JPS58169004A - 大気中での高精度干渉測長法 - Google Patents
大気中での高精度干渉測長法Info
- Publication number
- JPS58169004A JPS58169004A JP57052649A JP5264982A JPS58169004A JP S58169004 A JPS58169004 A JP S58169004A JP 57052649 A JP57052649 A JP 57052649A JP 5264982 A JP5264982 A JP 5264982A JP S58169004 A JPS58169004 A JP S58169004A
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- Japan
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- wavelength
- inputted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
- G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大気中での高精度干渉測長法に関し、より詳
しくは、副長寸法を媒質としての空気の屈折率の影響を
受けない値として高精ｆＫ掬定する方法に関するもので
ある。
しくは、副長寸法を媒質としての空気の屈折率の影響を
受けない値として高精ｆＫ掬定する方法に関するもので
ある。
従来、マイケルソン干渉計による干渉測長の原理に基づ
いて、 ２ｎＬ−講λ ｓ：媒質（空気）の位相屈折率 Ｌ ： ＃Ｉ長寸法 傷：干渉縞次数 λ：光の波長 として表わされる式における干渉縞次数集を測定し、そ
れによって寸法りが測定されている。しかるに、上記寸
法りを定めるために用いる屈折率負は、別個に設は九真
空干渉針等により測定され、あるいは空気の圧力、気温
等の測定結果に基づいて分散式から求められているため
、屈折率を求める光路と現実に測定を行う場所が異なり
、たとえ測定場所としての部屋の空気を一定の状態とし
ても、上記測定場所における屈折率を精度良く求めるこ
とができない。
いて、 ２ｎＬ−講λ ｓ：媒質（空気）の位相屈折率 Ｌ ： ＃Ｉ長寸法 傷：干渉縞次数 λ：光の波長 として表わされる式における干渉縞次数集を測定し、そ
れによって寸法りが測定されている。しかるに、上記寸
法りを定めるために用いる屈折率負は、別個に設は九真
空干渉針等により測定され、あるいは空気の圧力、気温
等の測定結果に基づいて分散式から求められているため
、屈折率を求める光路と現実に測定を行う場所が異なり
、たとえ測定場所としての部屋の空気を一定の状態とし
ても、上記測定場所における屈折率を精度良く求めるこ
とができない。
本発明は、このような問題を解決するためＫなされたも
ので、干渉計による測長を、光の媒質としての空気の屈
折率を含ま１に％Ａ演算によって求めることによ）、そ
の測定値のＰＩＩ＆を向上できるようＫし丸方法を提供
しようとするものである。
ので、干渉計による測長を、光の媒質としての空気の屈
折率を含ま１に％Ａ演算によって求めることによ）、そ
の測定値のＰＩＩ＆を向上できるようＫし丸方法を提供
しようとするものである。
上記目的を達成する丸め、本発明の大気中での高精度測
長法は、波長１＆とそれよシも少し小さい波長λ倉の光
束をそれらの光軸をそろえて干渉計に１１ １、八射し、上記一対の波長の合成波長の光束による１
１；。
長法は、波長１＆とそれよシも少し小さい波長λ倉の光
束をそれらの光軸をそろえて干渉計に１１ １、八射し、上記一対の波長の合成波長の光束による１
１；。
ない値として求めることを特徴とするものである。
以下に本発明の方法の原理を説明する。
波長Ｊ１の光束の干渉は、
２ ｓ＊ Ｌ ＝ １１１＋λ１・ｅ・（１）ｓｌ：空
気の位相屈折率 鴬１：干渉縞次数 として表わされ、また波長λ１とそれよ）も少し小さい
波長コ！の光束を、それらの光軸をそろえて干渉針に入
射した場合における干渉は、本発明者が先に提案した［
群屈折率の高精度測定方法」（％顯昭５６−１８６５９
９号）により高精度測定が可能な群屈折率〜を用いて、 ２３ＩｇＬ＝町λ１ ・・・（２）鴬、：干渉縞
次数 として表わされる。さらに、一般に、 情ある。これらの（１）〜（３）式から寸法りは、とし
て、空気の屈折率を含まない形で表わされるため、・士
法りを空気の屈折率の影響を受けない値、即ち空気の屈
折率の変化を自動的に補正した高精 １度な値として
得ることができる。
気の位相屈折率 鴬１：干渉縞次数 として表わされ、また波長λ１とそれよ）も少し小さい
波長コ！の光束を、それらの光軸をそろえて干渉針に入
射した場合における干渉は、本発明者が先に提案した［
群屈折率の高精度測定方法」（％顯昭５６−１８６５９
９号）により高精度測定が可能な群屈折率〜を用いて、 ２３ＩｇＬ＝町λ１ ・・・（２）鴬、：干渉縞
次数 として表わされる。さらに、一般に、 情ある。これらの（１）〜（３）式から寸法りは、とし
て、空気の屈折率を含まない形で表わされるため、・士
法りを空気の屈折率の影響を受けない値、即ち空気の屈
折率の変化を自動的に補正した高精 １度な値として
得ることができる。
上記原理に基づｂて寸法ＩＩ’移動鏡の変位量）を求め
るＫは、波長】凰とそれよシも少し小さい波長λ２の光
束を光軸をそろえて干渉針に入射し、それらの光束をビ
ームスプリッタ−によシ異なる光路を通る二つの光束に
分離した妖再び光軸をそろえて合成し、上記光路の一方
における移動値を変化させてその光路長を増減しえ場合
における上記合成光束中の合成波長の光束及び波長Ｊｌ
の光束の° 、ニー−１ ｓｌ量を媒質としての大気の屈折率を含まない演算によ
）求めるようにすればよい。
るＫは、波長】凰とそれよシも少し小さい波長λ２の光
束を光軸をそろえて干渉針に入射し、それらの光束をビ
ームスプリッタ−によシ異なる光路を通る二つの光束に
分離した妖再び光軸をそろえて合成し、上記光路の一方
における移動値を変化させてその光路長を増減しえ場合
における上記合成光束中の合成波長の光束及び波長Ｊｌ
の光束の° 、ニー−１ ｓｌ量を媒質としての大気の屈折率を含まない演算によ
）求めるようにすればよい。
第７図は上記原ｆＭＫ基づいて測長を行う干渉針を示す
ものである。同図の干渉計においては、波長λ凰のレー
ザ光＃ｉｌ及び波長λ怠のレーザ光源２を備え、これら
の光源からのレーザ光はノ）−フミラー等からなるビー
ム混合器３において混合される。
ものである。同図の干渉計においては、波長λ凰のレー
ザ光＃ｉｌ及び波長λ怠のレーザ光源２を備え、これら
の光源からのレーザ光はノ）−フミラー等からなるビー
ム混合器３において混合される。
上記レーザ光源１．２としては、例えば０．６３３ Ｐ
駕Ｈ，−Ｎ、レーザと０．６１２ Ｐｌｌｌ Ｈａ −
Ｎａミレーを用い、あるいは０．５１４５声ｔ＊ Ａｒ
イオンレーザと０．４８８ Ｐｍ Ａｒイオンレーザを
用いることができ、さらに色素レープなどの一波長同時
発振レーザを用いることもで色る。
駕Ｈ，−Ｎ、レーザと０．６１２ Ｐｌｌｌ Ｈａ −
Ｎａミレーを用い、あるいは０．５１４５声ｔ＊ Ａｒ
イオンレーザと０．４８８ Ｐｍ Ａｒイオンレーザを
用いることができ、さらに色素レープなどの一波長同時
発振レーザを用いることもで色る。
これらの光源からのレーザ光は、光軸をそろえて干渉計
に入射され、即ちコリメータ４を経てノ・−フミラー郷
からなるビームスプリッタ−５に投射され、ここで可変
形光路増倍器６に向う反射光と、固定形光路増倍器７に
向う透過光に分割される。これらの光路増倍器６，７は
、移動鋺６ｇと固定鏡６ｂあるいは固定鏡７ａ、７６同
士の対向によシ構’＊され、入射した光をそれらの鏡の
間での多数回の反射と反射ｆｌＡ６ｃ、７ｅＫおける反
射の後、入射光路から射出し、それＫより光路をＭ倍（
図示の装置においてＶｉＭ＝５）Ｋ増倍するように機能
するものである。上記可変形光路増倍器６においては、
移動鏡６ｃＬを変位させることＫよシ、その変位りを２
Ｍ倍にすることができ、従って仁の増倍器６を用い九場
合には、上記（４）式は、 として表わされることになる。上記光路増倍器６゜７か
らの射出光は、それぞれもとの光路を戻ってビームスプ
リッタ−５に入り、このビームスプリッタ−５を透過ま
九は反射して光軸が一致し７ｖ、後、さらに他のビーム
スプリッタ−８により反射光と透過光に分けられる１反
射光は、波長λ、の光束の一人□射される。即ち、上記
反射光は検出器１１に入射１．１”７゜ ｉ −’ｔことＫよりコントラストを強めた後、位相ロック
１５に入力して４００倍され丸状態で干渉縞の位相を固
定し、その徒外部から基準となる目盛線信号Ｓを入力さ
せたゲー） １６を通して干渉縞次数１１４５ Ｋ応じ
良信号が出力され、それが次段のカラ／ター１７でカウ
ントされる。これと並行して、上記透過光は、波長λｌ
のみの光束を透過させるフィルター２１を通して検出器
２２に入力され、波長】ｌの光束による干渉縞が検出さ
れ、それが増幅器２３で増幅された後、位相ロック２４
に入力して、１００倍された状態で干渉縞の位相が固定
され、前記目盛線信号Ｓで制御されるゲート５を通して
干渉縞次数ＩＩｌ＆ＩＫ応じた信号が出力され、それが
次段のカウンター発明によれば、極めて簡単な手段によ
って容易に測長を行うことができ、しかもその欄長寸法
は媒質としての大気の屈折率を含まない演算によ）求め
られるので、媒質における屈折率の肇化に拘らず、それ
を自動的に補正して高精度なものとして得ることができ
る。
に入射され、即ちコリメータ４を経てノ・−フミラー郷
からなるビームスプリッタ−５に投射され、ここで可変
形光路増倍器６に向う反射光と、固定形光路増倍器７に
向う透過光に分割される。これらの光路増倍器６，７は
、移動鋺６ｇと固定鏡６ｂあるいは固定鏡７ａ、７６同
士の対向によシ構’＊され、入射した光をそれらの鏡の
間での多数回の反射と反射ｆｌＡ６ｃ、７ｅＫおける反
射の後、入射光路から射出し、それＫより光路をＭ倍（
図示の装置においてＶｉＭ＝５）Ｋ増倍するように機能
するものである。上記可変形光路増倍器６においては、
移動鏡６ｃＬを変位させることＫよシ、その変位りを２
Ｍ倍にすることができ、従って仁の増倍器６を用い九場
合には、上記（４）式は、 として表わされることになる。上記光路増倍器６゜７か
らの射出光は、それぞれもとの光路を戻ってビームスプ
リッタ−５に入り、このビームスプリッタ−５を透過ま
九は反射して光軸が一致し７ｖ、後、さらに他のビーム
スプリッタ−８により反射光と透過光に分けられる１反
射光は、波長λ、の光束の一人□射される。即ち、上記
反射光は検出器１１に入射１．１”７゜ ｉ −’ｔことＫよりコントラストを強めた後、位相ロック
１５に入力して４００倍され丸状態で干渉縞の位相を固
定し、その徒外部から基準となる目盛線信号Ｓを入力さ
せたゲー） １６を通して干渉縞次数１１４５ Ｋ応じ
良信号が出力され、それが次段のカラ／ター１７でカウ
ントされる。これと並行して、上記透過光は、波長λｌ
のみの光束を透過させるフィルター２１を通して検出器
２２に入力され、波長】ｌの光束による干渉縞が検出さ
れ、それが増幅器２３で増幅された後、位相ロック２４
に入力して、１００倍された状態で干渉縞の位相が固定
され、前記目盛線信号Ｓで制御されるゲート５を通して
干渉縞次数ＩＩｌ＆ＩＫ応じた信号が出力され、それが
次段のカウンター発明によれば、極めて簡単な手段によ
って容易に測長を行うことができ、しかもその欄長寸法
は媒質としての大気の屈折率を含まない演算によ）求め
られるので、媒質における屈折率の肇化に拘らず、それ
を自動的に補正して高精度なものとして得ることができ
る。
指定代理人
Claims (1)
- １、 波長Ｊ、とそれよりも少し小さい波長λ雪の光束
をそれらの光軸をそろえて干渉計に入射し、上（一対の
波長の合成波長の光束による干渉縞次数と、上記一方の
波長の光束による干渉縞次数とを千れぞれ検出し、それ
らの干渉縞次数に基づいて、移動鏡の変位量として与え
られる測長寸法を媒質としての大気の屈折率の影響を受
けない値として求めることを特徴とする大気中での１１
１ｉ？１１度干渉側長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052649A JPS58169004A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 大気中での高精度干渉測長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57052649A JPS58169004A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 大気中での高精度干渉測長法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169004A true JPS58169004A (ja) | 1983-10-05 |
| JPS635682B2 JPS635682B2 (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=12920692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57052649A Granted JPS58169004A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 大気中での高精度干渉測長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169004A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61247901A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 干渉計における位相差検出方法 |
| JPS6232305A (ja) * | 1985-08-03 | 1987-02-12 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 高精度干渉計装置 |
| JPH0198902A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-17 | Res Dev Corp Of Japan | 光波干渉測長装置 |
| EP0408747A1 (en) * | 1988-02-19 | 1991-01-23 | Kitamura Machinery Co., Ltd. | Length measuring method by using laser beams |
| JPH04326005A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Res Dev Corp Of Japan | 真直度測定装置 |
| US5825493A (en) * | 1996-06-28 | 1998-10-20 | Raytheon Company | Compact high resolution interferometer with short stroke reactionless drive |
| CN1304879C (zh) * | 2005-06-23 | 2007-03-14 | 哈尔滨工业大学 | 基于光程倍增补偿方法的二维光电自准直装置和测量方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4051443B2 (ja) * | 2003-03-20 | 2008-02-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光学材料の群屈折率精密計測方法及び装置 |
| JP4203831B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2009-01-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光学材料の群屈折率精密計測方法 |
| CN102032950B (zh) * | 2010-10-15 | 2012-07-11 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 一种通过白日观测恒星测量整层大气相干长度的方法 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57052649A patent/JPS58169004A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61247901A (ja) * | 1985-04-25 | 1986-11-05 | Agency Of Ind Science & Technol | 干渉計における位相差検出方法 |
| JPS6232305A (ja) * | 1985-08-03 | 1987-02-12 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 高精度干渉計装置 |
| JPH0711406B2 (ja) * | 1985-08-03 | 1995-02-08 | 株式会社ニコン | 高精度干渉計装置 |
| JPH0198902A (ja) * | 1987-10-12 | 1989-04-17 | Res Dev Corp Of Japan | 光波干渉測長装置 |
| JPH0543961B2 (ja) * | 1987-10-12 | 1993-07-05 | Shingijutsu Kaihatsu Jigyodan | |
| EP0408747A1 (en) * | 1988-02-19 | 1991-01-23 | Kitamura Machinery Co., Ltd. | Length measuring method by using laser beams |
| JPH04326005A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-16 | Res Dev Corp Of Japan | 真直度測定装置 |
| US5825493A (en) * | 1996-06-28 | 1998-10-20 | Raytheon Company | Compact high resolution interferometer with short stroke reactionless drive |
| CN1304879C (zh) * | 2005-06-23 | 2007-03-14 | 哈尔滨工业大学 | 基于光程倍增补偿方法的二维光电自准直装置和测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS635682B2 (ja) | 1988-02-04 |
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