JPS60107546A - 複像子を用いた光学モジュール - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複像子、殊に方解石の如き結晶を用いた複像子
に関する。

光が複屈折性物質内を通過する際に示す偏光状態の変化
を検出して被測定物質の物理的性質を知り、逆に物理的
性質の知られた物質中を伝播する光の偏光状態を観測し
て光の波長、偏光特性等を検出する測定法を一般に偏光
測定法と称するが斯る測定に用いる装置は第１図に示す
如く光源１とセンサ２との間に偏光子３及び検光子４を
、又これら偏光子３と検光子４との間に被測゛宝物５を
配置するのが一般的であった。

而して前記偏光子３及び検光子４１−１全く同一の特性
を有するものを用いることが多くこれらを複像子と総称
する。　− 複像子としては従来から方解石、水晶等の結晶の光学的
異方性を利用したグラントムソン或はウオーラストン等
のプリズム若しくは複屈折板を用いるが殊に方解石を用
いた複像子は水晶等に比してこれを通過する際分離する
常光線と異常光線との屈折率の差が大きいので両光線の
分離角全充分にとることができ光学系を小型に設計する
上で極めて有効なものである。

然るに方解石は水晶の如く人工的に合成することが不可
能でおる上、光学的に良質な原石は殆んど枯渇しており
しかも加工が非常に困難である為極めて高価であって、
これを少なくとも２個必要とする偏光測定装置は当然に
高価となるという欠陥がおった。

本発明は上述の如き棲数の複屈折性結晶を複像子として
用いた従来の偏光測定装置の欠陥を除去する為になされ
たものであって、所要の形状に成形した結晶の一端面に
入射して分離した異常光線と常光線との内異常光線を前
記結晶から出射せしめた後、該出射面側に配置した物理
特性既知或は未知の物質及び全反射光学系を介して前記
結晶内の前記入射光々路以外の光路に再入射せしめ該再
入射によって分離した常光線と異常光線とを前記結晶外
に導出するようにした複像千金提供することを目的とす
る。

以下°、本発明か図面に示した実施例によって詳細に説
明する。

第２図及び第３図は夫々本発明に係る複像子として使用
する結晶の一実施例に於ける光路を示す図である。

即ち、例えば方解石６を所要サイズの直方体に成形研摩
しその一端面７から光線を入射せしめるものとする。

この際前記方解石６の光学軸Ｚと入射光線とのなす角θ
が０くθ＜９０°となる如くすれば該入射光線は結晶内
で夫々偏波面が９０°異なる常光線０と異常光線ｅとに
分離角εを以って分離することは周知である。

ここで前記常光線０及び異常光線ｅの屈折率を夫々ｎｏ
及びｎｅとしこれら両光線の出射時の分離幅’６ｂとし
前記光学軸Ｚと常光線光路Ｏとのなす角をγとした場合
、前記分離幅すが最大値、即ち前記分離角εが最大とな
る角度ε□はεｍ””　”γＣｊａｎ　（ｎ　ｏ”　ｎ
　ｅ２）７２　ｎ　ｏｎｅで表わされこの場合の光学軸
２と常光線Ｏとのなす角γｍは γｍ＝ａγＣｉａｎ　ｎ　６／ｎ　□ で表わすことができる。

従って前記角度γをγｍとなるよう設定した場合一般に
偏光測定装置の光学系を最も小型に設計しうろことが理
解されよう。

さて、上述の如き結晶を用いて偏光測定装置の複像子を
節約する為、本発明に於いては以下のような構成をとる
。

第４図は本発明に係る複像子音用いた光波長計の一実施
例を示す構成図である。

即ち、直方体に成形研摩した方解石６の一端面７から光
線を入射せしめ結晶内で分離した常光線０と異常光線ｅ
との内部者を前記方解石の他の端面８近傍に設けたプリ
ズム９で反射せしめ図示を省略したセンサに導びくと共
に前記常光線Ｏをやはり前記端面８近傍に配置した全反
射プリズム１０を用いて折や返えした後水晶板１１を介
して所要角旋光せしめ再び前記方解石６の端面８から前
記結晶６内へ入射せしめる。

前記結晶６内に再入射した光線は更に常光線０と異常光
線ｅとに分離するのでこれら全夫々前記方解石６の端面
７近傍に配置したプリズム１２及び１３によって偏向せ
しめ図示を省略したセンサに導びくようにしたものであ
る。

斯くの如く方解石に入射した光線に所要の旋光を与えた
後再び結晶内に入射することにより従来２個必要であっ
た偏光子及び検光子を１個で共用することが可能となる
。

伺、本発明に係る複像子は以下の如く構成してもよい。

第５図（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明の他の実施例を示
す平面図及び側面図である。

本図に於いて１４はセルフオ、ツク・レンズを用いた元
ファイバーコネクタでありこれを介して例えばレーザ元
全前記方解石６の一端面７に入射する。

前記方解石６の前記入射光出射端面８には結晶中で分離
した常光線０を所要のセンサへ偏向する為のプリズム９
をカナダ・バルサムの如き接着剤で貼着すると共に異常
光線ｅａｒ再び水晶旋光板１１を介して前記方解石６中
に入射せしめる為の全反射プリズム１０並びに前記方解
石６の端面８と前記全反射プリズム１１との間のスペー
スを埋める為のガラス板１５を一体となるよう貼着する
。

更に前記方解石６への再入射光が出射する前記端面７に
は分離した常光線０及び異常光線ｅを所要のセ／すに偏
向する為のプリズム１２及び１３を同様に貼着する。

斯くの如く複像子を所要の旋光子（水晶板）及びその他
の光路変更用光学系と一体化すれば測定装置を一層小型
化しうると共に各光学系の調整を不要とする利点がある
。

又、このような構成の複像子は旋光能を既知の値に固定
して入射光の波長或はその偏光特性を測定する為の波長
計等に適するものであることが理解されよう。

本発明は以上説明した如く構成し且つ機能するものであ
るから偏光測定装置に不可欠の複像子として極めて高価
な方解石金剛いる場合にはこれに単一の結晶にて構成し
うるので装置の小型化もさることながらその低価格化に
著しい効果を発揮する。

伺、実施例に於いては結晶として方解石を用いるものに
ついてのみ説明し又その形状としても説明簡単の為直方
体のものについてのみ例示したが本発明はこれに限定さ
れる必然性はなく光学系の設計の必要に応じて適宜他の
材料、例えば水晶を用いその形状も各種のものが選択可
能である。

又、入射光の結晶内に於ける分離角εが最大となるよう
な使用法が一般には最も有利ではあるが、必ずしもこれ
に限定する必要はなく他の設計条件を勘案して最適の値
を選択してもよいことは自明であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な偏光測定装置の構成図、第２図及び第
３図は夫々本発明に於いて用いる結晶中の光路を説明す
る為の斜視図及び平面図、第４図は本発明に係る複像子
を用いた光波長計の一実施例を示す構成斜視図、第５図
（ａｌ及び（１））は夫々本発明の他の実施例の構成を
示す平面図及び側面図である。 ６・・・・・・・・・方解石、７・・・・・・・・・方
解石の一端面１０・・・・・・・・・旋光板、１１・・
・・・・・・・全反射光学系（プリズム）、ｏ・・・・
・・・・・常光線。 ｅ・・・・・・・・・異常光線 特許出願人　東洋通信機株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１所要の形状に成形した複屈折性を有する結晶の一
   端面に入射して分離した常光線と異常光線との内前記異
   常光線を前記結晶を通過せしめた後、該出射面側に配置
   した特性が既知の或は未知の物質及び全反射光学系を介
   して再び前記結晶中に於いて前記常光線及び異常光線の
   光路以外の光路を伝播するよう入射せしめ該再度の入射
   に伴って分離した常光線及び異常光線を夫々前記結晶外
   に導出するようにしたことを特徴とする複像子。 Ｑ）前記特性が既知或は未知の物質及び前記全反射光学
   系を前記結晶の所定の端面に密着一体化したことを特徴
   とする特許請求の範囲０）記載の複像子。 Ｃ３）　前記結晶を方解石とすると共に前記全反射光学
   系全全反射プリズムとしたことを特徴とする特許請求の
   範囲住）又は（２）記載の複像子。