JPH11507155A

JPH11507155A - 光学式送受信機

Info

Publication number: JPH11507155A
Application number: JP8535037A
Authority: JP
Inventors: リチャード，ジェンキン，エイ．
Original assignee: リチャード，ジェンキン，エイ．
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1999-06-22
Also published as: US5646396A; US5889278A; EP0880788A4; AU6022696A; WO1996036983A1; EP0880788A1; CN1184554A; US5877493A; CA2220289A1

Abstract

(57)【要約】１以上のレーザキャビティ(40，41)を使用して反射性目標面(60)の位置を決定する装置及び方法が提供される。送信レーザキャビティ(40)は安定的な共振レーザ出力ビーム(42)を生成し、それは周波数ｆ₁の第１波及び周波数ｆ₂の第２波を含む合成ビームパターンと共に変調される。反射された合成変調ビームは受信レーザキャビティ(41)へ入り、基本波及び高調波ｆ₁及びｆ₂が受信レーザキャビティ内で生成される。受信レーザキャビティの合成変調出力ビームのパワーはフォトダイオード(70)により測定され、デコンボルーションシステムがフォトダイオードに接続されており、基本波周波数ｆ₁及び第２高調波ｆ₂をフィルタリングする。変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して、目標の位置情報を得る。

Description

【発明の詳細な説明】光学式送受信機発明の背景本発明は、一般的にレーザ技術に関する。より詳細には、本発明は、反射性目標物の位置、速度及び移動方向、並びに光透過性ガスの屈折率の変化を決定する装置及び方法を提供する。本発明によれば、従来の光ディスク読取装置と比較して相対的に高速な読取りが可能であり、及び／又は非常に小さいピット深さで動作可能な改善された光ディスク読取装置が提供される。また、本発明は、光ファイバケーブル網を通じる改善された送受信を容易化する。従来技術は、１９９１年７月２日付のBearden et alの米国特許5,029,023号を含み、それは単一のレーザキャビティ及びレーザフィードバック干渉計を使用して目標面の変位を測定するレーザ動作検知器を教示する。Beardenの'023特許の教示とは対照的に、本発明は一つの実施形態において一組の整合されたモノリシックダイオードレーザを使用し、第１レーザは出力ビームを送信し、第２レーザは目標物からの反射ビームを受信する。本発明は、幾つかの重要な点において Beardenの'023特許と相違する。第１に、本発明は幾つかの実施形態において２以上のレーザキャビティを使用する整合されたダイオードレーザを使用し、出力ビームは容易に電子的に変調される。Beardenの'023特許は単一のレーザキャビティの使用を教示し、それは機械的又は電子光学的に変調されなければならず、効果的に電子的に変調することはできない。第２に、本発明は２重の周波数インジェクションを採用して目標物を検出するのに対し、Beardenの'023特許は単一の周波数インジェクションを使用して装置を安定化することを教示する（カラム７、５３行目からカラム８、１９行目を参照）。第３に、本発明は幾つかの実施形態において、目標物の検出のために第２高調波を合成変調動作信号の一部として含むのに対し、Beardenの'023特許は目標物の検出のためにいかなる手法においても高調波を使用しない。また、従来技術は、１９９３年８月１０日付のBearden et alの米国特許5,2 35,587号を含み、それは複数のピット深さを使用する光ディスクにデータを記憶し、データを読出す方法及び装置を開示する。Beardenの'587特許は、単一のレーザキャビティを使用し、安定性を維持するためにその単一のレーザキャビティがビームの光学的変調を必要とする点で本発明と異なる。Beardenの'587特許に教示される単一のレーザキャビティの使用は、相対的に高い周波数の動作においてある本来的な問題を有する。第１の問題は、フィードバック光が単一レーザキャビティの出力パワーを瞬間的に低下させ、次のビットを読取る前にレーザをその元の動作パワーに戻さなければならないことである。高周波では、レーザはその元の動作パワーに戻るための十分な時間を有さず、例えば零の連続を検出することにおいて本来的な困難性を有する。また、従来技術は、１９９３年１１月９日付のBearden et alの特許5,260,5 62号を含み、それは高解像度光学顕微鏡を教示する。この特許は、上に概説した他のBeardenの従来技術と同一の欠点を有する。発明の概要本発明の一つの観点は反射性目標物を検出するシステムを提供することにあり、そこにおいて、出力レーザビームは電子的に位相変調することができ、反射ビームは高調波デコンボルーション計画により解釈される。本発明の他の観点は、合成変調レーザ出力ビームの使用にあり、それは目標物を検出するための動作信号の一部として第２高調波を使用する。本発明の他の観点は、一組の整合レーザを使用して目標物を検出し、目標物の運動を検出し、光ファイバケーブルを通じてビットストリームを送信し、ガスの屈折率変化を検知することにある。本発明のさらに他の観点は、位相変調レーザ出力ビームを提供することにあり、そのビームは直角位相検出が可能であり、目標物の位置はλ／４の範囲内とすることができる。本発明のさらに他の観点は、相対的に高速な読取りが可能であり、浅いピット深さの読取りが可能な光ディスク読取装置を提供することにある。本発明のさらに他の観点は、２つのステーション間で同時に双方向に非常に多くのビットストリームを送信可能な光ファイバケーブルシステムを提供することにある。本発明の一つの目的は、ピコメートルレベルの面の運動又は微細構成を測定すること、並びにそれを簡易に達成する方法及び装置を提供することにある。関連する本発明の目的は、１以上のレーザを使用して、反射性又は半透明の物質により生じる位相又は振幅変化を測定するシステムを提供することにある。本発明は、時間依存性の位相又は振幅歪みを測定する方法を含み、その歪みは、測定、又はデータ送信及び読取りのために生じる。安定的な共振器からの干渉性入射光ビームを電流オフセットと共に電流変調する。電流変調パターンは１以上の周波数からなる。装置の一実施形態では、電流周波数成分は２つの正弦波ｆ及び２ｆであり、２ｆは周波数ｆの２倍であり位相シフトを有する。それから、変調ビームを検査されるべき物質を通過させ又はそれにより反射させる。それから、ビームは受信又は送受信キャビティに入射する。それから、受信又は送受信キャビティは再度入射した光により光学的に変調される。このように生じた光学的変調は、受信キャビティの強度中の各送信周波数成分の基本波を生成する。従来技術の強度変調の振幅は、λ／２の総位相変化毎に最大及び最小ピーク間を交番する。しかし、基本波が最小である時、強い第２高調波信号が生成される。従って、２つの周波数が１ＭＨｚと２ＭＨｚで導入され、受信キャビティの強度が２ＭＨｚについてフィルタされるなら、導入された周波数の各成分は基本波及び高調波を生成する。それから、ビームの通路のあらゆる点において反射光は２ＭＨｚ信号を生成する。フィルタされた信号は、２ＭＨｚの基本波からのものか、又は基本波が最小である時には１ＭＨｚの第２高調波が最大である。第２高調波信号は、キャビティ内に導入される特別な程度の位相シフトを有し、これは駆動信号の一つの成分を他の成分に対して位相シフトすることにより補償することができ、それにより、一方の基本波及び他方の第２高調波は、生じた強度変調パターン上で位相整合される。全ての点で強い信号を有する能力は、様々の応用において本技術の容易な使用を可能とする。この特定の周波数変調計画はフィードバック光の振幅を監視することを可能とする。また、交番する位相パターンを使用することは、フィードバック信号の位相を監視することを可能とする。本装置の他の実施形態においては、変調信号は１ＭＨｚとすることができる。発生する基本波はλ／２毎に１８０度位相が交番し、発生する高調波もλ／２毎に１８０度位相がシフトする。２つの交番するパターンは相互にλ／４だけシフトする。従って、λ／４毎に基本波及び高調波のいずれかに位相変化があり、これにより直角位相検出が可能となる。例えば、各位相位置を駆動信号又は基準信号に対して分類すれば：１−同相、０−非同相として、信号は、００、０１、１１、１０、００、０１、１１、１０．．．と変化する。また、信号の振幅を分析し、再度入射する光の正確な経路長変化を検出することができる。高次の高調波は、記述されるあらゆる方法に使用することができる。また、制限された経路長範囲の制約を受けない共振光学的検出に装置を使用する能力は、キャリア周波数を有し、それから実際のビットストリームに対応する強いデータ変調信号を有することによりデータ通信を可能とする。本発明の一つの一般的な観点は、高速、高密度のディジタルデータ記憶装置及びその装置内の記憶ディスクを提供することにある。本発明の光学的データ記憶ディスクは、複数、即ち、２又はそれ以上のデータ記憶位置を規定する基板を有する。装置の一つの実施形態においては、ディスクは各データ位置に複数ビットの情報を持つことができる。また、データ記憶装置は、従来技術に比して小さいピット深さを検出することができ、それゆえ低いワット数の記録又は高速記録によりアーカイバルＣＤ記録を可能とする。これは通常、読取り可能な十分な深さのピットを作らないことによる不利益な効果である。本発明は、小さいピット深さに限定されない。また、本発明は、あらゆる光学的アンプと同様に、理想的な偏光品質をもって信号強度を単純に増加させるための光磁気ドライブに使用することができる。また、ディジタル情報を読取る方法が記載される。その方法では、集束レーザビームをあらゆる数のフォーマットの光学的データディスク面上に向け、記述される変調計画を使用して光の一部分が同一のレーザ又は他のレーザに反射して戻り、それがレーザの強度変化を生み、それを検出してビットストリームに変換する。強い信号を検出する方法のため、ディスクは非常に高速に読取ることができる。また、この変調計画において２以上のレーザを使用することもできる。例えば、各々が独立に変調され、フィルタされる１以上の送信レーザと１以上の受信レーザを使用することができる。また、この技術は界の特定の深さを有する長所を持つ。従って、情報を異なる光学的層に積層することができ、下層の情報を検索するために最上層から集束することにより、これら異なる層の情報を読取ることができる。これにより、非常に多量の情報を一つのディスクに記憶することができる。また、層を周波数分割することもできる。逆反射した光はそれがレーザの利得曲線内にある時にのみ増幅されるので、複数の波長を使用することができる。例えば、異なる層が異なる波長についての光吸収性ピットを有することができ、容易な多層走査を可能とする。本方法の増加した感度により、標準の光吸収性物質は容易に検出することができる。本装置は、光学的ディスク検出のための従来技術において使用された光学系を使用し、又は使用せずに動作することができる。本発明は、目標物の表面形態の検査に使用することができる。位置に依存する変化は、位相又は振幅変化のいずれかである。本発明は、目標物上の選択された位置に入射ビームを移動させることにより位置依存性の表面変位から情報を読取り、又は、目標物を移動してビームを目標物の選択された部分に配置するために使用することができる。一つの実施形態においては、本方法はデータ送受信に使用することができる。光ファイバケーブルは整合利得曲線により２つのレーザを結合するために使用され、又はレーザと光学的位相変調器を結合するために使用される。高調波のデコンボルーション計画はそれから連続的な動作領域、即ち、ｆ及び２ｆの使用を発生するために使用される。それから、ビットストリームをキャリア変調信号に重畳する。２つのレーザの構成では、両レーザは送信器及び受信器として動作することができる。一つのレーザの構成では、光をファイバを通じて光学的経路長変調器へ送り、それからその光をファイバ内へ反射し、続いて増幅及び検出のためにレーザへ送り戻す。この特定の構成において、光学的変調器はビットストリームの送信器であり、レーザは検出器である。従来の共振光学的増幅構成の現在の制限の一つは、位相整合曲線の動作不能領域の存在である；これは本発明における制限とはならない。本発明の主要な長所の一つは、複雑な光学的素子を使用せずに位相変調を強度変調に変換する能力にある。これにより、迅速な位相変調の使用が可能となり、その位相変調は強度変調に比べて高いビットレートの可能性を有する。しかし、強度変調をも使用する能力を有するため、この技術は多くの多様性を有する。さらに他の実施形態では、本方法が波長分割多重及び周波数分割多重を使用する光ファイバ通信に使用される。共振キャビティの本来的な周波数選択性のため、本発明は複数波長の変調及び送信、並びに各波長及びそれら夫々のビットストリームの独立な検出を可能とする。これはギガビットのネットワークについての大きな可能性を有し、そこにおける主要な制限は複雑な光学系及び位置決めによる波長分割のコストである。本発明は他の観点において、各時間変調又は１ビット以上に対応する位置によりビットストリームを送信するために使用することができる。例えば、バイナリフォーマットに基づいてビットストリームを送信する代わりに、信号を３の基数により送信することができる。これは、本装置の複数位置の位相検出能力により可能となる。また、本装置は、本発明の光学的増幅による、挿入された光学系の強度損失にも拘わらず、非モノリシックレーザと共に使用することが可能である。また、本発明は、目標物の振動の周波数又は振幅を測定するために使用することができる。振動の振幅は、光検出器により測定されるパワーレベルにおける時間依存性変化から決定され、周波数は時間依存性変化の周波数及びパワーレベルから決定される。本発明は、高感度マイクロフォンを提供するために使用することができる。トランスジューサにより音響スペクトラムに位相ひずみを導入することが無いので、本発明は従来技術に比して重大な長所を有する。また、光学的トランスジューサの使用は広範囲の検出を可能とする。例えば、送信レーザを大きなビーム径を有するビーム拡大器に結合し、広い領域の運動検出を可能とする。これは、レーザフィードバック技術の高感度のため、ブラウン運動ノイズを相殺する能力を提供する。さらに他の実施形態では、情報トラックをナノメートルスケールの精度で双方向に維持しつつ、位置又は距離の変化を測定可能な器具を提供するために使用することができる。これは、レーザの強度及び位相信号の直角位相検出により行うことができる。位相論理状態は４つの別個の状態に区分され、それからそれらを記憶し、次の相対的状態により目標面の方向を決定することができる。例えば、目標面が現在位相状態“００”に対応する位置にあり、次の位相状態が“０１” 又は“１０”であれば、目標面は夫々前進又は後退しているということができる。目標面の運動により生じる経路長変化を乗算するので、制御ユニットと目標物との間に追加の光学的反射を含めることにより精度を改善することができる。また、高調波強度分析に直角位相検出を結合することにより精度を上げることができる。また、目標面の位置変化の測定は、その変化速度について分析することができ、それにより目標の移動速度を決定することができる。本発明のこの実施形態、即ち速度計は散乱光及び非反射目標物を使用して動作することができ、多くの多様性を提供する。本発明のさらに他の実施形態では、蒸気又は液体の密度検出のために本方法を使用することができる。媒体の実効屈折率の変化により、本発明は密度又は組成の変化を検出することができる。例えば、送信ビームを化学的蒸気チャンバに通し、その光を受信又は送受信レーザキャビティに再度入射させる。この構成において、チャンバ内の蒸気の密度はフィードバック光の位相及び強度を直接的に変調し、本方法により直接的な密度測定を可能とする。蒸気チャンバを通じる経路長を増加することにより精度を上げることができる。また、特定の波長を使用し、適当な各波長について生じた位相変調を適切に外挿し、単一の位相指紋を決定することにより化学的組成を検出することができる。図面の簡単な説明図１は、従来技術において知られる基本波のエンベロープの概略図である。図２は、従来技術において知られる図１の基本波のエンベロープの概略図であり、非動作領域を強調している。図３Ａは、光波の概略図である。図３Ｂは、基本波のエンベロープの概略図である。図３Ｃは、図３Ｂの基本波エンベロープと共に生成される第２高調波エンベロープの概略図である。図４は、本発明による合成変調ビームの概略図であり、基本波エンベロープと第２高調波エンベロープを示す。図５は、本発明による合成変調ビームの動作部分の概略図である。図６は、本発明の直角位相検出計画の概略図である。図７は、本発明で使用される合成変調ビームの位相変化の概略図である。図８は、本発明による直角位相検出の概略図である。図９は、本発明の一実施形態の概略図であり、ダイオードレーザを使用して反射性目標の運動又は面変化を検出する。図１０Ａ、１０Ｂ及び１０Ｃは３個の光ディスクの断面図であり、図１０Ａは従来技術のピット深さを示し、図１０Ｂは本発明で使用される浅いピット深さを示し、図１０Ｃも本発明と共に使用される複数の情報を記憶可能な複数のピット深さを示す。図１１Ａは、本発明と共に使用される、光ファイバケーブルにより結合される整合レーザの概略図である。図１１Ｂは、光ファイバケーブルにより結合されるが、外部の電子光学変調器をも使用する第１及び第２の整合レーザの概略図である。図１２は、本発明を利用するマイクロフォンの概略図である。図１３は、本発明による、光透過性媒体の屈折率変化を検知するシステムの概略図である。図１４は、本発明を利用し、光ファイバケーブルの長さの変化を検知するシステムの概略図である。図１５は、本発明により複数の整合レーザを使用する場合の概略図である。図１６は、本発明の他の実施形態の概略図であり、出力及び反射ビームの送信に光ファイバケーブルを使用する。図１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃは、本発明による送受信整合レーザのライン幅曲線の図である。図１８は、本発明の実施形態の概略図であり、制限された可干渉性距離にビーム振幅変調を使用する。図１９は、本発明による光ファイバシステムの概略図であり、信号の多重が容易化される。図２０Ａ及び２０Ｂは、本発明と共に使用する透明ディスクの断面を示す図である。図２１は、本発明と共に使用される、駆動及び受信エレクトロニクスの一形態の概略図である。図２２は、本発明が単一のレーザキャビティと共にどのように使用されるかを示す概略図である。図２３は、フォトダイオード及び集束レンズ無しで、本発明が整合ダイオードレーザとの関連でどのように使用されるかを示す概略図である。図２４は本発明の代替的形態の概略図であり、２つの整合レーザの出力ビームを変調するために使用される圧電スタックを示す。図２５Ａ及び２５Ｂは、ダイオードレーザの観察された基本波及び第２高調波パターンを示す。図２６Ａ及び２６Ｂは、図２５Ａ及び２５Ｂのパターンを生成するために使用する駆動電流と比較して低い駆動電流で動作するダイオードレーザの観察された基本波及び第２高調波パターンを概略的に示す。図２７は、本発明に従う光学的ピックアップアセンブリの断面図である。図２８は、単一レーザを使用し、振動針又はプローブを使用して半透明ディスク４９０上に記憶されたビットを検出する場合の概略図である。図２９は、振動プローブ及び半透明ディスク上に記憶されたビットの詳細を示す。図３０は、半透明ディスク上の位相変調ビットを検出するために使用する単一のダイオードレーザの概略図である。図３１は、半透明ディスク上に記憶された位相変調ビットを読取るために使用する一組の整合レーザの概略図である。図３２は、振動プローブと共に動作することにより、反射面の運動を検出するために使用する単一のレーザの概略図である。図３３は、振動プローブと共に動作することにより、反射性目標物の運動を検出するために使用する一組の整合レーザの概略図である。図３４は、駆動エレクトロニクス及び高調波デコンボルーションエレクトロニクスの概略図である。図３５は、本発明の“バーニャ”の態様の一つの形態の概略図であり、同一であるが相互にシフトした波長の複数のレーザ出力ビームを使用する。図３６は、本発明の他の“バーニャ”態様の概略図であり、各々のレーザ出力が異なる波長を有する。図３７は、本発明の他の“バーニャ”態様の概略図であり、実質的に同一であるが所定パターンで相互にシフトした波長を有する複数のレーザを使用する。図面の詳細な説明図１及び２は従来技術で知られる基本波エンベロープ１０を示す。エンベロープ１０はレーザ受信キャビティ内で生成される。図１及び２に示すエンベロープのピークは絶対値を示し、図１及び２の横軸は、レーザ出力からミラー又は反射面までの距離を示す。図２を参照すると、領域１１が強調され、それは目標物からレーザ受信キャビティへ反射されるレーザ出力ビームのフィードバック信号強度の比較的低強度の領域を示す。従来のレーザ検出システムは、フィードバック信号が弱いため、領域１１内では根本的に動作不能である。図２の水平の点線１２は、フィードバック信号の閾値振幅を示し、それ以下では、信頼性があり且つ有用な信号を発生するためにはフィードバックが不十分となる。図３から５は、本発明の一実施形態が合成変調ビームを生成する方法を概略的に示し、その合成変調ビームは図２に示す従来技術により経験される動作不能領域の発生を防止する。図３Ａは、典型的に７８０ナノメートルの波長λを有する典型的なレーザ出力ビームの波形を概略的に示す。図３Ｂは、その内部で図３Ａの出力ビームが発振する基本波エンベロープ１０を示し、垂直軸に沿って絶対値を示し、水平軸に沿ってレーザ出力から反射目標物又はミラー面までの距離を示す。図３Ｃは、図３Ｂの基本波エンベロープ１０が生成された時に、図３Ａの波形９から生成される第２高調波エンベロープ２０を示す。本発明の重要な観点が図４に概略的に示され、基本波エンベロープ１０が第２高調波エンベロープ２０と共に示されている。本発明によれば、第１変調波ｆ₁ の基本波エンベロープ１０が第２波ｆ₂の第２高調波２０と結合され、且つ、受信レーザキャビティ内では、使用されるフィードバック信号は基本波エンベロープの部分と図４に示す第２高調波エンベロープからの部分とを含むようにレーザ出力ビームが変調される。このフィードバック信号は、目標物へ至る出力レーザと受信キャビティへ戻る出力レーザの間の経路長に関わらず、図４の閾値１２により示されるものより大きな強度レベルに維持される。図５は、本発明に従って使用されるフィードバック信号を概略的に示し、強度レベルは経路長に拘わらず閾値レベル１２より高く維持される。図５に示されるフィードバック信号は、単一波ｆ₁、又は、第１波ｆ₁の基本波及び第２波ｆ₂の第２高調波のいずれかを使用することにより生成することができる。波ｆ₂の振幅をその振幅が波ｆ₁の２倍になる点まで単純に増加させることにより、第２高調波の振幅を増加させてフィードバック信号を平坦化することができる。その場合、図７に示す第２高調波１２０の振幅は、図７に示す波ｆ₁の基本波１０と同程度の大きさとなる。ここ及び請求項において、“ビーム変調手段”の語は、周波数及び／又は振幅変調を含む。また、その語は直流変調又は光路長変調を含む。好ましい形態は、例えば図２１の例に示すようなダイオードレーザの直流変調である。好適な実施形態は波ｆ₁及びｆ₂について異なる周波数を使用するが、ｆ₁＝ｆ₂である単一周波数を使用することも可能である。本発明によれば、デコンボルーション（deconvolution）手段を設けて波ｆ₁の基本波１０及び波ｆ₂の第２高調波２０にフィルタをかける。他の高調波を使用することも可能であるが、好適な実施形態においては第２高調波が好ましい高調波である。デコンボルーション手段は、波ｆ₁の基本波と波ｆ₂の第２高調波を分離するための、商業的に入手可能な標準的なフィルタを含む。図６は、本発明に従う直角位相検出システムを概略的に示す。図６に示すように、基準基本波１０が生成され、基準高調波２０が生成される。本発明のレーザ受信キャビティ内部の基本波パターンは、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄとして示される。受信キャビティ内部で生成される第２高調波は、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ及び２５Ｄとして示される。図６の上側のグラフは、水平軸３１上に所定波長の４つの象限を示し、垂直軸３２は、基準基本波１０が受信キャビティ内部の基本波、即ち、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び１５Ｄと同相である時に垂直軸３２上に信号の存在を示す。参照符合３６で示される第１象限では、基本波１０は受信キャビティ内の基本波１５Ａと同相であり、よって実線３３で示す正の信号が象限３６で検出される。第１象限３６の基準高調波２０はレーザ受信キャビティ内の高調波２５Ａと逆相、又は同相ではなく、よって３４Ｂで示されるように信号は検出されない。従って、第１象限３６では、基本波は同相であって“１” により示すことができ、第２高調波は同相でなく、信号は検出されず、その状況は“０”により示すことができる。第２象限３７では、基準基本波１０は再度受信キャビティの基本波１５Ｂと同相であり、象限３７内の３３で示される信号は再度正であり、“１”により示すことができる。象限３７では基準高調波２０は受信キャビティ内の基本波２５Ｂと同相であり、信号３４Ａは正であり、それは “１”により示すことができる。第３象限３８では、基本波１０は受信キャビティ内の基本波１５Ｃと同相でなく、信号３３は図６に示す“０”の位置にシフトし、“０”により示すことができる。基準高調波２０は、２５Ｃで示す受信キャビティ内の高調波と同相であり、信号３４Ａは正を維持し、“１”により示すことができる。第４象限３９では、基本波は受信キャビティ内の基本波１５Ｄと同相でなく、基準高調波２０は２５Ｄで示す受信キャビティ内の高調波と同相ではなく、それら両方は都合よく“０”により示される。基本波又は第２高調波のこれらの１８０度の相対的位相シフトは、図６に示す４つの別個の論理状態を作り、それらは各４つの象限についてディジタルフォーマットで１、０；１、１；０、１；及び０、０として示すことができる。基本波と第２高調波間の位相反転の有無により示されるこれら４つの別個の論理状態の存在は、“直角位相検出”の使用を容易化する。図７及び図８は、本発明の直角位相検出システムを示す概略的表示である。図７は代替的実施形態を示し、基本波エンベロープが１０で示され、第２高調波エンベロープが１２０で示される。第２高調波エンベロープ１２０は基本波エンベロープ１０の振幅と同一の振幅であり、その基本波１０は結果的に経路長に拘わらず大振幅の“平坦な”フィードバック信号を生成する。このフィードバック信号の組み合わせを本発明の第２実施形態で使用することができ、そこでは目標物の検出のために振幅変調を使用する。図８は、直角位相検出計画、及び、象限３６から３９において生じる４つの別個の論理状態を示す概略的表示である。図８は、図６の上部のグラフをより詳細に示す。図９は、本発明の好適な実施形態の概略図である。この実施形態は、“整合した”一組のダイオードレーザ４０及び４１を示す。これらのレーザは、カリフォルニア州、サンノゼのＳＤＬＩｎｃ．社からモデルSDL−5601−V1として入手可能である。これらは２重のビームが個別にアドレス可能な高パワーレーザダイオードである。レーザ４０及び４１はモノリシックであり、それらは同一の基板材料から製作され、両方とも安定的な共振レーザである。図９に示す第１整合レーザ４０は送信レーザであり、その出力はレンズ５０により反射性目標面６０に集束される。反射ビームはレンズ５０を通って第２整合レーザ４１へ戻る。受信レーザキャビティ４１の出力はフォトダイオード７０へ送られ、そのフォトダイオード７０は受信レーザキャビティ４１の出力パワーを測定する。本発明の一つの観点によれば、光ブロック７１を第１整合レーザ４０とフォトダイオード７０との間に配置し、送信レーザ４０からの出力がフォトダイオード７０に入射することを防止する。図９に示す全体構成における光ブロック７１の存在は、システム全体の感度を相当増加させる。ここに、及び請求の範囲において使用されるように、“整合レーザ”の語は、ライン幅曲線が十分な程度に重なる２以上のレーザを指し、各整合レーザは、他方の整合レーザが動作可能な波長において動作可能である。図１７Ａ−１７Ｃは、３組の“整合レーザ”７４０と７４１、８４０と８４１、９４０と９４１についてのライン幅曲線を示す。影を付した領域は、共通の動作領域、又は各組の整合レーザの重なりを示す。図９に示す構成のある応用においては、受信レーザキャビティ４１に入射する反射ビーム４２は、受信キャビティ内に共振光学的増幅を生じさせ、フィードバック信号の増幅を生じさせる。増幅により、図９のシステムは反射性目標物６０のより高速な移動と共に動作可能となる。図９に示すシステムは、図５に示す合成変調ビームと共に、又はそれ無しに使用することができる。本発明の好適な実施形態においては、合成変調ビームを図９のシステムにおいて使用する。周波数ｆ₁及びｆ₂の波は、周知の商業的に入手可能な電子信号発生器にの使用によりレーザ４０の出力ビームに電子的に変調される（以下、時々“周波数インジェクション”とも呼ぶ）。また、図９に示すシステムは、図５に示す合成変調ビームパターン無しに動作可能である。フォトダイオード７０は、受信レーザキャビティ４１の出力ビームのパワーを測定する手段を構成する。フォトダイオード７０は、EE＆G SGD 100−Aのシリコンフォトダイオードとすることができる。その代りに、図２３に示すように、フォトダイオードの使用の代りに、受信ダイオードレーザのインピーダンスを測定することができる。図２３のシステムはレンズを必要としない。デコンボルーション手段８０は、フォトダイオード７０に接続され、波ｆ₁の基本波及び波ｆ₂の第２高調波（又は、使用されている他の特定の高調波）をフィルタリングする商業的に入手可能な電子フィルタを使用することができる。図１０は、ＣＤ−ＲＯＭを含む光学的及びビデオディスクにおいて典型的に使用される窪み又はピットを示す。ディスク９０は、均一な深さｄを有する複数のピット９１を有する。図１０Ｂは、均一な深さｄの浅いピット１９１を有する代替的ディスク基板を示し、それは本発明に従って図９に示すようなシステムと共に使用することができる。図９に示す光学的読取装置との関連において使用できるピットは、１００ナノメートル以下である。本発明の他の観点においては、図１０Ｃに示す代替的ディスク設計は、複数ビットの情報を記憶可能な、深さの変化するピット２９１を有する基板２９０を使用する。本発明の一つの観点においては、図１０Ｃに示す複数のピット深さは図９に示す整合レーザ構成により読み取られる。図１０Ｃに示す複数ピットディスクと共に使用される、図９に示す光学的読取装置の好適な実施形態は、第１波ｆ₁ 及び第２波ｆ₂を導入する“周波数インジェクション”技術を使用する。そのような構成の光学的読取装置は、従来のBeardenの光学的読取装置より非常に高い周波数で動作可能である。なぜなら、本発明は別個の送信及び受信キャビティを使用し、その構成は本来的にBeardenの単一キャビティ構成よりも非常に高速に動作可能だからである。図１１Ａ及び１１Ｂを参照すると、光ファイバケーブル５２により結合された第１及び第２の整合レーザ４０及び４１が示されている。フォトダイオード７０及び７２は、夫々レーザキャビティ４０及び４１の出力ビームを測定する。本発明によれば、１つ又は両方のレーザの出力ビームが“周波数インジェクション”技術により変調され、それにより第１波周波数ｆ₁及び第２波周波数ｆ₂を使用してレーザ４０及び４１の一方又は両方の出力を変調する。好適な実施形態では、両レーザ４０及び４１は、“周波数インジェクション”変調ビームと共に動作し、波ｆ₁の基本波と波ｆ₂の第２高調波とをフィルタリングするデコンボルーション手段を備える。レーザ４０及び４１はビットストリームを同時に送信及び受信することができる。同様の光ファイバ網システムが図１１Ｂに示され、外部電気光学変調器５６及び５７が、レーザキャビティ４０と光ファイバケーブル５２、並びにレーザキャビティ４１と光ファイバケーブル５２の他端との間に配置される。外部電気光学変調器５６及び５７の目的は、電子的変調以外の変調を可能とすることである。図１２は、本発明を利用したマイクロフォンシステムの概略図である。音波８がダイヤフラム９に衝突し、ダイヤフラム９を振動させる。振動するダイヤフラム９の運動は、整合レーザ４０及び４１を使用して検出され、送信レーザ４０の出力がダイヤフラム９に向けられ、反射したレーザ出力ビームがレーザキャビティ４１により受信される。レーザキャビティ４１の出力は、フォトダイオード７０により測定される。図１２に概略的に示されるシステムは、本発明の“周波数インジェクション”技術と共に、又はそれ無しに使用することができる。“周波数インジェクション”技術を使用する場合、高調波デコンボルーション手段を含む必要なフィルタをフォトダイオード７０に接続する。図１３は、本発明を利用して光透過性媒体の屈折率変化を検知するシステムの概略図である。システムはチャンバ６を有し、その内部にガス状媒体７を導入し、そのガス状媒体７がチャンバ６内の周囲の大気の屈折率を変化させる。一組の整合レーザ４０及び４１はチャンバ６の近傍に配置され、それにより送信レーザ４０の出力ビームがチャンバを通過し、ミラー６０で反射され、チャンバ内を逆に通過し、図１３に示す設計の受信レーザキャビティを有する第２整合レーザ４１へ戻る。レーザキャビティ４１の出力パワーを測定するためにフォトダイオード７０が使用される。ガス７がチャンバ内に入ると、レーザビームが通過する物質の屈折率が変化し、キャビティ４１へ入るレーザビームの位相がそれに応じて変化する。ガス７の存在による位相変調が受信レーザキャビティ４１内で検出される。図１４は、部材４の周囲に巻き付けられた光ファイバケーブル５２の長さの変化を検知するシステムを示す。部材４の温度が上昇すると、光ファイバケーブル５２の長さが僅かに増加し、経路長の変化が受信レーザキャビティ４１により検出される。図１４に示す設計は、“周波数インジェクション”技術と共に、又はそれ無しに使用することができる。図１４に示すシステムは、部材４内の温度及び圧力変化を測定可能であり、その部材４は導管、パイプ、又は、伸縮して光ファイバケーブル５２の長さの変化を生じさせるあらゆる物体とすることができる。図１４示すシステムの使用においては、通常は光ファイバケーブル５２の両端に酸形成レンズ５３を使用することが好ましい。図１５は、本発明の他の形態の概略図であり、複数の整合レーザ４０、４１、４２を使用する。本発明の発想は、図１５に示す３個のレーザより広い整合レーザの組み合わせと共に動作することが理解される。本発明は、ｍ個の整合送信レーザのアレイを含み、各レーザの出力ビームは、合成波形及びｎ個の受信整合レーザにより変調することができる。例えば、８個の整合レーザを使用し、そのレーザのうち５個を送信レーザとし、中央の３個のレーザを受信レーザとする。複数の整合レーザを使用することの長所は、高解像度データを電子的に外挿可能となることである。図１６は本発明の他の実施形態を示し、光ファイバケーブル５２及び５４を使用して送信レーザ４０の出力ビームをレンズ５０へ送り、レンズ５０からの反射ビームを受信レーザキャビティ４１へ送る。図１６のレンズ５０近傍の光ファイバケーブル５２及び５４の両端に酸形成レンズを形成する場合には、図１６に示すレンズ５０を設計から除外することが可能である。図１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃは、“整合レーザ”のライン幅曲線の例を、その位相の意味を明らかにするために示す。図１８は、反射性目標面の位置を決定するためのビーム振幅変調計画を示す。図１８の実施形態は整合レーザ４０及び４１を使用し、それらは振幅変調の好適な実施形態を示す。ビームパターン４９の概略的表示に示すように、受信レーザキャビティ４１に入射する反射ビームの位相応答を“平坦化”するために、かなり強いＲＦ信号を印加してレーザ４０を変調し、ビームの干渉性を分散させることにより、出力ビームの可干渉性距離を意図的に減少させる。レーザ４０の出力ビームの振幅が変化すると、フォトダイオード７０により検出される受信レーザキャビティ４１の出力ビームの振幅も時間に依存する形で増減する。振幅変化は、目標物に対する位置情報を生成するために使用される。その実施形態は図１８に示す整合レーザシステムと同様には動作しないけれども、振幅変調について図１８に示すシステムは、単一のレーザキャビティと共に動作可能である。図１９は光ファイバシステムを示し、複数組の整合レーザの使用により信号の多重が容易化される。レーザ４０及び４１は整合されている。レーザ１４０及び１４１は整合されているが、異なる波長にある。レーザ１４０及び１４１は共通周波数においてレーザ４０又は４１のいずれとも共振しない。また、整合レーザの第３組２４０及び２４１が設けられる。レーザ２４０及び２４１は相互に整合しているが、同様にレーザ４０、４１又は１４０、１４１のいずれとも整合していない。複数のレーザをこの形態で整合させる目的は、光ファイバケーブル５２を通じてビットストリームの双方向同時通信を可能とすることである。レーザ４０から送信されるビットストリームはレーザ４１のみにより受信され、レーザ１４０から同一の光ファイバ５２を通じて送信されるビットストリームは、その整合レーザ１４１のみにより受信される。レーザからの出力は、ビームスプリッタ９８、９９及びミラー６７、６８により光ファイバケーブル５２内へ容易に導入することができる。フォトダイオード７０は各受信キャビティの出力パワーを測定し、出力パワーの変化が送信ビットストリームを構成する。図２０Ａ及び２０Ｂは多層光ディスクの使用を示し、各層は他の層と独立に読み取られる。例えば、上層９５と下層９６は内部に形成されたピットを有するように構成することができる。明確のため、図２０には個々のピットは図示していない。図２０Ａはディスク９０の異なる深さに同時に集束されている一組のレーザビーム１０１及び１０２を示し、それによりレーザ出力ビーム１０１が層９６に沿ってピットを読み取っており、集束した出力ビーム１０２は層９５のピットを同時に読み取っている。その代わりに、図２０に示すように、レーザ出力ビーム１０１を個別的に使用して層９６内のピットを走査することができる。図２１は、本発明の一実施形態において使用される駆動及び受信エレクトロニクスの概略表示である。変調信号ｆ₁とｆ₂の特定の関係は、ｆ₁＝２ｆ₂である。周波数発生器は２ｆの信号を発生し、それはバンドパスフィルタを通過し、基準信号Ｓ₁となる。信号ｆは、２ｆの信号を分周することにより生成され、それをバンドパスフィルタに通し、入力基準信号Ｓ₂を得る。入力基準信号Ｓ₁及びＳ₂は増幅され、典型的に１．５ボルトであるＤＣオフセット信号に加算される。それから、基準信号がレーザに印加される。図２１に示す概略図の下部は本発明のデコンボルーションエレクトロニクスを示し、それはフォトダイオード７０を有し、そのフォトダイオード７０の出力は増幅され、２ｆの信号についてのバンドパスフィルタと、ｆの信号についての別個のバンドパスフィルタとに通される。それから、その出力は位相比較器に入力され、その位相比較器は入力基準信号ｆ₁の位相をＲ₁＋２Ｒ₂の位相と比較する。ｆのバンドパスフィルタの出力はＲ₂であり、それを位相比較器に入力し、Ｒ₂ の位相をＳ₂と比較する。これらの比較は、本発明の直角位相検出計画の基礎を形成する。図２２は本発明のさらに他の実施形態の概略図であり、単一レーザ４０を、“ 周波数インジェクション”技術を使用する送信及び受信レーザ、及び本発明の高調波デコンボルーション手段の両方として使用する。図２２に示す概略は、目標物の運動検出に使用することができる。図２３は整合ダイオードレーザ４０及び４１の概略図を示し、目標物６０の位置を決定するためにフォトダイオード及び集束レンズを必要としない。ダイオードレーザ４０の出力は電子的に変調される。出力ビームは目標物又はミラー６０により散乱し、一部が受信レーザキャビティ４１内へ反射される。受信レーザダイオード４１のインピーダンスを測定し、時間依存性のインピーダンス変化を使用して目標物６０の位置情報を得る。上記した本発明は様々の最終用途において使用することができる。出願において議論した最終用途に加え、本発明はレーザマイクロメータ装置において使用することができる。これは、双方向に微動を測定するためのかなり安価な装置である。上述した本発明は、様々の圧力及び真空センサにも使用することができる。そのような装置は圧力又は真空を検知するダイヤフラムを使用することができ、ダイヤフラムの運動は上述の実施形態により容易に検出することが可能である。ここに記述する本発明の他の最終用途はロボットセンサ装置であり、それは様々のロボット要素と共に使用して１以上のロボット要素の正確な配置の追従を補助することができる。また、本発明は、様々の金属又はセラミックスの熱膨張を検知することにより温度計として使用することもできる。また、本発明は、基板に適用される電気めっき材料の厚さを測定するために使用することができる。この装置は、電気めっきチャンバ内に配置することができる。また、本発明は、光学的レンズ上に使用される如き分子析出の厚さを測定するために使用することができる。また、本発明の振幅変調技術は、高速光テープの読取りに使用することができる。また、本発明の振幅変調技術は、バーコードリーダとして使用することができる。また、本発明はスキャナ及びファクシミリ装置と共に使用することができる。本発明の代替的形態を図２４に示す。本発明のこの形態は“圧電スタック”３９０を使用し、それは複数の個別圧電ディスク３９１−３９６を含む。ディスクは、夫々の上に積み上げられ、ユタ州ソルトレイクシティーのＥＤＯコーポレーションから商業的に入手可能である。圧電スタック３９０はハウジング３０１内に配置され、そのハウジングは圧電スタックを包囲し、ハウジング３０１の頂面の端部３０３及び３０４の間に形成された狭い開口３０２を有する。一組の“整合された”（又は整合されていない）レーザ３４０及び３４１がアセンブリ３４５内に配置され、そのアセンブリ３４５は圧電スタック３９０により保持されている。レーザ３４０及び３４１の直ぐ背後にフォトダイオード３７０が配置される。レーザ３４０及び３４１並びにフォトダイオード３７０は、カリフォルニア州、サンノゼのＳＤＬからモデルNo.SDL -5601-V1として商業的に入手可能である。レンズ３５０は、アセンブリ３４５の前面にはめ込まれ、レーザ３４０及び３４１の出力を目標面３６０上に集束させる。レーザ３４０及び３４１からの反射ビーム（明確のため単一ビーム３４２として図示する）はレーザ３４０及び３４１のキャビティ内に再度入り、フォトダイオード３７０が受信レーザキャビティ３４０及び３４１の測定パワーの時間依存性の変化を測定する。レーザ３４０及び３４１の出力は、圧電スタック３９０の振動により変調される。図２４の実施形態の圧電スタック３９０は、請求の範囲でも使用される“ビーム変調手段”を含む。“ビーム変調手段”として狭チャンネル位相変調器を使用することができる。図２４の実施形態は、単一レーザと共に動作することができる。図２５Ａ及び２５Ｂは、上述のレーザダイオード、モデルNo.SDL-5601-V1について観察される基本波パターン３１０及び第２高調波パターン３２０を示す。観察される基本波及び第２高調波パターンは、図１−６に示す純粋な正弦波パターンと幾分異なる。しかしそれにも拘わらず、図２５Ａ及び２５Ｂに観察される波形は幾分圧縮された直角位相パターンを示す。４つの垂直線３３１、３３２、３３３、３３４は、基本波３１０又は第２高調波３２０のいずれかの１８０度の相対的位相シフト４つを同定し、それらは４つの別個の論理状態を生成し、ここに記載された“直角位相検出”の使用を容易化する。図２６Ａ及び２６Ｂは、図２５Ａ及び２５Ｂに示す場合に比して低駆動電流でダイオードレーザを動作させた時の、基本波４１０及び第２高調波４２０の第２の観察波形を示す。ここでも、４つの垂直線４３１−４３４は基本波又は第２高調波のいずれかの１８０度の相対的位相シフトを示し、それも“直角位相検出”を容易化する４つの別個の論理状態を生成する。図２７は、一般的に４００で示される光学的ピックアップアセンブリの好適な設計を示す。一組の整合レーザ４４０及び４４１が、光学的ピックアップ４００の上部４０１により保持されるハウジング４０５内に配置される。本発明のこの応用においては、レーザ４４０は送信レーザであり、レーザ４４１は受信レーザである。上述の整合レーザ４４０及び４４１、フォトダイオード４７０は、受信レーザ４４１内の変調及び合成出力ビームの時間依存性変化を測定するために配置される。レンズ４５０はハウジング４０５の下面にはめ込まれる。ディスク４９０は、好ましくはガラス又はポリマーの如き半透明の材料である。ディスク４９０は、ゲルマニウム（Ｇｅ）、テルル（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、硫黄（Ｓ）、銀（Ａｇ）又は亜鉛（Ｚｎ）などの位相変化媒体又は光吸収性材料のビットスポットを含む。ビット４８４（図２９に最も良く示す）はレーザビーム中の視位相変化を生じさせ、それは受信キャビティ内においてフォトディテクタ又は電流検知により検知されるパワー変化の形態で検出される。圧電スタック４９０上に振動針又はプローブ４８０が配置される。振動プローブ４８０は先端部４８１を有し、それは２５００平方ナノメートル又はそれ未満の断面積とすることができる。図２９に最も良く示される振動プローブ４８０は矢印４８２の方向に振動し、その先端部４８１は、個々のビット４８４が振動先端部４８１と送信レーザキャビティ４４０との間を通過する時に、逆反射されたレーザビームを変調する。振動先端部４８１は非常に高解像度を提供し、小さいスポットサイズを作り、半透明ディスク４９０上に非常に高い密度を提供する。図２７に示す実施形態は、振動プローブの組み合わせを示し、レーザフィードバック干渉計及び本発明の位相高調波デコンボルーションを利用し、ディスク４９０に保持される位相変調ビットの有無を検出する。図２７に示す光学的ピックアップ４００は、反射ビームを送信及び受信する単一のレーザキャビティと共に動作可能であり、若しくはＮ個のレーザ受信キャビティと共に使用可能であること理解される。好適な実施形態は２個の整合レーザを使用するが、それ以上の整合レーザ及び非整合レーザを使用することも可能であることが理解される。図２８は、フォトディテクタ又は電流検知のいずれかと共に単一レーザ４４０を使用し、且つ上述の高調波デコンボルーションを使用してディスク４９０上のビット４８４を検出するために本発明を使用する場合の概略図である。図２９は、プローブ４８０、半透明ディスク４９０及びビット４８４を詳細に示す。図３０は、振動プローブ４８０と共に使用され、半透明ディスク４９０が保持する位相変調ビットを検出する単一のダイオードレーザ５４０の概略図である。レンズ５５０は好適な実施形態において使用される。図３１は、整合レーザダイオード４４０及び４４１と共に使用される振動プローブ４８０の概略図であり、ダイオードレーザ４４０が送信レーザであり、ダイオードレーザ４４１が受信レーザである。整合ダイオードレーザの組４４０及び４４１は、半透明ディスク４９０上に保持される位相変調ビットを読取るために使用される。好ましくはレンズ５５０が使用される。図３２及び３３は、振動先端部４８１を使用して反射面６０の運動を検出し、逆反射したレーザビームを、それらがレーザ受信キャビティに入る以前に反射させ、変調するために使用する場合の本発明の概略図である。図３２の実施形態では、レーザ受信キャビティは単一のキャビティ５４０であり、図３３の実施形態では、整合レーザ４４０が送信器であり、受信キャビティはレーザ４４１である。図３４は駆動及び受信エレクトロニクスの更新バージョンであり、その以前のバージョンは図２１に示され、明細書中で一般的に説明された。上部の回路は駆動エレクトロニクスを示す。下部の回路は高調波デコンボルーションエレクトロニクスを示す。図３４に示す各構成要素は標準的であり、商業的に入手可能であり、比較的安価である。参考として、図示の“BB UAF 42”チップはバーブラウン（Burr−Brown）のユニバーサルアクティブフィルタである。３個の'741チップ、２個の5532チップ、及び単一の'441チップは標準的オペアンプである。74 LS163カウンタは、分周器として使用される。ECG3087は世界で入手可能なECGにより制作される光学的断路器チップである。デュアルプッシュプルアンプは、低インピーダンス負荷を駆動する高速、高電流バッファである。３個のLM393チップは各々がデュアル、高速比較器である。２個の74LS86チップは“ＸＯＲ”（排他的論理和）ゲートであり、位相検出に使用される。図３５、３６及び３７は、複数レーザ出力ビームの“バーニャ”使用の概略図である。図３５は、一つの代替例を示し、レーザ出力ビーム１、２、．．．ｎは全て実質的に同一波長であるが、相互に λ／８だけシフトしている。図３５、３６及び３７において、象限はＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとして示される。図３６は、一つの代替例を示し、各レーザの出力は異なる波長を有し、図３７はさらに第３の代替例を示し、それにおいては逆反射したビームが所定のパターン内で相互に相対的にシフトしているが、同一の波長を有する。図３５、３６及び３７に示す種々のバーニャパターンは、幾つのレーザを使用するかに応じて解像度を増加させる。例えば、出力ビーム間のシフトがλ／１６である２個のレーザの使用では、ファーフィールド動作において４０ナノメートルの解像度が得られる。シフトは、λ／１６、λ／８、λ／４、又はそれらのあらゆる組み合わせとすることができる。図２４は本発明の代替的形態の概略図であり、２つの整合レーザの出力ビームを変調するために使用される圧電スタックを示す。図２５Ａ及び２５Ｂは、ダイオードレーザの観察された基本波及び第２高調波パターンを示す。図２６Ａ及び２６Ｂは、図２５Ａ及び２５Ｂのパターンを生成するために使用する駆動電流と比較して低い駆動電流で動作するダイオードレーザの観察された基本波及び第２高調波パターンを概略的に示す。図２７は、本発明に従う光学的ピックアップアセンブリの断面図である。図２８は、単一レーザを使用し、振動針又はプローブを使用して半透明ディスク４９０上に記憶されたビットを検出する場合の概略図である。図２９は、振動プローブ及び半透明ディスク上に記憶されたビットの詳細を示す。図３０は、半透明ディスク上の位相変調ビットを検出するために使用する単一のダイオードレーザの概略図である。図３１は、半透明ディスク上に記憶された位相変調ビットを読取るために使用する一組の整合レーザの概略図である。図３２は、振動プローブと共に動作することにより、反射面の運動を検出するために使用する単一のレーザの概略図である。図３３は、振動プローブと共に動作することにより、反射性目標物の運動を検出するために使用する一組の整合レーザの概略図である。図３４は、駆動エレクトロニクス及び高調波デコンボルーションエレクトロニクスの概略図である。図３５は、本発明の“バーニャ”の態様の一つの形態の概略図であり、同一であるが相互にシフトした波長の複数のレーザ出力ビームを使用する。図３６は、本発明の他の“バーニャ”態様の概略図であり、各々のレーザ出力が異なる波長を有する。図３７は、本発明の他の“バーニャ”態様の概略図であり、実質的に同一であるが所定パターンで相互にシフトした波長を有する複数のレーザを使用する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．反射性目標面の位置を決定する装置において、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記目標面上に集束させる手段と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波を含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射した合成変調ビームを受信し、波ｆ₁及びｆ₂の基本波及び高調波を生成する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力ビームのパワーを測定する測定手段と、前記測定手段に接続され、波ｆ₁の基本波周波数及び波ｆ₂の高調波のうちの選択された一つとをフィルタリングし、且つ、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調された合成出力ビームの測定パワー中の時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得るデコンボルーション手段と、を備える装置。２．前記高調波は第２高調波であり、ｆ₁とｆ₂の周波数比は２対１である請求項１に記載の装置。３．前記可干渉光の出力ビームの波長はλであり、前記波ｆ₁の基本波の位相又は波ｆ₂の前記第２高調波の位相のいずれかは基準信号に対してλ毎に１８０度４回変化し、前記デコンボルーション手段は、前記測定手段に接続され、前記基本波又は前記第２高調波のλ／４毎に前記位相変化を検出し、前記直角位相情報及び振幅情報を使用して前記目標の位置情報を得る直角位相検出手段を備える請求項１に記載の装置。４．λ毎に生じる反復可能なパターンを有する前記基本波及び第２高調波間でλ 毎に４つの別個の位相論理状態が生じ、前記直角位相検出手段は前記測定パワーの各時間依存性変化について別個の位相論理状態を記憶し、前記装置は、２以上の連続した測定間の前記別個の位相論理状態を比較し、前記目標の方向及び速度を決定する手段を備える請求項３に記載の装置。５．波ｆ₁及びｆ₂は、位相φＳ₁及びφＳ₂を有する電子的変調信号Ｓ₁及びＳ₂により生成される光学的波であり、位相φ２Ｓ₂を有する基準信号２Ｓ₂が常に生成されており、前記合成変調出力ビームのパワーを測定する手段は、ｆ₁の基本波に対応し位相がφＲ₁である第１成分Ｒ₁と、ｆ₂の第２高調波に対応し位相がφ２Ｒ₂である第２成分２Ｒ₂とを有する出力信号を生成するフォトダイオードであり、前記直角位相検出手段は、φＲ₁−φＳ₁を比較し、φ２Ｒ₂−φ２Ｓ₂を比較する比較手段を有し、φＲ₁−φＳ₁又はφ２Ｒ₂−φ２Ｓ₂のいずれかはλ／４毎に１８０度変化する請求項１に記載の装置。６．前記安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段は、２つの整合レーザのうちの一つであり、前記受信レーザキャビティ手段は２つの整合レーザのもう一つである請求項１に記載の装置。７．前記２つの整合レーザはダイオードレーザである請求項６に記載の装置。８．ｆ₁の周波数はｆ₂の周波数に等しい請求項１に記載の装置。９．反射性目標面の位置を決定する方法において、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する工程と、前記レーザ出力ビームを前記目標面上に集束させる工程と、周波数ｆ₁の第１波及び周波数ｆ₂の第２波を含む合成変調ビームパターンを前記レーザ出力ビーム上に生じさせる工程と、前記合成変調ビームの一部分を前記目標面から反射させる工程と、受信レーザキャビティ内の前記合成変調ビームの前記反射部分を受信し、ｆ₁ 及びｆ₂の基本波及び高調波を生成する工程と、前記受信レーザキャビティの前記合成変調出力ビームのパワーを測定する工程と、波ｆ₁の基本波と波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ内の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得る工程と、を備える方法。１０．前記レーザ出力ビームの波長はλであり、前記選択された高調波は第２高調波であり、波ｆ₁の前記基本波の位相又は波ｆ₂の前記第２高調波の位相のいずれかは基準信号に対してλ毎に１８０度４回変化し、前記方法はさらに、前記ｆ₁の基本波又は前記ｆ₂の第２高調波のいずれかの前記１８０度の位相変化を検出し、前記１８０度の位相変化情報及び振幅情報を使用して前記目標の位置情報を得る工程を備える請求項９に記載の方法。１１．前記ｆ₁の基本波及び前記ｆ₂の高調波の間にλ毎に４つの別個の位相論理状態が生じ、前記方法は、前記測定パワーの各時間依存性変化について別個の位相論理状態を記憶する工程と、２以上の連続的測定間で前記別個の位相論理状態を比較し、前記目標の運動の方向及び速度を決定する工程と、を備える請求項１０に記載の方法。１２．データディスクからディジタル情報を読取るのに使用する光学的コード読取装置であって、前記情報の各ビットが前記ディスクの選択された記憶位置に、前記ディスク面の閾値深さを有する窪み、又は窪みが無いこと、若しくは位相変調物質のスポットとして記憶される装置において、前記ディスクを回転のｚ軸周りに支持し且つ移動させ、前記ディスクをｘ−ｙ平面内で選択された位置まで平行移動させる可動ステージ手段と、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記データディスク上に集束させる手段と、周波数ｆ₁の第１の基本波周波数波と周波数ｆ₂の第２波とを含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射された合成変調ビームを受信する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力ビームのパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、前記合成変調ビームの成分をフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の選択されたビット記憶位置に記憶されたビットを決定するデコンボルーション手段と、を備える装置。１３．前記偶数の高調波は第２高調波であり、ｆ₁のｆ₂に対する周波数比は２対１である請求項１２に記載の装置。１４．ｆ₁の周波数はｆ₂の周波数と等しく、前記偶数の高調波は第２高調波である請求項１２に記載の装置。１５．前記可干渉光の出力ビーム波長はλであり、波ｆ₁の前記基本波の位相又は波ｆ₂の前記第２高調波の位相のいずれかは基準信号に対してλ毎に１８０度４回変化し、前記デコンボルーション手段は、前記測定手段に接続され、前記基本波又は前記第２高調波のいずれかのλ／４毎に前記位相変化を検出し、前記直角位相情報及び振幅情報を使用して選択された記憶ビットを決定する直角位相検出手段を備える請求項１２に記載の装置。１６．前記安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段は、２つの整合レーザの一つからなり、前記受信レーザキャビティ手段は２つの整合レーザの２つ目からなる請求項１２に記載の装置。１７．前記出力ビームを前記目標へ送る第１光ファイバ手段と、前記反射された合成変調ビームを前記ディスクから前記２つ目の整合レーザへ送る第２光ファイバ手段と、を備える請求項１６に記載の装置。１８．前記整合レーザはダイオードレーザである請求項１６に記載の装置。１９．多層積層データディスクからディジタル情報を読取るのに使用する光学的コード読取装置であって、前記各層は光学的に半透明であり、前記情報の各ビットが前記積層ディスクの各層の選択された記憶位置に、前記積層ディスクの各層の面の閾値深さを有する窪み、又は窪みが無いこと、若しくは位相変調物質のスポットとして記憶される装置において、前記積層ディスクを回転のｚ軸周りに支持し且つ移動させ、前記ディスクをｘ −ｙ平面内で選択された位置まで平行移動させ、前記ディスクを前記回転のｚ軸に沿って平行移動させる可動ステージ手段と、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記積層データディスクの前記層の選択された一つの上に集束させる手段と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波とを含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射された合成変調ビームを受信し、ｆ₁及びｆ₂の波の基本波及び第２高調波を生成する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力ビームのパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、前記波ｆ₁の基本波周波数及び波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記積層ディスクの選択された層上の各ビット記憶位置の選択された記憶ビットを決定するデコンボルーション手段と、を備える装置。２０．前記偶数の高調波は第２高調波であり、ｆ₁のｆ₂に対する周波数比は２対１である請求項１９に記載の装置。２１．ｆ₁の周波数はｆ₂の周波数と等しく、前記偶数の高調波は第２高調波である請求項１９に記載の装置。２２．前記可干渉光の出力ビーム波長はλであり、波ｆ₁の前記基本波の位相又は波ｆ₂の前記第２高調波の位相のいずれかは基準信号に対してλ毎に１８０度４回変化し、前記デコンボルーション手段は、前記測定手段に接続され、前記基本波又は前記第２高調波のいずれかのλ／４毎に前記位相変化を検出し、前記直角位相情報及び振幅情報を使用して選択された記憶ビットを決定する直角位相検出手段を備える請求項１９に記載の装置。２３．前記安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段は２つの整合レーザの一つからなり、前記受信レーザキャビティ手段は２つの整合レーザの２つ目からなる請求項１９に記載の装置。２４．前記整合レーザはダイオードレーザである請求項２３に記載の装置。２５．前記出力ビームを前記目標へ送る第１光ファイバ手段と、前記反射された合成変調ビームを前記ディスクから前記２つ目の整合レーザへ送る第２光ファイバ手段と、を備える請求項１９に記載の装置。２６．データディスクからディジタル情報を読取るのに使用する光学的コード読取装置であって、前記情報の複数のビットが前記ディスクの選択された記憶位置に、複数の深さのうちの一つを有する前記ディスク面上のピット、又は窪みが無いこととして記憶される装置において、前記ディスクを回転のｚ軸周りに支持し且つ移動させ、前記ディスクをｘ−ｙ平面内で選択された位置まで平行移動させる可動ステージ手段と、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する第１レーザと、前記出力ビームを前記データディスク上に集束させる手段と、前記第１レーザと整合し、前記ディスクから反射されたビームを受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２レーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の選択された記憶位置に記憶されたビットを決定する手段と、を備える装置。２７．前記第１及び第２レーザはモノリシックダイオードレーザであり、前記装置は、前記第１レーザと、前記出力ビームのパワーを測定する手段との間に配置された光ブロック手段を備える請求項２６に記載の装置。２８．周波数ｆ₁の第１基本波周波数波と周波数ｆ₂の第２波とを含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記測定手段に接続され、前記合成変調ビームの成分をフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の選択された記憶位置に記憶されたビットを決定するデコンボルーション手段と、を備える請求項２６に記載の装置。２９．前記出力ビーム上に変調振幅パターンを生じさせて前記出力ビームの可干渉性距離を減少させ、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調振幅出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の選択された記憶位置に記憶されたビットを決定するビーム振幅変調手段を備える請求項２６に記載の装置。３０．データディスクからディジタル情報を読取るのに使用する光学的コード読取装置であって、前記情報の各ビットが前記ディスクの選択された記憶位置に、閾値深さを有する前記ディスクの面の窪み、又は窪みが無いこと、若しくは位相変調物質のスポットとして記憶される装置において、前記ディスクを回転のｚ軸周りに支持し且つ移動させ、前記ディスクをｘ−ｙ平面内で選択された位置まで平行移動させる可動ステージ手段と、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する第１レーザと、前記出力ビームを前記データディスク上に集束させる手段と、前記第１レーザと整合し、前記ディスクから反射されたビームを受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２レーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の各記憶位置に記憶された選択されたビットを決定する手段と、を備える装置。３１．前記第１及び第２レーザはモノリシックダイオードレーザであり、前記装置は、前記第１レーザと、前記出力ビームのパワーを測定する手段との間に配置された光ブロック手段を備える請求項３０に記載の装置。３２．前記出力ビームを前記データディスクへ送る第１光ファイバ手段と、前記反射されたビームを前記２つ目の整合レーザへ送る第２光ファイバ手段と、を備える請求項３０に記載の装置。３３．反射性目標面の位置を決定する装置において、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する、２つの整合レーザのうちの第１のレーザと、前記出力ビームを前記目標面上に集束させる手段と、前記目標から反射された前記出力ビームの一部分を受信する受信レーザキャビティ手段を形成する、２つの整合レーザのうちの第２のレーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得る手段と、を備える装置。３４．前記出力ビームを前記第１レーザから前記目標へ送る第１光ファイバ手段と、前記出力ビームの前記反射した部分を前記目標から前記第２整合レーザへ送る第２光ファイバ手段と、を備える請求項３３に記載の装置。３５．前記第１整合レーザと、前記受信キャビティの前記出力ビームのパワーを測定する手段との間に配置された光ブロック手段を備える請求項３３に記載の装置。３６．反射性目標面の位置を決定する装置であって、ｍ個とｎ個の整合レーザのアレイを使用して変調ビームを送受信する装置において、可干渉光の安定的な共振第１出力ビームを生成するｍ個の整合レーザの第１アレイと、周波数ｆ₁からｆ_mの変調ビームパターンを前記出力ビームの第１アレイ上に生じさせるビーム変調手段と、前記ｍ個の変調ビームパターンの第１アレイを前記目標面上に集束させる手段と、前記目標から反射されたｍ個の変調ビームパターンの前記反射された第１アレイを受信する受信キャビティを形成し、前記ｍ個の変調ビームパターンの第１アレイの基本波及び高調波を発生するｎ個の整合レーザの第２アレイと、前記ｎ個の受信キャビティの出力ビームのパワーを測定する手段と、前記各測定手段に接続され、波ｆ₁−ｆ_mの一つの選択された基本波周波数及び波ｆ₂−ｆ_mの一つの波の高調波の一つをフィルタリングし、前記各受信キャビティの前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得るデコンボルーション手段と、を備える装置。３７．第１及び第２ステーション間で情報を送信する装置において、前記第１ステーションに配置された第１の２つの整合レーザと、前記第２ステーションに配置された第２の２つの整合レーザと、前記２つの整合レーザを接続する光ファイバケーブル手段と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波を含む前記第１レーザの出力ビームを変調する第１ビーム変調手段と、前記光ファイバケーブル手段を通じて前記第１レーザから変調出力ビームを受信した時に前記第２の整合レーザの出力パワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、波ｆ₁の基本波周波数と波ｆ₂の高調波の選択された一つとをフィルタリングし、前記第２整合レーザキャビティ手段内の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して、送信されている情報を読み取るデコンボルーション手段と、を備える装置。３８．前記高調波は第２高調波であり、ｆ₁とｆ₂の周波数比は２対１である請求項３７に記載の装置。３９．光学的コード読取り装置と光学的データディスクを備えるシステムにおいて、前記光学的コード読取り装置は、データディスクからディジタル情報を読取るのに使用され、前記情報の各ビットが前記ディスクの選択された記憶位置に、前記ディスク面の閾値深さを有する窪み、又は窪みが無いこととして記憶され、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記データディスク上に集束させる手段と、周波数ｆ₁の第１の基本波周波数波と周波数ｆ₂の第２波とを含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射された合成変調ビームを受信する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調出力ビームのパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、前記波ｆ₁の基本波周波数と波ｆ₂の高調波の選択された一つとをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の選択されたビット記憶位置に記憶されたビットを決定するデコンボルーション手段と、を備え、前記ディスクに形成される前記窪みは１００ナノメートル未満の深さであるシステム。４０．光学的コード読取り装置と光学的データディスクを備えるシステムにおいて、前記光学的コード読取り装置は、データディスクからディジタル情報を読取るのに使用され、前記情報の各ビットが前記ディスクの選択された記憶位置に、前記ディスク面の閾値深さを有する窪み、又は窪みが無いこととして記憶され、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する第１レーザと、前記出力ビームを前記データディスク上に集束させる手段と、前記第１レーザと整合し、前記ディスクから反射されたビームを受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２レーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ディスク上の選択されたビット記憶位置に記憶されたビットを決定する手段と、を備え、前記ディスクに形成される前記窪みは１００ナノメートル未満の深さであるシステム。４１．本体と、前記本体により保持され、音波に応答して振動するダイヤフラムと、前記振動するダイヤフラムの運動に追従する手段と、を備え、前記追従手段は、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する第１の２つの整合レーザと、前記目標面上に前記出力ビーム集束させる手段と、前記目標から反射された前記出力ビームの一部分を受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２の２つの整合レーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ダイヤフラムの位置情報を得る手段と、を備えるマイクロフォン。４２．第１波周波数ｆ₁と第２波周波数ｆ₂を含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせ、前記受信レーザキャビティ手段内で波ｆ₁及びｆ₂の基本波及び高調波を生成するビーム変調手段と、前記測定手段に接続され、前記波ｆ₁の基本波周波数と波ｆ₂の高調波の選択された一つとをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記ダイヤフラムの位置情報を得るデコンボルーション手段と、を備える請求項４１に記載のマイクロフォン。４３．第１及び第２のモノリシック整合ダイオードレーザと、第１及び第２の整合レーザの出力を測定するフォトダイオード手段と、前記整合レーザの一つと前記フォトダイオード手段との間に配置され、前記第１の整合レーザからの出力が前記フォトダイオード手段に到達することを防止する光ブロック手段と、を備えるシステム。４４．光透過媒体の屈折率を検知する装置において、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する第１の２つの整合レーザと、前記出力ビームを前記媒体に透過させる手段と、前記媒体を通過した前記出力ビームの一部分を受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２の２つの整合レーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記媒体の屈折率変化を得る手段と、を備える装置。４５．光透過媒体の屈折率を検知する装置において、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記媒体に透過させる手段と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波を含む合成変調ビームパターンを出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記透過した合成変調ビームを受信し、波ｆ₁及びｆ₂の基本波及び高調波を生成する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力ビームのパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、波ｆ₁の基本波周波数及び波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記媒体の屈折率変化を得る手段と、を備える装置。４６．前記安定的な共振出力ビームを生成する手段及び前記受信レーザキャビティ手段は単一のレーザを有する請求項４５に記載の装置。４７．光ファイバケーブルの長さの変化を検知する装置において、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記光ファイバケーブル内に案内する手段と、前記出力ビームを前記光ファイバケーブルへ反射させて戻す手段と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波を含む合成変調ビームパターンを出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射された合成変調ビームを受信し、波ｆ₁及びｆ₂の基本波及び高調波を生成する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力ビームのパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、波ｆ₁の基本波周波数及び波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記光ファイバケーブルの長さの変化を得る手段と、を備える装置。４８．第１及び第２の端部を有する光ファイバケーブルの長さの変化を検知する装置において、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する第１の２つの整合レーザと、前記出力ビームを前記光ファイバケーブルの第１端部内へ案内する手段と、前記出力ビームを前記光ファイバケーブルの第２端部から第２レーザへ案内する手段と、前記出力ビームを受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２の２つの整合レーザと、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームのパワーを測定する手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記出力ビームの測定されたパワーの時間依存性変化を使用して前記光ファイバケーブルの長さの変化を得る手段と、を備える装置。４９．反射性目標面の位置を決定する装置において、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、前記出力ビームを前記目標面上に集束させる手段と、前記出力ビーム上に変調ビーム振幅パターンを生じさせ、前記出力ビームの可干渉性距離を減少させる手段と、前記反射された変調ビームを受信する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記変調出力ビームのパワーを測定し、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調振幅出力ビームの測定されたパワーの時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得る手段と、を備える装置。５０．前記安定的な共振出力ビームを生成する手段及び前記受信レーザキャビティ手段は単一のレーザを有する請求項４９に記載の装置。５１．前記安定的な共振出力ビームを生成する手段は２つの整合レーザの一つ目からなり、前記受信レーザキャビティ手段は２つの整合レーザの２つ目からなる請求項４９に記載の装置。５２．反射性目標面の位置を決定する装置において、可干渉光の安定的な共振出力ビームを生成する第１の２つのダイオードレーザと、前記出力ビームを電子的に変調する手段と、前記出力ビームを前記目標面上に向ける手段と、前記目標から反射された前記出力ビームの一部分を受信する受信レーザキャビティ手段を形成する第２の２つのダイオードレーザと、前記受信ダイオードレーザのインピーダンスを測定する手段と、前記受信ダイオードレーザの測定インピーダンスの時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得る手段と、を備える装置。５３．半透明材料を通過し、反射面により反射され、前記半透明材料を通って受信キャビティに戻るレーザ出力ビームを使用して、前記半透明材料により前記反射ビームに生じる位相シフトを測定する装置において、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波を含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射された合成変調ビームを受信し、ｆ₁及びｆ₂の基本波及び高調波を生成する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力のパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、波ｆ₁の基本波周波数及び波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して、前記半透明材料により前記反射ビームに生じる位相シフト情報を得る手段と、を備える装置。５４．反射性目標面の位置を決定する装置において、可干渉光の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する手段と、１以上の圧電アクチュエータ上に配置された１以上のダイオードレーザを有し、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波を含む合成変調ビームパターンを前記出力ビーム上に生じさせるビーム変調手段と、前記反射された合成変調ビームを受信し、ｆ₁及びｆ₂の基本波及び高調波を生成する受信レーザキャビティ手段と、前記受信レーザキャビティ手段の前記合成変調出力のパワーを測定する手段と、前記測定手段に接続され、波ｆ₁の基本波周波数及び波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して、前記半透明材料により前記反射ビームに生じる位相シフト情報を得る手段と、を備える装置。５５．前記ビーム変調手段は、１以上の圧電アクチュエータ上に配置された１以上のダイオードレーザを有する請求項５４に記載の装置。５６．反射性目標面の位置を決定する方法において、可干渉光のｎ個の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する工程と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波とを含む合成変調ビームパターンを前記各レーザ出力ビーム上に生じさせる工程と、前記目標面から前記合成変調ビームの一部分を逆反射させる工程と、ｎ個の受信レーザキャビティ内で前記合成変調ビームの前記逆反射した部分を受信し、基本波及び高調波ｆ₁及びｆ₂を生成する工程と、前記受信レーザキャビティの前記合成変調出力ビームのパワーを測定する工程と、波ｆ₁の基本波周波数及び／又は波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して前記目標の位置情報を得る工程と、を備える方法。５７．ｎ個のレーザ出力ビームが生成され、前記逆反射ビームは所定のパターンで相互に相対的にシフトしている請求項５６に記載の方法。５８．ｎ個のレーザ出力ビームが生成され、前記各出力ビームの波長はλであり、前記逆反射ビームは相互に相対的にλ／１６、λ／８、λ／４又はそれらのあらゆる組み合わせだけシフトしている請求項５７に記載の方法。５９．ｎ個のレーザ出力ビームが生成され、前記各出力ビームの波長は異なる請求項５６に記載の方法。６０．半透明材料を通過し、反射面により反射され、前記半透明材料を通ってｎ個のレーザ受信キャビティに戻るｎ個のレーザ出力ビームを使用し、前記半透明材料により前記反射ビームに生じる位相シフトを測定する方法において、可干渉光のｎ個の安定的な共振レーザ出力ビームを生成する工程と、周波数ｆ₁の第１波と周波数ｆ₂の第２波とを含む合成変調ビームパターンを前記各レーザ出力ビーム上に生じさせる工程と、前記ビームを半透明材料に通過させる工程と、前記目標面から前記合成変調ビームの一部分を逆反射させる工程と、ｎ個の受信レーザキャビティ内で前記合成変調ビームの前記逆反射した部分を受信し、基本波及び高調波ｆ₁及びｆ₂を生成する工程と、前記受信レーザキャビティの前記合成変調出力ビームのパワーを測定する工程と、波ｆ₁の基本波周波数及び／又は波ｆ₂の高調波の選択された一つをフィルタリングし、前記受信レーザキャビティ手段内の前記変調合成出力ビームの測定パワーの時間依存性変化を使用して、前記半透明材料により前記反射ビームに生じる位相シフト情報を得る工程と、を備える方法。６１．ｎ個のレーザ出力ビームが生成され、前記逆反射ビームは所定のパターンで相互に相対的にシフトしている請求項６０に記載の方法。６２．ｎ個のレーザ出力ビームが生成され、各々の前記出力ビームの波長はλであり、前記逆反射ビームは相互に相対的にλ／１６、λ／８、λ／４又はそれらのあらゆる組み合わせだけシフトしている請求項６１に記載の方法。６３．ｎ個のレーザ出力ビームが生成され、前記各出力ビームの波長は異なる請求項６０に記載の方法。６４．前記ビーム変調手段は、狭チャンネル位相変調器である請求項６２に記載の装置。６５．前記ビーム変調手段は振動針を有する請求項６２に記載の装置。６６．前記出力ビームを前記データディスク上に集束させるビーム集束手段を備える請求項６２に記載の装置。６７．前記振動針のための保護ハウジングを備える請求項６２に記載の装置。６８．前記振動針が配置される１以上の圧電アクチュエータを備える請求項６７に記載の装置。６９．第１及び第２の整合レーザを使用し、前記第１の整合レーザは前記レーザ出力ビームを出射し、前記第２の整合レーザは前記受信レーザキャビティとして使用される請求項６２に記載の装置。７０．第１及び第２の整合レーザを使用し、前記第１の整合レーザは前記レーザ出力ビームを出射し、前記第２の整合レーザは前記受信レーザキャビティとして使用される請求項６４に記載の装置。７１．前記第１の整合レーザの出力の位相変調を含む請求項６９に記載の装置。