JPH07234118A - 傾斜角度測定方法及び測定装置 - Google Patents

傾斜角度測定方法及び測定装置

Info

Publication number
JPH07234118A
JPH07234118A JP2503994A JP2503994A JPH07234118A JP H07234118 A JPH07234118 A JP H07234118A JP 2503994 A JP2503994 A JP 2503994A JP 2503994 A JP2503994 A JP 2503994A JP H07234118 A JPH07234118 A JP H07234118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
angle
light
radiation
measured
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.)
Granted
Application number
JP2503994A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3336584B2 (ja
Inventor
Shinji Koike
真司 小池
Nobuaki Matsuura
伸昭 松浦
Hideyuki Takahara
秀行 高原
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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 Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP02503994A priority Critical patent/JP3336584B2/ja
Publication of JPH07234118A publication Critical patent/JPH07234118A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3336584B2 publication Critical patent/JP3336584B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被計測体を破壊することなく被計測体の傾斜
角度を測定する。 【構成】 レーザダイオード装置１からレーザ光１１１
を減衰器２、シングルモード光ファイバ３，４を介し
て、光導波路５２の端部に設けられたミラー５３へ照射
し、ミラー５３から放射されるレーザ光１１１の放射光
１１２のうち、所定の放射強度を有する放射光の基板１
０１に垂直な方向との放射角度を計測器５で計測し、こ
の放射角度に基づいて、演算処理装置６が基板５１とミ
ラー５３とのなす傾斜角度を算出し、その結果をディス
プレイ７に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、傾斜角度測定方法及び
測定装置に関し、特に、光導波路を用いた伝送装置の評
価に用いると良好である。
【０００２】
【従来の技術】三次元光導波路の端部に設けられたミラ
ーの従来の傾斜角度の測定を図６、７に基づいて説明す
る。図６に示すように、シリコン基板などの導体配線を
有する基板５１上に設けられた光線伝送体である光導波
路５２の端部には、ミラー５３が設けられている。この
基板５１を光導波路５２の長手方向に沿って切断し、図
７に示すように、基板５１の表面とミラー５３とがなす
傾斜角度θa を光学顕微鏡２１で観察することにより測
定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したような傾斜角
度の測定では、測定前に基板５１を切断加工処理しなけ
ればならず、手間がかかると共に、効率が悪いものであ
った。また、基板５１を破壊的に処理するため、測定に
用いたものは、実際に使用することができず、無駄が多
くなってコストが上昇してしまうだけでなく、測定した
サンプルから実際に用いるものの傾斜角度θa を推察し
なければならず、実際に用いたものの傾斜角度θa を高
精度に求めることは、非常に困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ため、本発明は、被計測体に光線を照射し、前記被計測
体から放射される前記光線の放射光のうち所定の放射強
度を有する放射光の所定の方向に対する放射角度を求
め、前記放射角度に基づいて所定の方向に対する前記被
計測体の傾斜角度を求めることにより、傾斜角度測定方
法を構成したのである。
【０００５】また、被計測体に光線伝送体を介して光線
を照射し、前記被計測体から放射される前記光線の放射
光のうち最大放射強度を有する第一放射光の所定の方向
に対する第一放射角度θr1を求め、前記θr1から下記に
示す式（１）に基づいて所定の方向に対する前記被計測
体の第一仮傾斜角度θx1を求め、前記θx1の値が下記に
示す式（２）より求められる前記被計測体の臨界反射角
度θc の値よりも小さい場合、または、当該θx1の値が
当該θc の値よりも大きく且つ前記第一放射光が前記光
線の上流側へ進行する場合には、当該θx1の値を所定の
方向に対する当該被計測体の傾斜角度θa とし、前記θ
x1の値が前記θc の値よりも大きく且つ前記第一放射光
が前記光線の下流側へ進行する場合には下記に示す式
（３）に基づいて所定の方向に対する前記被計測体の第
二仮傾斜角度θx2を求め、前記θx2の値が前記θc の値
に対して所定の範囲以上に大きい場合には当該θ x2の値
を前記θa とし、前記θx2の値が前記θc の値に対して
所定の範囲以内に含まれる場合には前記第一放射光に次
ぐ放射強度を有する第二放射光の所定の方向に対する第
二放射角度θr2を求め、前記θr2から下記に示す式
（４）及び式（５）に基づいて所定の方向に対する前記
被計測体の第三仮傾斜角度θr3及び第四仮傾斜角度θr4
を求め、前記θx1，θx2，θx3，θx4から下記に示す式
（６）に基づいて指数値Ｐを求め、前記Ｐの値が正の値
となる場合には下記に示す式（７）に基づいて前記θa
を求め、前記Ｐの値が負の値となる場合には下記に示す
式（８）に基づいて前記θa を求めることにより、傾斜
角度測定方法を構成すると良い。
【数３】 θx1＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr1／Ｎ）｝／２ … （１） θc ＝ｃｏｓ-1（１／Ｎ） … （２） θx2＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr1）／（ｃｏｓθr1） … （３） θx3＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr2／Ｎ）｝／２ … （４） θx4＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr2）／（ｃｏｓθr2） … （５） Ｐ＝｜θx1−θx4｜−｜θx2−θx3｜ … （６） θa ＝（θx2＋θx3）／２ … （７） θa ＝（θx1＋θx4）／２ … （８） 但し、Ｎ：光線伝送体の屈折率
【０００６】ここで、前記被計測体がミラーであり、前
記光線がレーザ光であるよい。
【０００７】一方、本発明は、光線を発振する光線発振
手段と、前記光線発振手段からの前記光線を被計測体へ
光線伝送体を介して送る光線送信体と、前記被計測体か
ら放射される前記光線の放射光の放射強度及び当該放射
光の所定の方向に対する放射角度を計測する計測手段
と、前記計測手段で計測した前記放射光のうち所定の放
射強度を有する放射光の前記放射角度を選出すると共に
この選出した放射角度に基づいて所定の方向に対する前
記被計測体の傾斜角度を算出する演算手段と、前記演算
手段の演算結果を表示する表示手段とを備えて、傾斜角
度測定装置を構成したのである。
【０００８】ここで、前記演算手段が、前記計測手段で
計測した前記放射光のうち最大放射強度を有する第一放
射光の所定の方向に対する放射角度θr1から下記に示す
式（１）に基づいて所定の方向に対する前記被計測体の
第一仮傾斜角度θx1を算出し、前記θx1の値が下記に示
す式（２）より求められる前記被計測体の臨界反射角度
θc の値よりも小さい場合、または、当該θx1の値が当
該θc の値よりも大きく且つ前記第一放射光が前記光線
の上流側へ進行する場合には、当該θx1の値を所定の方
向に対する当該被計測体の傾斜角度θa と判断し、前記
θx1の値が前記θc の値よりも大きく且つ前記第一放射
光が前記光線の下流側へ進行する場合には下記に示す式
（３）に基づいて所定の方向に対する前記被計測体の第
二仮傾斜角度θx2を算出し、前記θx2の値が前記θc の
値に対して所定の範囲以上に大きい場合には当該θ x2の
値を前記θa と判断し、前記θx2の値が前記θc の値に
対して所定の範囲以内に含まれる場合には前記第一放射
光に次ぐ放射強度を有する第二放射光の所定の方向に対
する第二放射角度θr2から下記に示す式（４）及び式
（５）に基づいて所定の方向に対する前記被計測体の第
三仮傾斜角度θx3及び第四仮傾斜角度θx4を算出し、前
記θx1，θx2，θx3，θx4から下記に示す式（６）に基
づいて指数値Ｐを算出し、前記Ｐの値が正の値となる場
合には下記に示す式（７）に基づいて前記θa を算出
し、前記Ｐの値が負の値となる場合には下記に示す式
（８）に基づいて前記θa を算出する演算処理装置であ
ると良い。
【数４】 θx1＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr1／Ｎ）｝／２ … （１） θc ＝ｃｏｓ-1（１／Ｎ） … （２） θx2＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr1）／（ｃｏｓθr1） … （３） θx3＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr2／Ｎ）｝／２ … （４） θx4＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr2）／（ｃｏｓθr2） … （５） Ｐ＝｜θx1−θx4｜−｜θx2−θx3｜ … （６） θa ＝（θx2＋θx3）／２ … （７） θa ＝（θx1＋θx4）／２ … （８） 但し、Ｎ：光線伝送体の屈折率
【０００９】なお、前記光線発振手段がレーザダイオー
ド装置であり、前記光線送信体がシングルモード光ファ
イバであり、前記被計測体がミラーであると良い。
【００１０】
【作用】前述した構成による傾斜角度測定方法では、被
計測体に光線を照射し、被計測体から放射される光線の
放射光のうち所定の放射強度を有する放射光の所定の方
向に対する放射角度を求め、この放射角度に基づいて所
定の方向に対する被測定体の傾斜角度を求めるので、被
計測体の傾斜角度は、非破壊的に得られる。
【００１１】また、前述したような条件毎に基づいて被
計測体の傾斜角度を求めれば、被計測体の傾斜角度がよ
り正確に求められる。
【００１２】ここで、前記被計測体がミラーであり、前
記光線がレーザ光であれば、ミラーの傾斜角度は、より
高精度に求められる。
【００１３】一方、前述した構成による傾斜角度測定装
置では、光線発振手段で発振した光線を光線送信体によ
り被計測体へ光線伝送体を介して送ると、計測手段が被
計測体から放射される光線の放射強度及び放射角度を計
測し、演算手段が計測手段で計測した放射光のうち所定
の放射強度を有する放射光の放射角度を選出すると共
に、選出した放射角度に基づいて所定の方向に対する被
計測体の傾斜角度を算出し、表示手段が演算手段の演算
結果を表示するので、被計測体は、非破壊的に傾斜角度
を測定される。
【００１４】ここで、前記演算手段が前述したような演
算処理装置であれば、被計測体の傾斜角度がより正確に
測定される。
【００１５】なお、前記光線発振手段がレーザダイオー
ド装置であり、前記光線送信体がシングルモード光ファ
イバであり、前記被計測体がミラーであれば、ミラーの
傾斜角度は、より高精度に測定される。
【００１６】
【実施例】本発明による傾斜角度測定方法及び測定装置
の基本原理を図５に基づいて説明する。なお、図５は、
その基本原理を表す概略図である。
【００１７】図５に示すように、光線１０１を光線伝送
体４２の他端側、即ち、図３中、左側から被計測体４３
へ向けて基板４１と平行に照射すると、光線１０１は、
基板４１と被計測体４３とのなす傾斜角度θa に応じ
て、反射もしくは透過して、被計測体４３から放射光１
０２として放射される。この放射光１０２は、傾斜角度
θa が被計測体４３の臨界反射角度θc 以下の場合には
（Ａ）、光線１０１の下流側へ反射し（ａ）、傾斜角度
θa が臨界反射角度θc 以上の場合には（Ｂ）、光線１
０１の上流側へ反射（ｂ）及び光線１０１の下流側へ透
過（ｃ）する。この臨界反射角度θc 以上の場合の反射
及び透過の混在比は、傾斜角度θa に依存している。
【００１８】従って、放射光１１４の放射方向と基板１
１１に対して垂直な方向とのなす放射角度θr を計測す
れば、スネルの法則により、傾斜角度θa を求めること
ができる。即ち、放射光１０２が反射光の場合には、下
記に示す式（１１）に基づいて傾斜角度θa が求めら
れ、放射光１０２が透過光の場合には、下記に示す式
（１２）に基づいて傾斜角度θa が求められるのであ
る。但し、放射角度θr は、基板４１に対して垂直な方
向を基準とした偏差角度とし、光線１０１の下流側を
正、光線１０１の上流側を負とする。なお、前述した臨
界反射角度θc は、下記に示す式（１３）に基づいて求
めることができる。
【数５】 θa ＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr ／Ｎ）｝／２ … （１１） θa ＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr ）／（ｃｏｓθr ） … （１２） θc ＝ｃｏｓ-1（１／Ｎ） … （１３） 但し、Ｎ：光線伝送体の屈折率
【００１９】このような基本原理を応用した本発明によ
る傾斜角度測定方法及び測定装置の一実施例を図１に基
づいて説明する。なお、図１は、その傾斜角度測定装置
の概略構成図である。
【００２０】図１に示すように、光線であるレーザ光１
１１を発振する光線発振手段であるレーザダイオード装
置１の出力部には、レーザ光を減衰させる減衰器２の入
力部が光線送信体であるシングルモード光ファイバ３を
介して連結されている。減衰器２の出力部には、シリコ
ン基板などの導体配線を有する基板５１上に設けられた
光線伝送体である光導波路５２の一端側がシングルモー
ド光ファイバ４を介して連結されている。光導波路５２
の他端側には、基板１０１の表面に対して傾斜するよう
被計測体であるミラー５３が立設されている。
【００２１】従って、レーザダイオード装置１を稼働し
て、レーザ光１１１をシングルモード光ファイバ３、４
及び減衰器２を介して光導波路５２の一端側から光導波
路５２の内部へ送り込むことにより、ミラー５３にレー
ザ光１１１を照射するのである。これにより、ミラー５
３は、基板５１となす傾斜角度θa の大きさに応じて、
レーザ光１１１を反射したり透過したりするようにレー
ザ光１１１を放射光１１２として、放射するのである。
【００２２】ミラー５３の近傍には、ミラー５３からの
放射光１１２の放射角度及び放射強度を計測する計測手
段である計測器５が設けられている。計測器５には、計
測器５からの信号に基づいて、基板５１とミラー５３と
のなす傾斜角度を算出する演算手段である演算処理装置
６が電気的に接続されている。
【００２３】ここで、前記演算処理装置６の演算処理機
能を図２、３に基づいて説明する。なお、図２は、その
フロー図、図３は、計測器による計測データの一例を表
すグラフである。
【００２４】図２に示すように、演算処理装置６は、図
３中、計測器５が計測した放射光１１２のうち最大放射
強度を有する第一放射光１１３と基板５１に対して垂直
な方向とがなす第一放射角度θr1を求める（Ｓ１）。
【００２５】即ち、実際の放射角度の計測データには、
基板５１と平行と仮定できない高次モードのピークが多
数存在してしまう。しかしながら、光導波路５２を定常
励振すれば、計測される高次モードのピーク強度は小さ
くなる。従って、図３に示すように、放射強度の大きい
ピークの放射角度を求めれば良いのである。
【００２６】図２に示すように、演算処理装置６１は、
下記に示す式（１）に基づいて、第一放射角度θr1及び
予め入力された光導波路５２の屈折率Ｎから基板５１と
ミラー５３とがなす第一仮傾斜角度θx1を算出する（Ｓ
２）。
【数６】 θx1＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr1／Ｎ）｝／２ … （１）
【００２７】演算処理装置６は、下記に示す式（２）に
基づいてミラー５３の臨界反射角度θc を算出し、第一
仮傾斜角度θx1と臨界反射角度θc とを比較する。第一
仮傾斜角度θx1が臨界反射角度θc よりも小さい場合に
は、放射光１１２は、反射光であるので、演算処理装置
６は、第一仮傾斜角度θx1が基板５１とミラー５３とが
なす傾斜角度θa と判断する（Ｓ１１）。
【数７】 θc ＝ｃｏｓ-1（１／Ｎ） … （２）
【００２８】一方、第一仮傾斜角度θx1が臨界反射角度
θc よりも大きい場合には、放射光１１２は、反射光も
しくは透過光であるので、演算処理装置６は、第一放射
角度θr1の正負を判断する（Ｓ３）。
【００２９】第一放射角度θr1が負の場合には、放射光
１１２は、レーザ光１１１の入射方向上流側に放射して
いるので反射光であると判断され、演算処理装置６は、
前記第一仮傾斜角度θx1がミラー５３の傾斜角度θa で
あると判断する（Ｓ１２）。
【００３０】一方、第一放射角度θr1が正の場合には、
放射光１１２は、レーザ光１１１の入射方向下流側に放
射しているので、透過光もしくは反射光であると判断さ
れ、演算処理装置６は、放射光１１２を透過光であると
仮定し、下記に示す式（３）に基づいて第二仮傾斜角度
θx2を算出する（Ｓ４）。
【数８】 θx2＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr1）／（ｃｏｓθr1） … （３）
【００３１】演算処理装置６は、臨界反射角度θc に対
する所定の範囲、即ち、臨界反射角度θc に対する計測
器５などの機器類の誤差範囲（約５％程度）内に第二仮
傾斜角度θx2が含まれるかどうかを判断する。
【００３２】第二仮傾斜角度θx2が前記範囲外である場
合には、放射光１１２は、透過光であると判断され、演
算処理装置６は、第二仮傾斜角度θx2がミラー５３の傾
斜角度θa であると判断する（Ｓ１３）。
【００３３】一方、第二仮傾斜角度θx2が前記範囲内で
ある場合には、放射光１１２は、透過光及び反射光の両
方に大きな放射強度を有している。このため、演算処理
装置６は、図３中、計測器５が計測した放射光１１２の
うち第一放射光１１３に次ぐ放射強度を有する第二放射
光１１４と基板５１に対して垂直な方向とがなす第二放
射角度θr2を求める（Ｓ５）。
【００３４】図２に示すように、演算処理装置６は、下
記に示す式（４）及び式（５）に基づいて、第二放射角
度θr2及び光導波路５２の屈折率Ｎから第三仮傾斜角度
θx3及び第四仮傾斜角度θx4を算出する（Ｓ６）。
【数９】 θx3＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr2／Ｎ）｝／２ … （４） θx4＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr2）／（ｃｏｓθr2） … （５）
【００３５】演算処理装置６は、第一放射光１１３及び
第二放射光１１４の反射・透過の判断を行うため、下記
に示す式（６）に基づいて、第一、第二、第三、第四仮
傾斜角度θx1，θx2，θx3，θx4から指数値Ｐを算出す
る（Ｓ７）。
【数１０】 Ｐ＝｜θx1−θx4｜−｜θx2−θx3｜ … （６）
【００３６】演算処理装置６は、指数値Ｐが正の値とな
る場合には、下記に示す式（７）に基づいて、第二、第
三仮傾斜角度θx2，θx3からミラー５３の傾斜角度θa
を算出する（Ｓ８）。
【数１１】 θa ＝（θx2＋θx3）／２ … （７）
【００３７】一方、指数値Ｐが負の値となる場合には、
演算処理装置６は、下記に示す式（８）に基づいて、第
一、第四仮傾斜角度θx1，θx4からミラー５３の傾斜角
度θ a を算出する（Ｓ９）。
【数１２】 θa ＝（θx1＋θx4）／２ … （８）
【００３８】即ち、Ｓ５〜Ｓ９におけるステップでは、
第一放射光１１３及び第二放射光１１４の反射・透過の
判断が適切に行われていれば、第一放射光１１３もしく
は第二放射光１１４のどちらを用いてもミラー５３の傾
斜角度θa は一致するので、前記式（６）に示した絶対
値内の偏差は誤差範囲内で０に近づく。そこで、前記絶
対値内の偏差が小さい方を用いて、ミラー５３の傾斜角
度θa を求めることとしている。
【００３９】従って、演算処理装置７は、ミラー５３か
らの放射光１１２の反射・透過を判断して、ミラー５３
の傾斜角度θa を算出する。
【００４０】図１に示すように、演算処理装置６には、
演算処理装置６で演算した結果を表示する表示手段であ
るディスプレイ７が電気的に接続されている。
【００４１】従って、ミラー５３により放射された放射
光１１２を計測器５で計測すると、演算処理装置６が計
測器５からの信号に基づいて、基板５１とミラー５３と
のなす傾斜角度θa を算出し、その結果をディスプレイ
７に表示するのである。
【００４２】このような傾斜角度測定装置の測定精度を
求めるため、傾斜角度θa が既知である、斜め研磨した
光ファイバを用いて、傾斜角度を求めた。その結果を図
４に示す。なお、図４は、その結果を表すグラフであ
る。但し、横軸は、実際の傾斜角度を表し、縦軸は、実
際の傾斜角度に対する測定した傾斜角度の誤差率を表
す。
【００４３】図４から明らかなように、前述したような
傾斜角度測定装置の誤差範囲は、±３％以内であること
が判明した。よって、本装置は、何ら問題なく使用する
ことができるのである。
【００４４】なお、前述した実施例では、ミラー５３の
傾斜角度θa を測定したが、例えば、プリズムなどや斜
め研磨ファイバのミラーなどの傾斜角度を測定すること
も可能である。また、本方法による測定を行った後に、
破壊することによってミラーの傾斜角度やミラー面精度
を求めた測定試料を標準サンプルとして用いて、他の試
料である光導波路端部に設けたミラーからの放射ビーム
プロファイルと破壊測定前に求めた本方法による測定結
果とを比較して、測定サンプルの傾斜角度やミラー面精
度について検討することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】本発明による傾斜角度測定方法では、被
計測体に光線を照射し、被計測体から放射される光線の
放射光の放射角度を求め、この放射角度に基づいて被計
測体の傾斜角度を求めることにより、被計測体の傾斜角
度を非破壊的に得ているので、被計測体の前処理が不要
となり、手間が大幅に省けて効率が向上する。また、測
定に用いるサンプルが実際に使用できるので、コストが
低下すると共に、実際に使用するものが直接測定できる
ので、正確な傾斜角度が得られる。
【００４６】また、前述したような条件毎に基づいて被
計測体の傾斜角度を求めれば、被計測体の傾斜角度がよ
り正確に求められる。
【００４７】また、レーザ光を用いて、ミラーの傾斜角
度を測定すれば、ミラーの傾斜角度がより高精度に求め
られる。
【００４８】本発明による傾斜角度測定装置では、光線
発振手段で発振した光線を被計測体へ送り、計測手段が
被計測体から放射される光線の放射強度及び放射角度を
計測し、演算手段が計測手段で計測した放射光の放射角
度に基づいて被計測体の傾斜角度を算出し、表示手段が
演算手段の演算結果を表示することにより、被計測体の
傾斜角度を非破壊的に測定するので、被計測体の前処理
が不要となり、手間が大幅に省けて効率が向上する。ま
た、測定に用いるサンプルが実際に使用できるので、コ
ストが低下すると共に、実際に使用するものが直接測定
できるので、正確な傾斜角度が得られる。
【００４９】また、前述したような演算処理装置を用い
れば、被計測体の傾斜角度がより正確に測定される。
【００５０】また、レーザダイオード装置からレーザ光
をシングルモード光ファイバでミラーに照射するように
すれば、ミラーの傾斜角度がより高精度に測定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による傾斜角度測定装置の一実施例の概
略構成図である。
【図２】その一実施例の演算処理装置の演算処理機能の
フロー図である。
【図３】その一実施例の計測器による計測データの一例
を表すグラフである。
【図４】その一実施例の測定結果の精度を表すグラフで
ある。
【図５】本発明による傾斜角度測定方法及び測定装置の
基本原理を表す概略説明図である。
【図６】三次元光導波路の一部を省略した外観図であ
る。
【図７】従来の傾斜角度測定方法の概略説明図である。
【符号の説明】
１ レーザダイオード装置 ３，４ シングルモード光ファイバ ５ 計測器 ６ 演算処理装置 ７ ディスプレイ ５１ 基板 ５２ 光導波路 ５３ ミラー １１１ レーザ光 １１２ 放射光

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被計測体に光線を照射し、前記被計測体
    から放射される前記光線の放射光のうち所定の放射強度
    を有する放射光の所定の方向に対する放射角度を求め、
    前記放射角度に基づいて所定の方向に対する前記被計測
    体の傾斜角度を求めることを特徴とする傾斜角度測定方
    法。
  2. 【請求項２】 被計測体に光線伝送体を介して光線を照
    射し、 前記被計測体から放射される前記光線の放射光のうち最
    大放射強度を有する第一放射光の所定の方向に対する第
    一放射角度θr1を求め、 前記θr1から下記に示す式（１）に基づいて所定の方向
    に対する前記被計測体の第一仮傾斜角度θx1を求め、 前記θx1の値が下記に示す式（２）より求められる前記
    被計測体の臨界反射角度θc の値よりも小さい場合、ま
    たは、当該θx1の値が当該θc の値よりも大きく且つ前
    記第一放射光が前記光線の上流側へ進行する場合には、
    当該θx1の値を所定の方向に対する当該被計測体の傾斜
    角度θa とし、 前記θx1の値が前記θc の値よりも大きく且つ前記第一
    放射光が前記光線の下流側へ進行する場合には下記に示
    す式（３）に基づいて所定の方向に対する前記被計測体
    の第二仮傾斜角度θx2を求め、 前記θx2の値が前記θc の値に対して所定の範囲以上に
    大きい場合には当該θ x2の値を前記θa とし、 前記θx2の値が前記θc の値に対して所定の範囲以内に
    含まれる場合には前記第一放射光に次ぐ放射強度を有す
    る第二放射光の所定の方向に対する第二放射角度θr2を
    求め、 前記θr2から下記に示す式（４）及び式（５）に基づい
    て所定の方向に対する前記被計測体の第三仮傾斜角度θ
    r3及び第四仮傾斜角度θr4を求め、 前記θx1，θx2，θx3，θx4から下記に示す式（６）に
    基づいて指数値Ｐを求め、 前記Ｐの値が正の値となる場合には下記に示す式（７）
    に基づいて前記θa を求め、 前記Ｐの値が負の値となる場合には下記に示す式（８）
    に基づいて前記θa を求めることを特徴とする傾斜角度
    測定方法。 【数１】 θx1＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr1／Ｎ）｝／２ … （１） θc ＝ｃｏｓ-1（１／Ｎ） … （２） θx2＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr1）／（ｃｏｓθr1） … （３） θx3＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr2／Ｎ）｝／２ … （４） θx4＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr2）／（ｃｏｓθr2） … （５） Ｐ＝｜θx1−θx4｜−｜θx2−θx3｜ … （６） θa ＝（θx2＋θx3）／２ … （７） θa ＝（θx1＋θx4）／２ … （８） 但し、Ｎ：光線伝送体の屈折率
  3. 【請求項３】 前記被計測体がミラーであり、前記光線
    がレーザ光であることを特徴とする請求項２に記載の傾
    斜角度測定方法。
  4. 【請求項４】 光線を発振する光線発振手段と、前記光
    線発振手段からの前記光線を被計測体へ光線伝送体を介
    して送る光線送信体と、前記被計測体から放射される前
    記光線の放射光の放射強度及び当該放射光の所定の方向
    に対する放射角度を計測する計測手段と、前記計測手段
    で計測した前記放射光のうち所定の放射強度を有する放
    射光の前記放射角度を選出すると共にこの選出した放射
    角度に基づいて所定の方向に対する前記被計測体の傾斜
    角度を算出する演算手段と、前記演算手段の演算結果を
    表示する表示手段とを備えたことを特徴とする傾斜角度
    測定装置。
  5. 【請求項５】 前記演算手段が前記計測手段で計測した
    前記放射光のうち最大放射強度を有する第一放射光の所
    定の方向に対する放射角度θr1から下記に示す式（１）
    に基づいて所定の方向に対する前記被計測体の第一仮傾
    斜角度θx1を算出し、 前記θx1の値が下記に示す式（２）より求められる前記
    被計測体の臨界反射角度θc の値よりも小さい場合、ま
    たは、当該θx1の値が当該θc の値よりも大きく且つ前
    記第一放射光が前記光線の上流側へ進行する場合には、
    当該θx1の値を所定の方向に対する当該被計測体の傾斜
    角度θa と判断し、 前記θx1の値が前記θc の値よりも大きく且つ前記第一
    放射光が前記光線の下流側へ進行する場合には下記に示
    す式（３）に基づいて所定の方向に対する前記被計測体
    の第二仮傾斜角度θx2を算出し、 前記θx2の値が前記θc の値に対して所定の範囲以上に
    大きい場合には当該θ x2の値を前記θa と判断し、 前記θx2の値が前記θc の値に対して所定の範囲以内に
    含まれる場合には前記第一放射光に次ぐ放射強度を有す
    る第二放射光の所定の方向に対する第二放射角度θr2か
    ら下記に示す式（４）及び式（５）に基づいて所定の方
    向に対する前記被計測体の第三仮傾斜角度θx3及び第四
    仮傾斜角度θx4を算出し、 前記θx1，θr2，θx3，θr4から下記に示す式（６）に
    基づいて指数値Ｐを算出し、 前記Ｐの値が正の値となる場合には下記に示す式（７）
    に基づいて前記θa を算出し、 前記Ｐの値が負の値となる場合には下記に示す式（８）
    に基づいて前記θa を算出する演算処理装置であること
    を特徴とする請求項４に記載の傾斜角度測定装置。 【数２】 θx1＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr1／Ｎ）｝／２ … （１） θc ＝ｃｏｓ-1（１／Ｎ） … （２） θx2＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr1）／（ｃｏｓθr1） … （３） θx3＝｛ｃｏｓ-1（ｓｉｎθr2／Ｎ）｝／２ … （４） θx4＝ｔａｎ-1（Ｎ−ｓｉｎθr2）／（ｃｏｓθr2） … （５） Ｐ＝｜θx1−θx4｜−｜θx2−θx3｜ … （６） θa ＝（θx2＋θx3）／２ … （７） θa ＝（θx1＋θx4）／２ … （８） 但し、Ｎ：光線伝送体の屈折率
  6. 【請求項６】 前記光線発振手段がレーザダイオード装
    置であり、前記光線送信体がシングルモード光ファイバ
    であり、前記被計測体がミラーであることを特徴とする
    請求項５に記載の傾斜角度測定装置。
JP02503994A 1994-02-23 1994-02-23 傾斜角度測定方法及び測定装置 Expired - Lifetime JP3336584B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02503994A JP3336584B2 (ja) 1994-02-23 1994-02-23 傾斜角度測定方法及び測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02503994A JP3336584B2 (ja) 1994-02-23 1994-02-23 傾斜角度測定方法及び測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07234118A true JPH07234118A (ja) 1995-09-05
JP3336584B2 JP3336584B2 (ja) 2002-10-21

Family

ID=12154776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02503994A Expired - Lifetime JP3336584B2 (ja) 1994-02-23 1994-02-23 傾斜角度測定方法及び測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3336584B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014199229A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 住友ベークライト株式会社 傾斜角度測定方法および傾斜角度測定装置
KR20180095799A (ko) 2015-12-17 2018-08-28 닛토덴코 가부시키가이샤 광 도파로의 검사 방법 및 이를 이용한 광 도파로의 제조법
JP2020106349A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 住友ベークライト株式会社 光導波路の評価方法および光モジュールの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014199229A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 住友ベークライト株式会社 傾斜角度測定方法および傾斜角度測定装置
KR20180095799A (ko) 2015-12-17 2018-08-28 닛토덴코 가부시키가이샤 광 도파로의 검사 방법 및 이를 이용한 광 도파로의 제조법
JP2020106349A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 住友ベークライト株式会社 光導波路の評価方法および光モジュールの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3336584B2 (ja) 2002-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1033556B1 (en) Three-dimensional measuring method and surveying instrument using the same
US20040136636A1 (en) Optical fibre backscatter polarimetry
JP2804073B2 (ja) 物質の屈折率を測定する装置及び方法
JP2004525388A5 (ja)
EP0196168B1 (en) Fiber optic doppler anemometer
JPH0650846A (ja) 光ファイバーの有効屈折率測定装置
EP0145343B1 (en) Optical fibre test method and apparatus for performing the method
CN104792501A (zh) 一种光腔衰荡高反射率测量的数据处理方法
JPH07234118A (ja) 傾斜角度測定方法及び測定装置
JP2006220466A (ja) 自己混合型のレーザドップラ速度計
CA1266509A (en) Device for measuring the electrical field by an optical method
CN116086776A (zh) 一种准直光束发散角检测装置及发散角检测方法
EP0184802B1 (en) Method of and aparatus for measuring the transverse moments of the electromagnetic field associated with an optical beam
JP3276033B2 (ja) 光伝送媒体の等価屈折率ならびに屈折率測定装置および測定方法
Reed Methods of measurement of passive integrated optical waveguides
US6795612B2 (en) Device and method for measuring angle of slant surface of an optical component
Svistunov End-fire mode spectroscopy: a measuring technique for optical waveguides
Opilski et al. Automation of setups for the measurement of refractive index distribution and attenuation in planar waveguides
JP2001227916A (ja) 膜厚測定方法および干渉膜厚測定装置
US20020178757A1 (en) Calculation of modes in cylindrically-symmetric optical fiber
CN116222389A (zh) 一种测量与普通光纤熔接的无芯光纤长度的装置和方法
JPH0545895B2 (ja)
Opilski et al. Attenuation measurement of planar optical waveguides using the immersion coupler
JPS63131043A (ja) 後方散乱光測定装置
JPH01250039A (ja) 液体屈折率測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020716

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070809

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080809

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090809

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100809

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110809

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120809

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130809

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term