JP2687631B2 - アブソリュート測長器の干渉信号処理方法 - Google Patents
アブソリュート測長器の干渉信号処理方法Info
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- JP2687631B2 JP2687631B2 JP1294310A JP29431089A JP2687631B2 JP 2687631 B2 JP2687631 B2 JP 2687631B2 JP 1294310 A JP1294310 A JP 1294310A JP 29431089 A JP29431089 A JP 29431089A JP 2687631 B2 JP2687631 B2 JP 2687631B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、波長（周波数）可変光源を用いてアブソリ
ュートな測長を行う場合の干渉縞数の計数方法の改善に
関するものである。
ュートな測長を行う場合の干渉縞数の計数方法の改善に
関するものである。
＜従来の技術＞ 従来、波長（周波数）可変光源を用いてアブソリュー
トな測長を行う場合に、光源としては、ファブリペロー
タイプのレーザダイオードを用いて、駆動電流を変動さ
せた時のモードホップ間における連続した波長の変動を
使用してきた。この方法では、駆動電流の変化に対して
の波長の変化はリニアである。これに対して近年開発の
進められている波長可変レーザダイオード（以下、単に
波長可変LDという）を使用すると、周波数（波長）の変
化量を10倍から100倍にも大きくとれるので、測長精度
を向上させることができるという利点を持っている。
トな測長を行う場合に、光源としては、ファブリペロー
タイプのレーザダイオードを用いて、駆動電流を変動さ
せた時のモードホップ間における連続した波長の変動を
使用してきた。この方法では、駆動電流の変化に対して
の波長の変化はリニアである。これに対して近年開発の
進められている波長可変レーザダイオード（以下、単に
波長可変LDという）を使用すると、周波数（波長）の変
化量を10倍から100倍にも大きくとれるので、測長精度
を向上させることができるという利点を持っている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら上記従来技術に示す波長可変LDを用いて
アブソリュートな測長を行う場合、波長変化用の電流
（以下、単に同調電流という）の変化に対する波長の変
化が、第９図に示すようにリニアでないため、干渉縞数
の計数時、干渉縞の周期間隔が波長に応じて変化するの
で、時間軸上で端数部の時間から端数を測定しようとす
ると誤差が発生してしまい、絶対長を高精度に求めるこ
とができないという課題があった。
アブソリュートな測長を行う場合、波長変化用の電流
（以下、単に同調電流という）の変化に対する波長の変
化が、第９図に示すようにリニアでないため、干渉縞数
の計数時、干渉縞の周期間隔が波長に応じて変化するの
で、時間軸上で端数部の時間から端数を測定しようとす
ると誤差が発生してしまい、絶対長を高精度に求めるこ
とができないという課題があった。
本発明は、上記従来技術の課題を踏まえてなされたも
のであり、波長の変化が時間に対してリニアでない波長
（周波数）可変光源を用いて高精度な絶対長を求めるこ
とができるアブソリュート測長器の干渉信号処理方法を
提供することを目的としたものである。
のであり、波長の変化が時間に対してリニアでない波長
（周波数）可変光源を用いて高精度な絶対長を求めるこ
とができるアブソリュート測長器の干渉信号処理方法を
提供することを目的としたものである。
＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決するための本発明の構成は、波長可変
光源あるいは周波数可変光源を用いたマイケルソン形の
干渉計を利用したアブソリュート測長器において、前記
光源の周波数を連続かつ単調に変化させた時に発生した
干渉信号の包絡線を求めて、周波数の異なる２点での干
渉信号の値と、その時点での上下の包絡線の間隔との比
から得られる干渉縞数の端数部と、干渉信号の極大値又
は極小値の個数から得られる干渉縞数の整数部を加算し
て全干渉縞数を求めることにより、前記マイケルソン形
の干渉計の両反射鏡間の光路長差を求めるようにしたこ
とを特徴とするものである。
光源あるいは周波数可変光源を用いたマイケルソン形の
干渉計を利用したアブソリュート測長器において、前記
光源の周波数を連続かつ単調に変化させた時に発生した
干渉信号の包絡線を求めて、周波数の異なる２点での干
渉信号の値と、その時点での上下の包絡線の間隔との比
から得られる干渉縞数の端数部と、干渉信号の極大値又
は極小値の個数から得られる干渉縞数の整数部を加算し
て全干渉縞数を求めることにより、前記マイケルソン形
の干渉計の両反射鏡間の光路長差を求めるようにしたこ
とを特徴とするものである。
＜作用＞ 本発明によると、波長（周波数）可変光源の波長が時
間に対して直線的に変化しなくても精度良く干渉信号の
位相変化積分値を求めることができるので、高精度な絶
対測長を行うことができる。
間に対して直線的に変化しなくても精度良く干渉信号の
位相変化積分値を求めることができるので、高精度な絶
対測長を行うことができる。
＜実施例＞ 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は波長可変LDを用いたアブソリュート測長器の
一実施例を示す構成図である。
一実施例を示す構成図である。
第１図において、１は波長可変LDであり、駆動電流回
路２からの定電流を波長可変LD1の活性域に、又、同調
電流回路３からのノコギリ波状の同調電流を波長可変LD
1の回析格子部にそれぞれ流すことにより、連続して変
化する波長を繰返し発生することができる。４はペルチ
ェ素子であり、波長可変LD1を加熱または冷却すること
ができる。５は温度検出端であり、波長可変LD1の温度
を測定し、温度調節計６を介してペルチェ素子４へフィ
ードバックして、波長可変LD1の温度を一定に保つよう
にしている。７はコリメータレンズであり、波長可変LD
1の出射光がコリメートされ平行光とされる。８はアイ
ソレータであり、後述の干渉計からの反射光が波長可変
LD1に戻って、発振が不安定になるのを防いでいる。ア
イソレータ８を通った光は、ハーフミラー９で２つに分
岐される。反射光は、エタロン10に導かれる。波長可変
LD1の波長が変化した場合に、エタロン10の光路長で定
まる特定の波長毎に光がエタロン10を透過するので、そ
の透過光を集光レンズ11で集光して、光検出器12で検出
し、アンプ13で電気信号に変換する。一方、ハーフミラ
ー９の透過光は、ハーフミラー14で更に２つに分岐され
る。反射光は、光学系内でその位置を固定した直角プリ
ズム15で反射させて干渉計の参照光となる。ハーフミラ
ー14の透過光は、位置の測定対象である直角プリズム16
で反射させて干渉計の被験光となる。直角プリズム15、
16からの反射光は、ハーフミラー14で合波されて干渉信
号となり、集光レンズ17で集光して、光検出器18で検出
し、アンプ19で電気信号に変換される。
路２からの定電流を波長可変LD1の活性域に、又、同調
電流回路３からのノコギリ波状の同調電流を波長可変LD
1の回析格子部にそれぞれ流すことにより、連続して変
化する波長を繰返し発生することができる。４はペルチ
ェ素子であり、波長可変LD1を加熱または冷却すること
ができる。５は温度検出端であり、波長可変LD1の温度
を測定し、温度調節計６を介してペルチェ素子４へフィ
ードバックして、波長可変LD1の温度を一定に保つよう
にしている。７はコリメータレンズであり、波長可変LD
1の出射光がコリメートされ平行光とされる。８はアイ
ソレータであり、後述の干渉計からの反射光が波長可変
LD1に戻って、発振が不安定になるのを防いでいる。ア
イソレータ８を通った光は、ハーフミラー９で２つに分
岐される。反射光は、エタロン10に導かれる。波長可変
LD1の波長が変化した場合に、エタロン10の光路長で定
まる特定の波長毎に光がエタロン10を透過するので、そ
の透過光を集光レンズ11で集光して、光検出器12で検出
し、アンプ13で電気信号に変換する。一方、ハーフミラ
ー９の透過光は、ハーフミラー14で更に２つに分岐され
る。反射光は、光学系内でその位置を固定した直角プリ
ズム15で反射させて干渉計の参照光となる。ハーフミラ
ー14の透過光は、位置の測定対象である直角プリズム16
で反射させて干渉計の被験光となる。直角プリズム15、
16からの反射光は、ハーフミラー14で合波されて干渉信
号となり、集光レンズ17で集光して、光検出器18で検出
し、アンプ19で電気信号に変換される。
ここで、第２図は第１図の装置から得られる電気信号
を示している。（イ）図は同調電流回路３から波長可変
LD1に流す同調電流と同じ変化をする電圧信号であり、
ノコギリ波状を呈している。（ロ）図はアンプ13で得ら
れるエタロン透過光信号である。エタロンは自身の光路
長で決まる一定のFSR（Free Spectral Range）毎の光の
波長（あるいは周波数）に対して透過率が高くなり、図
中、下に伸びたピークの間隔がその波長（あるいは周波
数）を示している。ただし、図では装置の回路の特性
上、マイナス側が透過光の存在を表している。（ハ）図
はアンプ19で得られる干渉計の出力信号である。ただ
し、図では装置の回路の特性上、マイナス側が干渉信号
の出ていることを示している。なお、干渉信号の振幅
は、同調電流回路３の同調電流によって変化する出射パ
ワーの変化と波長可変LD1のスペクトル線幅の変化によ
って、又、干渉信号の周波数は波長可変LD1の波長の変
化が直線状でないためにそれぞれ変調される。又、
（ロ）図及び（ハ）図において波が密になっている部分
は、（イ）図に示すノコギリ波が零レベルに戻すのを短
時間で行っているためであり、この部分は信号処理には
使用されない。
を示している。（イ）図は同調電流回路３から波長可変
LD1に流す同調電流と同じ変化をする電圧信号であり、
ノコギリ波状を呈している。（ロ）図はアンプ13で得ら
れるエタロン透過光信号である。エタロンは自身の光路
長で決まる一定のFSR（Free Spectral Range）毎の光の
波長（あるいは周波数）に対して透過率が高くなり、図
中、下に伸びたピークの間隔がその波長（あるいは周波
数）を示している。ただし、図では装置の回路の特性
上、マイナス側が透過光の存在を表している。（ハ）図
はアンプ19で得られる干渉計の出力信号である。ただ
し、図では装置の回路の特性上、マイナス側が干渉信号
の出ていることを示している。なお、干渉信号の振幅
は、同調電流回路３の同調電流によって変化する出射パ
ワーの変化と波長可変LD1のスペクトル線幅の変化によ
って、又、干渉信号の周波数は波長可変LD1の波長の変
化が直線状でないためにそれぞれ変調される。又、
（ロ）図及び（ハ）図において波が密になっている部分
は、（イ）図に示すノコギリ波が零レベルに戻すのを短
時間で行っているためであり、この部分は信号処理には
使用されない。
このような構成において、第３図に示す信号処理のア
ルゴリズムを用いて、以下に、本発明の干渉信号処理方
法を順次説明する。
ルゴリズムを用いて、以下に、本発明の干渉信号処理方
法を順次説明する。
（１）第２図（イ）に示す同調電流と同じ変化をする電
圧信号において、同調電流回路３の同調電流が或値とな
る点（図中、Ｔ点）をデータ読込開始のトリガに用い
て、アンプ13及び19からそれぞれエタロン透過光信号と
干渉信号を一定時間毎にＮ個取り込み、A/D変換して数
値データとして保持する。
圧信号において、同調電流回路３の同調電流が或値とな
る点（図中、Ｔ点）をデータ読込開始のトリガに用い
て、アンプ13及び19からそれぞれエタロン透過光信号と
干渉信号を一定時間毎にＮ個取り込み、A/D変換して数
値データとして保持する。
（２）第２図（ロ）に示すエタロン透過光信号におい
て、同調電流に対する波長可変LD1の周波数特性から予
めわかっている周波数可変範囲をエタロンのFSRで除算
した商ｋに１を加えた個数（この実施例では、０、１、
２、……、ｋ）の極小点（M0、M1、M2、……、Mk）の時
刻（Ｎ個のデータ中の何個目か）を求める。
て、同調電流に対する波長可変LD1の周波数特性から予
めわかっている周波数可変範囲をエタロンのFSRで除算
した商ｋに１を加えた個数（この実施例では、０、１、
２、……、ｋ）の極小点（M0、M1、M2、……、Mk）の時
刻（Ｎ個のデータ中の何個目か）を求める。
（３）第２図（ハ）に示す干渉信号において、エタロン
透過光信号の極小点M0→Mkの時刻の間にある極大点P0→
Plの時刻と極小点V0→Vmの時刻を求める。
透過光信号の極小点M0→Mkの時刻の間にある極大点P0→
Plの時刻と極小点V0→Vmの時刻を求める。
（４）極大点P0→Plの時刻とその時刻に対する干渉信号
の値を用いて最小自乗法により、極大点を結ぶ線形近似
式を求めて包絡線を得る。なお、線形近似式の次数は極
大点の個数によって決定する。ただし、波長可変LD1の
周波数特性から上限を決めておく。
の値を用いて最小自乗法により、極大点を結ぶ線形近似
式を求めて包絡線を得る。なお、線形近似式の次数は極
大点の個数によって決定する。ただし、波長可変LD1の
周波数特性から上限を決めておく。
時刻ｔにおける線形近似式の値（ｙ）を ｙ＝Ｐ（ｔ） … と示す。（第４図参照） （５）上記（４）項と同様に極小点V0→Vmの時刻におい
て、極小点を結ぶ線形近似式を包絡線を得る。
て、極小点を結ぶ線形近似式を包絡線を得る。
時刻ｔにおける線形近似式の値を ｙ＝Ｖ（ｔ） … と示す。（第４図参照） （６）干渉信号の値が極大点P0より時間的に前であり、
前記式及び式から得られる仮想的な零レベル ｙ＝Ｚ（ｔ）＝（Ｐ（ｔ）＋Ｖ（ｔ））/2 … と極大点P0と最も近くで交わる点をZ0とする。（第４図
参照）この時、エタロン透過光信号の最初の極小点M0の
時刻から点Z0の時刻までの干渉信号の位相変化θpre
は、極小点M0の時刻をtMO、時刻tMOにおける干渉信号の
値をｇ（tMO）とすると、極大点P0が極小点V0より時間
的に前にある場合は、第５図（イ）に示すように、 θpre［rad］＝−sin-1［｛ｇ（tMO）−Ｚ（tMO）｝／
｛Ｐ（tMO）−Ｚ（tMO）｝］ … 又、極小点V0が極大点P0より時間的に前にある場合は、
第５図（ロ）に示すように、 θpre［rad］＝π＋sin-1［｛ｇ（tMO）−Ｚ（tMO）｝
／｛Ｐ（tMO）−Ｚ（tMO）｝］ … でそれぞれ表すことができる。ただし、sin−１で得ら
れるθの値は、−π/2≦θ≦π/2の範囲となる。
前記式及び式から得られる仮想的な零レベル ｙ＝Ｚ（ｔ）＝（Ｐ（ｔ）＋Ｖ（ｔ））/2 … と極大点P0と最も近くで交わる点をZ0とする。（第４図
参照）この時、エタロン透過光信号の最初の極小点M0の
時刻から点Z0の時刻までの干渉信号の位相変化θpre
は、極小点M0の時刻をtMO、時刻tMOにおける干渉信号の
値をｇ（tMO）とすると、極大点P0が極小点V0より時間
的に前にある場合は、第５図（イ）に示すように、 θpre［rad］＝−sin-1［｛ｇ（tMO）−Ｚ（tMO）｝／
｛Ｐ（tMO）−Ｚ（tMO）｝］ … 又、極小点V0が極大点P0より時間的に前にある場合は、
第５図（ロ）に示すように、 θpre［rad］＝π＋sin-1［｛ｇ（tMO）−Ｚ（tMO）｝
／｛Ｐ（tMO）−Ｚ（tMO）｝］ … でそれぞれ表すことができる。ただし、sin−１で得ら
れるθの値は、−π/2≦θ≦π/2の範囲となる。
（７）干渉信号の値が極大点Plより時間的に後ろであっ
て、極大点Plと最も近くでｙ＝＝ｇ（ｔ）の傾きが正の
状態で、前記式及び式から得られる仮想的な零レベ
ル（前記式）と交わる点をZl+1とする。（第６図参
照）この時、エタロン透過光信号のｋ番目の極小点Mkの
時刻から点Zl+1の時刻までの干渉信号の位相変化θpost
は、極小点Mkの時刻をtMk、時刻tMkにおける干渉信号の
値をｇ（tMk）とすると、極大点Plが極小点Vmより時間
的に前にある場合は、第７図（イ）に示すように、 θpost［rad］＝sin-1［｛ｇ（tMk）−Ｚ（tMk）｝／
｛Ｐ（tMk）−Ｚ（tMk）｝］ … 又、極小点Vmが極大点Plより時間的に前にある場合は、
第７図（ロ）に示すように、 θpost［rad］＝−π−sin-1［｛ｇ（tMk）−Ｚ（tM
k）｝／｛Ｐ（tMk）−Ｚ（tMk）｝］ … でそれぞれ表すことができる。
て、極大点Plと最も近くでｙ＝＝ｇ（ｔ）の傾きが正の
状態で、前記式及び式から得られる仮想的な零レベ
ル（前記式）と交わる点をZl+1とする。（第６図参
照）この時、エタロン透過光信号のｋ番目の極小点Mkの
時刻から点Zl+1の時刻までの干渉信号の位相変化θpost
は、極小点Mkの時刻をtMk、時刻tMkにおける干渉信号の
値をｇ（tMk）とすると、極大点Plが極小点Vmより時間
的に前にある場合は、第７図（イ）に示すように、 θpost［rad］＝sin-1［｛ｇ（tMk）−Ｚ（tMk）｝／
｛Ｐ（tMk）−Ｚ（tMk）｝］ … 又、極小点Vmが極大点Plより時間的に前にある場合は、
第７図（ロ）に示すように、 θpost［rad］＝−π−sin-1［｛ｇ（tMk）−Ｚ（tM
k）｝／｛Ｐ（tMk）−Ｚ（tMk）｝］ … でそれぞれ表すことができる。
（８）極大点M0からMkの時刻の間における干渉信号の位
相変化の積分値θaiiを求める。上記（６）項及び
（７）項で求めた位相変化θpreとθpostは、点Z0と点Z
l+1をそれぞれ基準にした場合の位相の端数分であるか
ら、位相変化の積分値θaiiは、次式で求められる。
相変化の積分値θaiiを求める。上記（６）項及び
（７）項で求めた位相変化θpreとθpostは、点Z0と点Z
l+1をそれぞれ基準にした場合の位相の端数分であるか
ら、位相変化の積分値θaiiは、次式で求められる。
θaii［rad］＝２π×（ｌ＋１）＋θpre＋θpost … （９）上記（８）項で求めた位相変化の積分値θaiiか
ら干渉計の絶対長（光路長差）ΔＬを求める。ΔＬは次
式で求められる。
ら干渉計の絶対長（光路長差）ΔＬを求める。ΔＬは次
式で求められる。
ΔＬ＝ｃ×θaii/4π×Δν×ｋ×Nair … ただし、c:真空中での光速 Δν：エタロンのFSR（周波数） Nair:空気屈折率 である。
以上が本発明に係わるアブソリュート測長器の干渉信
号処理方法であるが、ここで、第８図に測長結果の具体
例を示す。
号処理方法であるが、ここで、第８図に測長結果の具体
例を示す。
エタロンのFSR（Δν）を5GHz、周波数可変範囲をエ
タロンのFSRで除算した商（ｋ）を８とすると、干渉縞
の１周期は、 ΔＬ＝３×1011×２π／（４π×５×109×８×1.000
3）＝3.75mm となる。第８図（イ）より直線性誤差（基準長10mmと60
mmの２点を結んだ直線からの測定値の誤差）は、（ロ）
図より30μｍであるので、干渉縞端数部の計数精度は、 0.03/3.75＝0.008＝1/125 したがって、干渉縞の１周期を1/125の精度で読み取れ
ていることになる。
タロンのFSRで除算した商（ｋ）を８とすると、干渉縞
の１周期は、 ΔＬ＝３×1011×２π／（４π×５×109×８×1.000
3）＝3.75mm となる。第８図（イ）より直線性誤差（基準長10mmと60
mmの２点を結んだ直線からの測定値の誤差）は、（ロ）
図より30μｍであるので、干渉縞端数部の計数精度は、 0.03/3.75＝0.008＝1/125 したがって、干渉縞の１周期を1/125の精度で読み取れ
ていることになる。
なお、波長（周波数）可変光源を使用したアブソリュ
ート測長器の構成は、第１図の構成に限るものではな
く、波長（周波数）可変光源の出射光をエタロン及び干
渉計に導く構成とされたものであれば良く、又、一定の
周波数または波長間隔で信号を発生する装置はエタロン
に限るものではなく、ガスの吸収セル等を用いても良
い。更に、第１図において、ハーフミラー14と直角プリ
ズム15の間に1/8波長板を、ハーフミラー14と集光レン
ズ17との間に偏光ビームスプリッタを配置させ、偏光ビ
ームスプリッタの透過光と反射光の間の位相を90°ずら
して両信号を測定することにより、干渉縞端数測定時の
アークサイン計算誤差を減少させることもできる。
ート測長器の構成は、第１図の構成に限るものではな
く、波長（周波数）可変光源の出射光をエタロン及び干
渉計に導く構成とされたものであれば良く、又、一定の
周波数または波長間隔で信号を発生する装置はエタロン
に限るものではなく、ガスの吸収セル等を用いても良
い。更に、第１図において、ハーフミラー14と直角プリ
ズム15の間に1/8波長板を、ハーフミラー14と集光レン
ズ17との間に偏光ビームスプリッタを配置させ、偏光ビ
ームスプリッタの透過光と反射光の間の位相を90°ずら
して両信号を測定することにより、干渉縞端数測定時の
アークサイン計算誤差を減少させることもできる。
＜発明の効果＞ 以上、実施例と共に具体的に説明したように、本発明
によれば、波長（周波数）可変光源の波長が時間に対し
て直線的に変化しなくても精度良く干渉信号の位相変化
積分値を求めることができるので、絶対長を高精度に求
めることができる。又、包絡線による振幅を求めてから
位相を計算しているので、出射パワーが波長と共に変化
しても包絡線による計算で補正することができる。更
に、光路長差が短いと干渉信号の干渉縞数が少なく、周
波数としては低くなるため、装置の回路上は交流結合を
することが難しくなるが、本発明の包絡線による方法に
よれば、直流結合でも良く周波数が低くてもさしつかえ
ない。又、精密な測長では、特定の周波数における位相
から波長内内挿によって測長を行うが、本発明ではエタ
ロン透過光信号の極小点M0又はMkでの位相の計算値をそ
のまま使用することができる等の利点を持つアブソリュ
ート測長器の干渉信号処理方法を実現することができ
る。
によれば、波長（周波数）可変光源の波長が時間に対し
て直線的に変化しなくても精度良く干渉信号の位相変化
積分値を求めることができるので、絶対長を高精度に求
めることができる。又、包絡線による振幅を求めてから
位相を計算しているので、出射パワーが波長と共に変化
しても包絡線による計算で補正することができる。更
に、光路長差が短いと干渉信号の干渉縞数が少なく、周
波数としては低くなるため、装置の回路上は交流結合を
することが難しくなるが、本発明の包絡線による方法に
よれば、直流結合でも良く周波数が低くてもさしつかえ
ない。又、精密な測長では、特定の周波数における位相
から波長内内挿によって測長を行うが、本発明ではエタ
ロン透過光信号の極小点M0又はMkでの位相の計算値をそ
のまま使用することができる等の利点を持つアブソリュ
ート測長器の干渉信号処理方法を実現することができ
る。
第１図は波長可変LDを用いたアブソリュート測長器の一
実施例を示す構成図、第２図は第１図の装置から得られ
る電気信号を示す図、第３図は本発明に係わるアブソリ
ュート測長器の干渉信号処理方法を説明するための信号
処理のアルゴリズム、第４図及び第６図は第１図の装置
から得られる干渉信号の極大点P0→Pl及び極小点V0→Vm
を結ぶ線形近似式（包絡線）を示す図、第５図及び第７
図はエタロン透過光信号の極小点M0及びMkにおける位相
を求める説明のための図、第８図は本発明による測長結
果の具体例を示す図、第９図は波長可変LDにおける同調
電流と波長及び出射パワーの関係を示す図である。 １……波長可変レーザダイオード、２……駆動電流回
路、３……同調電流回路、４……ペルチェ素子、５……
温度検出端、６……温度調節計、７……コリメータレン
ズ、８……アイソレータ、９、14……ハーフミラー、10
……エタロン、11、17……集光レンズ、12、18……光検
出器、13、19……アンプ、15、16……直角プリズム。
実施例を示す構成図、第２図は第１図の装置から得られ
る電気信号を示す図、第３図は本発明に係わるアブソリ
ュート測長器の干渉信号処理方法を説明するための信号
処理のアルゴリズム、第４図及び第６図は第１図の装置
から得られる干渉信号の極大点P0→Pl及び極小点V0→Vm
を結ぶ線形近似式（包絡線）を示す図、第５図及び第７
図はエタロン透過光信号の極小点M0及びMkにおける位相
を求める説明のための図、第８図は本発明による測長結
果の具体例を示す図、第９図は波長可変LDにおける同調
電流と波長及び出射パワーの関係を示す図である。 １……波長可変レーザダイオード、２……駆動電流回
路、３……同調電流回路、４……ペルチェ素子、５……
温度検出端、６……温度調節計、７……コリメータレン
ズ、８……アイソレータ、９、14……ハーフミラー、10
……エタロン、11、17……集光レンズ、12、18……光検
出器、13、19……アンプ、15、16……直角プリズム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小宮 伸二 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横 河電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−276002（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−167610（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】波長可変光源あるいは周波数可変光源を用
いたマイケルソン形の干渉計を利用したアブソリュート
測長器において、前記光源の周波数を連続かつ単調に変
化させた時に発生した干渉信号の包絡線を求めて、周波
数の異なる２点での干渉信号の値と、その時点での上下
の包絡線の間隔との比から得られる干渉縞数の端数部
と、干渉信号の極大値又は極小値の個数から得られる干
渉縞数の整数部を加算して全干渉縞数を求めることによ
り、前記マイケルソン形の干渉計の両反射鏡間の光路長
差を求めるようにしたことを特徴とするアブソリュート
測長器の干渉信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294310A JP2687631B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | アブソリュート測長器の干渉信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1294310A JP2687631B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | アブソリュート測長器の干渉信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03154801A JPH03154801A (ja) | 1991-07-02 |
| JP2687631B2 true JP2687631B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17806041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1294310A Expired - Fee Related JP2687631B2 (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | アブソリュート測長器の干渉信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2687631B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009054592A1 (de) * | 2009-12-14 | 2011-06-16 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Positionsmesseinrichtung |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1294310A patent/JP2687631B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03154801A (ja) | 1991-07-02 |
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