JPS61207903A - ヘテロダイン干渉計システム - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は光干渉計型の測定装置に関する。さらに詳しく
は、本発明は長さの変化あるいは光学的長さの変化を正
確に測定するために二つの光周波数を使用する装置に関
する。

（従来の技術） 長さ、距離あるいは光学的長さの変化を測定するのに光
干渉測定法を使用することは、レーザー、光センサーお
よびマイクロエレクトロニクスにおける技術進歩に因る
のみならず、常に増大する高度に精密正確な測定への要
請に因っても著しく発展してきた。従来の技術水準の干
渉計は使用する信号処理技術によって一般に二つの型、
すなわちホモダイン方式とヘテロダイン方式に分類され
る〔例えば、Ｈ１松本１安定レーザーを使用する最近の
干渉測定Ｊ　；　Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ　Ｖｏｌ＋６゜ＰＰ、８７〜９４（１９８４年
４月）参照〕。ヘテロダイン技術に基ずく干渉計は、１
）低周波数ドリフトおよびノイズに鈍感であり　２）分
解能をより容易に拡大できるため一般に好まれる。ヘテ
ロダイン型の干渉計のうちで特に美味のあるのは二つの
光周波数の使用に基づくものである〔例えば、Ｇ。

Ｂｏｕｗｈｕｉｓ　　「午渉測定に適したガスレーザー
」：Ｎｅｄ、　Ｔ、　Ｎａｔｕｕｒｋ　Ｖｏｌ、　３４
　、　ＰＰ、２２５〜２３２　　（（１９６８年８月）
、Ｂａｇｌ　ｅｙ他：米国特許３．４５８゜２５９（１
９６９年７月２９日）　：　Ｈｅｗｌｅｔｔ　Ｐａｃｋ
ａｒｄＪｏｕｒｎａｌ　（１９７０年８月）、Ｂａｇｌ
　ｅｙ他：米国特許　３，６５６，８５３　　：　　）
ｉｅｗｌｅｔｔ　　Ｐａｃｋａｒｄ　　Ｊｏｕｒｎａｌ
　　（１９８３年４月）参照〕０ （発明の構成） 本発明は、（１）安定な単一周波数の直線偏光入力ビー
ム源、最も好ましくはレーザー源、（２）周波数ｆｏの
電気的基準信号を供給するための手段、最も好ましくは
周波数の安定した高周波発振器、（３）前記入力ビーム
を、二つの光周波数を有し、その二つの異なる周波数が
直交偏光されており、そしてその二つの周波数間の周波
数の差がｆｏに等しいビームに変換するための手段、最
も好ましくは音響光学的装置、（４）前記二つの周波数
の一方が通。

過する長さの固定した光路と前記二つの周波数の他方が
通過する長さの変動する光路とを有する手段、最も好ま
しくは干渉計、（５）前記ビームを前記干渉計通過後に
混合するための手段、最も好ましくは偏光器、（６）電
気的測定信号を出すための手段、最も好ましくは光電検
出器、（７）前記基準信号と前記測定信号との間の位相
差を示すための手段、最も好ましくは位相計／アキュム
レータ、および（８）前記干渉計の前記長さの変動する
光路の長さの変化である前記位相差から出力信号を出す
ための手段から成る、長さの変化あるいは光学的長さの
変化を正確に測定することのできるヘテロダイン干渉計
システムを提供するものである。

第１図に本発明の一実施態様を図式で示す。この装置は
広範囲の放射線源に適用できるが、以下の記載は例とし
て光学測定系について行う。ここに言う１−放射エネル
ギー」とは全ての周波数範囲の電磁エネルギーを包含す
るが、それに限定されるものではない。光源αａ、最も
好ましくはレーザーは単一の安定な周波数を有し直線偏
光されている光エネルギーのビーム（社）を供給する。

光源αａは種々様々なレーザーのいずれであることもで
きる。

例えばそれはガスレーザー、例えば当業者によく知られ
た種々の技術の任意のものでビーム＠を出すように安定
化されたヘリウム・ネオンレーザ−であることができる
〔例えば、Ｔ’、Ｂａｅｒ他［Ｑ、（５３３ｐｍ　Ｈｅ
−Ｎｅ縦Ｚｅｅｍａｎレーザーの周波数安定化Ｊ　ＨＡ
ｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ　Ｖｏｌ　、　１９　、　
ｐｐ、３１７３〜３１７７（１９８０年）、Ｂｕｒｇｗ
ａｌｄ他：米国特許３．８８９．２０７（１９７５年６
月１０日）、およびＳａｎｄｓｔｒｏｍ他：米国特許３
，６６２．２７９（１９７２年５月９日）参照〕。また
光源（１Ｇは当業者に知られた技術の任意の一つでビー
ム（２）を出すように周波数の安定化されたダイオード
レーザ−であることかできる〔例えば、”ｒ、０ｋｏｓ
ｈｉ　、　Ｋ、　Ｋｉｋｕｃｈｉ　「ヘテロダイン型光
通信系用の半導体レーザーの周波数安定化Ｊ　：　Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　Ｖｏｌ、１６　＋
　ＰＰ。

１７９〜１８１（１９８０年）およびＳ、　Ｙａｍａｇ
ｕｃｈｉ、Ｍ、　５ｕｚｕｋｉ　「クリプトンのオプト
ガルバニック効果を使用するＡ４ＧａＡｓ　半導体レー
ザーの周波数と出力の同時安定化Ｊ　：　ＩＥＥＥ　Ｊ
、　ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｖｏｌ、
ＱＥ−１９、９Ｐ、　１５１４〜１５１９（１９８３年
）参照〕。ビームα２の直径と発散（ｄｉｖｅｒｇｅｎ
ｃｅ　）　　は光源Ｕ〔に使用する装置によって決まる
。幾つかの光源、例えダイオードレーザーには接続する
機素に適した直径と発散を有する入力ビーム（１印を供
給するためにビーム生成光学素子αの、例えば顕微鏡対
物レンズを使用する必要がある。光源Ｕαがヘリウム・
ネオンレーザ−である場合には、例えばビーム生成光学
素子α４が必要なことがある。機素ｕＧおよびα４は仕
切り箱αｅの中に示されている。箱α口は一つの安定な
周波数ｆＬを有し直線偏光されている入力ビーλ／８１
の源である。

高周波発振器（至）は周波数ｆｏの周波数安定基準電気
信号＠を出力増幅器（至）に供給する。出力増幅器図の
電気出力（至）は音響光学的（Ａ−０）装置■を駆動す
るのに使用される。Ａ−０装置■、例えばＢｒａｇｇセ
ルから成るＡ−０装置は好ましくは同時出願、係属中の
米国特許出願［単周波数の直線偏光レーザービームを三
周波数の直交偏光ビームに変成する装置」に開示されて
いる装置である。この装置は、■安定化された単波長で
直線偏光された入力ビーム（最も好ましくは、レーザ）
源；■周波数ｆ、及びｆ２の２つの電気信号を提供する
手段、最も好ましくは周波数の安定化された高周波発生
器；■該電気信号を下記手段■へ伝達するための手段、
最も好ましくは電子増幅器；■上記入力ビームを、ｆ２
−ｆ、の周波数差を有し、伝搬方向差か小さく、該入力
ビームと同様の偏光を有し、かつそれぞれ入力ビームの
ほぼ１／２の強度を有する２つの中間ビームに変換する
手段、最も好ましくは音響−光学ブラッグセル；■該中
間ビームを２つの直交偏光ビームに分裂することにより
、入力ビームの１／２の強度を有し２つの直交偏光成分
を有しこの直交偏光成分間に１２−ｆ、の周波数差を有
する出力ビームと、入力ビームの伝搬方向に対してわず
かに角度偏移した伝搬方向を有しかつそれぞれ入力ビー
ムの１７４の強度を有する２つのスプリアス（ｍｐｕｒ
ｉｏｖｓ）ビームを生み出す手段、最も好ましくは複屈
折プリズム；及び■該スプリアスビームを排除する手段
、最も好ましくは不透明絞り（ｏｐａｑｕｅ　５ｔｏｐ
　）　、を備えてなり、単周波数ｆＬで直線偏光された
レーザービームを２つの直交偏光周波数のビームに変成
できる電気光学装置である。該米国出願の内容は参照す
ることによって特に本発明に組み入れられる。ビームＩ
とビームωは共線的（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ　）であるが
明瞭にするために第１図に位置を変えて示されており、
直交偏光されており、そして基準電気信号の周波数、す
なわちｆｏだけ周波数に差がある。ビーム４αおよび印
は一対の逆反射器σ４および花と偏光ビーム分割器＠と
から成る干渉計（至）に適用される。勿論干渉計はこの
特定の干渉計配置に限定されるものではない。本発明は
種々様々な偏光型干渉計に使用することができる。偏光
ビーム分割器＠はＰ偏光された光、すなわち入射平面内
に偏光ベクトルを有する光を完全に透過し、８−偏光さ
れた光、すなわち入射平面に垂直な偏光ベクトルを有す
る光を完全に反射する。

対角線−は偏光ビーム分割器＠のビーム分割表面である
。すなわち、ビーム＋４１は偏光ビーム分割器■によっ
て透過されてビーム（転）を生じ、ビームωは偏光ビー
ム分割器（２）によって反射されてビームωを生ずる。

ビーム（支）は逆反射器間によって逆反射されてビーム
（財）を生じ、そのビーム（財）は再び偏光ビーム分割
器＠によって反射されてビーム印を生ずる。逆反射器ｆ
ｆ４）　４１偏光ビ一ム分割器□□□に関して固定され
ている。逆反射器間および（至）はそれらの出力ビーム
と入力ビームとの間の偏光状態を維持する。すなわち、
ビーム（財）は純粋なＳ偏光であり、ビーム（財）は純
粋なＰ偏光である。次に偏光ビーム分割器面はビーム霞
を反射しビーム■を透過して、共線的で直交偏光された
ビーム（至）とビーム關を生ずる。逆反射器σＧはビー
ム（ハ）と平行の方向に移動することができる（第１図
の矢印参照）。　　　　　□混合偏光器ｌはビームにお
よび田の平行で重複している部分を混合して、相似の偏
光の構成部分をもったこれらビームの各々、すなわちビ
ーム−および（財）を供給する。これらの相似偏光ビー
ムのおよび（財）は光電検出器−で混合されて周波数ｆ
ｃを有する電気信号−を生ずる。光電検出器−は二乗可
変検出特性を有する。他の図面で示されるように、位相
計／アキュムレータ缶は信号＠および信号−を使用して
、干渉計面の長さの変化し得る光路の長さの変化に相当
する出力信号（イ）をだす。

測定信号−の周波数は式 （式中、ｆｏは基準信号■の周波数であり、Ｖは可動逆
反射器の速度であり、このＶは運動がビーム分割器■の
方向に向う時は正でありビーム分割器＠から離れ去る時
は負であり、χは測定ビーム（４２の波長である） で与えられる。

可動逆反射器（至）の変位に比例する出力■は測定信号
間と基準信号■との間の周波数差を積分することによっ
て導かれる。

上記の減算した周波数の積分はそれらの間のサイクル毎
を基準とする位相差の和と等しい。

第２図は位相計／アキュムレーターのブロック構成図を
図式で示す。正弦波の測定信号−は方形波発生器（至）
によって、！Ｊ８図８０に詳細に示されている方形波測
定信号−に変換される。正弦波の基準信号（至）は方形
波発生器（至）によって、第３図３為に詳細に示されて
いる方形波基準信号（至）に変換さ換される。信号■は
次に三角波発生器（財）によって、第３図３ｂに詳細に
示されている三角波基準信号＠に変換される。信号■は
高速度アナログ−ディジタル変換器−によって測定信号
口の各サイクル毎にサンプリングされる〔第３図３ｂお
よび第３図３ｃ〕。

アナログ−ディジタル変換器−のディジタル出力（財）
はサンプリング時の基準信号の位相に比例する。

位相差出力節は位相差計算機（至）によってアナログ−
ディジタル変換４曽のディジタル出力（財）と記憶レジ
スターに保たれていた相当する前のサイクル出力−とか
ら導かれる。位相差出力−は各サンプリング時の基準信
号■と測定信号−との間の位相差の測度である。例えば
、第３図に於てサンプル（ｉ）の瞬間における位相差出
力■は試料（ｉ）−試料（ｉ−１） によって導かれる。

測定信号の各サイクル毎に計算された位相差−はアキュ
ムレータ■の内容に加算される。位相差の和であるアキ
ュムレータ（ハ）の出力−は可動逆反射器■の変位に比
例する。測定された変位ｄは式（式中、Ｎはアキュムレ
ータ（至）の出力■であり、天は測定ビーム（転）の波
長であり、ｍはアナログ−デ４ジタル変換器關のビット
数である）で与えられる。

で与えられる。

例えば７ビットのアナログ−デ４ジタル変換器關を使用
すると測定分解能はλ／５０８であり、昏斡＃干渉計固
有の分解能ム／２よりも高い。

Ｂａｇｌｅｙ他の米国特許３，６５６．８５３（１９７
２年４月８日）に記載された測定系では測定分解能をλ
／４　以上に増加するために基準周波数と測定周波数の
双方に所望の係数を乗じており、そのため可動逆反射器
に許される最高速度が減小している。

すなわち、選択される分解能が高ければ高い程、許容さ
れる最高速度は低い。

対照的に、測定分解能がアナログ−ディジタル変換器−
のビット数で決まる本発明に於ては、可動逆反射器の許
容される最高速度の減小を必要とすることなく高い測定
分解能を維持することができる。

さらに、Ｚｅｅｍａｎ分割レーザー源を使用して達成さ
れる制限された周波数差に対立するものとしての、ビー
ム四とビームωとの間の比較的高い周波数差の使用は可
動逆反射器σｅの実質的に高い速度における本発明の測
定能力を高める。

その上、本発明におけるビームにとビームωの間の周波
数差を発生させるための発振器■の使用はその周波数か
らの基準信号＠の発生を可能にしそして上述のＢａｇｌ
ｅｙ他の米国特許に記載された系で必要とされる第二の
光混合器を不必要にする。

以上開示した本発明の具体例を要約すると次の通りであ
る。すなわち、本発明のヘテロダイン干渉計システムで
は光源（１Ｇからの単一の安定周波数直線偏光レーザー
人力ビーム（１ｇ＋を使用し、該ビームα印は該ビーム
０秒を、偏光型干渉計（至）に供給される前は周波数が
基準信号周波数だけ相違する一対の直交偏光されたビー
λ／４０１およびωに変換するための、発振器■からの
周波数の安定した電気的基準信号■とともに音響光学装
置ＩＩｔｒ２ＩＪに供給される。

混合偏光器Ｉはビーム−および（至）をそれらが干渉計
σｅを透過した後に混合し、混合されたビーム霞および
−は光電検出器−に供給されそこで電気的測定信号（６
［１１をだすのに使用される。この電気的測定他号画は
位相計／アキュムレータ關で基準信号勃とともに加工さ
れて測定信号−と基準信号■との間のサイクル毎の基準
での位相差の和である出力信号■を出す。位相計／アキ
ュムレータ轍はアナログ−ディジタル変換器−と前のサ
イクル用の記憶レジスター■を包含しており、測定分解
能はアナログ−ディジタル変換器（へ）のビット数によ
って決まる。

（発明の効果） 本発明の主たる利点は、（１）測定分解能が増加するこ
と、（２）迅速に変化する長さあるいは光学的長さを測
定する能力、（３）一つの光混合器しか必要としないこ
と、および（４）広範囲のレーザー源を使用し得ること
にある。

本発明の好ましい具体化を開示したが、特許請求の範囲
に記載した本発明の範囲を逸脱することなく自明の変更
を行うことができることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、ＩＪ２図は本
発明の一実施例の電子工学処理のブロック構成図、第３
図３ａ〜３Ｃはそれぞれ本発明で測定を行うのに使用さ
れる信号の説明図である。 α１・・・光源、■・・・ビーム、α乃・・・ビーム生
成光学素子、αｅ・・・仕切り箱、０ト・・入力ビーム
、Ａ・・・Ａ−０装置、■・・・高周波発振器、■・・
・基準電気信号、（至）・・・方形波基準信号、（至）
・・・出力増幅器、（至）・・・電気出力、１４Ｇ（転
）・・・ビーム、（財）・・・ビーム、−・・・ビーム
、ω・・・ビーム、＠・・・ビーム、−・・・ビーム、
（至）・・・ビーム、ω・・・混合偏光器、−・・・ビ
ーム、―・・・ビーム、―・・・光電検出器、田・・・
測定信号、■・・・方形波測定信号、−・・・位相計／
アキュムレータ、囮・・・干渉計、聞・・・偏光ビーム
分割器、σ滲・・・逆反射器、（至）・・・可動逆反射
器、ｆｆａｌ　ｆｆｌ・・・方形波発生器、（イ）・・
・出力信号、（２）・・・三角波発生器、■・・・三角
波基準信号、（ハ）・・・アナログ−ディジタル変換器
、（財）・・・ディジタル出力、（至）・・・前のサイ
クル出力、田・・・位相差計算機、（資）・・・位相差
出力、關・・・アキュムレータ、（色・・・記憶レジス
タ。 ＦＩＧ、２ ｆｇｌ−ｏｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第一の周波数を有する、直線偏光された安定な単一
   周波数の光入力ビームを供給するための光源；第二の周
   波数を有する、周波数の安定した基準電気信号を供給す
   るための手段；前記入力ビームを、周波数が相互に前記
   基準信号の第二周波数だけ相違する所定の光周波数を有
   する一対の直交偏光ビームに変換するための、前記入力
   ビーム供給手段と前記基準信号供給手段とに結合した音
   響光学的手段；干渉測定用出力ビームを供給するための
   、前記音響光学的手段に結合しており前記一対の直交偏
   光ビームの一つが通過する長さの固定した光路と前記一
   対の直交偏光ビームの他の一つが通過する長さの変動す
   る光路とを有する手段；前記干渉測定用出力ビームを混
   合するための、前記干渉測定用出力ビーム供給手段に結
   合した手段；前記の混合された干渉測定用出力ビームか
   ら電気的測定信号を供給するための、前記混合手段に結
   合した手段；および、前記干渉測定用出力ビーム供給手
   段内の長さの変動する光路の長さの変化に基づく前記基
   準信号と前記測定信号との間の位相差に基づく出力信号
   を供給するための、前記測定信号供給手段と前記基準信
   号供給手段とに結合した手段；を備えてなるヘテロダイ
   ン干渉計システム。 ２、干渉測定用出力ビーム供給手段が干渉計であり、混
   合手段が干渉測定用出力ビームを、該ビームが該干渉計
   を通過した後に混合する、特許請求の範囲第１項記載の
   ヘテロダイン干渉計システム。 ３、干渉計が偏光型干渉計から成る、特許請求の範囲第
   ２項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ４、偏光型干渉計が一対の直交配置逆反射器と該反射器
   と光学的に心を合わせた偏光ビーム分割器とから成る、
   特許請求の範囲第３項記載のヘテロダイン干渉計システ
   ム。 ５、一対の直交偏光ビームが共線的であり実質的に強度
   が等しい、特許請求の範囲第４項記載のヘテロダイン干
   渉計システム。 ６、一対の直交偏光ビームが共線的であり実質的に強度
   が等しい、特許請求の範囲第１項記載のヘテロダイン干
   渉計システム。 ７、光源がレーザー源から成り、入力ビームがレーザー
   ビームである、特許請求の範囲第５項記載のヘテロダイ
   ン干渉計システム。 ８、基準信号供給手段が周波数の安定した高周波発振器
   から成る、特許請求の範囲第７項記載のヘテロダイン干
   渉計システム。 ９、基準信号供給手段が、さらに前記発振器と音響光学
   的手段との間に電気的に結合された該音響光学的手段を
   駆動するための電力増幅器を備えてなる、特許請求の範
   囲第８項記載のヘテロダイン干渉計システム。 １０、レーザーがヘリウム・ネオンガスレーザーから成
   る、特許請求の範囲第９項記載のヘテロダイン干渉計シ
   ステム。 １１、レーザーがダイオードレーザーから成る、特許請
   求の範囲第９項記載のヘテロダイン干渉計システム。 １２、光源がさらに、入力ビームを供給するための、前
   記ダイオードレーザーと結合したビーム生成光学素子を
   備えてなる、特許請求の範囲第１１項記載のヘテロダイ
   ン干渉計システム。 １３、偏光ビーム分割器が、一対の直交偏光ビームの透
   過ビームと反射ビームを供給するために、入射平面に偏
   光ベクトルを有する光を完全に透過させ入射平面に垂直
   な偏光ベクトルを有する光を完全に反射する、特許請求
   の範囲第９項記載のヘテロダイン干渉計システム。 １４、一対の逆反射器の一方は偏光ビーム分割器に関し
   て固定されており、他の一方は偏光ビーム分割器に関し
   て直交偏光ビーム対の透過ビームと平行の方向に移動し
   得る、特許請求の範囲第１３項記載のヘテロダイン干渉
   計システム。 １５、混合手段が、電気的測定信号供給手段に同様な偏
   光成分を有する一対の混合された干渉測定用出力ビーム
   を供給するための混合偏光器から成る、特許請求の範囲
   第１４項記載のヘテロダイン干渉計システム。 １６、電気的測定信号供給手段が光電検出器から成る、
   特許請求の範囲第１５項記載のヘテロダイン干渉計シス
   テム。 １７、光電検出器が二乗可変検波特性を有する、特許請
   求の範囲第１６項記載のヘテロダイン干渉計システム。 １８、出力信号供給手段が位相計／アキュムレータ手段
   から成る、特許請求の範囲第１７項記載のヘテロダイン
   干渉計システム。 １９、出力信号供給手段が位相計／アキュムレータ手段
   から成る、特許請求の範囲第１６項記載のヘテロダイン
   干渉計システム。 ２０、電気的測定信号が式 ｆｃ＝ｆｏ＋（２ｖ／λ） （式中、ｆｏは基準信号の周波数であり、ｖは可動逆反
   射器の速度であつてビーム分割器に向う動きをする時は
   正でありビーム分割器から離れ去る動きをする時は負で
   あり、λは一対の直交偏光ビームの一方をビーム分割器
   を透過させることによつて導かれた測定ビームの波長で
   ある） で定義される周波数ｆｃを有する、特許請求の範囲第１
   ９項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ２１、電気的測定信号が式 ｆｃ＝ｆｏ＋（２ｖ／λ） （式中、ｆｏは基準信号の周波数であり、ｖは可動逆反
   射器の速度であつてビーム分割器に向う動きをする時は
   正でありビーム分割器から離れ去る動きをする時は負で
   あり、λは一対の直交偏光ビームの一方をビーム分割器
   を透過させることによつて導かれた測定ビームの波長で
   ある） で定義される周波数ｆｃを有する、特許請求の範囲第１
   ８項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ２２、位相計／アキュムレータ手段が測定信号と、可動
   逆反射器の変位に比例する出力信号を供給するための基
   準信号との間の周波数差を積分するための手段から成る
   、特許請求の範囲第２０項記載のヘテロダイン干渉計シ
   ステム。 ２３、積分手段が測定信号と基準信号との間の位相差を
   サイクル毎を基準として加算するための手段から成る、
   特許請求の範囲第２０項記載のヘテロダイン干渉計シス
   テム。 ２４、サイクル毎の位相差加算手段が、サンプリング時
   の基準信号の位相に比例するディジタル出力信号を供給
   するための、測定信号供給手段と基準信号供給手段とに
   結合したアナログ→ディジタル変換手段から成る、特許
   請求の範囲第２３項記載のヘテロダイン干渉システム。 ２５、位相差加算手段がさらに、アナログ→ディジタル
   変換手段によつて測定信号の各サイクル毎にサンプリン
   グされる三角基準信号を周波数の安定した基準信号から
   発生させるための、アナログ→ディジタル変換手段と基
   準信号供給手段との間に結合された三角波発生手段から
   成る、特許請求の範囲第２４項記載のヘテロダイン干渉
   システム。 ２６、位相差加算手段がさらに、アナログ→ディジタル
   変換手段の相当する前のサイクル出力を記憶するための
   、アナログ→ディジタル変換手段出力に結合された記憶
   レジスタを備えてなる、特許請求の範囲第２５項記載の
   ヘテロダイン干渉計システム。 ２７、位相差加算手段がさらに、基準信号と測定信号と
   の間の各サンプリング時における位相差の測度でありデ
   ィジタル出力信号と記憶レジスタに記憶された相当する
   前のサイクル出力とから導かれる位相差出力信号を供給
   するための、アナログ→ディジタル変換手段出力と記憶
   レジスタとに結合された位相差計算機手段から成る、特
   許請求の範囲第２６項記載のヘテロダイン干渉計システ
   ム。 ２８、位相差加算手段がさらに、位相差の和であつて式 ｄ＝Ｎλ／［４（２＾ｍ−１）］ （式中、Ｎはアキュムレータ手段の出力であり、λは測
   定ビームの波長であり、ｍはアナログ→ディジタル変換
   手段のビット数であり、λ／［４（２＾ｍ−１）］は系
   の測定分解能である） で定義される可動逆反射器の測定変位ｄに比例する出力
   信号をだす、測定信号の各サイクル毎に計算された位相
   差を加算するための、位相差計算機手段に結合されたア
   キュムレータ手段を備えてなる、特許請求の範囲第２７
   項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ２９、アナログ→ディジタル変換手段が７ビットのアナ
   ログ→ディジタル変換機から成り、測定分解能がλ／５
   ０８である、特許請求の範囲第２８項記載のヘテロダイ
   ン干渉計システム。 ３０、光源がレーザー源から成り、入力ビームがレーザ
   ービームである、特許請求の範囲第１項記載のヘテロダ
   イン干渉計システム。 ３１、基準信号供給手段が周波数安定発振器から成る、
   特許請求の範囲第３０項記載のヘテロダイン干渉計シス
   テム。 ３２、基準信号供給手段がさらに、音響光学手段を駆動
   するための、発振器と音響光学手段との間に電気的に結
   合された電力増幅器から成る、特許請求の範囲第３１項
   記載のヘテロダイン干渉計システム。 ３３、干渉計が偏光型干渉計から成る、特許請求の範囲
   第３０項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ３４、偏光型干渉計が一対の直交配置された逆反射器と
   該反射器と光学的に心を合わせた偏光ビーム分割器とか
   ら成る、特許請求の範囲第３３項記載のヘテロダイン干
   渉計システム。 ３５、一対の逆反射器の一方が偏光ビーム分割器に関し
   て固定されており、他の一方は偏光ビーム分割器に関し
   て直交偏光ビーム対の透過ビームと平行の方向に移動し
   得る、特許請求の範囲第３４項記載のヘテロダイン干渉
   計システム。 ３６、電気的測定信号が式 ｆｃ＝ｆｏ＋２ｖ／λ （式中、ｆｏは基準信号の周波数であり、ｖは可動逆反
   射器の速度であつてビーム分割器に向う動きをする時は
   正でありビーム分割器から離れ去る動きをする時は負で
   あり、λは一対の直交偏光ビームの一方をビーム分割器
   を透過させることによつて導かれた測定ビームの波長で
   ある） で定義される周波数ｆｃを有する、特許請求の範囲第３
   ５項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ３７、出力信号供給手段が測定信号と、可動逆反射器の
   変位に比例する出力信号を供給するための基準信号との
   間の周波数差を積分するための手段から成る、特許請求
   の範囲第３６項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ３８、積分手段が測定信号と基準信号との間の位相差を
   サイクル毎の基準で加算するための手段から成る、特許
   請求の範囲第３７項記載のヘテロダイン干渉計システム
   。 ３９、サイクル毎の位相差加算手段が、サンプリング時
   の基準信号の位相に比例するディジタル出力信号を供給
   するための、測定信号供給手段と基準信号供給手段とに
   結合されたアナログ→ディジタル変換手段から成る、特
   許請求の範囲第３８項記載のヘテロダイン干渉計システ
   ム。 ４０、位相差加算手段がさらに、アナログ→ディジタル
   変換手段によつて測定信号の各サイクル毎にサンプリン
   グされる三角基準信号を周波数の安定した基準信号から
   発生させるための、アナログ→ディジタル変換手段と基
   準信号供給手段との間に結合された三角波発生手段から
   成る、特許請求の範囲第３９項記載のヘテロダイン干渉
   計システム。 ４１、位相差加算手段がさらに、アナログ→ディジタル
   変換手段の相当する前のサイクル出力を記憶するための
   、アナログ→ディジタル変換手段出力に結合された記憶
   レジスタから成る、特許請求の範囲第４０項記載のヘテ
   ロダイン干渉計システム。 ４２、位相差加算手段がさらに、アナログ→ディジタル
   変換手段の相当する前のサイクル出力を記憶するための
   、アナログ→ディジタル変換手段出力に結合された記憶
   レジスターから成る、特許請求の範囲第３９項記載のヘ
   テロダイン干渉計システム。 ４３、位相差加算手段がさらに、基準信号と測定信号と
   の間の各サンプリング時における位相差の測度でありデ
   ィジタル出力信号と記憶レジスタに記憶された相当する
   前のサイクル出力とから導かれる位相差出力信号を供給
   するための、アナログ→ディジタル変換手段出力と記憶
   レジスタとに結合された位相差計算機手段から成る、特
   許請求の範囲第４２項記載のヘテロダイン干渉計システ
   ム。 ４４、位相差加算手段がさらに、位相差の和であつて式 ｄ＝Ｎλ／［４（２＾ｍ−１）］ （式中、Ｎはアキュムレータ手段の出力であり、λは測
   定ビームの波長であり、ｍはアナログ→ディジタル変換
   手段のビット数であり、λ／［４（２＾ｍ−１）］は系
   の測定分解能である） で定義される可動逆反射器の測定変位ｄに比例する出力
   信号を出す、測定信号の各サイクル毎に計算された位相
   差を加算するための、位相差計算機手段に結合されたア
   キュムレータ手段から成る、特許請求の範囲第４３項記
   載のヘテロダイン干渉計システム。 ４５、アナログ→ディジタル変換手段が７ビットのアナ
   ログ→ディジタル変換機から成り、測定分解能がλ／５
   ０８である、特許請求の範囲第４４項記載のヘテロダイ
   ン干渉計システム。 ４６、位相差加算手段がさらに、基準信号と測定信号と
   の間のサンプリング時における位相差の測度でありディ
   ジタル出力信号と記憶レジスタに記憶された相当する前
   のサイクル出力とから導かれる位相差出力信号を供給す
   るための、アナログ→ディジタル変換手段出力と記憶レ
   ジスタとに結合された位相差計算機手段から成る、特許
   請求の範囲第４１項記載のヘテロダイン干渉計システム
   。 ４７、位相差加算手段がさらに、位相差の和であつて式 ｄ＝Ｎλ／［４（２＾ｍ−１）］ （式中、Ｎはアキュムレータ手段の出力であり、λは測
   定ビームの波長であり、ｍはアナログ→ディジタル変換
   手段のビット数であり、λ／［４（２＾ｍ−１）］は系
   の測定分解能である） で定義される可動逆反射器の測定変位ｄに比例する出力
   信号を出す、測定信号の各サイクル毎に計算された位相
   差を加算するための、位相差計算機手段に結合されたア
   キュムレータ手段から成る、特許請求の範囲第４６項記
   載のヘテロダイン干渉計システム。 ４８、アナログ→ディジタル変換手段が７ビットのアナ
   ログ→ディジタル変換機から成り、測定分解能がλ／５
   ０８である、特許請求の範囲第４７項記載のヘテロダイ
   ン干渉計システム。 ４９、干渉測定用出力ビーム供給手段が偏光型干渉計か
   ら成る、特許請求の範囲第１項記載のヘテロダイン干渉
   計システム。 ５０、偏光型干渉計が一対の直交配置逆反射器と該反射
   器と光学的に心を合わせた偏光ビーム分割器とから成る
   、特許請求の範囲第４９項記載のヘテロダイン干渉計シ
   ステム。 ５１、一対の逆反射器の一方は偏光ビーム分割器に関し
   て固定されており、他の一方は偏光ビーム分割器に関し
   て直交偏光ビーム対の通過ビームと平行の方向に移動し
   得る、特許請求の範囲第５０項記載のヘテロダイン干渉
   計システム。 ５２、電気的測定信号が式 ｆｃ＝ｆｏ＋（２ｖ／λ） （式中、ｆｏは基準信号の周波数であり、ｖは可動逆反
   射器の速度であつてビーム分割器に向う動きをする時は
   正でありビーム分割器から離れ去る動きをする時は負で
   あり、λは一対の直交偏光ビームの一方をビーム分割器
   を透過させることによつて導かれた測定ビームの波長で
   ある） で定義される周波数ｆｃを有する、特許請求の範囲第５
   １項記載のヘテロダイン干渉計システム。 ５３、位相計／アキュムレータ手段が測定信号と、可動
   逆反射器の変位に比例する出力信号を供給するための基
   準信号との間の周波数差を積分するための手段から成る
   、特許請求の範囲第５２項記載のヘテロダイン干渉計シ
   ステム。 ５４、積分手段が測定信号と基準信号との間の位相差を
   サイクル毎の基準で加算するための手段から成る、特許
   請求の範囲第５３項記載のヘテロダイン干渉計システム
   。 ５５、サイクル毎の位相差加算手段が、サンプリング時
   の基準信号の位相に比例するディジタル出力信号を供給
   するための、測定信号供給手段と基準信号供給手段とに
   結合されたアナログ→ディジタル変換手段から成る、特
   許請求の範囲第５４項記載のヘテロダイン干渉計システ
   ム。 ５６、位相差加算手段がさらに、アナログ→ディジタル
   変換手段の相当する前のサイクル出力を記憶するための
   、アナログ→ディジタル変換手段出力に結合された記憶
   レジスタから成る、特許請求の範囲第５５項記載のヘテ
   ロダイン干渉計システム。 ５７、位相差加算手段がさらに、基準信号と測定信号と
   の間の各サンプリング時における位相差の測度でありデ
   ィジタル出力信号と記憶レジスタに記憶された相当する
   前のサイクル出力とから導かれる位相差出力信号を供給
   するための、アナログ→ディジタル変換手段出力と記憶
   レジスタとに結合された位相差計算機手段から成る、特
   許請求の範囲第５６項記載のヘテロダイン干渉計システ
   ム。 ５８、位相差加算手段がさらに、位相差の和であつて式 ｄ＝Ｎλ／［４（２＾ｍ−１）］ （式中、Ｎはアキュムレータ手段の出力であり、λは測
   定ビームの波長であり、ｍはアナログ→ディジタル変換
   手段のビット数であり、λ／［４（２＾ｍ−１）］は系
   の測定分解能である） で定義される可動逆反射器の測定変位ｄに比例する出力
   信号を出す、測定信号の各サイクル毎に計算された位相
   差を加算するための、位相差計算機手段に結合されたア
   キュムレータ手段から成る、特許請求の範囲第５７項記
   載のヘテロダイン干渉計システム。