JPH0719964A - 光波長計 - Google Patents

光波長計

Info

Publication number
JPH0719964A
JPH0719964A JP18690193A JP18690193A JPH0719964A JP H0719964 A JPH0719964 A JP H0719964A JP 18690193 A JP18690193 A JP 18690193A JP 18690193 A JP18690193 A JP 18690193A JP H0719964 A JPH0719964 A JP H0719964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
waveform
light
wavelength
output
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.)
Pending
Application number
JP18690193A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Takeda
敏幸 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ando Electric Co Ltd
Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ando Electric Co Ltd filed Critical Ando Electric Co Ltd
Priority to JP18690193A priority Critical patent/JPH0719964A/ja
Publication of JPH0719964A publication Critical patent/JPH0719964A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 未知波長光の干渉縞を既知波長光の干渉縞で
カウントし、未知の光波長を測定する光波長計の、カウ
ント時に発生する端数部分を積分して演算し、分解能と
精度を改善する。 【構成】 光分岐合波器1は光波長が未知の光と既知の
光を入射してそれぞれ分岐し、一方の2光束を移動鏡2
で移動しつつ反射し、他の一方の2光束を固定鏡3で反
射して合波し、光検出器4と光検出器5で波長が未知の
合波光と既知の合波光をそれぞれ検出して信号11・1
2を出力し、波形処理部6で矩形波変換し、測定区間内
の信号12の波形をカウンタ8に入力し、パルス数をカ
ウントして信号20を出力するとともに、測定区間の始
めおよび終わりの端数部分の波形を波形処理により求
め、さらに信号12の1パルス分の波形を同様に求めて
積分部7により信号18を出力し、演算部9に信号18
・20を入力し、演算する。また、波形処理部6は、測
定区間の始めおよび終わりの端数部分の波形の近傍から
信号12の1パルス分の波形を波形処理により求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、波長が未知の光の干
渉縞を波長が既知の光の干渉縞でカウントすることによ
り、波長が未知の光の波長を測定する光波長計におい
て、分解能と精度を改善する光波長計についてのもので
ある。
【0002】
【従来の技術】次に、従来技術による構成を図6に示
す。図6の1は光分岐合波器、2は移動鏡、3は固定
鏡、4と5は光検出器、21は波形処理部、22は高周
波クロック発生器、23と24はカウンタ、25は演算
部である。
【0003】光分岐合波器1は、光波長が既知の光と未
知の光の2光束を入射して同時に分岐し、分岐した一方
の2光束は移動鏡2で反射されて光分岐合波器1へ戻
り、分岐したもう一方の2光束は固定鏡3で反射され光
分岐合波器1へ戻り、移動鏡2からの反射光と合波され
る。光分岐合波器1からの二つの合波光のうち、光検出
器4は光波長が未知の光を検出して信号11を出力し、
光検出器5は光波長が既知の光を検出して信号12を出
力する。
【0004】波形処理部21は、信号11と信号12を
入力して波形処理し、信号17と信号26を出力する。
信号17は測定区間内に発生する波長が既知の信号12
であり、信号26は、波長が未知の波形と波長が既知の
波形を処理することにより得られる測定開始時の端数部
分のパルス幅および測定終了時の端数部分のパルス幅で
ある。
【0005】高周波クロック発生器22は、信号11に
対して充分高速なクロックの信号27を出力する。カウ
ンタ23は波形処理部21の出力信号26と高周波クロ
ック発生器22の出力信号27を入力とし、測定開始時
のパルス幅および測定終了時のパルス幅に高周波クロッ
クが含まれていた数をそれぞれカウントして、出力信号
28として出力する。
【0006】カウンタ24は波形処理部21の出力17
を入力とし、測定区間内のパルス数をカウントして出力
信号20として出力する。演算部25は、信号20と信
号28を入力とし、信号20により測定開始時のパルス
幅と測定終了時のパルス幅の差を求め、信号12の周期
で除算する。
【0007】さらに、除算した結果に既知の波長の光に
よるパルス数を加え、既知の波長を乗算したのち、未知
の波長の光によるパルス数で除算を行い、未知の光の波
長を算出する。同様の技術は、電気学会 計測研究資料
IM−91−32 「1.5μm帯高精度波長比較干
渉計の開発」でも説明されている。
【0008】つぎに、図6の各部の波形の例を以下に示
す。図2のアは図6の波長が未知の光の信号11の波形
である。図2のイは図6の波長が既知の光の信号12の
波形である。また、図2のケは図6の波形処理部21の
出力信号17の波形である。
【0009】図7のアは波形処理部21で矩形波に変換
された信号11の波形であり、図7のイは波形処理部2
1で矩形波に変換された信号12の波形である。図7の
ウは波形処理部21により得られるパルス幅tA とパル
ス幅tB の波形であり、出力信号26の波形図である。
【0010】図8は、例としてパルス幅tA 間における
高周波クロック発生器22の出力信号27の波形を示し
ている。カウンタ23は、図7ウの信号26のtA 間に
ある信号27のパルス数をカウントし、同様にtB 間に
ついてもカウントし、信号28を出力する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】図6の構成では、図7
ウに示したパルス幅tA の信号とパルス幅tB の信号
を、図8に示すように高周波クロック27で測定してい
るため、時間分解能が高周波クロックにより制限され
る。すなわち、図8において時間tC および時間tDの
差が誤差となる。この発明は、波長が未知の光の干渉縞
を、波長が既知の光の干渉縞でカウントすることによ
り、波長が未知の光の波長を測定する光波長計におい
て、カウント時に発生する端数部分を積分して演算する
ことにより、分解能と精度を改善する光波長計の提供を
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、光波長が未知の光と既知の光を入射
し、それぞれ分岐合波する光分岐合波器1と、分岐した
一方の2光束を移動しながら反射し、光分岐合波器1に
再入射する移動鏡2と、分岐した他の一方の2光束を反
射し、光分岐合波器1に再入射する固定鏡3と、移動鏡
2と固定鏡3からの波長が未知である光を光分岐合波器
1で合波した合波光を検出し、信号11を出力する光検
出器4と、移動鏡2と固定鏡3からの波長が既知である
光を光分岐合波器1で合波した合波光を検出し、信号1
2を出力する光検出器5と、信号11と信号12を入力
として矩形波変換し、測定区間内の信号12の波形を第
1の出力とするとともに、測定区間の始めおよび終わり
の端数部分の波形を波形処理により求め、さらに信号1
2の1パルス分の波形を波形処理により求めて第2の出
力する波形処理部6と、波形処理部6の第2の出力を入
力として積分し、積分結果を信号18として出力する積
分部7と、波形処理部6の第1の出力を入力とし、パル
ス数をカウントして信号20を出力するカウンタ8と、
積分部7の出力とカウンタ8の出力を入力とし、演算す
る演算部9とを備える。また、波形処理部6は、測定区
間の始めおよび終わりの端数部分の波形の近傍から信号
12の1パルス分の波形を波形処理により求める。
【0013】
【作用】次に、この発明による光波長計の構成図を図1
に示す。図1の6は波形処理部、7は積分部、8はカウ
ンタ、9は演算部であり、他は図6と同じものである。
【0014】図1で、図6と同様に波長が未知の光によ
る干渉縞の信号11と波長が既知の光による干渉縞の信
号12をそれぞれ光検出器4・5で検出して波形処理部
6に入力する。波形処理部6は、信号11と信号12を
それぞれ矩形波に変換して処理することにより、複数の
パルス波形を出力する。
【0015】この発明では、波長が既知の光と波長が未
知の光をそれぞれ矩形変換し、測定区間の始めと終わり
の部分に発生する端数部分のパルスを取り出すととも
に、これらのパルスの近傍の1パルスを、波長が既知の
光の信号12から取り出している。
【0016】積分部7は、波形処理部6の複数の出力波
形をそれぞれ積分し、時分割または並列に信号18とし
て積分結果を出力する。カウンタ8は、図6のカウンタ
24と同様に信号17のパルス数を数え、結果を信号2
0として出力する。演算部9は、積分部7の出力信号1
8とカウンタ8の出力信号20を入力とし、演算する。
【0017】
【実施例】次に、波形処理部6の処理の例を図2に示
す。図2のアは波長が未知の光の信号11の波形、図2
のイは波長が既知の光の信号12の波形、図2のウは信
号11を矩形波変換した波形、図2のエは信号12を矩
形波変換したものである。
【0018】図2のオは波形処理部6の出力信号13の
波形であり、図2エにおいて、測定区間の初めに発生す
る端数部分近傍の1パルス分の波形である。図2のカは
波形処理部6の出力信号14の波形であり、図2のウと
エにおいて、測定区間の初めに発生する端数部分の波形
である。
【0019】図2のキは波形処理部6の出力信号15の
波形であり、図2のウとエにおいて、測定区間の終わり
に発生する端数部分と図2エの1パルス分との差であ
る。図2のクは波形処理部6の出力信号16の波形であ
り、図2エにおいて、測定区間の終わりに発生する端数
部分近傍の1パルス分の波形である。図2のケは波形処
理部6の出力信号17の波形であり、図2エの測定区間
内の波形である。
【0020】次に、積分部7の動作を図3を参照して説
明する。図3の横軸は時間、縦軸は電圧である。図3の
アは測定区間の初めに発生する端数部分近傍の1パルス
分の波形である信号13を積分した状態を示しており、
積分部7は信号13のパルス幅に応じた電圧V1を得
る。図3のイは測定区間の初めに発生する端数部分の波
形である信号14を積分した状態を示しており、積分部
7は信号14のパルス幅に応じた電圧V2を得る。
【0021】図3のウは測定区間の終わりに発生する端
数部分と図2エの1パルス分との差の信号15を積分し
た状態を示しており、積分部7は信号15のパルス幅に
応じた電圧V3を得る。図3のエは測定区間の終わりに
発生する端数部分近傍の1パルス分の波形である信号1
6を積分した状態を示しており、積分部7は信号16の
パルス幅に応じた電圧V4を得る。図3に示すように、
積分部7はパルス幅に比例して電圧を出力する。
【0022】次に、演算部9の処理について説明する。
演算部9は、信号17のパルス数を示す信号20から測
定区間の終わりで発生した端数部分を除くため、パルス
数から1を減算する。信号20がNとするとN−1とす
る。次に、演算部9は、電圧V2を電圧V1で除算し、
N−1+V2/2・V1の演算を行う。さらにV4/V
3を求め、N−1+V2/2・V1+1−V3/V4と
し、次式を計算することで未知の波長を求める。
【0023】
【数1】
【0024】ただし、未知の波長の光の干渉縞数は初め
から設定してもよいし、図1にカウンタを追加して数え
てもよい。
【0025】次に、この発明による波形処理部6の他の
処理例を図4に示す。図4のアは波長が未知の光の信号
11を矩形波変換した波形、図4のイは波長が既知の光
の信号12を矩形波変換した波形である。図4のウは信
号13の波形であり、測定区間の初めに発生する端数部
分の波形である。図4のエは信号14の波形であり、測
定区間の初めに発生する端数部分近傍の図4イの1パル
ス分である。
【0026】図4のオは信号15の波形であり、測定区
間の終わりに発生する端数部分の波形である。図4のカ
は信号16の波形であり、測定区間の終わりに発生する
端数部分近傍の図4イの1パルス分である。図4のキは
信号17の波形であり、測定区間内における図4イの波
形である。図4ア・イは、図2ア・イに対して位相関係
が異なっている。
【0027】次に、図4の波形に対する積分部7の動作
を図5に示す。図5の横軸は時間であり、縦軸は電圧で
ある。図5のアは信号13を積分した状態を示してお
り、積分部7は信号13のパルス幅に応じた電圧V5を
得る。図5のイは信号14を積分した状態を示してお
り、積分部7は信号14のパルス幅に応じた電圧V6を
得る。図5のウは信号15を積分した状態を示してお
り、積分部7は信号15のパルス幅に応じた電圧V7を
得る。図5のエは信号16を積分した状態を示してお
り、積分部7は信号16のパルス幅に応じた電圧V8を
得る。次に、演算部9は図5で得られた電圧値により、
次式を計算する。
【0028】
【数2】
【0029】演算部9の演算は、波形処理部6の処理の
内容によって変わる。例えば、演算部9で減算するもの
を波形処理部6で負電圧のパルスで出力し、積分部7で
負の電圧として積分し、演算部9で±符号を統一しても
よい。また、波形処理部6は作用例では全て立ち上がり
エッジを仮定したが、立ち下がりエッジで検出してもよ
い。
【0030】
【発明による効果】この発明によれば、測定区間の初め
と終わりに発生する端数部分を積分によって電圧で検出
し、演算することにより、光波長計の分解能と精度を改
善することができる。また、これらの端数部分のそれぞ
れについて、近傍の波長が既知である光による干渉縞の
1パルスと比較するため、移動鏡の移動速度の変化など
の外乱の影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による光波長計の構成図である。
【図2】波形処理部6の処理例である。
【図3】積分部7の作用例である。
【図4】波形処理部6の処理例である。
【図5】積分部7の作用例である。
【図6】従来技術の光波長計の構成例である。
【図7】従来技術の波形処理部21の処理例である。
【図8】従来技術のカウンタ1の作用例である。
【符号の説明】
1 光分岐合波器 2 移動鏡 3 固定鏡 4・5 光検出器 6 波形処理部 7 積分部 8 カウンタ 9 演算部 21 波形処理部 22 高周波クロック発生器 23 カウンタ1 24 カウンタ2 25 演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光波長が未知の光と既知の光を入射し、
    それぞれ分岐合波する光分岐合波器(1) と、 分岐した一方の2光束を移動しながら反射し、光分岐合
    波器(1) に再入射する移動鏡(2) と、 分岐した他の一方の2光束を反射し、光分岐合波器(1)
    に再入射する固定鏡(3) と、 移動鏡(2) と固定鏡(3) からの波長が未知である光を光
    分岐合波器(1) で合波した合波光を検出し、信号(11)を
    出力する光検出器(4) と、 移動鏡(2) と固定鏡(3) からの波長が既知である光を光
    分岐合波器(1)で合波した合波光を検出し、信号(12)を
    出力する光検出器(5) と、 信号(11)と信号(12)を入力として矩形波変換し、測定区
    間内の信号(12)の波形を第1の出力とするとともに、測
    定区間の始めおよび終わりの端数部分の波形を波形処理
    により求め、さらに信号(12)の1パルス分の波形を波形
    処理により求めて第2の出力する波形処理部(6) と、 波形処理部(6) の第2の出力を入力として積分し、積分
    結果を信号(18)として出力する積分部(7) と、 波形処理部(6) の第1の出力を入力とし、パルス数をカ
    ウントして信号(20)を出力するカウンタ(8) と、 積分部(7) の出力とカウンタ(8) の出力を入力とし、演
    算する演算部(9) とを備えることを特徴とする光波長
    計。
  2. 【請求項2】 波形処理部(6) は、測定区間の始めおよ
    び終わりの端数部分の波形の近傍から信号(12)の1パル
    ス分の波形を波形処理により求めることを特徴とする請
    求項1に記載の光波長計。
JP18690193A 1993-06-30 1993-06-30 光波長計 Pending JPH0719964A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18690193A JPH0719964A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 光波長計

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18690193A JPH0719964A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 光波長計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0719964A true JPH0719964A (ja) 1995-01-20

Family

ID=16196667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18690193A Pending JPH0719964A (ja) 1993-06-30 1993-06-30 光波長計

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0719964A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509598A1 (de) * 1994-03-31 1995-10-05 Ando Electric Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit einem Längenmeßinstrument
JP2006284315A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Advantest Corp 波長導出装置および該装置を備えた波長計、波長導出方法、プログラムおよび記録媒体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509598A1 (de) * 1994-03-31 1995-10-05 Ando Electric Lichtwellenlängenmeßvorrichtung mit einem Längenmeßinstrument
JP2006284315A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Advantest Corp 波長導出装置および該装置を備えた波長計、波長導出方法、プログラムおよび記録媒体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0277673A (ja) 時間差の高分解測定装置
JP3141120B2 (ja) 位相測定装置及び距離測定装置
JPH0719964A (ja) 光波長計
EP0478785B1 (en) Apparatus for measuring wavelength of light by high precision detection of interference fringe
JPH05346305A (ja) 移動体の位置およびその位置測定の時間を測定する方法と装置
JPH0227226A (ja) フーリエ変換分光器のデータ処理方式
JP3374550B2 (ja) 光波長計
JPH0352881B2 (ja)
JPH11295030A (ja) 変位測定装置
JPH08101072A (ja) 光波長計
JP2946675B2 (ja) ヘテロダイン干渉計用高速位相差測定装置
JPH01182784A (ja) レーザドップラ速度計
JPH03272404A (ja) ヘテロダイン干渉計用位相測定装置
JPH02287109A (ja) 変位検出装置
JP2667501B2 (ja) レーザ距離測定装置
JP3312666B2 (ja) レーザ測距装置用信号処理回路
JPS633230A (ja) 光デジタルスペクトルアナライザ
JPH06323810A (ja) マルチプローブ変位測定装置
SU213358A1 (ru) Интерференционный компаратор дл измерени концевых мер длины
JPS63140934A (ja) シエアリング干渉縞解析方法
JPH0835811A (ja) 周波数変調光ファイバ変位測定装置
JPH0244173Y2 (ja)
SU1237908A1 (ru) Устройство дл измерени перемещений
JPH01185476A (ja) レーザ測長装置
JPH09119810A (ja) レーザ測長器