JPH0560654A - 屈折率分布測定方法及び装置 - Google Patents
屈折率分布測定方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0560654A JPH0560654A JP22313191A JP22313191A JPH0560654A JP H0560654 A JPH0560654 A JP H0560654A JP 22313191 A JP22313191 A JP 22313191A JP 22313191 A JP22313191 A JP 22313191A JP H0560654 A JPH0560654 A JP H0560654A
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- Japan
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- refractive index
- index distribution
- stage
- light
- measuring
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- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 屈折率分布測定の測定時間の短縮を図る。
【構成】 ステージ１７の移動によりレーザ収束光を光
ファイバ母材１４の一横断面に沿って走査するに際し、
リニアエンコーダ２０を設けた上記ステージ１７を移動
しつつ、該リニアエンコーダ２０からの信号をもとに１
次元センサドライバ２１がタイミング信号を出力し、こ
のタイミング信号により一次元センサ１６の読み取りを
行う。
ファイバ母材１４の一横断面に沿って走査するに際し、
リニアエンコーダ２０を設けた上記ステージ１７を移動
しつつ、該リニアエンコーダ２０からの信号をもとに１
次元センサドライバ２１がタイミング信号を出力し、こ
のタイミング信号により一次元センサ１６の読み取りを
行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円柱状透明体の一横断
面の内部屈折率分布を求めるに際し、該円柱状透明体を
側面からのレーザ収束光により走査してその透明光の屈
折角を測定する屈折率分布測定装置に関する。
面の内部屈折率分布を求めるに際し、該円柱状透明体を
側面からのレーザ収束光により走査してその透明光の屈
折角を測定する屈折率分布測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】屈折率が変化している媒質中を光線が進
むとき、この光線は媒質中の各点でｎsin θ＝一定（ス
ネルの法則；ｎは媒質の屈折率、θは光線の進行方向を
示す角度）が成り立つように屈折される。したがって、
被検体に種々の光線を入射し、その各々の入射点（初期
条件）に対する屈折率を求め、これらを用いて積分計算
を行うことにより、上記被検体内部の屈折率分布を求め
ることができる。このような技術は主として光ファイバ
母材の屈折率分布を測定する手段として用いられてい
る。すなわち、光ファイバ母材を側面からレーザ収束光
により走査し、各入射点に対する透過光の屈折角を測定
することにより、該光ファイバ母材の内部屈折率分布を
求めている。
むとき、この光線は媒質中の各点でｎsin θ＝一定（ス
ネルの法則；ｎは媒質の屈折率、θは光線の進行方向を
示す角度）が成り立つように屈折される。したがって、
被検体に種々の光線を入射し、その各々の入射点（初期
条件）に対する屈折率を求め、これらを用いて積分計算
を行うことにより、上記被検体内部の屈折率分布を求め
ることができる。このような技術は主として光ファイバ
母材の屈折率分布を測定する手段として用いられてい
る。すなわち、光ファイバ母材を側面からレーザ収束光
により走査し、各入射点に対する透過光の屈折角を測定
することにより、該光ファイバ母材の内部屈折率分布を
求めている。
【０００３】ここで、屈折角を求める一例を図２を参照
しながら説明する。同図に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ１はそのレーザ光が集光レンズ２により集光されて被
検体である光ファイバ母材３を走査するように設けられ
ている。光ファイバ母材３は図２に示すようにクラッド
部３ａとコア部３ｂとから構成されているが、通常、屈
折角の測定精度を向上させる目的から屈折率がクラッド
部３ａとほぼ等しいマッチングオイル４を充填したマッ
チングセル５内に保持されている。このマッチングセル
５はステージ６上に載置されており、このステージ６を
コントローラ７を介して紙面に平行な方向へ移動するこ
とにより、ビームの走査が行われるようになっており、
まず、最初の測定位置に設定される。光ファイバ母材３
を通過した屈折光はレンズ８を介してラインセンサ（一
次元センサ）９に入射する。ここで、ラインセンサ９は
レンズ８から焦点距離ｆだけ離れて配置されており、屈
折光の屈折角φはラインセンサ９上の位置情報と等価と
なる。このラインセンサ９からの位置情報はＣＰＵ１０
にとりこまれるようになっており、走査位置情報と共に
記憶される。そして、次の測定位置に移動した後、再び
屈折角を求め、この測定をくり返し、このＣＰＵ１０で
は、屈折光の位置情報とコントローラ７からのステージ
６の位置情報とにより屈折率分布を求めている。
しながら説明する。同図に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレー
ザ１はそのレーザ光が集光レンズ２により集光されて被
検体である光ファイバ母材３を走査するように設けられ
ている。光ファイバ母材３は図２に示すようにクラッド
部３ａとコア部３ｂとから構成されているが、通常、屈
折角の測定精度を向上させる目的から屈折率がクラッド
部３ａとほぼ等しいマッチングオイル４を充填したマッ
チングセル５内に保持されている。このマッチングセル
５はステージ６上に載置されており、このステージ６を
コントローラ７を介して紙面に平行な方向へ移動するこ
とにより、ビームの走査が行われるようになっており、
まず、最初の測定位置に設定される。光ファイバ母材３
を通過した屈折光はレンズ８を介してラインセンサ（一
次元センサ）９に入射する。ここで、ラインセンサ９は
レンズ８から焦点距離ｆだけ離れて配置されており、屈
折光の屈折角φはラインセンサ９上の位置情報と等価と
なる。このラインセンサ９からの位置情報はＣＰＵ１０
にとりこまれるようになっており、走査位置情報と共に
記憶される。そして、次の測定位置に移動した後、再び
屈折角を求め、この測定をくり返し、このＣＰＵ１０で
は、屈折光の位置情報とコントローラ７からのステージ
６の位置情報とにより屈折率分布を求めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来においては、上述
したようにステージを移動して停止させた後、屈折角を
測定し、再びステージを移動するという操作を繰り返さ
なければならないので、測定に多大な時間がかかるとい
う問題がある。
したようにステージを移動して停止させた後、屈折角を
測定し、再びステージを移動するという操作を繰り返さ
なければならないので、測定に多大な時間がかかるとい
う問題がある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑み、測定時間
が減縮できる屈折角測定方法及び装置を提供することを
目的とする。
が減縮できる屈折角測定方法及び装置を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る屈折率分布測定方法は、円柱状透明体の一横断
面の内部屈折率分布を求めるに際して該円柱状透明体を
側面からレーザ収束光により走査してその透過光の屈折
角を測定する屈折率分布測定方法において、レーザ収束
光を走査するためにリニアエンコーダを有するステージ
を移動しつつ、該リニアエンコーダからの信号をもとに
受光器を駆動するタイミングを決定して屈折角データの
読み取りを行うことを特徴とし、また、本発明に係る屈
折率分布測定装置は、円柱状透明体を側面からレーザ収
束光により走査してその透過光の屈折角を測定すること
により該円柱状透明体の一横断面の内部屈折率分布を求
める屈折率分布測定装置において、レーザ収束光を走査
するために移動するステージと、このステージの移動量
を示す信号を出すリニアエンコーダと、このリニアエン
コーダからの信号をもとに受光器を駆動して屈折角の読
み取りのタイミングを決定してタイミング信号を出す制
御手段とを有することを特徴とする。
明に係る屈折率分布測定方法は、円柱状透明体の一横断
面の内部屈折率分布を求めるに際して該円柱状透明体を
側面からレーザ収束光により走査してその透過光の屈折
角を測定する屈折率分布測定方法において、レーザ収束
光を走査するためにリニアエンコーダを有するステージ
を移動しつつ、該リニアエンコーダからの信号をもとに
受光器を駆動するタイミングを決定して屈折角データの
読み取りを行うことを特徴とし、また、本発明に係る屈
折率分布測定装置は、円柱状透明体を側面からレーザ収
束光により走査してその透過光の屈折角を測定すること
により該円柱状透明体の一横断面の内部屈折率分布を求
める屈折率分布測定装置において、レーザ収束光を走査
するために移動するステージと、このステージの移動量
を示す信号を出すリニアエンコーダと、このリニアエン
コーダからの信号をもとに受光器を駆動して屈折角の読
み取りのタイミングを決定してタイミング信号を出す制
御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】レーザ収束光を走査すルためにステージを移動
しながら、該ステージの移動量をリニアエンコーダから
の信号をもとに検知し、一定の移動量毎に受光器を駆動
して屈折角の読みとりを行う。そして受光器を駆動した
時期とその際の屈折角とにより屈折率分布を求める。
しながら、該ステージの移動量をリニアエンコーダから
の信号をもとに検知し、一定の移動量毎に受光器を駆動
して屈折角の読みとりを行う。そして受光器を駆動した
時期とその際の屈折角とにより屈折率分布を求める。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【０００９】図１には一実施例に係る屈折率分布測定装
置の概略構成を示す。同図に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ１１、レンズ１２ａ、ピンホール１２ｂ及びレンズ
１２ｃからなる集光光学系１２、ミラー１３は光軸を一
致させて順次配設されており、レーザ１１からのレーザ
光が集光光学系１２で集光されてミラー１３で方向を変
換された後、被検体の一例としての光ファイバ母材１４
に照射されるようになっている。一方、光ファイバ母材
１４のミラー１３とは反対側には、光ファイバ母材１４
を透過した光を集光するレンズ１５が設けられており、
このレンズ１５と焦点距離だけ離れた位置には、上記ビ
ームの走査方向に延びる一次元センサ１６が設けられて
いる。
置の概略構成を示す。同図に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ１１、レンズ１２ａ、ピンホール１２ｂ及びレンズ
１２ｃからなる集光光学系１２、ミラー１３は光軸を一
致させて順次配設されており、レーザ１１からのレーザ
光が集光光学系１２で集光されてミラー１３で方向を変
換された後、被検体の一例としての光ファイバ母材１４
に照射されるようになっている。一方、光ファイバ母材
１４のミラー１３とは反対側には、光ファイバ母材１４
を透過した光を集光するレンズ１５が設けられており、
このレンズ１５と焦点距離だけ離れた位置には、上記ビ
ームの走査方向に延びる一次元センサ１６が設けられて
いる。
【００１０】ここで、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１１、集光光学
系１２、ミラー１３、レンズ１５、一次元センサ１６は
ステージ１７上に載置されており、光ファイバ母材１４
はマッチングオイル１８を充填したマッチングセル１９
内に保持された状態で、ステージ１７に形成された開口
１７ａ内に載置されている。ステージ１７にはリニアエ
ンコーダ２０が取り付けられており、リニアエンコーダ
２０はステージ１７の移動量に応じ、例えば１０μｍ毎
に信号を出している。この信号は、ステージ１７上に設
けられている一次元センサドライバ２１に送られてお
り、一次元センサドライバ２１は所定の移動量毎、例え
ば５０μｍ毎に一次元センサ１６に対して読み取りを開
始するタイミング信号を発信するようになっている。そ
して、一次元センサ１６で読み取られたデータはステー
ジ１７外に設けられた一次元画像入力装置２２及びＣＰ
Ｕ２３に送られる。
系１２、ミラー１３、レンズ１５、一次元センサ１６は
ステージ１７上に載置されており、光ファイバ母材１４
はマッチングオイル１８を充填したマッチングセル１９
内に保持された状態で、ステージ１７に形成された開口
１７ａ内に載置されている。ステージ１７にはリニアエ
ンコーダ２０が取り付けられており、リニアエンコーダ
２０はステージ１７の移動量に応じ、例えば１０μｍ毎
に信号を出している。この信号は、ステージ１７上に設
けられている一次元センサドライバ２１に送られてお
り、一次元センサドライバ２１は所定の移動量毎、例え
ば５０μｍ毎に一次元センサ１６に対して読み取りを開
始するタイミング信号を発信するようになっている。そ
して、一次元センサ１６で読み取られたデータはステー
ジ１７外に設けられた一次元画像入力装置２２及びＣＰ
Ｕ２３に送られる。
【００１１】本実施例の装置を用いて屈折率分布を測定
するにはまず、ステージ１７を一定速度で移動する。こ
のとき、リニアエンコーダ２０は例えば１０μｍ移動量
毎に信号を一次元センサドライバ２１へ出力する。そし
て、一次元ドライバ２１は例えば設定されている移動
量、例えば５０μｍ毎にタイミング信号を出力し、この
タイミング信号により一次元センサ１６の読み取りが開
始される。なお、読み取りの時間の間、ステージ１７は
移動を続けるので、一次元センサ１６は移動量の平均値
的な値を出力することになるが、屈折率分布の測定には
支障はない。このようにして、ステージ１７が一方向に
移動する間に、例えば５０μｍ毎の屈折角が測定され、
屈折率分布を求めることができる。
するにはまず、ステージ１７を一定速度で移動する。こ
のとき、リニアエンコーダ２０は例えば１０μｍ移動量
毎に信号を一次元センサドライバ２１へ出力する。そし
て、一次元ドライバ２１は例えば設定されている移動
量、例えば５０μｍ毎にタイミング信号を出力し、この
タイミング信号により一次元センサ１６の読み取りが開
始される。なお、読み取りの時間の間、ステージ１７は
移動を続けるので、一次元センサ１６は移動量の平均値
的な値を出力することになるが、屈折率分布の測定には
支障はない。このようにして、ステージ１７が一方向に
移動する間に、例えば５０μｍ毎の屈折角が測定され、
屈折率分布を求めることができる。
【００１２】以上説明したように、本実施例では、ステ
ージ１７を一方向に一回移動する間に屈折率分布の測定
ができるので、測定時間の大幅な短縮が可能である。な
お、本実施例では光学系をステージ１７上に設けたが、
被検体をステージ上に載置してもよいことは言うまでも
ない。
ージ１７を一方向に一回移動する間に屈折率分布の測定
ができるので、測定時間の大幅な短縮が可能である。な
お、本実施例では光学系をステージ１７上に設けたが、
被検体をステージ上に載置してもよいことは言うまでも
ない。
【００１３】
【発明の効果】本発明によると、ステージを移動させた
まま一定間隔毎に屈折率が測定でき、一回のステージの
移動で屈折率分布が求められるので、測定時間の大幅な
短縮が可能である。
まま一定間隔毎に屈折率が測定でき、一回のステージの
移動で屈折率分布が求められるので、測定時間の大幅な
短縮が可能である。
【図１】一実施例に係る屈折率分布測定装置を示す構成
図である。
図である。
【図２】従来技術に係る屈折率分布測定装置を示す構成
図である。
図である。
１１ Ｈｅ−Ｎｅレーザ １２ 集光光学系 １３ ミラー １４ 光ファイバ母材 １５ レンズ １６ 一次元センサ １７ ステージ １８ マッチングオイル １９ マッチングセル ２０ リニアエンコーダ ２１ 一次元センサドライバ ２２ 一次元画像入力装置 ２３ ＣＰＵ
Claims (2)
- 【請求項１】 円柱状透明体の一横断面の内部屈折率分
布を求めるに際して該円柱状透明体を側面からレーザ収
束光により走査してその透過光の屈折角を測定する屈折
率分布測定方法において、レーザ収束光を走査するため
にリニアエンコーダを有するステージを移動しつつ、該
リニアエンコーダからの信号をもとに受光器を駆動する
タイミングを決定して屈折角データの読み取りを行うこ
とを特徴とする屈折率分布測定方法。 - 【請求項２】 円柱状透明体を側面からレーザ収束光に
より走査してその透過光の屈折角を測定することにより
該円柱状透明体の一横断面の内部屈折率分布を求める屈
折率分布測定装置において、レーザ収束光を走査するた
めに移動するステージと、このステージの移動量を示す
信号を出すリニアエンコーダと、このリニアエンコーダ
からの信号をもとに受光器を駆動して屈折角の読み取り
のタイミングを決定してタイミング信号を出す制御手段
とを有することを特徴とする屈折率分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22313191A JPH0560654A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 屈折率分布測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22313191A JPH0560654A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 屈折率分布測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560654A true JPH0560654A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16793287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22313191A Pending JPH0560654A (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 屈折率分布測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0560654A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102297758A (zh) * | 2010-05-25 | 2011-12-28 | 佳能株式会社 | 折射率分布测量方法和折射率分布测量设备 |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP22313191A patent/JPH0560654A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102297758A (zh) * | 2010-05-25 | 2011-12-28 | 佳能株式会社 | 折射率分布测量方法和折射率分布测量设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010116 |