JPH05302977A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPH05302977A JPH05302977A JP4131720A JP13172092A JPH05302977A JP H05302977 A JPH05302977 A JP H05302977A JP 4131720 A JP4131720 A JP 4131720A JP 13172092 A JP13172092 A JP 13172092A JP H05302977 A JPH05302977 A JP H05302977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- light
- distance measuring
- distance
- Prior art date
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- Pending
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 分解能が高く、漏れ電界による雑音を除去で
きる距離測定装置を提供する。 【構成】 マッハツェンダ−型光導波路強度変調器２の
変調周波数に対する高調波成分の光信号を発生させるた
めの直流バイアス電源５を備え、高調波成分の光信号を
距離測定用信号光として使用する。また、変調周波数の
高調波成分と僅かに異なる周波数の局部発振信号を発振
器９から発生させて、ヘテロダイン検波を行う。
きる距離測定装置を提供する。 【構成】 マッハツェンダ−型光導波路強度変調器２の
変調周波数に対する高調波成分の光信号を発生させるた
めの直流バイアス電源５を備え、高調波成分の光信号を
距離測定用信号光として使用する。また、変調周波数の
高調波成分と僅かに異なる周波数の局部発振信号を発振
器９から発生させて、ヘテロダイン検波を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建設、土木、都市工
学、大型鉄鋼及び地震予知等に使用するのに好適な高分
解能距離測定装置に関するものである。
学、大型鉄鋼及び地震予知等に使用するのに好適な高分
解能距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光導波路変調器を利用した距離測
定装置では、変調周波数と同一の周波数の光信号を距離
測定用信号光として使用している。
定装置では、変調周波数と同一の周波数の光信号を距離
測定用信号光として使用している。
【０００３】また、変調電界の周波数と光信号の周波数
とが同一である。
とが同一である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の技術にお
いては、光導波路変調器の変調周波数と同一の周波数の
光信号を距離測定用信号光として使用しているため、光
導波路変調器の変調帯域により距離測定分解能が制限さ
れ、変調器の応答速度以下の変調信号による距離測定分
解能しか得ることができなかった。
いては、光導波路変調器の変調周波数と同一の周波数の
光信号を距離測定用信号光として使用しているため、光
導波路変調器の変調帯域により距離測定分解能が制限さ
れ、変調器の応答速度以下の変調信号による距離測定分
解能しか得ることができなかった。
【０００５】また、ヘテロダイン検波を行う際に、変調
電界の周波数と光信号の周波数とが同一であるため、変
調電界の電源及び伝送線から発生する漏れ電場による雑
音により検波される信号に歪を与え、しばしば距離測定
差要因となることがあった。
電界の周波数と光信号の周波数とが同一であるため、変
調電界の電源及び伝送線から発生する漏れ電場による雑
音により検波される信号に歪を与え、しばしば距離測定
差要因となることがあった。
【０００６】本発明の目的は、分解能の高い距離測定装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、漏れ電界による雑音
を除去できる距離測定装置を提供することにある。
を除去できる距離測定装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の距離測定装置
は、マッハツェンダ−型光導波路強度変調器の変調周波
数に対する高調波成分の光信号を発生させる高調波発生
手段（例えば、実施例の直流バイアス電源５）を備え、
高調波成分の光信号を距離測定用信号光として使用する
ことを特徴とする。
は、マッハツェンダ−型光導波路強度変調器の変調周波
数に対する高調波成分の光信号を発生させる高調波発生
手段（例えば、実施例の直流バイアス電源５）を備え、
高調波成分の光信号を距離測定用信号光として使用する
ことを特徴とする。
【０００９】また、本発明の距離測定装置は、距離測定
用信号光を検出する光検出手段（例えば、実施例の光検
出器８）と、変調周波数の高調波成分と僅かに異なる周
波数の局部発振信号を発生する局部発振器（例えば、実
施例の局部発振器９）と、光検出手段の出力信号と局部
発信号とを混合する周波数ミキサ（例えば、実施例の周
波数ミキサ１０）とをさらに備え、ヘテロダイン検波法
を使用して距離を測定することを特徴とする。
用信号光を検出する光検出手段（例えば、実施例の光検
出器８）と、変調周波数の高調波成分と僅かに異なる周
波数の局部発振信号を発生する局部発振器（例えば、実
施例の局部発振器９）と、光検出手段の出力信号と局部
発信号とを混合する周波数ミキサ（例えば、実施例の周
波数ミキサ１０）とをさらに備え、ヘテロダイン検波法
を使用して距離を測定することを特徴とする。
【００１０】高調波発生手段は、マッハツェンダ−型光
導波路強度変調器に直流バイアスをかけるバイアス印加
手段を有することが好ましい。
導波路強度変調器に直流バイアスをかけるバイアス印加
手段を有することが好ましい。
【００１１】高調波発生手段は、マッハツェンダ−型光
導波路強度変調器の２分岐した光路の光路長差によりバ
イアス点を与えることにより高調波成分の光信号を発生
させてもよい。
導波路強度変調器の２分岐した光路の光路長差によりバ
イアス点を与えることにより高調波成分の光信号を発生
させてもよい。
【００１２】高調波発生手段は、マッハツェンダ−型光
導波路強度変調器を強い変調電界により駆動する駆動手
段を有し、強い変調電界により高調波成分の光信号を発
生させてもよい。
導波路強度変調器を強い変調電界により駆動する駆動手
段を有し、強い変調電界により高調波成分の光信号を発
生させてもよい。
【００１３】
【作用】本発明の距離測定装置においては、変調周波数
のｎ次高調波成分（ｎは正の整数）の光信号を使用して
距離を測定するので、距離測定分解能をｎ倍することが
できる。
のｎ次高調波成分（ｎは正の整数）の光信号を使用して
距離を測定するので、距離測定分解能をｎ倍することが
できる。
【００１４】また、変調周波数の高調波成分と僅かに異
なる周波数の局部発振信号を使用してヘテロダイン検波
を行うので、変調電界の電源及び伝送線から発生する漏
れ電場による雑音を除去できる。
なる周波数の局部発振信号を使用してヘテロダイン検波
を行うので、変調電界の電源及び伝送線から発生する漏
れ電場による雑音を除去できる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の距離測定装置の一実施例を
示す。光源１から出射されたビ−ム光は、マッハツェン
ダー型光導波路強度変調器２に入力される。変調器２
は、結合回路３からの電気信号により入力光を変調する
ように構成されている。結合回路３には、信号発生器４
から周波数ｆの信号が供給されるとともに、直流バイア
ス電源５からバイアス電圧が供給される。この実施例で
は、高調波成分の変調光が得られるように、電源５を利
用して、信号発生器４から供給される信号にバンアス電
圧を含んだ信号が、結合回路３から出力される。変調器
２は、入力されたビーム光を、結合回路３から供給され
る周波数４ｆの信号で変調し、周波数４ｆの成分を有す
る距離測定用信号光を出射する。
示す。光源１から出射されたビ−ム光は、マッハツェン
ダー型光導波路強度変調器２に入力される。変調器２
は、結合回路３からの電気信号により入力光を変調する
ように構成されている。結合回路３には、信号発生器４
から周波数ｆの信号が供給されるとともに、直流バイア
ス電源５からバイアス電圧が供給される。この実施例で
は、高調波成分の変調光が得られるように、電源５を利
用して、信号発生器４から供給される信号にバンアス電
圧を含んだ信号が、結合回路３から出力される。変調器
２は、入力されたビーム光を、結合回路３から供給され
る周波数４ｆの信号で変調し、周波数４ｆの成分を有す
る距離測定用信号光を出射する。
【００１６】マッハツェンダ−型光導波路強度変調器２
から出力された距離測定用信号光は、ビ−ムスプリッタ
６を透過した後、目的物体に配置された反射器７により
反射され、再びビ−ムスプリッタ６へ戻る。戻り光の一
部はビ−ムスプリッタ６により反射され、光電変換素子
からなる光検出器８により電気信号に変換される。
から出力された距離測定用信号光は、ビ−ムスプリッタ
６を透過した後、目的物体に配置された反射器７により
反射され、再びビ−ムスプリッタ６へ戻る。戻り光の一
部はビ−ムスプリッタ６により反射され、光電変換素子
からなる光検出器８により電気信号に変換される。
【００１７】光検出器８から出力される電気信号の周波
数は、４ｆであり、局部発振器９から出力される電気信
号の周波数は、（４ｆ＋Δｆ）であり、光検出器８の出
力信号より僅かに高くなっている。光検出器８の出力信
号と局部発振器９の出力信号は、周波数ミキサ１０によ
って混合される。周波数ミキサ１０は、測定距離の位相
情報を有する周波数Δｆの信号を、距離測定信号として
位相計１１に出力する。
数は、４ｆであり、局部発振器９から出力される電気信
号の周波数は、（４ｆ＋Δｆ）であり、光検出器８の出
力信号より僅かに高くなっている。光検出器８の出力信
号と局部発振器９の出力信号は、周波数ミキサ１０によ
って混合される。周波数ミキサ１０は、測定距離の位相
情報を有する周波数Δｆの信号を、距離測定信号として
位相計１１に出力する。
【００１８】一方、信号発生器４から出力された周波数
ｆの信号は、周波数逓倍器１２によって４倍の周波数に
逓倍される。周波数逓倍器１２から出力される周波数４
ｆの信号は、局部発振器９から出力される周波数（４ｆ
＋Δｆ）の信号と、参照用周波数ミキサ１３で混合され
る。参照用周波数ミキサ１３は、周波数Δｆの信号を参
照信号として位相計１１に出力する。位相計１１は、周
波数ミキサ１０から供給される距離測定信号と参照用周
波数ミキサ１３から供給される参照信号との位相差を求
めることにより目標物体までの距離を求める。
ｆの信号は、周波数逓倍器１２によって４倍の周波数に
逓倍される。周波数逓倍器１２から出力される周波数４
ｆの信号は、局部発振器９から出力される周波数（４ｆ
＋Δｆ）の信号と、参照用周波数ミキサ１３で混合され
る。参照用周波数ミキサ１３は、周波数Δｆの信号を参
照信号として位相計１１に出力する。位相計１１は、周
波数ミキサ１０から供給される距離測定信号と参照用周
波数ミキサ１３から供給される参照信号との位相差を求
めることにより目標物体までの距離を求める。
【００１９】上記実施例においては、高調波成分を発生
させるために、直流バイアス源５を使用しているが、マ
ッハツェンダ−型光導波路強度変調器の２分岐した光路
の光路長差によりバイアス点を与えることにより高調波
成分の光信号を発生させてもよく、あるいは、マッハツ
ェンダ−型光導波路強度変調器を強い変調電界により駆
動することにより、高調波成分の光信号を発生させても
よい。
させるために、直流バイアス源５を使用しているが、マ
ッハツェンダ−型光導波路強度変調器の２分岐した光路
の光路長差によりバイアス点を与えることにより高調波
成分の光信号を発生させてもよく、あるいは、マッハツ
ェンダ−型光導波路強度変調器を強い変調電界により駆
動することにより、高調波成分の光信号を発生させても
よい。
【００２０】
【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、変調周波
数の高調波成分の光信号を使用して距離を測定するよう
にしたので、距離測定分解能を高めることができる。
数の高調波成分の光信号を使用して距離を測定するよう
にしたので、距離測定分解能を高めることができる。
【００２１】また、変調周波数の高調波成分と僅かに異
なる周波数の局部発振信号を使用してヘテロダイン検波
を行うようにしたので、変調電界の電源及び伝送線から
発生する漏れ電場による雑音を除去できる。
なる周波数の局部発振信号を使用してヘテロダイン検波
を行うようにしたので、変調電界の電源及び伝送線から
発生する漏れ電場による雑音を除去できる。
【図１】本発明の距離測定装置の一実施例の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
２ マッハツェンダ−型光導波路強度変調器 ３ 結合回路 ４ 信号発生器 ５ 直流バイアス電源 ８ 光検出器 ９ 局部発振器 １０ 周波数ミキサ １１ 位相計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 弘一 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院計量研究所内 (72)発明者 瀬田 勝男 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院計量研究所内 (72)発明者 藤間 一郎 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院計量研究所内 (72)発明者 斉藤 道明 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内 (72)発明者 吉田 久 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 マッハツェンダ−型光導波路強度変調器
の変調周波数に対する高調波成分の光信号を発生させる
高調波発生手段を備え、前記高調波成分の光信号を距離
測定用信号光として使用することを特徴とする距離測定
装置。 - 【請求項２】 前記距離測定用信号光を検出する光検出
手段と、前記変調周波数の高調波成分と僅かに異なる周
波数の局部発振信号を発生する局部発振器と、前記光検
出手段の出力信号と前記局部発信号とを混合する周波数
ミキサとをさらに備え、ヘテロダイン検波法を使用して
距離を測定することを特徴とする請求項１記載の距離測
定装置。 - 【請求項３】 前記高調波発生手段が、前記マッハツェ
ンダ−型光導波路強度変調器に直流バイアスをかけるバ
イアス印加手段を有することを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の距離測定装置。 - 【請求項４】 前記高調波発生手段が、前記マッハツェ
ンダ−型光導波路強度変調器の２分岐した光路の光路長
差によりバイアス点を与えることにより前記高調波成分
の光信号を発生させることを特徴とする請求項１または
請求項２記載の距離測定装置。 - 【請求項５】 前記高調波発生手段が、前記マッハツェ
ンダ−型光導波路強度変調器を強い変調電界により駆動
する駆動手段を有することを特徴とする請求項１または
請求項２記載の距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4131720A JPH05302977A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4131720A JPH05302977A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302977A true JPH05302977A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=15064631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4131720A Pending JPH05302977A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05302977A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007155660A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Sokkia Co Ltd | 光波距離計 |
| JPWO2021084710A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | ||
| JP2021156823A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 沖電気工業株式会社 | 測距計 |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP4131720A patent/JPH05302977A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007155660A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Sokkia Co Ltd | 光波距離計 |
| JPWO2021084710A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | ||
| WO2021084710A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 日本電気株式会社 | ＬｉＤＡＲ装置、ＬｉＤＡＲシステム及びＬｉＤＡＲによる測定方法 |
| JP2021156823A (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | 沖電気工業株式会社 | 測距計 |
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