JPH02136722A - 高速光周波数変調器 - Google Patents
高速光周波数変調器Info
- Publication number
- JPH02136722A JPH02136722A JP29202488A JP29202488A JPH02136722A JP H02136722 A JPH02136722 A JP H02136722A JP 29202488 A JP29202488 A JP 29202488A JP 29202488 A JP29202488 A JP 29202488A JP H02136722 A JPH02136722 A JP H02136722A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- plane mirrors
- changing
- elements
- interval
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、ファプリー・ベロー干渉計を使用した高速
光周波数変調器に関する。
光周波数変調器に関する。
従来の技術および発明の課題
ファブリー・ペロー干渉計を使用した分光器として、２
つの半透明平面鏡が剛体的に固定されたファプリー・ベ
ロー・エタロンと呼ぶものが知られている。
つの半透明平面鏡が剛体的に固定されたファプリー・ベ
ロー・エタロンと呼ぶものが知られている。
これは、平面鏡を剛体的に固定することにより、波長選
択精度が高く、機械的安定性も高いものになっているが
、透過光の波長は固定されて変化させることができず、
素材の熱膨張による透過光の波長ドリフトも避けられな
い。
択精度が高く、機械的安定性も高いものになっているが
、透過光の波長は固定されて変化させることができず、
素材の熱膨張による透過光の波長ドリフトも避けられな
い。
この発明の目的は、上記の問題を解決し、光の周波数変
調器として使用でき、機械的安定性および波長選択精度
が高く、熱膨張による波長ドリフトも補正できる高速光
周波数変調器を提供することにある。
調器として使用でき、機械的安定性および波長選択精度
が高く、熱膨張による波長ドリフトも補正できる高速光
周波数変調器を提供することにある。
課題を解決するための手段
この発明による高速光周波数変調器は、ファブリー・ペ
ロー干渉計を構成する２つの半透明平面鏡が、これらの
間に挾まれた圧電素子により固定されており、圧電素子
の印加電圧を変化させることにより平面鏡の間隔が変化
させられるようになされているものである。
ロー干渉計を構成する２つの半透明平面鏡が、これらの
間に挾まれた圧電素子により固定されており、圧電素子
の印加電圧を変化させることにより平面鏡の間隔が変化
させられるようになされているものである。
作 用
２つの平面鏡が圧電素子により固定されているので、機
械的安定性が高く、波長選択精度も高い。
械的安定性が高く、波長選択精度も高い。
圧電素子の印加電圧を変化させて平面鏡の間隔を変化さ
せることにより、透過光の波長を高速にかつ広範囲に変
化させることができる。
せることにより、透過光の波長を高速にかつ広範囲に変
化させることができる。
また、圧電素子の印加電圧を変化させて平面鏡の間隔を
調整することにより、熱膨張による波長ドリフトを補正
することができる。
調整することにより、熱膨張による波長ドリフトを補正
することができる。
実 施 例
以下、図面を参照して、この発明の１実施例を説明する
。
。
第１図は、この発明による光の周波数変調を高速で行な
う高速光周波数変調器を示す。
う高速光周波数変調器を示す。
分光器（１０）は、ファプリー・ベロー干渉計の原理を
利用したファブリー・ペロー・エタロンと呼ばれるもの
であり、その詳細が第２図〜第４図に示されている。
利用したファブリー・ペロー・エタロンと呼ばれるもの
であり、その詳細が第２図〜第４図に示されている。
分光器（ｌＯ）は、２つの半透明平面鏡（１１）（１２
）と、これらの間に挾まれた３つの圧電素子（１３）（
１４）（１５）と、各圧電素子（１３） （１４） （
１５）の近くに配置された３つの距離センサー（１Ｂ）
（１７） （１ｇ）とから構成されている。圧電素子
（１３） （１４） （１５）と距離センサー（１Ｇ）
（１７） （１８）は駆動回路（１９）に接続されて
おり、圧電素子（１３） （１４） （１５）の電圧を
制御することにより、それらの長さを変化させて、平面
鏡（１１）（１２）の平行を保ったままこれらの間隔を
変化させる。なお、平面鏡（１１）（１２）の平行を保
ったまま間隔を変化させるために、圧電素子（１３）
（１４） （１５）は３つ設けられている。また、圧電
素子（１３） （１４） （１５）の電圧と長さの間の
関係にはヒステリシスが存在し、電圧で１義的に長さを
決定できないので、次に詳細に説明するように、平面鏡
（１１）（１２）間の距離を距離センサー（１Ｂ） （
１７） （１８）を使用してＵｌ定し、そのＡ１１Ｊ定
量が一定になるように圧電素子（１３）（１４） （１
５）にかかる電圧を制御することにより、平面鏡（１１
）（Ｉ２）間の間隔を正確に制御している。すなわち、
まず、第１距離センサー（１６）の測定量に基づいて第
１圧電素子（１３）の長さを決定する。次に、第２圧電
索子（１４）および第３圧電素子（１５）について、そ
れぞれの近くに配置した第２距離センサー（１７）およ
び第３距離センサー（１８）の測定量が第１距離センサ
ー（１６）の測定量と一致するように、これらの圧電素
子（１４）（１５）にかかる電圧を制御する。
）と、これらの間に挾まれた３つの圧電素子（１３）（
１４）（１５）と、各圧電素子（１３） （１４） （
１５）の近くに配置された３つの距離センサー（１Ｂ）
（１７） （１ｇ）とから構成されている。圧電素子
（１３） （１４） （１５）と距離センサー（１Ｇ）
（１７） （１８）は駆動回路（１９）に接続されて
おり、圧電素子（１３） （１４） （１５）の電圧を
制御することにより、それらの長さを変化させて、平面
鏡（１１）（１２）の平行を保ったままこれらの間隔を
変化させる。なお、平面鏡（１１）（１２）の平行を保
ったまま間隔を変化させるために、圧電素子（１３）
（１４） （１５）は３つ設けられている。また、圧電
素子（１３） （１４） （１５）の電圧と長さの間の
関係にはヒステリシスが存在し、電圧で１義的に長さを
決定できないので、次に詳細に説明するように、平面鏡
（１１）（１２）間の距離を距離センサー（１Ｂ） （
１７） （１８）を使用してＵｌ定し、そのＡ１１Ｊ定
量が一定になるように圧電素子（１３）（１４） （１
５）にかかる電圧を制御することにより、平面鏡（１１
）（Ｉ２）間の間隔を正確に制御している。すなわち、
まず、第１距離センサー（１６）の測定量に基づいて第
１圧電素子（１３）の長さを決定する。次に、第２圧電
索子（１４）および第３圧電素子（１５）について、そ
れぞれの近くに配置した第２距離センサー（１７）およ
び第３距離センサー（１８）の測定量が第１距離センサ
ー（１６）の測定量と一致するように、これらの圧電素
子（１４）（１５）にかかる電圧を制御する。
分光器（ｌＯ）に゛入射した光は、２つの平面鏡（１１
）（１２＞の間で多重反射を起こし、波長選択精度の良
い透過光が得られる。透過光の一部は／％ −フミラー
（２０）で反射して回折格子（２１）に入射する。回折
格子（２１）の１次光の出射方向に、ＰＳＤやＣＣＤを
使用したポジションセンサー（２２）か設置されており
、これにより１次光が受けられる。そして、ポジション
センサー（２２）の出力信号と図示しない制御装置など
からの選択波長指令値Ｉが駆動装置（１９）に入力する
。
）（１２＞の間で多重反射を起こし、波長選択精度の良
い透過光が得られる。透過光の一部は／％ −フミラー
（２０）で反射して回折格子（２１）に入射する。回折
格子（２１）の１次光の出射方向に、ＰＳＤやＣＣＤを
使用したポジションセンサー（２２）か設置されており
、これにより１次光が受けられる。そして、ポジション
センサー（２２）の出力信号と図示しない制御装置など
からの選択波長指令値Ｉが駆動装置（１９）に入力する
。
回折格子（２１）における０次光に対する１次光の角度
θは、次の式り１）で表わされる。
θは、次の式り１）で表わされる。
θ−５ｌｎ−’（λ／ｄ） ・−・−（１）λ：回折
格子に入射する光の波長 ｄ：回折格子の格子間隔 角度θは入射光の波長λの関数となっており、ポジショ
ンセンサー（２２）上のスポットの位置は波長λにより
一義的に決まるので、ポジションセンサー（２２）の出
力から透過光の波長がわかる。
格子に入射する光の波長 ｄ：回折格子の格子間隔 角度θは入射光の波長λの関数となっており、ポジショ
ンセンサー（２２）上のスポットの位置は波長λにより
一義的に決まるので、ポジションセンサー（２２）の出
力から透過光の波長がわかる。
ファプリｍ−ペロー・エタロンからの透過光の波長λは
、次の式（２）で表わされる。
、次の式（２）で表わされる。
λ−２／／ｍ ・・・・・・・・・ （２）ｅ二手面鏡
間の間隔 ｍ：整数 したがって、前述のように平面鏡間の距離を変化させる
ことにより、透過光の波長を高速にかつ広範囲に変化さ
せることが可能である。また、透過光の波長と選択波長
指令値Ｉとが等しくなるように圧電素子（１３） （１
４） （１５）の印加電圧を制御して平面鏡（１１）（
１２）の間隔を調整することにより、指令値Ｉに対応し
た波長の透過光が得られる。そして、このように透過光
を直接モニターしてフィードバック制御を行なうことに
より、分光器（ｌＯ）を構成する素材の温度変化に伴う
膨張、収縮による透過光の波長ドリフトが起こらないよ
うにすることができる。
間の間隔 ｍ：整数 したがって、前述のように平面鏡間の距離を変化させる
ことにより、透過光の波長を高速にかつ広範囲に変化さ
せることが可能である。また、透過光の波長と選択波長
指令値Ｉとが等しくなるように圧電素子（１３） （１
４） （１５）の印加電圧を制御して平面鏡（１１）（
１２）の間隔を調整することにより、指令値Ｉに対応し
た波長の透過光が得られる。そして、このように透過光
を直接モニターしてフィードバック制御を行なうことに
より、分光器（ｌＯ）を構成する素材の温度変化に伴う
膨張、収縮による透過光の波長ドリフトが起こらないよ
うにすることができる。
発明の効果
この発明の光周波数変調器によれば、上述のように、機
械的安定性および波長選択精度が高く、透過光の波長を
高速にかつ広範囲に変化させることができ、かつ熱膨張
による波長ドリフトを補正することができる。また、光
周波数変調器を通しても波長により進行方向の変化がな
いので、光学系および周辺機械の構成が簡単となり、ビ
ームの変形も少ない。
械的安定性および波長選択精度が高く、透過光の波長を
高速にかつ広範囲に変化させることができ、かつ熱膨張
による波長ドリフトを補正することができる。また、光
周波数変調器を通しても波長により進行方向の変化がな
いので、光学系および周辺機械の構成が簡単となり、ビ
ームの変形も少ない。
第１図はこの発明の１実施例を示す高速光周波数変調器
の概略構成図、第２図は第１図の分光器の部分を拡大し
て示す斜視図、第３図は第２図■−■線の断面図、第４
図は第３図ｒＶ−ＩＶ線の矢視図である。 （１０）・・・分光器、（１１Ｘ１２）・・・半透明平
面鏡、（１３） （１４） （１５）・・・圧電素子。 以 上 特許出願人 日立造船株式会社 第１図
の概略構成図、第２図は第１図の分光器の部分を拡大し
て示す斜視図、第３図は第２図■−■線の断面図、第４
図は第３図ｒＶ−ＩＶ線の矢視図である。 （１０）・・・分光器、（１１Ｘ１２）・・・半透明平
面鏡、（１３） （１４） （１５）・・・圧電素子。 以 上 特許出願人 日立造船株式会社 第１図
Claims (1)
- ファブリー・ペロー干渉計を構成する２つの半透明平面
鏡が、これらの間に挾まれた圧電素子により固定されて
おり、圧電素子の印加電圧を変化させることにより平面
鏡の間隔が変化させられるようになされている高速光周
波数変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29202488A JPH02136722A (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 高速光周波数変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29202488A JPH02136722A (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 高速光周波数変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02136722A true JPH02136722A (ja) | 1990-05-25 |
Family
ID=17776547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29202488A Pending JPH02136722A (ja) | 1988-11-17 | 1988-11-17 | 高速光周波数変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02136722A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0460428A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-26 | Shimadzu Corp | 相対平面板の駆動機構 |
| JP2009244498A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Seiko Epson Corp | 光学フィルタ装置 |
| JP2011242345A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | スペクトル測定装置及び測定方法 |
| US10247608B2 (en) | 2015-04-28 | 2019-04-02 | Panasonic Corporation | Spectroscopic module control method |
-
1988
- 1988-11-17 JP JP29202488A patent/JPH02136722A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0460428A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-26 | Shimadzu Corp | 相対平面板の駆動機構 |
| JP2009244498A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Seiko Epson Corp | 光学フィルタ装置 |
| JP2011242345A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | スペクトル測定装置及び測定方法 |
| US10247608B2 (en) | 2015-04-28 | 2019-04-02 | Panasonic Corporation | Spectroscopic module control method |
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