JPH0714836Y2 - レーザ周波数計 - Google Patents
レーザ周波数計Info
- Publication number
- JPH0714836Y2 JPH0714836Y2 JP3225389U JP3225389U JPH0714836Y2 JP H0714836 Y2 JPH0714836 Y2 JP H0714836Y2 JP 3225389 U JP3225389 U JP 3225389U JP 3225389 U JP3225389 U JP 3225389U JP H0714836 Y2 JPH0714836 Y2 JP H0714836Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- light
- laser
- measured
- photodetector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ファブリ・ペロー・エタロンを用いたレーザ
周波数計の改良に関するものである。
周波数計の改良に関するものである。
〈従来の技術〉 従来レーザ光の光周波数を測定する場合は、一般にレー
ザの波長を測定して、演算により周波数を求めている。
ザの波長を測定して、演算により周波数を求めている。
第７図はレーザの波長を測定する波長計の第１の従来例
で、回析格子を利用したものを示す原理構成図である。
被測定光を回析格子に入射すると、回析格子21を回転中
心22の回りに回転することによって光の入射角θが変化
する。光検出器23に入射する光の波長は入射角θに依存
するので、θを測ることで被測定光の波長値λχを測定
することができる。
で、回析格子を利用したものを示す原理構成図である。
被測定光を回析格子に入射すると、回析格子21を回転中
心22の回りに回転することによって光の入射角θが変化
する。光検出器23に入射する光の波長は入射角θに依存
するので、θを測ることで被測定光の波長値λχを測定
することができる。
第８図は波長計の第２の従来例で、マイケルソン干渉計
を利用するものを示す原理構成図である。ハーフミラー
31で未知の波長λχの被測定光ビームと既知の波長λ
refの参照光ビーム（例えばHe−Neレーザ633nm等）を合
波しマイケルソン干渉計に入射する。合波された光はハ
ーフミラー32で２方向に分離され、一方は可動ミラー33
で反射され他方は固定ミラー34で反射されて光検出器35
に入射する（被測定光と参照光の第２の光学手段は図で
は省略）。可動ミラー33がΔｌ動くと光検出器35に干渉
縞が明暗の変化となって現れる。このとき被測定光の干
渉縞変化数をＭｘ、参照光の干渉縞変化数をMrefとする
と、次式が成立つ。
を利用するものを示す原理構成図である。ハーフミラー
31で未知の波長λχの被測定光ビームと既知の波長λ
refの参照光ビーム（例えばHe−Neレーザ633nm等）を合
波しマイケルソン干渉計に入射する。合波された光はハ
ーフミラー32で２方向に分離され、一方は可動ミラー33
で反射され他方は固定ミラー34で反射されて光検出器35
に入射する（被測定光と参照光の第２の光学手段は図で
は省略）。可動ミラー33がΔｌ動くと光検出器35に干渉
縞が明暗の変化となって現れる。このとき被測定光の干
渉縞変化数をＭｘ、参照光の干渉縞変化数をMrefとする
と、次式が成立つ。
Δｌ≒Ｍｘ・λｘ/2≒Mref・λref/2 …（１） したがって、 λｘ＝（Mref/Mｘ）・λref …（２） より被測定光の波長λｘを測定することができる。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の各従来方式は共に機械的な可動部
分があるため、高速応答性が悪い。また第７図の方式の
場合は機械精度が測定精度に影響するので、高精度化が
困難で経時変化にも弱い。また第８図の方式も可動距離
が大きいので高精度化が困難である。精度を上げるには
第７図の場合には回析格子と光検出器の距離を大きく
し、第８図の場合は可動距離Δｌを大きくしなければな
らないが、いずれも光学系が大きくなるという問題を生
じる。また大型のファブリ・ペロー干渉計を用いて圧力
掃引により波長を精密に測定する方式もあるが、大型で
真空ポンプが必要等測定時間が長くなり、実用的でな
い。
分があるため、高速応答性が悪い。また第７図の方式の
場合は機械精度が測定精度に影響するので、高精度化が
困難で経時変化にも弱い。また第８図の方式も可動距離
が大きいので高精度化が困難である。精度を上げるには
第７図の場合には回析格子と光検出器の距離を大きく
し、第８図の場合は可動距離Δｌを大きくしなければな
らないが、いずれも光学系が大きくなるという問題を生
じる。また大型のファブリ・ペロー干渉計を用いて圧力
掃引により波長を精密に測定する方式もあるが、大型で
真空ポンプが必要等測定時間が長くなり、実用的でな
い。
本考案はこのような課題を解決するためになされたもの
で、簡単な構成で高精度かつ高速応答でレーザ周波数を
測定できるレーザ周波数計を実現することを目的とす
る。
で、簡単な構成で高精度かつ高速応答でレーザ周波数を
測定できるレーザ周波数計を実現することを目的とす
る。
〈課題を解決するための手段〉 本考案に係るレーザ周波数計は発振周波数が既知の参照
レーザと、この参照レーザの出力光と被測定レーザ光と
を合波する第１の光学手段と、この第１の光学手段の出
力光を入射するファブリ・ペロー・エタロンと、このフ
ァブリ・ペロー・エタロンを透過する光を前記被測定レ
ーザ光と前記参照レーザ光の２つに分離する第２の光学
手段と、この第２の光学手段から出力される前記被測定
レーザ光を検出する第１の光検出器と、前記第２の光学
手段から出力される前記参照レーザ光を検出する第２の
光検出器と、前記第１の光検出器の出力信号を記憶する
第１のメモリ回路と、前記第２の光検出器の出力信号を
記憶する第２のメモリ回路と、前記ファブリ・ペロー・
エタロンのミラー間隔を微小変化させる掃引手段と、前
記第１および第２のメモリ回路を駆動する発振器と、こ
の発振器の出力パルス数を積算しその出力により前記掃
引手段を駆動する積算手段と、第１のメモリ回路出力お
よび第２のメモリ回路出力に基づいて被測定レーザ光の
周波数を演算する周波数演算回路とを備えたことを特徴
とする。
レーザと、この参照レーザの出力光と被測定レーザ光と
を合波する第１の光学手段と、この第１の光学手段の出
力光を入射するファブリ・ペロー・エタロンと、このフ
ァブリ・ペロー・エタロンを透過する光を前記被測定レ
ーザ光と前記参照レーザ光の２つに分離する第２の光学
手段と、この第２の光学手段から出力される前記被測定
レーザ光を検出する第１の光検出器と、前記第２の光学
手段から出力される前記参照レーザ光を検出する第２の
光検出器と、前記第１の光検出器の出力信号を記憶する
第１のメモリ回路と、前記第２の光検出器の出力信号を
記憶する第２のメモリ回路と、前記ファブリ・ペロー・
エタロンのミラー間隔を微小変化させる掃引手段と、前
記第１および第２のメモリ回路を駆動する発振器と、こ
の発振器の出力パルス数を積算しその出力により前記掃
引手段を駆動する積算手段と、第１のメモリ回路出力お
よび第２のメモリ回路出力に基づいて被測定レーザ光の
周波数を演算する周波数演算回路とを備えたことを特徴
とする。
〈作用〉 被測定レーザ光および参照レーザ光は第１の光学手段で
合波されてファブリ・ペロー・エタロンに入射し、その
フィネスの高い干渉ピークを有する透過光がそれぞれ第
１および第２の光検出器で検出され、それぞれ第１およ
び第２のメモリ回路にファブリ・ペロー・エタロンの掃
引信号と同期した駆動信号で記憶され、周波数演算回路
において前記駆動信号のパルス数を基準とした関数を用
いて被測定レーザ光の周波数が演算される。
合波されてファブリ・ペロー・エタロンに入射し、その
フィネスの高い干渉ピークを有する透過光がそれぞれ第
１および第２の光検出器で検出され、それぞれ第１およ
び第２のメモリ回路にファブリ・ペロー・エタロンの掃
引信号と同期した駆動信号で記憶され、周波数演算回路
において前記駆動信号のパルス数を基準とした関数を用
いて被測定レーザ光の周波数が演算される。
〈実施例〉 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本考案に係るレーザ周波数計の一実施例を示す
構成ブロック図である。１は参照レーザで、発振周波数
が安定な既知の周波数で、例えばRb吸収線に出力周波数
を制御した半導体レーザ（λ＝780.244nm）を使用す
る。２は第１の光学手段を構成し被測定レーザ光をその
一方の面に入射し他方の面に参照レーザ１の出力光を入
射して両方の光を合波する偏光ビームスプリッタ、3,4
は偏光ビームスプリッタ２の出力光を入射するピンホー
ル、５はピンホール3,4の通過光を入射するファブリ・
ペロー・エタロンである。ファブリ・ペロー・エタロン
５は互いの焦点が他方の鏡面上に来るように配置された
２枚の半透性の凹面鏡51,52およびそのミラー間隔を微
小に掃引する掃引手段を構成するPZT等の圧電アクチュ
エータ53からなり、真空チャンバ56内に構成されてい
る。６は第２の光学手段を構成しファブリ・ペロー・エ
タロン５を透過した光を入射して２つに分離する偏光ビ
ームスプリッタ、７は偏光ビームスプリッタ６の一方の
面から出力される被測定レーザ光を入射する第１の光検
出器、８は偏光ビームスプリッタ６の他方の面から出力
される参照レーザ光を入射する第２の光検出器、９は第
１の光検出器７の出力信号を記憶する第１のメモリ回
路、10は第２の光検出器８の出力信号を記憶する第２の
メモリ回路、12はメモリ回路9,10のトリガ信号を発生す
る発振器、14は発振器12の出力パルス数を計数するカウ
ンタ、11はカウンタ14の出力を電圧信号に変換して前記
圧電アクチュエータ53に印加するDA変換器、13はメモリ
回路9,10の電気信号出力を入力して被測定光の周波数値
を演算する周波数演算回路である。カウンタ14およびDA
変換器11は、発振器12の出力パルス数を積算しその出力
により掃引手段53を駆動する積算手段を構成する。
構成ブロック図である。１は参照レーザで、発振周波数
が安定な既知の周波数で、例えばRb吸収線に出力周波数
を制御した半導体レーザ（λ＝780.244nm）を使用す
る。２は第１の光学手段を構成し被測定レーザ光をその
一方の面に入射し他方の面に参照レーザ１の出力光を入
射して両方の光を合波する偏光ビームスプリッタ、3,4
は偏光ビームスプリッタ２の出力光を入射するピンホー
ル、５はピンホール3,4の通過光を入射するファブリ・
ペロー・エタロンである。ファブリ・ペロー・エタロン
５は互いの焦点が他方の鏡面上に来るように配置された
２枚の半透性の凹面鏡51,52およびそのミラー間隔を微
小に掃引する掃引手段を構成するPZT等の圧電アクチュ
エータ53からなり、真空チャンバ56内に構成されてい
る。６は第２の光学手段を構成しファブリ・ペロー・エ
タロン５を透過した光を入射して２つに分離する偏光ビ
ームスプリッタ、７は偏光ビームスプリッタ６の一方の
面から出力される被測定レーザ光を入射する第１の光検
出器、８は偏光ビームスプリッタ６の他方の面から出力
される参照レーザ光を入射する第２の光検出器、９は第
１の光検出器７の出力信号を記憶する第１のメモリ回
路、10は第２の光検出器８の出力信号を記憶する第２の
メモリ回路、12はメモリ回路9,10のトリガ信号を発生す
る発振器、14は発振器12の出力パルス数を計数するカウ
ンタ、11はカウンタ14の出力を電圧信号に変換して前記
圧電アクチュエータ53に印加するDA変換器、13はメモリ
回路9,10の電気信号出力を入力して被測定光の周波数値
を演算する周波数演算回路である。カウンタ14およびDA
変換器11は、発振器12の出力パルス数を積算しその出力
により掃引手段53を駆動する積算手段を構成する。
上記のような構成のレーザ周波数計の動作を次に説明す
る。被測定レーザ光と参照レーザ光はあらかじめ偏光面
が互いに直角となるように配置されている。また被測定
レーザ光および参照レーザ光は、合波できるようにそれ
ぞれピンホール3,4の両方を通過するように光軸が調整
されている。その結果、被測定レーザ光は偏光ビームス
プリッタ２を透過し、参照レーザ光は偏光ビームスプリ
ッタ２で反射されて合波され、ピンホール3,4を通過し
同一光路を通ってファブリ・ペロー・エタロン５に入射
する。ファブリ・ペロー・エタロン５に入射した光は凹
面鏡51と52の間を３往復して入射光と干渉して凹面鏡52
を通過する。すなわち凹面鏡51と52の焦点55,54は互い
の鏡面上にあるので、入射光は凹面鏡52で反射して焦点
54に至ってそこで反射し、凹面鏡52で反射して入射光と
平行光となりさらに凹面鏡51で反射して焦点55に至って
反射し、凹面鏡51で反射して入射光と同一経路に戻り、
干渉する。ファブリ・ペロー・エタロン５を透過した光
は偏光ビームスプリッタ６に入射し、被測定レーザ光成
分が透過して第１の光検出器７で検出され、参照レーザ
光成分が反射して第２の光検出器８で検出される。発振
器12の出力パルス数はカウンタ14で計数され、DA変換器
11からのこぎり数（鋸歯状波）状の電圧を発生する（詳
細後述）。ファブリ・ペロー・エタロン５のミラー間隔
はこののこぎり波で掃引されており、一例としてのこぎ
り波周波数を1HZとし、参照レーザ光の周波数を0.78μ
m,被測定レーザ光の周波数を1.55μｍとすると、光検出
器7,8の出力信号のタイムチャートは第２図のようにな
る。この干渉波形は発振器12の出力をトリガ信号とし、
AD変換器（図では省略）を介してそれぞれメモリ回路9,
10に記憶される。
る。被測定レーザ光と参照レーザ光はあらかじめ偏光面
が互いに直角となるように配置されている。また被測定
レーザ光および参照レーザ光は、合波できるようにそれ
ぞれピンホール3,4の両方を通過するように光軸が調整
されている。その結果、被測定レーザ光は偏光ビームス
プリッタ２を透過し、参照レーザ光は偏光ビームスプリ
ッタ２で反射されて合波され、ピンホール3,4を通過し
同一光路を通ってファブリ・ペロー・エタロン５に入射
する。ファブリ・ペロー・エタロン５に入射した光は凹
面鏡51と52の間を３往復して入射光と干渉して凹面鏡52
を通過する。すなわち凹面鏡51と52の焦点55,54は互い
の鏡面上にあるので、入射光は凹面鏡52で反射して焦点
54に至ってそこで反射し、凹面鏡52で反射して入射光と
平行光となりさらに凹面鏡51で反射して焦点55に至って
反射し、凹面鏡51で反射して入射光と同一経路に戻り、
干渉する。ファブリ・ペロー・エタロン５を透過した光
は偏光ビームスプリッタ６に入射し、被測定レーザ光成
分が透過して第１の光検出器７で検出され、参照レーザ
光成分が反射して第２の光検出器８で検出される。発振
器12の出力パルス数はカウンタ14で計数され、DA変換器
11からのこぎり数（鋸歯状波）状の電圧を発生する（詳
細後述）。ファブリ・ペロー・エタロン５のミラー間隔
はこののこぎり波で掃引されており、一例としてのこぎ
り波周波数を1HZとし、参照レーザ光の周波数を0.78μ
m,被測定レーザ光の周波数を1.55μｍとすると、光検出
器7,8の出力信号のタイムチャートは第２図のようにな
る。この干渉波形は発振器12の出力をトリガ信号とし、
AD変換器（図では省略）を介してそれぞれメモリ回路9,
10に記憶される。
第４図はミラー掃引長と光検出器7,8の出力信号の関係
を示す。次に第４図に示す干渉波形から周波数演算回路
13において被測定レーザ光波長λｘを演算する方法を説
明する。ファブリ・ペロー・エタロン５は前述のような
構成であるため、干渉ピークの間隔はλｘ/6,λref/6と
なり、被測定光の干渉ピーク数Ｍｘに対応する掃引距離
をΔｌ、掃引距離Δｌに対応する参照光の干渉ピーク数
をMref、参照光のミラー掃引距離の端数をα、βとする
と、次式が成立つ。
を示す。次に第４図に示す干渉波形から周波数演算回路
13において被測定レーザ光波長λｘを演算する方法を説
明する。ファブリ・ペロー・エタロン５は前述のような
構成であるため、干渉ピークの間隔はλｘ/6,λref/6と
なり、被測定光の干渉ピーク数Ｍｘに対応する掃引距離
をΔｌ、掃引距離Δｌに対応する参照光の干渉ピーク数
をMref、参照光のミラー掃引距離の端数をα、βとする
と、次式が成立つ。
Δｌ＝（λｘ/6）・（Ｍｘ−１）＝（λref/6）・（M
ref−１）＋α＋β …（３） したがって、 λｘ＝λref・（Mref−１）／（Ｍｘ−１）＋６（α＋
β）／（Ｍｘ−１）（nm） …（４） となり、被測定光周波数はｆｘは次式で求められる。
ref−１）＋α＋β …（３） したがって、 λｘ＝λref・（Mref−１）／（Ｍｘ−１）＋６（α＋
β）／（Ｍｘ−１）（nm） …（４） となり、被測定光周波数はｆｘは次式で求められる。
fx＝c/λｘ …（５） 次にα，βの求め方を示す。その前に発振器12からDA変
換器11までの動作を詳しく説明する。例えば発振器12の
発振周波数を10kHzとすると、第２図の干渉信号は10000
データで構成されていることになる。カウンタ14として
10000パルス目でリセットされるものを使用すると、DA
変換器11の出力波形は第３図のようになる。この場合DA
変換器11としては14ビット精度のものを用いればよい。
DA変換器11の出力は圧電アクチュエータ53の印加電圧と
なるので、光検出器7,8の出力信号は圧電アクチュエー
タ53の印加電圧と同期してメモリ回路9,10に取込まれ
る。したがって、ミラー掃引長Δｘは発振器12の出力パ
ルス数Ｎの関数で表すことができ、 Δｘ＝Ｇ（Ｎ） …（６） と表すことができる。光検出器７の出力が干渉ピークa,
bとなったときの前記パルス数をそれぞれNa、Nbとし、光
検出器８の出力が干渉ピークc,dとなったときのパルス
数をそれぞれNc、Ndとすると、α，βはそれぞれ次式で
演算できる。
換器11までの動作を詳しく説明する。例えば発振器12の
発振周波数を10kHzとすると、第２図の干渉信号は10000
データで構成されていることになる。カウンタ14として
10000パルス目でリセットされるものを使用すると、DA
変換器11の出力波形は第３図のようになる。この場合DA
変換器11としては14ビット精度のものを用いればよい。
DA変換器11の出力は圧電アクチュエータ53の印加電圧と
なるので、光検出器7,8の出力信号は圧電アクチュエー
タ53の印加電圧と同期してメモリ回路9,10に取込まれ
る。したがって、ミラー掃引長Δｘは発振器12の出力パ
ルス数Ｎの関数で表すことができ、 Δｘ＝Ｇ（Ｎ） …（６） と表すことができる。光検出器７の出力が干渉ピークa,
bとなったときの前記パルス数をそれぞれNa、Nbとし、光
検出器８の出力が干渉ピークc,dとなったときのパルス
数をそれぞれNc、Ndとすると、α，βはそれぞれ次式で
演算できる。
α＝Ｇ（Nb）−Ｇ（Nd） …（７） β＝Ｇ（Nc）−Ｇ（Na） …（８） 次に（６）式の関数Ｇ（Ｎ）の求め方を示す。PZT等の
圧電アクチュエータは通常大きな非線形性を持っている
ため、多次の関数で近似する必要がある。第５図は光検
出器８から出力されるエタロン透過信号波形とこれに対
応するパルス数Ｎの一例を一緒に示したもので、この信
号データからは（パルス線，ミラー掃引長（で表される
座標が（N1,0），（N2，λref/6），（N3,2・λref/
6），…，（N7,6・λref/6）の７点得られる。一般に既
知の座標数がＭとすると、（Ｍ−１）次関数としてＧ
（Ｎ）を近似することができるので、上記の場合はＧ
（Ｎ）を６次関数として近似することができる。なお関
数の次数は６次に限らず、任意の多次の多項式を用いる
ことができる。このように掃引手段の非線形性を多次の
多項式で近似することは、端数α，βの測定精度を上げ
るためメモリ回路9,10の出力を用いて周波数測定の都度
行なわれる。
圧電アクチュエータは通常大きな非線形性を持っている
ため、多次の関数で近似する必要がある。第５図は光検
出器８から出力されるエタロン透過信号波形とこれに対
応するパルス数Ｎの一例を一緒に示したもので、この信
号データからは（パルス線，ミラー掃引長（で表される
座標が（N1,0），（N2，λref/6），（N3,2・λref/
6），…，（N7,6・λref/6）の７点得られる。一般に既
知の座標数がＭとすると、（Ｍ−１）次関数としてＧ
（Ｎ）を近似することができるので、上記の場合はＧ
（Ｎ）を６次関数として近似することができる。なお関
数の次数は６次に限らず、任意の多次の多項式を用いる
ことができる。このように掃引手段の非線形性を多次の
多項式で近似することは、端数α，βの測定精度を上げ
るためメモリ回路9,10の出力を用いて周波数測定の都度
行なわれる。
上記の実施例における数値例として例えば、λref＝78
0,244nmとしてλｘ＝1,55μｍを正確に測定することが
できる。
0,244nmとしてλｘ＝1,55μｍを正確に測定することが
できる。
このような構成のレーザ周波数計によれば、ファブリ・
ペロー・エタロンを使用しているのでマイケルソンの干
渉計を用いる場合よりも干渉縞のフィネス（finesse:干
渉ピークの鋭さ）が高い。このため干渉ピーク時のパル
ス数Na〜Ndを精度良く検出でき、ミラー掃引距離の端数
α，βも精度良く測定することができる。したがってミ
ラー掃引が微小量でも高精度の測定ができる。
ペロー・エタロンを使用しているのでマイケルソンの干
渉計を用いる場合よりも干渉縞のフィネス（finesse:干
渉ピークの鋭さ）が高い。このため干渉ピーク時のパル
ス数Na〜Ndを精度良く検出でき、ミラー掃引距離の端数
α，βも精度良く測定することができる。したがってミ
ラー掃引が微小量でも高精度の測定ができる。
圧電アクチュエータの印加電圧とメモリ回路のトリガ信
号を同期させることにより、ミラー掃引長Δｘをパルス
数を基準とした関数とすることができる。このため、圧
電アクチュエータの印加電圧をモニタする必要がなく、
発振器もトリガパルス発振器のみで構成でき、構成が簡
単となる。
号を同期させることにより、ミラー掃引長Δｘをパルス
数を基準とした関数とすることができる。このため、圧
電アクチュエータの印加電圧をモニタする必要がなく、
発振器もトリガパルス発振器のみで構成でき、構成が簡
単となる。
また周波数測定精度を決める端数α，βを演算する際
に、掃引手段の非線形性を多項式で近似して補正してい
るので、高精度の波長測定が可能となる。
に、掃引手段の非線形性を多項式で近似して補正してい
るので、高精度の波長測定が可能となる。
また例えばPZTでミラー間隔を掃引するので高速掃引が
でき、測定時間の短縮を測ることができる。
でき、測定時間の短縮を測ることができる。
また回析格子やマイケルソン干渉計を用いた波長計と比
べて小型で簡単な構成とすることができる。
べて小型で簡単な構成とすることができる。
また参照レーザ光の波長に絶対精度がでているため、被
測定レーザ光の波長値にも絶対精度がでる。したがって
回析格子の波長計のように校正する必要がない。
測定レーザ光の波長値にも絶対精度がでる。したがって
回析格子の波長計のように校正する必要がない。
また偏液面を使って合波・分離を行っているので、参照
光と同一波長の被測定光も測定することができる。
光と同一波長の被測定光も測定することができる。
また平面ミラーのファブリ・ペロー・エタロンに比べて
同じ掃引長に対して３倍の干渉縞が観測できる。したが
って（４）式からも明らかなように、波長測定精度が３
倍向上する。
同じ掃引長に対して３倍の干渉縞が観測できる。したが
って（４）式からも明らかなように、波長測定精度が３
倍向上する。
なお上記の実施例では焦点が互いの鏡面上にある２つの
凹面鏡を用いて掃引長に対する精度を高めているが、こ
れに限らず平面鏡を用いたファブリ・ペロー・エタロン
を使用することもできる。
凹面鏡を用いて掃引長に対する精度を高めているが、こ
れに限らず平面鏡を用いたファブリ・ペロー・エタロン
を使用することもできる。
また被測定レーザと参照レーザの周波数が異なることが
あらかじめ分かっている場合には、偏光ビームスプリッ
タ２を用いずに、通常のビームスプリッタで偏光面を平
行に合波するとともに、偏光ビームスプリッタ６の代り
に干渉フィルタで分離すれば、精度をさらに高めること
ができる。
あらかじめ分かっている場合には、偏光ビームスプリッ
タ２を用いずに、通常のビームスプリッタで偏光面を平
行に合波するとともに、偏光ビームスプリッタ６の代り
に干渉フィルタで分離すれば、精度をさらに高めること
ができる。
また偏光ビームスプリッタ６の代りに回析格子を用いて
異なる波長光を分離することもできる。ただしこの場合
参照光と同一波長の被測定光は測定できない。
異なる波長光を分離することもできる。ただしこの場合
参照光と同一波長の被測定光は測定できない。
第６図は本考案に係るレーザ周波数計の他の実施例を示
す構成ブロック図である。第１図と同じ部分は同一の記
号を付して説明を省略する。ここで定電圧源Ｅは入力ス
イッチSW1を介して積分器15の入力に接続し、積分器15
の出力は圧電アクチュエータ53に印加される。積分器15
の積分用キャパシタＣのリセット用スイッチSW2および
入力スイッチSW1はFETスイッチ等で構成される。これら
の構成部分は、発振器12の出力パルス数を積算しその出
力により掃引手段53を駆動する積算手段を構成する。発
振器12の出力でSW1をオンオフし、積分器15のキャパシ
タＣにステップ的に電荷を加え、10000パルス目でSW2を
オンし電荷を放電してリセットすると、積分器15の出力
に第３図と同様の波形を得ることができる。
す構成ブロック図である。第１図と同じ部分は同一の記
号を付して説明を省略する。ここで定電圧源Ｅは入力ス
イッチSW1を介して積分器15の入力に接続し、積分器15
の出力は圧電アクチュエータ53に印加される。積分器15
の積分用キャパシタＣのリセット用スイッチSW2および
入力スイッチSW1はFETスイッチ等で構成される。これら
の構成部分は、発振器12の出力パルス数を積算しその出
力により掃引手段53を駆動する積算手段を構成する。発
振器12の出力でSW1をオンオフし、積分器15のキャパシ
タＣにステップ的に電荷を加え、10000パルス目でSW2を
オンし電荷を放電してリセットすると、積分器15の出力
に第３図と同様の波形を得ることができる。
〈考案の効果〉 以上述べたように本考案によれば、高精度かつ高速応答
でレーザ周波数を測定できるレーザ周波数計を簡単な構
成で実現することができる。
でレーザ周波数を測定できるレーザ周波数計を簡単な構
成で実現することができる。
第１図は本考案に係るレーザ周波数計の一実施例を示す
構成ブロック図、第２図および第３図は第１図装置の動
作を示すタイムチャート、第４図およひ第５図は同動作
説明図、第６図は本考案に係るレーザ周波数計の他の実
施例を示す構成ブロック図、第７図および第８図は従来
のレーザ周波数計を示す原理図である。 １…参照レーザ、２…第１の光学手段、５…ファブリ・
ペロー・エタロン、６…第２の光学手段、７…第１の光
検出器、８…第２の光検出器、９…第１のメモリ回路、
10…第２のメモリ回路、11…DA変換器、12…発振器、13
…周波数演算回路、14…カウンタ、53…掃引手段。
構成ブロック図、第２図および第３図は第１図装置の動
作を示すタイムチャート、第４図およひ第５図は同動作
説明図、第６図は本考案に係るレーザ周波数計の他の実
施例を示す構成ブロック図、第７図および第８図は従来
のレーザ周波数計を示す原理図である。 １…参照レーザ、２…第１の光学手段、５…ファブリ・
ペロー・エタロン、６…第２の光学手段、７…第１の光
検出器、８…第２の光検出器、９…第１のメモリ回路、
10…第２のメモリ回路、11…DA変換器、12…発振器、13
…周波数演算回路、14…カウンタ、53…掃引手段。
Claims (1)
- 【請求項１】発振周波数が既知の参照レーザと、この参
照レーザの出力光と被測定レーザ光とを合波する第１の
光学手段と、この第１の光学手段の出力光を入射するフ
ァブリ・ペロー・エタロンと、このファブリ・ペロー・
エタロンを透過する光を前記被測定レーザ光と前記参照
レーザ光の２つに分離する第２の光学手段と、この第２
の光学手段から出力される前記被測定レーザ光を検出す
る第１の光検出器と、前記第２の光学手段から出力され
る前記参照レーザ光を検出する第２の光検出器と、前記
第１の光検出器の出力信号を記憶する第１のメモリ回路
と、前記第２の光検出器の出力信号を記憶する第２のメ
モリ回路と、前記ファブリ・ペロー・エタロンのミラー
間隔を微小変化させる掃引手段と、前記第１および第２
のメモリ回路を駆動する発振器と、この発振器の出力パ
ルス数を積算しその出力により前記掃引手段を駆動する
積算手段と、第１のメモリ回路出力および第２のメモリ
回路出力に基づいて被測定レーザ光の周波数を演算する
周波数演算回路とを備えたことを特徴とするレーザ周波
数計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225389U JPH0714836Y2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザ周波数計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225389U JPH0714836Y2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザ周波数計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122333U JPH02122333U (ja) | 1990-10-05 |
| JPH0714836Y2 true JPH0714836Y2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=31258632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3225389U Expired - Lifetime JPH0714836Y2 (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザ周波数計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714836Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP3225389U patent/JPH0714836Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02122333U (ja) | 1990-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5784161A (en) | Heterodyne interferometer arrangement with tunable lasers, a heterodyne interferometer, a comparison interferometer and a reference interferometer | |
| US6160826A (en) | Method and apparatus for performing optical frequency domain reflectometry | |
| US4682025A (en) | Active mirror wavefront sensor | |
| US5153669A (en) | Three wavelength optical measurement apparatus and method | |
| US5159408A (en) | Optical thickness profiler using synthetic wavelengths | |
| Ishii | Recent developments in laser-diode interferometry | |
| JPH05503787A (ja) | 表面形状の測定装置 | |
| US3708229A (en) | System for measuring optical path length across layers of small thickness | |
| JPS61221614A (ja) | 微小変位測定装置 | |
| EP0702205A2 (en) | Interferometer | |
| JPH0714836Y2 (ja) | レーザ周波数計 | |
| EP0158505B1 (en) | Active mirror wavefront sensor | |
| CA2484481C (en) | Light source stabilisation | |
| US4611915A (en) | Absolute distance sensor | |
| JPH0648365Y2 (ja) | レーザ周波数計 | |
| JP2725434B2 (ja) | Ｆｍヘテロダイン法を用いたアブソリュート測長方法およびアブソリュート測長器 | |
| Gusmeroli et al. | Two-wavelength interferometry by superluminescent source filtering | |
| JPH0723708Y2 (ja) | レーザ周波数計 | |
| JPH0648364Y2 (ja) | レーザ周波数計 | |
| JPH0648366Y2 (ja) | レーザ周波数計 | |
| JPH0283422A (ja) | レーザ周波数計 | |
| US4606639A (en) | Broad bandwidth interferometric gauging system | |
| DE4035373A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung einer optischen wegdifferenz | |
| JPH0295224A (ja) | レーザ周波数計 | |
| JPH0740181Y2 (ja) | レーザ周波数特性測定装置並びに核装置を利用した可変周波数光源 |