JP2985487B2 - 光波干渉計 - Google Patents
光波干渉計Info
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- JP2985487B2 JP2985487B2 JP4077398A JP7739892A JP2985487B2 JP 2985487 B2 JP2985487 B2 JP 2985487B2 JP 4077398 A JP4077398 A JP 4077398A JP 7739892 A JP7739892 A JP 7739892A JP 2985487 B2 JP2985487 B2 JP 2985487B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平面鏡を対象とする光
波干渉計に関し、特に、光学系を簡素化し、信号光への
ノイズ光の混入を避けるようにした装置に関する。
波干渉計に関し、特に、光学系を簡素化し、信号光への
ノイズ光の混入を避けるようにした装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような平面鏡を用いた光波干渉計の
従来例としては、図３に示すような構成があった。図３
において、１は偏光シアプレートであり、この偏光シア
プレート１には、それぞれ偏光ビームスプリッタ用コー
ティングが施された面（以下、Ｐ面という）とミラーコ
ーティングが施された面（以下、Ｍ面という）と無反射
コーティングが施された面（以下、ＡＲ面という）が形
成されている。２は１／２波長板、３は偏光ビームスプ
リッタ、４はキューブコーナー、５は１／４波長板、６
は参照用ミラー、７は測定用ミラーである。
従来例としては、図３に示すような構成があった。図３
において、１は偏光シアプレートであり、この偏光シア
プレート１には、それぞれ偏光ビームスプリッタ用コー
ティングが施された面（以下、Ｐ面という）とミラーコ
ーティングが施された面（以下、Ｍ面という）と無反射
コーティングが施された面（以下、ＡＲ面という）が形
成されている。２は１／２波長板、３は偏光ビームスプ
リッタ、４はキューブコーナー、５は１／４波長板、６
は参照用ミラー、７は測定用ミラーである。
【０００３】このような構成において、図示しない光源
から出射した光は、偏光シアプレート１のＡＲ面を通過
して、Ｐ面で２つに分波される。一方（点線）は、Ｐ面
で反射され、Ｍ面で反射された後、ＡＲ面を介して、偏
光シアプレート１から出射される。出射光は、１／２波
長板２，偏光ビームスプリッタ３，１／４波長板５を順
次通過して、参照用ミラー６で反射され、再び１／４波
長板５を通過する。この時、偏波面が変わり、偏光ビー
ムスプリッタ３で反射される。反射光は、キューブコー
ナー４，偏光ビームスプリッタ３で順次反射され、１／
４波長板５を通過して、参照用ミラー６で反射され、再
び１／４波長板５を通過する。この時、偏波面が変わ
り、偏光ビームスプリッタ３を通過して、偏光シアプレ
ート１のＰ面に入射される。他方（実線）は、Ｐ面を透
過して、偏光ビームスプリッタ３，１／４波長板５を順
次通過して、測定用ミラー７で反射され、再び１／４波
長板５を通過する。この時、偏波面が変わり、偏光ビー
ムスプリッタ３で反射される。反射光は、キューブコー
ナー４，偏光ビームスプリッタ３で順次反射され、１／
４波長板５を通過して、測定用ミラー７で反射され、再
び１／４波長板５を通過する。この時、偏波面が変わ
り、偏光ビームスプリッタ３を通過して、１／２波長板
２を経て、再び偏光シアプレート１のＡＲ面に入射さ
れ、Ｍ面を介してＰ面で、点線の光と合波され、ＡＲ面
から出射された後、図示しない光検出器上で干渉する。
から出射した光は、偏光シアプレート１のＡＲ面を通過
して、Ｐ面で２つに分波される。一方（点線）は、Ｐ面
で反射され、Ｍ面で反射された後、ＡＲ面を介して、偏
光シアプレート１から出射される。出射光は、１／２波
長板２，偏光ビームスプリッタ３，１／４波長板５を順
次通過して、参照用ミラー６で反射され、再び１／４波
長板５を通過する。この時、偏波面が変わり、偏光ビー
ムスプリッタ３で反射される。反射光は、キューブコー
ナー４，偏光ビームスプリッタ３で順次反射され、１／
４波長板５を通過して、参照用ミラー６で反射され、再
び１／４波長板５を通過する。この時、偏波面が変わ
り、偏光ビームスプリッタ３を通過して、偏光シアプレ
ート１のＰ面に入射される。他方（実線）は、Ｐ面を透
過して、偏光ビームスプリッタ３，１／４波長板５を順
次通過して、測定用ミラー７で反射され、再び１／４波
長板５を通過する。この時、偏波面が変わり、偏光ビー
ムスプリッタ３で反射される。反射光は、キューブコー
ナー４，偏光ビームスプリッタ３で順次反射され、１／
４波長板５を通過して、測定用ミラー７で反射され、再
び１／４波長板５を通過する。この時、偏波面が変わ
り、偏光ビームスプリッタ３を通過して、１／２波長板
２を経て、再び偏光シアプレート１のＡＲ面に入射さ
れ、Ｍ面を介してＰ面で、点線の光と合波され、ＡＲ面
から出射された後、図示しない光検出器上で干渉する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に示すような光波干渉計では、偏光面の違いを利
用して、分波・合波を行っているため、偏光やコーティ
ングの不完全性により、意図しない方向への透過や反射
が発生して、ノイズ光となる。また、偏光ビームスプリ
ッタやキューブコーナーの入出射面は、ビームと垂直な
面となるため、無反射コーティングを施しても、反射光
を完全に無くすことができないため、ノイズ光が発生す
る。したがって、得られる干渉信号には歪が多く発生す
るため、高精度の干渉計測ができなかった。
来技術に示すような光波干渉計では、偏光面の違いを利
用して、分波・合波を行っているため、偏光やコーティ
ングの不完全性により、意図しない方向への透過や反射
が発生して、ノイズ光となる。また、偏光ビームスプリ
ッタやキューブコーナーの入出射面は、ビームと垂直な
面となるため、無反射コーティングを施しても、反射光
を完全に無くすことができないため、ノイズ光が発生す
る。したがって、得られる干渉信号には歪が多く発生す
るため、高精度の干渉計測ができなかった。
【０００５】本発明は、上記従来技術の課題を踏まえて
成されたものであり、光学系を簡素化することにより、
ノイズ光の発生を低減し、より歪の少ない干渉信号が得
られ、高精度の干渉計測を行える光波干渉計を提供する
ことを目的としたものである。
成されたものであり、光学系を簡素化することにより、
ノイズ光の発生を低減し、より歪の少ない干渉信号が得
られ、高精度の干渉計測を行える光波干渉計を提供する
ことを目的としたものである。
【０００６】
【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、レーザ光源と、このレーザ光源の出
力光が入射される反射面が平行に配置された２面の平面
鏡で構成される差動型平面鏡と、この差動型平面鏡から
の反射光の光路を入射光の光路と分離するための光学部
品と、前記反射光を集光するための集光レンズと、この
集光レンズにより集光された光が入射される光ファイバ
とを備え、前記レーザ光源からの出射光を前記２面の平
面鏡にまたがるように垂直に入射し、各々の平面鏡から
の反射光が前記光ファイバ中で干渉する構成としたこと
を特徴とする。また、前記差動型平面鏡からの反射光の
光路を入射光の光路と分離するための光学部品の代わり
にファイバカプラを用い、前記レーザ光源の出力光を光
ファイバに入射し、前記ファイバカプラを通過した後、
前記光ファイバから出射させ、前記集光レンズを介して
前記差動型平面鏡に入射する構成としたことを特徴とす
る。さらに、前記光ファイバの片側または両側端面を斜
めに研磨したことを特徴とする。
の本発明の構成は、レーザ光源と、このレーザ光源の出
力光が入射される反射面が平行に配置された２面の平面
鏡で構成される差動型平面鏡と、この差動型平面鏡から
の反射光の光路を入射光の光路と分離するための光学部
品と、前記反射光を集光するための集光レンズと、この
集光レンズにより集光された光が入射される光ファイバ
とを備え、前記レーザ光源からの出射光を前記２面の平
面鏡にまたがるように垂直に入射し、各々の平面鏡から
の反射光が前記光ファイバ中で干渉する構成としたこと
を特徴とする。また、前記差動型平面鏡からの反射光の
光路を入射光の光路と分離するための光学部品の代わり
にファイバカプラを用い、前記レーザ光源の出力光を光
ファイバに入射し、前記ファイバカプラを通過した後、
前記光ファイバから出射させ、前記集光レンズを介して
前記差動型平面鏡に入射する構成としたことを特徴とす
る。さらに、前記光ファイバの片側または両側端面を斜
めに研磨したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】分波や合波に偏光面の違いを利用しておらず、
また、光学部品の垂直入射面を少なくした構成としてい
るため、ノイズ光の発生を低減できる。
また、光学部品の垂直入射面を少なくした構成としてい
るため、ノイズ光の発生を低減できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明の光波干渉計の一実施例を示す構成図であ
る。図１において、１１はレーザ光源、１５は反射面が
平行に配置された２面の平面鏡１３，１４で構成された
差動型平面鏡であり、平面鏡１４は光軸方向に移動可能
とされている。１２は差動型平面鏡１５からの反射光の
光路を入射光の光路と分離するためのハーフミラー、１
６は差動型平面鏡１５からの反射光を集光するための集
光レンズ、１７は集光された光が入射する光ファイバ、
１８は光検出器である。
１は本発明の光波干渉計の一実施例を示す構成図であ
る。図１において、１１はレーザ光源、１５は反射面が
平行に配置された２面の平面鏡１３，１４で構成された
差動型平面鏡であり、平面鏡１４は光軸方向に移動可能
とされている。１２は差動型平面鏡１５からの反射光の
光路を入射光の光路と分離するためのハーフミラー、１
６は差動型平面鏡１５からの反射光を集光するための集
光レンズ、１７は集光された光が入射する光ファイバ、
１８は光検出器である。
【０００９】このような構成において、レーザ光源１１
から出射された光は、ハーフミラー１２で反射され、平
行に配置された２面の平面鏡で構成される差動型平面鏡
１５に垂直に入射され、反射される。差動型反射鏡１５
で反射された光は、入射光と同一光路を逆方向に伝搬す
るが、ハーフミラー１２を透過する光を用いることによ
り、入射光と分離できる。ハーフミラー１２を透過した
光は、集光レンズ１６で集光され、光ファイバ１７に入
射する。差動型平面鏡１５の平面鏡１３，１４で反射し
た光は、空間を伝搬中は、１本のビーム中で空間的に分
離されているが、光ファイバ７中で合波され干渉する。
干渉した光は、光ファイバ７から出射した後、光検出器
８で検出され、電気信号に変換される。この光検出器８
で検出される干渉信号は、差動型平面鏡１５の平面鏡１
３，１４の面間距離に応じたものとなる。
から出射された光は、ハーフミラー１２で反射され、平
行に配置された２面の平面鏡で構成される差動型平面鏡
１５に垂直に入射され、反射される。差動型反射鏡１５
で反射された光は、入射光と同一光路を逆方向に伝搬す
るが、ハーフミラー１２を透過する光を用いることによ
り、入射光と分離できる。ハーフミラー１２を透過した
光は、集光レンズ１６で集光され、光ファイバ１７に入
射する。差動型平面鏡１５の平面鏡１３，１４で反射し
た光は、空間を伝搬中は、１本のビーム中で空間的に分
離されているが、光ファイバ７中で合波され干渉する。
干渉した光は、光ファイバ７から出射した後、光検出器
８で検出され、電気信号に変換される。この光検出器８
で検出される干渉信号は、差動型平面鏡１５の平面鏡１
３，１４の面間距離に応じたものとなる。
【００１０】図２は本発明の光波干渉計の他の実施例を
示す構成図である。なお、図２において図１と同一要素
には同一符号を付して重複する説明は省略する。図２と
図１との相違点は、差動型平面鏡１５からの反射光の光
路を入射光の光路と分離するためのハーフミラー１２の
代わりにファイバカプラ１９を用い、また、レーザ光源
１１の出力光を光ファイバ１７に入射する構成としてい
る点である。このような構成において、レーザ光源１１
から出射した光は、光ファイバ１７に入射され、ファイ
バカプラ１９を通過した後、光ファイバ１７から出射す
る。光ファイバ１７から出射した光は、集光レンズ１６
で平行光とされ、差動型平面鏡１５に垂直入射し、反射
される。反射光は、集光レンズ１６で集光され、光ファ
イバ１７に入射し、干渉する。干渉した光は、ファイバ
カプラ１９で分岐され、光検出器１８で検出される。
示す構成図である。なお、図２において図１と同一要素
には同一符号を付して重複する説明は省略する。図２と
図１との相違点は、差動型平面鏡１５からの反射光の光
路を入射光の光路と分離するためのハーフミラー１２の
代わりにファイバカプラ１９を用い、また、レーザ光源
１１の出力光を光ファイバ１７に入射する構成としてい
る点である。このような構成において、レーザ光源１１
から出射した光は、光ファイバ１７に入射され、ファイ
バカプラ１９を通過した後、光ファイバ１７から出射す
る。光ファイバ１７から出射した光は、集光レンズ１６
で平行光とされ、差動型平面鏡１５に垂直入射し、反射
される。反射光は、集光レンズ１６で集光され、光ファ
イバ１７に入射し、干渉する。干渉した光は、ファイバ
カプラ１９で分岐され、光検出器１８で検出される。
【００１１】このような構成の場合、差動型平面鏡１５
への入射光と、差動型平面鏡１５からの反射光は、光フ
ァイバ１７と集光レンズ１６を共用できるため、光軸調
整を容易とすることができる。
への入射光と、差動型平面鏡１５からの反射光は、光フ
ァイバ１７と集光レンズ１６を共用できるため、光軸調
整を容易とすることができる。
【００１２】なお、上記実施例において、光ファイバ１
７の片側または両側端面を斜めに研磨する構成としても
良く、この場合、光ファイバから光が出射する際に、光
ファイバ端面での反射による光ファイバ内への戻り光を
低減することができ、戻り光により発生する出力歪を防
止することができる。
７の片側または両側端面を斜めに研磨する構成としても
良く、この場合、光ファイバから光が出射する際に、光
ファイバ端面での反射による光ファイバ内への戻り光を
低減することができ、戻り光により発生する出力歪を防
止することができる。
【００１３】
【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、分波や合波に偏光面の違いを利
用しておらず、また、光学部品の垂直入射面を少なくし
た構成としているため、ノイズ光の発生を低減でき、高
精度の干渉計測を行える光波干渉計を実現できる。
うに、本発明によれば、分波や合波に偏光面の違いを利
用しておらず、また、光学部品の垂直入射面を少なくし
た構成としているため、ノイズ光の発生を低減でき、高
精度の干渉計測を行える光波干渉計を実現できる。
【図１】本発明の光波干渉計の一実施例を示す構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の光波干渉計の他の実施例を示す構成図
である。
である。
【図３】光波干渉計の従来例である。
１１ レーザ光源 １２ ハーフミラー １３，１４ 平面鏡 １５ 差動型平面鏡 １６ 集光レンズ １７ 光ファイバ １８ 光検出器 １９ ファイバカプラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小杉 泰仁 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 昭58−137710（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−505050（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 9/00 - 11/30 102
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光源と、このレーザ光源の出力光
が入射される反射面が平行に配置された２面の平面鏡で
構成される差動型平面鏡と、この差動型平面鏡からの反
射光の光路を入射光の光路と分離するための光学部品
と、前記反射光を集光するための集光レンズと、この集
光レンズにより集光された光が入射される光ファイバと
を備え、 前記レーザ光源からの出射光を前記２面の平面鏡にまた
がるように垂直に入射し、各々の平面鏡からの反射光が
前記光ファイバ中で干渉する構成としたことを特徴とす
る光波干渉計。 - 【請求項２】 請求項１記載の光波干渉計において、 前記差動型平面鏡からの反射光の光路を入射光の光路と
分離するための光学部品の代わりにファイバカプラを用
い、前記レーザ光源の出力光を光ファイバに入射し、前
記ファイバカプラを通過した後、前記光ファイバから出
射させ、前記集光レンズを介して前記差動型平面鏡に入
射する構成としたことを特徴とする光波干渉計。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の光波干渉計にお
いて、 前記光ファイバの片側または両側端面を斜めに研磨した
ことを特徴とする光波干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077398A JP2985487B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 光波干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077398A JP2985487B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 光波干渉計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05280923A JPH05280923A (ja) | 1993-10-29 |
| JP2985487B2 true JP2985487B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=13632794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4077398A Expired - Fee Related JP2985487B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 光波干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2985487B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4077398A patent/JP2985487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05280923A (ja) | 1993-10-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
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