JPH09170952A - 光ヘテロダイン装置 - Google Patents
光ヘテロダイン装置Info
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- JPH09170952A JPH09170952A JP33358295A JP33358295A JPH09170952A JP H09170952 A JPH09170952 A JP H09170952A JP 33358295 A JP33358295 A JP 33358295A JP 33358295 A JP33358295 A JP 33358295A JP H09170952 A JPH09170952 A JP H09170952A
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- frequency
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Abstract
(57)【要約】
【課題】不安定な周波数差または未知の周波数差を有す
るレーザ光間に生じた光位相差を正確に測定することが
できる光ヘテロダイン装置を提供する。 【解決手段】周波数の異なる2つのレーザ光Aとレーザ
光Bをそのまま混合してレーザ光Aの周波数とレーザ光
Bの周波数との差の周波数を有する参照電気信号を光電
変換器12にて生成し、レーザ光Aが被測定位相θ移相
された後レーザ光Bと混合して前記差の周波数と被測定
位相θとを有する測定電気信号を光電変換器13にて生
成し、中間周波信号発生器14にて予め定めた周波数の
中間周波信号を発生し、SSB変調器15にて参照電気
信号を中間周波信号でSSB変調し、測定電気信号とS
SB変調出力とを混合回路16で混合し、混合回路16
の出力からローパスフィルタ17にて測定電気信号の周
波数とSSB変調出力の周波数との差の周波数の信号を
送出させる。
るレーザ光間に生じた光位相差を正確に測定することが
できる光ヘテロダイン装置を提供する。 【解決手段】周波数の異なる2つのレーザ光Aとレーザ
光Bをそのまま混合してレーザ光Aの周波数とレーザ光
Bの周波数との差の周波数を有する参照電気信号を光電
変換器12にて生成し、レーザ光Aが被測定位相θ移相
された後レーザ光Bと混合して前記差の周波数と被測定
位相θとを有する測定電気信号を光電変換器13にて生
成し、中間周波信号発生器14にて予め定めた周波数の
中間周波信号を発生し、SSB変調器15にて参照電気
信号を中間周波信号でSSB変調し、測定電気信号とS
SB変調出力とを混合回路16で混合し、混合回路16
の出力からローパスフィルタ17にて測定電気信号の周
波数とSSB変調出力の周波数との差の周波数の信号を
送出させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数差を有する
2本のレーザ光を用いて、それら2本のレーザ光間に生
じる光位相差を、所定の周波数の電気信号の位相差に変
換し、前記光位相差を測定する光ヘテロダイン装置に関
する。
2本のレーザ光を用いて、それら2本のレーザ光間に生
じる光位相差を、所定の周波数の電気信号の位相差に変
換し、前記光位相差を測定する光ヘテロダイン装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】光ヘテロダインを利用した計測法は、光
の位相情報を電気的な中間周波数の位相情報として測定
するため、外乱光の影響を受けず、高感度、広ダイナミ
ックレンジの測定が可能である。光ヘテロダインを行う
には、中間周波数に対応する一定の周波数差を有する2
個のレーザ光を発生させる必要がある。その発生方法と
して、回転回折格子のドップラ効果、音響光学素子のブ
ラッグ回折、電気工学的な回転位相板等によりレーザ光
の周波数を偏移させる方法等が従来用いられてきた。
の位相情報を電気的な中間周波数の位相情報として測定
するため、外乱光の影響を受けず、高感度、広ダイナミ
ックレンジの測定が可能である。光ヘテロダインを行う
には、中間周波数に対応する一定の周波数差を有する2
個のレーザ光を発生させる必要がある。その発生方法と
して、回転回折格子のドップラ効果、音響光学素子のブ
ラッグ回折、電気工学的な回転位相板等によりレーザ光
の周波数を偏移させる方法等が従来用いられてきた。
【0003】一方、周波数差を有する2本のレーザ光を
それぞれ2個の異なるレーザより発生させて光ヘテロダ
インを構成したり、あるいは2本の発振スペクトルを有
する1個のレーザのそれぞれの発振スペクトルを用いて
光ヘテロダインを構成することが可能である。この場
合、前述のような光周波数偏移用の特別の素子を必要と
せず、また、高い中間周波数が容易に得られるという利
点がある。
それぞれ2個の異なるレーザより発生させて光ヘテロダ
インを構成したり、あるいは2本の発振スペクトルを有
する1個のレーザのそれぞれの発振スペクトルを用いて
光ヘテロダインを構成することが可能である。この場
合、前述のような光周波数偏移用の特別の素子を必要と
せず、また、高い中間周波数が容易に得られるという利
点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ヘテ
ロダインに用いる2本のレーザ光を、2個の異なるレー
ザにより発生させたり、あるいは2本の発振スペクトル
を有する1個のレーザから発生させたりしたとき、これ
ら2本のレーザ光の周波数差は、それらレーザ固有の値
を有し、それを所定の周波数に精密に制御することは困
難であり、またその周波数差は、温度その他の環境要因
によって少なからず変動する。
ロダインに用いる2本のレーザ光を、2個の異なるレー
ザにより発生させたり、あるいは2本の発振スペクトル
を有する1個のレーザから発生させたりしたとき、これ
ら2本のレーザ光の周波数差は、それらレーザ固有の値
を有し、それを所定の周波数に精密に制御することは困
難であり、またその周波数差は、温度その他の環境要因
によって少なからず変動する。
【0005】したがって、このように不安定な周波数差
または未知の周波数差を有するレーザ光を処理して、前
記周波数差に対応する中間周波数を電気的に処理して位
相差を正確に測定することは困難であった。
または未知の周波数差を有するレーザ光を処理して、前
記周波数差に対応する中間周波数を電気的に処理して位
相差を正確に測定することは困難であった。
【0006】本発明は、不安定な周波数差または未知の
周波数差を有するレーザ光間に生じた光位相差を正確に
測定することができる光ヘテロダイン装置を提供するこ
とを目的とする。
周波数差を有するレーザ光間に生じた光位相差を正確に
測定することができる光ヘテロダイン装置を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の光ヘテロダイン
装置は、周波数の異なる2つの第1および第2のレーザ
光をそのまま混合して第1のレーザ光の周波数と第2の
レーザ光の周波数との差の周波数を有する参照電気信号
を生成する第1の光電変換器と、第1のレーザ光が被測
定位相θ移相された後第2のレーザ光と混合して前記差
の周波数と被測定位相θとを有する測定電気信号を生成
する第2の光電変換器と、予め定めた周波数の中間周波
信号を発生する中間周波信号発生器と、前記参照電気信
号を中間周波信号でSSB変調するSSB変調器と、前
記測定電気信号とSSB変調出力とを混合して測定電気
信号の周波数とSSB変調出力の周波数との差の周波数
の信号を送出する周波数変換手段とを備えたことを特徴
とする。
装置は、周波数の異なる2つの第1および第2のレーザ
光をそのまま混合して第1のレーザ光の周波数と第2の
レーザ光の周波数との差の周波数を有する参照電気信号
を生成する第1の光電変換器と、第1のレーザ光が被測
定位相θ移相された後第2のレーザ光と混合して前記差
の周波数と被測定位相θとを有する測定電気信号を生成
する第2の光電変換器と、予め定めた周波数の中間周波
信号を発生する中間周波信号発生器と、前記参照電気信
号を中間周波信号でSSB変調するSSB変調器と、前
記測定電気信号とSSB変調出力とを混合して測定電気
信号の周波数とSSB変調出力の周波数との差の周波数
の信号を送出する周波数変換手段とを備えたことを特徴
とする。
【0008】本発明の光ヘテロダイン装置によれば、第
1のレーザ光の周波数と第2のレーザ光の周波数との差
の周波数の参照電気信号が第1の光電変換器から得ら
れ、参照電気信号が予め定めた周波数の中間周波信号で
SSB変調されて、前記参照電気信号の周波数から中間
周波信号の周波数を減算した周波数のSSB変調信号が
SSB変調器から得られる。一方、第1のレーザ光の周
波数と第2のレーザ光の周波数との差の周波数であって
かつ位相θを有する測定電気信号が第2の光電変換器か
ら得られる。測定電気信号の周波数からSSB変調出力
の周波数との差の周波数の信号が周波数変換手段から出
力される。
1のレーザ光の周波数と第2のレーザ光の周波数との差
の周波数の参照電気信号が第1の光電変換器から得ら
れ、参照電気信号が予め定めた周波数の中間周波信号で
SSB変調されて、前記参照電気信号の周波数から中間
周波信号の周波数を減算した周波数のSSB変調信号が
SSB変調器から得られる。一方、第1のレーザ光の周
波数と第2のレーザ光の周波数との差の周波数であって
かつ位相θを有する測定電気信号が第2の光電変換器か
ら得られる。測定電気信号の周波数からSSB変調出力
の周波数との差の周波数の信号が周波数変換手段から出
力される。
【0009】したがって、周波数変換手段からは、中間
周波信号の周波数と被測定位相θに基づく信号のみが出
力されて、第1のレーザ光の周波数と第2のレーザ光の
周波数との差の周波数は含まれていないため、第1のレ
ーザ光の周波数と第2のレーザ光の周波数との差の周波
数が未知であっても、不安定であっても、正確に位相θ
の測定が可能となる。
周波信号の周波数と被測定位相θに基づく信号のみが出
力されて、第1のレーザ光の周波数と第2のレーザ光の
周波数との差の周波数は含まれていないため、第1のレ
ーザ光の周波数と第2のレーザ光の周波数との差の周波
数が未知であっても、不安定であっても、正確に位相θ
の測定が可能となる。
【0010】本発明の光ヘテロダイン装置におけるSS
B変調器は、参照電気信号を中間周波信号で変調する第
1の平衡変調器と、参照電気信号および中間周波信号を
それぞれ90°移相する第1および第2の移相器と、9
0°移相された参照電気信号を90°移相された中間周
波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の平衡変調
器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する合成器と
からなることを特徴とする。
B変調器は、参照電気信号を中間周波信号で変調する第
1の平衡変調器と、参照電気信号および中間周波信号を
それぞれ90°移相する第1および第2の移相器と、9
0°移相された参照電気信号を90°移相された中間周
波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の平衡変調
器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する合成器と
からなることを特徴とする。
【0011】このSSB変調器によれば、合成器によっ
て上側波帯のSSB変調出力が打ち消されて、ローパス
フィルタを用いることなく下側波帯のSSB変調出力が
得られる。
て上側波帯のSSB変調出力が打ち消されて、ローパス
フィルタを用いることなく下側波帯のSSB変調出力が
得られる。
【0012】本発明の光ヘテロダイン装置におけるSS
B変調器は、参照電気信号および中間周波信号をそれぞ
れ90°移相する第1および第2の移相器と、参照電気
信号を90°移相された中間周波信号で変調する第1の
平衡変調器と、90°移相された参照電気信号を中間周
波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の平衡変調
器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する合成器と
で構成してもよい。
B変調器は、参照電気信号および中間周波信号をそれぞ
れ90°移相する第1および第2の移相器と、参照電気
信号を90°移相された中間周波信号で変調する第1の
平衡変調器と、90°移相された参照電気信号を中間周
波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の平衡変調
器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する合成器と
で構成してもよい。
【0013】本発明の光ヘテロダイン装置によれば、周
波数の異なる2つの第1および第2のレーザ光をそのま
ま混合して第1のレーザ光の周波数と第2のレーザ光の
周波数との差の周波数を有する参照電気信号を生成する
第1の光電変換器と、第1のレーザ光が被測定位相θ移
相された後第2のレーザ光と混合して前記差の周波数と
被測定位相θとを有する測定電気信号を生成する第2の
光電変換器と、予め定めた周波数の中間周波信号を発生
する中間周波信号発生器と、前記測定電気信号を中間周
波信号でSSB変調するSSB変調器と、前記参照電気
信号とSSB変調出力とを混合して測定電気信号の周波
数とSSB変調出力の周波数との差の周波数の信号を送
出する周波数変換手段とを備えたことを特徴とする。
波数の異なる2つの第1および第2のレーザ光をそのま
ま混合して第1のレーザ光の周波数と第2のレーザ光の
周波数との差の周波数を有する参照電気信号を生成する
第1の光電変換器と、第1のレーザ光が被測定位相θ移
相された後第2のレーザ光と混合して前記差の周波数と
被測定位相θとを有する測定電気信号を生成する第2の
光電変換器と、予め定めた周波数の中間周波信号を発生
する中間周波信号発生器と、前記測定電気信号を中間周
波信号でSSB変調するSSB変調器と、前記参照電気
信号とSSB変調出力とを混合して測定電気信号の周波
数とSSB変調出力の周波数との差の周波数の信号を送
出する周波数変換手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】この光ヘテロダイン装置の場合も、第1の
レーザ光の周波数と第2のレーザ光の周波数との差の周
波数は含まれていないため、第1のレーザ光の周波数と
第2のレーザ光の周波数との差の周波数が未知であって
も、不安定であっても、正確に位相θの測定が可能とな
る。
レーザ光の周波数と第2のレーザ光の周波数との差の周
波数は含まれていないため、第1のレーザ光の周波数と
第2のレーザ光の周波数との差の周波数が未知であって
も、不安定であっても、正確に位相θの測定が可能とな
る。
【0015】また、上記の光ヘテロダイン装置における
SSB変調器は、測定電気信号を中間周波信号で変調す
る第1の平衡変調器と、測定電気信号および中間周波信
号をそれぞれ90°移相する第1および第2の移相器
と、90°移相された測定電気信号を90°移相された
中間周波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の平
衡変調器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する合
成器とからなるように構成しても、また、測定電気信号
および中間周波信号をそれぞれ90°移相する第1およ
び第2の移相器と、測定電気信号を90°移相された中
間周波信号で変調する第1の平衡変調器と、90°移相
された測定電気信号を中間周波信号で変調する第2の平
衡変調器と、第1の平衡変調器の出力と第2の平衡変調
器の出力を合成する合成器とからなるように構成しても
よい。
SSB変調器は、測定電気信号を中間周波信号で変調す
る第1の平衡変調器と、測定電気信号および中間周波信
号をそれぞれ90°移相する第1および第2の移相器
と、90°移相された測定電気信号を90°移相された
中間周波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の平
衡変調器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する合
成器とからなるように構成しても、また、測定電気信号
および中間周波信号をそれぞれ90°移相する第1およ
び第2の移相器と、測定電気信号を90°移相された中
間周波信号で変調する第1の平衡変調器と、90°移相
された測定電気信号を中間周波信号で変調する第2の平
衡変調器と、第1の平衡変調器の出力と第2の平衡変調
器の出力を合成する合成器とからなるように構成しても
よい。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明にかかる光ヘテロダイン装
置の実施の一形態について説明する。
置の実施の一形態について説明する。
【0017】図1は本発明の実施の一形態の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【0018】レーザ光Aはハーフミラー4に投光し、ハ
ーフミラー4にて反射したレーザ光Aは反射鏡8に投射
して反射させ、反射鏡8にて反射したレーザ光Aはハー
フミラー5に投射する。レーザ光Bはハーフミラー3に
投射し、ハーフミラー3にて反射したレーザ光Aは反射
鏡7に投射して反射させ、反射鏡7にて反射したレーザ
光Bはハーフミラー5に投射する。ここでレーザ光Aの
角周波数をω0+ωc、レーザ光Bの角周波数をω0と
する。
ーフミラー4にて反射したレーザ光Aは反射鏡8に投射
して反射させ、反射鏡8にて反射したレーザ光Aはハー
フミラー5に投射する。レーザ光Bはハーフミラー3に
投射し、ハーフミラー3にて反射したレーザ光Aは反射
鏡7に投射して反射させ、反射鏡7にて反射したレーザ
光Bはハーフミラー5に投射する。ここでレーザ光Aの
角周波数をω0+ωc、レーザ光Bの角周波数をω0と
する。
【0019】ハーフミラー5を透過したレーザ光Aおよ
びハーフミラー5にて反射したレーザ光Bは2乗検波特
性を有する光検出器によって受光して光電変換する光電
変換器12に投射して、レーザ光Bの周波数とレーザ光
Aとのビート周波数の低い角周波数側の角周波数を有す
る電気信号、すなわちレーザ光Aの角周波数とレーザ光
Bの角周波数との差の角周波数を有する電気信号に変換
する。したがって光電変換器12から出力される電気信
号の角周波数はωcである。光電変換器12から出力さ
れる信号を本明細書においては参照電気信号と記す。し
たがって、参照電気信号はcos(ωct)で表され
る。
びハーフミラー5にて反射したレーザ光Bは2乗検波特
性を有する光検出器によって受光して光電変換する光電
変換器12に投射して、レーザ光Bの周波数とレーザ光
Aとのビート周波数の低い角周波数側の角周波数を有す
る電気信号、すなわちレーザ光Aの角周波数とレーザ光
Bの角周波数との差の角周波数を有する電気信号に変換
する。したがって光電変換器12から出力される電気信
号の角周波数はωcである。光電変換器12から出力さ
れる信号を本明細書においては参照電気信号と記す。し
たがって、参照電気信号はcos(ωct)で表され
る。
【0020】ハーフミラー4を透過したレーザ光Aは被
測定位相差付与部11に投射してレーザ光Aを位相θだ
けずらせる。被測定位相差付与部11からの出力、すな
わち位相θが付与されたレーザ光Aは反射鏡10に投射
して反射させ、反射鏡10にて反射された光はハーフミ
ラー6に投射する。被測定位相差付与部11はレーザ光
Aに位相θを与える、例えば遅延手段である。
測定位相差付与部11に投射してレーザ光Aを位相θだ
けずらせる。被測定位相差付与部11からの出力、すな
わち位相θが付与されたレーザ光Aは反射鏡10に投射
して反射させ、反射鏡10にて反射された光はハーフミ
ラー6に投射する。被測定位相差付与部11はレーザ光
Aに位相θを与える、例えば遅延手段である。
【0021】一方、ハーフミラー3を透過したレーザ光
Bは反射鏡9に投射して反射させ、反射鏡9にて反射し
たレーザ光Bはハーフミラー6に投射する。
Bは反射鏡9に投射して反射させ、反射鏡9にて反射し
たレーザ光Bはハーフミラー6に投射する。
【0022】ハーフミラー6にて反射した被測定位相差
付与部11からの光およびハーフミラー6を透過したレ
ーザ光Bとは2乗検波特性を有する光検出器によって受
光して光電変換する光電変換器13に投射して、レーザ
光Bの角周波数と位相θが付与されたレーザ光Aの角周
波数の差の角周波数を有する電気信号に変換する。した
がって光電変換器13から出力される電気信号の角周波
数はωcであって、かつ位相θを有している。光電変換
器13から出力される信号を本明細書においては測定電
気信号と記す。したがって、測定電気信号はcos(ω
ct+θ)で表される。
付与部11からの光およびハーフミラー6を透過したレ
ーザ光Bとは2乗検波特性を有する光検出器によって受
光して光電変換する光電変換器13に投射して、レーザ
光Bの角周波数と位相θが付与されたレーザ光Aの角周
波数の差の角周波数を有する電気信号に変換する。した
がって光電変換器13から出力される電気信号の角周波
数はωcであって、かつ位相θを有している。光電変換
器13から出力される信号を本明細書においては測定電
気信号と記す。したがって、測定電気信号はcos(ω
ct+θ)で表される。
【0023】中間周波信号発生器14から、予め定めた
角周波数ωiの中間周波信号を発生させる。中間周波信
号と参照電気信号とはSSB変調器15に供給して、中
間周波信号発生器14から発生させられた中間周波信号
で参照電気信号をSSB変調して下側波帯の角周波数
(ωc−ωi)の信号を得る。
角周波数ωiの中間周波信号を発生させる。中間周波信
号と参照電気信号とはSSB変調器15に供給して、中
間周波信号発生器14から発生させられた中間周波信号
で参照電気信号をSSB変調して下側波帯の角周波数
(ωc−ωi)の信号を得る。
【0024】SSB変調器15からの出力信号と測定電
気信号とは混合回路16に供給して混合し、混合回路1
6からの出力をローパスフィルタ17に供給して、測定
電気信号の角周波数からSSB変調器15からの出力信
号の角周波数を差し引いた角周波数の測定信号を得る。
気信号とは混合回路16に供給して混合し、混合回路1
6からの出力をローパスフィルタ17に供給して、測定
電気信号の角周波数からSSB変調器15からの出力信
号の角周波数を差し引いた角周波数の測定信号を得る。
【0025】レーザ光AおよびBをそのまま混合したレ
ーザ光を電気信号に変換した参照電気信号cos(ωc
t)と、レーザ光Bと被測定位相θずれたレーザ光Aと
を混合したレーザ光を電気信号に変換した測定電気信号
cos(ωct+θ)とから、位相θを検出するのに際
して、このままでは角周波数ωcが未知もしくは不安定
であるため、位相θの測定は著しく困難である。
ーザ光を電気信号に変換した参照電気信号cos(ωc
t)と、レーザ光Bと被測定位相θずれたレーザ光Aと
を混合したレーザ光を電気信号に変換した測定電気信号
cos(ωct+θ)とから、位相θを検出するのに際
して、このままでは角周波数ωcが未知もしくは不安定
であるため、位相θの測定は著しく困難である。
【0026】しかるに、本発明の実施の一形態によれ
ば、レーザ光Aおよびレーザ光Bから得た角周波数ωc
の参照電気信号を既知の角周波数ωiの中間周波信号で
SSB変調し、SSB変調の結果得られた角周波数(ω
c−ωi)のSSB変調出力と、レーザ光Bおよび被測
定位相θずらされたレーザ光Aから得た角周波数ωcを
有し、かつ位相θを有する測定電気信号とを混合回路1
6で混合し、ローパスフィルタ17によって混合回路1
6からの出力中の低域側、すなわち差の周波数側を選択
する。したがって、ローパスフィルタ17から得られる
信号はcos(ωit+θ)であって、未知もしくは不
安定な角周波数ωcを含まず、既知の周波数ωiを有す
る測定信号が得られ、位相θの測定が精度よく行えるこ
とになる。
ば、レーザ光Aおよびレーザ光Bから得た角周波数ωc
の参照電気信号を既知の角周波数ωiの中間周波信号で
SSB変調し、SSB変調の結果得られた角周波数(ω
c−ωi)のSSB変調出力と、レーザ光Bおよび被測
定位相θずらされたレーザ光Aから得た角周波数ωcを
有し、かつ位相θを有する測定電気信号とを混合回路1
6で混合し、ローパスフィルタ17によって混合回路1
6からの出力中の低域側、すなわち差の周波数側を選択
する。したがって、ローパスフィルタ17から得られる
信号はcos(ωit+θ)であって、未知もしくは不
安定な角周波数ωcを含まず、既知の周波数ωiを有す
る測定信号が得られ、位相θの測定が精度よく行えるこ
とになる。
【0027】ここで、SSB変調器15の実施の一形態
について説明する。
について説明する。
【0028】図2は、本発明にかかる光ヘテロダイン装
置におけるSSB変調器15の実施の一形態の構成を示
すブロック図である。中間周波信号は分配器21に供給
して分配し、平衡変調器23および90°移相器24に
供給する。参照電気信号は分配器22に供給して分配
し、平衡変調器23および90°移相器25に供給す
る。90°移相器24および25の出力は平衡変調器2
6に供給する。平衡変調器23において参照電気信号を
中間周波信号で変調し、平衡変調器26において90°
移相した参照電気信号を90°移相した中間周波信号で
変調し、平衡変調器23の出力および平衡変調器26の
出力は合成器27に供給して合成して出力する。
置におけるSSB変調器15の実施の一形態の構成を示
すブロック図である。中間周波信号は分配器21に供給
して分配し、平衡変調器23および90°移相器24に
供給する。参照電気信号は分配器22に供給して分配
し、平衡変調器23および90°移相器25に供給す
る。90°移相器24および25の出力は平衡変調器2
6に供給する。平衡変調器23において参照電気信号を
中間周波信号で変調し、平衡変調器26において90°
移相した参照電気信号を90°移相した中間周波信号で
変調し、平衡変調器23の出力および平衡変調器26の
出力は合成器27に供給して合成して出力する。
【0029】合成器27において上側波帯の出力は打ち
消されて、合成器27から下側波帯の出力、すなわち角
周波数(ωc−ωi)の信号が得られる。
消されて、合成器27から下側波帯の出力、すなわち角
周波数(ωc−ωi)の信号が得られる。
【0030】またSSB変調器は、参照電気信号を90
°移相された中間周波数信号で平衡変調し、90°移相
された参照電気信号を中間周波信号で平衡変調してもよ
い。
°移相された中間周波数信号で平衡変調し、90°移相
された参照電気信号を中間周波信号で平衡変調してもよ
い。
【0031】本実施の一形態では、参照電気信号を中間
周波信号でSSB変調する場合を例示したが、これに代
わって、測定電気信号を中間周波信号でSSB変調して
もよい。この場合、SSB変調器を、測定電気信号を中
間周波信号で平衡変調し、90°移相された測定電気信
号を90°移相された中間周波信号で平衡変調してもよ
く、また測定電気信号を90°移相された中間周波信号
で平衡変調し、90°移相された測定電気信号を中間周
波信号で平衡変調してもよい。
周波信号でSSB変調する場合を例示したが、これに代
わって、測定電気信号を中間周波信号でSSB変調して
もよい。この場合、SSB変調器を、測定電気信号を中
間周波信号で平衡変調し、90°移相された測定電気信
号を90°移相された中間周波信号で平衡変調してもよ
く、また測定電気信号を90°移相された中間周波信号
で平衡変調し、90°移相された測定電気信号を中間周
波信号で平衡変調してもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、角
周波数の異なる2つのレーザ光を用いた光ヘテロダイン
装置において、その差の角周波数が未知あるいは不安定
であっても、その光ヘテロダイン信号を既知の角周波数
を有する電気信号に変換することにより、正確に位相の
測定が可能となる。
周波数の異なる2つのレーザ光を用いた光ヘテロダイン
装置において、その差の角周波数が未知あるいは不安定
であっても、その光ヘテロダイン信号を既知の角周波数
を有する電気信号に変換することにより、正確に位相の
測定が可能となる。
【図1】本発明の実施の一形態にかかる光ヘテロダイン
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明にかかる光ヘテロダイン装置におけるS
SB変調器の実施の一形態の構成を示すブロック図であ
る。
SB変調器の実施の一形態の構成を示すブロック図であ
る。
3、4、5、6…ハーフミラー 7、8、9、
10…反射鏡 11…被測定位相差付与部 12、13…
光電変換器 14…中間周波信号発生器 15…SSB
変調器 16…混合回路 17…ローパ
スフィルタ 21、22…分配器 23、26…
平衡変調器 24、25…90°移相器
10…反射鏡 11…被測定位相差付与部 12、13…
光電変換器 14…中間周波信号発生器 15…SSB
変調器 16…混合回路 17…ローパ
スフィルタ 21、22…分配器 23、26…
平衡変調器 24、25…90°移相器
Claims (6)
- 【請求項1】周波数の異なる2つの第1および第2のレ
ーザ光をそのまま混合して第1のレーザ光の周波数と第
2のレーザ光の周波数との差の周波数を有する参照電気
信号を生成する第1の光電変換器と、第1のレーザ光が
被測定位相θ移相された後第2のレーザ光と混合して前
記差の周波数と被測定位相θとを有する測定電気信号を
生成する第2の光電変換器と、予め定めた周波数の中間
周波信号を発生する中間周波信号発生器と、前記参照電
気信号を中間周波信号でSSB変調するSSB変調器
と、前記測定電気信号とSSB変調出力とを混合して測
定電気信号の周波数とSSB変調出力の周波数との差の
周波数の信号を送出する周波数変換手段とを備えたこと
を特徴とする光ヘテロダイン装置。 - 【請求項2】請求項1記載の光ヘテロダイン装置におい
て、SSB変調器は、参照電気信号を中間周波信号で変
調する第1の平衡変調器と、参照電気信号および中間周
波信号をそれぞれ90°移相する第1および第2の移相
器と、90°移相された参照電気信号を90°移相され
た中間周波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の
平衡変調器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する
合成器とからなることを特徴とする光ヘテロダイン装
置。 - 【請求項3】請求項1記載の光ヘテロダイン装置におい
て、SSB変調器は、参照電気信号および中間周波信号
をそれぞれ90°移相する第1および第2の移相器と、
参照電気信号を90°移相された中間周波信号で変調す
る第1の平衡変調器と、90°移相された参照電気信号
を中間周波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の
平衡変調器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する
合成器とからなることを特徴とする光ヘテロダイン装
置。 - 【請求項4】周波数の異なる2つの第1および第2のレ
ーザ光をそのまま混合して第1のレーザ光の周波数と第
2のレーザ光の周波数との差の周波数を有する参照電気
信号を生成する第1の光電変換器と、第1のレーザ光が
被測定位相θ移相された後第2のレーザ光と混合して前
記差の周波数と被測定位相θとを有する測定電気信号を
生成する第2の光電変換器と、予め定めた周波数の中間
周波信号を発生する中間周波信号発生器と、前記測定電
気信号を中間周波信号でSSB変調するSSB変調器
と、前記参照電気信号とSSB変調出力とを混合して測
定電気信号の周波数とSSB変調出力の周波数との差の
周波数の信号を送出する周波数変換手段とを備えたこと
を特徴とする光ヘテロダイン装置。 - 【請求項5】請求項4記載の光ヘテロダイン装置におい
て、SSB変調器は、測定電気信号を中間周波信号で変
調する第1の平衡変調器と、測定電気信号および中間周
波信号をそれぞれ90°移相する第1および第2の移相
器と、90°移相された測定電気信号を90°移相され
た中間周波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の
平衡変調器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する
合成器とからなることを特徴とする光ヘテロダイン装
置。 - 【請求項6】請求項4記載の光ヘテロダイン装置におい
て、SSB変調器は、測定電気信号および中間周波信号
をそれぞれ90°移相する第1および第2の移相器と、
測定電気信号を90°移相された中間周波信号で変調す
る第1の平衡変調器と、90°移相された測定電気信号
を中間周波信号で変調する第2の平衡変調器と、第1の
平衡変調器の出力と第2の平衡変調器の出力を合成する
合成器とからなることを特徴とする光ヘテロダイン装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33358295A JPH09170952A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 光ヘテロダイン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33358295A JPH09170952A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 光ヘテロダイン装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09170952A true JPH09170952A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18267664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33358295A Pending JPH09170952A (ja) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | 光ヘテロダイン装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09170952A (ja) |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP33358295A patent/JPH09170952A/ja active Pending
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