JPH11101608A - レーザ干渉測長器 - Google Patents
レーザ干渉測長器Info
- Publication number
- JPH11101608A JPH11101608A JP9261469A JP26146997A JPH11101608A JP H11101608 A JPH11101608 A JP H11101608A JP 9261469 A JP9261469 A JP 9261469A JP 26146997 A JP26146997 A JP 26146997A JP H11101608 A JPH11101608 A JP H11101608A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- laser light
- light source
- polarization
- optical system
- 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
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヘテロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位
置および入射角度の安定度を向上し得るレーザ干渉測長
器を実現する。 【解決手段】レーザ光源と、測長用の干渉光学系と、前
記レーザ光源から干渉光学系へレーザ光を導波する導波
手段と、前記干渉光学系から出射される干渉光を受けて
測長値を求める手段からなるレーザ干渉測長器におい
て、前記導波手段を、前記レーザ光源から出射されるレ
ーザ光が単一モード光ファイバにより導波されるように
構成する。
置および入射角度の安定度を向上し得るレーザ干渉測長
器を実現する。 【解決手段】レーザ光源と、測長用の干渉光学系と、前
記レーザ光源から干渉光学系へレーザ光を導波する導波
手段と、前記干渉光学系から出射される干渉光を受けて
測長値を求める手段からなるレーザ干渉測長器におい
て、前記導波手段を、前記レーザ光源から出射されるレ
ーザ光が単一モード光ファイバにより導波されるように
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ干渉測長器
に関し、特にレーザ光源とヘテロダイン干渉光学系との
間の光の結合に関するものである。
に関し、特にレーザ光源とヘテロダイン干渉光学系との
間の光の結合に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のレーザ干渉測長器（ここで
は直交２周波ヘテロダインレーザ干渉測長器を例にと
る）の一例を示す。周波数安定化レーザ光源１は、偏光
が直交し光周波数の異なる（ｆ0，ｆ1）２つのレーザ光
（いわゆる直交２周波のレーザ光）を出射する。この出
射光はビームスプリッタやミラー等の光学素子により光
路を引き回された後、測長用のヘテロダイン干渉光学系
に入射する。
は直交２周波ヘテロダインレーザ干渉測長器を例にと
る）の一例を示す。周波数安定化レーザ光源１は、偏光
が直交し光周波数の異なる（ｆ0，ｆ1）２つのレーザ光
（いわゆる直交２周波のレーザ光）を出射する。この出
射光はビームスプリッタやミラー等の光学素子により光
路を引き回された後、測長用のヘテロダイン干渉光学系
に入射する。
【０００３】更に詳しく説明する。レーザ光源１の出射
光は無偏光のビームスプリッタ２で分岐され、透過光は
他の干渉光学系等へ入射し、反射光はミラー３で反射し
た後ヘテロダイン干渉光学系１０に入射する。
光は無偏光のビームスプリッタ２で分岐され、透過光は
他の干渉光学系等へ入射し、反射光はミラー３で反射し
た後ヘテロダイン干渉光学系１０に入射する。
【０００４】ヘテロダイン干渉光学系１０に入射した２
つのレーザ光（周波数ｆ0，ｆ1）は偏光ビームスプリッ
タ１１において偏光の違いにより透過光と反射光に分離
される。それぞれのレーザ光はコーナーキューブ１２，
１３により偏光ビームスプリッタ１１に戻され再び合波
される。なお、コーナーキューブは一方が固定で他方が
可動となっている。
つのレーザ光（周波数ｆ0，ｆ1）は偏光ビームスプリッ
タ１１において偏光の違いにより透過光と反射光に分離
される。それぞれのレーザ光はコーナーキューブ１２，
１３により偏光ビームスプリッタ１１に戻され再び合波
される。なお、コーナーキューブは一方が固定で他方が
可動となっている。
【０００５】合波されたレーザ光はヘテロダイン干渉光
学系内での光路差を反映した干渉波形であり、この波形
信号は検光子５を透過後フォトダイオード６で受光およ
び光電変換される。信号処理回路７では、この信号から
テロダイン干渉光学系内での光路差を求める。
学系内での光路差を反映した干渉波形であり、この波形
信号は検光子５を透過後フォトダイオード６で受光およ
び光電変換される。信号処理回路７では、この信号から
テロダイン干渉光学系内での光路差を求める。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の測長器では、レーザ光源からのレーザ光をミ
ラーやビームスプリッタ等で引き回しているため、環境
条件の変化によりヘテロダイン干渉光学系へのレーザ光
の最終的な入射位置や入射角度が変化し、安定な測定に
支障を来すという問題があった。
うな従来の測長器では、レーザ光源からのレーザ光をミ
ラーやビームスプリッタ等で引き回しているため、環境
条件の変化によりヘテロダイン干渉光学系へのレーザ光
の最終的な入射位置や入射角度が変化し、安定な測定に
支障を来すという問題があった。
【０００７】本発明の目的は、このような点に鑑み、ヘ
テロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位置および入
射角度の安定度を向上し得るレーザ干渉測長器を提供す
ることにある。
テロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位置および入
射角度の安定度を向上し得るレーザ干渉測長器を提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、レーザ光源と、測長用の干渉光学
系と、前記レーザ光源から干渉光学系へレーザ光を導波
する導波手段と、前記干渉光学系から出射される干渉光
を受けて測長値を求める手段からなるレーザ干渉測長器
において、前記導波手段を、前記レーザ光源から出射さ
れるレーザ光が単一モード光ファイバにより導波される
ように構成したことを特徴とする
るために本発明では、レーザ光源と、測長用の干渉光学
系と、前記レーザ光源から干渉光学系へレーザ光を導波
する導波手段と、前記干渉光学系から出射される干渉光
を受けて測長値を求める手段からなるレーザ干渉測長器
において、前記導波手段を、前記レーザ光源から出射さ
れるレーザ光が単一モード光ファイバにより導波される
ように構成したことを特徴とする
【０００９】
【作用】偏波面保存光ファイバを用いて、レーザ光をレ
ーザ光源からヘテロダイン干渉光学系へ導波する。この
ため、ヘテロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位置
および入射角度が環境条件の変化に影響されず安定であ
り、安定な測長を行うことができる。
ーザ光源からヘテロダイン干渉光学系へ導波する。この
ため、ヘテロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位置
および入射角度が環境条件の変化に影響されず安定であ
り、安定な測長を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を詳しく
説明する。図１は本発明に係るレーザ干渉測長器の一実
施例を示す構成図である。図１において、図２と同等部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。
説明する。図１は本発明に係るレーザ干渉測長器の一実
施例を示す構成図である。図１において、図２と同等部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００１１】図２と異なるところは、レーザ光源１とヘ
テロダイン干渉光学系１０までの間のレーザ光導波路部
である。２１は偏光ビームスプリッタであり、レーザ光
源（例えば周波数安定化された直交２周波レーザ光源）
１から出射した２つのレーザ光を偏光成分により分離す
る。
テロダイン干渉光学系１０までの間のレーザ光導波路部
である。２１は偏光ビームスプリッタであり、レーザ光
源（例えば周波数安定化された直交２周波レーザ光源）
１から出射した２つのレーザ光を偏光成分により分離す
る。
【００１２】２２はカップリングレンズ、２３は単一モ
ード光ファイバ（例えば、偏波面保存光ファイバ）、２
４はコリメートレンズである。同様に、２５はカップリ
ングレンズ、２６は偏波面保存光ファイバ、２７はカッ
プリングレンズである。
ード光ファイバ（例えば、偏波面保存光ファイバ）、２
４はコリメートレンズである。同様に、２５はカップリ
ングレンズ、２６は偏波面保存光ファイバ、２７はカッ
プリングレンズである。
【００１３】カップリングレンズ２２（２５）は偏光ビ
ームスプリッタ２１の出射光を集束して光ファイバ２３
（２６）の入射端に導くためのレンズであり、またカッ
プリングレンズ２５（２７）は光ファイバ２３（２６）
の出射端から出射するレーザ光を平行光とするためのレ
ンズである。偏波面保存光ファイバ２３（２６）は、入
射されるレーザ光の偏光度を保ったまま出射端までレー
ザ光を導波することのできる光ファイバである。
ームスプリッタ２１の出射光を集束して光ファイバ２３
（２６）の入射端に導くためのレンズであり、またカッ
プリングレンズ２５（２７）は光ファイバ２３（２６）
の出射端から出射するレーザ光を平行光とするためのレ
ンズである。偏波面保存光ファイバ２３（２６）は、入
射されるレーザ光の偏光度を保ったまま出射端までレー
ザ光を導波することのできる光ファイバである。
【００１４】このような構成における動作を次に説明す
る。周波数安定化された直交２周波レーザ光源１から出
射した２つのレーザ光は偏光ビームスプリッタ２１にお
いて偏光成分により分離される。分離された各レーザ光
はカップリングレンズ２２，２５によりそれぞれ偏波面
保存光ファイバ２３，２６に結合される。偏波面保存光
ファイバ２３，２６は各レーザ光をその偏光度を保った
ままファイバ出射端まで導波する。
る。周波数安定化された直交２周波レーザ光源１から出
射した２つのレーザ光は偏光ビームスプリッタ２１にお
いて偏光成分により分離される。分離された各レーザ光
はカップリングレンズ２２，２５によりそれぞれ偏波面
保存光ファイバ２３，２６に結合される。偏波面保存光
ファイバ２３，２６は各レーザ光をその偏光度を保った
ままファイバ出射端まで導波する。
【００１５】光ファイバ２３，２６からの出射光はコリ
メートレンズ２４，２７によりそれぞれ平行光となり、
ヘテロダイン干渉光学系１０に入射する。このとき２つ
のレーザ光の偏光がヘテロダイン干渉光学系１０の偏光
ビームスプリッタ１１の偏光特性に合致するように光フ
ァイバ２３，２６を調整しておく。ヘテロダイン干渉光
学系１０以降の光路は従来の測長器と同じであり、２つ
のレーザ光の光路差を反映した干渉信号を同様に得るこ
とができる。
メートレンズ２４，２７によりそれぞれ平行光となり、
ヘテロダイン干渉光学系１０に入射する。このとき２つ
のレーザ光の偏光がヘテロダイン干渉光学系１０の偏光
ビームスプリッタ１１の偏光特性に合致するように光フ
ァイバ２３，２６を調整しておく。ヘテロダイン干渉光
学系１０以降の光路は従来の測長器と同じであり、２つ
のレーザ光の光路差を反映した干渉信号を同様に得るこ
とができる。
【００１６】以上のような構成により、ヘテロダイン干
渉光学系へのレーザ光の最終的な入射位置や入射角度の
安定度を容易に向上することができる。
渉光学系へのレーザ光の最終的な入射位置や入射角度の
安定度を容易に向上することができる。
【００１７】なお、以上の説明は、本発明の説明および
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。
例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎな
い。したがって本発明は、上記実施例に限定されること
なく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、
変形をも含むものである。
【００１８】例えば、直交２周波が同軸で出射されない
ような光源、例えば音響光学変調素子を用いて直交２周
波を生成するような光源を用いることもできる。ただ
し、その場合は、偏光ビームスプリッタ２１を用いず
に、分離して出射される光周波数の異なる２つのレーザ
光を直接偏波面保存光ファイバ２３，２６に入射するよ
うな構成とする必要がある。
ような光源、例えば音響光学変調素子を用いて直交２周
波を生成するような光源を用いることもできる。ただ
し、その場合は、偏光ビームスプリッタ２１を用いず
に、分離して出射される光周波数の異なる２つのレーザ
光を直接偏波面保存光ファイバ２３，２６に入射するよ
うな構成とする必要がある。
【００１９】また、図１に示す構成において、光ファイ
バ分波カプラを用い、１つのレーザ光源から複数の干渉
光学系へレーザ光を供給するような構成とすることもで
きる。
バ分波カプラを用い、１つのレーザ光源から複数の干渉
光学系へレーザ光を供給するような構成とすることもで
きる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光源から出射した光周波数の異なる２つのレーザ光
を偏波面保存光ファイバを介してヘテロダイン干渉光学
系に導波するため、従来のような空間導波に比べてヘテ
ロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位置および入射
角度の安定性を容易に向上することができる。
ーザ光源から出射した光周波数の異なる２つのレーザ光
を偏波面保存光ファイバを介してヘテロダイン干渉光学
系に導波するため、従来のような空間導波に比べてヘテ
ロダイン干渉光学系へのレーザ光の入射位置および入射
角度の安定性を容易に向上することができる。
【図１】 本発明に係るレーザ干渉測長器の一実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】 従来のレーザ干渉測長器の一例を示す構成図
である。
である。
１ 周波数安定化直交２周波レーザ光源 ４ ミラー ５ 検光子 ６ フォトダイオード ７ 信号処理回路 １０ ヘテロダイン干渉光学系 １１ 偏光ビームスプリッタ １２，１３ コーナーキューブ ２１ 偏光ビームスプリッタ ２２，２５ カップリングレンズ ２３，２６ 偏波面保存光ファイバ ２４，２７ コリメートレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 清明 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 足立 俊雄 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 田村 哲司 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 大矢 彰 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内 (72)発明者 岩岡 秀人 東京都武蔵野市中町２丁目９番32号 横河 電機株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】レーザ光源と、測長用の干渉光学系と、前
記レーザ光源から干渉光学系へレーザ光を導波する導波
手段と、前記干渉光学系から出射される干渉光を受けて
測長値を求める手段からなるレーザ干渉測長器におい
て、 前記導波手段を、前記レーザ光源から出射されるレーザ
光が単一モード光ファイバにより導波されるように構成
したことを特徴とするレーザ干渉測長器。 - 【請求項２】前記レーザ光源として直交２周波レーザ光
源を使用し、かつ前記導波手段をこのレーザ光源から出
射される直交２周波をそれぞれ別々の偏波面保存光ファ
イバにより導波するように構成したことを特徴とする請
求項１に記載のレーザ干渉測長器。 - 【請求項３】前記レーザ光源として直交２周波レーザ光
源を使用し、かつ前記導波手段をこのレーザ光源から出
射される直交２周波をそれぞれ別々の単一モード光ファ
イバにより導波し、このそれぞれの単一モード光ファイ
バからの出射光の偏光面の偏光角を偏光子により調整で
きるように構成したことを特徴とする請求項１記載のレ
ーザ干渉測長器。 - 【請求項４】前記導波手段を、前記レーザ光源から出射
されるレーザ光がそれぞれカップリングレンズを介して
偏波面保存光ファイバに入射されるように構成したこと
を特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記
載のレーザ干渉測長器。 - 【請求項５】前記導波手段を、前記光ファイバからの出
射光がコリメートレンズを介して平行光となって前記干
渉光学系へ入射するように構成したことを特徴とする請
求項１または請求項２または請求項３記載のレーザ干渉
測長器。 - 【請求項６】前記直交２周波レーザ光源として、直交２
周波が同軸で出射されるレーザ光源を使用し、その出射
レーザ光を偏光ビームスプリッタを介して前記導波手段
に入射するように構成したことを特徴とする請求項２ま
たは請求項３記載のレーザ干渉測長器。 - 【請求項７】前記直交２周波レーザ光源として、音響光
学変調素子を用い直交２周波を発生するように構成され
たレーザ光源を使用することを特徴とする請求項２また
は請求項３記載のレーザ干渉測長器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9261469A JPH11101608A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | レーザ干渉測長器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9261469A JPH11101608A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | レーザ干渉測長器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11101608A true JPH11101608A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17362345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9261469A Pending JPH11101608A (ja) | 1997-09-26 | 1997-09-26 | レーザ干渉測長器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11101608A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019523403A (ja) * | 2016-07-29 | 2019-08-22 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド | 回折格子測定装置 |
-
1997
- 1997-09-26 JP JP9261469A patent/JPH11101608A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019523403A (ja) * | 2016-07-29 | 2019-08-22 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド | 回折格子測定装置 |
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