JPS58169037A - フアブリ・ペロ−干渉計 - Google Patents
フアブリ・ペロ−干渉計Info
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- JPS58169037A JPS58169037A JP5330682A JP5330682A JPS58169037A JP S58169037 A JPS58169037 A JP S58169037A JP 5330682 A JP5330682 A JP 5330682A JP 5330682 A JP5330682 A JP 5330682A JP S58169037 A JPS58169037 A JP S58169037A
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- optical fiber
- mode optical
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- 238000002834 transmittance Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
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- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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- Spectrometry And Color Measurement (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】
（発明の技術分野）
本発明は光分光装置に関し、特にシングル・モード光フ
ァイバを用いたファプリ・ペロー干渉針に関するもので
ある。
ァイバを用いたファプリ・ペロー干渉針に関するもので
ある。
（従来技術と問題点）
ファプリ・ペロー干渉針は、両端面に平行な反射面を有
する光伝導体からなり、両端面における反射光の干渉効
果を利用して分光を行なうものであって、極めてシャー
プな透過光の波長特性を有し、特にスペクトラムの微細
構造を調べる轡の目的に適したものである。
する光伝導体からなり、両端面における反射光の干渉効
果を利用して分光を行なうものであって、極めてシャー
プな透過光の波長特性を有し、特にスペクトラムの微細
構造を調べる轡の目的に適したものである。
第１図は従来のファプリ・ペロー干渉針の構造の一例を
示したものである。同図において＠）は側面図、（ｂ）
はＸ−Ｘ立断面図である。１は高屈折率ガラス叫の光伝
導体からなる円板であって、その直径はｄ１厚さはｔで
あシ、その両回線平行に研磨されている。
示したものである。同図において＠）は側面図、（ｂ）
はＸ−Ｘ立断面図である。１は高屈折率ガラス叫の光伝
導体からなる円板であって、その直径はｄ１厚さはｔで
あシ、その両回線平行に研磨されている。
また第２図は、第１図に示されたファプリ・ペロー干渉
針における光の干渉を説明している。同図において１は
円板であって、屈折率ｎ、厚さｔとする。またｎ′は周
囲の媒質の屈折率である。今、円＆１に光束１ｗｈが入
射角θ′で入射したときの透て表わされる。
針における光の干渉を説明している。同図において１は
円板であって、屈折率ｎ、厚さｔとする。またｎ′は周
囲の媒質の屈折率である。今、円＆１に光束１ｗｈが入
射角θ′で入射したときの透て表わされる。
菰で１−（−デ”）ｔｉｌｔ媒質境界面の反射率、Ｏ＆
′ｉ屈折角、λ０は真空中の波長である。（１）式から
明らかなように、ファプリ・ペロー干渉針の透過単一Ｉ
ＩＩ はａｍＱｔｎπ（ｍ−０，１，２，３，・・・）のとき
１となる。
′ｉ屈折角、λ０は真空中の波長である。（１）式から
明らかなように、ファプリ・ペロー干渉針の透過単一Ｉ
ＩＩ はａｍＱｔｎπ（ｍ−０，１，２，３，・・・）のとき
１となる。
また反射光をＩｔとし九とき、反射率−は次ｊ１１
式によって衆わされる。
（２）式の関係から、’−（２ｍ＋１）ｇのときファプ
リ・ペロー干渉針の反射率は最大になる。
リ・ペロー干渉針の反射率は最大になる。
さらにファプリ・ペロー干渉計において、相隣る透過率
のピークの間における波数差Δσは次式によって示され
る。
のピークの間における波数差Δσは次式によって示され
る。
Δσ−（−’−）
２％Ｌｃｏａｅ・ （３）波数差Δ
σはファプリ・ペロー干渉計の分解能奢示し、（３）式
から厚さｔが大きく入射角θ′が小さいほど波数差Δσ
が小さく、従って分解能が向上することがわかる。
σはファプリ・ペロー干渉計の分解能奢示し、（３）式
から厚さｔが大きく入射角θ′が小さいほど波数差Δσ
が小さく、従って分解能が向上することがわかる。
第６図はファプリ・ペロー干渉針における位相ｔ
δと透過率−との関係を示したものである。同Ｉ賜
図にみられるごとくファプリ・ペロー干渉針の透過率は
δ−２倶πごとに、従って位相差Δδ−２πごとに１と
なシ、その中間では透過率が小さい。かつ中間における
透過率は反射率ｒ８が大きいときは極めて小さく、シャ
ープな透過率特性が得られる。
δ−２倶πごとに、従って位相差Δδ−２πごとに１と
なシ、その中間では透過率が小さい。かつ中間における
透過率は反射率ｒ８が大きいときは極めて小さく、シャ
ープな透過率特性が得られる。
このように７アプリ・ペロー干渉針は、シャープな透過
光の波長特性を得ることができる特長がある。しかしな
がら第１図に示された構造のものは、透過光の波長は一
定でおって変えることができない。これに対して透過光
の波長を可変にした、複合形ファブリ・ペロー干渉計が
ある。
光の波長特性を得ることができる特長がある。しかしな
がら第１図に示された構造のものは、透過光の波長は一
定でおって変えることができない。これに対して透過光
の波長を可変にした、複合形ファブリ・ペロー干渉計が
ある。
第４図は複合形ファブリ・ペロー干渉針の構造の一例を
示したものである。同図において、２，６は篩屈折率ガ
ラス勢の光伝導体からなる円板、４′は円筒部、５ｒｉ
円筒部４に設けられた貫通孔、６は空洞部であって、ｄ
ｌ は外径、ｄ鴬は円筒部４の内径、ｔｌは円板２，６
の厚さ、ｔ３は全体の厚さである。第４図に示されたフ
ァプリ・ペロー干渉針においては、貫通孔５を通じて空
洞部６に乾燥窒素ガス等を圧入することによって、厚さ
１゜を微細に変化させることができ、これによって透過
光の波長を変化させることが可能である。
示したものである。同図において、２，６は篩屈折率ガ
ラス勢の光伝導体からなる円板、４′は円筒部、５ｒｉ
円筒部４に設けられた貫通孔、６は空洞部であって、ｄ
ｌ は外径、ｄ鴬は円筒部４の内径、ｔｌは円板２，６
の厚さ、ｔ３は全体の厚さである。第４図に示されたフ
ァプリ・ペロー干渉針においては、貫通孔５を通じて空
洞部６に乾燥窒素ガス等を圧入することによって、厚さ
１゜を微細に変化させることができ、これによって透過
光の波長を変化させることが可能である。
ファプリ・ペロー干渉針はシャープな透過光の波長特性
を得るために有効なものであるが、位来、その構造は第
１図または第４図に示されるごとく、光伝導体の円板を
主体として構成され、従ってその分解能を向上させるた
めに厚さを大きくしようとすると全体の形状が大形化し
た。さらに形状の大形化に伴なって平行ビームを入射す
るための光学系も大形かつ複雑化し九、そのため従来の
２アプリ・ペロー干渉計においては、低価格化、＾分解
能化、高信頼化が困難であった。
を得るために有効なものであるが、位来、その構造は第
１図または第４図に示されるごとく、光伝導体の円板を
主体として構成され、従ってその分解能を向上させるた
めに厚さを大きくしようとすると全体の形状が大形化し
た。さらに形状の大形化に伴なって平行ビームを入射す
るための光学系も大形かつ複雑化し九、そのため従来の
２アプリ・ペロー干渉計においては、低価格化、＾分解
能化、高信頼化が困難であった。
（発明の目的）
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようと
するものであって、その目的はシングル・モード光ファ
イバを用いてファプリ・ペロー干渉計を構成することに
よって、高分解能を有するとともに低価格化されたファ
プリ・ペロー干渉針を提供することにある。
するものであって、その目的はシングル・モード光ファ
イバを用いてファプリ・ペロー干渉計を構成することに
よって、高分解能を有するとともに低価格化されたファ
プリ・ペロー干渉針を提供することにある。
（発明の実施例）
シングル・モード光ファイバは、極めて細い（例えば直
径１５μ惧程度）コアをクラッド（例えば直径１２５μ
ｍ程度）の中心に設けたものであって、伝搬光のモード
が単一であり伝搬損失が極めて小さいものである。コア
部における屈折率分布は中心部が高く鵬辺部が低い２乗
分布をなし、このため周辺部を通る光に比べて中心部を
通る光は伝搬速度が遅く、従ってコア部を伝播する光の
波面は平面となる。このような現象は端面における光の
入射角のいかんに拘らず生じるものであり、従ってシン
グル・モード光ファイバにおいては平行ビームを入射す
るためのレンズ系がなくても定損失であり、入射角依存
性が全くない特徴がある。
径１５μ惧程度）コアをクラッド（例えば直径１２５μ
ｍ程度）の中心に設けたものであって、伝搬光のモード
が単一であり伝搬損失が極めて小さいものである。コア
部における屈折率分布は中心部が高く鵬辺部が低い２乗
分布をなし、このため周辺部を通る光に比べて中心部を
通る光は伝搬速度が遅く、従ってコア部を伝播する光の
波面は平面となる。このような現象は端面における光の
入射角のいかんに拘らず生じるものであり、従ってシン
グル・モード光ファイバにおいては平行ビームを入射す
るためのレンズ系がなくても定損失であり、入射角依存
性が全くない特徴がある。
そこでこのようなシングル・モード光ファイバの両端面
を軸に直角に研磨し、さらに反射率を向上させるために
両端面に肪電体干渉膜ミ２−また干渉針として極めて有
効である。すなわちシングル・モード光ファイバを用い
たファブリ・ペロー干渉計においてはその長さｔを十分
長くしても入射角θ′による光路差が生じないため、そ
の分解ｌｉシを示す波数差Δσは次式によって示される
ようＶＣなる。
を軸に直角に研磨し、さらに反射率を向上させるために
両端面に肪電体干渉膜ミ２−また干渉針として極めて有
効である。すなわちシングル・モード光ファイバを用い
たファブリ・ペロー干渉計においてはその長さｔを十分
長くしても入射角θ′による光路差が生じないため、そ
の分解ｌｉシを示す波数差Δσは次式によって示される
ようＶＣなる。
シングル・モード光ファイバは本質的にその長さｔを大
きくすることが容易であり、シングル・モード光ファイ
バを用いたファブリ・ペロー干渉計は（４）式の関係か
ら高分解能化が可能である！さらて反射率を篩＜シたの
で、高透過率が得られる。
きくすることが容易であり、シングル・モード光ファイ
バを用いたファブリ・ペロー干渉計は（４）式の関係か
ら高分解能化が可能である！さらて反射率を篩＜シたの
で、高透過率が得られる。
しかしながら、シングル・モード光ファイバは一般に極
めて細いため、外力に対して弱く変形ないし破損しやす
い。そこで光ファイバを保持器内に収容し固定すること
によって、このような変形および破損を防止することが
できる。さらにこのように保持路と一体化したことによ
って、保持翼とともに研磨することによって、容易に軸
に対して直角に研磨して両端面を平行に保つことができ
る。
めて細いため、外力に対して弱く変形ないし破損しやす
い。そこで光ファイバを保持器内に収容し固定すること
によって、このような変形および破損を防止することが
できる。さらにこのように保持路と一体化したことによ
って、保持翼とともに研磨することによって、容易に軸
に対して直角に研磨して両端面を平行に保つことができ
る。
第５図は本発明の７アプリ・ペロー干渉計の一実施例の
構成を示している。同図において１０は保持器、１０，
４．１０Ｂは保持器１０の端面、１１は保持器１０に設
けられた貫通孔、１２．１３はシングル・モード光ファ
イバ、１２，４．１２Ｂは−それぞれ光ファイバ１２の
端面、１３，４１１３Ｂはそれぞれ光ファイバ１ろの端
面、１４は充填用金属である。
構成を示している。同図において１０は保持器、１０，
４．１０Ｂは保持器１０の端面、１１は保持器１０に設
けられた貫通孔、１２．１３はシングル・モード光ファ
イバ、１２，４．１２Ｂは−それぞれ光ファイバ１２の
端面、１３，４１１３Ｂはそれぞれ光ファイバ１ろの端
面、１４は充填用金属である。
第５図において、保持器１０は例えば円柱状をなし、そ
の中心に貫通孔１１を設けた形状を有する。保持器１０
はこのような形状に限るものでなく、他の形状であって
も光ファイバ１２．１３を確実にかつ変形なく保持でき
るものであればよい、保持器１０を構成する材質として
は、光ファイバとの硬度差が少なくかつ光ファイバとほ
ぼ同じ温度 １特性を有し、かつ加工性の良いもの
が適している。
の中心に貫通孔１１を設けた形状を有する。保持器１０
はこのような形状に限るものでなく、他の形状であって
も光ファイバ１２．１３を確実にかつ変形なく保持でき
るものであればよい、保持器１０を構成する材質として
は、光ファイバとの硬度差が少なくかつ光ファイバとほ
ぼ同じ温度 １特性を有し、かつ加工性の良いもの
が適している。
このような材質としてはある種のガラスセラミック、例
えばダウ・コーニング社製のマコール尋力；最も好適で
ある。シングル・モード光ファイノ（１２゜１６は貫通
孔１１内に納められていて、適当な軟貞金属からなる充
填用金属１４によって、保持器１０に対して固定されて
いる。なお光コアイノ（の本数は２本に限るものでなく
、倒木であってもよいことは言うまでもない、光ファイ
ツク１２の両端面１２，４と１２Ｂ１光ファイバ１６０
両端面ｉｓＡと１６Ｂはそれぞれ軸に対して直角になる
ように研磨されている。このような直角研磨はシングル
・モード光ファイバを保持器１０に固定したのち、その
端面を保持器１００両端面１０，４．１０ｆｌととも良
研磨することによって容易に行なうことができる。端面
１２，４．１２Ｂ、１３，４．１３Ｂには鋳電体干渉課
ミラーまたは金属ミラー叫からなる〕・−フミラーを蒸
着婢の方法によって付着させて、それらの面における反
射率を向上させている。
えばダウ・コーニング社製のマコール尋力；最も好適で
ある。シングル・モード光ファイノ（１２゜１６は貫通
孔１１内に納められていて、適当な軟貞金属からなる充
填用金属１４によって、保持器１０に対して固定されて
いる。なお光コアイノ（の本数は２本に限るものでなく
、倒木であってもよいことは言うまでもない、光ファイ
ツク１２の両端面１２，４と１２Ｂ１光ファイバ１６０
両端面ｉｓＡと１６Ｂはそれぞれ軸に対して直角になる
ように研磨されている。このような直角研磨はシングル
・モード光ファイバを保持器１０に固定したのち、その
端面を保持器１００両端面１０，４．１０ｆｌととも良
研磨することによって容易に行なうことができる。端面
１２，４．１２Ｂ、１３，４．１３Ｂには鋳電体干渉課
ミラーまたは金属ミラー叫からなる〕・−フミラーを蒸
着婢の方法によって付着させて、それらの面における反
射率を向上させている。
また本発明のファブリ・ペロー干渉計は偏波面保存ファ
イバに対しても適用可能である。ｍｓ而面存ファイバは
シングル・モード光ファイノ（の一種でおるが、通常の
シングル・モード光ファイノくのコアが円形断面を有す
るのに対し、偏波面保存ファイバはコアが偏平な形状を
有することが特徴である。
イバに対しても適用可能である。ｍｓ而面存ファイバは
シングル・モード光ファイノ（の一種でおるが、通常の
シングル・モード光ファイノくのコアが円形断面を有す
るのに対し、偏波面保存ファイバはコアが偏平な形状を
有することが特徴である。
第６図は偏波面保存ファイバの一例を示している。同図
において２１はクラッド、２２ハコアであって、コアは
偏平な形状をなしている。従ってコア２２の長手方向の
光はこれと直角方向の光に比べて入射しやすく、入射光
が偏波される。さらにコアの形状は連続しているので、
伝搬光における偏波性は保存される。このような偏波面
保存ファイバを第５図に示されたファブリ・ベロー干渉
針に用いることによって、偏波光の分光に有効なファブ
リ・ペロー干渉針が得られる。
において２１はクラッド、２２ハコアであって、コアは
偏平な形状をなしている。従ってコア２２の長手方向の
光はこれと直角方向の光に比べて入射しやすく、入射光
が偏波される。さらにコアの形状は連続しているので、
伝搬光における偏波性は保存される。このような偏波面
保存ファイバを第５図に示されたファブリ・ベロー干渉
針に用いることによって、偏波光の分光に有効なファブ
リ・ペロー干渉針が得られる。
（発明の効果）
以上鮫明したように、本発明の７アプリ・ペロー干渉計
によれば、高分解能を有するとともに尚透過率を有する
ファブリ・ペロー干渉計を低価格で実現することができ
るので極めて効果的である。
によれば、高分解能を有するとともに尚透過率を有する
ファブリ・ペロー干渉計を低価格で実現することができ
るので極めて効果的である。
第１図は従来の７アプリ・ベロー干渉針の構造の一例を
示す図、第２図は第１図に示されたファプリ・ペロー干
渉針における光の干渉を示す欽明図、第６図はファプリ
・ペロー干渉針における位相と透過率の関係を示す図、
第４図ｋｉ俵合形７アブリ・ベロー干渉計の構造の一例
を示す図、第５図は本発明の７アプリ・ペロー干渉針の
一実施例の構成を示す図、第６図社偏波面保存ファイバ
を示す図である。 １．２．３・・・光体導体円板、４・・・円筒部、５・
・・貫通孔、６・・・空洞部、１０・・・保持器、１０
Ａ、１０Ｂ・・・保持器１０の端面、１１・・・貫通孔
、１２．１３・・・シングル・モード光ファイバ、１２
ＡＡ２Ｂ、１３Ａ、１５Ｂ・・・光ファイバの端面、１
４・・・充填用金属、２１・・・クラッド、２２・・・
コア 特許出願人富士通株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部（外６名）
示す図、第２図は第１図に示されたファプリ・ペロー干
渉針における光の干渉を示す欽明図、第６図はファプリ
・ペロー干渉針における位相と透過率の関係を示す図、
第４図ｋｉ俵合形７アブリ・ベロー干渉計の構造の一例
を示す図、第５図は本発明の７アプリ・ペロー干渉針の
一実施例の構成を示す図、第６図社偏波面保存ファイバ
を示す図である。 １．２．３・・・光体導体円板、４・・・円筒部、５・
・・貫通孔、６・・・空洞部、１０・・・保持器、１０
Ａ、１０Ｂ・・・保持器１０の端面、１１・・・貫通孔
、１２．１３・・・シングル・モード光ファイバ、１２
ＡＡ２Ｂ、１３Ａ、１５Ｂ・・・光ファイバの端面、１
４・・・充填用金属、２１・・・クラッド、２２・・・
コア 特許出願人富士通株式会社 代理人弁理士玉蟲久五部（外６名）
Claims (2)
- （１）シングル・モード光ファイバの両端面を平行研磨
し該両端面にハーフミラ−を設けてなることを特徴とす
るファプリ・ペロー干渉針。 - （２）１本または複数本のシングル・モード光ファイバ
を貫通孔を有する保持器における該貫通孔に挿入固定し
、該シングル・モード光ファイバの両端面を前記保持器
の端部とともに平行研磨し該各シングル・モード光ファ
イバの両端面にハーフミラ−を設けてなることを特徴と
する７アプリ・ペロー干渉針。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330682A JPS58169037A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | フアブリ・ペロ−干渉計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330682A JPS58169037A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | フアブリ・ペロ−干渉計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58169037A true JPS58169037A (ja) | 1983-10-05 |
Family
ID=12939030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5330682A Pending JPS58169037A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | フアブリ・ペロ−干渉計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58169037A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4859017A (en) * | 1985-07-24 | 1989-08-22 | British Telecommunications Plc | Dielectric optical Fabry-Perot waveguide device and method for making and using same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5437767A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | Terminal processing part of optical fibers |
| JPS5491248A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-19 | Hitachi Ltd | Terminating method of polymer clad fiber |
| JPS54164145A (en) * | 1978-06-16 | 1979-12-27 | Fujitsu Ltd | End surface grinding method of light transmission line |
| JPS56112617A (en) * | 1980-01-29 | 1981-09-05 | Thomson Csf | Interference microscope with tuning type optical resonator into which single mode optical fiber is incorporated and its application to light filtration and spectral diffraction |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP5330682A patent/JPS58169037A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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