JPH0580367A - Compensation optical system - Google Patents
Compensation optical systemInfo
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- JPH0580367A JPH0580367A JP24347391A JP24347391A JPH0580367A JP H0580367 A JPH0580367 A JP H0580367A JP 24347391 A JP24347391 A JP 24347391A JP 24347391 A JP24347391 A JP 24347391A JP H0580367 A JPH0580367 A JP H0580367A
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- Holo Graphy (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は位相歪の補正を行なうた
めの補償光学システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adaptive optics system for correcting phase distortion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、広範囲に用いられている光学系や
光計測システムにおいては、最近の半導体技術の発達な
どで非常に高精度のものが要求されている。光の分野で
も高精度化は進められているが、それでも克服できてい
ない問題としてノイズがある。例えば、光学系の収差や
光路上での屈折率の不均一性、あるいはその時間変動
（動的な位相歪）などが挙げられる。このため、光を用
いて情報を伝達する場合、途中に屈折率の不均一性など
歪を生じさせる領域があると、伝送される情報が乱され
てしまう。この時、乱されるのは光の波面すなわち位相
情報がほとんどである。2. Description of the Related Art Nowadays, optical systems and optical measurement systems which are widely used are required to have extremely high precision due to recent developments in semiconductor technology. Precision is being advanced in the field of light as well, but noise is still a problem that cannot be overcome. For example, the aberration of the optical system, the nonuniformity of the refractive index on the optical path, the time variation thereof (dynamic phase distortion), etc. may be mentioned. For this reason, when transmitting information using light, if there is a region that causes distortion such as non-uniformity of the refractive index in the middle, the transmitted information will be disturbed. At this time, most of the disturbance is the wavefront of light, that is, the phase information.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】位相歪の補正について
は補償光学（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ）という
一つの分野が存在している。これは位相歪の情報を事前
に検出しておき、それを補正する信号を作りだし、もと
の信号を再生するもので、天文学の分野でよく用いられ
ている。この場合、途中で位相歪を補正する信号を計算
しなければならないため、比較的ゆっくり変動している
位相歪の影響しか補正できない。Regarding the correction of phase distortion, there is one field called adaptive optics. It detects the phase distortion information in advance, creates a signal to correct it, and reproduces the original signal, which is often used in the field of astronomy. In this case, since the signal for correcting the phase distortion has to be calculated on the way, only the influence of the phase distortion which is changing relatively slowly can be corrected.
【０００４】ところで、位相共役は干渉効果であるの
で、信号光と参照光とが互いにコヒーレントでなければ
ならないという制約はあるが、ｅｘｐ（ｉφ）で表わさ
れる位相歪から、それとは波面の形は全く同じで進行方
向が逆になるｅｘｐ（−ｉφ）という情報がすぐに得ら
れるため、位相歪の補正に有効である（ｅｘｐ（ｉφ）
＊ｅｘｐ（−ｉφ）＝１）。本発明は、この点に着目し
てなされたもので、光計測において精度を低下させる要
因となる位相歪を、補償光学を用いて補正しようとする
ものである。By the way, since the phase conjugation is an interference effect, there is a constraint that the signal light and the reference light must be coherent with each other, but due to the phase distortion represented by exp (iφ), the wavefront shape is different from that. Since information of exp (-iφ) is exactly the same but the traveling direction is opposite, it is effective for the correction of phase distortion (exp (iφ)).
* Exp (-iφ) = 1). The present invention has been made paying attention to this point, and is intended to correct phase distortion, which is a factor that reduces accuracy in optical measurement, by using adaptive optics.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る補償光学シ
ステムは、少なくとも２個のホログラムデバイスを備え
て構成され、歪のある信号光を一方のホログラムデバイ
スに入射することにより歪のある信号光の位相共役信号
光を得て、この位相共役信号光を他方のホログラムデバ
イスに入射して記録し、この他方のホログラムデバイス
に記録された信号光を歪のある信号光で読み出すことを
特徴とする。An adaptive optics system according to the present invention comprises at least two hologram devices, and distorted signal light is incident on one of the hologram devices. Is obtained, the phase conjugate signal light is made incident on the other hologram device for recording, and the signal light recorded on the other hologram device is read out as a distorted signal light. ..
【０００６】[0006]
【作用】位相共役によれば、ｅｘｐ（ｉφ）で表わされ
る位相歪から、波面の形は同一で進行方向が逆になる情
報ｅｘｐ（−ｉφ）が得られ、従って位相歪の補正が可
能になる（ｅｘｐ（ｉφ）＊ｅｘｐ（−ｉφ）＝１）。
すなわち、位相歪を生じさせる領域を光が２度通過し、
１回目と２回目で位相歪の符号が逆になっていれば、位
相歪は補正される。ここで、歪を生じさせる領域を通過
するのは信号光に限らず、参照光や読み出し光であって
もよい。According to the phase conjugation, from the phase distortion represented by exp (iφ), information exp (-iφ) having the same wavefront shape and opposite traveling directions can be obtained. Therefore, the phase distortion can be corrected. (Exp (iφ) * exp (-iφ) = 1)
That is, the light passes twice through the region that causes the phase distortion,
If the sign of the phase distortion is opposite between the first and second times, the phase distortion is corrected. Here, not only the signal light but the reference light or the reading light may pass through the region in which the distortion is generated.
【０００７】本発明では、２個以上のホログラムデバイ
スを用い、これを実現している。すなわち、図１に模式
的に示す如く、歪みのある信号（信号＋歪）を２つに分
け、一方のホログラムデバイスに書く。この読み出し光
のうち、上記ホログラムを回折してきた光（位相共役信
号）は、位相歪を受けた信号光と共にもう一度、他方の
ホログラムデバイスに記録される。このようにして記録
されたホログラムを、もう一方の歪のある信号で読み出
してやると、このホログラムの回折光を取り出すことに
よって、位相歪を補正した信号が再生される。ここで注
意することは、他方のホログラムに来る２本の光（歪の
ある信号と一方のホログラムからの回折光）は、互いに
複素共役の関係をもっていなければならない。この位相
歪は、光学系の収差のように時間的に変化しないものだ
けでなく、光路上の空気のゆらぎのような時間で変動す
るような歪でも、例えばホログラムデバイスとしてＦＬ
Ｃ（強誘電性液晶）のような高速なものを用いることに
よって、実時間で補正することができる。In the present invention, this is realized by using two or more hologram devices. That is, as schematically shown in FIG. 1, a distorted signal (signal + distortion) is divided into two and written on one hologram device. Of the read light, the light (phase conjugate signal) diffracted by the hologram is recorded again in the other hologram device together with the signal light that has undergone the phase distortion. When the hologram recorded in this way is read out with the other distorted signal, the signal with the phase distortion corrected is reproduced by extracting the diffracted light of this hologram. Note that the two lights (the distorted signal and the diffracted light from one hologram) coming to the other hologram must have a complex conjugate relationship with each other. This phase distortion is not only the one that does not change with time like the aberration of the optical system, but also the distortion that changes with time such as the fluctuation of air on the optical path.
By using a high speed one such as C (ferroelectric liquid crystal), the correction can be performed in real time.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明を実施例に従って、更に詳細に
説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.
【０００９】図２および図３を参照して、光ファイバを
介して画像伝送する場合の例で説明する。まず、画像を
光ファイバに通すと、光ファイバ内の屈折率の不均一性
（温度分布や応力分布、モード分散等）によって、光フ
ァイバから出て来る信号（画像）は歪んでしまう。そこ
で、図２のようなシステムが考案されてきた。なお、図
中の記号Ｌは集光のための光学レンズである。An example of transmitting an image through an optical fiber will be described with reference to FIGS. 2 and 3. First, when an image is passed through an optical fiber, the signal (image) coming out of the optical fiber is distorted due to the non-uniformity of the refractive index in the optical fiber (temperature distribution, stress distribution, mode dispersion, etc.). Therefore, a system as shown in FIG. 2 has been devised. The symbol L in the figure is an optical lens for focusing light.
【００１０】まず、図２（ａ）のように、光ファイバ２
１の出口に位相共役鏡２２を置き、再び光ファイバ２１
を通してやることによって戻ってきた光は、位相歪の影
響が補正された情報が再生されている。しかし、これは
画像の伝送ということを考えると、位相歪が補正された
信号が光ファイバ２１に対して同じ側で得られることか
ら、画像伝送したことにはならない。First, as shown in FIG. 2A, the optical fiber 2
The phase conjugate mirror 22 is placed at the exit of 1, and the optical fiber 21
In the light returned by the through, the information in which the influence of the phase distortion is corrected is reproduced. However, considering that this is image transmission, the image is not transmitted because the signal in which the phase distortion is corrected is obtained on the same side with respect to the optical fiber 21.
【００１１】そこで次に、図２（ｂ）のように、全く同
じ長さ、太さ、材質の光ファイバ２１1 ，２１2 を用意
し、それらを直列に配置し、つなぎ目を位相共役デバイ
ス２３で連絡することが考えられた。この時、用いられ
る位相共役技術は前方位相共役と称されるもので、信号
光や参照光の入射方向を工夫することによって、位相共
役光を信号光と同じ方向に出力する（但し、これは純粋
な位相共役波とは言えないかもしれない）。しかし、こ
の方法は２本の光ファイバ２１1 ，２１2 が全く同じと
いう仮定の上に成り立っており、実際に実験してみると
画像の再生はうまくいかない。これは、光ファイバ２１
1 ，２１2 の周囲の温度分布や応力分布などが、２本の
光ファイバ２１1 ，２１2 で全く等しいとは言えないか
らである。Then, next, as shown in FIG. 2B, optical fibers 21 1 and 21 2 having exactly the same length, thickness and material are prepared, they are arranged in series, and the joint is provided with a phase conjugate device 23. It was thought that I would contact you at. At this time, the phase conjugation technology used is called forward phase conjugation, and the phase conjugate light is output in the same direction as the signal light by devising the incident direction of the signal light or the reference light (however, this is It may not be called a pure phase conjugate wave). However, this method is based on the assumption that the two optical fibers 21 1 and 21 2 are exactly the same, and when actually tested, image reproduction does not work. This is the optical fiber 21
1, 21 2 and the temperature distribution and stress distribution around, because it can not be said exactly equal two optical fibers 21 1, 21 2.
【００１２】そこで次に、図２（ｃ）のように光ファイ
バ２１は１本で信号光が２度光ファイバ２１内を通るの
ではなく、信号光と読み出し光がそれぞれ１度ずつ光フ
ァイバ２１内を通過するものが提案された。この場合、
位相共役デバイス２３に記録されるのは光ファイバ２１
の位相歪の情報であり、信号は読み出し光としてこのホ
ログラムを読み出し、位相歪の情報（位相情報の位相共
役情報）を乗せた上で、光ファイバ２１を１度通っただ
けで位相歪の影響がキャンセルされる。しかし、この手
法も原理的には位相歪の補正が可能であるが、実際に試
してみるとなかなか歪の補正ができない。これは、光フ
ァイバ２１を通る光が同じ光ではないために、光ファイ
バ２１で受ける位相歪の影響が行きと帰りで異なること
が原因ではないかと考えられる。Then, next, as shown in FIG. 2C, one optical fiber 21 is used, and the signal light does not pass through the optical fiber 21 twice. The one that passes through was proposed. in this case,
The optical fiber 21 is recorded in the phase conjugation device 23.
The signal is the information of the phase distortion, and the signal reads this hologram as the reading light, carries the information of the phase distortion (phase conjugate information of the phase information), and then the influence of the phase distortion is passed only once through the optical fiber 21. Is canceled. However, although this method can also correct the phase distortion in principle, the distortion cannot be corrected easily when actually tested. It is considered that this is because the light passing through the optical fiber 21 is not the same light, and thus the influence of the phase distortion received by the optical fiber 21 differs between the going and returning.
【００１３】本発明の実施例は、これらの前提技術の問
題点を克服するものであって、図３のように構成され
る。The embodiment of the present invention overcomes the problems of these prerequisite techniques and is constructed as shown in FIG.
【００１４】図示の通り、位相歪を生じさせる光ファイ
バ２１には信号光Ａが入射され、通過光（位相歪をもっ
た信号光）はハーフミラーＨＭ1 ，ＨＭ2 を通って一方
の位相共役デバイス３１に入射される。このとき、位相
共役デバイス３１には参照光が入射されるようになって
おり、したがって位相歪をもった信号光Ａはホログラム
として記録され、読み出し光の入射によって位相共役光
が得られる。As shown in the figure, the signal light A is incident on the optical fiber 21 which causes the phase distortion, and the passing light (the signal light having the phase distortion) passes through the half mirrors HM 1 and HM 2 to conjugate one phase. It is incident on the device 31. At this time, the reference light is made incident on the phase conjugate device 31, therefore the signal light A having phase distortion is recorded as a hologram, and the phase conjugate light is obtained by the incidence of the reading light.
【００１５】この位相共役光はハーフミラーＨＭ2 で反
射され、参照光と共にホログラムデバイス３２に入射さ
れ、したがって位相歪をもった信号光Ａの位相共役信号
としてホログラムデバイス３２に記録される。このホロ
グラムは、光ファイバ２１を通ることで位相歪を持った
信号光Ａを読み出し光として読み出される。This phase conjugate light is reflected by the half mirror HM 2 and is incident on the hologram device 32 together with the reference light. Therefore, the phase conjugate light is recorded in the hologram device 32 as a phase conjugate signal of the signal light A having a phase distortion. This hologram is read out by using the signal light A having phase distortion as the reading light by passing through the optical fiber 21.
【００１６】このように本実施例は、信号光が光ファイ
バ２１を通るのはあくまで１回であり、それを２つに分
け、それぞれ別の処理をすることによって光ファイバ２
１内を２度通った場合と等価にしようというものであ
る。すなわち、２つに分けた信号のうち、一方の信号で
位相共役デバイス３１により位相共役波を得て、その情
報をもう１個のホログラム（デバイス３２）に記録す
る。このとき、このホログラムデバイス３２のホログラ
ムには光ファイバ２１の位相歪の複素共役情報が記録さ
れたことになる。As described above, according to the present embodiment, the signal light passes through the optical fiber 21 only once, and the signal light is divided into two, and the optical fiber 21 is processed by different processing.
The idea is to make it equivalent to passing through 1 twice. That is, a phase conjugate wave is obtained by the phase conjugate device 31 with one of the two divided signals, and the information is recorded in another hologram (device 32). At this time, the complex conjugate information of the phase distortion of the optical fiber 21 is recorded in the hologram of the hologram device 32.
【００１７】このホログラムデバイス３２のホログラム
をもう一方の信号光が読みだすことよって、位相歪がキ
ャンセルされるわけだが、この効果は信号光の位相共役
光が再び光ファイバ２１を逆方向から通過することと等
価になる。ホログラムデバイスとしては位相歪が時間的
に変動している場合もあり、できるだけ高速に変動して
いる歪もキャンセルできる方がよいことから、位相共役
鏡もホログラムデバイスにも高速のもの（たとえばＦＬ
Ｃデバイス）を使う方が望ましい。The phase distortion is canceled by reading the hologram of the hologram device 32 with the other signal light, but the effect is that the phase conjugate light of the signal light again passes through the optical fiber 21 from the opposite direction. Is equivalent to that. In a hologram device, the phase distortion may fluctuate over time, and it is better to cancel the distortion that fluctuates as fast as possible. Therefore, both the phase conjugate mirror and the hologram device have a high speed (for example, FL
It is preferable to use C device).
【００１８】図４は位相歪を補正するシステムの、より
具体的な構成を示している。この実施例では、一方およ
び他方の位相共役デバイスとして、ＢＳＯ等のホログラ
ムデバイス３１０，３２０を用いている。なお、図中に
点線で示す（Ａ）〜（Ｊ）は光の波面を示している。ま
た、信号光は強度情報をもつ信号光であって、ハーフミ
ラーＨＭ1 に至る過程の領域で位相歪を受けるようにな
っている。（位相情報はこのシステムで消えてしま
う。）図４の左側からきた光は、もともと信号が持って
いた情報（但し位相情報は含まれていないものとする）
に加えて、途中で位相歪（屈折率の不均一性などによ
る）を受けている。この信号はハーフミラー（ビームス
プリッタ）ＨＭ1 で２つに分けられ、一方の光は高速の
ホログラムデバイス３１０に直射入射され、参照光を使
って歪を含んだ情報がホログラムデバイス３１０に記録
される。この情報の位相共役光は読み出し光によって読
み出されて、第２の高速ホログラムデバイス３２０に入
射され、参照光とでホログラムが書かれる。この時、信
号光はレンズＬによって第２のホログラムデバイス３２
０上に結像されており、信号光の複素共役の情報がホロ
グラムデバイス３２０に記録される。FIG. 4 shows a more specific structure of the system for correcting the phase distortion. In this embodiment, hologram devices 310 and 320 such as BSO are used as one and the other phase conjugate devices. In addition, (A) to (J) indicated by dotted lines in the drawing indicate the wavefronts of light. Further, the signal light is signal light having intensity information, and is subjected to phase distortion in the region in the process of reaching the half mirror HM 1 . (The phase information disappears in this system.) The light coming from the left side of FIG. 4 originally has the information that the signal has (however, the phase information is not included).
In addition, it is subject to phase distortion (due to non-uniformity of refractive index) in the middle. This signal is divided into two by a half mirror (beam splitter) HM 1 , one light is directly incident on the high speed hologram device 310, and information including distortion is recorded in the hologram device 310 by using the reference light. . The phase conjugate light of this information is read by the read light, is incident on the second high speed hologram device 320, and a hologram is written with the reference light. At this time, the signal light is transmitted by the lens L to the second hologram device 32.
The image is formed on 0, and the information of the complex conjugate of the signal light is recorded in the hologram device 320.
【００１９】一方、歪を含んだ信号光のうち、もう一方
は、直接に第２のホログラムデバイス３２０に入射され
て読み出し光となり、このホログラムデバイス３２０の
ホログラムを読み出してやることによって、位相歪が補
正された信号出力が得られる。ここで、対象とする歪は
光学系の収差のような静的なものでもよいし、空気のゆ
らぎのような動的なものでもよい。また、動的に変動し
ない歪に関しては、次の実施例で述べるように歪だけの
効果を先に計測しておいて、その後で位相補正する信号
と組み合わせることによって、たとえ位相情報が乗って
いても歪による位相情報だけキャンセルできる。On the other hand, of the signal light containing distortion, the other is directly incident on the second hologram device 320 and becomes read light. By reading the hologram of this hologram device 320, phase distortion is generated. A corrected signal output is obtained. Here, the target distortion may be static such as aberration of an optical system, or may be dynamic such as fluctuation of air. As for the distortion that does not change dynamically, the effect of only the distortion is measured first and then combined with the signal for phase correction, as described in the next example. Can also cancel only the phase information due to distortion.
【００２０】図５はＭＳＬＭ（空間光変調管）のシェー
ディングを補正する実施例を示している。ＭＳＬＭから
の信号読み出しは、書き込みと逆の方向から行い、その
出力信号は読み出し光の偏光方向の回転角（位相の変
化）という形で得られる。しかし、この回転角度はＭＳ
ＬＭの作成精度に非常に影響を受ける。特に、読み出し
光の偏光を回転させる働きを持つニオブ酸リチウム（Ｌ
Ｎ）結晶は、自然複屈折効果を持っているので、結晶の
厚みの不均一性の影響が非常に大きくなる。したがっ
て、結晶の厚みに不均一性が存在すると、通常明るくな
らなければならない部分が暗くなったり、また逆の現象
も起こってしまう。このように、もとの信号に位相情報
が含まれている場合の例が、図５に示す実施例である。FIG. 5 shows an embodiment for correcting the shading of the MSLM (spatial light modulator). The signal reading from the MSLM is performed in the opposite direction to the writing, and the output signal is obtained in the form of the rotation angle (change in phase) of the polarization direction of the reading light. However, this rotation angle is MS
It is greatly affected by the accuracy of LM creation. In particular, lithium niobate (L
N) Since the crystal has a natural birefringence effect, the influence of the nonuniformity of the crystal thickness becomes very large. Therefore, if there is nonuniformity in the thickness of the crystal, the portion that should normally be bright becomes dark, and vice versa. Thus, an example in which the original signal includes the phase information is the embodiment shown in FIG.
【００２１】このような場合に図４の方式を応用する
と、補正したいＭＳＬＭの結晶の厚みの不均一性による
位相情報の他に、実際に信号となる位相情報も存在する
ので、両者を同時に補正してしまう。したがって、この
うちシェーディングの効果だけを補正する必要がある。When the method of FIG. 4 is applied in such a case, in addition to the phase information due to the nonuniformity of the crystal thickness of the MSLM to be corrected, the phase information that actually becomes a signal also exists, so both are corrected at the same time. Resulting in. Therefore, it is necessary to correct only the effect of shading.
【００２２】図５において、レーザ光源５１から出力さ
れた直線偏光光は、ハーフミラーＨＭ1 によって２分割
され、一方はミラーＭ1 へ、もう一方はＭＳＬＭ５２に
入射されて位相情報の読み出しに用いられる。まず始め
に、ＬＮ結晶のシェーディングの効果を記録するため
に、ＭＳＬＭ５２に何も記録していない状態での光の位
相分布を、ＦＬＣのような実時間ホログラムデバイス
（ＲＨＤ）６１に記録する。そのあとに、ＭＳＬＭ５２
に信号を書き込んだときの位相分布を、実時間ホログラ
ムデバイス６２に記録する。なお、この位相分布は随時
変化していてもよい。但し、位相共役デバイスの応答速
度よりはゆっくり変化するものとする。In FIG. 5, the linearly polarized light output from the laser light source 51 is split into two by the half mirror HM 1 , one of which is incident on the mirror M 1 and the other of which is incident on the MSLM 52 for reading phase information. .. First, in order to record the effect of shading of the LN crystal, the phase distribution of light in the state where nothing is recorded in the MSLM 52 is recorded in the real-time hologram device (RHD) 61 such as FLC. After that, MSLM52
The phase distribution when the signal is written in is recorded in the real-time hologram device 62. The phase distribution may change at any time. However, it is assumed that the change speed is slower than the response speed of the phase conjugate device.
【００２３】実時間ホログラムデバイス６２への記録
は、信号光としてＭＳＬＭ５２からの信号を用い、参照
光と反対向き、あるいは同じ向きから読み出し光を入射
することで行う。この時、それぞれの実時間ホログラム
デバイス６１，６２から読みだされた信号は、ＭＳＬＭ
５２のシェーディングの効果をｅｘｐ（ｉφ）、信号光
をｓ（ｒ）とおくと、実時間ホログラムデバイス６１か
らはｅｘｐ（−ｉφ）、実時間ホログラムデバイス６２
からはｓ（ｒ）ｅｘｐ（−ｉφ）で与えられる。したが
って、実時間ホログラム６２からの信号と参照光を、第
３の実時間ホログラムデバイス６３に入射してホログラ
ムを書き、実時間ホログラム６１からの信号で読み出し
てやると、シェーディングが補正された光をｓ（ｒ）ス
クリーン７上に得ることができる。Recording on the real-time hologram device 62 is performed by using the signal from the MSLM 52 as the signal light and making the reading light incident from the opposite direction or the same direction as the reference light. At this time, the signals read from the respective real-time hologram devices 61 and 62 are the MSLM.
If the shading effect of 52 is exp (iφ) and the signal light is s (r), the real-time hologram device 61 outputs exp (-iφ), the real-time hologram device 62.
Is given by s (r) exp (-iφ). Therefore, when the signal from the real-time hologram 62 and the reference light are made incident on the third real-time hologram device 63 to write a hologram and the signal from the real-time hologram 61 is read out, the light whose shading is corrected is obtained. It can be obtained on the s (r) screen 7.
【００２４】本発明は上記実施例に限定されず、種々の
変形が可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made.
【００２５】例えば、前述の実施例においては、位相共
役デバイスとしてＦＬＣデバイスを用いたが、２個のＦ
ＬＣデバイスを使うと非常に高価になる。そこで、ＦＬ
Ｃデバイス１個を２分割して独立に駆動できるように
し、一方のデバイスをＭＳＬＭのシェーディングの補正
用に、もう一方のデバイスをシェーディングを含んだ信
号の位相共役波を求めるために用いてもよい。For example, in the above-mentioned embodiment, the FLC device was used as the phase conjugate device, but two F
Using LC devices is very expensive. So FL
One C device may be divided into two so as to be independently driven, and one device may be used for correcting the shading of MSLM, and the other device may be used for obtaining a phase conjugate wave of a signal including shading. ..
【００２６】ここで、一方および他方のＦＬＣデバイス
に２つの信号を記録するために、次のようにできる。ま
ず、ＭＳＬＭの記録に同期させてシャッタを開閉する。
あるいは、ガルバノミラーで一方および他方のＦＬＣデ
バイスに信号を分ける。そして、これらＦＬＣデバイス
の情報を読み出し、その光を別のＦＬＣデバイスに書き
込んで歪補正を行なう。Now, in order to record two signals on one and the other FLC device, the following can be done. First, the shutter is opened and closed in synchronization with the recording of the MSLM.
Alternatively, a galvanometer mirror splits the signal into one and the other FLC device. Then, the information of these FLC devices is read, and the light is written in another FLC device to perform distortion correction.
【００２７】あるいは、次のようにもできる。ＭＳＬＭ
の記録に同期させて、光路上に設置した複屈折性の結晶
（偏光変調素子）に電場を加えて光路長を変え、光の偏
光方向を互いに直交した２偏光間で変更する。そして、
ＦＬＣデバイスには縦偏光、他方のＦＬＣデバイスには
横偏光で記録・読み出しをする。最後にこれらＦＬＣデ
バイスからの読み出し光を別のＦＬＣデバイスに記録
し、歪のない信号を得る。偏光変調素子を通った光は、
ビーム分岐タイプのトムソンプリズム等の偏光によって
光波を分岐する素子に通す。その分かれた２光波は、そ
れぞれＦＬＣデバイス１０２に入射され、それぞれ反射
して戻ってくる。その光をハーフミラーでとりだし、別
のＦＬＣデバイスに入射させる。以下の操作は同じであ
る。Alternatively, the following is also possible. MSLM
In synchronization with the recording, the electric field is changed by applying an electric field to the birefringent crystal (polarization modulation element) installed on the optical path, and the polarization direction of light is changed between two polarizations orthogonal to each other. And
Vertically polarized light is used for the FLC device, and horizontal polarized light is used for the other FLC device. Finally, the read light from these FLC devices is recorded on another FLC device to obtain a signal without distortion. The light that has passed through the polarization modulator is
It is passed through an element that splits a light wave by polarized light such as a beam splitting type Thomson prism. The separated two light waves are made incident on the FLC device 102, respectively reflected and returned. The light is taken out by a half mirror and made incident on another FLC device. The following operations are the same.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明によ
れば、ｅｘｐ（ｉφ）で表わされる位相歪のある信号
（信号＋歪）を２つに分け、一方の位相共役デバイスで
ホログラムを書くことで、波面の形は同一で進行方向が
逆になる情報ｅｘｐ（−ｉφ）が得て、これを歪みのあ
る信号光で読み出しているので位相歪の補正が可能にな
る（ｅｘｐ（ｉφ）＊ｅｘｐ（−ｉφ）＝１）。この位
相歪は、光学系の収差のように時間的に変化しないもの
だけでなく、光路上の空気のゆらぎのような時間で変動
するような歪でも、例えばホログラムデバイスとしてＦ
ＬＣ（強誘電性液晶）のような高速なものを用いること
によって、実時間で補正することができる。As described above in detail, according to the present invention, a signal (signal + distortion) having a phase distortion represented by exp (iφ) is divided into two, and one of the phase conjugate devices forms a hologram. By writing, information exp (-iφ) having the same wavefront shape and opposite traveling directions is obtained, and this is read by the distorted signal light, so that the phase distortion can be corrected (exp (iφ). ) * Exp (-iφ) = 1). This phase distortion is not limited to the one that does not change with time like the aberration of the optical system, but also the distortion that changes with time such as the fluctuation of air on the optical path.
By using a high-speed one such as LC (ferroelectric liquid crystal), the correction can be performed in real time.
【図１】本発明の原理と作用を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle and operation of the present invention.
【図２】本発明の前提技術を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a prerequisite technique of the present invention.
【図３】図２の前提技術を発展させた第１実施例の構成
図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a first embodiment which is an extension of the base technology of FIG.
【図４】本発明の第２実施例の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施例の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.
２１…光ファイバ ３１…位相共役デバイス ３２…ホログラムデバイス ＨＭ…ハーフミラー Ｍ…ミラー ５２…ＭＳＬＭ ６１〜６３…実時間ホログラムデバイス 21 ... Optical fiber 31 ... Phase conjugate device 32 ... Hologram device HM ... Half mirror M ... Mirror 52 ... MSLM 61-63 ... Real-time hologram device
Claims (1)
備えて構成され、 歪のある信号光を一方の前記ホログラムデバイスに入射
することにより前記歪のある信号光の位相共役信号光を
得て、この位相共役信号光を他方の前記ホログラムデバ
イスに入射して記録し、この他方のホログラムデバイス
に記録された信号光を前記歪のある信号光で読み出すこ
とを特徴とする補償光学システム。1. A phase conjugate signal light of the distorted signal light is obtained by injecting the distorted signal light into one of the hologram devices, and the phase conjugate signal light is obtained by injecting the distorted signal light into one of the hologram devices. An adaptive optics system characterized in that a conjugate signal light is incident on the other hologram device for recording, and the signal light recorded on the other hologram device is read out as the distorted signal light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243473A JPH0830828B2 (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Adaptive optics system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243473A JPH0830828B2 (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Adaptive optics system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580367A true JPH0580367A (en) | 1993-04-02 |
| JPH0830828B2 JPH0830828B2 (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=17104416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243473A Expired - Fee Related JPH0830828B2 (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Adaptive optics system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830828B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005062865A (en) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Agilent Technol Inc | Improved polarizing controller using spatial filtering |
| US9272448B2 (en) | 2005-11-04 | 2016-03-01 | Konica Minolta Opto, Inc. | Cellulose resin film, process for producing cellulose resin film, antireflection film, polarizing plate, and liquid crystal display |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04212130A (en) * | 1990-09-25 | 1992-08-03 | Yokogawa Electric Corp | Phase irregularity corrector using polography |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3243473A patent/JPH0830828B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04212130A (en) * | 1990-09-25 | 1992-08-03 | Yokogawa Electric Corp | Phase irregularity corrector using polography |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005062865A (en) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Agilent Technol Inc | Improved polarizing controller using spatial filtering |
| US9272448B2 (en) | 2005-11-04 | 2016-03-01 | Konica Minolta Opto, Inc. | Cellulose resin film, process for producing cellulose resin film, antireflection film, polarizing plate, and liquid crystal display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0830828B2 (en) | 1996-03-27 |
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