JP4524431B2

JP4524431B2 - 光ファイバ光学系による干渉計、及びそのためのビーム結合ユニット及び操作器システム。

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Publication number: JP4524431B2
Application number: JP2002237572A
Authority: JP
Inventors: マーク・ティモシー・サリバン; キャロル・ジェイ・コービル; ポール・ゼラベディアン; ケリー・ディー・バッグウェル; デビッド・エイチ・キッテル
Original assignee: Agilent Technologies Inc
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2022-08-16
Also published as: US20050008322A1; US20050008298A1; TW579436B; JP2003161602A; EP1286133A2; US20050270542A1; US7009710B2; US7116871B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ光学系による光ビームの直接の結合に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ビームを結合することは、光学システムに多くの利点を提供する。特にビームは、全体のビーム強さを増加するため、又は異なった特性の成分を有する合成ビームを構成するために結合することができる。合成ビームの１つの例は、直交する偏光を有する周波数成分を含むヘテロダインビームを利用する２周波数干渉計にある。これらのヘテロダインビームは、異なった周波数及び直交する偏光を有する２つの入力ビームから構成することができる。結合前にそれぞれの入力ビームを分離して取扱うことは、個々の偏光成分によって、成分ビームの他の特性を区別するべく操作することを可能にする。
【０００３】
光学システムは、１つ又は複数の源から入力ビームを合成ビームに結合するビーム結合器に入力ビームを伝送するために光ファイバを利用することができる。光ファイバからの光の良好な結合は、光ファイバからから出射されるビームの精密な制御を必要とする。光ファイバからの光を制御するための１つの古典的なアプローチは、光ファイバが光をコリメータに向けるように、ファイバ保持器内に光ファイバを剛体的に取付けることにある。コリメータから出る光は平行であり、コリメータの固定された軸に沿って向けられる。光ファイバからのビームのこのコリメーションは、市場で供給可能な操作器によって達成される。このような操作器は、典型的に２つの方向（ｘ及びｙ）における光ファイバの並進がコリメータの光軸に光ファイバを整列することを可能にし、このコリメータは分離して操作器上にあっても、又はなくてもよい。その代わりにファイバ光ファイバケーブルアセンブリは、予備整列コリメータ終端によって得ることができる。これは、光ファイバケーブルアセンブリから直接コリメーションされた出力を提供する。
【０００４】
光ファイバからのコリメーションされたビームは、ビーム結合器にコリメーションされた光ビームを向けるビーム方向付け光学系に送られる。ビーム方向付け光学系のための光機械的ビーム操作器は、ビーム結合器から出るときに、ビームがコリニアであるように、ビーム結合器から出る光ビームの経路を制御する。
【０００５】
図１は、光ファイバ１１０及び１１５が遠隔源（図示せず）から光ビームを供給する伝統的な光学システム１００を示している。コリメータ１２０及び１２５は、それぞれの光ファイバ１２０及び１２５から出る光を平行ビーム１３０及び１３５にする。
【０００６】
ビーム１３０は窓１４０を通過し、且つビーム結合器１６０に入る前に、ミラー１５０から反射する。窓１４０の配向は、窓１４０におけるビーム１３０の屈折を制御し、且つビーム１３０の伝搬方向に対して垂直な平面内におけるビーム１３０の並進を可能にする。ミラー１５０の配向は、ミラー１５０からの反射の後のビーム１３０の方向を制御する。従って窓１４０及びミラー１５０の配向の調節は、ビーム結合器１６０へのビーム１３０の経路を調節するために、４つの自由度を有する（すなわち２つの軸に沿った並進、及び２つの軸の回りの回転）。
【０００７】
同様にミラー１４５及び１５５の調節は、ビーム結合器１６０へのビーム１３５の経路を制御するために、４つの自由度を提供する。
【０００８】
図１においてビーム結合器１６０は、ビームスプリッタ立方体である。ビーム結合器１６０を通るビーム１３０の部分及びビーム結合器１６０において反射されるビーム１３５の部分は、結合して、結合ビーム１７０を形成する。窓１４０及びミラー１４５、１５０及び１５５の配向を制御する操作器は、ビーム１３０及び１３５の経路を調節して、結合器１６０が、ビームを単一のコリニア結合ビーム１７０に結合するようにする。
【０００９】
図１のアプローチは、ミラー及び窓のような光学要素のための良好な品質の光機械的ビーム操作器の供給能力のために、通常利用される。このアプローチの欠点は、組合せのためにビーム１３０及び１３５を精密に位置決めするために必要な比較的多数の光機械的部品にある。特にシステム１００は、コリメータ１２０及び１２５のための２つのファイバ／コリメータ操作器、及び窓１４０及びミラー１４５、１５０及び１５５のための４つのビーム操作器を必要とする。これらそれぞれの部品に関連して、その固有の不正確さ及び不安定さが存在する。更にそれぞれの追加的な部品は、ビーム結合ユニットの全体的な容積及びコストに加わる。
【００１０】
光ファイバからのビームを取扱う代案のアプローチは、光ファイバからのビームの位置と角度を調節し且つ保持するために、単一モード光ファイバ整列器を利用する。米国特許第５，２８２，３９３号明細書は、単一モード光ファイバ整列器の例を記載している。２つ又はそれ以上の光ファイバのためのこのような整列器は、所望の経路に沿って向けられたコリメーションされたビームを発生することができる。これらのファイバ光学整列器の欠点は、これら整列器の機械的な複雑さのため、比較的大きな寸法となり、コスト高で、長期支持安定性の面で不確実である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、従来の技術における欠点を除去した、初めに述べたような光ファイバによる光ビームの直接の結合手段を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの様相によれば、ビーム結合ユニットは、光ファイバケーブルアセンブリのためのコリメータを精密操作器上に取付け、この操作器がコリメーションされたビームの方向を制御する。コリメータ／操作器は、光ビームの経路の制御において２つの自由度を提供し、且つビームのかじ取りを行なうミラー又は窓に対する要求を減少する。このことは、光ファイバからのビームを受信し且つ操作するときに、必要なビーム操作器の数を大幅に減少させることを可能にし、且つビーム結合ユニットの寸法を減少する。
【００１３】
本発明の他の特徴によれば、光ファイバケーブルアセンブリの取付けのための操作器は、調節ねじ及び接線方向たわみ部によって取付けられた２つの板を含む。２つの板及びたわみ部は、材料の単一の片から機械加工することができる。光ファイバケーブルアセンブリのための取付け範囲の回りに対称的に配置された３つの調節ねじは、３つの点において板の分離を制御し、且つこのようにして光ファイバケーブルアセンブリが取付けられた板の配向又は平面を制御する。調節ねじは、光ファイバケーブルアセンブリのピッチング及びヨーイングを制御する際にマイクロラジアンの精度を可能にするために差動ねじであることができる。
【００１４】
本発明の別の様相によれば、干渉計は、異なった周波数を有する分離した２つのビームを発生するために、２周波数のレーザ、ビームスプリッタ、及び１つ又は複数の音響光学変調器（ＡＯＭ）を利用する。２周波数レーザは、ビームスプリッタが周波数成分を容易に分離することを可能にする異なった偏光を有する周波数成分を有するヘテロダインビームを提供する。この時、ＡＯＭは、分離したビームの間の周波数の分離を増加することができる。結果として生じるビームは、分離した光ファイバを介してビーム結合器ユニットに送ることができ、この結合器ユニットは、分離したビームを、干渉計光学系において利用するためのヘテロダインビームに再結合する。
【００１５】
本発明の１つの特定の実施形態は、レーザ、ビームスプリッタ、１つ又は複数のＡＯＭ、及び干渉計光学系を含む干渉計である。レーザは、ヘテロダインビームを発生するために、ゼーマン分割を利用することができ、四分の一波長板のような光学要素は、ヘテロダインビームの２つの周波数成分の円偏光を直交する直線偏光に変換することができる。ビームスプリッタは、ヘテロダインビームを異なった周波数を有する分離したビームに分割するために、直線偏光における相違を利用し、且つ分離したビームの経路内におけるＡＯＭは、分離したビームの周波数の間の相違を増加する。従って干渉計は、ゼーマン分割レーザの周波数安定度及びＡＯＭが提供する増強された周波数分離から利得を取得する。光ファイバは、分離したビームをビーム結合ユニットに運び、レーザのような熱源は、敏感な干渉計光学系から離される。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、干渉計又はその他の何らかの光学システムにおいて利用するためのビーム結合ユニットである。ビーム結合ユニットは、ビーム結合器、光ファイバケーブルアセンブリ、及び操作器を含む。ビーム結合器は、逆に多重入力ビームを受信し且つ組合せたビームを出力するために使われる偏光ビームスプリッタ又は複屈折ビームスプリッタであることができる。結合のためにビーム結合ユニットに第１のビームを運ぶ光ファイバケーブルアセンブリは、操作器に取付けられている。操作器は、第１のファイバ光ファイバケーブルアセンブリから出る際の第１のビームの方向を制御するために調節することができ、且つ第１の操作器の調節は、ビーム結合器における第１のビームの入射角を制御する。特に操作器は、ビーム結合器に直接ビームを方向付けることができ、並進窓を介してビーム結合器に方向付けることができ、或いは固定の光学要素を介してビーム結合器に方向付けることかできる。
【００１７】
本発明のこの実施形態の典型的な構成において、ビーム結合器ユニットに第２のビームを運ぶ第２のファイバ光ファイバケーブルアセンブリは、第２の操作器に取付けられている。第２の操作器は、第１のファイバ光ファイバケーブルアセンブリから出る際の第２のビームの方向を制御することによって、ビーム結合器における第２のビームの入射角を制御するための調節をすることができる。
【００１８】
本発明の更に他の実施形態は、第１の板、第２の板、及び複数の点において、例えば３つの点において板の分離を制御するアクチュエータを含む操作器システムである。それぞれの操作器は、第１の板における空洞内に係止するねじ切りされた球及び第２の板における空洞内に係止する別のねじ切りされた球内にはまるねじであることができる。アクチュエータは、手動で又は自動的に動作することができる。アクチュエータの調節は、第１の板に対して相対的な第２の板の配向を制御し、且つ典型的に第２の板及び第２の板上に取付けられたファイバ光ファイバケーブルアセンブリのような要素のピッチング及びヨーイングを制御する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの様相によれば、２周波数干渉計は、ヘテロダインビームを発生するためにゼーマン分割を有するレーザを利用し、ヘテロダインビームを分離した単色ビームに分割するために偏光ビームスプリッタを利用し、且つ単色ビームの間の周波数差を増加するために１つ又は複数のＡＯＭを利用する。従って干渉計は、急速に移動する対象物を測定するために大きな周波数差を有することができ、且つゼーマン分割が提供する周波数安定度を維持することができる。光ファイバは、ビーム結合ユニットにビームを運ぶことができ、このビーム結合ユニットは、干渉計光学系において利用するために、単色ビームを組合せビームに再結合する。ファイバ光学系の利用は、レーザ及びＡＯＭを干渉計光学系から離すことを可能にし、これにより、レーザ及びＡＯＭが干渉計光学系の熱環境に影響を及ぼさないようにする。分離したファイバにおいて分離したビームを送ることは、偏光成分の間の漏話を防止する。
【００２０】
本発明の別の様相によれば、ビーム方向付け光機械的システムは、光ファイバから出るコリメーションされたビームの方向を調節する操作器と光ファイバのためのコリメータを結合する。ビーム結合器への入力ビームを制御するビーム方向付けシステムにおいて、それぞれのコリメータ／操作器は、ビームを、直接ビーム結合器に向け、又は窓を介してビーム結合器に向けるように配置することができる。その結果生じるシステムは、更にわずかな要素しか持たず、このシステムは、安定性を改善し、且つ複雑さとコストを減少する。ビームの方向付けは、２周波数干渉計を含むがこれに限定するわけではない種々の光学システムにおいて提供することができる。
【００２１】
図２は、本発明の１つの実施形態による干渉計システム２００のブロック図を示している。干渉計システム２００は、レーザ２１０、四分の一波長板２１５、コーティングされた偏光ビームスプリッタ２２０、音響光学変調器（ＡＯＭ）２３０及び２３５、光ファイバ２５０及び２５５、ビーム結合ユニット２６０、及び干渉計光学系２９０を含む。
【００２２】
レーザ２１０及び四分の一波長板２１５は、直交する直線偏光を有する別個の２つの周波数成分を有するヘテロダインビームの源として作用する。レーザ２１０の例としての実施例は、ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社から供給可能なモデル５５１７Ｄのような市販で供給可能なＨｅ−Ｎｅレーザであり、これは、同じレーザ空洞内に２つの周波数成分を発生するために、ゼーマン分割を利用している。このようなゼーマン分割は、周波数ｆ１’及びｆ２’及びほぼ２ＭＨｚの周波数差ｆ２’−ｆ１’を有する周波数成分を有するヘテロダインビームを発生することができる。２つの周波数成分は、反対の円偏光を有し、且つ四分の一波長板２１５は、周波数成分が直交する直線偏光を有するように、周波数成分の偏光を変更する。
【００２３】
偏光ビームスプリッタ２２０は、２つの周波数成分を分離する。偏光ビームスプリッタ２２０は、市販で供給可能な高品質ビームスプリッタであることができ、このビームスプリッタは、透過ビームにおける一方の直線偏光及び反射ビームにおける直交する直線偏光に対して大きな消光比を提供する。偏光ビームスプリッタ２２０は、例えば一方の直線偏光を反射し且つ直交する直線偏光を反射するために薄膜コーティングを利用したコーティング偏光ビームであることができる。その代わりに偏光ビームスプリッタ２２０は、異なった偏光を有するビームを分離するために方解石のような複屈折材料の特性を利用する複屈折光学要素であることができる。
【００２４】
コーティングした偏光ビームスプリッタを利用する場合、消光比は、最前の結果及びもっともきれいな周波数成分の分離を提供するヨーイング角に偏光ビームスプリッタ２２０を回転することによって改善することができる。従って入力ビームは、一般にコーティングされた偏光ビームスプリッタの入口面に対して垂直ではない。その全体について引用によりここに組込まれる“ＡｌｉｇｎｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄＦｏｒＯｐｔｉｍｉｚｉｎｇＥｘｔｉｎｃｔｉｏｎＲａｔｉｏｓＯｆＣｏａｔｅｄＰｏｌａｒｉｚｉｎｇＢｅａｍＳｐｌｉｔｔｅｒｓ”と題する米国出願番号第０９／９３３６３２号なる本願と共に出願した米国特許出願は、更に２つの周波数成分の分離における特性を最大にするためにコーティングされた偏光ビームスプリッタを整列することを記載している。
【００２５】
図示した実施形態において、低い方の周波数成分は、コーティングされたＰＢＳ２２０がＡＯＭ２３０に透過する偏光を有し、且つ高い方の周波数成分は、コーティングされたＰＢＳ２２０がＡＯＭ２３５に向かって反射する偏光を有する。ＡＯＭ２３０及び２３５は、異なった周波数（例えば８０ＭＨｚ及び８６ＭＨｚ）において動作し、且つ２つのビームの周波数を更に分離するように２つのビームの周波数を変化する。ＡＯＭ２３０及び２３５からの出力ビームは、それぞれ周波数ｆ１＝ｆ１’＋８０ＭＨｚ及びｆ２＝ｆ２’＋８６ＭＨｚを有し、これらは、ほぼ８ＭＨｚ離れている。更に広い周波数の分離は、干渉計システム２００が更に急速に移動する対象物を正確に測定することを可能にする。
【００２６】
図２の実施形態は、比較可能な周波数（例えば８０及び８６ＭＨｚ）において動作する２つのＡＯＭ２３０及び２３５を利用する。このことは、分離した２つのビームにおける光学経路及び影響を更に比較可能にするという利点を有する。追加的にどちらのＡＯＭも、比較的わずかな量だけ周波数差を増加するために、低い周波数（例えば６ＭＨｚ）において動作する必要がない。しかしながら、本発明の他の実施形態は、一方のビームの周波数をシフトし且つそれにより周波数差を増加するために、単一のＡＯＭを利用することができる。
【００２７】
レンズ２４０及び２４５は、それぞれ分離した偏光保存光ファイバ２５０及び２５５内に分離したビームを集束する。本発明の例としての実施形態において、偏光保存光ファイバ２５０及び２５５は、コーニング社又はフジクラアメリカ社から供給可能な“パンダ型”ＰＭファイバのような市販で供給可能な光ファイバである。ある種の用途において、光ファイバ２５０及び２５５は、バルクヘッド又はその他の固定物を横断することができる。偏光保存ファイバ２５０及び２５５は、分離したビームをビーム結合ユニット２６０に引渡し、このビーム結合ユニットは、２つのビームをビーム結合器２７０に向ける。
【００２８】
光ファイバ２５０及び２５５の利用は、レーザ２１０及びＡＯＭ２３０及び２３５を干渉計光学系２９０から離して取付けることを可能にする。従ってレーザ２１０及びＡＯＭ２３０及び２３５において発生される熱は、干渉計光学系２９０の熱環境を妨害しない。追加的にレーザ２１０及びＡＯＭ２３０及び２３５は、干渉計光学系２９０に対して相対的に固定された位置を持つ必要がなく、これらは、測定される対象物の近くに制限された利用可能な空間を有する用途において、重要な利点を提供することができる。
【００２９】
ビーム結合ユニット２６０は、共線出力ビームＣＯｕｔを形成するようにビーム結合器２７０内において組合せるために光ファイバ２５０及び２５５からの入力ビームＩＮＲ及びＩＮＴを整列する。ビーム結合器２７０は、逆に利用されるコーティングされたＰＢＳであることができる。他の実施形態においてビーム結合器２７０は、方解石のような複屈折材料からなる。“ＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔＢｅａｍＣｏｍｂｉｎｅｒｓＦｏｒＰｏｌａｒｉｚｅｄＢｅａｍｓＩｎＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｓ”と題する米国出願番号第０９／９３３６３２号なる米国特許出願は、複屈折材料からなるビーム結合器を記載しており、且つその全体において引用によりここに組込まれる。
【００３０】
結合されたビームＣＯｕｔは、干渉計光学系２９０の入力である。干渉計光学系２９０において、ビームスプリッタ２７５は、解析システム２８０にビームＣＯｕｔの一部を反射し、且つ解析システム２８０は、第１及び第２の基準ビームとしてビームスプリッタ２７５において反射された光の２つの周波数成分を利用する。結合されたビームＣＯｕｔの残りの部分は、偏光ビームスプリッタ２９２に入る前に、ビームエキスパンダ（図示せず）によって寸法を拡大される。
【００３１】
偏光ビームスプリッタ２９２は、基準反射器２９８の方に向けられた第３の基準ビームを形成するために１つの偏光（すなわち１つの周波数ビーム）を反射し、且つ測定される対象物に向けて測定ビームとして別の直線偏光（すなわち別の周波数）を透過する。干渉計光学系の他の変形において、偏光ビームスプリッタは、測定ビームを形成する成分を透過し、且つ基準ビームを形成する成分を反射する。
【００３２】
測定される対象物の運動は、測定ビームの周波数にドップラーシフトを引起こし、これは、解析システム２８０によって、第３の基準ビームと対象物から反射した後の測定ビームとの周波数の間の差に等しい周波数を有するビート信号を形成するように、第３の基準ビームと測定ビームを結合することによって測定される。ドップラー周波数シフトを正確に判定するために、このビート信号の周波数は、第１及び第２の基準ビームの結合から発生された基準ビート信号の周波数と比較することができる。解析システム２８０は、対象物の速度及び／又はその動いた距離を判定するために、ドップラー周波数シフトを解析する。
【００３３】
図３（ａ）は、ビーム結合ユニット２６０の実施形態のブロック図である。この実施形態においてビーム結合ユニット２６０は、基板（図示せず）、２つのコリメータ３２０及び３２５、コリメータ３２０及び３２５のための２つのマイクロラジアン操作器（図示せず）、２つの平行な窓３４０及び３４５、窓３４０及び３４５のための２つのミリラジアン操作器（図示せず）、ビーム結合器２７０Ａ、及びビーム結合器操作器（図示せず）を含んでいる。
【００３４】
光ファイバ２５０及び２５５は、それぞれのコリメータ３２０及び３２５に結合された単一モード偏光維持ファイバである。光ファイバ２５０又は２５５とコリメータ３２０又は３２５との結合は、ここではファイバ光ファイバケーブルアセンブリ（ＦＯＣＡ）と称する。それぞれのコリメータ３２０及び３２５から出る光ビーム３３０及び３３５は、コリメーションされており、且つ直線偏光を有する。
【００３５】
初期調節プロセスの間に、コリメータ３２０及び３２５は、コリメータ３２０及び３２５から出る２つのビームの直線偏光が互いに直交する所望の方向を有するまで、回転させられる。直線偏光が所望の方向を有するとき、コリメータ３２０及び３２５は、それぞれのマイクロラジアン操作器において固定される。
【００３６】
図示した実施形態においてすべての操作器は、固定された硬い基板に取付けることができる。１つの基板は、１つ、２つ又はそれ以上の結合されるビームを必要とするシステムのために、一方の側又は反対側に複数のビーム結合ユニットを収容することができる。従ってビーム結合ユニットは、多重ビーム構造のために積み重ねることができる。
【００３７】
マイクロラジアン操作器は、適当な入射角でビーム結合器２７０にビームを向けるために、コリメータ３２０及び３２５から出たビームの方向を制御する。それぞれのマイクロラジアン操作器は、ピッチング、ヨーイング及びピストンの調節を行なうことができるが、典型的にはコリメータ３２０及び３２５のピッチング及びヨーイングの調節だけが利用される。追加的にそれぞれのマイクロラジアン操作器は、窓３４０及び３４５の必要を回避するために、ビームの調節可能な並進を提供することができる。
【００３８】
コリメータ３２０及び３２５は、それぞれのマイクロラジアン操作器に剛体的に取付けられているが、一方光ファイバ２５０及び２５５は、それぞれのコリメータ３２０及び３２５の後に追従する。光ファイバ２５０及び２５５は、歪みを軽減するために適当な緩みを持って取付けることができる。従って操作器がピッチング又はヨーイングしたとき、ＦＯＣＡ全体がピッチング又はヨーイングし、且つ従ってＦＯＣＡから出るビームの方向が変化する。
【００３９】
ビーム結合ユニット２６０は窓３４０及び３４５を利用し、これらの窓は、それぞれのビーム３３０及び３３５を並進するために、平行な側面を有する光学品質のガラスである。（このような窓は、コリメータ３２０及び３２５のための操作器が目標点に対してビーム３３０及び３３５を並進することができる場合、本発明の実施形態において不要である。）それぞれの窓３４０及び３４５は、相応するコリメータ３２０又は３２５とビーム結合器２７０との間にあり、且つミリラジアン操作器に取付けられている。窓３４０は、窓３４０におけるビーム３３０の入射角に依存する量だけ、水平且つ／又は垂直にビーム３３０を並進する。同様に窓３４５は、窓３４５におけるビーム３３５の入射角に依存する量だけ、水平且つ／又は垂直にビーム３３５を並進する。ミリラジアン操作器は、窓３４０及び３４５の配向を制御し、且つそれによりビーム結合器２７０Ａに対して相対的なビーム３３０及び３３５の並進を制御する。
【００４０】
コリメータ３２０又は３２５のための操作器及び窓３４０又は３４５のための操作器の組合せは、ビーム３３０又は３３５の経路の調節に対して４つの自由度を提供する。コリメータ３２０及び３２５のための操作器は、マイクロラジアンの分解能を提供するが、一方窓３４０及び３４５のための操作器は、それより粗い（例えばミリラジアン）の分解能を利用することができる。このことは、コリメータ３２０及び３２５のための操作器がビームの方向を制御し、且つ角度における不正確が、ビーム結合器から離れるとともにますますビームを分離する結果になることがあるためである。これに対して並進における不正確は、ビームがビームの中心の間において固定のオフセットを有するようになるにすぎない。図１に示したような従来のビーム結合ユニットにおいて、ビームの角度に影響を及ぼすすべての操作器は、細かい分解能を必要とする。
【００４１】
一般に一方のビーム３３０又は３３５を並進するために、１つの窓３４０又は３４５及びそれに関連する操作器だけが必要である。例えば一方のＦＯＣＡのためのマイクロラジアン操作器は、ビーム３３０又は３３５を直接ビームスプリッタ２７０Ａに向け、且つ他方のビーム３３５又は３３０のためのミラーは、ビーム結合器２７０からの出力ビームが合成ビームＣＯｕｔのコリニアな部分であるように、ビームを並進する。しかしながら２つの窓及び操作器によって、両方のビームをビーム結合器２７０の所望の入射点に並進することができる。
【００４２】
一般にビーム結合器２７０は、逆に利用されるビームスプリッタであり、且つ干渉計２００の要求に従って選ばれるタイプのものである。図３（ａ）の実施形態においてビーム結合器２７０Ａは最適な特性のためにビーム結合器２７０Ａのヨーイング角度を調節することができる。図３（ｂ）は、ビーム結合器２７０Ｂが複屈折プリズムである本発明の実施形態を示している。特にビーム結合器２７０Ｂは、ロションプリズムであるが、ウラストン、コットン、又はグラン−トンプスンプリズムのような種々の複屈折プリズムを利用することもできる。このような偏光感応光学要素の利用は、このような要素が合成ビームＣＯｕｔから不所望な偏光を消去し又は分離するので、結合されたビームＣＯｕｔの偏光／周波数純度の浄化を援助する。
【００４３】
図３（ｂ）に示すビーム結合ユニット２６０の実施形態は、１つの入力ビーム３３０だけのための並進能力の利用も示している。この構成のために、整列プロセスは、マイクロラジアン操作器により入力ビーム３３０及び３３５の方向を調節し、且つビーム結合器２７０Ｂからのビームを出力する場合にビーム３３０及び３３５が重なり合うように、ビーム３３０を並進する。従って出力ビームは、ビーム３３５に依存する位置を有し、且つ入力ビーム３３５は、目標に対して並進することができない。しかしながら、光学窓３５０の調節は、目標位置に対して出力ビームを並進することができる。
【００４４】
図３（ａ）及び図３（ｂ）のビーム結合ユニット２６０は、ほとんど直接コリメータ３２０及び３２５からそれぞれのビーム結合器２７０Ａ及び２７０Ｂにビーム３３０及び３３５を方向付ける。従ってビーム結合ユニット２６０の寸法は、ＦＯＣＡとビーム結合器との間の必要な距離及び角度に依存している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されたビーム結合ユニットの更にコンパクトなバージョン変形は、固定のミラーを含むことができる（例えば自己調節部を持たない取付け部における）。
【００４５】
図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、ファイバ光ファイバケーブルアセンブリの取付けに適したマイクロラジアン操作器４００の実施形態のそれぞれ側面図、正面図及び底面図である。操作器４００は、底板４１０、固定板４２０、及びピッチング／ヨーイング板４３０を含む。図４（ｃ）に示すように、底板４１０は３つの足４１２を有し、これらの足は、操作器４００を光学システムに取付けたときに底板に接触する。ねじ４４４及び４４５は、底板４１０に固定の板４２０を取付ける。
【００４６】
３つの接線方向たわみ部４２５及び３つの差動ねじ４４１、４４２及び４４３は、固定の板４２０にピッチング／ヨーイング板４３０を取付ける。接線方向たわみ部４２５、ピッチング／ヨーイング板４３０及び固定板４１０は、すべて材料の同じ片から機械加工することができるので、接線方向たわみ部４２５、ピッチング／ヨーイング板４３０及び固定板４１０は、同じ連続的な構造の異なった位置であることができる。たわみ部４２５は、基本的にＳ形になっており、且つピッチング／ヨーイング板４３０と固定の板４２０との間の分離を変更する運動を可能にするように固定するために十分に薄い。しかし、たわみ部４２５は、板４２０及び４３０に対して垂直な軸の回りにおけるピッチング／ヨーイング板４３０の回転を防止するために、固定の板４２０に整列してピッチング／ヨーイング板４３０を維持する。
【００４７】
図４（ｂ）は、ファイバ光ファイバケーブルアセンブリ（図示せず）のためのピッチング／ヨーイング板４３０における取付け範囲４３２を示している。ピッチング／ヨーイング板４３０に形成された開口４３４は、光ケーブルを収容しており、且つ所定の位置にＦＯＣＡをクランプするために変形することができる。その代わりに又は追加的に、コリメータのための取付け構造は、コリメーションされたビームの方向がピッチング／ヨーイング板４３０の配向に依存するように、ピッチング／ヨーイング板４３０にＦＯＣＡを保持することができる。
【００４８】
差動ねじ４４１、４４２、４４３の調節は、ピッチング／ヨーイング板４３０の配向を制御し、且つ従ってＦＯＣＡから出るコリメーションされたビームの方向を制御する。特に差動ねじ４４２の調節は、コリメーションされたビームのピッチング角を変化することができ、且つ差動ねじ４４１と４４３の反対の調節は、コリメーションされたビームのヨーイング角を変化する。
【００４９】
それぞれの差動ねじ４４１、４４２または４４３は、１対のねじ切りされた球４５１と４６１、４５２と４６２又は４５３と４６３に向且つてばね負荷をかけられており、且つこの中にねじ込まれている。ねじ切りされた球４５１、４５２及び４５３は、固定の板４２０におけるそれぞれの円錐部内にあり、且つねじ切りされた球４６１、４６２及び４６３は、ピッチング／ヨーイング板４３０のそれぞれの円錐部内にある。（図４（ａ）に示すように、用語、球は、ここにおいて装置の表面の一部が球であることを表すために利用されており、完全な球を表すためではない。）球４５１、４５２及び４５３は、球４６１、４６２及び４６３のねじピッチとはわずかに異なったねじピッチを有し、且つそれぞれの差動ねじ４４１、４４２及び４４３は、球４５１、４５２及び４５３のねじピッチに合ったねじピッチを有する一方の端部、及び球４６１、４６２及び４６３のねじピッチに合ったねじピッチを有する反対の端部を有する。従ってねじ４４１、４４２及び４４３を回し、且つ関連するねじ切りされた球が定置のままである場合、板４２０と４３０との間の分離は、ねじピッチにおける差に依存する量だけ変化する。
【００５０】
それぞれの差動ねじ４５１、４５２又は４５３は、微調節モード及び粗調節モードを有する。微調節モードにおいて、ねじ切りされた球４５１、４５２、４５３、４６１、４６２及び４６３は、定置のままなので、回転は、ピッチング／ヨーイング板４３０を前記のように、ねじピッチにおける差に依存する量だけ動かす。差動ねじ４４１、４４２又は４４３におけるピン及び球４６１、４６２又は４６３における中子（ｔａｎｇ）は、粗調節モードを提供する。ピンが対応する中子に接触するように回されると、一方のねじ切りされた球４６１、４６２又は４６３は、ねじ４４１、４４２又は４４３と一緒に回転するので、ピッチング／ヨーイング板４３０の運動は、他方のねじ切りされた球４５１、４５２又は４５３のねじピッチに依存する。本発明の例としての実施形態において、粗調節モードは、ほぼ＋／−５度の比較的大きな角度調節範囲を可能にし、且つ微調節モードは、操作器４００にほぼ１マイクロラジアンの分解能を可能にする。
【００５１】
差動ねじ４４１、４４２及び４４３は、手動で又はアクチュエータによって駆動することができる。アクチュエータは、操作器４００の遠隔調節を可能にする。特に電力を遮断したときに固定の配向を維持するピコモータは、調節のために差動ねじ４４１、４４２及び４４３を回転することができ、且つ調節が完了した後に、動作中のシステムの加熱を避けるために遮断することができる。
【００５２】
温度の変化する環境において、操作器４００のすべての部品は、注意深く選択し、且つ適当に準備するようにする。特に構造はモノリシックであるようにし、ここにおいて板４１０、４２０及び４３０は、材料の１つの片から機械加工される。追加的に操作器４００は、ほとんど排他的に小さな線熱膨張係数を有する材料（例えばアンバ）を利用する。このことは、温度変化の場合に、操作器４００内における差動運動を最小にすることを助ける。結合部は、適当なトルクを加えられる締付け器によって引起こされる材料の変形を吸収するようにする。底板４１０は、熱膨張の異なった率を吸収することができる３つの足４１２を有する。このことは、すべての結合部におけるクリーンさとともに、粘着／滑り運動に関連するヒステリシスの問題を最小にする。
【００５３】
操作器４００は、取付け範囲４３２の回りの１２０°の間隔を置いて且つ取り付けられたＦＯＣＡの光軸の回りにおいて対称に差動ねじ４４１、４４２及び４４３を配置することによって軸線対称の利点も有する。板４２０及び４３０は、この対称性を分担するので、温度変化は、軸線方向膨張を引起こし、この膨張は、取付けられたＦＯＣＡから出る光ビームの方向を変化しない。
【００５４】
図４（ｄ）は、本発明の他の実施形態による操作器４００Ｄの側面図を示している。操作器４００Ｄは、基板に取付けられる底板（例えば基板４１０）として且つ固定の板（例えば固定の板４２０）として使われる単一の構造４１５を有する。追加的に操作器４００Ｄは、所定の位置にコリメータを保持する取付け部４７０を有する。
【００５５】
前記のビーム結合ユニットの例としての実施形態は、マイクロラジアンの角度及びミリメータのビーム重なりにビームを結合することができるが、一方本発明のそれほど洗練されていない変形を形成してもよい。ある種の用途において、必要なビーム重なりは、調節不可能な機械的レジストレーション、例えば運動学的な取付け部、精密製造技術、又は標準製造技術を利用してさえ達成することができる。この一層簡単な場合において、１つのコリメータは、剛体的に取付けられるので、適当なデータの整列が提供される。第２のコリメータは、適当なビームの重なりが達成されるように、マイクロラジアン操作器に取付けられる。コリニア性は、この第２のコリメータを保持するマイクロラジアン操作器を調節することによって達成される。もっとも簡単な実施形態は、必要なビームの重なり及びコリニア性が達成されるように、コリメータを剛体的に取付けることにある。このようなアプローチにおいて、並進又は回転調節は利用されない。整列は、製造の精度によって提供され、且つ制限される。
【００５６】
一般的な実施形態において、ビーム結合ユニットは、データに、例えば特定された公差内に一方のビームを第１に整列することにより整列され、第１のビームは、基板に対して相対的な特定された方向及び位置を有するように整列される。それから第２のビームは、第１のビームに対してコリニアであるように整列される。コリメータを保持するマイクロラジアン操作器の角度調節は、入射角を制御するので、出力ビームは高度に平行である。ミリラジアン操作器における窓の回転は、ビームの重なりを最大にするように一方又は両方のビームを並進する。
【００５７】
典型的に外部検出器は、ビームの整列を測定する。電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイに結合されたマイクロレンズアレイのような位置に感応する装置（ＰＳＤ）は、２つのビームの方向と重なりを判定することができる。このビームの重なりは、整列望遠鏡及びＣＣＤカメラを利用して評価してもよい。
【００５８】
結合されたビームのコリニア性及び安定性は、ビーム重心測定能力を有する精密オートコリメータを利用して評価することができる。この評価の際、結合されたビームは、オートコリメータの接眼鏡において集束されるＣＣＤカメラを装備したオートコリメータ内に向けられる。ブロックされた一方のビームによって、オートコリメータ、フレームつかみ器及び解析ソフトウエアは、ブロックされない（第１の）ビームの重心又はプロファイルを判定する。ブロックされた第１のビームによって、同じ手続きは、第２のビームの重心又はプロファイルを判定する。オートコリメータは、ビームの間の角度を（すなわちビームのコリニア性を）測定する。オートコリメータは、ビーム経路内における精密光学くさびを利用して且つ利用せずに、同じビームを観察することによって校正することができる。２つの測定における相違、及び精密光学くさびの既知の角度は、角度変化の効果を表示する。
【００５９】
結合されたビームのコリニア性及び安定度を評価するための別の方法は、安定な基板に取付けられた一連の位置感応装置（ＰＳＤ）を含む。
【００６０】
利用のためにビーム結合ユニットは、寸法的に安定なフレーム又は台に取付けられる。ビーム結合ユニットをあらかじめ整列すべきとき、ユニットと台の間のインターフェースは微妙である。特に台は、ユニットを予備整列するために利用される表面を模倣しなければならない。さもなければ２つのビームの微妙な整列が影響を受けることがある。インターフェースの一貫性を確実にする１つの方法は、ユニットと台との間に動的な結合部を利用することにある。
【００６１】
ビームの整列は、ビーム結合ユニットに対して内部の検出器を利用して測定することもできる。外部の検出器の利用によるように、組込み検出器は、マイクロラジアン操作器の調節の間に整列情報をオペレータに提供する。検出器は、能動整列システムにおいて動作するように構成してもよく、ここにおいて検出器は、誤差信号を発生し、且つ適当に操作器を動かすようにアクチュエータに命令する（すなわち閉ループ制御を行う）。
【００６２】
図５は、ビーム結合ユニット２６０を示し、このビーム結合ユニットは、前に図３（ａ）に関して説明した構造を含み、且つ追加的に能動整列システム５００を含む。この例においてビーム３３０はｓ偏光を有し、且つビーム３３５はｐ偏光を有する。結合されたビームＣＯｕｔがビーム結合器２７０から出た後に、ビームスプリッタ５１０及び５６０は、ビームの経路に沿って異なった点において結合されたビームＣＯｕｔをサンプルする。それぞれビームスプリッタ５１０及び５６０からのビームのサンプルは、偏光ビームスプリッタ５２０及び５７０に至る。偏光ビームスプリッタ５２０は、ｓ及びｐ偏光を分割し、且つレンズ５３５及び５４５を通してｓ及びｐ偏光をそれぞれ検出器５３０及び５４０に送る。偏光ビームスプリッタ５７０は、ｓ及びｐ偏光を分割し、且つレンズ５８５及び５９５を通して偏光ｓ及びｐをそれぞれ検出器５８０及び５９０に送る。
【００６３】
検出器５３０及び５８０の出力は、ｓ偏光ビームの方向と位置を表わしており、且つ検出器５４０及び５９０の出力は、ｐ偏光ビームの方向と位置を表わしている。一方のセットの検出器（例えば５３０及び５８０）からの出力を他方のセットの検出器（例えば５４０及び５９０）からの出力から引き算することによって、ｓ及びｐ偏光成分の経路の間の差を表示するために、誤差信号を発生することができる。成分ビームの間の角度を検出する際の誤差信号の分解能は、検出器の間の距離が増加すると、増大する。誤差信号は、アクチュエータに帰還され、これらのアクチュエータは、検出された経路差を除去するために、１つ又は複数のコリメータのためのマイクロラジアン操作器を操作する。
【００６４】
特定の実施形態を用いて本発明を説明したが、この説明は、本発明の単なる例示であり、本発明を限定するものではない。例えば操作器は、ビーム結合器の関連において説明したが、操作器は、更に一般的にあらゆるシステムにおいて、特に精密なピッチング及びヨーイング制御を必要とするものに利用することができる。同様にビーム結合器は、２周波数干渉計に関連して説明したが、ここに開示されたビーム結合器の実施形態は、２つ又はそれ以上のビームを結合しようとするあらゆるシステムにおいて適用できる。開示された実施形態の特徴のその他の種々の適応及び組合せは、特許請求の範囲によって定義されたような本発明の権利範囲内にある。
【００６５】
上述の実施形態に即して本発明の好適実施形態を説明すると、本発明は、ヘテロダインビームを発生するレーザ（２１０）を含み、異なった周波数を有する第１のビームと第２のビームに前記ヘテロダインビームを分割するように配置されたビームスプリッタ（２２０）を含み、前記第１のビームの経路内における第１のＡＯＭ（２３０）を含み、前記第１のＡＯＭが、前記第１及び第２のビームの周波数間の差を増加させるように動作し、且つ前記第１及び第２のビームから測定及び基準ビームを発生する干渉計光学系（２８０）を含むことを特徴とする、干渉計を提供する。
【００６６】
好ましくは、本発明の干渉計は、更に、前記第２のビームの経路内に第２のＡＯＭ（２３５）を含み、該第２のＡＯＭが、前記第２のビームの周波数を変化させる。
【００６７】
好ましくは、前記レーザが、前記ヘテロダインビーム内に第１の周波数を有する第１の成分及び第２の周波数を有する第２の成分を供給するため、ゼーマン分割を利用する計。
【００６８】
好ましくは、更に前記ヘテロダインビームの経路内に光学要素（２１５）を含み、その際、前記光学要素から出るヘテロダインビームにおいて、前記第１の成分が第１の直線偏光を有し、且つ前記第２の成分が、前記第１の直線偏光に直交する第２の直線偏光を有する。
【００６９】
好ましくは、前記ビームスプリッタが、偏光ビームスプリッタであり、この偏光ビームスプリッタが、前記第１及び第２の成分を分離するために、前記第１及び第２の成分の前記第１及び第２の直線偏光を利用し、且つ前記ヘテロダインビームを前記第１及び第２のビームに分割する。
【００７０】
好ましくは、更に前記第１及び第２のビームを受信するように且つ前記干渉計光学系に再結合されたヘテロダインビームを供給するように配置されたビーム結合ユニット（２６０）を含む。
【００７１】
好ましくは、前記ビーム結合ユニットが、ビーム結合器（２７０）を含み、前記第１のビームを前記ビーム結合ユニットに運ぶ第１の光ファイバケーブルアセンブリ（３２０）を含み、且つ該第１の光ファイバケーブルアセンブリが取付けられた第１の操作器（４００）を含み、該第１の操作器が、前記第１の光ファイバケーブルアセンブリから出る前記第１のビームの方向を制御するために調節可能であり、その際、前記第１の操作器の調節が、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射角を制御する。
【００７２】
好ましくは、前記ビーム結合ユニットが、更に、前記第２のビームを前記ビーム結合ユニットに運ぶ第２の光ファイバケーブルアセンブリ（３２５）を含み、且つ前記第２の光ファイバケーブルアセンブリが取付けられた第２の操作器（４００）を含み、前記第２の操作器が、前記第２の光ファイバケーブルアセンブリから出る際の前記第２のビームの方向を制御するために調節可能であり、その際、前記第２の操作器の調節が、前記ビーム結合器における前記第２のビームの入射角を制御する。
【００７３】
好ましくは、前記第１の操作器が、更に前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射位置を制御するために、出る際の前記第１のビームを並進するように調節可能である。
【００７４】
更に、本発明は、ビーム結合器（２７０）を含み、第１のビームを前記ビーム結合ユニットに運ぶ第１の光ファイバケーブルアセンブリ（３２０）を含み、且つ前記第１のファイバ光ファイバケーブルアセンブリから出る前記第１のビームが、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射角を直接制御する方向を有するように、前記第１のファイバ光ファイバケーブルアセンブリを保持する第１の取付け構造（４００）を含むことを特徴とする、ビーム結合ユニットを提供する。
【００７５】
好ましくは、前記第１の取付け構造が、前記第１のファイバ光ファイバケーブルアセンブリから出る前記第１のビームの方向を制御するために調節可能であり、その際、前記第１の操作器の調節が、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射角を制御する。
【００７６】
好ましくは、前記第１の取付け構造が、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射位置を制御するために、出る際の前記第１のビームを並進するように調節可能である。
【００７７】
好ましくは、前記第１の取付け構造が、前記第１のビームのために、前記入射角を制御する固定された方向を提供し、前記固定された方向が、ビーム結合ユニットの製造の間にセットされる。
【００７８】
好ましくは、ビーム結合ユニットが、更に第２のビームを前記ビーム結合ユニットに運ぶ第２の光ファイバケーブルアセンブリ（３２５）を含み、且つ前記第２の光ファイバケーブルアセンブリから出る際の前記第２のビームが、前記ビーム結合器における前記第２のビームの入射角を直接制御する方向を有するように、前記第２の光ファイバケーブルアセンブリを保持する第２の取付け構造（４００）を含む。
【００７９】
好ましくは、前記第１及び第２の取付け構造のそれぞれが、前記光ファイバケーブルアセンブリからのビーム方向を制御するために調節可能な操作器を含む。
【００８０】
好ましくは、更に前記第１のビームを遮断するように配置された窓（３４０）を有し、その際、窓の調節が、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射位置を制御するために、前記第１のビームを並進することを特徴とする、請求項１０ないし１５の１つに記載のビーム結合ユニット。
【００８１】
更に、本発明は、第１の板（４１５，４２０）を含み、ねじ切りされた装置（４５１，４５２，４５３）の第１のセットを含み、それぞれが、前記第１の板における空洞に属する球面を有し、操作される要素のための取付け範囲（４３２）を有する第２の板（４３０）を含み、ねじ切りされた装置（４６１，４６２，４６３）の第２のセットを含み、それぞれが、前記第２の板における空洞に属する球面を有し、且つ前記第１の板に前記第２の板を取付けるねじ（４４１，４４２，４４３）のセットを含み、それぞれのねじが、前記第１のセットにおける前記ねじ切りされた装置の１つにはまる第１のねじ切りされた部分、及び前記第２のセットにおける前記ねじ切りされた装置の１つにはまる第２のねじ切りされた部分を有することを特徴とする、操作器システムを提供する。
【００８２】
好ましくは、前記第１の板が固定されており、且つ前記ねじの調節が、前記第２の板及び前記第２の板に取付けられた要素の配向を制御する。
【００８３】
好ましくは、ねじの前記セットが、３つのねじからなり、これらのねじが、前記第２の板のピッチング及びヨーイングを制御するような位置にある。
【００８４】
好ましくは、更に前記第２の板の前記取付け範囲に取付けられた光ファイバケーブルアセンブリ（２５０，３２０）を含む。
【００８５】
好ましくは、光ファイバアセンブリが、コリメータ（３２０）及び前記コリメータに取付けられた光ファイバ（２５０）を含む。
【００８６】
更に、本発明は、第１の板（４１５，４２０）を含み、第２の板（４３０）を含み、前記第２の板に対する前記第１の板の回転を防止するために前記第１及び第２の板を取付けるたわみ部（４２５）を含み、前記たわみ部が、前記第１及び第２の板の間の分離の変化を可能にするようにたわみ、且つ前記第１の板に前記第２の板を取付けるアクチュエータ（４４１，４４２，４４３）を含み、前記アクチュエータが、前記第１の板に対して相対的な前記第２の板のピッチング及びヨーイングを制御するように調節可能であることを特徴とする、操作器システムを提供する。
【００８７】
好ましくは、更に前記第２の板における取付け範囲に取付けられた光ファイバケーブルアセンブリ（２５０，３２０）を含む。
【００８８】
好ましくは、前記アクチュエータが、信号に応答して前記第１及び第２の板の間の分離を変更するように動作可能な自動化された装置を含む。
【００８９】
好ましくは、前記アクチュエータが、前記第１及び第２の板の間の多重点における分離を独立に変更するように動作可能なねじを含む。
【００９０】
好ましくは、前記ねじが、前記第１及び第２の板に接触するねじ切りされた球（４５１，４５２，４５３，４６１，４６２，４６３）にはまるように構成される。
【００９１】
好ましくは、前記ねじが、前記第１の板に接触するねじ切りされた球（４５１，４５２，４５３）にはまる第１のねじピッチ及び前記第２の板に接触するねじ切りされた球（４６１，４６２，４６３）にはまる第２のねじピッチを有する差動ねじである。
【００９２】
好ましくは、ねじが手動で操作可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ファイバからビーム結合器へビームを向ける従来の光学システムを示す図である。
【図２】異なった周波数及び直交する偏光を有するビームをビーム結合器に伝送するために光ファイバを利用する本発明の実施形態による２周波数干渉計を示すブロック図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の他の実施形態によるビーム結合ユニットを示すブロック図である。
【図４】ファイバ光ファイバケーブルアセンブリのマイクロラジアン制御を提供する本発明の実施形態による操作器を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、及び（ｃ）は平面図であり、また、（ｄ）は、本発明による他の実施形態による操作器の側面図である。
【図５】本発明の実施形態による能動調節ユニットを含むビーム結合ユニットを示すブロック図である。
【符号の説明】
２１０レーザ
２１５光学要素
２２０ビームスプリッタ
２３０ＡＯＭ
２３５ＡＯＭ
２５０光ファイバ
２６０ビーム結合ユニット
２７０ビーム結合器
２８０干渉計光学系
３２０第１の光ファイバケーブルアセンブリ
３２５第２の光ファイバケーブルアセンブリ
３４０窓
４００操作器
４１５、４２０第１の板
４２５たわみ部
４３０第２の板
４３２取付け範囲
４４１、４４２、４４３ねじ
４５１、４５２、４５３、４６１、４６２、４６３ねじ切りされた装置

Claims

ヘテロダインビームを発生するレーザと、前記ヘテロダインビームを異なった周波数を有する第１のビームと第２のビームとに分割するように配置されたビームスプリッタと、前記第１のビームの経路内に位置し、前記第１及び第２のビームの周波数間の差を増加させるように動作する音響光学変調器と、前記第１及び第２のビームを受光して再結合されたヘテロダインビームを生ぜしめるビーム結合ユニットと、前記再結合されたヘテロダインビームから測定及び基準ビームを発生する干渉光学系とを含む干渉計において、
前記ビーム結合ユニットは、ビーム結合器と、前記第１のビームを前記ビーム結合器に提供する光ファイバーケーブルアセンブリと、該光ファイバケーブルアセンブリが取り付けられた操作器とを含み、該操作器は、前記光ファイバーケーブルアセンブリから出射される前記第１のビームの方向を、前記操作器をマイクロラジアンオーダーの分解能による微調節モード又は粗調節モードで選択的に動作させて前記光ファイバケーブルアセンブリの角度を調節することにより制御し、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射角を制御できるようにしたことを特徴とする干渉計。
前記操作器は、さらに、前記ビーム結合器における前記第１のビームの入射位置を制御するために、前記第１のビームを並進するように調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の干渉計。