JPH068755B2 - 偏光度測定方法および装置 - Google Patents
偏光度測定方法および装置Info
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- JPH068755B2 JPH068755B2 JP16734985A JP16734985A JPH068755B2 JP H068755 B2 JPH068755 B2 JP H068755B2 JP 16734985 A JP16734985 A JP 16734985A JP 16734985 A JP16734985 A JP 16734985A JP H068755 B2 JPH068755 B2 JP H068755B2
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- Japan
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- polarized light
- measured
- polarization degree
- polarization
- angles
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、実時間で偏光度を測定する高速偏光度測定方
法およびこの方法を実行する装置に関する。
法およびこの方法を実行する装置に関する。
本発明は、被測定楕円偏光の直線偏光成分の光強度を測
定して偏光度Ｐを演算により求める偏光度測定方法にお
いて、 三つの異なる偏光角度で直線偏光成分の光強度を測定
し、この結果を楕円の方程式に基づいて演算することに
より、 可動部分のない装置で高速に偏光度Ｐを求めるものであ
る。
定して偏光度Ｐを演算により求める偏光度測定方法にお
いて、 三つの異なる偏光角度で直線偏光成分の光強度を測定
し、この結果を楕円の方程式に基づいて演算することに
より、 可動部分のない装置で高速に偏光度Ｐを求めるものであ
る。
楕円偏光の偏光度を測定するためには、被測定楕円偏光
を検光子に入射させ、この検光子の主軸と一致する直線
偏光成分だけを透過させて光検出器で検出する。従来の
測定方法では、検光子の主軸を回転させ、透過した光強
度の最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminを記録し、偏光度Ｐ
を、 により演算していた。
を検光子に入射させ、この検光子の主軸と一致する直線
偏光成分だけを透過させて光検出器で検出する。従来の
測定方法では、検光子の主軸を回転させ、透過した光強
度の最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminを記録し、偏光度Ｐ
を、 により演算していた。
しかし、従来の測定方法では検光子を常に回転させる必
要があり、高速に偏光度を測定できない欠点があった。
高速で測定するために、検光子を高速で回転させ、光強
度の変化を交流信号として測定する方法も考えられてい
るが、検光子の光軸が振動しないような回転駆動装置を
製作することは困難であり、また、装置の規模が大きく
なる欠点があった。
要があり、高速に偏光度を測定できない欠点があった。
高速で測定するために、検光子を高速で回転させ、光強
度の変化を交流信号として測定する方法も考えられてい
るが、検光子の光軸が振動しないような回転駆動装置を
製作することは困難であり、また、装置の規模が大きく
なる欠点があった。
本発明は、可動部分なしに実時間で偏光度を測定するこ
とのできる偏光度測定方法および装置を提供することを
目的とする。
とのできる偏光度測定方法および装置を提供することを
目的とする。
本発明の偏光度測定方法は、被測定楕円偏光の直線偏光
成分の光強度を測定し、 上記光強度の最大値Ｉmaxと最小値Ｉminとから偏光度Ｐ
を の演算により求める偏光度測定方法において、ｘ、ｙ直
交座標系に対して被測定楕円偏光の直線偏光成分の光強
度が最大となる軸がｙ軸となす角度をφとし、ｘ軸との
なす角度が ０≦θ１＜θ２＜θ３＜π……(2) の三つの角度θ１、θ２、θ３における直線偏光成分の
光強度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を測定し、ｘとｙとの値の組と
して ｘ＝Ｉ１cosθ１、ｙ＝Ｉ１sinθ１……(3) ｘ＝Ｉ２cosθ２、ｙ＝Ｉ２sinθ２……(4) ｘ＝Ｉ３cosθ３、ｙ＝Ｉ３sinθ３……(5) を被測定楕円偏光を表す方程式 に代入して最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminを演算により
求め、これらの最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminの値を上
記(1)式に代入して被測定楕円偏光の偏光度を求めるこ
とを特徴とする。
成分の光強度を測定し、 上記光強度の最大値Ｉmaxと最小値Ｉminとから偏光度Ｐ
を の演算により求める偏光度測定方法において、ｘ、ｙ直
交座標系に対して被測定楕円偏光の直線偏光成分の光強
度が最大となる軸がｙ軸となす角度をφとし、ｘ軸との
なす角度が ０≦θ１＜θ２＜θ３＜π……(2) の三つの角度θ１、θ２、θ３における直線偏光成分の
光強度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を測定し、ｘとｙとの値の組と
して ｘ＝Ｉ１cosθ１、ｙ＝Ｉ１sinθ１……(3) ｘ＝Ｉ２cosθ２、ｙ＝Ｉ２sinθ２……(4) ｘ＝Ｉ３cosθ３、ｙ＝Ｉ３sinθ３……(5) を被測定楕円偏光を表す方程式 に代入して最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminを演算により
求め、これらの最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminの値を上
記(1)式に代入して被測定楕円偏光の偏光度を求めるこ
とを特徴とする。
直線偏光成分を測定する角度の値は０ないしπであり、
この値域外の角度は値域内の角度と等価である。
この値域外の角度は値域内の角度と等価である。
三つの角度θ１、θ２、θ３を、 θ１＝０、θ２＝π／４、θ３＝π／２……(7) と設定した場合には、偏光度Ｐを、 により演算することができる。
また、本発明の偏光度測定装置は、上記の方法を実現す
るための装置であり、被測定楕円偏光を三つの光路に分
岐する手段と、この三つの光路上に、それぞれ、一つの
直線偏光成分を透過させる検光子と、この検光子を透過
した直線偏光成分の光強度を測定するための光検出器と
を備え、上記検光子の被測定楕円偏光に対する主軸角が
それぞれ異なる角度に設定され、上記三つの光路上の各
光検出器の電気信号から被測定楕円偏光の偏光度を演算
する演算手段を備えたことを特徴とする。
るための装置であり、被測定楕円偏光を三つの光路に分
岐する手段と、この三つの光路上に、それぞれ、一つの
直線偏光成分を透過させる検光子と、この検光子を透過
した直線偏光成分の光強度を測定するための光検出器と
を備え、上記検光子の被測定楕円偏光に対する主軸角が
それぞれ異なる角度に設定され、上記三つの光路上の各
光検出器の電気信号から被測定楕円偏光の偏光度を演算
する演算手段を備えたことを特徴とする。
本発明の偏光度測定方法は、三つの異なる偏向角度の直
線偏光成分の光強度を測定し、この結果を楕円の方程式
に基づいて演算して偏光度Ｐを得る。これは、原理的
に、原点から三方向の距離を求めることにより、原点を
中心とする楕円の形状を求めることに等価である。
線偏光成分の光強度を測定し、この結果を楕円の方程式
に基づいて演算して偏光度Ｐを得る。これは、原理的
に、原点から三方向の距離を求めることにより、原点を
中心とする楕円の形状を求めることに等価である。
本発明では、直線偏光成分の光強度が最大となる軸とｙ
軸とのなす角度φを求めていないが、これを求めること
も可能である。この角度φを求めた場合には、被測定楕
円偏光の形状を完全に知ることができる。
軸とのなす角度φを求めていないが、これを求めること
も可能である。この角度φを求めた場合には、被測定楕
円偏光の形状を完全に知ることができる。
上述の演算を簡略化するため、許容できる誤差範囲内で
近似してもよい。
近似してもよい。
第１図は本発明実施例偏光度測定装置のブロック構成図
である。
である。
被測定楕円偏光は光透鏡１によりその一部が反射され
る。光透鏡１により反射された被測定楕円偏光は、検光
子２を通過して光検出器３に入射する。半透鏡１を透過
した被測定楕円偏光は、半透鏡４によりさらにその一部
が反射される。半透鏡４により反射された被測定楕円偏
光は、検光子５を通過して光検出器６に入射する。半透
鏡４を透過した被測定楕円偏光は、検光子７を通過して
光検出器８に入射する。
る。光透鏡１により反射された被測定楕円偏光は、検光
子２を通過して光検出器３に入射する。半透鏡１を透過
した被測定楕円偏光は、半透鏡４によりさらにその一部
が反射される。半透鏡４により反射された被測定楕円偏
光は、検光子５を通過して光検出器６に入射する。半透
鏡４を透過した被測定楕円偏光は、検光子７を通過して
光検出器８に入射する。
図示していないが、光検出器３、６および８は電気信号
処理装置および計算機に接続される。
処理装置および計算機に接続される。
半透鏡１、４は、三つに分離された被測定楕円偏光がほ
ぼ等しい光強度になるように、その反射率が設定されて
いる。また、偏光依存性を小さくするために、半透鏡
１、４による反射角度を小さくする。さらに、電気信号
処理装置または計算機により、各光検出器３、６および
８の検出した光強度を重み付けにより補正する。
ぼ等しい光強度になるように、その反射率が設定されて
いる。また、偏光依存性を小さくするために、半透鏡
１、４による反射角度を小さくする。さらに、電気信号
処理装置または計算機により、各光検出器３、６および
８の検出した光強度を重み付けにより補正する。
第２図は本発明の原理を示す図である。
被測定楕円偏光の偏光度Ｐは、その直線偏光成分の光強
度の最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminにより、 と定義される。しかし、本発明は、最大値Ｉmaxおよび
最小値Ｉminを測定するのではなく、これらを未知数と
して取り扱う。
度の最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminにより、 と定義される。しかし、本発明は、最大値Ｉmaxおよび
最小値Ｉminを測定するのではなく、これらを未知数と
して取り扱う。
第２図に示すようにｘ、ｙ直交座標を定義する。ここ
に、最大値Ｉmaxの軸がｙ軸から角度φだけ傾いた被測
定楕円偏光νが入射したとする。この被測定楕円偏光ν
は、ｘ、ｙ直交座標上で、 と表される。(6)式において、最大値Ｉmax、最小値Ｉmi
nおよび角度φが未知数である。したがって、これらの
未知数を一義的に定めるには、三方向について直線偏光
成分の光強度を測定すればよいことがわかる。
に、最大値Ｉmaxの軸がｙ軸から角度φだけ傾いた被測
定楕円偏光νが入射したとする。この被測定楕円偏光ν
は、ｘ、ｙ直交座標上で、 と表される。(6)式において、最大値Ｉmax、最小値Ｉmi
nおよび角度φが未知数である。したがって、これらの
未知数を一義的に定めるには、三方向について直線偏光
成分の光強度を測定すればよいことがわかる。
そこで、検光子２、５および７のそれぞれの主軸ａ１、
ａ２およびａ３を、ｘ軸に対してそれぞれ角度θ１、θ
２およびθ３傾ける。ここで、 ０≦θ１＜θ２＜θ３＜π……(2) とする。主軸ａ１、ａ２およびａ３の角度の値域は０な
いしπであり、この範囲外の角度は値域内の角度と等価
であるのでここでは除外する。
ａ２およびａ３を、ｘ軸に対してそれぞれ角度θ１、θ
２およびθ３傾ける。ここで、 ０≦θ１＜θ２＜θ３＜π……(2) とする。主軸ａ１、ａ２およびａ３の角度の値域は０な
いしπであり、この範囲外の角度は値域内の角度と等価
であるのでここでは除外する。
このとき、光検出器３、６および８が検出する光強度を
Ｉ１、Ｉ２およびＩ３とすると、三つの座標点 （Ｉ１cosθ１、Ｉ１sinθ１）、 （Ｉ２cosθ２、Ｉ２sinθ２）、 および （Ｉ３cosθ３、Ｉ３sinθ３） が(6)式で示される楕円上の点となる。
Ｉ１、Ｉ２およびＩ３とすると、三つの座標点 （Ｉ１cosθ１、Ｉ１sinθ１）、 （Ｉ２cosθ２、Ｉ２sinθ２）、 および （Ｉ３cosθ３、Ｉ３sinθ３） が(6)式で示される楕円上の点となる。
したがって、ｘとｙの値の組として ｘ＝Ｉ１cosθ１、ｙ＝Ｉ１sinθ１……(3) ｘ＝Ｉ２cosθ２、ｙ＝Ｉ２sinθ２……(4) ｘ＝Ｉ３cosθ３、ｙ＝Ｉ３sinθ３……(5) を上記の(6)式に代入して、最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉ
minを演算し、さらにこれらの値を(1)式に代入して偏光
度Ｐを求めることができる。
minを演算し、さらにこれらの値を(1)式に代入して偏光
度Ｐを求めることができる。
ここで、角度θ１、θ２およびθ３の値を任意に選択す
ると、(3)、(4)および(5)式を(6)式に代入した連立方程
式を数値計算により求めるために、通常の計算機では数
百ミリ秒の時間を要する。演算時間を短縮するために
は、角度θ１、θ２およびθ３を適切な値に選択するこ
とが望ましい。このような値として、 θ１＝０、θ２＝π／４、θ３＝π／２…(7) を選択する。この場合には、(3)、(4)および(5)式を(6)
式に代入した連立方程式は簡略化され、 となる。この連立方程式により、偏光度Ｐは、 により得られる。したがって、角度θ１、θ２およびθ
３を任意に選択した場合に比べて、非常に高速で演算を
行うことができる。
ると、(3)、(4)および(5)式を(6)式に代入した連立方程
式を数値計算により求めるために、通常の計算機では数
百ミリ秒の時間を要する。演算時間を短縮するために
は、角度θ１、θ２およびθ３を適切な値に選択するこ
とが望ましい。このような値として、 θ１＝０、θ２＝π／４、θ３＝π／２…(7) を選択する。この場合には、(3)、(4)および(5)式を(6)
式に代入した連立方程式は簡略化され、 となる。この連立方程式により、偏光度Ｐは、 により得られる。したがって、角度θ１、θ２およびθ
３を任意に選択した場合に比べて、非常に高速で演算を
行うことができる。
以上説明したように、本発明の偏光度測定方法および装
置は、検光子を固定したままで偏光度の測定が可能であ
る。また、測定に要する時間は演算時間だけであり、高
性能のマイクロプロセッサを用いて高速に偏光度を測定
できる。
置は、検光子を固定したままで偏光度の測定が可能であ
る。また、測定に要する時間は演算時間だけであり、高
性能のマイクロプロセッサを用いて高速に偏光度を測定
できる。
したがって、本発明は、光源と光回路との結合や偏波保
持光ファイバの接続等の、偏光度を測定しながら行う作
業の効率を高める効果がある。また、検光子を固定して
いるので、光回路の集積化により、非常に小型の偏光度
測定装置を実現できる効果がある。
持光ファイバの接続等の、偏光度を測定しながら行う作
業の効率を高める効果がある。また、検光子を固定して
いるので、光回路の集積化により、非常に小型の偏光度
測定装置を実現できる効果がある。
第１図は本発明実施例偏光度測定装置のブロック構成
図。 第２図は本発明の原理図。 １、４…半透鏡、２、５、７…検光子、３、６、８…光
検出器。
図。 第２図は本発明の原理図。 １、４…半透鏡、２、５、７…検光子、３、６、８…光
検出器。
Claims (3)
- 【請求項１】被測定楕円偏光の直線偏光成分の光強度を
測定し、 上記光強度の最大値Ｉmaxと最小値Ｉminとから偏光度Ｐ
を Ｐ＝（Ｉmax−Ｉmin）／（Ｉmax＋Ｉmin） ……(1) の演算により求める 偏光度測定方法において、 ｘ、ｙ直交座標系に対して被測定楕円偏光の直線偏光成
分の光強度が最大となる軸がｙ軸となす角度をφとし、 ｘ軸とのなす角度が ０≦θ１＜θ２＜θ３＜π……(2) の三つの角度θ１、θ２、θ３における直線偏光成分の
光強度Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を測定し、 ｘとｙとの値の組として ｘ＝Ｉ１cosθ１、ｙ＝Ｉ１sinθ１……(3) ｘ＝Ｉ２cosθ２、ｙ＝Ｉ２sinθ２……(4) ｘ＝Ｉ３cosθ３、ｙ＝Ｉ３sinθ３……(5) を被測定楕円偏光を表す方程式 に代入して最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminを演算により
求め、 これらの最大値Ｉmaxおよび最小値Ｉminの値を上記(1)
に代入して被測定楕円偏光の偏光度を求める ことを特徴とする偏光度測定方法。 - 【請求項２】三つの角度θ１、θ２、θ３はそれぞれ、 θ１＝０、θ２＝π／４、θ３＝π／２……(7) であり、 偏光度Ｐを、 の演算により求める 特許請求の範囲第(1)項に記載の偏光度測定方法。
- 【請求項３】被測定楕円偏光を三つの光路に分岐する手
段（１、４）と、 この三つの光路上に、それぞれ 一つの直線偏光成分を透過させる検光子と、 この検光子を透過した直線偏光成分の光強度を測定する
ための光検出器（３、６、８）と を備え、 上記検光子の被測定楕円偏光に対する主軸角がそれぞれ
異なる角度に設定され、 上記三つの光路上の各光検出器の電気信号から被測定楕
円偏光の偏光度を演算する演算手段を備えた ことを特徴とする偏光度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16734985A JPH068755B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 偏光度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16734985A JPH068755B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 偏光度測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6227632A JPS6227632A (ja) | 1987-02-05 |
| JPH068755B2 true JPH068755B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=15848078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16734985A Expired - Lifetime JPH068755B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 偏光度測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068755B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684911B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1994-10-26 | アンリツ株式会社 | 偏光度測定装置 |
| JPH04297835A (ja) * | 1991-03-27 | 1992-10-21 | Otsuka Denshi Kk | 偏光測定方法及びその方法を用いた偏光測定装置 |
| DE69218300T2 (de) * | 1991-06-19 | 1997-10-09 | Atochem Elf Sa | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Aluminiumnitrid durch Karbonitrieren von Aluminium |
| CN114252150B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-09-01 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 芯片偏振测试系统 |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP16734985A patent/JPH068755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6227632A (ja) | 1987-02-05 |
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