane 6 reflected from the beam splitter 8c.
c and a sixth plane 22c formed at a position where light rays passing through the fifth plane 21c are reflected along the optical path;
A seventh plane 23c is formed at a position where light rays transmitted through the beam splitter 8c and transmitted through the fourth plane 10c and the sixth plane 21c are reflected along the optical path. The sixth plane 22c and the seventh plane 23
c is formed in a mirror-like shape that reflects light rays. The third prism column C 4 is connected to the fifth to seventh prisms in the drawing.
It is formed in a triangular prism composed of the planes 21c, 22c, and 23c, and the upper and lower surfaces are parallel planes. However, the shape and the upper and lower surfaces are not particularly limited.

【0074】図8(a),(b)で示すように、屈折率
整合手段としてのシリコーンオイル(屈折率整合液体
層)30cは、第1プリズム柱体A4 の第2平面6cお
よび第2プリズム柱体B4 の第4平面10cと、第3プ
リズム柱体C4 の第5平面21cの間に設けられてい
る。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体A4
4 ,C4 を形成している部材の屈折率が近いものであ
れば良く、その一例として各プリズム柱体A4 ,B4
4 を石英で形成した場合に、シリコーンオイル30c
を使用しており、毛細管現象により保持されるように構
成されている。
As shown in FIGS. 8A and 8B, the refractive index
Silicone oil (refractive index matching liquid)
Layer) 30c is the first prism column AFourOf the second plane 6c
And second prism column BFourOf the fourth plane 10c and the third
Rhythm column CFourIs provided between the fifth planes 21c.
You. Then, the refractive index matching means is provided for each prism AFour,
B Four, CFourThe refractive index of the member forming
As an example, each prism AFour, BFour,
CFourIs formed of quartz, silicone oil 30c
Is used, and it is structured so that it is retained by capillary action.
Has been established.

【0075】図8(a),(b)で示すように、ビーム
スプリッタ8cは、第1プリズム柱体A4 の第1平面6
cと、第2プリズム柱体B4 の第3平面9cとの間に接
着材等により固定されており、各プリズム柱体A4 ,B
4 ,C4 の材質や、送られてくる光線の角度により透過
率および反射率を所定の割合になるように構成されてい
る。ビームスプリッタ8cの一例としては、金属や誘電
体またはその両方などの薄膜を介在させることや、ま
た、透過部材(各プリズム柱体と同質)に蒸着するよう
にして形成している。なお、ビームスプリッタ8cは、
第1平面7cあるいは第3平面9cに金属や誘電体また
はその両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段によ
り形成しても良い。
[0075] FIG. 8 (a), the as shown in (b), the beam splitter 8c is the first prism pillar A 4 first plane 6
and c, are fixed by an adhesive or the like between the third plane 9c of the second prism pillar B 4, each prism pillar A 4, B
4, the material and C 4, and is configured so that transmittance and reflectance becomes a predetermined ratio by angles sent come rays. As an example of the beam splitter 8c, the beam splitter 8c is formed by interposing a thin film such as a metal and / or a dielectric, or by vapor deposition on a transmission member (having the same quality as each prism column). Note that the beam splitter 8c
A thin film such as a metal and / or a dielectric may be formed on the first plane 7c or the third plane 9c by thin film forming means such as vapor deposition.

【0076】つぎに、光線の光路について説明する。図
8(a),(b)で示すように、光ファイバ2cにより
拡散光として光線入射面4cから入射する光線r1 は、
反射曲面5cにより平行光に変換されて反射され光線r
2 としてビームスプリッタ8cに入射される。そして、
ビームスプリッタ8cにより分割され透過する光線r 3
は、第4平面10cおよびシリコーンオイル30cを透
過して第5平面21cに入射後、第7平面23cで反射
され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル
30cを透過してビームスプリッタ8cヘ向かう。
Next, the optical path of the light beam will be described. Figure
8 (a) and 8 (b), the optical fiber 2c
Light rays r incident from the light incident surface 4c as diffused light1Is
The ray r is converted into parallel light by the reflection curved surface 5c and reflected.
TwoIs incident on the beam splitter 8c. And
Light beam r split and transmitted by the beam splitter 8c Three
Penetrates the fourth plane 10c and the silicone oil 30c.
After passing through and entering the fifth plane 21c, the light is reflected by the seventh plane 23c.
Silicone oil along the transmitted light path
The light passes through 30c and goes to the beam splitter 8c.

【0077】一方、ビームスプリッタ8cで分割され反
射された光線r4 は、第2平面6c、シリコーンオイル
30c、第5平面21cを透過して、第6平面により反
射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル30c
等を透過してビームスプリッタ8cへ向かう。そして、
ビームスプリッタ8c側に送られて来た光線r3 ,r 4
は、そのビームスプリッタ8cおよび第3平面により反
射され、それぞれ合わされて干渉し光線r5 として反射
曲面12cに入射する。さらに、反射曲面12cにより
平行光である光線r5 は、変換され収束されて光線r6
として光線出射面11cの光検出手段(接続部品13、
光ファイバ14)に出力されることになる。
On the other hand, the beam splitter 8c
The ray of light rFourIs the second plane 6c, silicone oil
30c, the light passes through the fifth plane 21c, and is deflected by the sixth plane.
Irradiates the silicone oil 30c again along its optical path.
And the like to the beam splitter 8c. And
Light beam r sent to the beam splitter 8c sideThree, R Four
Is deflected by the beam splitter 8c and the third plane.
Are emitted, combined and interfere with each otherFiveAs reflection
The light enters the curved surface 12c. Furthermore, by the reflection curved surface 12c
Ray r which is a parallel lightFiveIs transformed and converged to the ray r6
The light detecting means (the connecting part 13,
This is output to the optical fiber 14).

【0078】なお、本発明の動作は図6で示す第3の実
施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の2倍に向
上している。また、この第4の実施形態ではマイケルソ
ン干渉計に対して光ファイバ2c,14cを接続部品3
c,13cにより各プリズム柱体A4 ,B4 に人出力を
行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しな
いため外部環境変化(湿度変化等)の影響を全く受けな
い。また、従来技術の欠点であった、光学部品による光
路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来
る。
The operation of the present invention is the same as that of the third embodiment shown in FIG. 6, and the wave number resolution is twice as high as that of the prior art. In the fourth embodiment, the optical fibers 2c and 14c are connected to the Michelson interferometer by the connecting component 3.
c, 13c by which carried human output to the prism pillar A 4, B 4, receives no influence of the external environmental change (humidity change and the like) for the optical path does not pass through the free space in exactly the interferometer in. In addition, since the optical path is not interrupted by the optical component, which is a disadvantage of the related art, an accurate measurement value can be obtained.

【0079】つぎに、第5の実施形態を図9(a)、
(b)を参照して示す。図9(a),(b)で示すよう
に、マイケルソン干渉計1dは、第1プリズム柱体A5
と、第2プリズム柱体B5 と、第3プリズム柱体C
5 と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッ
タ8dと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシ
リコーンオイル30dと、光線入射手段としての光ファ
イバ2dおよび接続部品3dと、光検出手段としての接
続部品13dおよび光ファイバ14dと、拡散光を平行
光に、かつ、平行光を収束光に変換する変換手段として
透過曲面5d,12dとを備えている。
Next, the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
This is shown with reference to FIG. FIG. 9 (a), the as shown in (b), a Michelson interferometer. 1d, first prism pillar A 5
, A second prism column B 5, and a third prism column C
5 , a beam splitter 8d for splitting a light beam into reflected light and transmitted light, a silicone oil 30d as a refractive index matching means for matching a refractive index, an optical fiber 2d and a connecting part 3d as a light incident means, A connecting part 13d and an optical fiber 14d are provided as means, and transmission curved surfaces 5d and 12d are provided as converting means for converting diffused light into parallel light and converting parallel light into convergent light.

【0080】第1プリズム柱体A5 は、上面および下面
ならびに周側面から構成されている。そして、第1プリ
ズム柱体A5 は、その周側面に配置され、接続部材3d
を介して設置される光ファイバ2dの位置に形成される
光線入射面4dと、この光線入射面4dに形成され、光
ファイバ2dからの拡散光を平行光として透過させる透
過曲面5dと、この透過曲面5dからの光線の光路上に
形成される第1平面7dと、この第1平面7dに隣接し
て設けられるビームスプリッタ8dからの反射光の光路
上に形成される第2平面6dとを有している。さらに、
光ファイバ2dの端面(光照射端面)は、透過曲面5d
の焦点位置になるように設置されている。なお、第1プ
リズム柱体A5 は、その上面および下面が、図面では水
平平面に示されているが、特に限定されるものではな
い。
[0080] The first prism pillar A 5 are, is composed of upper and lower surfaces and the peripheral side surface. The first prism pillar A 5 are, disposed on the peripheral side surface, connecting member 3d
A light incident surface 4d formed at the position of the optical fiber 2d installed through the light transmitting surface, a transmission curved surface 5d formed on the light incident surface 4d, and transmitting the diffused light from the optical fiber 2d as parallel light; It has a first plane 7d formed on the optical path of the light beam from the curved surface 5d, and a second plane 6d formed on the optical path of the reflected light from the beam splitter 8d provided adjacent to the first plane 7d. are doing. further,
The end surface (light irradiation end surface) of the optical fiber 2d is a transmission curved surface 5d.
It is installed so that it may become the focal position. The first prism pillar A 5 represents, its upper and lower surfaces are shown in a horizontal plane in the drawing, but the invention is not particularly limited.

【0081】一方、図9(a),(b)で示すように、
第2プリズム柱体B5 は、上面および下面ならびに周側
面から構成されている。そして、第2プリズム柱体B5
は、ビームスプリッタ8dの対面する位置に形成される
第3平面9dと、ビームスプリッタ8dを透過する光線
の光路に形成される第4平面10dと、ビームスプリッ
タ8および第3平面9d側から送られてくる光路上に配
置され、接続部品13dを介して設置される光ファイバ
14dの配置位置に形成される光線出射面11dと、こ
の光線出射面11dに形成される透過曲面12dとを有
している。さらに、前記光ファイバ14dの端面(光入
射面)は、透過曲面12dの焦点位置になるように設置
されている。なお、第1プリズム柱体B5 は、その上面
および下面が、図面では水平平面に示されているが、特
に限定されるものではない。
On the other hand, as shown in FIGS. 9A and 9B,
The second prism pillar B 5 is composed of upper and lower surfaces and the peripheral side surface. And the second prism column B 5
Are transmitted from the third plane 9d formed at the position facing the beam splitter 8d, the fourth plane 10d formed on the optical path of the light beam passing through the beam splitter 8d, and the beam splitter 8 and the third plane 9d. It has a light exit surface 11d formed at the position where the optical fiber 14d is disposed on the incoming optical path and installed via the connection component 13d, and a transmission curved surface 12d formed on the light exit surface 11d. I have. Further, the end surface (light incident surface) of the optical fiber 14d is set so as to be at the focal position of the transmission curved surface 12d. The first prism pillar B 5 has its upper and lower surfaces are shown in a horizontal plane in the drawing, but the invention is not particularly limited.

【0082】さらに、第3プリズム柱体C5 は、上面お
よび下面ならびに周側面から構成されている。そして、
第3プリズム柱体C5 は、その周側面に配置され、前記
両プリズム柱体A5 ,B5 の第2平面6dおよび第4平
面10dとに対面する位置に形成される第5平面21d
と、前記ビームスプリッタ8dから反射され第2平面6
dおよび第5平面21dを透過して来る光線をその光路
に沿って反射する位置に形成される第6平面22dと、
前記ビームスプリッタ8dを透過して第4平面10dお
よび第6平面22dを透過して来る光線をその光路に沿
って反射する位置に形成される第7平面23dとを有し
ている。なお、前記第6平面22dおよび第7平面23
dは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そし
て、第3プリズム柱体C5 は、図面では第5ないし第7
平面21d,22d,23dからなる三角柱体に形成さ
れており、また、上面および下面の形状について平行平
面としているが、その形状および上面と下面の形状につ
いては特に限定されるものではない。
[0082] Further, the third prism pillar C 5 is composed of upper and lower surfaces and the peripheral side surface. And
Third prism pillar C 5 is disposed on the peripheral side surface, the two prism pillar A 5, second plane 6d and fifth plane 21d which is formed at a position facing the fourth plane 10d of B 5
And the second plane 6 reflected from the beam splitter 8d.
d and a sixth plane 22d formed at a position to reflect the light beam transmitted through the fifth plane 21d along the optical path;
A seventh plane 23d is formed at a position where light rays transmitted through the beam splitter 8d and transmitted through the fourth plane 10d and the sixth plane 22d are reflected along the optical path. The sixth plane 22d and the seventh plane 23
d is formed in a mirror-like shape that reflects light rays. In the drawing, the third prism column C 5 is connected to the fifth to seventh prisms.
It is formed in a triangular prism body composed of planes 21d, 22d and 23d, and the upper and lower surfaces are parallel planes. However, the shape and the upper and lower surfaces are not particularly limited.

【0083】図9(a),(b)で示すように、屈折率
整合手段としてのシリコーンオイル(屈折率整合液体
層)30dは、第1プリズム柱体A5 の第2平面6dお
よび第2プリズム柱体B5 の第4平面10dと、第3プ
リズム柱体C5 の第5平面21dの間に設けられてい
る。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体A5
5 ,C5 を形成している部材も屈折率が近いものであ
れば良く、その一例として各プリズム柱体A5 ,B5
5 を石英で形成した場合に、シリコーンオイル30d
を使用しており、毛細管現象により保持されるように構
成されている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the refractive index
Silicone oil (refractive index matching liquid)
Layer) 30d is the first prism column AFiveOf the second plane 6d
And second prism column BFiveOf the fourth plane 10d
Rhythm column CFiveIs provided between the fifth planes 21d.
You. Then, the refractive index matching means is provided for each prism AFive,
B Five, CFiveAre also similar in refractive index.
As an example, each prism AFive, BFive,
CFiveIs formed of quartz, silicone oil 30d
Is used, and it is structured so that it is retained by capillary action.
Has been established.

【0084】図9(a),(b)で示すように、ビーム
スプリッタ8dは、第1プリズム柱体A5 の第1平面6
dと、第2プリズム柱体B5 の第3平面9dとの間に接
着材等により固定されており、各プリズム柱体A5 ,B
5 ,C5 の材質や、送られてくる光線の角度により透過
率および反射率を所定の割合になるように構成されてい
る。ビームスプリッタ8dの一例としては、金属や誘電
体またはその両方などの薄膜を介在させることや、ま
た、透過部材(プリズム柱体と同質)に蒸着するように
して形成している。なお、第1平面7dあるいは第3平
面9dに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着
して形成しても良い。
[0084] FIG. 9 (a), the as shown in (b), the beam splitter. 8d, the first prism pillar A 5 first plane 6
d and are fixed by an adhesive or the like between the second third plane 9d of the prism pillar B 5, each prism pillar A 5, B
5, the material and the C 5, and is configured such that the transmittance and reflectance at a predetermined ratio by angles sent come rays. As an example of the beam splitter 8d, the beam splitter 8d is formed by interposing a thin film such as a metal and / or a dielectric, or by vapor deposition on a transmission member (having the same quality as a prism column). Note that a thin film such as a metal and / or a dielectric may be formed by vapor deposition on the first plane 7d or the third plane 9d.

【0085】つぎに、光線の光路について説明する。図
9(a)で示すように、光ファイバ2dからの拡散光と
して照射される光線r1 は、透過曲面5dを介して平行
な光線r2 に変換されビームスプリッタ8dに入射され
る。そして、ビームスプリッタ8dにより分割され、透
過光となる光線(平行光)r3 は、第4平面10dおよ
びシリコーンオイル30dを通過して第5平面21dに
入射後、第7平面23dで反射され再びシリコーンオイ
ル30d等を透過してビームスプリッタ8dヘ向かう。
Next, the optical path of the light beam will be described. As shown in FIG. 9 (a), the light rays r 1 which is irradiated as diffused light from the optical fiber 2d is converted into parallel rays r 2 through the transmission curved 5d are incident on the beam splitter 8d. Then, split by the beam splitter 8d, transmitted light and becomes light (parallel light) r 3 after entering the fifth plane 21d through the fourth plane 10d and silicone oils 30d, is reflected by the seventh plane 23d again The light passes through the silicone oil 30d and the like and goes to the beam splitter 8d.

【0086】一方、ビームスプリッタ8dで分割され反
射された光線(平行光)r4 は、第2平面6d、シリコ
ーンオイル30d、第5平面21dを透過して、第6平
面により反射され、その光路に沿って再びシリコーンオ
イル30d等を透過してビームスプリッタ8dへ向か
う。そして、送られて来た光線r3 ,r4 は、ビームス
プリッタ8dおよび第3平面9dにより反射されると共
にそれぞれ合わされて干渉し、平行な光線r5 として光
線出射面11dに形成された透過曲面12dに送られ
る。そして、この透過曲面12dを透過する際に収束さ
れた光線r6 として光検出手段(接続部品13により固
定される光ファイバ14)に出力されることになる。
On the other hand, the light ray (parallel light) r 4 split and reflected by the beam splitter 8d passes through the second plane 6d, the silicone oil 30d, and the fifth plane 21d, is reflected by the sixth plane, and travels along its optical path. Again passes through the silicone oil 30d and the like to the beam splitter 8d. The transmitted light rays r 3 and r 4 are reflected by the beam splitter 8 d and the third plane 9 d and are combined and interfere with each other, and are formed as a parallel light ray r 5 on the light emission surface 11 d as a transmission curved surface. It is sent to 12d. Then, the light ray r 6 converged when transmitting through the transmission curved surface 12 d is output to the light detection means (the optical fiber 14 fixed by the connection component 13).

【0087】本発明の動作は図6で示す第3の実施形態
と同様であり、波数分解能は従来技術の2倍に向上して
いる。また、この第4の実施形態ではマイケルソン干渉
計に対して光ファイバ2c,14cを接続部品3c,1
3cにより各プリズム柱体A 4 ,B4 に人出力を行って
おり、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため
外部環境変化(湿度変化等)の影響を全く受けない。ま
た、従来技術2の欠点であった、光学部品による光路の
遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。
The operation of the present invention is similar to that of the third embodiment shown in FIG.
The wave number resolution is twice as high as that of the conventional technology.
I have. In the fourth embodiment, the Michelson interference
The optical fibers 2c and 14c are connected to the connecting parts 3c and 1
Each prism column A by 3c Four, BFourOutput to human
And the optical path in the interferometer does not pass through free space at all.
Not affected by changes in the external environment (such as changes in humidity). Ma
Also, the disadvantage of the prior art 2 is that the optical path
Since no interruption occurs, an accurate measurement value can be obtained.

【0088】つぎに、本発明の第6の実施形態を図10
(a),(b)を参照して説明する。マイケルソン干渉
計1Aは、図10で示すように、第1スラブ型導波路板
1A 1 および第2スラブ型導波路板1B1 と、第1スラ
ブ型導波路板1A1 に接続した光線入射手段としての光
ファイバ2eおよび接続部品3eと、第2スラブ型導波
路板1B1 に接続した光検出手段としての接続部品13
eおよび光ファイバ14eとを有している。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) and (b). Michelson interference
1A is a first slab type waveguide plate as shown in FIG.
1A 1And second slab type waveguide plate 1B1And the first sla
Waveguide plate 1A1Light as a beam incident means connected to
Fiber 2e and connecting part 3e, second slab type waveguide
Road board 1B1Connecting part 13 as light detecting means connected to
e and the optical fiber 14e.

【0089】第1および第2スラブ型導波路板1A1
1B1 は、コア層e2 と、このコア層e2 の上面に設け
た上部クラッド層e1 と、前記コア層e2 の下面に設け
た下部クラッド層e3 とから構成されている。
The first and second slab type waveguide plates 1A 1 ,
1B 1 has a core layer e 2, the upper clad layer e 1 provided on the upper surface of the core layer e 2, and a lower cladding layer e 3 Metropolitan provided on the lower surface of the core layer e 2.

【0090】そして、第1スラブ型導波路板1A1 は、
その周側面に形成した前記接続部品3eが接続される光
線入射面4eと、この光線入射面4eに隣接して形成さ
れ、入射光c1 を平行光c2 として反射する変更手段
(第1の曲面)としての反射曲面(コリメート用放物
面)5eと、このコリメート用放物面5eに隣接して形
成される第2反射平面(第2平面)6eと、この第2反
射平面6eに所定角度θの一内角α1 を介して隣接する
と共に、光線入射面4eに隣接して形成され、平行光c
2 を透過光c3 および反射光c4 に分割するビームスプ
リッタ8eを有する第1平面7eとから構成されてい
る。
Then, the first slab type waveguide plate 1A 1
And the light incident surface 4e of the connection piece 3e formed on the peripheral side surface is connected, is formed adjacent to the light incident surface 4e, changing means for reflecting the incident light c 1 as parallel light c 2 (first A reflection curved surface (parabolic surface for collimation) 5e as a curved surface, a second reflection plane (second plane) 6e formed adjacent to the paraboloid for collimation 5e, and a predetermined reflection surface on the second reflection plane 6e with adjacent via an interior angle alpha 1 of the angle theta, it is formed adjacent to the light incident surface 4e, a parallel light c
It is composed of a first plane 7e having a beam splitter 8e dividing 2 into transmitted light c 3 and the reflected light c 4.

【0091】一方、第2スラブ型導波路板1B1 は、そ
の周側面に形成した光線射出面11eと、この光線射出
面11eに隣接する変換手段(第2の曲面)としての反
射曲面(集光用放物面)12eと、この集光用放物面1
2eに隣接し、ビームスピリッタ8eに対面する位置に
配置する第3平面9eと、この第3平面9eに所定角度
θの一内角α2 を介して隣接すると共に、光線射出面1
1eに連続(隣接)する第4反射平面(第4平面)10
eとから構成されている。
[0091] On the other hand, the second slab waveguide plate 1B 1 includes a light exit surface 11e formed on its circumferential surface, the reflection curved surface (collector as converting means adjacent to the light exit surface 11e (the second curved surface) Parabolic surface for light) 12e and parabolic surface for condensing 1
Adjacent to 2e, and a third plane 9e is disposed at the position facing the beam splitter 8e, together with the adjacent via an internal angle alpha 2 of the predetermined angle θ to the third plane 9e, light exit surface 1
4th reflection plane (fourth plane) 10 continuous (adjacent to) 1e
e.

【0092】なお、両スラブ型導波路板1A1 ,1B1
の周側面などの構成と、光ファイバ2eの端面から照射
される入射光c1 (入射光b1 )から収束光c6 (収束
光b 6 )までの光の進行する光路は、図1および図2で
示す構成のものと厚みが異なる以外は同じであるため説
明を省略する。また、スラブ型導波路とは、コア層e 2
に沿って平面的な光が進行できる光路をいう。さらに、
入射光c1 から収束光c6 までの各位置での光処理(分
割、透過、反射)面は、十分水平方向の光の幅に対して
大きな光処理面を備えている。
Incidentally, both slab type waveguide plates 1A1, 1B1
Irradiation from end face of optical fiber 2e
Incident light c1(Incident light b1) From convergent light c6(convergence
Light b 61) and FIG.
Except that the thickness is different from that of the configuration shown
Description is omitted. Further, the slab type waveguide is a core layer e. Two
Means an optical path along which planar light can travel. further,
Incident light c1Convergent light c6Light treatment at each position up to
Split, transmissive, reflective) surface is sufficient for the width of light in the horizontal direction
It has a large light treatment surface.

【0093】つぎに、マイケルソン干渉計1Aの作用を
説明する。第2スラブ型導波路板1B1 を移動機構(図
示せず)により移動距離dだけ移動させると、ビームス
プリッタ48により分割される透過光c3 の光路長を2
n・d・sinθだけ変化させることができる(図2
(a),(b)参照)。そして、第2スラブ型導波路板
1B1 を固定した状態と、移動した状態で入射した光を
スラブ型導波路を介して検出する場合は、平行光c5
集光用放物面12eの中心線に平行であるため、放物線
(面)の幾何学的性質により、光ファイバ14eの端面
に入射する収束光c6 の集光点は、常に同じ位置に焦点
を結ぶことになる(図2(a),(b)参照)。そのた
め、正確なインターフェログラムが測定可能となる。
Next, the operation of the Michelson interferometer 1A will be described. Is moved by the movement distance d by the second slab waveguide plate 1B 1 a moving mechanism (not shown), the optical path length of the transmitted light c 3 divided by the beam splitter 48 to 2
n · d · sin θ (FIG. 2)
(See (a) and (b)). Then, a state of fixing the second slab waveguide plate 1B 1, if the incident light in a state that has moved is detected via the slab waveguide parallel light c 5 parabolic 12e for condensing because it is parallel to the center line, the geometrical properties of the parabola (surface), the focal point of the convergent light c 6 incident on the end face of the optical fiber 14e is always that focused at the same position (FIG. 2 (See (a) and (b)). Therefore, an accurate interferogram can be measured.

【0094】なお、マイケルソン干渉計1Aの具体的な
構成をつぎに示す。第1および第2スラブ型導波路板1
1 ,1B1 を石英材料を用いて構成した場合では、コ
ア層e2 は8μm、上部クラッド層e1 は15μm、下
部クラッド層e3 は20μmであり、合わせた厚さは5
0μm以下となる。このとき入射光の波長は、近赤外線
(一例として1550nm等)を使用する。なおスラブ
型導波路は、リソグラフィー技術を用いて作製すること
ができるため、大量生産が可能である。
The specific configuration of the Michelson interferometer 1A is shown below. First and second slab type waveguide plates 1
When A 1 and 1B 1 are made of a quartz material, the core layer e 2 is 8 μm, the upper cladding layer e 1 is 15 μm, the lower cladding layer e 3 is 20 μm, and the combined thickness is 5 μm.
0 μm or less. At this time, the wavelength of the incident light uses near infrared rays (1550 nm or the like as an example). Note that the slab waveguide can be manufactured using lithography technology, so that mass production is possible.

【0095】つぎに、第7の実施形態を図11(a),
(b)を参照して説明する。マイケルソン干渉計2A
は、図11で示すように、第1スラブ型導波路板1A 2
および第2スラブ型導波路板1A2 と、第1スラブ型導
波路板1A2 に接続した光線入射手段として、コリメー
ト用レンズ5fを接続部品3fを介して設けた光ファイ
バ2fと、第2スラブ型導波路板1B2 に接続した光検
出手段としての接続部品13fおよび光ファイバ14f
とを有している。
Next, the seventh embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. Michelson interferometer 2A
Is a first slab type waveguide plate 1A as shown in FIG. Two
And second slab type waveguide plate 1ATwoAnd the first slab type
Wave board 1ATwoCollimator as a beam incident means connected to
Optical fiber provided with a lens 5f for connection via a connecting part 3f.
Bar 2f and second slab type waveguide plate 1BTwoOptical detector connected to
Connecting component 13f and optical fiber 14f as output means
And

【0096】第1および第2スラブ型導波路板1A2
1B2 は、コア層f2 と、このコア層f2 の上面に設け
た上部クラッド層f1 と、前記コア層f2 の下面に設け
た下部クラッド層f3 とから構成されている。
The first and second slab type waveguide plates 1A 2 ,
1B 2 includes a core layer f 2, the upper clad layer f 1 provided on the upper surface of the core layer f 2, and a lower cladding layer f 3 Metropolitan provided on the lower surface of the core layer f 2.

【0097】そして、第1スラブ型導波路板1A2 は、
その周側面に形成した前記接続部品3fが接続される光
線入射面4fと、この光線入射面4fに隣接して配置さ
れ、入射される光線の光路に形成される第1平面7f
と、この第1平面7fに設けたビームスプリッタ8f
と、このビームスプリッタ8fからの反射する光線c4
の光路上に形成される第2平面6fとを有している。な
お、前記第1平面7fは、第2平面6fに所定角度θの
一内角β1 を介して隣接している。
Then, the first slab type waveguide plate 1A 2
A light incident surface 4f formed on the peripheral side surface to which the connecting component 3f is connected, and a first flat surface 7f disposed adjacent to the light incident surface 4f and formed in the optical path of the incident light beam.
And a beam splitter 8f provided on the first plane 7f.
And a light ray c 4 reflected from the beam splitter 8f.
And a second flat surface 6f formed on the optical path of the second light source. Incidentally, the first plane 7f are adjacent via an internal angle beta 1 of a predetermined angle θ in the second plane 6f.

【0098】一方、第2スラブ型導波路板1B2 は、そ
の周側面に形成した光線射出面11fと、この光線射出
面11fに隣接する平行光を収束光に変換する変換手段
(曲面)としての反射曲面(集光用放物面)12fと、
この集光用放物面12fに隣接し、前記ビームスプリッ
タ8fに対面する位置に形成される第3平面9fと、こ
の第3平面9fに所定角度θの一内角β2 を介して隣接
すると共に、光線射出面71に連続(隣接)して形成さ
れる第4反射平面(第4平面)10fとから構成されて
いる。
[0098] On the other hand, the second slab waveguide plate 1B 2 includes a light exit surface 11f formed on its circumferential surface, as a conversion means for converting the convergent light parallel light adjacent to the light exit surface 11f (curved) A reflection curved surface (a parabolic surface for light collection) 12f;
A third plane 9f formed at a position adjacent to the concentrating paraboloid 12f and facing the beam splitter 8f, adjacent to the third plane 9f via an inner angle β 2 of a predetermined angle θ, and , A fourth reflection plane (fourth plane) 10f formed continuously (adjacent) to the light exit surface 71.

【0099】なお、両スラブ型導波路板1A2 ,1B2
の各平面などの構成と、光ファイバ62の端面から照射
され、コリメート用レンズ5fにより平行となって入射
する平行光c2 (平行光b2 )から収束光c6 (収束光
6 )までの光の進行する光路は、図3および図4で示
す構成のものと厚みが異なる以外は同じであるため説明
を省略する。また、スラブ型導波路とは、コア層f2
沿って平面的な光が進行できる光路をいう。そして、ス
ラブ型導波路は、リソグラフィー技術を用いて作製して
いる。さらに、平行光c2 から収束光c6 までの各位置
の光処理(分割、透過、反射)面は、充分水平方向の光
の幅に対して大きな光処理面を備えている。
Incidentally, both slab type waveguide plates 1A 2 , 1B 2
From the parallel light c 2 (parallel light b 2 ) to the convergent light c 6 (convergent light b 6 ) which are irradiated from the end face of the optical fiber 62 and are incident in parallel by the collimating lens 5f. The optical path through which the light travels is the same as that of the configuration shown in FIGS. In addition, the slab type waveguide, say an optical path that may progress planar light along the core layer f 2. The slab waveguide is manufactured using lithography technology. The optical processing of each position from the parallel light c 2 to convergent light c 6 (division, transmission, reflection) surfaces is provided with a large light treatment surface with respect to sufficient horizontal direction of the light width.

【0100】つぎに、マイケルソン干渉計2Aの作用を
図4を参照して説明する。第2スラブ型導波路板1B2
を移動機構(図示せず)により移動距離dだけ移動させ
ると、ビームスプリッタ8fにより分割される透過光c
3 の光路長を2n・d・sinθだけ変化させることが
できる(図4(a),(b)参照)。そして、第2スラ
ブ型導波路板1B2 を固定した状態と、移動した状態で
入射する光をスラブ型導波路を介して検出する場合は、
平行光c5 が集光用放物面12fの中心線に平行である
ため、放物線(面)の幾何学的性質により、光ファイバ
14fの端面に入射する収束光c6 の集光点は、常に同
じ位置に焦点を結ぶことになる。そのため、正確なイン
ターフェログラムが測定可能となる。
Next, the operation of the Michelson interferometer 2A will be described with reference to FIG. 2nd slab type waveguide plate 1B 2
Is moved by a moving distance d by a moving mechanism (not shown), the transmitted light c split by the beam splitter 8f
The optical path length of No. 3 can be changed by 2n · d · sin θ (see FIGS. 4A and 4B). Then, a state of fixing the second slab waveguide plate 1B 2, if the light incident in a mobile state is detected through the slab waveguide,
Since parallel light c 5 is parallel to the center line of the parabolic 12f for condensing, the geometrical properties of the parabola (surface), the focal point of the convergent light c 6 incident on the end face of the optical fiber 14f is You will always focus on the same position. Therefore, an accurate interferogram can be measured.

【0101】なお、マイケルソン干渉計2Aは、コリメ
ート用レンズ5fを介して光ファイバ2fから第1スラ
ブ型導波路板1A2 に入射光を平行光として入射してい
るため、光線入射手段の設置位置は、任意であり、焦点
を探す等の光軸調整の手間が不要となる。よって製作時
において光軸調整が必要なのは、放物面鏡の焦点に光源
と光検出器を設置する時のみであり、一度固定すれば、
外れない限り2度と調整は不要となる。したがって、製
作時に光軸調整がほとんど不要であり、使用開始後の光
軸調整は全く不要であるため製作時のコストが削減でき
て安価であるとともに使いやすいマイケルソン干渉計が
実現できる。
[0102] Incidentally, Michelson interferometer. 2A, since the incident light enters as parallel light from the optical fiber 2f through the collimating lens 5f to the first slab waveguide plate 1A 2, installation of the light incident means The position is arbitrary, and there is no need for troublesome optical axis adjustment such as searching for a focal point. Therefore, the adjustment of the optical axis at the time of manufacture is necessary only when the light source and the photodetector are installed at the focal point of the parabolic mirror.
The adjustment is not required twice unless it deviates. Therefore, the optical axis adjustment is hardly required at the time of manufacture, and the optical axis adjustment after the start of use is not required at all. Therefore, the cost at the time of manufacture can be reduced, and the Michelson interferometer which is inexpensive and easy to use can be realized.

【0102】また、前記図10および図11で示す第1
および第2スラブ型導波路板1A1,1B1 ,1B2
反射曲面は、放物面として説明したが、円筒面であって
も平行光および収束光を得ることが可能となる。
Further, the first type shown in FIGS.
Although the reflection curved surfaces of the second slab type waveguide plates 1A 1 , 1B 1 , 1B 2 have been described as paraboloids, parallel light and convergent light can be obtained even with a cylindrical surface.

【0103】つぎに、図12(a),(b)および図1
3を参照して、本発明の第8の実施の形態を説明する。
図12(a),(b)および図13で示すように、マイ
ケルソン干渉計3Aは、第1スラブ型導波路板1A
3 と、第2スラブ型導波路板1B3 と、第3スラブ型導
波路板1C3 と、光線を反射光と透過光に分割するビー
ムスプリッタ8gと、屈折率を整合する屈折率整合手段
としてのシリコーンオイル30gと、光線入射手段とし
ての光ファイバ2gおよび接続部品3gと、光検出手段
としての接続部品13gおよび光ファイバ14gと、接
続部品3g,13g内に配置され、拡散光を平行光に、
かつ,平行光を収束光に変換する変換手段としてのコリ
メート用レンズ(変換レンズ)5g、12gとを備えて
いる。
Next, FIGS. 12A and 12B and FIG.
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 12A, 12B and 13, the Michelson interferometer 3A includes a first slab type waveguide plate 1A.
3, a second slab waveguide plate 1B 3, a third slab waveguide plate 1C 3, a beam splitter 8g to split the light into reflected light and transmitted light, the refractive index matching means for matching the refractive index 30 g of silicone oil, an optical fiber 2 g and a connecting part 3 g as a light incident means, a connecting part 13 g and an optical fiber 14 g as a light detecting means, and arranged in the connecting parts 3 g and 13 g to convert the diffused light into parallel light. ,
Further, it has collimating lenses (conversion lenses) 5g and 12g as conversion means for converting parallel light into convergent light.

【0104】図12(a),(b)および図13で示す
ように、第1および第2スラブ型導波路板1A3 ,1B
3 は、コア層g2 と、このコア層g2 の上面および下面
に設けた上部クラッド層g1 および下部クラッド層g3
とから構成されている。そして,第1スラブ型導波路板
1A3 は、その周側面に配置され、接続部品3gを介し
て光ファイバ2gを設置する位置に形成される光線入射
面4gと、この光線入射面4gからの光線の光路上に形
成され、ビームスプリッタ8gが隣接する第1平面7g
と、ビームスプリッタ8gからの反射光の光路上に形成
される第2平面6bとを有している。さらに、光ファイ
バ2gの端面(光線照射面)は、はコリメート用レンズ
5gの焦点位置に設置されている。
As shown in FIGS. 12A and 12B and FIG. 13, the first and second slab type waveguide plates 1A 3 and 1B
3 is a core layer g 2 , an upper clad layer g 1 and a lower clad layer g 3 provided on the upper and lower surfaces of the core layer g 2.
It is composed of The first slab waveguide plate 1A 3 is disposed on the peripheral side surface, and the light incident surface 4g formed at positions to install the optical fiber 2g via the connection part 3g, from the light incident surface 4g First plane 7g formed on the optical path of the light beam and adjacent to beam splitter 8g
And a second plane 6b formed on the optical path of the reflected light from the beam splitter 8g. Further, the end surface (light irradiation surface) of the optical fiber 2g is provided at the focal position of the collimating lens 5g.

【0105】図12(a),(b)および図13で示す
ように、第2スラブ型導波路板B3は、その周側面に配
置され、前記第1平面7gに沿ってビームスプリッタ8
gに対面する位置に形成される第3平面と、ビームスプ
リッタ8gからの透過光の光路上で、かつ、前記第2平
面の延長上に形成される第4平面10gと、ビームスプ
リッタ8gおよび第3平面から送られて来る光線の光路
上に配置され、前記接続部品を介して光ファイバ2gを
設置する位置に形成される光線出射面11gとを有して
いる。なお、光ファイバ14gの端面(光入射面)は、
コリメート用レンズ12gの焦点位置に設置されてい
る。
[0105] FIG. 12 (a), the as shown in (b) and 13, the second slab waveguide plate B 3, the beam splitter 8 is disposed on the peripheral side surface, along said first plane 7g
g, a fourth plane 10g formed on the optical path of the transmitted light from the beam splitter 8g, and an extension of the second plane, a beam splitter 8g, It has a light emitting surface 11g that is arranged on the optical path of the light beam sent from the three planes and is formed at a position where the optical fiber 2g is installed via the connection component. The end face (light incident face) of the optical fiber 14g is
It is installed at the focal position of the collimating lens 12g.

【0106】図12(a),(b)および図13で示す
ように、第3スラブ型導波路板1C 3 は、その周側面に
配置され、前記両スラブ型導波路板1A3 ,1B3 の第
2平面6gおよび第4平面10gとに対面する位置に形
成される第5平面21gと、前記ビームスプリッタ8g
から反射され第2平面6gおよび第5平面21gを透過
して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成さ
れる第6平面22gと、前記ビームスプリッタ8gを透
過して第4平面10gおよび第6平面21gを透過して
来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される
第7平面23gとを有している。なお、前記第6平面2
2bおよび第7平面23bは、光線を反射する鏡面状に
形成されている。
FIGS. 12A and 12B and FIG.
As described above, the third slab type waveguide plate 1C ThreeOn the peripheral side
Disposed, the two slab type waveguide plates 1AThree, 1BThreeNo.
Formed at a position facing the second plane 6g and the fourth plane 10g
The fifth plane 21g formed and the beam splitter 8g
Reflected from the second plane 6g and the fifth plane 21g
Is formed at a position where the incoming light ray is reflected along its optical path.
Through the sixth plane 22g and the beam splitter 8g.
Passing through the fourth plane 10g and the sixth plane 21g
Formed at a location that reflects incoming light rays along its path
And a seventh plane 23g. The sixth plane 2
2b and the seventh plane 23b are mirror-like reflecting light rays.
Is formed.

【0107】図12および図13で示すように、屈折率
整合手段としてのシリコーンオイル(屈折率整合液体
層)30gは、第1スラブ型導波路板1A3 の第2平面
6gおよび第2スラブ型導波路板1B3 の第4平面10
gと、第3スラブ型導波路板1C3 の第5平面21gの
間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各ス
ラブ型導波路板1A3 ,1B3 ,1C3 を形成している
部材の屈折率が近いものであれば良く、その一例として
各スラブ型導波路板1A3 ,1B3 ,1C3 を石英で形
成した場合に、ここではシリコーンオイル30gを使用
しており、第3スラブ型導波路板1C3 と、第1および
第2スラブ型導波路板1A3 ,1B3 とが毛細管現象に
より保持されるように構成されている。
[0107] As shown in FIGS. 12 and 13, silicone oil (refractive index matching liquid layer) of the refractive index matching means 30g, the second plane 6g and a second slab of the first slab waveguide plate 1A 3 the fourth plane 10 of the waveguide plate 1B 3
and g, is provided between the third fifth plane 21g of the slab type waveguide plate 1C 3. The refractive index matching means may be any member as long as the members forming the slab type waveguide plates 1A 3 , 1B 3 , 1C 3 have similar refractive indexes. As an example, each slab type waveguide plate 1A 3 , 1B 3 , 1C 3 made of quartz, 30 g of silicone oil is used here, and the third slab type waveguide plate 1C 3 and the first and second slab type waveguide plates 1A 3 , 1B 3 are configured to be held by capillary action.

【0108】図12および図13で示すように、ビーム
スプリッタ8gは、第1スラブ型導波路板1A3 の第1
平面6gと、第2スラブ型導波路板1B3 の第3平面9
gとの間に接着材等により固定されており、各スラブ型
導波路板1A3 ,1B3 ,1C3 の材質や、送られてく
る光線の角度により透過率および反射率を所定の割合に
なるように形成している。ビームスプリッタ8gの一例
としては、金属や誘電体またはその両方の薄膜を介在さ
せるか、また、透過部材(各スラブ型導波路板と同質)
に蒸着するようにして形成している。なお、第1平面7
gあるいは第3平面9gに金属や誘電体またはその両方
などの薄膜を蒸着して形成しても良い。
[0108] As shown in FIGS. 12 and 13, the beam splitter 8g, the first of the first slab waveguide plate 1A 3
The plane 6 g, of the second slab waveguide plate 1B 3 third plane 9
g, and is fixed by an adhesive or the like, and the transmittance and the reflectance are set to a predetermined ratio depending on the material of each slab type waveguide plate 1A 3 , 1B 3 , 1C 3 and the angle of the transmitted light beam. It is formed so that it becomes. As an example of the beam splitter 8g, a metal and / or a dielectric thin film may be interposed, or a transmission member (same as each slab type waveguide plate)
It is formed so as to be vapor-deposited. The first plane 7
g or the third plane 9g may be formed by depositing a thin film such as a metal and / or a dielectric.

【0109】つぎに、光線の光路について説明する。図
12(a)および図13で示すように、光ファイバ2g
からの拡散光の光線r1 は、コリメート用レンズ5bに
より平行光に変換され光線(平行光)r2 として光線入
射面4gより入射する。そして、入射した光線r2 は、
ビームスプリッタ8bに入射して透過する光線r3 (透
過光)と反射する光線r4 (反射光)に分割される。そ
して、ビームスプリッタ8gにより分割され透過した光
線r3 は、シリコーンオイル30bを通過して第5平面
21gに入射後、第7平面23gで反射され透過して来
た光路に沿って再びシリコーンオイル30g等を透過し
てビームスプリッタ8gヘ向かう。
Next, the optical path of a light ray will be described. As shown in FIGS. 12A and 13, the optical fiber 2 g
Rays r 1 of the diffused light from the incident from the light incident surface 4g as are light rays (parallel light) r 2 into parallel light by the collimator lens 5b. And the incident light beam r 2 is
The light is split into a light beam r 3 (transmitted light) that is incident on and transmitted by the beam splitter 8b and a light beam r 4 (reflected light) that is reflected. The light beam r 3 split and transmitted by the beam splitter 8g passes through the silicone oil 30b and is incident on the fifth plane 21g. Then, the light ray r 3 is reflected on the seventh plane 23g and transmitted along the optical path again to the silicone oil 30g. And the like to the beam splitter 8g.

【0110】一方、ビームスプリッタ8gで分割され反
射された光線r4 は、第2平面6g、シリコーンオイル
30g、第5平面21gを透過して、第6平面23gに
より反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル
30g等を透過してビームスプリッタ8gへ向かう。そ
して、光線r3 ,r4 は、ビームスプリッタ8gおよび
第3平面9gにより反射させ、それぞれ合わされて干渉
し、光線(平行光)r 5 として光線出射面11gから出
力される。さらに、光線r5 は、コリメート用レンズ1
2bにより収束され光線r6 として光ファイバ14bに
入射されることになる。
On the other hand, the beam splitter 8g
The ray of light rFourIs the second plane 6g, silicone oil
30g, passing through the fifth plane 21g, and into the sixth plane 23g
The silicone oil is more reflected and along its optical path again
The light passes through 30 g or the like and travels to the beam splitter 8 g. So
And the ray rThree, RFourIs a beam splitter 8g and
Reflected by the third plane 9g, and combined and interfered
And a light ray (parallel light) r FiveOut of the light exit surface 11g as
Is forced. Further, the ray rFiveIs the collimating lens 1
2b converged by ray r6As the optical fiber 14b
Will be incident.

【0111】つぎに本発明の動作については、図6を参
照して説明する。なお、第1および第2スラブ型導波路
板1A3 ,1B3 および第3スラブ型導波路板1C3
相対的に移動させる場合、ここでは第3スラブ型導波路
板C3 を移動させており、その移動機構は、リニアガイ
ドや精密送り機構などを使用する公知の手段により行わ
れる。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. When the first and second slab type waveguide plates 1A 3 and 1B 3 and the third slab type waveguide plate 1C 3 are relatively moved, the third slab type waveguide plate C 3 is moved here. The moving mechanism is performed by a known means using a linear guide, a precision feed mechanism, or the like.

【0112】図6を参照して第3スラブ型導波路板1C
3 を干渉検出方向に距離dだけ直線移動させた場合を考
える。このとき、シリコーンオイル30b(屈折率整合
液体層)は第1および第2スラブ型導波路板1A3 ,1
3 と第3スラブ型導波路板1C3 の間の狭い間隙に挟
まれ、毛細管現象により保持されている。ビームスプリ
ッタを透過した光線r3 が第7平面23gで反射される
までに進む距離はd・sinθだけ増加し、また、ビー
ムスプリッタ8gに反射された光線r4 が第6平面22
gに反射されるまでに進む距離はd・sinθだけ減少
する。よって光が進む距離の変化はそれぞれ2d・si
nθの増加と2d・sinθの減少となり、第3スラブ
型導波路板C3 の屈折率をnとして、最大移動距離をd
MAX とすると、この光路における最大光路長差は4n・
MAX ・sinθとなる。
Referring to FIG. 6, third slab type waveguide plate 1C
Consider a case where 3 is moved linearly by a distance d in the interference detection direction. At this time, the first and second slab type waveguide plates 1A 3 , 1
B 3 and sandwiched between the narrow gap between the third slab waveguide plate 1C 3, is held by the capillary phenomenon. The distance traveled by the ray r 3 transmitted through the beam splitter until it is reflected by the seventh plane 23 g increases by d · sin θ, and the ray r 4 reflected by the beam splitter 8 g is shifted by the sixth plane 22.
The distance traveled before being reflected by g decreases by d · sin θ. Therefore, the change in the distance traveled by light is 2d · si
a decrease of growth and 2d · sin [theta of n.theta, the third refractive index of the slab type waveguide plate C 3 as n, the maximum moving distance d
Assuming MAX , the maximum optical path length difference in this optical path is 4n ·
d MAX · sin θ.

【0113】これは従来技術に比較して波数分解能が2
倍に向上したことに相当する。また、スラブ型導波路の
具体的な構造は、入射光の波長を近赤外線(その一例と
して1550nmなど)で、石英材料を用いた場合で
は、コア層g2 を8μm,上部クラッド層g1 を15μ
m、下部クラッド層g3 を20μmとし、合わせた厚み
は50μm以下となるように構成している。したがっ
て、プリズム型に比べて大幅な薄型化、軽量化が可能と
なると共に、スラブ型導波路はリソグラフィー技術によ
り作成することが可能であるため、大量生産でかつ安価
に干渉計を製造することができる。
This is because the wave number resolution is 2 compared to the prior art.
This is equivalent to a twofold improvement. Moreover, the specific structure of the slab type waveguide, the wavelength of the incident light in the near infrared (such as 1550nm as an example), in the case of using a quartz material, 8 [mu] m core layer g 2, the upper clad layer g 1 15μ
m, and 20μm lower cladding layer g 3, the thickness of the combined are configured to be 50μm or less. Therefore, it is possible to significantly reduce the thickness and weight as compared with the prism type, and since the slab type waveguide can be formed by lithography technology, it is possible to mass-produce the interferometer at low cost. it can.

【0114】つぎに、図14(a),(b),(c)で
示すように、本発明の第9の実施の形態を説明する。マ
イケルソン干渉計4Aは、第1スラブ型導波路板1A4
と、第2スラブ型導波路板1B4 と、第3スラブ型導波
路板1C4 と、光線を反射光と透過光に分割するビーム
スプリッタ8hと、屈折率を整合する屈折率整合手段と
してのシリコーンオイル30hと、光線入射手段として
の光ファイバ2hおよび接続部品3hと、光検出手段と
しての接続部品13hおよび光ファイバ14hと、拡散
光を平行光に、かつ,平行光を収束光に変換する変換手
段としての反射曲面(コリメート用放物面,集光用放物
面)5h、12hとを備えている。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 (a), (b) and (c). The Michelson interferometer 4A has a first slab type waveguide plate 1A 4
A second slab type waveguide plate 1B 4 , a third slab type waveguide plate 1C 4 , a beam splitter 8h for dividing a light beam into reflected light and transmitted light, and a refractive index matching means for matching a refractive index. Silicone oil 30h, optical fiber 2h and connecting part 3h as light incident means, connecting part 13h and optical fiber 14h as light detecting means, convert diffused light into parallel light, and convert parallel light into convergent light. Reflection curved surfaces (parabolic surface for collimation, parabolic surface for condensing) 5h and 12h are provided as conversion means.

【0115】図14(a),(b),(c)で示すよう
に、第1および第2スラブ型導波路板1A4 ,1B
4 は、コア層h2 と、このコア層h2 の上面および下面
に設けた上部クラッド層h1 および下部クラッド層h3
とから構成されている。そして,第1スラブ型導波路板
1A4 は、その周側面に配置され、接続部品3hを介し
て光ファイバ2hを設置する位置に形成される光線入射
面4hと、この光線入射面4hからの光線の光路上に形
成される変換手段としての反射曲面(コリメート用放物
面)5hと、この反射曲面5hから反射して平行光とな
る光線の光路上に配置され、ビームスプリッタ8hが隣
接する位置に形成される第1平面7hと、ビームスプリ
ッタ8hからの反射光の光路上に形成される第2平面6
bとを有している。なお、光ファイバ2hの端面(光線
照射面)は、はコリメート用放物面5hの焦点位置に設
置されている。
As shown in FIGS. 14 (a), (b) and (c), the first and second slab type waveguide plates 1A 4 and 1B
4 includes a core layer h 2, the upper clad layer h 1 and the lower clad layer h 3 provided on the upper and lower surfaces of the core layer h 2
It is composed of The first slab waveguide plate 1A 4 is disposed on the peripheral side surface, and the light incident surface 4h is formed at a position for installing the optical fiber 2h via the connection part 3h, from the light incident surface 4h A reflection curved surface (parabolic surface for collimation) 5h as a conversion means formed on the optical path of the light beam, and a beam splitter 8h arranged on the optical path of the light beam which is reflected from the reflection curved surface 5h and becomes parallel light are adjacent to each other. The first plane 7h formed at the position and the second plane 6 formed on the optical path of the reflected light from the beam splitter 8h
b. The end surface (light irradiation surface) of the optical fiber 2h is set at the focal position of the collimating paraboloid 5h.

【0116】一方、第2スラブ型導波路板B4 は、その
周側面に配置され、前記第1平面7hに沿って、かつ,
ビームスプリッタ8hに対面する位置に形成される第3
平面と、ビームスプリッタ8hからの透過光の光路上
で、かつ、前記第2平面の延長上に形成される第4平面
10hと、ビームスプリッタ8hおよび第3平面9hか
ら送られて来る光線の光路上に配置され、変換手段とし
ての反射曲面(集光用放物面)12hと、この反射曲面
12hから反射される光線の光路上に配置され、前記接
続部品13hを介して光ファイバ14を設置する位置に
形成される光線出射面11hとを有している。なお、光
ファイバ14hの端面(光線入射面)は、反射曲面12
hの焦点位置に設置されている。
On the other hand, the second slab type waveguide plate B 4 is disposed on the peripheral side surface thereof, and extends along the first plane 7 h.
A third formed at a position facing the beam splitter 8h
A plane, a fourth plane 10h formed on the optical path of the transmitted light from the beam splitter 8h and an extension of the second plane, and light beams transmitted from the beam splitter 8h and the third plane 9h. A reflection curved surface (parabolic surface for condensing) 12h serving as a conversion means, and an optical fiber 14 disposed on the optical path of a light beam reflected from the reflection curved surface 12h, are provided via the connecting component 13h. And a light exit surface 11h formed at a position where the light exits. Note that the end surface (light incident surface) of the optical fiber 14h is
h is located at the focal position.

【0117】また、第3スラブ型導波路板1C4 は、そ
の周側面に形成され、前記両スラブ型導波路板1A4
1B4 の第2平面6gおよび第4平面10hとに対面す
る位置に配置される第5平面21hと、前記ビームスプ
リッタ8hから反射され第2平面6hおよび第5平面2
1hを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位
置に形成される第6平面22hと、前記ビームスプリッ
タ8hを透過して第4平面10hおよび第6平面21h
を透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に
形成される第7平面23hとを有している。なお、前記
第6平面22hおよび第7平面23hは、光線を反射す
る鏡面状に形成されている。
The third slab type waveguide plate 1C 4 is formed on the peripheral side surface of the third slab type waveguide plate 1C 4 .
1B and fifth plane 21h is disposed at the position facing to the second plane 6g and the fourth plane 10h of 4, the reflected from the beam splitter 8h second plane 6h and fifth plane 2
A sixth plane 22h formed at a position where light rays passing through 1h are reflected along the optical path, and a fourth plane 10h and a sixth plane 21h passing through the beam splitter 8h.
And a seventh plane 23h formed at a position to reflect the light beam transmitted through along the optical path. The sixth plane 22h and the seventh plane 23h are formed in mirror-like shapes that reflect light rays.

【0118】図14(a),(b),(c)で示すよう
に、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル(屈折率
整合液体層)30hは、第1スラブ型導波路板1A4
第2平面6hおよび第2スラブ型導波路板1B4 の第4
平面10hと、第3スラブ型導波路板1C4 の第5平面
21hの間に設けられている。そして、屈折率整合手段
は、各スラブ型導波路板1A4 ,1B4 ,1C4 を形成
している部材も屈折率が近いものであれば良く、その一
例として各スラブ型導波路板1A4 ,1B4 ,1C4
石英で形成した場合に、シリコーンオイル30hを使用
しており、毛細管現象により保持されるように構成され
ている。
[0118] FIG. 14 (a), the as shown in (b), (c), the silicone oil (refractive index matching liquid layer) 30h of the refractive index matching means, the first slab waveguide plate 1A 4 second Fourth of the two flat surfaces 6h and the second slab type waveguide plate 1B4
The plane 10h, is provided between the third fifth plane 21h of the slab type waveguide plate 1C 4. The refractive index matching means may be any member that forms each of the slab type waveguide plates 1A 4 , 1B 4 , 1C 4 as long as it has a similar refractive index. As an example, each of the slab type waveguide plates 1A 4 , 1B 4 , and 1C 4 are made of quartz, use silicone oil 30h, and are configured to be held by capillary action.

【0119】図14(a),(b),(c)で示すよう
に、ビームスプリッタ8hは、第1スラブ型導波路板1
4 の第1平面6hと、第2スラブ型導波路板1B4
第3平面9hとの間に接着材等により固定されており、
各スラブ型導波路板1A4 ,1B4 ,1C4 の材質や、
送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所
定の割合になるように構成されている。ビームスプリッ
タ8hの一例としては、金属や誘電体またはその両方な
どの薄膜を介在させることや、また、透過部材(各スラ
ブ型導波路板のコア層h2 と同質)に蒸着するようにし
て形成している。なお、ビームスプリッタ8hは、第1
平面7hあるいは第3平面9hに金属や誘電体またはそ
の両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形
成しても良い。
As shown in FIGS. 14 (a), (b) and (c), the beam splitter 8h is connected to the first slab type waveguide plate 1.
A first plane 6h of A 4, are fixed by an adhesive or the like between the third plane 9h of the second slab waveguide plate 1B 4,
The material of each slab type waveguide plate 1A 4 , 1B 4 , 1C 4 ,
It is configured such that the transmittance and the reflectance become a predetermined ratio depending on the angle of the transmitted light beam. As an example of the beam splitter. 8h, so as to deposit and it is interposed a thin film of a metal or a dielectric, or both, also the transmission member (core layer h 2 the same quality of the slab type waveguide plate) formed are doing. Note that the beam splitter 8h has a first
A thin film such as a metal and / or a dielectric may be formed on the flat surface 7h or the third flat surface 9h by thin film forming means such as vapor deposition.

【0120】つぎに、光線の光路について説明する。図
15(a),(b),(c)で示すように、光ファイバ
2hにより拡散光として光線入射面4hから入射する光
線r 1 は、反射曲面5hにより平行光に変換され光線r
2 としてビームスプリッタ8hに入射される。そして、
ビームスプリッタ8hにより分割され透過する光線r 3
は、第4平面10hおよびシリコーンオイル30hを透
過して第5平面21hに入射後、第7平面23hで反射
され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル
30h等を透過してビームスプリッタ8hヘ向かう。
Next, the optical path of the light beam will be described. Figure
15 (a), (b) and (c), an optical fiber
Light incident from the light incident surface 4h as diffused light by 2h
Line r 1Is converted into parallel light by the reflection curved surface 5h and the light beam r
TwoIs incident on the beam splitter 8h. And
Light beam r split and transmitted by the beam splitter 8h Three
Penetrates the fourth plane 10h and the silicone oil 30h.
After passing through the fifth plane 21h and reflecting on the seventh plane 23h
Silicone oil along the transmitted light path
The light passes through 30h and the like and goes to the beam splitter 8h.

【0121】一方、ビームスプリッタ8hで分割され反
射された光線r4 は、第2平面6h、シリコーンオイル
30h、第5平面21hを透過して、第6平面22hに
より反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル
30h等を透過してビームスプリッタ8hへ向かう。そ
して、ビームスプリッタ8h側に送られて来た光線
3 ,r4 は、そのビームスプリッタ8hおよび第3平
面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線r5
(平行光)として反射曲面12hに入射する。さらに、
反射曲面12cにより光線r5 は、平行光から変換され
収束されて光線r6として光線出射面11hの光検出手
段(接続部品13h、光ファイバ14h)に出力される
ことになる。
On the other hand, the beam splitter 8h
The ray of light rFourIs the second plane 6h, silicone oil
30h, passing through the fifth plane 21h, and into the sixth plane 22h
The silicone oil is more reflected and along its optical path again
The light passes through 30h and the like and goes to the beam splitter 8h. So
Then, the light beam sent to the beam splitter 8h side
r Three, RFourIs the beam splitter 8h and the third flat
Reflected by the surface, combined and interfere with each otherFive
(Parallel light) is incident on the reflection curved surface 12h. further,
The light ray r by the reflection curved surface 12cFiveIs converted from collimated light
Converged ray r6As a light detecting means on the light emitting surface 11h
Output to the stage (connection component 13h, optical fiber 14h)
Will be.

【0122】なお、本発明の動作は図6で示す第3の実
施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の2倍に向
上している。また、この第4の実施形態ではマイケルソ
ン干渉計に対して光ファイバ2h,14hを接続部品3
h,13hにより各スラブ型導波路板1A4 ,1B4
入出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く
経由しないため外部環境変化(湿度変化等)の影響を全
く受けない。また、従来技術2の欠点であった、光学部
品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得る
ことが出来る。
The operation of the present invention is the same as that of the third embodiment shown in FIG. 6, and the wave number resolution is twice as large as that of the prior art. In the fourth embodiment, the optical fibers 2h and 14h are connected to the Michelson interferometer by the connecting component 3.
h and 13h, input / output to / from each of the slab type waveguide plates 1A 4 and 1B 4 is performed, and the optical path in the interferometer does not pass through free space at all. . In addition, since the optical path is not interrupted by the optical component, which is a drawback of the prior art 2, an accurate measurement value can be obtained.

【0123】つぎに、図15(a),(b),(c)で
示すように、本発明の第10の実施の形態を説明する。
マイケルソン干渉計5Aは、第1スラブ型導波路板1A
5 と、第2スラブ型導波路板1B5 と、第3スラブ型導
波路板1C5 と、光線を反射光と透過光に分割するビー
ムスプリッタ8jと、屈折率を整合する屈折率整合手段
としてのシリコーンオイル30jと、光線入射手段とし
ての光ファイバ2jおよび接続部品3jと、光検出手段
としての接続部品13jおよび光ファイバ14jと、拡
散光を平行光に、かつ,平行光を収束光に変換する変換
手段としての透過曲面5j、12jとを備えている。
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15A, 15B and 15C.
The Michelson interferometer 5A includes a first slab type waveguide plate 1A.
5, a second slab waveguide plate 1B 5, a third slab waveguide plate 1C 5, a beam splitter 8j to split the light into reflected light and transmitted light, the refractive index matching means for matching the refractive index The silicone oil 30j, the optical fiber 2j and the connecting part 3j as the light incident means, the connecting part 13j and the optical fiber 14j as the light detecting means, convert the diffused light into parallel light, and convert the parallel light into convergent light. And transmission curved surfaces 5j and 12j as converting means.

【0124】図15(a),(b),(c)で示すよう
に、第1および第2スラブ型導波路板1A5 ,1B
5 は、コア層j2 と、このコア層j2 の上面および下面
に設けた上部クラッド層j1 および下部クラッド層j3
とから構成されている。そして,第1スラブ型導波路板
1A5 は、その周側面に配置され、接続部品3jを介し
て光ファイバ2jを設置する位置に形成される光線入射
面4jと、この光線入射面4j上に形成される透過曲面
5jと、この透過曲面5hから透過して平行光となる光
線の光路上に配置され、ビームスプリッタ8jが隣接す
る位置に形成される第1平面7jと、ビームスプリッタ
8hからの反射光の光路上に形成される第2平面6jと
を有している。なお、光ファイバ2hの端面(光線照射
面)は、透過曲面5hの焦点位置に設置されている。
As shown in FIGS. 15A, 15B and 15C, the first and second slab type waveguide plates 1A 5 and 1B
5 includes a core layer j 2, the upper clad layer j 1 and the lower clad layer j 3 provided on the upper and lower surfaces of the core layer j 2
It is composed of The first slab waveguide plate 1A 5 is disposed on the peripheral side surface, and the light incident surface 4j is formed at a position for installing the optical fiber 2j through the connecting part 3j, on the light incident surface 4j A transmission curved surface 5j to be formed, a first plane 7j which is disposed on an optical path of a light beam which passes through the transmission curved surface 5h and becomes parallel light, and is formed at a position adjacent to the beam splitter 8j, and a beam from the beam splitter 8h. A second plane 6j formed on the optical path of the reflected light. In addition, the end surface (light irradiation surface) of the optical fiber 2h is provided at the focal position of the transmission curved surface 5h.

【0125】一方、第2スラブ型導波路板B5 は、その
周側面に配置され、前記第1平面7jに沿って、かつ,
ビームスプリッタ8jに対面する位置に形成される第3
平面9jと、ビームスプリッタ8jからの透過光の光路
上で、かつ、前記第2平面6jの延長上に形成される第
4平面10jと、ビームスプリッタ8jおよび第3平面
9jから送られて来る光線の光路上に配置され、前記接
続部品13jを介して光ファイバ14jを設置する位置
に形成される光線出射面11jと、この光線出射面11
jに形成される変換手段としての透過曲面12jとを有
している。なお、光ファイバ14jの端面(光入射面)
は、透過曲面12jの焦点位置に設置されている。
[0125] On the other hand, the second slab waveguide plate B 5 is arranged on the peripheral side surface, along the first plane 7j, and,
A third formed at a position facing the beam splitter 8j
A plane 9j, a fourth plane 10j formed on the optical path of the transmitted light from the beam splitter 8j and an extension of the second plane 6j, and light rays transmitted from the beam splitter 8j and the third plane 9j. And a light exit surface 11j formed at a position where the optical fiber 14j is installed via the connection component 13j.
j and a transmission curved surface 12j as a conversion means. The end face of the optical fiber 14j (light incident face)
Is set at the focal position of the transmission curved surface 12j.

【0126】また、第3スラブ型導波路板1C5 は、そ
の周側面に形成され、前記両スラブ型導波路板1A5
1B5 の第2平面6jおよび第4平面10jとに対面す
る位置に配置される第5平面21jと、前記ビームスプ
リッタ8jから反射され第2平面6hおよび第5平面2
1jを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位
置に形成される第6平面22jと、前記ビームスプリッ
タ8jを透過して第4平面10jおよび第6平面21j
を透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に
形成される第7平面23jとを有している。なお、前記
第6平面22jおよび第7平面23jは、光線を反射す
る鏡面状に形成されている。
The third slab type waveguide plate 1C 5 is formed on the peripheral side surface, and the both slab type waveguide plates 1A 5 ,
A fifth plane 21j that is disposed at the position facing to the second plane 6j and fourth plane 10j of 1B 5, wherein the beam splitter is reflected from 8j second plane 6h and fifth plane 2
A sixth plane 22j formed at a position for reflecting a light beam transmitted through the beam splitter 1j along the optical path, a fourth plane 10j and a sixth plane 21j transmitted through the beam splitter 8j.
And a seventh plane 23j formed at a position to reflect a light beam transmitted through along the optical path. The sixth plane 22j and the seventh plane 23j are formed in mirror-like shapes that reflect light rays.

【0127】図15(a),(b)で示すように、屈折
率整合手段としてのシリコーンオイル(屈折率整合液体
層)30jは、第1スラブ型導波路板1A5 の第2平面
6jおよび第2スラブ型導波路板1B5 の第4平面10
jと、第3スラブ型導波路板1C5 の第5平面21jの
間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各ス
ラブ型導波路板1A5 ,1B5 ,1C5 を形成している
部材も屈折率が近いものであれば良く、その一例として
各スラブ型導波路板1A5 ,1B5 ,1C5 を石英で形
成した場合に、シリコーンオイル30jを使用してお
り、毛細管現象により保持されるように構成されてい
る。
[0127] FIG. 15 (a), the as shown in (b), silicone oil as index matching means (refractive index matching liquid layer) 30j, the second plane 6j of the first slab waveguide plate 1A 5 and the second fourth plane 10 of the slab type waveguide plate 1B 5
and j, are provided between the fifth plane 21j of the third slab waveguide plate 1C 5. The refractive index matching means may be any member that forms each of the slab type waveguide plates 1A 5 , 1B 5 , and 1C 5 as long as they have similar refractive indexes. As an example, each slab type waveguide plate 1A 5 , 1B 5 , and 1C 5 are made of quartz, use silicone oil 30j, and are configured to be held by capillary action.

【0128】図15(a),(b)で示すように、ビー
ムスプリッタ8jは、第1スラブ型導波路板1A5 の第
1平面6jと、第2スラブ型導波路板1B5 の第3平面
9jとの間に接着材等により固定されており、各スラブ
型導波路板1A5 ,1B5 ,1C5 の材質や、送られて
くる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合
になるように構成されている。ビームスプリッタ8jの
一例としては、金属や誘電体またはその両方などの薄膜
を介在させるか、または、透過部材(各スラブ型導波路
板のコア層j2 と同質)に蒸着するようにして形成して
いる。なお、ビームスプリッタ8jは、第1平面7jあ
るいは第3平面9jに金属や誘電体またはその両方など
の薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形成しても良
い。
[0128] As shown in Figure 15 (a), (b) , the beam splitter 8j has a first plane 6j of the first slab waveguide plate 1A 5, third second slab waveguide plate 1B 5 The slab type waveguide plates 1A 5 , 1B 5 , 1C 5 are fixed to the flat surface 9j with an adhesive or the like, and the transmittance and the reflectance are set to predetermined ratios depending on the material of each slab type waveguide plate 1A 5 , 1B 5 , 1C 5 and the angle of the transmitted light beam. It is configured to be. As an example of the beam splitter 8j, either interposing a thin film such as a metal or a dielectric, or both, or formed as deposited on transparent member (core layer j 2 the same quality of the slab type waveguide plate) ing. Note that the beam splitter 8j may be formed by forming a thin film such as a metal and / or a dielectric on the first plane 7j or the third plane 9j by thin film forming means such as vapor deposition.

【0129】つぎに、光線の光路について説明する。図
15(a),(b),(c)で示すように、光ファイバ
2jにより拡散光として光線入射面4jから入射する光
線r 1 は、透過曲面5jにより平行光に変換され光線r
2 としてビームスプリッタ8jに入射される。そして、
ビームスプリッタ8jにより透過する光線r3 と、反射
する光線r4 と分割される。ビームスプリッタ8jを透
過した光線r3 は、第4平面10jおよびシリコーンオ
イル30jを透過して第5平面21jに入射後、第7平
面23jで反射され、透過して来た光路に沿って再びシ
リコーンオイル30j等を透過してビームスプリッタ8
jヘ向かう。
Next, the optical path of the light beam will be described. Figure
15 (a), (b) and (c), an optical fiber
Light incident from the light incident surface 4j as diffused light by 2j
Line r 1Is converted into parallel light by the transmission curved surface 5j and the light beam r
TwoIs incident on the beam splitter 8j. And
Light beam r transmitted by the beam splitter 8jThreeAnd the reflection
Light ray rFourIs divided. Pass through the beam splitter 8j
The ray of light rThreeIs the fourth plane 10j and the silicone
After passing through the file 30j and entering the fifth plane 21j, the seventh flat
Again along the optical path reflected and transmitted by the surface 23j.
The beam splitter 8 transmits through the cone oil 30j and the like.
Go to j.

【0130】一方、ビームスプリッタ8jで分割され反
射された光線r5 は、第2平面6j、シリコーンオイル
30j、第5平面21jを透過して、第6平面22jに
より反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル
30j等を透過してビームスプリッタ8jへ向かう。そ
して、ビームスプリッタ8j側に送られて来た光線
3 ,r4 は、そのビームスプリッタ8jおよび第3平
面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線r5
(平行光)として光線出射面11jの透過曲面12jか
ら出力される。そして、透過曲面12jにより光線r5
は平行光から収束光に変換されて光線r6 として光ファ
イバ14jに出力されることになる。
On the other hand, the beam splitter 8j
The ray of light rFiveIs the second plane 6j, silicone oil
30j, passing through the fifth plane 21j to form the sixth plane 22j
The silicone oil is more reflected and along its optical path again
The light passes through 30j and the like and goes to the beam splitter 8j. So
Then, the light beam sent to the beam splitter 8j side
r Three, RFourIs the beam splitter 8j and the third flat
Reflected by the surface, combined and interfere with each otherFive
(Parallel light) as the transmission curved surface 12j of the light exit surface 11j
Output from The light ray r is transmitted by the transmission curved surface 12j.Five
Is converted from parallel light to convergent light and the ray r6As light fa
This is output to the receiver 14j.

【0131】なお、本実施の対応の動作は図6で示す第
3の実施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の2
倍に向上している。また、この第6の実施形態ではマイ
ケルソン干渉計に対して光ファイバ2j,14jを接続
部品3j,13jにより各スラブ型導波路板1A5 ,1
5 に人出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間
を全く経由しないため外部環境変化(湿度変化等)の影
響を全く受けない。また、従来技術2の欠点であった、
光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値
を得ることが出来る。そして、光軸が移動しないため、
接続部品3j,13jを透過曲面5j,12jに取り付
けることなく、離間させた位置に配置しても良い。
The operation corresponding to this embodiment is the same as that of the third embodiment shown in FIG.
It has improved twice. In the sixth embodiment, the optical fibers 2j and 14j are connected to the Michelson interferometer by connecting parts 3j and 13j to the respective slab-type waveguide plates 1A 5 and 1A.
B and 5 to perform the human output, not affected by the external environmental change (humidity change and the like) for the optical path does not pass through the free space in exactly the interferometer in. Also, the disadvantage of the prior art 2 was that
Since the optical path is not interrupted by the optical component, an accurate measurement value can be obtained. And because the optical axis does not move,
The connecting parts 3j, 13j may be arranged at separated positions without being attached to the transmission curved surfaces 5j, 12j.

【0132】つぎに、第3ないし第5および第8ないし
第10の実施の形態について、マイケルソン干渉計
3 ,1A3 …(第3プリズム柱体および第3スラブ型
導波路板を有するもの)においてプリズム(スラブ型導
波路板)の移動距離を測定する方法について、図16を
用いて述べる。なお、32は波長が既知である単色コヒ
ーレント光源、33は光源32からの光を本発明の干渉
計へ入射するために用いる合波素子、34は光源32か
ら放射される光を検出可能な光検出器、35はスペクト
ルが未知である測定対象の光源、36は測定対象の光源
に対して感度を有する光検出器、37は干渉計からの出
射光から光源32の光を取り出して検出器34へ分ける
分波素子であり、38は本発明の各マイケルソン干渉計
のいずれかを示す。
Next, with respect to the third to fifth and eighth to tenth embodiments, Michelson interferometers A 3 , 1A 3 ... (Those having a third prism column and a third slab type waveguide plate) The method of measuring the moving distance of the prism (slab-type waveguide plate) in ()) will be described with reference to FIG. In addition, 32 is a monochromatic coherent light source having a known wavelength, 33 is a multiplexing element used to make light from the light source 32 incident on the interferometer of the present invention, and 34 is light capable of detecting light emitted from the light source 32. A detector 35 is a light source to be measured whose spectrum is unknown, 36 is a photodetector having sensitivity to the light source to be measured, and 37 is a detector 34 which extracts light from the light source 32 from light emitted from the interferometer. Reference numeral 38 denotes one of the Michelson interferometers of the present invention.

【0133】単色コヒーレント光源32の発振波長を
λ、プリズムの移動距離をd、屈折率をnとすると、プ
リズムの移動距離に対して干渉計内部の光路の光路長差
は4n・d・sinθで表され、波長λを単位とすると
4n・d・sinθ/λで表される。よって両方の光路
からの光が干渉して検出器34上で得られる信号強度の
変動は以下の式で表される。
Assuming that the oscillation wavelength of the monochromatic coherent light source 32 is λ, the moving distance of the prism is d, and the refractive index is n, the difference in the optical path length inside the interferometer with respect to the moving distance of the prism is 4n · d · sin θ. In terms of wavelength λ, it is expressed as 4n · d · sin θ / λ. Therefore, the fluctuation of the signal intensity obtained on the detector 34 due to the interference of light from both optical paths is expressed by the following equation.

【0134】[0134]

【数式1】 [Formula 1]

【0135】この式から、プリズムの移動dに関して干
渉信号強度の変動周期はλ/(8n・sinθ)とな
り、例えば干渉強度がN周期変化したとすると、光路長
差はNλ/2変化し、プリズムの移動距離はNλ/(8
n・sinθ)であることがわかる。以上のように干渉
信号を計測することによってプリズムの移動距離と光路
長変化を計測できる。ここで具体的な数値を挙げると、
波長λはヘリウムネオンレーザの波長632.8nmで
あり、例えば、屈折率nが1.5であり、干渉信号強度
が1周期変化した場合は光路長差の変化は316.4n
mに相当し、プリズムの移動距離74.6nmに相当す
る。当然、干渉信号強度の変動が1周期に満たない場合
でも信号強度の変化から光路長変化量とプリズム移動距
離は測定可能である。この測定方法は、さらに単色コヒ
ーレント光源27と光検出器29と干渉計32だけ用い
れば独立に移動量計測手段として用いることも可能であ
る。
From this equation, the fluctuation period of the interference signal intensity with respect to the movement d of the prism is λ / (8n · sin θ). For example, if the interference intensity changes by N periods, the optical path length difference changes by Nλ / 2, and Is Nλ / (8
n · sin θ). By measuring the interference signal as described above, the movement distance of the prism and the change in the optical path length can be measured. Here are some specific numbers:
The wavelength λ is a 632.8 nm wavelength of a helium neon laser. For example, when the refractive index n is 1.5 and the interference signal intensity changes by one period, the change in the optical path length difference is 316.4n.
m, which corresponds to a moving distance of the prism of 74.6 nm. Naturally, even when the fluctuation of the interference signal intensity is less than one cycle, the optical path length change amount and the prism moving distance can be measured from the signal intensity change. This measuring method can also be used independently as a moving amount measuring means if only the monochromatic coherent light source 27, the photodetector 29 and the interferometer 32 are used.

【0136】また、第1および第2の実施の形態および
第6および第7の実施の形態については、前記プリズム
の移動距離に対して干渉計内部の光路の光路長差は2n
・d・sinθで表され、波長λを単位とすると2n・
d・sinθ/λで表される。そのため、信号強度の変
動は、数式1の左辺では括弧の中の4ndが2ndとな
り、右辺の括弧の中の8nが4nとして計算することが
できる。その結果、プリズムの移動dに関して干渉信号
強度の変動周期はλ/(4n・sinθ)となり、例え
ば干渉強度がN周期変化したとすると、光路長差はNλ
/2変化し、プリズムの移動距離はNλ/(4n・si
nθ)であることがわかる。以上のように干渉信号を計
測することによってプリズムの移動距離と光路長変化を
計測できる。ここで具体的な数値を挙げると、波長λは
ヘリウムネオンレーザーの波長632.8nmであり、
例えば、屈折率nが1.5であり干渉信号強度が1周期
変化した場合は光路長差の変化は316.4nmに相当
し、プリズムの移動距離149.2nmに相当する。こ
の測定方法は、さらに単色コヒーレント光源27と光検
出器29と干渉計32だけ用いれば独立に移動量計測手
段として用いることも可能である。
In the first and second embodiments and the sixth and seventh embodiments, the difference in the optical path length inside the interferometer with respect to the moving distance of the prism is 2n.
It is expressed by d · sin θ, and 2n ·
It is expressed by d · sin θ / λ. Therefore, the variation of the signal strength can be calculated such that 4nd in parentheses on the left side of Equation 1 is 2nd, and 8n in parentheses on the right side is 4n. As a result, the fluctuation cycle of the interference signal intensity with respect to the movement d of the prism is λ / (4n · sin θ). For example, if the interference intensity changes by N periods, the optical path length difference becomes Nλ.
/ 2, and the moving distance of the prism is Nλ / (4n · si
nθ). By measuring the interference signal as described above, the movement distance of the prism and the change in the optical path length can be measured. Here, when giving specific numerical values, the wavelength λ is 632.8 nm of a helium neon laser,
For example, when the refractive index n is 1.5 and the interference signal intensity changes by one period, the change in the optical path length difference corresponds to 316.4 nm, and the movement distance of the prism corresponds to 149.2 nm. This measuring method can also be used independently as a moving amount measuring means if only the monochromatic coherent light source 27, the photodetector 29 and the interferometer 32 are used.

【0137】なお、このプリズム柱体またはスラブ型導
波路板の材料は、すべての実施の態様では石英を用いた
が、これは光を透過する材料であれば種類を問わない。
即ち一般のガラス材料や、シリコンやゲルマニウムやセ
レン化亜鉛等の半導体や、弗化カルシウムや臭化カリウ
ムやニオブ酸リチウム等のイオン性結晶や、ポリイミド
やポリメチルメタクリレート(PMMA)などのポリマ
ーや、プラスチック等を用いても、同等の効果を得るこ
とができる。特にプラスチックを材料として金型を用い
て成形する場合は、両プリズム柱体または両スラブ型導
波路板の生産性が容易となり大量生産ができる。そし
て、低価格化が可能である。また、屈折率整合手段は本
実施の態様ではシリコーンオイルを用いたが、これはプ
リズム材料と屈折率が近い液体であればなんでも良い。
As the material of the prism column or the slab type waveguide plate, quartz is used in all the embodiments, but any material may be used as long as the material transmits light.
That is, general glass materials, semiconductors such as silicon, germanium, and zinc selenide, ionic crystals such as calcium fluoride, potassium bromide, and lithium niobate; polymers such as polyimide and polymethyl methacrylate (PMMA); Even if plastic or the like is used, the same effect can be obtained. In particular, in the case of molding using plastic as a material and using a mold, productivity of both prism columns or both slab type waveguide plates is facilitated and mass production is possible. In addition, the cost can be reduced. In this embodiment, silicone oil is used for the refractive index matching means, but any liquid may be used as long as it has a refractive index close to that of the prism material.

【0138】また、すべての実施の形態では、入射光と
して近赤外線を用いているが、これは用いる材料を透過
する光であれば波長を問わない。さらに、光ファイバで
光の入出力を行っているが、入射側の光ファイバは、ス
ーパールミネッセンスダイオードや白色光源または発光
ダイオード等の光源を使用しても良い。そして、出射側
の光ファイバはフォトダイオード、または焦電検出器等
の光検出器に置き換えても同様に動作する。
Further, in all the embodiments, near-infrared rays are used as incident light, but any wavelength may be used as long as the light transmits through a material to be used. Further, although the input and output of light are performed by optical fibers, a light source such as a super luminescence diode, a white light source or a light emitting diode may be used for the optical fiber on the incident side. The same operation can be performed by replacing the optical fiber on the output side with a photodetector such as a photodiode or a pyroelectric detector.

【0139】さらに、すべての実施の態様では、各プリ
ズム柱体および各スラブ型導波路板を平行移動させた場
合、収束する光線に対して光検出部の面積を大きくなる
ように構成することで、光検出効率が入射光の角度に依
存しない光検出手段を使用している。また、光ファイバ
の端面が光検出手段であった場合も、光ファイバのNu
merical Aperture(開口数)が光入射
角の変化よりもかなり大きく、光検出効率が入射光の角
度に依存することはない検出手段を使用している。
Further, in all the embodiments, when each prism column and each slab-type waveguide plate are moved in parallel, the area of the photodetector is made larger for converging light beams. In addition, a light detection means whose light detection efficiency does not depend on the angle of incident light is used. Also, when the end face of the optical fiber is the light detecting means, the Nu
The detection means uses a material aperture (numerical aperture) that is considerably larger than the change in the light incident angle, and the light detection efficiency does not depend on the angle of the incident light.

【0140】なお、第1および第2ならびに第6および
第7の実施の形態では、光を入射する側の第1プリズム
柱体または第1スラブ型導波路板を固定し、第2プリズ
ム柱体および第2スラブ型導波路板を移動させている
が、これは一例であって、両プリズム柱体および両スラ
ブ型導波路板の相対位置が変化すればよいので、第2プ
リズム柱体および第2スラブ型導波路板を固定させ、第
1プリズム柱体および第1スラブ型導波路板を移動させ
ることや、両プリズム柱体および両スラブ型導波路板を
移動させる構成としても全く同様に動作する。そして、
第3ないし第5ならびに第8ないし第10の実施の態様
では、第3プリズム柱体または第3スラブ型導波路板を
移動させているが、第1および第2プリズム柱体または
第1および第2スラブ型導波路を移動させるか、また
は、両方を移動させ、相対的に移動させるようにしても
同様に動作する。
In the first and second and sixth and seventh embodiments, the first prism column or the first slab type waveguide plate on the light incident side is fixed, and the second prism column is fixed. And the second slab type waveguide plate are moved, but this is merely an example, and the relative positions of both prism columns and both slab type waveguide plates may be changed. A two-slab type waveguide plate is fixed and the first prism column and the first slab type waveguide plate are moved, and both prism columns and both slab type waveguide plates are moved in the same manner. I do. And
In the third to fifth and eighth to tenth embodiments, the third prism column or the third slab type waveguide plate is moved, but the first and second prism columns or the first and second prism columns are moved. The same operation is performed even if the two-slab type waveguide is moved or both are moved and relatively moved.

【0141】また、第1および第2の実施の形態ならび
に6および7の実施の形態では、第1平面と第2平面と
の間の所定角度θの一内角は、45度として説明した
が、一内角の設定角度は、図18(a)で示すように3
0度とすることや、図18(b)で示すように、60度
とすることなど、任意の所定角度θとして構成しても良
く、所定角度θは、0度<θ<90度の範囲とすること
ができる。なお、一内角の所定角度θが0度および90
度以上の場合は、一定の幅の光線を透過あるいは反射す
る光路の確保が困難となり干渉計とならない。また、第
1ないし第4の実施の形態では、反射曲面(第1の曲
面、第2の曲面および曲面を含む)を鏡面に形成した
が、全反射の条件を満たすことで、鏡面を形成しなくて
も送られてくる光を反射することが可能である。
In the first and second embodiments, and in the sixth and seventh embodiments, the one angle included in the predetermined angle θ between the first plane and the second plane is 45 degrees. The set angle of one interior angle is 3 as shown in FIG.
The angle may be set to an arbitrary predetermined angle θ such as 0 degree or 60 degrees as shown in FIG. 18B. The predetermined angle θ is in a range of 0 degree <θ <90 degrees. It can be. Note that the predetermined angle θ of one interior angle is 0 degree and 90 degrees.
If the degree is higher than the above, it is difficult to secure an optical path for transmitting or reflecting a light beam having a certain width, and the interferometer does not function. In the first to fourth embodiments, the reflection curved surface (including the first curved surface, the second curved surface, and the curved surface) is formed as a mirror surface. However, the mirror surface is formed by satisfying the condition of total reflection. It is possible to reflect the transmitted light without it.

【0142】そして、第3ないし第5の実施の形態なら
びに第8ないし第10の実施の形態では、ビームスプリ
ッタ面に対する光線の入射角度θは、45度の例を示し
たが、図18で示すように、30度とすることや60度
とすることなど、任意の角に設定することが可能とな
る。それに伴って各プリズム柱体A3 ,B3 ,C3 (ス
ラブ型導波路板1A3 ,1B3 ,1C3 …)…の形状も
変化することになる。
In the third to fifth embodiments and the eighth to tenth embodiments, the example in which the incident angle θ of the light beam with respect to the beam splitter surface is 45 degrees is shown in FIG. As described above, it is possible to set an arbitrary angle such as 30 degrees or 60 degrees. Along with this, the shapes of the prism columns A 3 , B 3 , C 3 (slab type waveguide plates 1A 3 , 1B 3 , 1C 3 ...) Also change.

【0143】さらに、第3ないし第5の実施の形態なら
びに第8ないし第10の実施の形態は、光線の入射角度
θ1 および射出角度θ2 を45度、30度、60度以外
であっても良く、具体的には、図19で示すように一定
の条件を満たす範囲で、θ1,θ2 ,φ1 ,φ2
φ12,φ23は、0度より大きく90度より小さい範囲
(0度<(θ1 …)<90度)で任意の値を取ることが
できる。
Further, in the third to fifth embodiments and the eighth to tenth embodiments, the incident angle θ 1 and the exit angle θ 2 of the light beam are other than 45 degrees, 30 degrees and 60 degrees. More specifically, as shown in FIG. 19, within a range satisfying certain conditions, θ 1 , θ 2 , φ 1 , φ 2 ,
φ 12 and φ 23 can take any values in a range larger than 0 degree and smaller than 90 degrees (0 degree <(θ 1 ...) <90 degrees).

【0144】(1) 屈折率n1 ,n2 ,n1 ′,
2 ′,n3 ,n3 ′≧1 (2) スネルの法則により n1 ・sinθ1
2 ・sinθ21 ′・sinφ1 =n3 ・sinφ132 ′・sinφ2 =n3 ′・sinφ23 (3) θ1 ,θ2 ,φ1 ,φ2 の関係式 θ1 +θ2 +φ1 +φ2 =π (4) 移動方向と境界面1と境界面2はそれぞれ互い
に平行である。 (5) 鏡面1と鏡面2は、光軸に対してそれぞれ垂直
である。 (6) ビームスプリッタ面と境界面(移動方向)は平
行でない。 ちなみに、第3ないし第5の実施の形態ならびに第8な
いし第10の実施の形態では、n1 =n2 =n1 ′=n
2 ′=n3 =n3 ′であり、また、θ1 =θ2、φ1
φ2 、φ13=φ23=(π/2)−θ1 とし、さらに、ビ
ームスプリッタ面と境界面(移動方向)は垂直である。
(1) Refractive indices n 1 , n 2 , n 1 ',
n 2 ′, n 3 , n 3 ′ ≧ 1 (2) According to Snell's law, n 1 · sin θ 1 =
n 2 · sinθ 2 n 1 ' · sinφ 1 = n 3 · sinφ 13 n 2' · sinφ 2 = n 3 '· sinφ 23 (3) θ 1, θ 2, φ 1, the relation φ 2 θ 1 + θ 2 + φ 1 + φ 2 = π (4) The moving direction and the boundary surfaces 1 and 2 are parallel to each other. (5) The mirror surfaces 1 and 2 are each perpendicular to the optical axis. (6) The beam splitter surface and the boundary surface (moving direction) are not parallel. Incidentally, in the third to fifth embodiments and the eighth to tenth embodiments, n 1 = n 2 = n 1 ′ = n
2 ′ = n 3 = n 3 ′, and θ 1 = θ 2 , φ 1 =
φ 2 , φ 13 = φ 23 = (π / 2) −θ 1 , and the beam splitter surface and the boundary surface (moving direction) are perpendicular.

【0145】なお、第3ないし第5の実施の形態ならび
に第8ないし第10の実施の形態では、図20(a),
(b),(c),(d),(e),(f)で示すよう
に、マイケルソン干渉計1b(1c…)の各プリズム柱
体(各スラブ型導波路板)の組み合わせは、自由に行っ
ても良い。なお、光路中に変換手段を備えていない構成
では、光線入射手段または光検出手段に変換レンズを備
える構成としている。そして、特に、これらのマイケル
ソン干渉計1b(1c…)では、相対的な移動を行って
も光軸が一定であるため、光線の入射経路および光線の
検出経路をプリズム柱体およびスラブ型導波路板から離
間させた位置に設定しても良い。
In the third to fifth embodiments and the eighth to tenth embodiments, FIGS.
As shown in (b), (c), (d), (e), and (f), the combination of each prism column (each slab type waveguide plate) of the Michelson interferometer 1b (1c...) You may go freely. In a configuration in which the conversion means is not provided in the optical path, a configuration is adopted in which the light incidence means or the light detection means is provided with a conversion lens. In particular, in these Michelson interferometers 1b (1c...), Since the optical axis is constant even when the relative movement is performed, the light ray incident path and the light ray detection path are defined by prism prisms and slab type guides. It may be set at a position separated from the wave plate.

【0146】さらに、すべての実施の形態では、光路中
に設ける変換手段または光線入射手段および光検出手段
を図21で示すように構成してもよい。なお、光検出手
段は、光線の方向が反対であり構成は変わらないため、
ここでは光検出手段のみを説明する。図21(a)で示
すように、光ファイバ2pの端面を接続部品3pを介し
て光線照射面4pに設置している。そして、この光線照
射面4pから第1平面(図3、図5参照)までの光路に
変換手段としてプリズム柱体(スラブ型導波路板のコア
層)の材質を所定の手段により変化させることで、屈折
率を変える構成としても良い。例えば、銀(Ag)原子
をそのプリズム(コア層)内に拡散させることで、光線
の屈折率分布を拡散光を平行光(平行光を収束光)に変
換する構成にすることができる。
Further, in all the embodiments, the converting means or the light beam incident means and the light detecting means provided in the optical path may be constituted as shown in FIG. In addition, since the direction of the light beam is opposite and the configuration of the light detection means does not change,
Here, only the light detecting means will be described. As shown in FIG. 21A, the end face of the optical fiber 2p is set on the light irradiation surface 4p via the connecting part 3p. Then, the material of the prism column (core layer of the slab type waveguide plate) is changed by a predetermined means as a conversion means into an optical path from the light irradiation surface 4p to the first plane (see FIGS. 3 and 5). Alternatively, the refractive index may be changed. For example, by diffusing silver (Ag) atoms into the prism (core layer), the refractive index distribution of a light beam can be converted into parallel light (parallel light is converged light).

【0147】また、図21(b)で示すように、光線照
射面4qに接続部品3qを介してGRINレンズを設置
し、光ファイバ2qからの光線を変換する構成としても
構わない。さらに、図21(c)で示すように、光線照
射面4rに接続部品3rを介してフレネルゾーンプレー
ト(FZP)を取り付け、光ファイバからの拡散光を平
行光(平行光を収束光)に変換する構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 21 (b), a GRIN lens may be provided on the light irradiation surface 4q via the connecting part 3q to convert the light from the optical fiber 2q. Further, as shown in FIG. 21 (c), a Fresnel zone plate (FZP) is attached to the light irradiation surface 4r via the connection component 3r, and the diffused light from the optical fiber is converted into parallel light (parallel light is converged light). It is good also as a structure which performs.

【0148】さらに、第1、第2、第6、第7の実施の
形態では、その光線入射面の位置に透過曲面(図5、図
15参照)を形成する構成であっても良い。また、第
1、第2、第6、第7の実施の形態では、各平面が互い
の隣接関係は、光路長の変化を生じる構成であれば、他
の介在面を有するものであっても良い。さらに、第1な
いし第5の実施の形態では、反射曲面または透過曲面
は、放物面として説明したが、球面や、トロイダル面
(水平方向の曲率と、垂直方向の曲率が異なる曲面)と
して構成しても良い。そして、第6ないし第10の実施
の形態では、反射曲面または透過曲面は、円筒面であっ
ても良い。
Further, in the first, second, sixth, and seventh embodiments, a transmission curved surface (see FIGS. 5 and 15) may be formed at the position of the light incident surface. In the first, second, sixth, and seventh embodiments, the planes may have other intervening surfaces as long as the planes are adjacent to each other as long as the optical path length changes. good. Further, in the first to fifth embodiments, the reflection curved surface or the transmission curved surface is described as a parabolic surface, but is configured as a spherical surface or a toroidal surface (a curved surface having a different curvature in a horizontal direction and a vertical direction). You may. In the sixth to tenth embodiments, the reflection curved surface or the transmission curved surface may be a cylindrical surface.

【0149】[0149]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ーリエ変換分光等に用いるマイケルソン干渉計は、2つ
のプリズム柱体または2つのスラブ型導波路板の第1平
面および第3平面をそれぞれ対面させ隣り合わせて移動
自在に配置しているため、入射光が光検出手段までに到
達する光路で光が損失されることはなく変動もない。そ
のため、正確なインターフェログラムの測定が可能とな
り、正確なマイケルソン干渉計を構成することができ
る。さらに、反射曲面により光検出手段に光線を収束さ
せて反射することにより、出力される光線の位置が常に
一定になるため、一体型のマイケルソン干渉計として構
成することが可能となる。
As described above, according to the present invention, a Michelson interferometer for use in Fourier transform spectroscopy or the like uses the first and third planes of two prism columns or two slab-type waveguide plates. Since they are movably arranged adjacent to each other, no light is lost or fluctuated in the optical path where the incident light reaches the light detecting means. Therefore, an accurate interferogram can be measured, and an accurate Michelson interferometer can be configured. Further, since the position of the output light beam is always constant by converging and reflecting the light beam on the light detecting means by the reflection curved surface, it is possible to configure an integrated Michelson interferometer.

【0150】また、2つのプリズム柱体または2つのス
ラブ型導波路板からマイケルソン干渉計の主要部分が構
成されることから、軽量で小型な構成にすることを可能
とし、かつ、微細な加工を必要としないことから、耐環
境性にすぐれ堅牢に構成することが可能となる。さら
に、光の入出力を光ファイバで行い、光路が自由空間を
ほとんど通過しないため、外部環境変化(湿度等)の影
響を受けない。さらに、導波路構造を用いることにより
薄型化かつ大量生産を可能とし、小型かつ安価なマイケ
ルソン干渉計を実現することができる。
Further, since the main part of the Michelson interferometer is composed of two prism columns or two slab-type waveguide plates, it is possible to make the structure lightweight and small, and to perform fine processing. Since it is not necessary, it is possible to provide a robust structure having excellent environmental resistance. Further, since light is input / output through an optical fiber and the optical path hardly passes through free space, the optical path is not affected by external environmental changes (such as humidity). Further, by using the waveguide structure, it is possible to reduce the thickness and mass production, and to realize a small and inexpensive Michelson interferometer.

【0151】さらに、光線入射手段に変換レンズとして
コリメート用レンズや、GRINレンズや、フルネルゾ
ーンプレートを設ける構成とすることで、光入射手段の
設定が容易となり干渉計の光軸調整が容易となる。
Further, by providing a collimating lens, a GRIN lens, or a Fresnel zone plate as a conversion lens in the light beam incidence means, the setting of the light incidence means is facilitated, and the optical axis adjustment of the interferometer is facilitated. Become.

【0152】マイケルソン干渉計のうち、間にビームス
プリッタが形成された2つのプリズム柱体または2つの
スラブ型導波路板と、二つの境を形成した第3プリズム
柱体または第3スラブ型導波路板をそれぞれ接触させ、
境界に屈折率整合手段を介して使用する干渉計におい
て、高分解能で無損失かつ損失の変動がない正確なフー
リエ変換分光器を可能にした。
In the Michelson interferometer, two prism columns or two slab-type waveguide plates having a beam splitter formed therebetween and a third prism column or a third slab-type waveguide having two boundaries formed. Bring each wave plate into contact,
In an interferometer used at a boundary through a refractive index matching means, an accurate Fourier transform spectrometer with high resolution and no loss and no loss fluctuation has been made possible.

【0153】また、第3プリズム柱体および第3スラブ
型導波路板を使用するマイケルソン干渉計は、光軸が変
化することがないため移動距離に制限がなく高分解能ス
ペクトルを得ることができる。さらに、第6平面および
第7平面の位置で光路長の差を形成できるため、高性能
な検出測定を行うことができる。
Further, the Michelson interferometer using the third prism column and the third slab type waveguide plate does not change the optical axis, so that the moving distance is not limited and a high-resolution spectrum can be obtained. . Further, since a difference in optical path length can be formed at the positions of the sixth plane and the seventh plane, high-performance detection measurement can be performed.

【0154】もちろん、導波路構造を用いることにより
第3スラブ型導波路板を使用するマイケルソン干渉計で
あっても薄型化かつ大量生産を可能とし、小型かつ安価
なマイケルソン干渉計を実現することができる。
Of course, by using the waveguide structure, even a Michelson interferometer using the third slab type waveguide plate can be made thin and mass-produced, and a small and inexpensive Michelson interferometer can be realized. be able to.

【0155】さらに、単色コヒーレント光源とその波長
に対応した光検出器を用い、また、マイケルソン干渉計
を使用するので、インターフェログラムを計測する際に
最も重要な光路長差及びプリズム移動量を計測すること
ができる。
Further, since a monochromatic coherent light source and a photodetector corresponding to the wavelength are used, and a Michelson interferometer is used, the most important differences in the optical path length and the prism movement amount when measuring the interferogram are determined. Can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のマイケルソン干渉
計を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a Michelson interferometer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態のマイケルソン干渉
計の動作を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation of the Michelson interferometer according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態のマイケルソン干渉
計を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a Michelson interferometer according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態のマイケルソン干渉
計の動作を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an operation of the Michelson interferometer according to the second embodiment of the present invention.

【図5】(a),(b)は、本発明の第3の実施の形態
のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図および斜視図
である。
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a perspective view showing a configuration of a Michelson interferometer according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態のマイケルソン干渉
計の動作を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view illustrating an operation of the Michelson interferometer according to the third embodiment of the present invention.

【図7】(a),(b)は、本発明の第3の実施の形態
のマイケルソン干渉計を示す平面図および斜視図であ
る。
FIGS. 7A and 7B are a plan view and a perspective view showing a Michelson interferometer according to a third embodiment of the present invention.

【図8】(a),(b)は、本発明の第4の実施の形態
のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図およびマイケ
ルソン干渉計の斜視図である。
FIGS. 8A and 8B are a plan view showing a configuration of a Michelson interferometer according to a fourth embodiment of the present invention and a perspective view of the Michelson interferometer.

【図9】(a),(b)は、本発明の第5の実施の形態
のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図およびマイケ
ルソン干渉計の斜視図である。
FIGS. 9A and 9B are a plan view showing a configuration of a Michelson interferometer according to a fifth embodiment of the present invention and a perspective view of the Michelson interferometer.

【図10】(a),(b)は、本発明の第6の実施の形
態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導
波路板の拡大図である。
FIGS. 10A and 10B are a perspective view and a magnified view of a slab type waveguide plate showing a Michelson interferometer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】(a),(b)は、本発明の第7の実施の形
態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導
波路板の拡大図である。
FIGS. 11A and 11B are a perspective view showing a Michelson interferometer according to a seventh embodiment of the present invention and an enlarged view of a slab-type waveguide plate.

【図12】(a),(b)は、本発明の第8の実施の形
態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導
波路板の拡大図である。
FIGS. 12A and 12B are a perspective view and a magnified view of a slab waveguide plate showing a Michelson interferometer according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第8の実施の形態のマイケルソン干
渉計を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a Michelson interferometer according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】(a),(b),(c)は、本発明の第9の
実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図、
マイケルソン干渉計の斜視図、、スラブ型導波路板の拡
大図である。
FIGS. 14A, 14B, and 14C are plan views showing a configuration of a Michelson interferometer according to a ninth embodiment of the present invention;
It is a perspective view of a Michelson interferometer, and an enlarged view of a slab type waveguide plate.

【図15】(a),(b),(c)は、本発明の第10
の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面
図、マイケルソン干渉計の斜視図、、スラブ型導波路板
の拡大図である。
FIGS. 15 (a), (b) and (c) show a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the Michelson interferometer of the embodiment, a perspective view of the Michelson interferometer, and an enlarged view of a slab type waveguide plate.

【図16】本発明のマイケルソン干渉計を使用して移動
距離を測定する方法を示す模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram showing a method of measuring a moving distance using the Michelson interferometer of the present invention.

【図17】本発明の第1、第2および第6、第7の実施
の形態のマイケルソン干渉計の応用例を示す模式図であ
る。
FIG. 17 is a schematic diagram showing an application example of the Michelson interferometer according to the first, second, sixth, and seventh embodiments of the present invention.

【図18】(a),(b)は、本発明の第3ないし第5
と第8ないし第10の実施の形態のマイケルソン干渉計
の応用例を示す模式図である。
18 (a) and (b) are third to fifth embodiments of the present invention.
FIG. 15 is a schematic diagram showing an application example of the Michelson interferometers of the eighth and tenth embodiments.

【図19】本発明の第3ないし第5と第8ないし第10
の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成原理を示す模
式図である。
FIG. 19 shows third to fifth and eighth to tenth embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration principle of the Michelson interferometer according to the embodiment.

【図20】(a),(b),(c),(d),(e),
(f)は、本発明の第3ないし第5と第8ないし第10
の実施の形態のマイケルソン干渉計の他の構成を示す模
式図である。
FIGS. 20 (a), (b), (c), (d), (e),
(F) shows the third to fifth and eighth to tenth aspects of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing another configuration of the Michelson interferometer according to the embodiment.

【図21】(a),(b),(c)は、すべてのマイケ
ルソン干渉計の光線入射手段または光検出手段の他の構
成を示す模式図である。
FIGS. 21 (a), (b), and (c) are schematic views showing other configurations of the light beam incidence means or the light detection means of all Michelson interferometers.

【図22】従来のフーリエ変換分光用マイケルソン干渉
計の模式図である。
FIG. 22 is a schematic diagram of a conventional Michelson interferometer for Fourier transform spectroscopy.

【図23】従来のフーリエ変挽分光用マイケルソン干渉
計の模式図である。
FIG. 23 is a schematic view of a conventional Michelson interferometer for Fourier grinding spectroscopy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b,1c,1d,1e マイケルソ
ン干渉計 1A,2A,3A,4A,5A マイケルソ
ン干渉計 A1 ,A2 ,A3 ,A4 ,A5 第1プリズ
ム柱体 1A1 ,1A2 ,1A3 ,1A4 ,1A5 第1スラブ
型導波路板 B1 ,B2 ,B3 ,B4 ,B5 第2プリズ
ム柱体 1B1 ,1B2 ,1B3 ,1B4 ,1B5 第2スラブ
型導波路板 C3 ,C4 ,C5 第3プリズ
ム柱体 1C3 ,1C4 ,1C5 第3スラブ
型導波路板 2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g,2
h,2j 光ファイバ(光線入射手段) 3,3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3
h,3j 接続部品(光線入射手段) 4,4a,4b,4c,4d,4e,4f,4g,4
h,4j 光線入射面 5,5a,5b,5c,5d 変換手段(反射曲面、
透過曲面、屈折率変換手段、第1の曲面、曲面、コリメ
ート用レンズ(変換レンズ)) 5e,5f,5g,5h,5j 変換手段(反射曲面、
透過曲面、屈折率変換手段、第1の曲面、曲面、コリメ
ート用レンズ(変換レンズ)) 6,6a,6b,6c,6d,6e,6f,6g,6
h,6j 第2平面(第2反射平面) 7,7a,7b,7c,7d,7e,7f,7g,7
h,7j 第1平面 8,8a,8b,8c,8d,8e,8f,8g,8
h,8j ビームスピリッタ 9,9a,9b,9c,9d,9e,9f,9g,9
h,9j 第3平面 10,10a,10b,10c,10d,10e,10
f,10g,10h,10j 第4平面(第4反射平
面) 11,11a,11b,11c,11d,11e,11
f,11g,11h,11j 光線出射面 12,12a,12b,12c,12d 変換手段(反
射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第2の曲面、曲
面、集光用放物面、コリメート用レンズ(変換レン
ズ)) 12e,12f,12g,12h,12j 変換手段
(反射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第2の曲面、
曲面、集光用放物面、コリメート用レンズ(変換レン
ズ)) 13,13a,13b,13c,13d,13e,13
f,13g,13h,13j 接続部品(光検出手
段) 14,14a,14b,14c,14d,14e,14
f,14g,14h,14j 光ファイバ(光検出手
段) 21b,21c,21d,21g,21h,21j
第5平面 22b,22c,22d,22g,22h,22j
第6平面 23b,23c,23d,23g,23h,23j
第7平面 30b,30c,30d,30g,30h,30j
屈曲率整合手段 32 波長が既知である単色コヒーレント光源 33 単色コヒーレント光源からの光を本発明の干渉
計へ入射するために用いる合波素子 34 単色コヒーレント光源から放射される光を検出
可能な光検出器 35 スペクトルが未知である測定対象の光源 36 測定対象の光源に対して感度を有する光検出器 37 干渉計からの出射光から単色コヒーレント光源
の光を取り出して検出器34へ分ける分波素子 38 本発明の干渉計
1,1a, 1b, 1c, 1d, 1e Michelson interferometer 1A, 2A, 3A, 4A, 5A Michelson interferometer A 1, A 2, A 3 , A 4, A 5 first prism pillar 1A 1, 1A 2 , 1A 3 , 1A 4 , 1A 5 First slab type waveguide plate B 1 , B 2 , B 3 , B 4 , B 5 Second prism column 1 B 1 , 1 B 2 , 1 B 3 , 1 B 4 , 1 B 5 Second slab type waveguide plate C 3 , C 4 , C 5 Third prism column 1C 3 , 1C 4 , 1C 5 Third slab type waveguide plate 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2
h, 2j Optical fiber (light beam incident means) 3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3
h, 3j Connection parts (light beam incidence means) 4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4
h, 4j Light incident surface 5, 5a, 5b, 5c, 5d Conversion means (reflection curved surface,
Transmission curved surface, refractive index conversion means, first curved surface, curved surface, collimating lens (conversion lens) 5e, 5f, 5g, 5h, 5j conversion means (reflection curved surface,
Transmission curved surface, refractive index conversion means, first curved surface, curved surface, collimating lens (conversion lens)) 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g, 6
h, 6j Second plane (second reflection plane) 7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7
h, 7j First plane 8, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 8g, 8
h, 8j Beam spiriter 9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9
h, 9j Third plane 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10
f, 10g, 10h, 10j Fourth plane (fourth reflection plane) 11, 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11
f, 11g, 11h, 11j Light-emitting surface 12, 12a, 12b, 12c, 12d Conversion means (reflection curved surface, transmission curved surface, refractive index conversion means, second curved surface, curved surface, parabolic surface for condensing, lens for collimation (Conversion lens) 12e, 12f, 12g, 12h, 12j Conversion means (reflection curved surface, transmission curved surface, refractive index conversion means, second curved surface,
Curved surface, parabolic surface for condensing, lens for collimation (conversion lens)) 13, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13
f, 13g, 13h, 13j Connection parts (light detection means) 14, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14
f, 14g, 14h, 14j Optical fibers (light detecting means) 21b, 21c, 21d, 21g, 21h, 21j
Fifth plane 22b, 22c, 22d, 22g, 22h, 22j
Sixth plane 23b, 23c, 23d, 23g, 23h, 23j
Seventh plane 30b, 30c, 30d, 30g, 30h, 30j
Curvature matching means 32 Monochromatic coherent light source having a known wavelength 33 Combining element used to make light from the monochromatic coherent light source incident on the interferometer of the present invention 34 Light detection capable of detecting light emitted from the monochromatic coherent light source Instrument 35 Light source to be measured whose spectrum is unknown 36 Photodetector having sensitivity to the light source to be measured 37 Demultiplexer element that extracts light of a monochromatic coherent light source from the light emitted from the interferometer and separates it into detector 34 38 Interferometer of the present invention

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F064 AA03 CC01 CC04 EE01 GG02 GG06 GG13 GG22 GG44 GG51 JJ15 2F065 AA03 DD03 DD04 FF52 JJ01 JJ15 LL02 LL04 LL46 LL47 LL67 QQ16 2G020 AA04 CA12 CB05 CB23 CB43 CC22 CC47 CD16 CD35  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F064 AA03 CC01 CC04 EE01 GG02 GG06 GG13 GG22 GG44 GG51 JJ15 2F065 AA03 DD03 DD04 FF52 JJ01 JJ15 LL02 LL04 LL46 LL47 LL67 QQ16 2G020 AA04 CB05 CB05

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光線を反射光と透過光に分割するビーム
スプリッタと、第1プリズム柱体と、第2プリズム柱体
と、光線入射手段と、光検出手段と、前記光線が拡散光
である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が
平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段と
を備え、 前記第1プリズム柱体は、前記光線入射手段を設置する
位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリッタ
に隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路上に
配置される第1平面と、前記ビームスプリッタからの光
線をその光路の方向に反射するように配置される第2平
面とを有し、 前記第2プリズム柱体は、前記第1平面に沿って前記ビ
ームスプリッタに対面する位置に配置される第3平面
と、前記ビームスプリッタからの光線をその光路の方向
に反射するように配置される第4平面と、前記光検出手
段を設置する位置に配置される光線出射面とを有し、 前記光線入射面から第1平面までの光路中と、前記光線
入射手段の一方に前記変換手段を設け、かつ、前記第3
平面から前記光線出射面までの光路中に反射曲面を設
け、 前記第1プリズム柱体および前記第2プリズム柱体は、
それぞれ前記第1平面および第3平面に沿って、光線の
光路長変更方向に相対的に移動自在としたことを特徴と
するマイケルソン干渉計。
1. A beam splitter for splitting a light beam into a reflected light beam and a transmitted light beam, a first prism column, a second prism column, a light beam incident unit, a light detection unit, and the light beam is a diffused beam. Conversion means for converting the diffused light into parallel light, and converting the parallel light into convergent light when the light ray is parallel light, wherein the first prism column is provided with the light incident means. A light incident surface disposed at a position, a first plane adjacent to the beam splitter and disposed on an optical path of light incident from the light incident surface, and reflecting light from the beam splitter in the direction of the optical path. A second plane disposed so as to face the beam splitter, wherein the second prism column is disposed at a position facing the beam splitter along the first plane; The light beam towards its path A fourth plane disposed so as to reflect the light, and a light exit surface disposed at a position where the light detection means is installed; in a light path from the light incident surface to the first plane; The conversion means is provided on one of the means, and the third
A reflection curved surface is provided in an optical path from a plane to the light exit surface, wherein the first prism column and the second prism column are
A Michelson interferometer, which is relatively movable along the first plane and the third plane in the direction of changing the optical path length of light rays.
【請求項2】 光線を反射光と透過光に分割するビーム
スプリッタと、第1スラブ型導波路板と、第2スラブ型
導波路板と、光線入射手段と、光検出手段と、前記光線
が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前
記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変
換手段とを備え、 前記第1スラブ型導波路板は、前記光線入射手段を設置
する位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリ
ッタに隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路
上に配置される第1平面と、前記ビームスプリッタから
の光線をその光路の方向に反射するように配置される第
2平面とを有し、 前記第2スラブ型導波路板は、前記第1平面に沿って前
記ビームスプリッタに対面する位置に配置される第3平
面と、前記ビームスプリッタからの光線をその光路の方
向に反射するように配置される第4平面と、前記光検出
手段を設置する位置に配置される光線出射面とを有し、 前記光線入射面から第1平面までの光路中と、前記第3
平面から前記光線出射面までの光路中の内、少なくとも
一方の光路中に前記変換手段を設け、 前記第1スラブ型導波路板および前記第2スラブ型導波
路板は、それぞれ前記第1平面および第3平面に沿っ
て、光線の光路長変更方向に相対的に移動自在としたこ
とを特徴とするマイケルソン干渉計。
2. A beam splitter for splitting a light beam into reflected light and transmitted light, a first slab type waveguide plate, a second slab type waveguide plate, a light beam incident means, a light detection means, and the light beam. When the light is a diffused light, the diffused light is converted into parallel light, and when the light beam is a parallel light, the conversion means is configured to convert the parallel light into convergent light.The first slab-type waveguide plate includes: A light incident surface disposed at a position where the light incident means is installed, a first plane adjacent to the beam splitter and disposed on an optical path of light incident from the light incident surface, and a light from the beam splitter. A second plane disposed so as to reflect in the direction of the optical path, wherein the second slab type waveguide plate is disposed at a position facing the beam splitter along the first plane. Plane and light from the beam splitter A fourth plane disposed so as to reflect the light in the direction of the optical path, and a light-emitting surface disposed at a position where the light detection unit is installed. In the optical path from the light-incident surface to the first plane, And the third
The conversion means is provided in at least one of the optical paths from the plane to the light emitting surface, and the first slab-type waveguide plate and the second slab-type waveguide plate are the first plane and the second slab-type waveguide, respectively. A Michelson interferometer, which is relatively movable along a third plane in a direction of changing the optical path length of light rays.
【請求項3】 前記変換手段を、前記光路中に代えて、
前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくともいずれ
かに設けたことを特徴とする請求項2に記載のマイケル
ソン干渉計。
3. The method according to claim 1, wherein the converting means is provided in the optical path.
The Michelson interferometer according to claim 2, wherein the Michelson interferometer is provided in at least one of the light beam incident unit and the light detection unit.
【請求項4】第1プリズム柱体と、第2プリズム柱体
と、第3プリズム柱体と、光線を反射光と透過光に分割
するビームスプリッタと、屈折率を整合する屈折率整合
手段と、光線入射手段と、光検出手段とを備え、 前記第1プリズム柱体は、前記光線入射手段を設置する
位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリッタ
に隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路上に
配置される第1平面と、前記ビームスプリッタから反射
される光線の光路上に配置される第2平面とを有し、 前記第2プリズム柱体は、前記第1平面に沿って前記ビ
ームスプリッタに対面する位置に配置される第3平面
と、前記ビームスプリッタを透過する光線の光路上でか
つ前記第2平面の延長上に配置される第4平面と、光検
出手段を設置する位置に配置される光線出射面とを有
し、 前記第3プリズム柱体は、前記第1プリズム柱体の前記
第2平面および前記第2プリズム柱体の前記第4平面と
対面する位置に配置される第5平面と、前記第1平面か
ら前記第2平面および前記第5平面を介して送られて来
る光線をその光路の方向に反射するように配置される第
6平面と、前記第3平面から前記第4平面および前記第
5平面を介して送られて来る光線をその光路の方向に反
射するように配置される第7平面とを有し、 前記屈折率整合手段は、前記第2平面および前記第4平
面と、前記第5平面の間に介在され、 前記第1プリズム柱体および前記第2プリズム柱体と、
前記第3プリズム柱体は、前記第2平面および前記第4
平面と、前記第5平面に沿って、光線の光路長変更方向
に相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソ
ン干渉計。
4. A first prism column, a second prism column, a third prism column, a beam splitter for splitting a light beam into reflected light and transmitted light, and refractive index matching means for matching a refractive index. , A light incident means, and a light detecting means, wherein the first prism column is adjacent to the light incident surface disposed at a position where the light incident means is installed, and the beam splitter, and from the light incident surface A first plane disposed on an optical path of an incident light beam; and a second plane disposed on an optical path of a light beam reflected from the beam splitter, wherein the second prism column includes the first plane. A third plane disposed at a position facing the beam splitter along the axis, a fourth plane disposed on an optical path of a light beam passing through the beam splitter and an extension of the second plane, Placed at the position where the The third prism column is disposed at a position facing the second plane of the first prism column and the fourth plane of the second prism column. A plane, a sixth plane arranged to reflect light rays sent from the first plane through the second plane and the fifth plane in the direction of the optical path, and a third plane from the third plane. A fourth plane and a seventh plane disposed so as to reflect the light beam transmitted through the fifth plane in the direction of the optical path, wherein the refractive index matching unit is configured to include the second plane and the fifth plane. A first prism column and a second prism column interposed between four planes and the fifth plane;
The third prism column includes the second plane and the fourth prism.
A Michelson interferometer, which is relatively movable along a plane and in the direction of changing the optical path length of light rays along the fifth plane.
【請求項5】 前記光線入射面から前記第1平面までの
光路中と、前記第3平面から前記光線出射面までの光路
中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光で
ある際にその平行光を収束光とする変換手段を設けたこ
とを特徴とする請求項4に記載のマイケルソン干渉計。
5. The method according to claim 1, wherein the light beam is diffused light in the light path from the light incident surface to the first plane and in at least one light path in the light path from the third plane to the light exit surface. 5. The Michelson interferometer according to claim 4, further comprising a conversion unit that converts the diffused light into parallel light and converts the parallel light into convergent light when the light beam is parallel light.
【請求項6】 前記変換手段を、前記光路中に代えて、
前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくともいずれ
かに設けたことを特徴とする請求項5に記載のマイケル
ソン干渉計。
6. A method according to claim 1, wherein said converting means is provided in said optical path.
The Michelson interferometer according to claim 5, wherein the Michelson interferometer is provided in at least one of the light beam incident unit and the light detection unit.
【請求項7】 第1スラブ型導波路板と、第2スラブ型
導波路板と、第3スラブ型導波路板と、光線を反射光と
透過光に分割するビームスプリッタと、屈折率を整合す
る屈折率整合手段と、光線入射手段と、光検出手段とを
備え、 前記第1スラブ型導波路板は、前記光線入射手段を設置
する位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリ
ッタに隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路
上に配置される第1平面と、前記ビームスプリッタから
反射される光線の光路上に配置される第2平面とを有
し、 前記第2スラブ型導波路板は、前記第1平面に沿って前
記ビームスプリッタに対面する位置に配置される第3平
面と、前記ビームスプリッタを透過する光線の光路上で
かつ前記第2平面の延長上に配置される第4平面と、前
記光検出手段を設置する位置に配置される光線出射面と
を有し、 前記第3スラブ型導波路板は、前記第1スラブ型導波路
板の前記第2平面および前記第2スラブ型導波路板の前
記第4平面と対面する位置に配置される第5平面と、前
記第1平面から前記第2平面および前記第5平面を介し
て送られて来る光線をその光路の方向に反射するように
配置される第6平面と、前記第3平面から第4平面およ
び第5平面を介して送られて来る光線をその光路の方向
に反射するように配置される第7平面とを有し、 前記屈折率整合手段は、前記第2平面および前記第4平
面と、前記第5平面の間に介在され、 前記第1スラブ型導波路板および前記第2スラブ型導波
路板と、前記第3スラブ型導波路板は、前記第2平面お
よび前記第4平面と、前記第5平面に沿って、光線の光
路長変更方向に相対的に移動自在としたことを特徴とす
るマイケルソン干渉計。
7. A first slab type waveguide plate, a second slab type waveguide plate, a third slab type waveguide plate, a beam splitter for dividing a light beam into reflected light and transmitted light, and a refractive index matching. The first slab type waveguide plate is provided with a light incident surface disposed at a position where the light incident means is installed, and a beam splitter. A second plane disposed adjacently on a light path of a light beam incident from the light incident surface, and a second plane disposed on a light path of a light beam reflected from the beam splitter; A third waveguide disposed at a position facing the beam splitter along the first plane; and a third waveguide disposed on an optical path of a light beam passing through the beam splitter and an extension of the second plane. The fourth plane to be detected and the light detection A light-emitting surface disposed at a position where a step is to be installed, wherein the third slab-type waveguide plate is provided on the second plane of the first slab-type waveguide plate and the second slab-type waveguide plate. A fifth plane arranged at a position facing the fourth plane, and arranged so as to reflect a light beam transmitted from the first plane via the second plane and the fifth plane in a direction of an optical path thereof. A sixth plane, and a seventh plane disposed so as to reflect light rays transmitted from the third plane via the fourth plane and the fifth plane in the direction of the optical path. The rate matching means is interposed between the second plane, the fourth plane, and the fifth plane, the first slab type waveguide plate, the second slab type waveguide plate, and the third slab type waveguide plate. The waveguide plate extends along the second plane, the fourth plane, and the fifth plane. Te, Michelson interferometer, characterized in that the freely move relative to the optical path length changing direction of the light beam.
【請求項8】 前記光線入射面から前記第1平面までの
光路中と、前記第3平面から前記光線出射面までの光路
中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光で
ある際にその平行光を収束光とする変換手段を設けたこ
とを特徴とする請求項7に記載のマイケルソン干渉計。
8. When a light beam is a diffused light, the light beam is transmitted in at least one of an optical path from the light incident surface to the first plane and an optical path from the third plane to the light exit surface. 8. The Michelson interferometer according to claim 7, further comprising a conversion unit that converts the diffused light into parallel light and, when the light beam is parallel light, converts the parallel light into convergent light.
【請求項9】 前記変換手段を、前記光路中に代えて、
前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくともいずれ
かに設けたことを特徴とする請求項8に記載のマイケル
ソン干渉計。
9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said converting means is provided in said optical path.
9. The Michelson interferometer according to claim 8, wherein the Michelson interferometer is provided in at least one of the light beam incident unit and the light detection unit.
【請求項10】 前記光線入射手段と前記光検出手段の
いずれかに設ける前記変換手段は、変換レンズであるこ
とを特徴とする請求項1、3、6または9のいずれか一
項に記載のマイケルソン干渉計。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the conversion means provided in one of the light beam incidence means and the light detection means is a conversion lens. Michelson interferometer.
【請求項11】 前記光路中に設ける前記変換手段は、
反射曲面であることを特徴とする請求項1ないし9のい
ずれか一項に記載のマイケルソン干渉計。
11. The conversion means provided in the optical path,
10. The Michelson interferometer according to claim 1, wherein the Michelson interferometer is a reflection curved surface.
【請求項12】 前記反射曲面は、放物面、トロイダル
面、球面または円筒面のいずれかであることを特徴とす
る請求項11に記載のマイケルソン干渉計。
12. The Michelson interferometer according to claim 11, wherein the reflection curved surface is one of a paraboloid, a toroidal surface, a spherical surface, and a cylindrical surface.
【請求項13】 前記光路中に設ける前記変換手段は、
透過曲面であることを特徴とする請求項1または9に記
載のマイケルソン干渉計。
13. The conversion means provided in the optical path,
The Michelson interferometer according to claim 1, wherein the Michelson interferometer is a transmission curved surface.
【請求項14】 前記透過曲面は、放物面、トロイダル
面、球面または円筒面のいずれかであることを特徴とす
る請求項13に記載のマイケルソン干渉計。
14. The Michelson interferometer according to claim 13, wherein the transmission curved surface is one of a paraboloid, a toroidal surface, a spherical surface, and a cylindrical surface.
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