JPH0329927A - 直交偏波型光周波数シフタ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ヘテロダイン計測に用いられる直交偏波型
光周波数シフタに関する。

［従来の技術］ 従来、この種の直交偏波型光周波数シフタとして、特開
昭６１−１６９８２０号公報に開示されているような、
第５図に示されるものが知られている。

第５図を参照して、従来の直交偏波型光周波数シフタは
、周波数がｆ。で、紙面に対して４５度の電界成分を有
する直線偏光であるレーザ光１０２を出射するＨｅ−Ｎ
ｅガスレーザ１０１を有する。このＨｅ−Ｎｅガスレー
ザ１０１から出射されたレーザ光１０２は、第１の偏光
ビームスプリツタ１０３に入射レーザ光として入射し、
ここで、紙面に水平な電界成分を有する直線偏光（以下
、Ｐ偏光と略称する。）である透過レーザ光１０４と、
紙面に垂直な電界成分を有する直線偏光（以下、Ｓ偏光
と略称する。）である反射レーザ光１０５とに分離され
る。すなわち、第１の偏光ビームスプリッタ１０３は、
入射レーザ光を透過レーザ光１０４と反射レーザ光１０
５とに分離する光分離器として働く。透過レーザ光１０
４は第１の音響光学素子１０６にブラッグ条件に適合す
る角度（ブラッグ角）θＢで入射する。この第１の音響
光学素子１０６には、第１のトランスジューサ１０８が
取り付けられ、この第１のトランスジューサ１０８は第
１の駆動回路１０７からの、例えば、中心周波数８０Ｍ
Ｈｚをもつ第１の高周波信号によって励振されている。

これにより、第１の音響光学素子１０６の媒体本体には
、透過レーザ光１０４の直進方向に対してブラッグ角θ
Ｂをなす波面をもつ第１の超音波信号が伝搬する。第１
の３ 超音波信号が伝搬している第１の音響光学素子１０６に
入射する透過レーザ光１０４は、ここで直進する０次回
折光と第１の超音波信号の波面に対してプラッグ角θＢ
で回折する１次回折光．１１０とに分かれ、第１の音響
光学素子１０６から出射される。ここでは、１次回折光
１１０を利用する。この１次回折光１１０は、第１の音
響光学素子１０６を伝搬する第１の超音波信号の中心周
波数である８０ＭＨｚだけ、その周波数ｆ。がシフトア
ップされた周波数をもつので、その周波数はｆ。＋８０
ＭＨｚとなる。従って、この１次回折光１１０は、ここ
では、第１のシフトアップされたレーザ光と呼ばれる。

この第１のシフトアップされたレーザ光１１０は、第１
のミラー１１１により反射されて、その軌道が９０度変
化されたのち、第２′の偏光ビームスプリッタ１１２に
入射する。第２の偏光ビームスプリッタ１１２は、Ｐ偏
光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質をもつ。前述したよ
うに、第１のシフトアップされたレーザ光１１０は、Ｐ
偏光であるので、第２の偏光ビーム４ スプリッタ１１２を透過する。

一方、第１の偏光ビームスプリッタ１０３で反射された
反射レーザ光１０５は、第２のミラー１１３で反射され
、その軌道が９０度変化されたのち、第２の音響光学素
子１１４にブラッグ条件に適合する角度（ブラッグ角）
θＢで入射する。

この第２の音響光学素子１１４には、第２のトランスジ
ューサ１１６が取り付けられ、この第２のトランスジュ
ーサ１１６は第２の駆動回路１１５からの、第１の高周
波信号よりＩＭＩｌｚ低い、例えば、中心周波数７９Ｍ
Ｈｚをもつ第２の高周波信号によって励振されている。

これにより、第２の音響光学素子１１４の媒体本体には
、前述した第１の音響光学素子１０６の場合と同様に、
反射レーザ光１０５の直進方向に対してプラッグ角θ８
をなす波面をもつ第２の超音波信号が伝搬する。第２の
超音波信号が伝搬している第２の音響光学素子１１４に
入射する反射レーザ光１０５は、前述したのと同様に、
ここで直進する０次回折光と第２の超音波信号の波面に
対してブラッグ角θＢで回折する１次回折光１１７に分
かれ、第２の音響光学素子１１４から出射される。ここ
では、１次回折光１１７を利用する。この１次回折光１
１７は、第２の音響光学素子１１４を伝搬する第２の超
音波信号の中心周波数である７９ＭＩＩｚだけ、その周
波数ｆ。がシフトアップされた周波数をもつので、その
周波数はｆ。＋７９ＭＨｚとなる。従って、この１次回
折光１１７は、ここでは、第２のシフトアップされたレ
ーザ光と呼ばれる。この第２のシフトアップされたレー
ザ光１１０は、第２の偏光ビームスプリッタ１１２に入
射するが、前述したように、Ｓ偏光である゛ので、第２
の偏光ビームスプリッタ１１２で反射される。この第２
の偏光ビームスプリッタ１１２で反射された第２のシフ
トアップされたレーザ光１１０は、第２の偏光ビームス
プリッタ１１２を透過する第１のシフトアップされたレ
ーザ光１１０と共に、同一の光路上を、第２の偏光ビー
ムスプリツタ１１２から出射する。即ち、第２の偏光ビ
ームスプリツタ１１２は、互いに偏光面が直交し、かつ
周波数差がＩＭＨｚの直交２周波レーザ光を、出射レー
ザ光として出射する。換言すれば、第２の偏光ビームス
プリッタ１１２は、第１のシフトアップされたレーザ光
１１０と第２のシフトアップされたレザ光１１０とを結
合する光結合器として作用する。

［発明が解決しようとする課題コ 光ヘテロダイン計測用の直交２周波光源では、心交２周
波レーザ光の光軸のずれが７Ｉｌ’ｌ　’ｋ　＄１７　
１文に影響するので、光軸の平行度を１２０マイクロ・
ラジアン（２４秒）以内にする必要がある。しかしなが
ら、従来の直交偏波型光周波数シフタでは、光学要素が
それぞれ別々の光学部品で構成されているので、直交２
周波レーザ光を精度良く同一の光路上に合成するために
、各光学部品の位置を微妙に調整することが必要である
。そして、この位置調整機構を光学部品の各々に設けな
ければならないので、装置が大型になるという欠点があ
る。

さらに、従来の直交偏波型光周波数シフタでは、偏光ビ
ームスプリツタや、音響光学素子、ミラなどの多数の光
学部品を組み合わせて構成されて７ いるので、高価になるとともに、各光学部品の人出射端
而での表面反射のために出射される直交２周波レーザ光
の損失か大きいという欠点かある。

従って、本発明の目的は、直交２周波レーザ光を同一の
光路上に合戊するための位置調整を必要としない、小型
の直交偏波型光周波数シフタを捉供することにある。

本発明の他の目的は、構成部品の少ない安価な直交偏波
型光周波数シフタを提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、端面での表面反射が少なく
、低損失の直交２周波レーザ光を得ることが出来る直交
偏波型光周波数シフタを提供することにある。

［課題を解決するための手段コ 本発明が適用される直交偏波型光周波数シフタは、所定
の入射周波数をもち、かつ互いに直交する電光成分を有
する第１及び第２の直線偏光を含む入射レーザ光を受け
、前記入射周波数より互いに所定の周波数差のある第１
及び第２の周波数だけシフトされた周波数をもつ出射レ
ーザ光を出射８ する直交偏波型光周波数シフタである。本発明によれば
、直交偏波型光周波数シフタは、それぞれ、ｊ氏面と、
上面と、２つの側面とをもち、前記底面同士が互いに対
向しかつ近接して配置された免１及び第２の音響光学媒
体を有する。前記第２の音響光学媒体の前記底面近傍の
前記２つの側面には、それぞれ、前記入射レーザ光を入
射するための入射面と前記出射レーザ光を出射するため
の出躬面とが設けられている。本発明による直交偏波型
光周波数シフタは、前記第１及び第２の音響光学媒体の
前記底面の間に該底面に接した状態で、かつ前記入射面
の近傍に設けられ、前記入射面を介して入射した前記入
射レーザ光のうち、前記第１の直線偏光を透過レーザ光
として透過し、前記第２の直線偏光を反射レーザ光とし
て反射する光分離手段と、前記透過レーザ光が前記第１
の音響光学媒体の前記２つの側面の一方に沿って進み、
前記第１の音響光学媒体の前記上面で反射され、前記第
１の音響光学媒体の前記２つの側面の他方に沿って進む
間に、前記透過レーザ光の前記入射周波数を前記第１の
周波数シフトして、第１のシフトされたレーザ光を出力
する第１のシフト手段と、前記反射レーザ光が前記第２
の音響光学媒体の前記２つの側面の一方に沿って進み、
前記第２の音響光学媒体の前記上面で反射され、前記第
２の音響光学媒体の前記２つの側面の他方に沿って進む
間に、前記反射レーザ光の前記入射周波数を前記第２の
周波数シフトして、第２のシフトされたレーザ光を出力
する第２のシフト手段と、前記第１及び第２の音響光学
媒体の前記底面の間に該底面に接した状態で、かつ前記
出射面の近傍に設けられ、前記第１及び前記第２のシフ
トされたレーザ光を結合し、該結合されたレーザ光を前
記出射面より前記出射レーザ光として出射させる光結合
手段とを有する。

［作　用］ 本発明による直交偏波型光周波数シフタは、第１及び第
２の音響光学媒体を有し、その底面間に光分離手段と光
結合手段とを挟み、第１及び第２の音響光学媒体の上面
を反射手段とした、一体構成の直交偏波型光周波数シフ
タであるので、そこから出射される直交２周波レーザ光
を同一の光路上に合成するための位置調整が不要で、小
型で、構成部品が少なく、安価で、端面での表面反射が
少なく、低損失の直交２周波レーザ光を得ることが出来
る。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例による直交偏波型光周波数
シフタを示す断面図である。

図示された実施例の直交偏波型光周波数シフタは、Ｈｅ
−Ｎｅガスレーザ１３から出射された所定の入射周波数
ｆ。をもち、かつ互いに直交する電界成分を有する第１
及び第２の直線偏光を含むレーザ光を入射レーザ光１４
として受け、入射周波数ｆ．より互いに所定の周波数差
Δｆのある第１及び第２の周波数ｆ，，ｆ２だけシフト
された周波数をもつ出射レーザ光を出射するもである。

ここでは、第１の直線偏光は、紙面に水平な電昇成分１
１ を有する直線偏光（Ｐ偏光）であるとし、第２の直線偏
光は、紙面に垂直な電界成分を有する直線偏光（Ｓ偏光
）であるとする。

直交偏波型光周波数シフタは、底面２９と、上面７と、
２つの斜面３０．３１をもつ断面台形形状の第１の音響
光学媒体１と、同様に、底面３２と、上面８と、２つの
斜面３３．３４をもつ断面台形形状の第２の音響光学媒
体２とを有し、これらは、底面２９．３２同士が互いに
対向しかつ近接して配置されている。

第２の音響光学媒体の底面３２近傍の２つの斜面３３．
３４には、それぞれ、入射レーザ光１４を入射するため
の入射面１１と出射レーザ光を出射するための出射面１
２とが設けられている。入射面１１と出射面１２の各々
は、誘電体多層膜からなる無反射膜である。

第１及び第２の音響光学媒体１，２の底面２９３２の間
に底面２９．３２に接した状態で、かつ入射面１１の近
傍には、第１の偏光膜である光分離器９が挟まれて設け
られている。この光分離器１　２ ９は、入射面１１を介して入射した入射レーザ光１４の
うち、第１の直線偏光（Ｐ偏光）を透過レーザ光１５と
して透過し、第２の直線偏光（Ｓ偏光）を反射レーザ光
１６として反射する。

透過レーザ光１５は、第１の音響光学媒体１の２つの斜
面の一方３０に沿って進み、第１の音響光学媒体１の上
面７で全反射され、第１の音響光学媒体１の２つの斜面
の他方３１に沿って進むが、この間に、後述する第１の
周波数シフト器によって、透過レーザ光１５の入射周波
数ｆ。が第１の周波数ｆ１だけシフトされる。この第１
の周波数シフト器は、入射周波数ｆ。に対して第１の周
波数ｆ】シフトされた周波数をもつ第１のシフトされた
レーザ光を出力する。本実施例の第１の周波数シフト器
は、斜面３０に取り付けられた第１のトランスジューサ
３と、この第１のトランスジューサ３に第１の周波数ｆ
１の第１の高周波信号を供給するための第１の駆動回路
５と、第１の音響光学媒体１との組み合わせによって構
成される。

一方、反射レーザ光１６は、第２の音響光学媒体２の２
つの斜面の一方３３に沿って進み、第２の音響光学媒体
２の上面８で全反射され、第２の音響光学媒体２の２つ
の斜面の他方３４に沿って進むが、この間に、後述する
第２の周波数シフト器によって、反射レーザ光１６の入
射周波数ｆ。

が第２の周波数ｆ２だけシフトされる。この第２の周波
数シフト器は、入射周波数ｆ。に対して第２の周波数ｆ
２シフトされた周波数をもつ第２のシフトされたレーザ
光を出力する。本実施例の第２の周波数シフト器は、斜
面３３に取り付けられた第２のトランスジューサ４と、
この第２のトランスジューサ４に第１の周波数ｆ１とは
所定の周波数差だけ異なる第２の周波数ｆ２の第２の高
周波信号を供給するための第２の駆動回路６と、第２の
音響光学媒体２との組み合わせによって構成される。

第１及び第２の音響光学媒体１，２の底面２９，３２の
間に底面２９．３２に接した状態で、かつ出射面１２の
近傍には、第２の偏光膜である光結合器１０が挾まれて
設けられている。この光結合器１０は、第１及び第２の
シフトされたレーザ光１８．２０を結合して、この結合
されたレーザ光１８’　　　２０’を出射面１２より出
射レーザ光として出射させる。

第１の音響光学媒体］の底面２９の中央部には、底面２
９に対し、例えば５度傾いた、非平行な面を有し、第１
のトランスジューザ３によって励振され、第１の音響光
学媒体１内を伝搬した第１の超音波を吸収するための第
１の凹部３５が形成されている。同様に、第２の音響光
学媒体２の底面３２の中央部には、底面３２に対し、例
えば５度傾いた、非平行な面を有し、第２のトランスジ
ュサ４によって励振され、第２の音響光学媒体２内を伝
搬した第２の超音波を吸収するためのｍ２の凹部３６が
形成されている。この凹部３５３６間に、熱伝導性の接
着剤又は金属板（図示せず）を配設することにより、放
熱効果を得ることができる。

次に、第２図を参照して、第１図に示された直交偏波型
光周波数シフタの更に詳しい構成と製造１　５ 方法について説明する。

第１及び第２の音響光学媒体１及び２の各々は、例えば
、テトラルガラスからなる音響光学媒体の台形プリズム
である。第１及び第２の音響光学媒体１及び２の底面２
９．３２を対称面とした場合、第１の音響光学媒体１の
上面７と第２の音響光学媒体２の上面８とか面対称とな
っている。即ち、第１の音響光学媒体１の底面２９と上
面７との間の距離ｈ１と、第２の音響光学媒体２の底面
３２と上面８との間の距離ｈ２とは互いに等しい。また
、第１の音響光学媒体１の第１のトランスジューサ３を
取付けた斜面３０と、第２の音響光学媒体２の第２のト
ランスジューサ４を取付けた斜面３３も面対称な関係を
有する。即ち、第１の音響光学媒体１の底面２９と斜面
３０とのなす角度α１と、第２の音響光学媒体２の底面
３２，と斜面３３とのなす角度α２とは互いに等しい。

本実施例では、角度α１とα２を４５度に選択する。

昂１の音響光学媒体１と第２の音響光学媒体２とを個別
に製作した場合、上述した条件を満足す１　６ ることか難しいが、次のように製逍することによって、
所定の形状の音響光学媒体を得ることができる。

即ち、第３図（ａ）に示されるように、２ｎ（ｎは自然
数）倍の厚さの台形プリズム３９を研磨することにより
所定の形状に仕上げた後、第３図（ｂ）に示されるよう
に、所定の厚さに切断することにより、第１図及び第２
図に示された第１及び第２の音響光学媒体１及び２のよ
うな、所定の音響光学媒体４０，４１．４２等を、容易
に製造することが出来る。

次に、第２の音響光学媒体２の斜面３３．３４の底面３
２寄りに、それぞれ、誘電体多層膜からなる無反射膜１
１．１２を形成する。第１の音響光学媒体１の斜面３ｏ
に、例えば錫からなる下部電極２３と、例えばニオブ酸
リチウムからなる圧電素子２４と、例えば金からなる上
部電極２５とから構成される第１のトランスジューサ３
を取付ける。同様に、第２の音響光学媒体２の斜面３３
に、下部電極２６と、圧電素子２７と、上部電極２８と
から構成される第２のトランスジューサ４を取付ける。

第２の音響光学媒体２の底面３２の無反射膜１１．１２
と対応する位置に、それぞれ、誘電体多層膜からなる第
１及び第２の偏光膜９．１０を、例えば、真空蒸着法に
より形成する。次に、このように形成された第１の音響
光学媒体１の底面２９と、第２の音響光学媒体２の底面
３２同士を、トランスジューサ３，４を取付けた斜面３
０．３３同士が隣り合うように、光学接着剤を用いて接
着することにより、第１図に示されたような、第１及び
第２の偏光膜９，１０と、第１及び第２の音響光学媒体
１及び２とを一体化した、直交偏波型光周波数シフタが
製造される。

次に、第１図を参照して、本実施例による直交偏波型光
周波数シフタの動作について説明する。

Ｈｅ−Ｎｅガスレーザ１３から出射されたレーザ光１４
は、波長が６３３ナノメータで、入射周波数ｆｏが４７
４ＴＨｚをもち、紙面に対して４５度の方位をＨする直
線偏光である。このレーザ光１４は、無反射膜の入射面
１１と第２の音響光学媒体２を通過して、第１及び第２
の音響光学媒体１及び２の接合面（底面２９．３２）間
に設けられた偏光分離機能を有する第１の偏光膜９に、
入射レーザ光として入射する。第１の偏光膜（光分離器
）９は、この人斗１レーザ先のうち、Ｐ偏光を透過レー
ザ光１５として透過し、Ｓ偏光を反射レーザ光１６とし
て反射して、２本のレーザ光に分離する。

このとき、透過レーザ光１５（入射レーザ光１４のＰ偏
光）が、第１の駆動回路５からの、例えば、第１の周波
数ｆ１が８０ＭＩＩｚの第１の高周波信号によって励振
された昂１のトランスジュサ３によって、第１の音響光
学媒体１中を仏搬している第１の超音波信号３７の波面
に対して、ブラッグ角θ．をなして入射するように、Ｉ
Ｉ　ｃ　−　Ｎ　ｃガスレーザ１３からレーザ光１４を
第２の音響光学媒体２に入射させる。これにより、透過
レーザ光（Ｐ偏光）１５は、第１の音響光学媒体１中を
伝搬している第１の超音波信号３７の波面でブラック回
折され、直進する０次回祈光１７と、透過レザ光１５に
対して角度２θ８，で反射される１次１９ 回折光１８とに分離される。本実施例では、１次回折光
１８を利用する。この１次回折光１８は、第１の音響光
学媒体１の駆動周波数である第１の周波数ｆ　１（　＝
　８　０　Ｍ　Ｈｚ）だけ、透過レーザ光１５の入射周
波数ｆ。をシフトアップした周波数、即ち、ｆ　ｏ　＋
８　０　Ｍ　Ｈｚをもつ。従って、この１次回折光１８
は、第１のシフトアップされたレーザ光と呼ばれる。こ
の第１のシフトアップされたレーザ光１８は、このレー
ザ光１８に対して約４５度の面をもつ第１の音響光学媒
体１の上面７によって全反射されたのち、第１及び第２
の音響光学媒体１及び２の接合面（底面２９．３２）間
に設けられた第２の偏光膜（光結合器）１０を透過し、
第２の音響光学媒体２及び第２の無反射膜である出射面
１２を通過して、第１の出射レーザ光（Ｐ偏光）１８′
として出射される。

一方、第１の偏光膜（光分離器）って反射された反射レ
ーザ光（レーザ光１４のＳ偏光）１６は、第２のトラン
スジューサ４に第２の駆動回路６から、例えば、第２の
周波数ｆ２が７９．９ＭＨｚの２　０ 第２の高周波信号を供給することによって第２の音響光
学媒体２内を伝搬する第２の超音波信号３８の波面に対
してブラック角θＢ１で入射する。

このとき、反射レーザ光１６は第２の超音波信号３８に
対して厳密にブラッグ条件を満足しているわけではない
が、第１の周波数ｆ１と第２の周波数ｆ２とが近似して
いるため、実用上、ほほブラッグ条件を満足していると
見なすことができる。

反射レーザ光（Ｓ偏光）１６は、この第２の音響光学媒
体２内を伝搬する第２の超音波信号３８の波面でブラッ
ク回折され、０次回折光１９と反射レーザ光１６に対し
て角度２０Ｂ２で反射される１次回折光２０とに分離さ
れる。本実施例では、１次回折光２０を利用する。ここ
で、１次回折光２０は、第２の音響光学媒体２の駆動周
波数である第２の周波数ｆ　２　　（＝　７　９．　　
９ＭＨｚ）だけ、反射レーザ光（Ｓ偏光）１６の入射周
波数ｆ。をシフトアップした周波数、即ち、ｆｏ＋７９
．９Ｍｌｌｚをもつ。従って、この１次回折光２０は、
箇２のシフトアップされたレーザ光と呼ばれる。この第
２のシフトアップされたレーザ光２０は、このレーザ光
２０に対して約４５度の第２の音響光学媒体２の上面８
によって全反射された後、第２の偏光膜（光結合器）１
０で反射され、第２の音響光学媒体２及び第２の無反射
膜である出射面１２を通過して、第２の出η１レーザ光
（Ｓ偏光）２０′として出射される。この第２の出射レ
ーザ光２０′と上記第１の出射レーザ光１８′とは、ほ
ぼ同一光路上に合成され、周波数差かＯ、ＩＭｌｌｚの
直交２周波レーザ光として出射される。

ここで、出射される直交２周波レーザ光の第１の出射レ
ーザ光（Ｐ偏光）１８′と第２の出射レーザ光（Ｓ偏光
）２０′　とのなす角Δθは、次の式で与えられる。

Δθ＝２（θ８，一θ８２） これは、前述したように、第１の音響光学媒体１と第２
の音響光学媒体２のそれぞれの第１及び第２のトランス
ジューサ３，４を取り付けてある斜面３０．３３、及び
上面７，８が、それぞれ、第１及び第２の音響光学媒体
１及び２の接合面（底面２９．３２）に対して、而対称
となっており、第１の出射レーザ光（Ｐ偏光）１８′と
２５２の出射レーザ光（Ｓ偏光）２０′とは同一平面に
あり、両者のなす角Δθは、第１の音響光学媒体１のブ
ラック角θＢ１と第２の音響光学媒体２のブラック角θ
Ｂ２の差の２倍に等しいからである。従って、第１の出
射レーザ光（Ｐ偏光）１８′と第２の出射レーザ光（Ｓ
偏光）２０′とは、厳密には同一光路上を伝搬しない。

しかしながら、Ｈ　ｅ　−　Ｎ　ｅガスレーザ１３から
出射されるレーザ光１４の波長が６３３ナノメータで、
第１及び第２の音響光学媒体１及び２の各々に、例えば
、ホーヤ株式会社製のテルライトガラスＡＯＴ−５を使
用した場合、駆動周盛数とブラック角との関係は、おお
むね、１８２マイクロ・ラジアン／Ｍｌｌｚであるため
、周波数差Δｆ　＝　０．　　１　ＭＨｚでは、Δθ＝
１８．２マイクロ・ラジアン（約４秒）と小さく、この
値は、実用上無視できる値である。

光周波数シフタの直交２周波レーザ光の重ね合わせの評
価方法として、直交２周波レーザ光に対２３ し４５度の方位に設定した偏光子で２周波或分を合成す
ることによって得られる光ビートの変調度による評価が
ある。これによると、一般には、９５％以上の変調度が
あれば十分てあることが分かっている。

第４図を参照すると、使用するレーザ光のビーム径が１
ｍｍ以下の場合、Δθと変調度γとの間には、第４図に
示されるような関係があるため、Δθ＝１３０マイクロ
・ラジアン、即ち、周波数差がΔｆ＝０．７１ＭＨｚ程
度の周波数差まで、実用上問題ない。

本実施例では、レーザ光源として、Ｈｅ−Ｎｅガスレー
ザを用いたが、Ｈｅ−Ｎｅガスレーザ以外のガスレーザ
、半導体レーザ、色素レーザ、固体レーザ等を用いても
良い。また、音響光学媒体は、テルライトガラスに限ら
ず、他のガラスでも良く、光学結晶の場合でも、結晶軸
の方向を適切に設定することによって、使用できる。音
響光学媒体の駆動周波数は、８０ＭＨｚと７９．９ＭＨ
ｚに限らず、例えば、６０ＭＩＩＺと６０．１ＭＩＩｚ
であっても良い。

２　４ また、音響光学媒体の製造方法は、上記した研磨による
方法に限らず、例えば、ガラスモールドによる方法など
で製造しても良い。また、第１の音響光学媒体１の上面
７と第２の音響光学媒体２の上面８とは必ずしも面対称
である必要はない。更に、第１及び第２の１・ランスジ
ューサ３，４は、それぞれ、第１及び第２の音響光学媒
体１及び２の斜面３１．３４に設けてもよい。尚、実施
例に於いては、第１及び第２の音響光学媒体］，２を同
一形状としたため、出射光１８’　，２０′の僅かな光
軸上のズレが生じたり、各々の媒体に伝搬する超音波信
号に対する入射角にズレが生じたが、同一形状に限らな
ければ、トランスジューサを配設した斜面、或いは上面
の傾斜角を適宜選択することにより、上述したズレを解
消できる。また、上記実施例では、第１及び第２の音響
光学媒体として、それぞれ、底面と、上面と、２つの斜
面とをもつ断面台形形状のものを使川したが、斜一の代
わりに、任意の曲面を有する側面としても良い。

以下余白 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従来
、個別に設けられていた偏光ビームスプリツタとミラー
を不要にできるので、直交２周波レーザ光を同一光路上
に合成するための位置調整機構を必要とせず、安価で小
型で低損失の直交２周波レーザ光を得ることが出来る直
交偏波型光周波数シフタを提供することができる。

１，２・・・音響光学媒体、３，４・・・トランスジュ
ーサ、５，６・・・駆動回路、７，８・・・音響光学媒
体の上面（全反射面）、９．１０・・・偏光膜。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による直交偏波型光周波数シ
フタを示す断面図、第２図は第１図の直交偏波型光周波
数シフタの詳しい構成及び製造方法を説明するための断
面図、第３図は本発明の直交偏波型光周波数シフタで使
用される音響光学媒体の製遣方法を説明するための斜視
図、第４図は直交偏波型光周波数シフタから出射される
直交２周波レーザ光のなす角Δθと変調度γの関係を示
す図、第５図は従来の直交偏波型光周波数シフタを示す
断面図である。 ２７ ２　８ α：ヒ゛−ム半径 （０．５ｍｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の入射周波数をもち、かつ互いに直交する電界
   成分を有する第１及び第２の直線偏光を含む入射レーザ
   光を受け、前記入射周波数より互いに所定の周波数差の
   ある第１及び第２の周波数だけシフトされた周波数をも
   つ出射レーザ光を出射する直交偏波型光周波数シフタに
   於いて、それぞれ、底面と、上面と、２つの側面とをも
   ち、前記底面同士が互いに対向しかつ近接して配置され
   た第１及び第２の音響光学媒体と、 前記第２の音響光学媒体の前記底面近傍の前記２つの側
   面には、それぞれ、前記入射レーザ光を入射するための
   入射面と前記出射レーザ光を出射するための出射面とが
   設けられ、前記第１及び第２の音響光学媒体の前記底面
   の間に該底面に接した状態で、かつ前記入射面の近傍に
   設けられ、前記入射面を介して入射した前記入射レーザ
   光のうち、前記第１の直線偏光を透過レーザ光として透
   過し、前記第２の直線偏光を反射レーザ光として反射す
   る光分離手段と、 前記透過レーザ光が前記第１の音響光学媒体の前記２つ
   の側面の一方に沿って進み、前記第１の音響光学媒体の
   前記上面で反射され、前記第１の音響光学媒体の前記２
   つの側面の他方に沿って進む間に、前記透過レーザ光の
   前記入射周波数を前記第１の周波数シフトして、第１の
   シフトされたレーザ光を出力する第１のシフト手段と、 前記反射レーザ光が前記第２の音響光学媒体の前記２つ
   の側面の一方に沿って進み、前記第２の音響光学媒体の
   前記上面で反射され、前記第２の音響光学媒体の前記２
   つの側面の他方に沿って進む間に、前記反射レーザ光の
   前記入射周波数を前記第２の周波数シフトして、第２の
   シフトされたレーザ光を出力する第２のシフト手段と、 前記第１及び第２の音響光学媒体の前記底面の間に該底
   面に接した状態で、かつ前記出射面の近傍に設けられ、
   前記第１及び前記第２のシフトされたレーザ光を結合し
   、該結合されたレーザ光を前記出射面より前記出射レー
   ザ光として出射させる光結合手段と を有する直交偏波型光周波数シフタ。