JP2002116005A - Laser-interferometer type displacement gauge - Google Patents

Laser-interferometer type displacement gauge

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JP2002116005A
JP2002116005A JP2000304834A JP2000304834A JP2002116005A JP 2002116005 A JP2002116005 A JP 2002116005A JP 2000304834 A JP2000304834 A JP 2000304834A JP 2000304834 A JP2000304834 A JP 2000304834A JP 2002116005 A JP2002116005 A JP 2002116005A
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laser
light
laser light
frequency
output
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Japanese (ja)
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Hidetoshi Sato
秀俊 佐藤
Kunitoshi Yamamoto
国利 山本
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Japan Aviation Electronics Industry Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser-interferometer type displacement gauge, provided with a ring laser resonator as a dual-frequency ring laser light source. SOLUTION: The laser-interferometer type displacement gauge is provided with a displacement detecting mirror 42, mounted to a body under displacement detection of receiving and reflecting one laser light among dual-frequency laser beams emitted to outside via a laser beam extracting part from the double- frequency ring laser light source and feeding the one laser light back to the laser beam extracting part, a receiver 52 for output for superposing the reflected light at the laser beam extracting part of the feedback light which is fed back from the displacement detecting mirror 42 on the other laser beam among the dual-frequency laser light emitted to outside from the laser beam extracting part to from optical beat, receiving the optical beat as a detection signal, and photoelectrically converting it, and a signal processing part 5 for processing the received electrical signal of the receiver 52 for output to create a signal, which indicates displacement of the body to be distortion detected.

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】この発明は、レーザ干渉計型
変位計に関し、特に、被検出体の変位を非接触状態で光
学的に測定するドップラ効果によるレーザ干渉計型変位
計に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser interferometer-type displacement meter, and more particularly to a laser interferometer-type displacement meter using the Doppler effect for optically measuring the displacement of a detection object in a non-contact state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来例を図5を参照して説明する。図5
(a)に構成される干渉計はマイケルソン型干渉計であ
る。光源としては2周波レーザ光源1を使用している。
2周波レーザ光源1としては、He−Neレーザ共振器
の如きレーザ光源にマグネットを組み合わせて磁場によ
るゼーマン効果を利用したゼーマンレーザが一般に使用
されてきた。ゼーマンレーザにより互いに直交する偏光
状態にある2周波のレーザ光が得られ、これら2周波レ
ーザ光は互いに直交した直線偏光として光源から出力さ
れる。
2. Description of the Related Art A conventional example will be described with reference to FIG. FIG.
The interferometer configured in (a) is a Michelson-type interferometer. The two-frequency laser light source 1 is used as a light source.
As the two-frequency laser light source 1, a Zeeman laser using a Zeeman effect by a magnetic field in which a magnet is combined with a laser light source such as a He-Ne laser resonator has been generally used. The Zeeman laser obtains laser beams of two frequencies in polarization states orthogonal to each other, and these two frequency laser lights are output from the light source as linearly polarized lights orthogonal to each other.

【0003】図5(a)のマイケルソン型干渉計は、マ
イケルソン干渉計を構成する光束分岐素子として第1の
偏光無依存ビームスプリッタ21、第2の偏光無依存ビ
ームスプリッタ22が使用されている。2周波レーザ光
源1から出射した2周波光束は、先ず、第1のビームス
プリッタ21により分岐される。第1のビームスプリッ
タ21を透過した2周波光束は、更に、第2の偏光無依
存ビームスプリッタ22により分岐される。
The Michelson interferometer shown in FIG. 5A uses a first polarization-independent beam splitter 21 and a second polarization-independent beam splitter 22 as light beam splitting elements constituting the Michelson interferometer. I have. The two-frequency light beam emitted from the two-frequency laser light source 1 is first split by the first beam splitter 21. The two-frequency light flux transmitted through the first beam splitter 21 is further split by a second polarization-independent beam splitter 22.

【0004】ここで、第1のビームスプリッタ21を透
過し、第2の偏光無依存ビームスプリッタ22をも透過
した2周波光束のf1 成分は、これを透過せしめるf1
周波数フィルタ38を透過し、変位検出ブランチMに送
り込まれる。変位検出ブランチMに送り込まれた2周波
光束のf1 成分は変位検出ミラー42において反射して
第2の偏光無依存ビームスプリッタ22に帰還する、一
方、第1のビームスプリッタ21を透過し、第2の偏光
無依存ビームスプリッタ22において反射した2周波光
束のf2 成分は、これを透過せしめるf2 周波数フィル
タ39を透過してマイケルソン干渉計のビート検出ブラ
ンチBに送り込まれる。ビート検出ブランチBに送り込
まれた2周波光束のf2 成分はミラー41において反射
して第2の偏光無依存ビームスプリッタ22に帰還す
る。偏光無依存ビームスプリッタ22に帰還した光束の
1 成分およびf2 成分は、ここにおいて再び合波す
る。
[0004] Here, transmitted through the first beam splitter 21, f 1 component of the two-frequency light flux transmitted also the second polarization-independent beam splitter 22, f 1 which allowed to transmit this
The light passes through the frequency filter 38 and is sent to the displacement detection branch M. The f 1 component of the two-frequency light beam sent to the displacement detection branch M is reflected by the displacement detection mirror 42 and returns to the second polarization-independent beam splitter 22, while passing through the first beam splitter 21, The f 2 component of the two-frequency light beam reflected by the two polarization-independent beam splitters 22 is transmitted to the beat detection branch B of the Michelson interferometer after passing through the f 2 frequency filter 39 that allows the light to pass therethrough. F 2 component of the two-frequency light flux fed into the beat detection branch B is fed back to the second polarization-independent beam splitter 22 is reflected at mirror 41. F 1 component and f 2 components of the light beam returned to the polarization-independent beam splitter 22 again multiplexes herein.

【0005】ところで、変位検出ミラー42で反射した
光束のf1 成分の周波数は、変位検出ミラー42の運動
速度vにより、Δf≒2v(f1 /c)のドップラ偏移
を受けている。但し、cは光速を示す。ドップラ偏移を
受けた(f1 ±Δf)成分とビート検出ブランチBのミ
ラー41で反射したf2 成分の間の光ビートを信号処理
部5において検出する。信号処理部5において光ビート
を検出するに際して、合波される両光束は偏光状態が直
交しているところから、両光束の重畳する振動成分を取
り出す偏光子である出力用ミキシングポラライザ51
を、出力用レシーバ52に前置する必要がある。
By the way, the frequency of the f 1 component of the light beam reflected by the displacement detecting mirror 42 is subject to a Doppler shift of Δf ≒ 2v (f 1 / c) due to the moving speed v of the displacement detecting mirror 42. Here, c indicates the speed of light. The signal processing unit 5 detects an optical beat between the (f 1 ± Δf) component having undergone the Doppler shift and the f 2 component reflected by the mirror 41 of the beat detection branch B. When detecting the optical beat in the signal processing unit 5, the output mixing polarizer 51 is a polarizer that extracts a vibration component in which the two light beams are superposed because the two light beams are orthogonal in polarization state.
Must be placed before the output receiver 52.

【0006】2周波レーザ光源1から出射し、第1のビ
ームスプリッタ21において反射して参照光ブランチR
に送り込まれたドップラ偏移を受けていない2周波光束
のビートは、参照用ミキシングポラライザ61、参照用
レシーバ62、参照用カウンタ63を介して別途に処理
され、参照光として検出される。ドップラ偏移Δfを含
むビート信号とドップラ偏移を受けていないビート信号
とを減算器54に入力して減算処理し、ドップラ偏移Δ
fを得、Δfを積算器55において積算して変位を検出
する。
The reference light branch R emitted from the dual-frequency laser light source 1 and reflected by the first beam splitter 21
The beats of the two-frequency light beam that have not been subjected to the Doppler shift and sent to the CPU are separately processed via a reference mixing polarizer 61, a reference receiver 62, and a reference counter 63, and are detected as reference light. The beat signal including the Doppler shift Δf and the beat signal that has not been subjected to the Doppler shift are input to a subtractor 54 and subjected to subtraction processing, and the Doppler shift Δ
f is obtained, and Δf is integrated in the integrator 55 to detect the displacement.

【0007】ここで、変位は、出力用カウンタ53にお
いて運動速度vに時間tを積算し、 v・t=(c/2f1)Δf・t としてカウントされる。図5(b)を参照するに、これ
は、図5(a)における第2の偏光無依存ビームスプリ
ッタ22の代りに、入射光束を偏光状態により透過光と
反射光とに分離する偏光ビームスプリッタ23を使用し
て干渉計を構成している。図5(b)の従来例のその他
の構成は、図5(b)の従来例における対応する構成に
等しい。
Here, the displacement is counted by the output counter 53 by adding the time t to the movement speed v, and v · t = (c / 2f 1 ) Δf · t. Referring to FIG. 5B, this is a polarization beam splitter that separates an incident light beam into transmitted light and reflected light by a polarization state instead of the second polarization independent beam splitter 22 in FIG. 5A. 23 is used to compose an interferometer. Other configurations of the conventional example in FIG. 5B are the same as the corresponding configurations in the conventional example in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のレーザ干渉計型
変位計の従来例の2周波レーザ光源1は、レーザ光源と
マグネットとを組み合わせて磁場によるゼーマン効果に
より2周波レーザ光の周波数分離をする光源である。2
周波レーザ光を周波数分離するに要するこのマグネット
は、形状構造が大型重装備のものであり、取り付け固定
にも複雑な構成を必要とする。
The conventional two-frequency laser light source 1 of the laser interferometer-type displacement meter described above combines a laser light source and a magnet to separate the frequency of the two-frequency laser light by the Zeeman effect by a magnetic field. Light source. 2
The magnet required for frequency separation of the high frequency laser light has a large-sized heavy equipment and a complicated structure for mounting and fixing.

【0009】そして、この従来例は、ビート検出ブラン
チBおよび参照光ブランチRをマイケルソン干渉計の構
成要素として突出形成しており、レーザ干渉計型変位計
としてのスペースファクタ、空間利用性を不便なものと
していた。また、2周波光束を分離する周波数フィル
タ、偏光ビームスプリッタを必要とすると共に、直交偏
波間の重畳成分を抽出するミキシングポラライザをも必
要とし、ミキシングポラライザを使用して重畳成分を抽
出する構成を採用することにより光量の半分しか信号検
出に利用することができない。
In this conventional example, the beat detection branch B and the reference light branch R are formed as protrusions as components of the Michelson interferometer, and the space factor and space availability as a laser interferometer type displacement meter are inconvenient. I was doing it. In addition to the need for a frequency filter that separates two-frequency light beams and a polarization beam splitter, a mixing polarizer that extracts a superimposed component between orthogonal polarizations is also required, and a configuration that extracts a superposed component using a mixing polarizer is adopted. As a result, only half of the light amount can be used for signal detection.

【0010】以上の従来例は、変位被検出体の運動速度
vが光周波数差(f1 −f2 )と比較して充分に大きな
Δfを形成する程に高速でなければ検出精度を高くする
ことができない。この発明は、レーザ光源としてリング
レーザ共振器を使用することにより上述の問題を解消し
たレーザ干渉計型変位計を提供するものである。
In the above conventional example, the detection accuracy is increased unless the speed of movement v of the object to be detected is high enough to form Δf sufficiently larger than the optical frequency difference (f 1 −f 2 ). Can not do. The present invention provides a laser interferometer-type displacement meter that solves the above-mentioned problem by using a ring laser resonator as a laser light source.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1:ガラスのブロ
ックG内に閉じた環状光路11を形成し、環状光路11
に沿って少なくとも1枚の半透過ミラー30を含む3枚
以上のミラー30、31、32を設置して反時計廻りC
CWレーザ光および時計廻りCWレーザ光を環状光路1
1に沿って伝播させるレーザ共振器を構成し、半透過ミ
ラー30より成るレーザ光取り出し部を介して互いに周
波数を異にする反時計廻りCCWレーザ光および時計廻
りCWレーザ光を外部へ出射するリングレーザ共振器1
0を2周波リングレーザ光源として具備し、変位検出体
に取り付けられ、2周波リングレーザ光源からレーザ光
取り出し部を介して外部へ出射される2周波レーザ光の
内の一方のレーザ光を受光反射し、レーザ光取り出し部
に帰還させる変位検出ミラー42を具備し、変位検出ミ
ラー42から帰還した帰還光のレーザ光取り出し部にお
ける反射光と、レーザ光取り出し部から外部へ出射され
る2周波レーザ光の内の他方のレーザ光を重畳して形成
される光ビートを検出信号として受光して光電変換する
出力用レシーバ52を具備し、出力用レシーバ52の受
光電気信号を処理して、変位検出ミラー42の運動によ
る帰還光のドップラ偏移に基づいて変位検出体の変位を
示す信号を生成出力する信号処理部5を具備するレーザ
干渉計型変位計を構成した。
A closed annular optical path is formed in a glass block.
And three or more mirrors 30, 31, 32 including at least one semi-transmissive mirror 30 are installed along
The CW laser beam and the clockwise CW laser beam are passed through the circular optical path 1
1. A ring that constitutes a laser resonator for propagating along the direction 1 and emits counterclockwise CCW laser light and clockwise CW laser light having frequencies different from each other to the outside via a laser light extraction unit including a semi-transmissive mirror 30. Laser resonator 1
0 is provided as a two-frequency ring laser light source, attached to the displacement detector, and receives and reflects one of the two-frequency laser light emitted from the two-frequency ring laser light source to the outside via the laser light extraction unit. A displacement detection mirror for returning the laser beam to the laser beam extraction unit; a reflected light of the feedback beam returned from the displacement detection mirror at the laser beam extraction unit; and a two-frequency laser beam emitted from the laser beam extraction unit to the outside. An output receiver 52 that receives an optical beat formed by superimposing the other laser beam as a detection signal and performs photoelectric conversion on the optical beat, and processes a received light signal of the output receiver 52 to generate a displacement detection mirror. A laser interferometer-type displacement meter including a signal processing unit 5 for generating and outputting a signal indicating the displacement of the displacement detecting body based on the Doppler shift of the feedback light due to the movement of the laser 42. Form was.

【0012】そして、請求項2:請求項1に記載される
レーザ干渉計型変位計において、2周波リングレーザ光
源のレーザ光取り出し部は半透過ミラー30とその表面
に貼り合わされた光透過性基板37より成り、変位検出
ミラー42をコーナーキューブ型プリズム34により構
成したレーザ干渉計型変位計を構成した。また、請求項
3:請求項1および請求項2の内の何れかに記載される
レーザ干渉計型変位計において、レーザ光取り出し部、
変位検出ミラー42、出力用レシーバ52、および信号
処理部5より成る組を複数組具備したレーザ干渉計型変
位計を構成した。
A second aspect of the present invention is a laser interferometer-type displacement meter, wherein the laser light extraction portion of the two-frequency ring laser light source includes a semi-transmissive mirror 30 and a light-transmissive substrate bonded to the surface thereof. 37, a laser interferometer type displacement meter in which the displacement detection mirror 42 is constituted by the corner cube type prism 34. In a third aspect of the present invention, in the laser interferometer-type displacement meter according to any one of the first and second aspects, a laser beam extraction unit;
A laser interferometer-type displacement meter including a plurality of sets each including a displacement detection mirror 42, an output receiver 52, and a signal processing unit 5 was configured.

【0013】更に、請求項4:請求項1ないし請求項3
の内の何れかに記載されるレーザ干渉計型変位計におい
て、信号処理部5は、出力用レシーバ52の出力する電
気信号を入力して変位を積算カウントする出力用カウン
タ53と、参照用定出力部56と、出力用カウンタ53
の出力と参照用定出力部56の出力とを入力してドップ
ラ偏移を得る減算器54と、ドップラ偏移を積算して変
位を検出する積算器55より成るレーザ干渉計型変位計
を構成した。
[0013] Claim 4: Claims 1 to 3
In the laser interferometer-type displacement meter described in any one of the above, the signal processing unit 5 receives an electric signal output from the output receiver 52 and outputs an integrated counter to count the displacement, and a reference counter. Output unit 56 and output counter 53
A laser interferometer-type displacement meter comprising a subtractor 54 for inputting the output of the reference constant output unit 56 and the output of the reference constant output unit 56 to obtain the Doppler shift, and an integrator 55 for integrating the Doppler shift and detecting the displacement. did.

【0014】また、請求項5:請求項1ないし請求項3
の内の何れかに記載されるレーザ干渉計型変位計におい
て、2周波レーザ光を外部へ出射する参照用レーザ光取
り出し部を具備し、2周波光の光ビートを受光して光電
変換する参照用レシーバ62を具備し、信号処理部5
は、更に参照用レシーバ62の出力する電気信号を入力
する参照用カウンタ63を有するものであるレーザ干渉
計型変位計を構成した。そして、請求項6:請求項1な
いし請求項5の内の何れかに記載されるレーザ干渉計型
変位計において、2周波リングレーザ光源は、互いに反
対廻りに伝播する反時計廻りCCWレーザ光および時計
廻りCWレーザ光のそれぞれを発振する2個の陽極2
4、25とこれらに共通の1個の陰極3より成るHe−
Neレーザ光源を有し、2個の陽極には互いに大きさを
異にする電流を注入し、He−Neガスのラングミュア
流を生起して2周波レーザ光の発振周波数に差異を生ぜ
しめるレーザ干渉計型変位計を構成した。
[0014] Claim 5: Claims 1 to 3
The laser interferometer-type displacement meter described in any one of the above, further comprising a reference laser light extraction unit for emitting the dual-frequency laser light to the outside, and receiving the optical beat of the dual-frequency light and performing photoelectric conversion. Signal processing unit 5
Has a laser interferometer-type displacement meter having a reference counter 63 for inputting an electric signal output from the reference receiver 62. Claim 6: In the laser interferometer-type displacement meter according to any one of Claims 1 to 5, the two-frequency ring laser light source includes a counterclockwise CCW laser light propagating counterclockwise and a counterclockwise CCW laser light. Two anodes 2 oscillating clockwise CW laser light, respectively
4 and 25 and a single cathode 3 common to them.
A laser interference having a Ne laser light source, injecting currents of different magnitudes into the two anodes, causing a Langmuir flow of He-Ne gas to cause a difference in the oscillation frequency of the dual frequency laser light. A displacement meter was constructed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を説明す
る。この発明は、レーザ干渉計型変位計において、レー
ザ光源としてリングレーザ共振器を使用する。このリン
グレーザ共振器を図1を参照して説明する。図1におい
て、ガラスブロックG内に閉じた環状のリングレーザ共
振器10を構成し、その環状光路11内にレーザ発振用
ガスを封入する。そして、第1の陽極24および第2の
陽極25と陰極3の間に電圧を印加することによりプラ
ズマ放電が発生し、その結果生成されるレーザ光は、環
状光路11に沿って設置された半透過ミラー30、第1
の平面ミラー31、第2の平面ミラー32により反射し
ながら環状光路11を反時計廻りCCWレーザ光および
時計廻りCWレーザ光として互いに独立して伝播循環す
る。半透過ミラー30はレーザ光取り出し部を構成す
る。ここで、以上のリングレーザ共振器において、ミラ
ーは1枚の半透過ミラー30を含む第1の平面ミラー3
1、第2の平面ミラー32の合計3枚により構成されて
いるが、これを1枚の半透過ミラー30を含む合計4枚
以上のミラーに依っても構成することができる。
Embodiments of the present invention will be described. The present invention uses a ring laser resonator as a laser light source in a laser interferometer-type displacement meter. This ring laser resonator will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an annular ring laser resonator 10 closed in a glass block G is formed, and a laser oscillation gas is sealed in an annular optical path 11. When a voltage is applied between the first anode 24, the second anode 25, and the cathode 3, a plasma discharge is generated, and the resulting laser light is applied to the half-wave disposed along the annular optical path 11. Transmission mirror 30, first
While being reflected by the flat mirror 31 and the second flat mirror 32, the circular optical path 11 propagates and circulates independently as a counterclockwise CCW laser beam and a clockwise CW laser beam. The semi-transmissive mirror 30 constitutes a laser beam extraction unit. Here, in the above ring laser resonator, the mirror is a first plane mirror 3 including one semi-transmissive mirror 30.
Although it is composed of a total of three first and second plane mirrors 32, it can also be composed of a total of four or more mirrors including one semi-transmissive mirror 30.

【0016】CCWレーザ光の一部は半透過ミラー30
およびこれを裏打ちする光透過性基板37を透過して外
部に取り出され、直接に出力用レシーバ52に入射す
る。CWレーザ光の一部は半透過ミラー30および光透
過性基板37を透過して外部に取り出され、コーナーキ
ューブ型プリズム34において再帰反射し、光透過性基
板37の表面により反射して出力用レシーバ52に入射
する。レーザ光が外部に取り出されるところの半透過ミ
ラー30には適切な厚みを有するガラスの如き光透過性
基板37が貼り合わせ裏打ちされている。半透過ミラー
30を裏打ちする光透過性基板37とコーナーキューブ
型プリズム34を組み合わせて使用し、光透過性基板3
7の厚みを適切に設定することにより、コーナーキュー
ブ型プリズム34の入射光と反射光との間に平行な間隔
を設けると共に、コーナーキューブ型プリズム34で反
射して光透過性基板37の表面に到来して反射する反射
光と光透過性基板37を透過してその表面の先の光の反
射点から出射する透過光の光軸を一致させる。即ち、半
透過ミラー30および光透過性基板37を透過し、コー
ナーキューブ型プリズム34において再帰反射し、光透
過性基板37の表面により反射するCWレーザ光の光軸
と、半透過ミラー30およびこれを裏打ちする光透過性
基板37を透過し、出射するCCWレーザ光の光軸と
を、光透過性基板37の厚みを適切に設定することによ
り一致させることができる。ところで、CCWレーザ光
およびCWレーザ光は出力用レシーバ52に入射する直
前で干渉して干渉縞を生成する。出力用レシーバ52は
この干渉縞を検出する。これは角速度検出器として実用
に供されているリングレーザジャイロとして知られてい
る。
A part of the CCW laser light is transmitted through the semi-transmissive mirror 30.
Further, the light passes through the light-transmitting substrate 37 lining the light and is extracted to the outside, and directly enters the output receiver 52. A part of the CW laser light passes through the semi-transmissive mirror 30 and the light-transmitting substrate 37 and is extracted to the outside, is retroreflected by the corner cube type prism 34, is reflected by the surface of the light-transmitting substrate 37, and is output to the receiver. 52. The translucent mirror 30 from which the laser light is extracted is bonded and lined with a light transmissive substrate 37 such as glass having an appropriate thickness. The light transmitting substrate 37 lining the semi-transmissive mirror 30 and the corner cube type prism 34 are used in combination to form the light transmitting substrate 3
By appropriately setting the thickness of 7, a parallel space is provided between the incident light and the reflected light of the corner cube type prism 34, and the light is reflected by the corner cube type prism 34 to be on the surface of the light transmitting substrate 37. The optical axis of the reflected light that arrives and is reflected and the transmitted light that passes through the light-transmitting substrate 37 and exits from the reflection point of the light ahead of the surface are matched. That is, the optical axis of the CW laser beam that transmits through the semi-transmissive mirror 30 and the light-transmitting substrate 37, is retroreflected by the corner cube prism 34, and is reflected by the surface of the light-transmitting substrate 37, The optical axis of the CCW laser light that passes through and exits the light-transmitting substrate 37 backing the light-transmitting substrate 37 can be matched by appropriately setting the thickness of the light-transmitting substrate 37. Incidentally, the CCW laser light and the CW laser light interfere with each other immediately before being incident on the output receiver 52 to generate interference fringes. The output receiver 52 detects this interference fringe. This is known as a ring laser gyro practically used as an angular velocity detector.

【0017】ここで、リングレーザ共振器10は、これ
を使用してリングレーザジャイロを構成する場合、CC
Wレーザ光およびCWレーザ光は同一周波数で出射され
なければならないので、第1の陽極24および第2の陽
極25に印加する電流を厳密に同一の電流値に制御して
CCWレーザ光およびCWレーザ光の周波数を同一にし
ている。しかし、リングレーザ共振器10をレーザ干渉
計型変位計の光源として使用する場合、逆に、CCWレ
ーザ光およびCWレーザ光は周波数を異にして2周波と
しなければならない。そこで、リングレーザ共振器10
において、第1の陽極24と第2の陽極25に印加する
電流に差異をもたせることにより、CCWレーザ光およ
びCWレーザ光に容易に周波数差を生ぜしめることがで
きる。以下、これについて、更に具体的に説明する。
Here, when the ring laser resonator 10 is used to form a ring laser gyro,
Since the W laser light and the CW laser light must be emitted at the same frequency, the currents applied to the first anode 24 and the second anode 25 are controlled to exactly the same current value, and the CCW laser light and the CW laser light are controlled. The light frequency is the same. However, when the ring laser resonator 10 is used as a light source of a laser interferometer-type displacement meter, conversely, the CCW laser light and the CW laser light must have two different frequencies. Therefore, the ring laser resonator 10
In the above, by providing a difference between the currents applied to the first anode 24 and the second anode 25, a frequency difference can be easily generated between the CCW laser light and the CW laser light. Hereinafter, this will be described more specifically.

【0018】リングレーザ共振器10をレーザ光源とし
て使用する場合のCCWレーザ光およびCWレーザ光の
発振周波数に差異を設ける仕方としては、両光のポンピ
ング電流i1 およびi2 に差を設けて第1の陽極24お
よび第2の陽極25とを駆動し、ラングミュア流を生起
して周波数差を生成させる仕方がある。この発振周波数
差の形成の仕方は可変操作性に極めて優れた簡便な仕方
である。レーザ中の利得媒体のラングミュア流について
は、特に、リングレーザジャイロの分野において雑音要
因の一つとして従来良く知られている。詳細は「F.Arno
witz;THE LASERGYRO,pp.178〜183,Velocity Flow of th
e Active Medium,in “LASER APPLICATIPNS”ed M.Ros
s,Academic Press,1971 」に記載されている。この発明
の実施例において、高圧電源26から第1の陽極24に
ポンピング電流i1 および第2の陽極25にポンピング
電流i2 を供給し、典型値各1mAづつの注入電流印加
を基本にして、ポンピング電流差(i1 −i2 )=1μ
Aの電流差当たり、約0.1Hzの発振光周波数差が使
用領域においてほぼ線型に得られる。
When the ring laser resonator 10 is used as a laser light source, the difference between the oscillation frequencies of the CCW laser light and the CW laser light can be provided by providing a difference between the pumping currents i 1 and i 2 of the two lights. There is a method of driving the first anode 24 and the second anode 25 to generate a Langmuir flow to generate a frequency difference. The method of forming the oscillation frequency difference is a simple method that is extremely excellent in variable operability. The Langmuir flow of a gain medium in a laser is well known as one of noise factors, particularly in the field of ring laser gyros. See `` F.Arno
witz; THE LASERGYRO, pp.178-183, Velocity Flow of th
e Active Medium, in “LASER APPLICATIPNS” ed M.Ros
s, Academic Press, 1971 ". In embodiments of the present invention, by supplying a pumping current i 2 to the pumping current i 1 and the second anode 25 from the high voltage power supply 26 to the first anode 24, a typical value injection current applied in each 1mA increments in the base, Pumping current difference (i 1 −i 2 ) = 1 μ
The oscillation light frequency difference of about 0.1 Hz per current difference of A can be obtained almost linearly in the use region.

【0019】以上の発振周波数差の形成の仕方の他に、
円偏光で発振するリングレーザ共振器10において光の
進行方向に磁場を印加し、ファラデー効果を利用してC
CWレーザ光およびCWレーザ光の発振周波数に差異を
設けることができる。この発明の実施例を図2を参照し
て説明する。この実施例において、図1により図示説明
されたリングレーザ共振器10をレーザ光源として使用
する。但し、この実施例は光透過性基板37を具備しな
いで使用する。
In addition to the method of forming the oscillation frequency difference,
In the ring laser resonator 10 oscillating by circularly polarized light, a magnetic field is applied in the traveling direction of light, and C is applied by utilizing the Faraday effect.
A difference can be provided between the oscillation frequencies of the CW laser light and the CW laser light. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the ring laser resonator 10 shown and described with reference to FIG. 1 is used as a laser light source. However, this embodiment is used without the light transmitting substrate 37.

【0020】CCWレーザ光の光周波数成分をf2
し、この光のf2 成分は半透過ミラー30を透過して外
部に取り出され、直接に出力用レシーバ52に入射す
る。CWレーザ光の光周波数成分をf1 とし、この光の
1 成分は半透過ミラー30を透過して外部に取り出さ
れてから、変位検出ミラー42に伝播して変位検出ミラ
ー42の運動速度vによりΔf≒2v(f1 /c)のド
ップラ偏移を受け、半透過ミラー30の表面に回帰、反
射して出力用レシーバ52に入射する。
The optical frequency component of the CCW laser light is represented by f 2, and the f 2 component of this light is transmitted through the semi-transmissive mirror 30 and is extracted to the outside, and directly enters the output receiver 52. The optical frequency component of the CW laser light is defined as f 1, and the f 1 component of this light is transmitted through the semi-transmissive mirror 30 and extracted to the outside, and then propagates to the displacement detection mirror 42 to move the movement velocity v of the displacement detection mirror 42. As a result, a Doppler shift of Δf ≒ 2v (f 1 / c) is received, the light returns to the surface of the semi-transmissive mirror 30, is reflected, and enters the output receiver 52.

【0021】半透過ミラー30の表面に回帰、反射した
光の(f1 ±Δf)成分は、従来例と同様に半透過ミラ
ー30を介して直接出射したドップラ偏移を受けていな
いCCWレーザ光の光周波数成分f2 と出力用レシーバ
52に入射する直前において重畳干渉し、信号処理部5
に入力して変位に応じた光信号として取り出される。信
号処理部5は、出力用レシーバ52の出力する電気信号
を入力して変位を積算、カウントする出力用カウンタ5
3と、参照用定出力部56と、出力用カウンタ53の出
力と参照用定出力部56の出力とを入力してドップラ偏
移を得る減算器54と、ドップラ偏移を積算して変位を
検出する積算器55より成る。参照用定出力部56は、
CW光とCCW光の周波数差(f1 −f2 )を表わすデ
ィジタル値の信号を発生出力する。
The (f 1 ± Δf) component of the light returned and reflected on the surface of the semi-transmissive mirror 30 is the CCW laser light which has not been subjected to the Doppler shift directly emitted through the semi-transmissive mirror 30 as in the conventional example. and the superposed interference immediately before entering the optical frequency component f 2 to the output receiver 52, the signal processing unit 5
And is extracted as an optical signal corresponding to the displacement. The signal processing unit 5 receives an electric signal output from the output receiver 52, accumulates the displacement, and counts the displacement.
3, a reference constant output unit 56, a subtractor 54 that receives the output of the output counter 53 and the output of the reference constant output unit 56 to obtain the Doppler shift, and integrates the Doppler shift to calculate the displacement. It comprises an integrator 55 for detecting. The reference constant output unit 56
The signal of digital values generated output representing the frequency difference between the CW light and the CCW light (f 1 -f 2).

【0022】図3を参照して第2の実施例を説明する。
図2の第1の実施例においては、変位検出ミラー42で
反射した戻り光は半透過ミラー30におけるリングレー
ザ共振器10のCCWおよびCWの両廻り光が反射する
点の近傍に到達するので、CCWおよびCWの両廻り光
の発振モードに部分的に結合して不安定な外部共振器を
構成す。これでも、リングレーザ共振器10を構成する
半透過ミラー30の光透過率は一般に小さいので、周波
数f1 、f2 の発振モードは維持されるが、この不要の
外部共振モードの発振周波数が周波数f1 、f2 の発振
モードに接近したり重なったりすると、本来の発振モー
ドを巻き込み或いはこれと競合して、レーザ干渉計型変
位計の光源としての安定性を阻害される恐れがある。そ
こで、この第2の実施例のリングレーザ共振器において
は、適切な厚みを有するガラスの如き光透過性基板37
を半透過ミラー30に貼り合わせ、変位検出ミラー42
として再帰反射素子であるコーナーキューブ型プリズム
34を使用し、入射光と反射光に平行な間隔を設けるこ
とにより、戻り光がリングレーザ共振器10のCCWお
よびCWの周回モードに結合することを防止してレーザ
干渉計型変位計の光源としての安定性を確保している。
即ち、以上のリングレーザ共振器10をレーザ干渉計型
変位計のレーザ光源として使用する場合、CCWおよび
CWの両廻り光の光ビームのスポットサイズはおよそ直
径1mm程度であり、コーナーキューブ型プリズム34
を使用することにより入射光と反射光の間に3〜4mm
程度の間隔を形成することができ、変位検出ミラー42
で反射した戻り光が半透過ミラー30におけるリングレ
ーザ共振器10のCCWおよびCWの両廻り光の反射点
近傍に到達することはない。これにより、戻り光は再び
環状光路11内を周回共振することができなくなり、レ
ーザ干渉計型変位計の光源として安定な発振を確保する
ことができる。
The second embodiment will be described with reference to FIG.
In the first embodiment of FIG. 2, the return light reflected by the displacement detection mirror 42 reaches the vicinity of the point where the CCW and CW light around the ring laser resonator 10 of the transflective mirror 30 is reflected. An unstable external resonator is formed by being partially coupled to the oscillation mode of both the CCW and the CW light. Even in this case, since the light transmittance of the semi-transmissive mirror 30 constituting the ring laser resonator 10 is generally small, the oscillation modes of the frequencies f 1 and f 2 are maintained. If the oscillation modes f 1 and f 2 approach or overlap with each other, the original oscillation mode may be involved or compete with the oscillation mode, and the stability of the laser interferometer-type displacement meter as a light source may be impaired. Therefore, in the ring laser resonator of the second embodiment, the light transmitting substrate 37 such as glass having an appropriate thickness is used.
Is bonded to the semi-transmissive mirror 30, and the displacement detecting mirror 42
By using a corner cube type prism 34 as a retroreflective element and providing a parallel interval between incident light and reflected light, return light is prevented from being coupled to the CCW and CW round modes of the ring laser resonator 10. Thus, the stability of the laser interferometer-type displacement meter as a light source is secured.
That is, when the above-described ring laser resonator 10 is used as a laser light source of a laser interferometer-type displacement meter, the spot size of the light beam of both round lights of CCW and CW is about 1 mm in diameter, and the corner cube type prism 34
3-4mm between incident light and reflected light by using
And the displacement detection mirror 42
Does not reach the vicinity of the reflection point of both the CCW and CW of the ring laser resonator 10 in the semi-transmissive mirror 30. This makes it impossible for the return light to re-circulate in the annular optical path 11 again, and secure stable oscillation as a light source of the laser interferometer-type displacement meter.

【0023】ここで、図1に示されるリングレーザ共振
器において、第1の平面ミラー31および第2の平面ミ
ラー32を半透過ミラー30と同等の半透過ミラーに置
換しても、レーザ光は、環状光路11に沿って設置され
た半透過ミラー30、第1の平面ミラー31、第2の平
面ミラー32により反射しながら環状光路11を反時計
廻りCCWレーザ光および時計廻りCWレーザ光として
互いに独立して伝播循環することができる。これによ
り、これら半透過ミラーからもレーザ光を外部に取り出
すことができる。図3の第2の実施例は2個の半透過ミ
ラー30、31からレーザ光を外部に取り出す実施例で
ある。この実施例によれば、レーザ光源として1個のリ
ングレーザ共振器10を使用して参照光ブランチRを有
する1系統のレーザ干渉計型変位計を構成することがで
きる。即ち、2周波レーザ光を外部へ出射する参照用レ
ーザ光取り出し部を具備している。この参照用レーザ光
取り出し部から出射出力される2周波光の光ビートを受
光して光電変換する参照用レシーバ62を具備してい
る。そして、図2の実施例の信号処理部5において、参
照用定出力部56の代わりに、参照用レシーバ62の出
力するビート信号を入力して参照信号を生成する参照用
カウンタ63を具備している。一定の参照信号を供給す
る参照用定出力部56の代わりに2周波レーザ光に基づ
いた参照信号を生成する参照用カウンタ63を採用する
ことにより、レーザ光の発振周波数差(f 1 −f2 )が
環境条件に依存して変動しても、その変動した発振周波
数差(f1−f2 )を別途に検出して減算することによ
り、常に正確なΔfの値を取り出すことができるという
効果を奏す。
Here, the ring laser resonance shown in FIG.
A first plane mirror 31 and a second plane mirror
The mirror 32 on a semi-transmissive mirror equivalent to the semi-transmissive mirror 30
In other words, the laser light is set along the annular optical path 11.
Semi-transmissive mirror 30, first flat mirror 31, second flat mirror 31
The annular optical path 11 is counterclockwise reflected by the plane mirror 32
As clockwise CCW laser light and clockwise CW laser light
They can propagate and circulate independently of each other. This
Laser light from these semi-transmissive mirrors
Can be The second embodiment of FIG.
In the embodiment, the laser light is extracted from the rollers 30 and 31 to the outside.
is there. According to this embodiment, one laser light source is used.
Reference beam branch R using the
A single laser interferometer displacement meter
Wear. That is, a reference laser for emitting a two-frequency laser beam to the outside.
A laser light extraction unit. This reference laser beam
Receives the optical beat of the two-frequency light emitted and output from the extraction unit.
A reference receiver 62 that performs light-to-photoelectric conversion is provided.
You. Then, in the signal processing unit 5 of the embodiment of FIG.
The output of the reference receiver 62 is used in place of the illumination output unit 56.
Input reference beat signal to generate reference signal
A counter 63 is provided. Provides a constant reference signal
Instead of the reference constant output unit 56,
The reference counter 63 for generating the reference signal
Thus, the oscillation frequency difference (f 1−fTwo)But
Even if it fluctuates depending on environmental conditions, the fluctuating oscillation frequency
Number difference (f1−fTwo) Is separately detected and subtracted.
It is possible to always take out the correct value of Δf
It works.

【0024】図4を参照して第3の実施例を説明する。
第3の実施例は、図3の第2の実施例において第2の平
面ミラー32をも半透過ミラー30と同等の半透過ミラ
ーに置換し、ここから反時計廻りCCWレーザ光および
時計廻りCWレーザ光の一部を取り出して容易に他の1
系統のレーザ干渉計型変位計を構成する実施例である。
参照用カウンタ63は複数系統のレーザ干渉計型変位計
に共通に使用されている。
A third embodiment will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, the second plane mirror 32 in the second embodiment of FIG. 3 is also replaced with a semi-transmissive mirror equivalent to the semi-transmissive mirror 30, and the counterclockwise CCW laser light and the clockwise CW Take out part of the laser light and easily
It is an example which comprises a laser interferometer type displacement meter of the system.
The reference counter 63 is commonly used by a plurality of laser interferometer type displacement meters.

【0025】この発明のレーザ干渉計型変位計のレーザ
光源として、左右両廻り光の発振周波数モードを異にし
たリングレーザ共振器が一般的に使用することができる
が、実用的には波長6238A゜のHe−Neレーザ
で、共振器長20〜30cmのリングレーザ共振器を使
用するのが好適である。
As the laser light source of the laser interferometer-type displacement meter of the present invention, a ring laser resonator having different oscillation frequency modes for both left and right circling lights can be generally used. It is preferable to use a ring laser resonator having a resonator length of 20 to 30 cm in the He-Ne laser of ゜.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、光源としてリングレーザ共振器を使用し、その放電
電流を制御することにより2周波レーザ光を発生する構
成を採用するものである。これにより、形状構造が大型
重装備であって、取り付け固定にも複雑な構成を必要と
する周波数分離に要するマグネットを使用することな
く、容易に2周波レーザ光を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a configuration is employed in which a ring laser resonator is used as a light source and a two-frequency laser beam is generated by controlling the discharge current. . Thus, a two-frequency laser beam can be easily obtained without using a magnet which is a large-sized heavy equipment having a complicated structure for mounting and fixing and which requires frequency separation.

【0027】そして、光源としてリングレーザ共振器を
採用することにより、1個のリングレーザ共振器から容
易に複数系統のレーザ干渉計型変位計を構成することが
できて、より安価なレーザ干渉計型変位計を構成するこ
とができる。これにより、リングレーザ共振器より成る
1個の光源で、複数の変位検出体の変位を同時に測定す
る変位計を提供することができる。また、従来のマイケ
ルソン型干渉計は参照光ブランチ、ビート検出ブラン
チ、変位検出ブランチが突出して空間利用上不便であっ
たが、光源としてリングレーザ共振器を採用するこの発
明のレーザ干渉計型変位計はこれら突出ブランチを有せ
ず、全体をコンパクトに構成することができる。
By employing a ring laser resonator as a light source, a plurality of systems of laser interferometer-type displacement meters can be easily constructed from one ring laser resonator, and a more inexpensive laser interferometer can be used. A type displacement meter can be configured. Accordingly, it is possible to provide a displacement meter that simultaneously measures the displacements of a plurality of displacement detectors with one light source including a ring laser resonator. Further, the conventional Michelson interferometer is inconvenient in terms of space utilization because the reference beam branch, the beat detection branch, and the displacement detection branch protrude, but the laser interferometer type displacement of the present invention employing a ring laser resonator as a light source. The meter does not have these protruding branches and can be made compact as a whole.

【0028】更に、リングレーザ共振器は偏光状態の一
致する2周波の光束を出射する光源であるので、従来例
において必要とされた周波数フィルタ、偏光ビームスプ
リッタ、偏光無依存ビームスプリッタを不要にすると共
に、直交偏波間の重畳成分をミキシングポラライザで抽
出する必要があって光量の半分しか信号検出に利用でき
なかった不利を改善し、光源が供給する全光量を利用し
て、SN比を向上させることができる。
Further, since the ring laser resonator is a light source which emits a light beam of two frequencies having the same polarization state, it eliminates the need for a frequency filter, a polarization beam splitter, and a polarization independent beam splitter required in the conventional example. At the same time, it is necessary to extract a superposition component between orthogonal polarizations by a mixing polarizer, and only half of the light amount can be used for signal detection. This improves the disadvantage, and improves the SN ratio by using the entire light amount supplied by the light source. be able to.

【0029】また、光源の2周波数の差異の設定を可変
にすることは従来のゼーマンレーザにおいては不可能で
あったが、測定対象である変位検出体の運動速度の領
域、使用環境等による雑音のスペクトラムに対応して、
CCWレーザ光およびCWレーザ光のポンピング電流に
差を設けることにより光源周波数差を適宜に設定するこ
とができる。そして、この発明は、以上の通りの構成を
採用することにより、変位検出体の運動速度の領域に応
じて好適にレーザ光の発振周波数差(f1 −f2 )を可
変に設定することができることにより、変位検出体の運
動速度に依存することなく検出精度の高い変位測定を実
施することができる。
Although it is impossible with a conventional Zeeman laser to make the setting of the difference between the two frequencies of the light source variable, the noise due to the region of the movement speed of the displacement detector to be measured, the use environment, etc. Corresponding to the spectrum of
By providing a difference between the pumping currents of the CCW laser light and the CW laser light, the light source frequency difference can be appropriately set. According to the present invention, by adopting the above-described configuration, the oscillation frequency difference (f 1 −f 2 ) of the laser light can be variably set suitably in accordance with the region of the movement speed of the displacement detection body. By doing so, displacement measurement with high detection accuracy can be performed without depending on the movement speed of the displacement detection body.

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

【図1】2周波リングレーザ光源を説明する図。FIG. 1 illustrates a two-frequency ring laser light source.

【図2】実施例を説明する図。FIG. 2 illustrates an embodiment.

【図3】第2の実施例を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a second embodiment.

【図4】第3の実施例を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a third embodiment.

【図5】従来例を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2周波レーザ光源 10 リングレーザ共振器 11 環状光路 12 周波レーザ光源 21 第1の偏光無依存ビームスプリッタ 22 第2の偏光無依存ビームスプリッタ 23 偏光ビームスプリッタ 24 第1の陽極 25 第2の陽極 26 高圧電源 3 陰極 30 半透過ミラー 31 第1の平面ミラー 32 第2の平面ミラー 34 コーナーキューブ型プリズム 36 光検出器 37 光透過性基板 38 f1 周波数フィルタ 39 f2 周波数フィルタ 41 ミラー 42 変位検出ミラー 5 信号処理部 51 出力用ミキシングポラライザ 52 出力用レシーバ 53 出力用カウンタ 54 減算器 55 積算器 56 参照用定出力部 61 参照用ミキシングポラライザ 62 参照用レシーバ 63 参照用カウンタDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 2 frequency laser light source 10 Ring laser resonator 11 Ring optical path 12 Frequency laser light source 21 1st polarization independent beam splitter 22 2nd polarization independent beam splitter 23 Polarized beam splitter 24 1st anode 25 2nd anode 26 High voltage power supply 3 Cathode 30 Semi-transmissive mirror 31 First plane mirror 32 Second plane mirror 34 Corner cube prism 36 Photodetector 37 Light transmissive substrate 38 f 1 frequency filter 39 f 2 frequency filter 41 mirror 42 Displacement detection mirror 5 Signal Processing Unit 51 Output Mixing Polarizer 52 Output Receiver 53 Output Counter 54 Subtractor 55 Integrator 56 Reference Constant Output Unit 61 Reference Mixing Polarizer 62 Reference Receiver 63 Reference Counter

フロントページの続き Fターム(参考) 2F064 AA01 BB05 CC04 FF02 GG16 GG22 HH00 JJ05 JJ11 2F065 AA02 AA06 BB25 BB29 DD03 FF51 GG04 HH04 HH13 JJ00 LL00 LL02 QQ25 QQ27 QQ51Continued on the front page F term (reference) 2F064 AA01 BB05 CC04 FF02 GG16 GG22 HH00 JJ05 JJ11 2F065 AA02 AA06 BB25 BB29 DD03 FF51 GG04 HH04 HH13 JJ00 LL00 LL02 QQ25 QQ27 QQ51

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラスのブロック内に閉じた環状光路を
形成し、環状光路に沿って少なくとも1枚の半透過ミラ
ーを含む3枚以上のミラーを設置して反時計廻りCCW
レーザ光および時計廻りCWレーザ光を環状光路に沿っ
て伝播させるレーザ共振器を構成し、半透過ミラーより
成るレーザ光取り出し部を介して互いに周波数を異にす
る反時計廻りCCWレーザ光および時計廻りCWレーザ
光を外部へ出射するリングレーザ共振器を2周波リング
レーザ光源として具備し、 変位検出体に取り付けられ、2周波リングレーザ光源か
らレーザ光取り出し部を介して外部へ出射される2周波
レーザ光の内の一方のレーザ光を受光反射し、レーザ光
取り出し部に帰還させる変位検出ミラーを具備し、 変位検出ミラーから帰還した帰還光のレーザ光取り出し
部における反射光と、レーザ光取り出し部から外部へ出
射される2周波レーザ光の内の他方のレーザ光を重畳し
て形成される光ビートを検出信号として受光して光電変
換する出力用レシーバを具備し、 出力用レシーバの受光電気信号を処理して、変位検出ミ
ラーの運動による帰還光のドップラ偏移に基づいて変位
検出体の変位を示す信号を生成出力する信号処理部を具
備することを特徴とするレーザ干渉計型変位計。
1. A closed annular optical path is formed in a block of glass, and three or more mirrors including at least one semi-transmissive mirror are installed along the annular optical path to provide a counterclockwise CCW.
A counterclockwise CCW laser beam and a clockwise clockwise laser beam that constitute a laser resonator that propagates a laser beam and a clockwise CW laser beam along an annular optical path and have different frequencies from each other via a laser beam extraction unit composed of a semi-transmissive mirror. A ring laser resonator that emits CW laser light to the outside is provided as a two-frequency ring laser light source, is attached to a displacement detector, and is emitted from the two-frequency ring laser light source to the outside via a laser light extraction unit. It has a displacement detection mirror that receives and reflects one of the laser beams out of the light and feeds it back to the laser beam take-out unit. An optical beat formed by superimposing the other laser light of the two-frequency laser light emitted outside is received as a detection signal. A signal for processing the received light signal of the output receiver and generating and outputting a signal indicating the displacement of the displacement detection object based on the Doppler shift of the feedback light due to the movement of the displacement detection mirror. A laser interferometer type displacement meter comprising a processing unit.
【請求項2】 請求項1に記載されるレーザ干渉計型変
位計において、 2周波リングレーザ光源のレーザ光取り出し部は半透過
ミラーとその表面に貼り合わされた光透過性基板より成
り、 変位検出ミラーをコーナーキューブ型プリズムにより構
成したことを特徴とするレーザ干渉計型変位計。
2. The laser interferometer-type displacement meter according to claim 1, wherein the laser light extraction portion of the two-frequency ring laser light source comprises a semi-transmissive mirror and a light-transmissive substrate bonded to a surface of the semi-transparent mirror. A laser interferometer-type displacement meter, wherein the mirror is formed by a corner cube type prism.
【請求項3】 請求項1および請求項2の内の何れかに
記載されるレーザ干渉計型変位計において、 レーザ光取り出し部、変位検出ミラー、出力用レシー
バ、および信号処理部より成る組を複数組具備したこと
を特徴とするレーザ干渉計型変位計。
3. The laser interferometer-type displacement meter according to claim 1, wherein a set including a laser light extraction unit, a displacement detection mirror, an output receiver, and a signal processing unit is provided. A laser interferometer-type displacement meter comprising a plurality of sets.
【請求項4】 請求項1ないし請求項3の内の何れかに
記載されるレーザ干渉計型変位計において、 信号処理部は、出力用レシーバの出力する電気信号を入
力して変位を積算カウントする出力用カウンタと、参照
用定出力部と、出力用カウンタの出力と参照用定出力部
の出力とを入力してドップラ偏移を得る減算器と、ドッ
プラ偏移を積算して変位を検出する積算器より成ること
を特徴とするレーザ干渉計型変位計。
4. The laser interferometer-type displacement meter according to claim 1, wherein the signal processor receives an electric signal output from the output receiver and counts the displacement. Output counter, reference constant output unit, subtractor that receives the output of the output counter and the output of the reference constant output unit to obtain Doppler shift, and detects displacement by integrating Doppler shift A laser interferometer-type displacement meter, comprising:
【請求項5】 請求項1ないし請求項3の内の何れかに
記載されるレーザ干渉計型変位計において、 2周波レーザ光を外部へ出射する参照用レーザ光取り出
し部を具備し、 2周波光の光ビートを受光して光電変換する参照用レシ
ーバを具備し、 信号処理部は、更に、参照用レシーバの出力する電気信
号を入力する参照用カウンタを有するものであることを
特徴とするレーザ干渉計型変位計。
5. The laser interferometer-type displacement meter according to claim 1, further comprising: a reference laser light extraction unit that emits a two-frequency laser beam to the outside; A laser comprising: a reference receiver that receives a light beat of light and performs photoelectric conversion; and the signal processing unit further includes a reference counter that inputs an electric signal output from the reference receiver. Interferometer type displacement meter.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5の内の何れかに
記載されるレーザ干渉計型変位計において、 2周波リングレーザ光源は、互いに反対廻りに伝播する
反時計廻りCCWレーザ光および時計廻りCWレーザ光
のそれぞれを発振する2個の陽極とこれらに共通の1個
の陰極より成るHe−Neレーザ光源を有し、 2個の陽極には互いに大きさを異にする電流を注入し、
He−Neガスのラングミュア流を生起して2周波レー
ザ光の発振周波数に差異を生ぜしめることを特徴とする
レーザ干渉計型変位計。
6. The laser interferometer-type displacement meter according to claim 1, wherein the two-frequency ring laser light source and the clockwise counterclockwise CCW laser light propagate counterclockwise. It has a He-Ne laser light source consisting of two anodes oscillating each of the circulating CW laser light and one cathode common to them, and injects currents of different sizes into the two anodes. ,
A laser interferometer-type displacement meter characterized by generating a Langmuir flow of He-Ne gas to cause a difference in the oscillation frequency of a two-frequency laser beam.
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