JPH07260584A - マイケルソン干渉計 - Google Patents
マイケルソン干渉計Info
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- JPH07260584A JPH07260584A JP4602494A JP4602494A JPH07260584A JP H07260584 A JPH07260584 A JP H07260584A JP 4602494 A JP4602494 A JP 4602494A JP 4602494 A JP4602494 A JP 4602494A JP H07260584 A JPH07260584 A JP H07260584A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- beam splitter
- optical path
- fixed mirror
- reflected
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- Pending
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、高精度な光路長の調整制御を実現
し得るようにして、検出精度の向上を図ることにある。 【構成】ビームスプリッタ１０の透過光路及び反射光路
に第１及び第２の固定鏡１１，１２を配設して、第２の
固定鏡１２とビームスプリッタ１０との間に一対の光透
過体１３ａ，１３ｂを配設し、この光透過体１３ａ，１
３ｂを光路に対して直交する方向に出入り移動調整する
ことにより、第２の固定鏡１２の光路長を可変設定し
て、その光路長の変化に応じて第１及び第２の固定鏡１
１，１２で反射された光がビームスプリッタ１０で干渉
されるように構成し、所期の目的を達成したものであ
る。
し得るようにして、検出精度の向上を図ることにある。 【構成】ビームスプリッタ１０の透過光路及び反射光路
に第１及び第２の固定鏡１１，１２を配設して、第２の
固定鏡１２とビームスプリッタ１０との間に一対の光透
過体１３ａ，１３ｂを配設し、この光透過体１３ａ，１
３ｂを光路に対して直交する方向に出入り移動調整する
ことにより、第２の固定鏡１２の光路長を可変設定し
て、その光路長の変化に応じて第１及び第２の固定鏡１
１，１２で反射された光がビームスプリッタ１０で干渉
されるように構成し、所期の目的を達成したものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マイケルソン型フー
リエ分光計、例えばマイケルソン干渉計に関する。
リエ分光計、例えばマイケルソン干渉計に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイケルソン干渉計は、図３に示すよう
に周知のビームスプリッタ１が、その視線軸（入射光
路）を測定方向に指向されて配置される。このビームス
プリッタ１の透過光路には、固定鏡２が配設される。固
定鏡２は、ビームスプリッタ１を介して導かれた観測光
を反射して再びビームスプリッタ１に導く。
に周知のビームスプリッタ１が、その視線軸（入射光
路）を測定方向に指向されて配置される。このビームス
プリッタ１の透過光路には、固定鏡２が配設される。固
定鏡２は、ビームスプリッタ１を介して導かれた観測光
を反射して再びビームスプリッタ１に導く。
【０００３】また、ビームスプリッタ１の反射光路上に
は、走査鏡３が走査駆動部４を介して矢印方向に直線走
査自在に配設される。そして、ビームスプリッタ１の干
渉光路上には、光検出器５が配設される。これにより、
ビームスプリッタ１で反射した観測光は、走査鏡３に導
かれて該走査鏡３で反射され、再びビームスプリッタ１
に導かれる。この際、走査鏡３は、走査駆動部４により
反射光路上に所定の状態に直線駆動されて光路長が可変
設定される。ここで、上記固定鏡２からの光と、走査鏡
３からの光は、ビームスプリッタ１に導かれて干渉され
て、その干渉した光が光検出器５に導かれ、光のスペク
トルの強度として検出される。
は、走査鏡３が走査駆動部４を介して矢印方向に直線走
査自在に配設される。そして、ビームスプリッタ１の干
渉光路上には、光検出器５が配設される。これにより、
ビームスプリッタ１で反射した観測光は、走査鏡３に導
かれて該走査鏡３で反射され、再びビームスプリッタ１
に導かれる。この際、走査鏡３は、走査駆動部４により
反射光路上に所定の状態に直線駆動されて光路長が可変
設定される。ここで、上記固定鏡２からの光と、走査鏡
３からの光は、ビームスプリッタ１に導かれて干渉され
て、その干渉した光が光検出器５に導かれ、光のスペク
トルの強度として検出される。
【０００４】上記光検出器５には、演算部６が接続さ
れ、検出信号を演算部６に出力する。演算部６は、入力
した光のスペクトルの強度をレーザ光のスペクトルの強
度に基づいてフーリエ逆変換（ＦＦＴ）して、観測光の
光成分を求める。
れ、検出信号を演算部６に出力する。演算部６は、入力
した光のスペクトルの強度をレーザ光のスペクトルの強
度に基づいてフーリエ逆変換（ＦＦＴ）して、観測光の
光成分を求める。
【０００５】ところが、上記マイケルソン干渉計では、
走査鏡３を光路方向に走査して光路長を可変設定しなが
ら観測光をビームスプリッタ１に導き、干渉した光のス
ペクトルの強度を検出する構成上、固定鏡２と走査鏡３
のアライメント変動許容量が極めて厳しく要求されるた
めに、走査時、高精度な指向制御が必要とされ、その制
御が非常に面倒であるという問題を有する。
走査鏡３を光路方向に走査して光路長を可変設定しなが
ら観測光をビームスプリッタ１に導き、干渉した光のス
ペクトルの強度を検出する構成上、固定鏡２と走査鏡３
のアライメント変動許容量が極めて厳しく要求されるた
めに、走査時、高精度な指向制御が必要とされ、その制
御が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のマイケルソン干渉計では、走査鏡の指向制御が非常
に煩雑であるという問題を有する。この発明は上記の事
情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、高精度な光
路長の調整制御を実現し得るようにして、検出精度の向
上を図ったマイケルソン干渉計を提供することを目的と
する。
来のマイケルソン干渉計では、走査鏡の指向制御が非常
に煩雑であるという問題を有する。この発明は上記の事
情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、高精度な光
路長の調整制御を実現し得るようにして、検出精度の向
上を図ったマイケルソン干渉計を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、入射光路が
測定方向に指向されて配置されるビームスプリッタと、
このビームスプリッタの透過光路あるいは反射光路の一
方に配置される第１の固定鏡と、前記ビームスプリッタ
の透過光路あるいは反射光路の他方に配置される第２の
固定鏡と、この第２の固定鏡と前記ビームスプリッタと
の中間部に配設されるものであって、光路に対して直交
され、かつ、互いに対向する面が傾斜されて形成された
一対の光透過体と、この一対の光透過体を光路に対して
直交する方向に移動して、前記第２の固定鏡と前記ビー
ムスプリッタとの光路長を可変設定する移動手段と、前
記ビームスプリッタに導かれた光が前記第１の固定鏡及
び前記第２の固定鏡で反射された後、前記ビームスプリ
ッタで干渉された光を受光し、光のスペクトルの強度を
検出する光検出部と、この光検出部で検出した光のスペ
クトルの強度に基づいて前記ビームスプリッタに入射さ
れた光の成分を求める演算手段とを備えてマイケルソン
干渉計を構成したものである。
測定方向に指向されて配置されるビームスプリッタと、
このビームスプリッタの透過光路あるいは反射光路の一
方に配置される第１の固定鏡と、前記ビームスプリッタ
の透過光路あるいは反射光路の他方に配置される第２の
固定鏡と、この第２の固定鏡と前記ビームスプリッタと
の中間部に配設されるものであって、光路に対して直交
され、かつ、互いに対向する面が傾斜されて形成された
一対の光透過体と、この一対の光透過体を光路に対して
直交する方向に移動して、前記第２の固定鏡と前記ビー
ムスプリッタとの光路長を可変設定する移動手段と、前
記ビームスプリッタに導かれた光が前記第１の固定鏡及
び前記第２の固定鏡で反射された後、前記ビームスプリ
ッタで干渉された光を受光し、光のスペクトルの強度を
検出する光検出部と、この光検出部で検出した光のスペ
クトルの強度に基づいて前記ビームスプリッタに入射さ
れた光の成分を求める演算手段とを備えてマイケルソン
干渉計を構成したものである。
【０００８】
【作用】上記構成によれば、光透過体は、光路に対して
出入り移動調整されると、その出入り量に応じて、第２
の固定鏡の光路長が可変設定され、その光路長の変化に
応じて第１及び第２の固定鏡で反射された光がビームス
プリッタで干渉されて光検出部で光のスペクトルの強度
として検出される。これにより、第１及び第２の固定鏡
の指向調整を行うことなく、光路長の可変設定が可能と
なり、容易にして高精度な光のスペクトラム検出が可能
となる。
出入り移動調整されると、その出入り量に応じて、第２
の固定鏡の光路長が可変設定され、その光路長の変化に
応じて第１及び第２の固定鏡で反射された光がビームス
プリッタで干渉されて光検出部で光のスペクトルの強度
として検出される。これにより、第１及び第２の固定鏡
の指向調整を行うことなく、光路長の可変設定が可能と
なり、容易にして高精度な光のスペクトラム検出が可能
となる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係
るマイケルソン干渉計を示すもので、ビームスプリッタ
１０の透過光路上には、第１の固定鏡１１が配設され
る。そして、ビームスプリッタ１０の反射光路上には、
第２の固定鏡１２が配設され、この第２の固定鏡とビー
ムスプリッタの中間部には、一対の光透過体１３ａ，１
３ｂが光路に対して直交する方向に移動自在に組合わせ
配設される。この光透過体１３ａ，１３ｂは、光路に対
して直交する互いに対向する面が傾斜されて形成され、
走査駆動部１４を介して同期して矢印方向に出入り自在
に移動制御される。この光透過体１３ａ，１３ｂの移動
量は、位置検出器１５を介して検出され、この位置検出
器１５の検出信号は、演算部１６に出力される。
照して詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係
るマイケルソン干渉計を示すもので、ビームスプリッタ
１０の透過光路上には、第１の固定鏡１１が配設され
る。そして、ビームスプリッタ１０の反射光路上には、
第２の固定鏡１２が配設され、この第２の固定鏡とビー
ムスプリッタの中間部には、一対の光透過体１３ａ，１
３ｂが光路に対して直交する方向に移動自在に組合わせ
配設される。この光透過体１３ａ，１３ｂは、光路に対
して直交する互いに対向する面が傾斜されて形成され、
走査駆動部１４を介して同期して矢印方向に出入り自在
に移動制御される。この光透過体１３ａ，１３ｂの移動
量は、位置検出器１５を介して検出され、この位置検出
器１５の検出信号は、演算部１６に出力される。
【００１０】また、ビームスプリッタ１０の干渉光路上
には、光検出器１７が配設され、この光検出器１７の出
力端は、上記演算部１６に接続される。上記構成におい
て、ビームスプリッタ１０の入射光路に入射された観測
光は、ビームスプリッタ１０を介して第１の固定鏡１１
に導かれ、この第１の固定鏡１１で反射されて再びビー
ムスプリッタ１０に入射される。また、観測光は、ビー
ムスプリッタ１０から光透過体１３ａ，１３ｂを介して
第２の固定鏡１２に導かれ、該第２の固定鏡１２で反射
されて再び光透過体１３ａ，１３ｂを介してビームスプ
リッタ１０に入射される。この際、光透過体１３ａ，１
３ｂは、走査駆動部１５を介して光路に対して直交する
方向に移動制御され、第２の固定鏡１２とビームスプリ
ッタ１０間の光路長Ｌを可変設定する。
には、光検出器１７が配設され、この光検出器１７の出
力端は、上記演算部１６に接続される。上記構成におい
て、ビームスプリッタ１０の入射光路に入射された観測
光は、ビームスプリッタ１０を介して第１の固定鏡１１
に導かれ、この第１の固定鏡１１で反射されて再びビー
ムスプリッタ１０に入射される。また、観測光は、ビー
ムスプリッタ１０から光透過体１３ａ，１３ｂを介して
第２の固定鏡１２に導かれ、該第２の固定鏡１２で反射
されて再び光透過体１３ａ，１３ｂを介してビームスプ
リッタ１０に入射される。この際、光透過体１３ａ，１
３ｂは、走査駆動部１５を介して光路に対して直交する
方向に移動制御され、第２の固定鏡１２とビームスプリ
ッタ１０間の光路長Ｌを可変設定する。
【００１１】ここで、第１の固定鏡１１とビームスプリ
ッタ１０間の光路長をＬ1 とし、光透過体１３ａ，１３
ｂの屈折率を光路長の関数ｎ（λ）とし、その他の箇所
を真空（ｎ＝１）とし、光透過体１３ａ，１３ｂの光路
上の厚さ寸法をｈ（図２参照）、光路長Ｌ1 と光路長Ｌ
との光路差をδＬ、設定誤差をｔとすると、光路差δＬ
は、 δＬ＝Ｌ−Ｌ1 ＝ｔ＋２（ｎ（λ）−１）ｈ となる。そして、設定誤差ｔを求めたい波長域の中心λ
0 の関数として、 −（ｎ（λ0 ）−１）ｈ0 で与えると、ビームスプリッタ１０で干渉した光の強度
関数Ｉは、観測光のスペクトルＢ（ν）と光路差δＬ
（λ）の関数として、 Ｉ（δＬ（λ），ν）＝Ｂ（ν）［１＋ｃｏｓ２πνδ
Ｌ］ で表される。但し、ν＝Ｃ／λで、Ｃ＝真空中の光、λ
＝波長である。
ッタ１０間の光路長をＬ1 とし、光透過体１３ａ，１３
ｂの屈折率を光路長の関数ｎ（λ）とし、その他の箇所
を真空（ｎ＝１）とし、光透過体１３ａ，１３ｂの光路
上の厚さ寸法をｈ（図２参照）、光路長Ｌ1 と光路長Ｌ
との光路差をδＬ、設定誤差をｔとすると、光路差δＬ
は、 δＬ＝Ｌ−Ｌ1 ＝ｔ＋２（ｎ（λ）−１）ｈ となる。そして、設定誤差ｔを求めたい波長域の中心λ
0 の関数として、 −（ｎ（λ0 ）−１）ｈ0 で与えると、ビームスプリッタ１０で干渉した光の強度
関数Ｉは、観測光のスペクトルＢ（ν）と光路差δＬ
（λ）の関数として、 Ｉ（δＬ（λ），ν）＝Ｂ（ν）［１＋ｃｏｓ２πνδ
Ｌ］ で表される。但し、ν＝Ｃ／λで、Ｃ＝真空中の光、λ
＝波長である。
【００１２】この際、光透過体１３ａ，１３ｂの厚さ寸
法ｈは、位置検出器１５の検出信号に基づいて求めら
れ、この光透過体１３ａ，１３ｂのｈの変化に対応して
ビームスプリッタ１０で干渉された光を光検出器１７で
検出する。この光検出器１７の出力であるインタフエロ
グラムＰ（ｈ）は、
法ｈは、位置検出器１５の検出信号に基づいて求めら
れ、この光透過体１３ａ，１３ｂのｈの変化に対応して
ビームスプリッタ１０で干渉された光を光検出器１７で
検出する。この光検出器１７の出力であるインタフエロ
グラムＰ（ｈ）は、
【００１３】
【数１】 で表され、このインタフェログラムＰ（ｈ）が演算部１
６に入力される。演算部１６は、上述したように位置検
出器１５からのｈに基づいて、Ｂ（ν）について解き、
観測光のスペクトルを求めて、その成分を検出する。
６に入力される。演算部１６は、上述したように位置検
出器１５からのｈに基づいて、Ｂ（ν）について解き、
観測光のスペクトルを求めて、その成分を検出する。
【００１４】このように、上記マイケルソン干渉計は、
ビームスプリッタ１０の透過光路及び反射光路に第１及
び第２の固定鏡１１，１２を配設して、第２の固定鏡１
２とビームスプリッタ１０との間に一対の光透過体１３
ａ，１３ｂを配設し、この光透過体１３ａ，１３ｂを光
路に対して直交する方向に出入り移動調整することによ
り、第２の固定鏡１２の光路長を可変設定して、その光
路長の変化に応じて第１及び第２の固定鏡１１，１２で
反射された光がビームスプリッタ１０で干渉されるよう
に構成した。
ビームスプリッタ１０の透過光路及び反射光路に第１及
び第２の固定鏡１１，１２を配設して、第２の固定鏡１
２とビームスプリッタ１０との間に一対の光透過体１３
ａ，１３ｂを配設し、この光透過体１３ａ，１３ｂを光
路に対して直交する方向に出入り移動調整することによ
り、第２の固定鏡１２の光路長を可変設定して、その光
路長の変化に応じて第１及び第２の固定鏡１１，１２で
反射された光がビームスプリッタ１０で干渉されるよう
に構成した。
【００１５】これによれば、第２の固定鏡１２の指向調
整を行うことなく、光路長Ｌの可変設定が可能となるこ
とにより、容易にして高精度な光路長設定が容易に実現
され、光のスペクトラム検出精度の向上が実現される。
整を行うことなく、光路長Ｌの可変設定が可能となるこ
とにより、容易にして高精度な光路長設定が容易に実現
され、光のスペクトラム検出精度の向上が実現される。
【００１６】なお、上記実施例では、第２の固定鏡１２
をビームスプリッタ１０の反射光路側に配設するように
構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例え
ばビームスプリッタ１０の透過光路側に配設するように
構成することも可能である。よって、この発明は、上記
実施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論であ
る。
をビームスプリッタ１０の反射光路側に配設するように
構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例え
ばビームスプリッタ１０の透過光路側に配設するように
構成することも可能である。よって、この発明は、上記
実施例に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論であ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、簡易な構成で、高精度な光路長の調整制御を実現し
得るようにして、検出精度の向上を図ったマイケルソン
干渉計を提供することができる。
ば、簡易な構成で、高精度な光路長の調整制御を実現し
得るようにして、検出精度の向上を図ったマイケルソン
干渉計を提供することができる。
【図１】この発明の一実施例に係るマイケルソン干渉計
を示した図。
を示した図。
【図２】図１の光透過体を取出して示した図。
【図３】従来のマイケルソン干渉計を示した図。
１０…ビームスプリッタ。 １１，１２…第１及び第２の固定鏡。 １３ａ，１３ｂ…光透過体。 １４…走査駆動部。 １５…位置検出器。 １６…演算部。 １７…光検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】 入射光路が測定方向に指向されて配置さ
れるビームスプリッタと、 このビームスプリッタの透過光路あるいは反射光路の一
方に配置される第１の固定鏡と、 前記ビームスプリッタの透過光路あるいは反射光路の他
方に配置される第２の固定鏡と、 この第２の固定鏡と前記ビームスプリッタとの中間部に
配設されるものであって、光路に対して直交され、か
つ、互いに対向する面が傾斜されて形成された一対の光
透過体と、 この一対の光透過体を光路に対して直交する方向に移動
して、前記第２の固定鏡と前記ビームスプリッタとの光
路長を可変設定する移動手段と、 前記ビームスプリッタに導かれた光が前記第１の固定鏡
及び前記第２の固定鏡で反射された後、前記ビームスプ
リッタで干渉された光を受光し、光のスペクトルの強度
を検出する光検出部と、 この光検出部で検出した光のスペクトルの強度に基づい
て前記ビームスプリッタに入射された光の成分を求める
演算手段とを具備したマイケルソン干渉計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4602494A JPH07260584A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | マイケルソン干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4602494A JPH07260584A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | マイケルソン干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07260584A true JPH07260584A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12735487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4602494A Pending JPH07260584A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | マイケルソン干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07260584A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514945A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-05-08 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ スィヤンティフィック（セーエヌエルエス） | コヒーレンス分光分析装置 |
| CN104880147A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-02 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式角反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104897049A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-09 | 北方民族大学 | 一种磁性微位移平台式平面反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104930968A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式阶梯平面反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104964642A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-07 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式阶梯角反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN105277118A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-01-27 | 成都信息工程大学 | 一种激光波长修正式角反射镜激光干涉仪及波长修正方法 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP4602494A patent/JPH07260584A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008514945A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-05-08 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ スィヤンティフィック（セーエヌエルエス） | コヒーレンス分光分析装置 |
| CN104880147A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-02 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式角反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104897049A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-09 | 北方民族大学 | 一种磁性微位移平台式平面反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104930968A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-23 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式阶梯平面反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104964642A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-10-07 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式阶梯角反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN104880147B (zh) * | 2015-06-29 | 2017-07-21 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式角反射镜激光干涉仪的标定方法和测量方法 |
| CN104964642B (zh) * | 2015-06-29 | 2017-07-21 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式阶梯角反射镜激光干涉仪的标定方法和测量方法 |
| CN104897049B (zh) * | 2015-06-29 | 2017-07-28 | 北方民族大学 | 一种磁性微位移平台式平面反射镜激光干涉仪的标定方法和测量方法 |
| CN104930968B (zh) * | 2015-06-29 | 2017-09-29 | 成都信息工程大学 | 一种磁性微位移平台式阶梯平面反射镜激光干涉仪及标定方法和测量方法 |
| CN105277118A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-01-27 | 成都信息工程大学 | 一种激光波长修正式角反射镜激光干涉仪及波长修正方法 |
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