JP6917076B2 - 光学素子及び光回路 - Google Patents
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Description
(A)領域ごとに種々な方位をもつ微小な1/2波長板を基板表面に隙間なく配置する。
(B)円偏光がその領域を通過するとき受ける位相推移はある基準方向に対して主軸のなす角θの2倍に等しいという性質を利用する。
詳しく云えば、図1において入射する光の電界が、例えば
Ex=E0cos(ωt), Ey=E0sin(ωt)
で与えられる円偏光であるとき、図1のようにξη軸をとり、ξη軸方向に主軸を持つ1/2波長板を挿入すれば透過後の光は逆回りの円偏光となり相対位相は2θだけ変化することが知られている(非特許文献1)。
光トランシーバーなど小形の光学サブシステムにおいて送信点T1,T2,…Tnから受信点R1,R2,…Rmに,分岐や合流を伴いつつ光を送るための手段は、
(1)平面光回路(Planar Lightwave Circuit, PLC)(特許文献2)
(2)レンズ,プリズムなど個別部品を空間的に別の場所に配置する空間光学系 (Micro Optical Circuit, MOC)(特許文献3)
が主要なものである。本発明では、光の伝送される方向(z方向)に垂直に、複数の平面xy1,xy2,xy3,…があって、その上の信号点の間の信号分配機能、授受機能、および偏光分離機能をもち、周期構造軸が複数の方向をもつ光学素子群によって、分岐や合流を伴いつつ光を送る操作を行う。
(1)PLC回路では回路上で交叉がしばしば発生するが、2次元構造のため信号間の干渉が避けにくい。
(2)直交偏光ごとに、信号光の瞬時位相を基準にしてI相の局部発振光とQ相の局部発振光との間の位相差をπ/2ラジアンに保つ必要がある。これは線路の間に線路長誤差および線路幅誤差に関する厳しい要求を課すことであり、製品の低歩留まり・高価格化を意味する。
このような制約は、図15のような構成で配線を3次元化することにより、
・信号の干渉なしに光路の交叉は実現できる
・構造の対称性が高く、線路長を高い精度で一致させることが容易である
という特徴によって解決することができる。
(1)溝と溝の間隔、あるいは周期溝の周期は少なくとも1/3波長以上となる。光ビームを制御するには場所ごとに精細に位相を制御したいが、波長板の溝間隔で制限される。実際にはそれ以前に溝が波長板として機能し隣接領域と異なる主軸方向をもつためには、溝の長さは溝同士の間隔の少なくとも同等以上、望ましくは2倍以上であることを要し、微小領域の寸法が十分小さくなり得ない。以下説明する。図1における各領域Dのうち領域内の溝の長さが最小になるものを符号dであらわす。同様に図5においても符号dを同じく定義する。また、周期的に繰り返される溝の周期(「溝間単位周期」ともいう)を符号pで表す。波長板として動作するためにはd/pがある程度大きいことが必要である。d/pが有限のとき、その領域の複屈折による位相差はπより小さく、π(1−p/2d)程度と見積もられる。本来πであるべき位相差が、たとえば0.95π以上、または0.9π以上、または0.75π以上、または0.5π以上であるためには、dはそれぞれ10p以上、5p以上、2p以上、p以上であることが必要である。
第1に、成膜面を境に片側から入射し、反対側に出射する素子において1つの方向から入射した光が二つの方向に分離される素子を実現する。
第2に、曲線形状や間引きにより線間ピッチに不均一、非一様性が生じても、偏光間の位相差の一様性を保つ(図7)。
第3に、後述する実施例9,10,11のごとく、フォトニック結晶を組み合わせていくことで、偏光分離と90度ハイブリッドの機能を一体化した光回路を実現する。
本発明の光学素子において、サブ領域の遅波軸がx軸に対してなす角βは、サブ領域の中心線のx座標x1に対して時計回りに β=(180×x1/D)度+定数 で表される。光学素子は、−z方向から+z方向へと入射する円偏光を、パワー比sin2(θ/2):cos2(θ/2)で、入射する円偏光が右回りの場合、左回りの円偏光でxz面で+x方向に屈曲する成分と、右回りの円偏光で直進する成分とに分離および変換して出射する。一方、入射する円偏光が左回りの場合、右回りの円偏光でxz面で−x方向に屈曲する成分と、左回りの円偏光で直進する成分とに分離および変換して出射する。
光学素子は、−z方向から+z方向へと入射する円偏光を、パワー比sin2(θ/2):cos2(θ/2)で、入射する円偏光が右回りの場合、左回りの円偏光でxz面で+x方向に屈曲する成分と、右回りの円偏光で直進する成分とに分離および変換して出射する。一方、入射する円偏光が左回りの場合、右回りの円偏光でxz面で−x方向に屈曲する成分と、左回りの円偏光で直進する成分とに分離および変換して出射する。
また同様に波長板を構成する技術として液晶を用いた方法も挙げられる。
第1の側面の光学素子と同じパターンで位相差がπラジアン(つまり半波長板)であるものを用いると、ある円偏光を入射すると逆回りの円偏光となって屈曲する。また両方の成分が混ざっている場合、右回りと左回りの円偏光の成分がそれぞれ分離される。
第1の光学素子1501は、異種円偏光の分離を行うものであり、第1の側面に係る光学素子(分割型又は曲線型)と同様のパターンで位相差がπラジアンとなるものを配置する。
第2の光学素子1502は、第1の側面に係る光学素子で位相差がπ/2ラジアンとなるものを置く。
第3の光学素子1503は、1/2波長板で特定の領域の軸方位が他の領域の軸方位と45度異なる光学素子を用意する。
第4の光学素子1504は、第1の側面に係る光学素子で位相差がπ/2ラジアンとなるものを置く。
第4の光学素子1504は、光が4点に入射する。つまり1点に2本の光が異なる方向から入射する。第4の光学素子では、入射する円偏光はそれぞれ入射した円偏光と同じ円偏光と逆回りの円偏光の二つに分離される。したがって入射する4点にはそれぞれ二本の光ビームが入射し分離されるので、16本のビームが出ることになるが、入射する光ビームの角度と、第4の光学素子1504のパターンを調整することで、異なる方向から入射した光の二つの分離方向を一致させることができる。そうして光は第4の光学素子にて互いに干渉し、最終的には第4の光学素子から8本の光ビームとして射出されることになる。
またその位相差計測器を用いて、光源から分離した一方を参照光、他方を物体に当て、そこからの反射光を信号光とすることで物体との距離及び速度計測することができる機器、およびその物体に当てる光を機械的もしくは電気的に操作することで、3次元空間の物体の位置及び速度を計測する。
光学素子が持つ位相差φがλ/4の時、上記の式を整理すると、
となる。したがって射出される光は、第1項:右回りの直進光、第2項:逆回りの円偏光へと分離され、そのパワー比は等しい。また、θはxにだけ依存しているため、xに依存した位相差が生じる。1周期Dの間でθがxに比例して0〜πまで比例して変化するとき、出力波第2項の位相の傾きはx=Dのところで、x=0のところと2πだけ変化する。したがって、第2項の光はz軸に対してψ=sin−1(λ/D)だけ屈曲して射出されることがわかる。
となる。射出される光、第1項:左回りの直進光、第2項:逆回りの円偏光へと分離され、そのパワー比は等しい。また、第2項の光の等位相面の傾きは符号が逆転し、z軸に対してψ=sin−1(λ/D)だけ屈曲して射出されることがわかる。
なお、これらはDの値が波長に比べ十分大きい場合には上記数式通りに成り立つが、例えば波長1.5ミクロンにおいてDが5ミクロンの場合には、光学素子が持つ位相差がλ/4であっても、直進成分の方が多くなる。ただし、この場合でも、光学素子の位相差を調整することで、直進成分と屈曲成分を等量にすることは可能である。なお、Dの値は、波長に対して2倍以上であることが好ましく、例えば3倍〜10倍とすればよい。
直線L1上にPをはさんでP−、P+をとり、L2上にRをはさんでR−、R+をとり、光線P+QおよびQR+はx方向の波数a+2π/Dを持ち、光線P−QおよびQR−は同じくa−2π/Dを持つようにする。
光線PQが左回り円偏光であり、光学素子の位相差がθであるとする。光線PQは、右回りの円偏光の構成QR−と、左回りの円偏光QRに、振幅比jsin(θ/2):cos(θ/2)で分配される。θ=πのときは屈曲成分(QR−)のみとなる。
同時に右回り円偏光の光線P−Qが入射するならば、左回りの光線QRと右回りの光線QR−とに振幅比jsin(θ/2):cos(θ/2)で分かれ、前記の分配された光と合流し、入射する二つの光が互いに干渉する場合線形に重ね合わせられる。
以上のように、入射光線PQ、P+Q、出射光線QR、QR−の間の分岐、屈曲、合流、線形和作用を、偏光の左回り右回りを標識として行いうることを説明した。
同様にx方向の波数が2π/Dずつ異なる入射光……、P−Q、PQ、P+Q、……と出射光……、QR−、QR、QR+……の間に分岐、屈曲、合流、線形和作用を持たせることができる。
実施例2が実施例1と異なる点は、光学素子が持つ位相差φが任意の値であり、π/2ラジアンではない点である。右周り円偏光が任意位相差φの光学素子に垂直入射するとき、出力光は
となる。実施例1と同様に、射出される光は第1項:右回りの直進光および第2項:逆回りの円偏光へと分離される。また、パワー比はsin2(θ/2):cos2(θ/2)になることがわかる。したがって光学素子の位相差を制御することで任意のパワー比で2つの直交する円偏光に分岐することが可能になる。
となる。射出される光は第1項:左回りの直進光および第2項:逆回りの円偏光へと分離され、そのパワー比はsin2(θ/2):cos2(θ/2)になる。実施例1と同様に、第2項の光の等位相面の傾きは符号が逆転し、z軸に対してψ=sin−1(λ/D)だけ屈曲して射出される。
・波長λ 1.55μm
・高屈折率材料 a−Si
・低屈折率材料 SiO2
・プリズム周期D 10μm
・遅軸屈折率ns 2.713
・速軸屈折率nf 2.486
・積層全体の厚さ λ/(ns−nf)×φ/(2π)
以上により入射円偏光を任意のパワー比で直交する2つの円偏光に分岐する方法が示された。
ここでkx=λ/(2π)×sinαである。これより出力光は図11に示すように第1項:角度αで伝搬する右回り円偏光および第2項:角度ψ−αで伝搬する逆回り円偏光へと分岐することができる。また、分岐された直交する円偏光のパワー比は等しい。このことより、図12に示すように光学素子に入射する角度を変える(光の入力ポートが変わる)ことで、到達する光の位置が変わる(入力ポートに対応する2つの出力ポートが存在する)と言える。したがって、本発明の光学素子はN入力2N出力の分岐回路であると言える。
これよりz軸に対してθ=sin−1(D/nλ)だけ屈曲して射出される左周り円偏光であることがわかる。nは出射側媒質の屈折率である。同様に、左周り円偏光が入射すると、
となり、z軸に対してθ=−sin−1(λ/nD)だけ屈曲して射出される右回り円偏光へと変換される。入射円偏光の回転方向を識別、つまり図13に示すように直交関係にある偏光状態を区別して射出するポートを変えることができる。
以上により本実施例で光学素子の位相差がπラジアンのとき、入射偏波・入射角度に依存して出力ポートが変化する、偏波依存型の方向性結合器として動作することが示された。
まず全体の構成を図15に示す。構造が3次元であるため、x−z面での断面とy−z面での断面を示す。光は−z方向から+z方向に向かって進む。なお図中では各素子を分離して描いているが実際には基板の屈折率とほぼ等しい屈折率を持つ接着剤で固定され、一体のものとなる。
第1の光学素子は、上述した溝パタンを持つ構造(図6等参照)で、位相差がπラジアンであることを特徴とする。第1の光学素子には、信号光と局部発振光とがz軸に対して所定の角度1512で傾斜して入射する。
屈折率nの媒質に出ていく場合、波長をλ、構造のx方向の周期をDとすると角度θは
と表現される。この場合、周期Dは符号1803で示され、角度θは符号1801と符号1802でしめされている(1801と1802の角度は等しくなる)。
もちろん逆でもいい。なお入力される局部発振光はy軸に平行もしくは垂直な方向の直線偏光であることが望ましい。2か所の光は、y方向には入射位置がずれることとなるが、x方向の入射位置は一致している。
入射光は多層膜に斜めに入射し、第4の光学素子1504で同じ位置になるように入射角度を調整する。
第2の光学素子1502は図19に示すパターンであり、かつ位相差がπ/2ラジアンであることを特徴とする。そのパターンは図19正面図に示すように上下で180度向きが異なり、信号光は上側の領域1905に、局部発振光は下側の領域1906に入射する。その結果、信号光のうちy軸に平行な中心軸から右側は左回り円偏光が、左側には右回り円偏光が斜めに入射するが、図19に示すようにy軸から右側では第2の光学素子1502を透過することで右側に左回り円偏光、左側に右回り円偏光が出射される。これは局部発振光に対してはその逆でy軸に対して、右側に左回り円偏光、左側に右回り円偏光が出射される。これはy軸に対して左側でも信号光、局部発振光ともに同様である。入射する角度1903に対して角度1901は等しく、角度1901と角度1902の和θは
とあらわされる。この場合、構造の周期Dは符号1904である。
なお図15の角度1511と角度1512は等しい必要はないが、等しくてもかまわない。
もしくは第1の光学素子の位相差をあえてπラジアンから少しずらした位相にする。すると第1の光学素子で右回りと左回りの円偏光に屈曲し分離される成分と、入射した光と偏光成分を持つ直進する光に分離することができる。その分離した光が透過する光路上の各素子のパターンをなくすことで、その光をそのまま最後までまっすぐ透過させることができる。その位置にフォトディテクタを置いておくことで、入射光のパワーをモニタすることができる。これは上記8個のフォトディテクタと同じ基板上に集積させてもよい。
上記の構成はあくまで組み合わせの一例であり、例えば図18における第1の光学素子の領域1804と1805を入れ替えれた場合、図19における第2の光学素子の領域1905と1906を入れ替え、図21における第4の光学素子においてパターン2305と2306を入れ替えれば、同様の機能を実現することができる。
まず全体の構成を図16に示す。構造が3次元であるため、x−z面での断面とy−z面での断面を示す。光は+z方向に進む。なお図中では各素子を分離して描いているが実際には基板の屈折率とほぼ等しい屈折率を持つ接着剤で固定され、一体のものとなる。
第1の光学素子1601ではy方向に並んで2か所に光が入射し、+y側に信号光、−y側に局部発振光が入ることを想定する。そのパターンは図22正面図に示すように上下で180度向きが異なり、信号光は上側の領域2204に、局部発振光は下側の領域2205に入射する。
もちろん逆でもいい。なお入力される局部発振光はy軸に平行もしくは垂直な方向の直線偏光であることが望ましい。2か所の光は、y方向には入射位置がずれることとなるが、x方向の入射位置は一致している。
第2の光学素子1602は第1の光学素子1601と同様に分割型又は曲線型の構造を持つが、その位相差がπラジアンであることを特徴とする。ただし、図23に示すようなパターンをもつ。第2の光学素子1602のxy面は、x方向に2301と2302の2つの領域に分けられる。第1の領域2301は、第1のパターン2303が形成され、第2の領域2302は、第2のパターン2304が形成される。第1のパターン2303と第2のパターン2304は、図6に示されたパターンを90度回転させた形状であり、第1のパターン2303と第2のパターン2304は、図23に示されるy軸方向に沿って線対称となる。第1及び第2のパターンの周期2305は第1の光学素子2203と同じとした。もちろん、異なってもよい。その場合、図16中y−z面において、光学素子1602で曲げられる角度1613が1611と異なるだけであり、本質的には同じである必要はない。またパターン、各層の厚さも変えてもよいが、変えなくてもよい。ただ位相板としてπラジアンの位相であることが望ましい。
たとえば信号光は第1の光学素子1601で分離された光はそれぞれ向きが逆のパターンの領域に入る。+x側のビームは左回りであり、第2の光学素子によって下側に曲げられる。−x側のビームは右回りであり、第2の光学素子によって下側に曲げられる。同様に局部発振光では+x側のビームは右回りで上側に、−x側のビームは左回りで上側に曲げられる。
上記の構成はあくまで組み合わせの一例であり、例えば図22における第1の光学素子の領域2204と2205を入れ替えれた場合、図23における第2の光学素子の領域2301と2302を入れ替え、図24における第3の光学素子の領域2405と2406を入れ替え、図26における第5の光学素子においてパターン2605と2606を入れ替えれば、同様の機能を実現することができる。
まず全体の構成を図17に示す。構造が3次元であるため、x−z面での断面とy−z面での断面を示す。光は+z方向に進む。なお図中では各素子を分離して描いているが実際には基板の屈折率とほぼ等しい屈折率を持つ接着剤で固定され、一体のものとなる。
第2の光学素子1702は、実施例6の第2の光学素子1602と同様のものである。
もちろん第1の光学素子1701で左側に曲げられたものは、上記と鏡面対称の動きをし、x方向に進むことがなくなる。
こうして第5の光学素子から計8本のビームが出てくる。これを適当なピッチを持つマイクロレンズアレイに入射し、8個のフォトディテクタに当たるようにフォトディテクタを配置する。
上記の構成はあくまで組み合わせの一例であり、例えば図22における第1の光学素子の領域2204と2205を入れ替えれた場合、図23における第2の光学素子の領域2301と2302を入れ替え、図24における第3の光学素子の領域2405と2406を入れ替え、図26における第5の光学素子においてパターン2605と2606を入れ替えれば、同様の機能を実現することができる。
各光学素子を自己クローニング法で製造する際に用いる基板の厚さを0.5mmと設定する。
多層膜の厚さは無視する。図27のように各光学素子を配置すると、z方向での長さが2.5mmとなる。また信号光と局部発振光の間の距離は、一般的なファイバアレイを想定し、0.5mmとする。ファイバアレイの先端にはレンズが取り付けられ、コリメートされた光ビームが出てくる。なお図27と図17は各光学素子に基板2706,2707,2708,2709,2710がついたものであり、各光学素子のパターンと機能は図17と同じである。
すると第2の光学素子2702で光路が曲げられる角度2713は
となる。したがって第2の光学素子2702の周期は基板の屈折率を1.46、波長を1550nmとすると
となる。したがって第5の光学素子2705の周期は以下の通り4.31[μm]となる。
このように信号光の受信器へ向かう光量を可変に制御することができる。
これは図16,17,32においても同様の位置で同じ機能を実現できる。
また可変リターダは液晶だけではなく、光弾性効果を用いたものであってもよい。
r=c÷2×Δf×favg
v=c÷4×f0×fsub
Claims (13)
- 3次元空間x、y、zにおいて、xy面に形成された位相差θの波長板を備え、θはπラジアンの整数倍ではなく、
y軸方向に平行な帯状の幅Dの領域が、x軸方向に単一又は複数繰り返され、
幅Dの前記領域は、y軸に平行な複数の帯状のサブ領域に区分され、
幅Dは、入射光の波長に対して2倍以上であり、
前記波長板の軸方位は、
前記領域の中では、y軸方向に対する角度が0度から180度の範囲で段階的に変化し、かつ、
前記サブ領域の中では、y軸方向に対する角度が一様であり、
前記サブ領域の遅波軸がx軸に対してなす角βは、前記サブ領域の中心線のx座標x1に対して時計回りに β=(180×x1/D)度+定数 で表され、
−z方向から+z方向へと入射する円偏光を、
パワー比sin2(θ/2):cos2(θ/2)で、
前記入射する円偏光とは逆回りの円偏光でxz面で+x方向に屈曲する成分と、前記入射する円偏光と同方向に回転する円偏光で直進する成分とに分離および変換して出射する
光学素子。 - 3次元空間x、y、zにおいて、xy面に形成された位相差θの波長板を備え、θはπラジアンの整数倍ではなく、
y軸方向に平行な帯状の幅Dの領域が、x軸方向に単一又は複数繰り返され、
幅Dは、入射光の波長に対して2倍以上であり、
前記波長板の軸方位は、曲線y=(D/π)log(|cos(πx/D)|)+定数 と離散化誤差の範囲で一致する曲線であり、
−z方向から+z方向へと入射する円偏光を、
パワー比sin2(θ/2):cos2(θ/2)で、
前記入射する円偏光とは逆回りの円偏光でxz面で+x方向に屈曲する成分と、前記入射する円偏光と同方向に回転する円偏光で直進する成分とに分離および変換して出射する
光学素子。 - 請求項1又は請求項2に記載の光学素子であって、
前記波長板は、4分の1波長板であり、
−z方向から+zへと入射する円偏光を、前記屈曲する成分と前記直進する成分とに等しいパワーで分離および変換して出射する
光学素子。 - 請求項2に記載の光学素子であって、
前記波長板は、
周期的な凹部及び凸部を持ち、z軸方向に積層されたフォトニック結晶で構成されており、
隣り合う前記凸部と前記凹部の一方の間隔の前記領域の内部における最大値と最小値の比が2倍以内になるように、他方が分岐・合流するよう幾何学的に配置されている
光学素子。 - 請求項1又は請求項2に記載の光学素子であって、
前記波長板は、z軸方向に積層されたフォトニック結晶で構成されており、
フォトニック結晶の溝間単位周期が、40nm以上、かつ入射する光の波長の1/4以下であり、
フォトニック結晶の厚さ方向の周期が、入射する光の波長の1/4以下である
光学素子。 - 光がz方向に伝送され、光の伝送方向と垂直に複数の平面(xy1,xy2,…xyN)を有し、
第1の平面(xy1)の上にはn個(nは1以上の整数)の光点があり、
第2以下の少なくともいずれか一つの平面(xy2,…xyN)に、複数の軸方位をもつ請求項1又は請求項2記載の光学素子が配置されており、
第1の平面の各光点に入射する光線の少なくとも一つは第2平面から第N平面(Nは1以上の整数)にある上記光学素子を通過し、第N平面を透過したm(mは1以上の整数)個の光点の偏光ごとの各々の複素振幅は第1の平面の各光点に入射する光線の偏光ごとの各々の複素振幅の1次線形和であるような
光回路。 - 請求項6に記載の光回路であって、
異種円偏光の分離、一つの円偏光光線の二つの光路への分岐、異種円偏光の合流及び再配分を行うことにより、最終の面には複数個の点に所定の円偏光又は直線偏光を得ることができるように、前記光学素子及び前記光学素子で位相差がπラジアンの整数倍の素子が配置されている
光回路。 - 請求項7に記載の光回路であって、
異種円偏光の分離、一つの円偏光光線の二つの光路への分岐、異種円偏光の合流及び再配分を行うことにより、最終の面には信号光のふたつの偏光状態とふたつの位相(0度,90度)が得られるように、局部発振光と信号光の和信号と差信号に相当する合計8個の光が得られる偏光分離器と90度ハイブリッド回路が合成されるように、前記光学素子及び前記光学素子で位相差がπラジアンの整数倍の素子が配置されている
光回路。 - 請求項8に記載の光回路であって、
円偏光を二つの光路に分岐する前記光学素子は、
XY面内において複数の領域を持ち、それぞれの領域ではy方向に延びる幅Dの帯状領域に分けられ、前記帯状領域がx方向に単一または複数形成され、前記帯状領域中ではx方向にそって波長板の軸方位が0度から180度まで変化しており、
前記帯状領域を含むXY面内のそれぞれの領域における軸方位が0度に相当する部分のX方向における距離は、前記幅Dの整数倍からΔD(0<ΔD<D)だけ互いにずれており、
それぞれの前記帯状領域に入射した円偏光のうち、前記光学素子において逆まわりの円偏光となって出射される成分は、互いに位相がΔD/D×2πラジアンずれて出射される素子が含まれる
光回路。 - 請求項8または請求項9に記載の光回路であって、
出力された8本のビームをそれぞれ個別に方向を変えるために、請求項1又は請求項2に記載の光学素子であって位相差がπラジアンの整数倍であるものが、8本ぞれぞれのビームに対して個別のパターンの向きを持つように複数枚挿入されることで、8本のビームをある平面の任意の位置に配列させることができる
偏光分離機能と90度ハイブリッド機能を持つ光回路。 - 請求項8から請求項10のいずれかに記載の光回路であって、
第1の光学素子の信号光が通る部分の直後に電気信号によって複屈折のリタデーションを可変に制御できる素子を具備し、その素子によって信号光の偏光状態を制御することで、第2の光学素子で受光器に向かって進む成分と進まない成分を発生させることで、液晶の持つリタデーション量によって受光器に向かう信号光の光量を制御する
偏光分離機能と90度ハイブリッド機能を持つ光回路。 - 請求項1又は請求項2に記載の光学素子を用いて、2つの入力光のうち、一方を参照光、他方を信号光としてその間の位相差を計測する位相差計測器。
- 請求項12に記載の位相差計測器を用いて、光源から分離した一方を参照光、他方を物体に当て、そこからの反射光を信号光とすることで物体との距離及び速度計測することができる機器、またはその物体に当てる光を機械的もしくは電気的に操作することで、3次元空間の物体の位置及び速度を検出することができる機能を持つ計測器。
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