JPH01503172A - 光学的ヘテロダイン処理を有する２波長のインターフェロメトリーのための方法および装置と位置または距離測定のための使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ヘーロ　イン　を　る２゛　のインターフェロメト１−のための　′お　び　１ 　まｔ・は　・定！ソこめｎ１月− この発明は、請求の範囲１の前文による２波長のインターフェロメトリーおよび 光学的ヘテロダイン処理を使用する干渉計の可変干渉部に対する変化を測定する ための方法並びに同様なことを実施するための方法および装置の使用に関するも のである。

２．３ｋｍより多い距離の光学的測定に関しては従来。

光パルスが使用され、２．３ｍ〜２．３ｋｍの距離に関しては測定は一般に正弦 波的に変調された光における位相測定によって行われ、２．３ｍを越えない距離 に関してはコヒーレント光で作動される干渉計が通常使用される。−゛、ソバル スまたは正弦波的に変調された光の光学的測定はで、３秒の泗定濁隔で約１ｍｍ の測定確度を可能にする。干渉計による測定の場合、１０〜Ｌｏｏｍｓの測定時 間中測定部は光の波長、すなわち、約０．１μｍ内に正確に安定していなければ ならない、この条件下で。

例えば、ＥＲ−０１９４９４１より公知のへテロダインのインターフェロメトリ ーは約１０−３の波長、すなわち。

約１ｎｍの測定確度の達成を可能にする。。

ｍｓの測定間隔で２．３百メートルまでの距離を測定するために、上記の方法の いずれかを使用することは可能ではない、基本的には、従来のインターフェロメ トリーと比較して精度が低い光学的距離測定の問題が、従来のインターフェロメ トリーの場合と違って分解能が光の波長によって生じないで、２波長の光周波数 の差に対応する等しい波長によって生じるいわゆる２波長のインターフェロメト リーによって解決することができる０例えばｒ１９８１年、第５回国際レーザー 学会でのアール、プントリカーによる講演録「技術におけるオプトエレトロニク ス」　（スプリンガ社、１９８２年、５２ページ〜５３ページ）に記載された装 置のような公知の構成において、測定時間中測定部は従来のインターフェロメト リーに関してたいていの実用例において確実でない光の波長内で安定していなけ ればならない。

したがって、この発明の問題は所望の測定精度より測定時間中より安定していな ければならない測定部なしで２波長の干渉計を有するミリメートルの端数の精度 および感度を達成することである。さらに、測定は迅速にされるべきである。す なわち、１０〜Ｌｏｏｍｓの測定時間を要する。

この問題は請求の範囲１で与えられる方法ステップの組み合わせによって特徴が ある発明のな方法によって解決される。この方法の使用およびこれを実施する装 置。

方法およびその使用の別の有利な開発、並びに装置の有利な構成は従属項から推 測することができる。

この発明の方法において周波数ｎ＋、ｎ２．ｎｌ＋ｆ１およびｎ、＋ｆ、の２つ の部分ビームに順次分割される周波数ｎ、およびｎ、の２つのレーザービームが 使用される。

ビー）ｆ＋−ｆｚが形成され、その位相は、前記ビートの位相差がマイケルソン 干渉計を通過する前後で決定される位相において評価される。マイケルソン干渉 計への経路の長さの変化は前記位相差の変化させる。公知の方法と違って、この 発明による方法において１位相差のこの変化は周波数ｎ　ｌ　＋　１２に直接依 存するのでなく、単にそれらの差ｎ、−ｎ、に依存する。したがって、測定期間 中測定部のみは、差動周波数ｎ　、　−ｎ　、と等しい波長に関し。

かつ、光学周波数ｎ、およびｎ、のはるかに小さい波長には閲せず、安定してい なければならない、さらに、１対のレーザーダイオードおよび２つの周波数のレ ーザー放射を有することで、差ｎ、−ｎ、を一定に保持することは。

容易であるかまたは個々の周波数ｎｌ＋ｎ！より小さい相対誤差で達成すること ができる。

明らかに、レーザー周波数を安定させるための位相信号の使用は例えば、ＷＯ− ８５１０４００９より公知である。後者にはゼーマン効果を利用して限定周波数 差（基本的にＩＭＨｚ）を有する２つの直交偏光された光ビームを供給するヘリ ウム−ネオンレーザ−の使用が記載されている。このようなヘリウム−ネオンレ ーザ−はＥＰ−０１９４９４１より公知である装置の代わりに従来のへテロダイ ン干渉計のための光源として使用することができる。しかしながら、それはこの 発明で要求される２つの光学周波数ｎ、およびｎ２を供給するために適していな い、ゼーマン効果で発生される２つの周波数は実際には少し違っており（ｎ＋− ｎｚ＝ＩＭＨｚ）、したがってＣ／　（ｎ、−ｎ、）＝３００ｍのそれらの等し い波長はこの発明と共に使用するには長ずざる。

方法、装置およびそれらの使用の例は同一または対応する部分は同一の参照番号 が与えられている図面に関して以下に記載される。

図面の簡単な説明 第１図・・・発明装置の光学的部分の第１の実施例の基本的な回路図 第２図・・・発明装置の電気的な部分のブロック回路図第３図・・・発明波′ｌ の光学的部分の第２の実施例の基本的な回路図 第４図・・・発明装置の第３の実施例のブロック回路図第１図で示された発明装 置の基本的な回路図は周波数ｎｌのレーザー光ビーム１１を発生するためのレー ザー光源および周波数ｎ、のレーザー光ビーム２１を発生するためのレーザー光 １１２０を備えているレーザー装置を示している。レーザーダイオードであるレ ーザー光源１０および２０は２つの別々のレーザー光源である。しがしながら、 レーザー装置は１周波数ｎ、およびｎ、の２っのレーザービーム、例えば興なる ラインまたは同一ラインの２つの様式を使用するヘリウム−ネオンレーザ−また はアルゴンレーザーを同時に発生することのできる単一のレーザー光源を備える こともできる。ヘリウム−ネオンレーザ−の場合、モード間隔は典型的には、ｃ ／（ｎ。

−ｎａ）＝０．５ｍと等しい波長に対応するｎ＋−ｎｘ＝６００ＭＨｚである。

レーザー以外に２つの周波数ｎ１およびｎ２を分離することを可能にする直交偏 光を有する２つの様式を供給する安定化ヘリウム−ネオンレーザ−は商用的に使 用可能である。アルゴンレーザーの場合、モード間隔は典型的には、ｃ／（ｒｚ −ｎｘ）＝５０ｍｍと等しい波長に対応するｎ、−ｎ２＝６ＧＨｚである。した がって、この発明と共に、対応する整合された内部基準で２つの別々のアルゴン レーザーを使用することは好ましい。

レーザーダイオードの場合１周波数は、ｃ／（ｎ＋−ｎ２）＝５ｍｍと等しい波 長に対応し、後述の発明の方法の別の開発、すなわちレーザー周波数を変化させ １位相差を積分することによって絶対的距離測定を可能にする約６０ＧＨｚの範 囲の励起電流を変化させることによって連続的に修正することができる。

周波数ｎ１のレーザー光ビーム１１は、示された実施たる、２つの直交偏光部分 ビーム１３および１４は、光学素子１２゛（偏光方向は従来の記号を用ｃＮ光ビ ームに表されている）から互いに直角で通過する０部分ビーム１３は偏向ミラー に当たり、直角に偏向された部分ビームは、偏光ハーフミラ−として作動し、示 された実施例では、光学素子１２と同一である光学素子１６に当たる。

部分ビーム１４は偏向ミラー１７に当たり、直角に偏向された部分ビームはまた 。光学素子１６に当たる。

光学素子１２と偏向ミラー１５間の部分ビーム１３に。

示された実施例では音響光学的変調器として構成されている変調器１８が配置さ れている。変調器１８は部分ビーム１５の周波数ｎ１を周波数ｆ１だけ周波数ｎ 、＋ｆ、にシフトさせる。

偏光ハーフミラ−として作動する光学素子１６は、それに当たる部分ビーム１３ ．１４が、結合された形であるがしかし直交偏光で光学素子１６を通過し、した がって一方の偏光方向を有する周波数ｎ１と他方の偏光方向を有する周波数ｎ＋ ＋ｆ、とが結合された部分ビーム対１９として通過するような方法で１選択され る。

第１図から推測することができるように、前記の手段１０〜１９は２重の形で構 成される。第２の構成は参照番号２０〜２９で与えられる。したがって、指定さ れた素子は下記を除いては対応する素子１０〜１９と同一である。第２の構成で は、レーザー光源２０’のレーザーの光ビーム２１は周波数ｎ、を有する。変調 器２８は部分ビーム２３の周波数を周波数ｆｔだけ周波数ｎ、＋ｆ、にシフトさ せ、結合された部分ビーム対２９は一方の偏光方向を有する周波数ｎ２の部分ビ ームおよび他方の偏光方向を有する周波数ｎ、＋ｆ、の部分ビームからなる。

部分ビーム対１９および部分ビーム対２９の両方共非偏光ハーフミラ−として作 動し、示された実施例では。

立法体プリズムの形の非偏光ビームスプリッタ−である光学素子３０に当たる、 第１図は１部分ビーム対２９は光学素子２６と３０間の偏向ミラー３１で直角に 偏向されるがしかし、これは２つの構成１０〜１９と２０〜２９が互いに直角に 配置されているならば必要ないことを示している。

光学素子３０は１周波数ｎｌおよびｎ、＋ｆ、を有する部分ビーム対１９の部分 ビームを測定光ビーム３２の束へ分割し１周波数ｎ、およびｎ、＋ｆ、を有する 部分ビーム対２９の部分ビームを基準光ビーム３３の束へ分割する。

測定光ビーム３２および基準光ビーム３３は互いに直角に光学素子３０を通過す る。

基準光ビーム３３は偏光子３４に当たり、それから光検出器３５に当たる、測定 光ビーム３２は、偏光ハーフミラ−として作動し、示された実施例では立法体プ リズムの形の偏光ビームスプリッタ−である光学素子４０に当たる、この光学素 子４０は中央ハーフミラ−を形成する。したがって、この光学素子４０はマイケ ルソン干渉計の光学入出力を形成する。光学素子４０は測定光ビーム３２を近似 的に同一の光強度の２つの部分ビームに分割し、各々の場合マイケルソン干渉計 の２つのアームの一方に導入する。測定アームを構成するマイケルソン干渉計の アームには、矢印対４７に従って可動するミラー４１が配置される。一方、基準 アームを構成する他方のアームには、固定ミラー４２が配置される。マイケルソ ン干渉計の光学出力から光学素子４０を通過する測定光ビーム４３は偏光子４４ を当たり、それからフォートダイオード４５に当たる。

第１図に示された構成では、マイケルソン干渉計を離れる測定光ビーム４３とマ イケルソン干渉計に入る測定光ビーム３２との空間的分離は、１／４波長プレー ト４８．４９マイケルソン干渉計の各アームに配置されていることで生じる。マ イケルソン干渉計の各アームの特定の１７４波長プレート４８．４９を通過する 部分ビームの二重通路は、偏光光学素子４０の特定の光ビームの所望の偏向（第 １図に示されている）をもたらす偏光の回転に導く。

偏光子３４および４４は、基準光ビーム３３および測定光ビーム４３の２つの異 なる偏光の小部分間の干渉をもたらす機能を実現する。示された実施例では、偏 光子３４および４４は基準光ビーム３３または測定光ビーム４３の２つの偏光に 関して４５°以下で配置されている線形偏光子である。

フォートダイオード３５は偏光子４３の後で干渉する基準光ビーム３３を電気信 号Ｒ（ｔ）に変換し、フォートダイオード４５は偏光子４４の後で干渉する測定 光ビーム４３を電気信号Ｉ（ｔ）に変換する。第２図に示されているようにこれ らの２つの信号Ｒ（ｔ）およびＩ（ｔ）は。

フォートダイオード３５または４５と関連する復調器３６または４６に各々の場 合供給され、振幅の平方に従ってそこで復調される。それ自体が公知の変形例で は、復調器３６または４６は混合、すなわち平方と同一である特定の信号Ｉ（ｔ ）またはＲ（ｔ）をそれ自身で乗算することができる。それ自体が公知の別の変 形例では、いわゆる二次検出器である復調器３６および４６は特定の信号Ｉ（ｔ ）またはＲ（ｔ）を整流し、平滑する。

復調器３６．４６からの２つの復調信号は２つの復調信号間の位相差を測定する ための装置５０に供給される。

位相差はディスプレイ５１に表示することができるが。

しかし後述される他の目的のために使用することもできる。

第３図に示された発明装置の光学的部分の第２の実施例の基本的回路図は、下記 の特徴に関しては前述の第１の実施例とは異なる。ミラー４１．４２の代わりに 、第３重プリズム並びに６２でのようにコーナリフレクタ。

３重ミラーすなわち反射面を備え対応して構成される手段を使用することもまた 可能であることを示している。

第３図に示されているように、もしマイケルソン干渉計の２つのアームで反射ま たは散乱以前の部分ビーム路が９反射または散乱後の部分ビーム路から特定のア ーム端で空間的に分離されているならば、１／４波長プレー）４８．４９による 偏光回転の必要がないので、ｔ＆者は第３図には示されていない０部分ビーム路 の比較的小さい空間的分離の場合、マイケルソン干渉計の入力で使用されている 光学素子４０は出力でもまた使用することができ、第３図に示されるように、ミ ラー６０によって偏向されるマイケルソン干渉計から外へ通過する光ビームを有 することが妥当である得る０部分ビーム路のより大きい空間的分離の場合、マイ ケルソン干渉計の出力で入力に配置されている素子４０とは異なる偏光光学素子 を図示されていない方法で使用することは可能であるがしかし、前記２つの光学 素子は実質的に同一である。

上述のように、第１図〜第３図に示された実施例の場合、各マイケルソン干渉計 のアーム端に、１つの反射素子４１．４２または６１．６２が各場合に配置され ている。可動素子４１または６１の代わりに、測定アームでランダム後方反射素 子１例えばガラス玉またはプラスチックの小さいガラス玉あサスペンションある いはこの変形例への拡張としていわゆる反射粘着テープのように光の入射方向で 後方散乱する光学素子を使用することが可能である。

第４図は発明装置の別の開発を示している。前述の全装置は２重構成７１．７２ で示され、後述の説明を明瞭にするために１位相差を測定するための対応する装 置は別々に示され、５０および７５と指定される。ディスプレイ５１もまた。示 されている。一方の装置７１では。

マイケルソン干渉計はミラー４１（矢印対４７に従って可動する）またはそれと 均等な物６１を有する可変干渉部を含んでいる。他方の装置７２では、マイケル ソン干渉計だけが安定基準部を有する。これらは９例えば一定の光学的長さを有 する光ファイバとして構成されることができる。

第４図は１周波数ｎ１およびｎ、の２つのレーザービームを同時に発生すること ができる単一のレーザー光源を備えることができる単一レーザー装置７０を示し ている。

第１図と共に既に上述されているように、それは、異なるラインまたは同一ライ ンの・２つの様式を使用する例えばヘリウム−ネオンレーザ−またはアルゴンレ ーザーである。しかしながら、第１図でまた。レーザー装置７゜は、なかんずく レーザーダイオードであり得る２つの別々のレーザー光源を示している。レーザ ー装置７ｏは。

周波数ｎ１とｎ、の部分ビームの結合として光ビームを発生することができるこ とは重要である。

レーザー装置７０のレーザー光は、非偏光ハーフミラ−として作動し、示された 実施例では、立法体プリズムの形の非偏光ビームスプリッタ−である光学素子７ ３によって２つの部分ビームに分割される１例えばミラー７４による部分ビーム の１つを適当に偏向後、前記部分と−ムは特定の装置７１．７２に供給される。

したがって。

第４図において、これらの部分ビームは第１図または第３図の２つの光ビーム１ ０および２０を示している。

安定基準部を有する装置７２は測定値の補正および／またはレーザー装置７０の レーザー光源の安定化のため　。

に使用される。

位相測定装置５０で形成され、ディスプレイ５１で示される装置７１で測定され る位相差を補正するために。

装置７２で測定され１位相測定装置７５で形成される位相差のコンピュータ７６ へのフィードバックがある。コレータに指示されるかまたは第４図の破線で示さ れているように後者に影響を及ぼすためにディスプレイ５１ヘフイードバツクす るかのいずれかである。

レーザー装置７０のレーザー光源を安定化するために。

装置７２で測定され１位相測定装置７５で形成される位相差は制御ループでレー ザー装置７０ヘフイードバツクされる。前述のように、レーザー周波数を安定化 するなめの位相信号の使用は例えばＷ○−８５１０４００９がら公知である。そ れで前述の制御ループをより詳細に説明することはここでは必要ない、レーザー ダイオードを使用すると、レーザー周波数は励起電流を修正することによって適 当に安定化される。

前記装置に基づく方法は下記のように要約される（この方法の個々のステップは 装置の記述と共に説明されている）。

各々の場合１周波数ｎ、またはｎ、の１つのレーザー光ビームは２つの直交偏光 部分ビームに分割される。１つの部分ビームの周波数は周波数ｆ、またはで、で 変位される。それで、各々の場合、１つの部分ビーム対ｎｌ、ｎ。

＋　ｆ　＋またはｎ　、、　ｎ　、＋　ｆ　、が形成される。アルゴンレーザー および２つの方法を使用すると、約ｎ、−ｎ２＝６ＱＨｚが適用され、２つの回 転遷移を有する炭酸ガスレーザーを使用すると、約ｎ＋　ｎｚ＝５０ＧＨｚが適 用される０例えば、　ｎ　＋　ｎ　２　＝　３０　Ｇ　Ｈｚはレーザーダイオー ドで得られる。

音響光学変調器を使用する・と１例えばｆ＋＝４０．０ＭＨｚおよびｆ　ｚ　＝ 　４０　、１　Ｍ　Ｈｚが適当である。

両方の部分ビーム対は結合され、その後−緒にマイケルソン干渉計を通過し、最 後に偏光子を通って光検出器に達する。光検出器より前には光検出器で検出され る周波数ｆ、またはｆ２のビートに導く部分ビーム間の干渉がある。

さらに、マイケルソン干渉計への入力以前に結合された部分ビームの小部分は他 の光検出器へ分岐される。ここで再び他の光検出器によって検出される周波数ｎ １またはＲ２のビートに導く光検出器より前の部分ビーム間の干渉がある。

２つの光検出器の信号Ｉ（ｔ）およびＲ（ｔ）を記述する方程式は、下記のよう になる。

Ｉ　（ｔ）＝　ａｏ＋ａ＋ｅｏｓ（２ｘ　ｆ＋ｔ＋φ１）＋１２ｃｏｓ（２ｇｆ ２ｔ＋φ２）Ｒ（ｔ）＝　ｉｏ＋１１ｃＯ３（２ｆｆ　ｆ　、　ｔ）＋１２ｃｏ ｓ（２ｒ　ｆｄ）ここで、φ、およびφ、は干渉計を通過する際の周波数ｎ１お よびＲ２の信号の光学位相シフトを意味する。干渉計の光路長差りおよび光速Ｃ の場合、前記位相シフトは。

下記のようになる。

φ＋＝４πｎ＋Ｌ／ｃ φ、＝４πｎ２Ｌ／ｃ 明らかなように、これらの位相は特定の周波数ｎｌ＋ｎ２に依存する。したがっ て、２つの光検出器の信号は。

各々の場合、それらの振幅の平方によって復調される。

各々の場合１周波数ｆ＋　ｆｚの復調信号が形成される。

これらの信号を記述する方程式は下記のようになる。

Ｉ　”（ｔ）・ａ”、＋−＋ａ、ａ２ｃｏｓ［２π　（Ｌ−ｆｚ）ｔ”（φ　１ −φ、）コＲ２（ｔ）＝ａ”ｏ＋・＝＋ａ、ａｚｃｏｓ［２ｚ　（ｆ＋−ｆｘ） ｔ］したがって１位相差°φ１−φ２は、Ｒ２（ｔ）が位相基準（０値）を供給 する周波数ｆ　Ｉ−ｆ　２でのＲ２（ｔ）の値で直接測定される。そして、下記 の式が得られる。

φ、−φ２＝４π（ｎ　＋　−ｎ　ｚ）Ｌ／　ｃこの位相差は光学路に対する変 化と共に線形方法で変動し９周波数差ｎ　ｌ−ｎ　２に依存するのみであるがし かし。

特定の周波数ｎ　Ｉ　＋　ｎ　２に直接依存しない、したがって。

周波数ｎ　ｌ　＊　ｎ　２の差を安定化することのみ必要であり。

前記周波数を個々に安定化する必要はない１例示方法で与えられた値でｆ＋　ｆ ｚ＝１００Ｈｚおよび位相差φ。

−φ、はラジアンの２．３千分の１の分解能で測定されることができる。したが って、２．３百ミリメートルまでの測定範囲で２４〜３６マイクロメータの分解 能を達成することが可能である。

レーザー光の周波数ｎ、およびｎ、を安定化するかまたは周波数差ｎ１−ｎｘを 直接安定化するために、この方法が単一のレーザー光源の２重化で同時に行われ る。一方のマイケルソン干渉計は可変干渉部を含み、他方のマイケルソン干渉計 は安定基準部のみ含んでいる。安定基準部を有するマイケルソン干渉計から得ら れる位相差は制御ループでレーザー光源へフィードバックされる。制御ループの 代わりに、直接測定値を補正するかまたはオペレータに補正値を供給するコンピ ュータを使用することが可能である。

この方法は、２つの位置の間隔としての位置または距離を決定するために使用で きる１周波数差ｎ１−ｎｘの多数の波長のまわりの距離測定の固有の不確定性を 取り除くために、それは測定されるべき距離をカバーすることができるか、また はレーザー光ビームの１つの周波数は時間の関数として変化させることができる 一方、測定位相差の時間積分を同時に形成する。この時間積分は線形方法で測定 位置と共に変動する。対応するコンピュータは両方の周波数変化を制御し９時間 積分を形成し、並びに表示するために選択的に同じものを供給する。このコンピ ュータは１例えば、このような目的のために（第４図の破線で示されるように） 位相測定装置５０．レーザー装置７０（または第１図および第３図の１０および ２０）および選択的にディスプレイ５１と接続されることができるコンピュータ ７６である。

この方法は第２の小部分の測定を行うことを可能にし。

したがって工業的目的に理想的に適している。

発明の方法、その発明の使用および発明の装置は、この発明を示すのに単に役だ っている前述の実施例に限定されていない、実際、この発明は請求の範囲でカバ ーさＦｉｇ、２ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．周波数ｎ１のレーザー光ビームは２つの直交偏光部分ビームに分割され，そ の部分ビームの１つは周波数ｎ１＋ｆ１の部分ビームを与えるために周波数ｆ１ だけ周波数変位を受けやすく，一方，もう１つの部分ビームの周波数ｎ１は変更 されないままであるので，部分ビーム対ｎ１，ｎ１＋ｆ１が形成され，前記部分 ビーム対ｎ１，ｎ１＋ｆ１の部分ビームは共に，マイケルソン干渉計を横切って ，その後偏光子を横切って光検出器に供給され，２つの部分ビームは前記光検出 器の上流と互いに干渉し，前記光検出器によって検出される周波数ｆ１のビート が形成される２つの波長インターフェロメトリーおよび光学的ヘテロダイン処理 を使用する干渉計の可変干渉部における変動を測定するための方法において，周 波数ｎ２のレーザー光ビームは２つの直交部分ビームに分割され，その部分ビー ムの１つは周波数ｎ２＋ｆ２の部分ビームを与えるために周波数ｆ２だけ周波数 変位を受け，一方，もう１つの部分ビームの周波数ｎ２は変更されないままであ るで，部分ビーム対ｎ２，ｎ２＋ｆ２が形成され，前記部分ビーム対ｎ１，ｎ１ ＋ｆ１の部分ビームと前記部分ビーム対ｎ２，ｎ２＋ｆ２の部分ビームとは結合 され，共に同一のマイケルソン干渉計を横切って，最後に同一の偏光子を横切っ て同一の光検出器に渡され，前記部分ビーム対ｎ２，ｎ２＋ｆ２の前記２つの部 分ビームはまた，前記光検出器のもう一方の上流と干渉し，周波数ｆｌのビーム に加えて，前記光検出器によって検出される少なくとも１つの周波数ｆ２のビー トがあり，それによって，さらに前記マイケルソン干渉計へのその入力以前に４ つの結合部分ビームは，前記部分ビームの小部分を他の偏光子を横切って他の光 検出器に偏向する非偏光ハーフミラーとして作動する光学素子を横切って通過さ れるので，前記４つの結合部分ビームは互いに干渉し，そのビートは前記もう１ つの光検出器の上流を形成し，そのビームの内の周波数ｆ１および周波数ｆ２の 少なくともそれらのビームは前記もう１つの光検出器によって検出され，各々の 場合，２つの光検出器の信号は，各々の場合周波数ｆ１−ｆ２の復調信号を与え るためにその振幅の平方により復調され，前記２つの復調信号の位相差が測定さ れ，前記位相差は光学路への変化と共に線形方法で変動することを特徴とする方 法。
2. ２．周波数ｎ１のレーザー光ビームおよび周波数ｎ２のレーザー光ビームは，各 々の場合別々のレーザー光源から得られることを特徴とする請求項１記載の方法 。
3. ３．周波数ｎ１のレーザー光ビームおよび周波数ｎ２のレーザー光ビームは，各 々の場合，少なくとも２つのｎ１およびｎ２の周波数のレーザービームを発生す ることができる同一のレーザー光源から得られることを特徴とする請求項１記載 の方法。
4. ４．単一のレーザー光源の同一の光ビームを使用し，それは，可変干渉部をカバ ーする第１の構成のマイケルソン干渉計と安定基準部だけをカバーする第２の構 成のマイケルソン干渉計とを２重にすることによって同時に実行され，前記第２ の構成で測定された位相差の測定値は，レーザー光の周波数ｎｌおよびｎ２を安 定化するために制御ループにおいてレーザー光源へフィードバックされることを 特徴とする請求項１記載の方法。
5. ５．単一のレーザー光源の同一の光ビームを使用すると，それは，可変干渉部を カバーする第１の構成のマイケルソン干渉計と安定基準部をカバーする第２の構 成のマイケルソン干渉計とを２重にすることによって同時に実行され，前記第２ の構成で測定された位相差の測定値は，前記第１の構成で測定された位相差の測 定値を補正するためにコンピュータに供給されることを特徴とする請求項１記載 の方法。
6. ６．第２の構成のマイケルソン干渉計の少なくとも１つの干渉部には予め決めら れた一定の光学長の光ファイバが使用されることを特徴とする請求項４または５ 記載の方法。
7. ７．少なくとも１つの光検出器の信号の復調は，信号に信号それ自身を混合する ことによる前記信号の振幅の平方によって行われることを特徴とする請求項１記 載の方法。
8. ８．少なくとも１つの光検出器の信号の復調は，整流および平滑による前記信号 の振幅の平方によって行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
9. ９．位置または距離を２つの位置の間隔として決定するための請求項１記載の方 法の使用。
10. １０．多数の差周波数ｎ１−ｎ２の半波長に対応する距離測定の不確定性を取り 除くために，マイケルソン干渉計のミラーは測定されるべき距離に沿って移動し ，前記測定中測定位相差の時間積分が形成され，前記時間積分は測定位置と共に 線形方法で変動することを特徴とする請求項９記載の使用。
11. １１．多数の差周波数ｎ１−ｎ２の半波長に対応する距離測定の不確定性を取り 除くために，少なくとも１つのレーザー光ビームの周波数は時間の関数として修 正され，この変更中測定位相差の時間積分を形成し，前記時間積分は測定位置と 共に線形方法で変動することを特徴とする請求項９記載の使用。
12. １２．周波数ｎｌのレーザー光ビーム（１１）および周波数ｎ２のレーザー光ビ ーム（２１）を発生するのレーザー装置（１０，２０），各々の場合，周波数ｎ ｌ（１３，１４）または周波数ｎ２（２３，２４）の直交部分ビームの一対に特 定のレーザー光ビームを分割するために前記周波数ｎ１のレーザー光ビーム（１ １）と関連する偏光ハーフミラーとして作動する第１の光学素子および前記周波 数ｎ２のレーザー光ビームと関連する偏光ハーフミラーとして作動する第２の光 学素子，周波数ｎ１，ｎ１＋ｆ１の部分ビーム対の形成を伴う前記周波数ｆｌだ け前記部分ビームの周波数を変位するために周波数ｎ１の部分ビーム対の部分ビ ーム（１３）の１つに配置される変調器（１８）および部分ビーム対ｎ２，ｎ２ ＋ｆ２の形成を伴う周波数ｆ２だけ前記部分ビームの周波数を変位するために周 波数ｎ２の前記部分ビーム対の前記部分ビーム（２３）の１つに配置される変調 器（２８），第１の偏向ミラー対（１５，１７）および前記部分ビーム対ｎ１， ｎ１＋ｆ１の部分ビームを結合（１９）するために偏光ハーフミラーとして作動 する第３の光学素子（１６），並びに第２の偏向ミラー対（２５，２７）および 部分ビーム対ｎｌ，ｎ２＋ｆ２の部分ビームを結合（２９）するために偏光ハー フミラーとして作動する第４の光学素子（２６），第１および第２の光検出器（ ３５，４５），その各々の前には偏光子（３４，４４），光学入出力（４０）を 有するマイケルソン干渉計，前記部分ビーム対ｎ１，ｎ１＋ｆ１の部分ビーム（ １９）および前記部分ビーム対ｎ２，ｎ２＋ｆ２の部分ビーム（２９）を各々の 場合測定光ビーム（３２）と基準光ビーム（３３）に分割し，前記第１の光検出 器（３５）に前記基準光ビームを偏向し，前記マイケルソン干渉計の光学入力（ ４０）に前記測定光ビームを偏向するために非偏光ハーフミラーとして作動する 光学素子（３０）が配置され，一方，前記第２の光検出器（４５）は，前記マイ ケルソン干渉計の光学出力（４０）を通過する測定光ビーム（４３）が第２の光 検出器（４５），光検出器の信号を前記信号の振幅に従って復調し，対応する復 調信号を発生するために光検出器に各々の場合関連する装置（３６，４６）およ び２つの復調信号間の位相差を測定するための装置（５０）に向けられるように 前記マイケルソン干渉計の出力に関して配置されることを特徴とする請求項１記 載の方法を実施するための装置。
13. １３．レーザー装置は２つの別々の光源（１０，２０）を備えていることを特徴 とする請求項１２記載の装置。
14. １４．レーザー光源はレーザーダイオードであることを特徴とする請求項１３記 載の装置。
15. １５．レーザー装置（７０）は少なくとも２つの異なる周波数のレーザービーム を発生することができる単一のレーザー光源を備えていることを特徴とする請求 項１２記載の装置。
16. １６．同一のレーザー装置（７０）を使用し，そのレーザー光を分割（７３）す ると，それは，可変干渉部をカバーする第１の構成のマイケルソン干渉計および 安定基準部だけをカバーする第２の構成のマイケルソン干渉計の２重構成（７１ ，７１）に存在していることを特徴とする請求項１２記載の装置。
17. １７．第２の構成（７２）のマイケルソン干渉計の少なくとも１つの干渉部は一 定の光学長の光ファイバとして構成されることを特徴とする請求項１６記載の装 置。
18. １８．制御ループには，レーザー光源を安定化するために第２の構成（７２）で 測定される位相差値（７５）のレーザー装置（７０）へのフィードバックがある ことを特徴とする請求項１６記載の装置。
19. １９．第１の構成（７１）で測定される位相差のディスアレイに与えられる測定 値を補正するために第２の構成（７２）で測定される位相差値（７５）のコンピ ュータ（７６）へのフィードバックがあることを特徴とする請求項１６記載の装 置。
20. ２０．復調装置（３６，４６）の少なくとも１つは，信号に信号それ自身を混合 するための装置として構成されることを特徴とする請求項１２記載の装置。
21. ２１．復調装置（３６，４６）の少なくとも１つは，信号を整流し，平滑するた めの装置として構成されることを特徴とする請求項１２記載の装置。
22. ２２．コンピュータ（７６）は，位相差を測定するために装置（５０），レーザ ー装置（１０，２０，７０）および選択的にディスプレイ（５１）と接続され， 多数の差周波数ｎ１−ｎ２の半波長に対応する距離測定の不確定性を取り除くた めに時間の関数としてレーザー光ビームの少なくとも１つの周波数を修正するよ うにプログラムされ，この変化中測定位相差の時間積分を形成するようにプログ ラムされ，前記時間積分は測定位置と共に線形方法で変動し，選択的にディスプ レイ（５１）に供給されることを特徴とする請求項１２記載の装置。