JPS6159224A

JPS6159224A - 準単色光線の偏光状態を実時間測定するための方法と装置

Info

Publication number: JPS6159224A
Application number: JP60181962A
Authority: JP
Inventors: リツカルド・カルヴアーニ; フランチエスコ・チステルニーノ; レナト・カポニ
Original assignee: CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1984-08-22
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1986-03-26
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: DE172568T1; US4671657A; IT8467838A1; EP0172568A3; EP0172568A2; IT8467838A0; IT1179066B; CA1240174A; DE3580807D1; EP0172568B1; JPH0781915B2

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ビームの偏光状態の測定に関するものであシ
、更に詳しくはこのような測定を行なうための方法およ
び装置に関するものである。

従来の技術光線が物体を横切ると光線の偏光状態に変化が生じ得る
ことは知られている。物体の特性をその光学的性質の見
地から調べるためには、その物体から出る光線の偏光状
態を知ることが重要である。

偏光状態を知ることは光線相互間の干渉ま几はうなシを
調べるときく重要である。これらの現象が生じるのは光
線が相互に同じ偏光状態になっているときだけだからで
ある。光線相互間の干渉またはうなりを調べる場合の例
としては、古典光学の周知の応用の他に（うな）を使う
）光コヒーレント通信またはへテロダイン通信の他に所
定の偏光状態を維持するファイバーを使用する光ファイ
バー・センサーまたはジャイロスコーグヲ挙ケることが
できる。

偏光光線は直交基準系！　＋　７の電磁界成分で表わす
ことができる。電界だけを考えると２つの成分は次のよ
うになる。

Ｅｘ＝第１囲ωｔＥｙ　＝ｍ　２（２）（ωｔ＋φ）ここで、１１１　、匂は２つの成分の振幅であシ、φは
相対位相である。偏光状態を判定するため【は、λつの
振幅の比Ａ　ｇ　／　ｍ　ｌと位相φを測定する必要が
ある。位相φの符号は（ｔが変化するときにｇ　　、Ｆ
Ｘ　　平面上に描かれる）偏光像の回転方向Ｘ’１を定める。偏光状態が時間とともに変）得るということ
も考慮に入れなければならない。これは通常、光導波管
を使ったシステムで起シ、機械的ストレスや熱的ストレ
スの変化によって伝送媒体の光学的物質が変化すること
で生じる。

非定常状態のもとてビームの偏光状態全測定する装置に
ついては既に知られている。このような装置の７例は／
り７り年り月／７日乃至７７日にアムステルダムの光通
信会議で口頭発表され、会議記録の１０．３−１頁と夕
ｊ１頁忙収録されたアール・クルリッチの論文「シング
ル・モード・ファイバーにおける偏光の能動安定化」に
記載されている。

（Ｒ，Ｕｌｒｉｃａ、＠Ａｃｔ１ｖ＠５ｔａｂｉｌｉｚ
ａｔｉｏｎ　ｏｆＰｏｌａｒｌｚａｔｉｏｎｏｎ　Ｓｌ
ｎｇｌｅ−Ｍｏｄｅ　Ｆｉｂｅｒ　’ａ　Ｏｐｔｉｃａ
ｌＣｏｍｍｕｎｌａａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
、　Ａｍａｔａｒｄａｍ＋　／７−／りＳｓｐｔｓｍｂ
＠ｒ　／り７ターＰ、１Ｏ−ｊ−／ａｎｄ夕！、）この
公知の装置では偏光安定化のため、ファイバー出力の偏
光状態が測定されて、所望の状態と比較される。実際の
状態を測定するため、ファイ／ぐ−から出てくるビーム
の僅かな一部分がビーム・スプリッタによって抜き出さ
れ、２つのほぼ等しい部分に分割される。この２つの部
分の一方はλ／ｌＩ−板を通って、再び２等分される。

これにより左／右の円成分の分析を行なうことができる
。２つの部分の他方も更に２等分されて、士！　ｊ’の
直線成分の分析に使用される。このようにして得られた
λ対の一−ムは２対の検出器に送られる。２対の検出器
の出力信号はアナログ回路で処理される。これらのアナ
ログ回路はいわゆる４アン力レ球に偏光状態の座標を与
え、座標値は公知の方法で上記のパラメータによってき
まる。

この公知の装置には処理回路がかなシ遅く、不正確であ
るという欠点があり、受信器の感度に問題が生じる。こ
れは位相測定が強度測定（直接検出）として行なわれ、
特定の状況では大きな角度誤差が生じることがあるから
である・発明の目的したがって本発明の目的は測定感度の問題を生ずること
なく、定常的なビームと非定常的なビームの両方に容易
に使用できる、実時間測定用の比較的簡単な方法と装置
を提供することである。

構成本発明の基本的な構成の方法については請求の範囲第１
項、装置については請求の範囲第６項に記載しである。

好ましい構成はそれぞれ請求の範囲第２項乃至第５項、
第１項乃至第１！項に記載されている。

実施例本発明はいくつかの実施例を示す図面を参照することに
より明らかとなる。これらの実施例は発明を限定するも
のではない。

図面で、二重線は電気的接続を示し、−重線は光ビーム
の径路を示す。

第１図の光源／はほぼ平行のビームを放出する。

このビームは２つの空間的に分離でき、光周波数がω！
、ω２の非常に良好に規定された光線（すなわち、スペ
クトル線の幅がその間隔に比べてずっと小さい光線）で
構成される。詳しくは、光線／は間隔がＭＨｚオーダー
で直交平面で直線偏光されたλつの光線を発生するゼー
マン効果Ｈｅ−Ｎｅレーザーとすることができる。光源
／の後の装置３は２つの平面に偏光した光線を分離し、
これらをλつの異なる径路釦送る。被試験物体≠は１つ
の径路（偏光計測定分枝）に置かれ、これを通過するビ
ームに所定の偏光状態を加える。他方の分枝（基準分枝
）は基準光線を発生し、この基準光線は以下に説明する
よ、うに測定分枝から出てくる光線とうなシを生ずるよ
うに構成されている。偏光スプリッタ３はたとえばグラ
ン・テーラ−・プリズムとすることができる。この場合
、図に示す構成圧よシ、垂直平面に偏光した周波数町の
光課、２ａが測定分枝に与えられ、水平平面に偏光した
周波数ω１の光線２ｂが基部分枝に送られる。

測定分枝の被試験体弘とスゲリッタ３との間には偏光板
！が設けられる（多分、偏光子の較正フェーズ中だけ存
在する）。この偏光板夕はこれを通過する光ａを変換し
て、垂直平面に対してｌＡ夕０の直線偏光光線とする。

（較正フェーズ中に）偏光板ｊから、または被試験体弘
から出る光線は色消し複しンズ乙および偏光ビーム、ス
ゲリッタ７を通して一対の検出器♂、りに送られる。一
対の検出器♂、りはともに色消し複しンズ乙および基準
分枝にある第２の色消し複レンズ１０から焦点距離のと
ころにある。偏光ビーム・スプリッタ７は基準分枝から
の光線も受け、λつの入力面と２つの出力面をそなえて
いる。偏光ビーム・スプリッタ７はビーム、２０とビー
ム２／を放出する。ビーム２０はたとえば測定分枝から
の光線の水平成分と基準分枝からの光線の垂直成分を含
み、ビーム２／は逆の組み合わせを含んでいる。

基準ビームは２つの反射鏡／／、１２および２つの自由
度を有する補償器１３ｆ：通して複レンズ１０およびス
プリッタ７へ送られる。補償器１３はたとえばソレイル
−バビネット補償器または四分の一波長板と結合された
偏光板である。反射鏡１２は複レンズ１０から焦点距離
のところにある。

反射鏡は支持台に取り付けられている。この支持台は反
射ビームの方向を微調整するため動かすことができる。

更に詳しく述べると、反射鏡１２は２つの直交軸のまわ
りに回転させ、スゲリッタ７に向って並進運動させるこ
とができる。補償器１３はスゲリッタ７と恐らく反射鏡
によって生じ得る偏光状態の変化を補償し、また光線２
ｂの偏光平面をｌ／Ｌ夕０だけ回転させることによりス
ゲリッタ７の入力にｔＡｊ’の直線偏光光線を与える。

基準分枝の色消し複レンズ１０は光ビームの焦点を検出
器ｒに合わせる他に、反射鏡の動きによりビーム、２ｂ
（０２つの成分の検出器上の位置と入射角を独立に制御
することによりビーム２ａの成分と完全に重畳できるよ
うにする。換言すれば、複レンズ１０は反射鏡／、２の
回転、並進運動によって検出器表面での入射角、像位置
がそれぞれ変化することを防止する。

平行軸をそなえた２つの偏光板／１１．、／！；はスプ
リッタ７から出るビーム２０．２１の径路に置かれ、そ
れらを横切る光線の２つの成分を等しく偏光する（たと
えば１Ａ５０偏光）。偏光板／≠。

１５を出たビーム２０ａ２１＆は検出器♂、りによって
集められる。検出器♂、２は各ビームの２つの成分の間
のうな＃）を検出し、周波数が光源／の発生するλつの
光周波数の差に等しい無線周波信号を送出する。

このような検出器の出力信号の振幅はａｌとａ２に比例
し、相対位相はφである。実際上、被試験体弘の出力で
、測定すべき電界は次のように表わすことができる。

一エ＝　ａｌ　＠Ｘｐ　（ｌωＩｔ） ’ＢＭ、　＝　ａｘ　ｅｘｐ　（１（ω１ｔ＋φ）〕一
方、偏光ビーム・スプリッタ７の直前の基準電界は次の
ように表わすことができる。

”ＲＸ　＝　（”Ｏ”グ）　＠ｘｐ　（１（Ｑｊｚ　ｔ
＋φ、）〕ｇ、ｙ＝　（ＥＯ／Ｉｆ　）　ａｘｐ　（ｉ
　（０）ｚ　ｔ＋φ８）〕ここでφ８は測定ビームと基
準ビームとの間の光路差を考慮に入れた全体的な位相を
示す。

再結合によって偏光ビーム・スプリッタ７の出力に２つ
のビーム、２０，２／が生じ、これらのビームはそれぞ
れ次の電界で表わされる。

ＥＸ（，２！７）＝ａｔ　ｅｘｐ　（ｉ　ω１１）Ｅ７
　（−２０）　＝（”ｏ　／ｙグ）ａｘｐ（１（ω、１
＋φ８）〕Ｅｘ（，２／　）　＝　（Ｆ、。／Ｖｆｆ）
　ｅｘｐ　Ｃｉ　（Ｇ’２　ｔ＋φ８）〕Ｅ、　（，２
／　）　：Ｑ３　ｅＸｐ　（１（ω１ｔ＋φ）〕したが
って、偏光板／’Ａ、／！の後のλつの検出器♂、７の
入力の強度は次のよう【なる。

Ｉ（Ｊ’）＝Ｉ０＋（Ｅｏｈグ）−１−（（ωビωｚ）
ｔ−φ８〕■（り）＝Ｉ、＋（Ｅｏ／ｙ’Ｊ）ａｘ　（
Ｘｌｌ（（ωｌ−ωｚ）ｔ＋φ−φ８〕ここで、Ｉｏと
Ｉｏは未検出のＤＣレベルである。

したがって、周波数ωｌ−ω雪のうなシの振幅は被測定
電界と同様にａ！と”Ｚｓおよび相対位相φに比例して
いる。次に信号Ｉ（♂）　、　Ｂ５７）は増幅器／乙、
／７で増幅されて、測定および／またはディスプレイ装
置／Ｊ’（たとえば、ベクトル電圧計またはＸ−７モー
ドで動作するサンプリング・オシロスコープ、もしくは
両方の装置の組み合わせ）に与えられる。装置／♂がベ
クトル電圧計の場合には、ａ２／ａｔ　およびφのディ
ジタル値（符号と絶対値）が得られる。装置／♂がディ
スプレイの場合には、可視トレースが振幅に比例した情
報を与え、偏光像の形を再生する。更に、適当なサンプ
リング時間の選択によって、トレース路の方向を見るこ
とができる。

説明した装置によるビームの偏光状態の測定は２つのフ
ェーズで行なわれる。第１のフェーズは被試験物体がな
い場合に一度限９行なうべき装置の較正フェーズである
。第２のフェーズは実際の測定フェーズである。

較正フェーズ中は、振幅と位相が等しいλつの光線がス
プリッタ７の２つの入力に送られなければならない。こ
のため、垂直平面に偏光した光線はスプリッタ３を通っ
て送られ、偏光板夕によってｌＩＬ夕０の偏光光線に変
換される。基準分枝では、装置／♂にその種別に応じて
ｌ／−ｊｏの直線で形成されたトレースまたは数値ａ２
／ａｌ＝＝／ｌφ＝Ｏが得られるまで補償器１３が動作
する。すなわち、基準分枝も≠Ｊ″０の直線偏光光線を
送出し、いずれの分枝で発生する遅延と減衰もすべて実
際に補償されるので、偏光計は較正される。これらの状
態のもとで、偏光計は後続の測定に対して準備完了状態
となる。後続の測定は偏光板夕がない状態で行なわれる
。

測定フェーズ中は、基準分枝は変化しない。測定分枝で
は、垂直直線偏光の光線が被試験体≠の入力に存在し、
被試験体の性質によって定まるほぼ楕円の偏光が出力に
得られる。スプリッタ７では、周波数ω２の光線の水平
成分Ｅｘが基準分枝から出る光線の垂直成分に重畳され
る。偏光板／４ｔは水平に対してＩＡｊ’で同じ平面内
の２つの成分を直線偏光する。周波数の異なる２つの成
分の組み合わせによって得られるビームの強度Ｉ　Ｃ！
＞には、振幅が成分の積に比例し、周波数ω２−ω１で
振動するうなシ項が含まれている。この振幅変調は検出
器♂によって電流信号に変換され、測定および／または
ディスプレイ装置／♂に与えられる。

スプリッタ７の他方の出力に対しても同じ状況が生じる
。偏光板１５は偏光板／４’から出てくる光線の偏光平
面と平行な同一平面内で周波数ω２の光線の垂直成分ら
と周波数ω１の光線の水平成分を東線偏光する。λつの
偏光板が平行であることは２つの信号の強度が同じ比例
係数に従い電界のλつの成分の振幅によって定まるよう
にするために必要である。検出器りは第２のうなりを検
出し、これは装置／♂に与えられる。装置／♂は偏光状
態をディスプレイするか、またはパラメータａ２／＆１
．φの値を示す。それから測定がうなりサイクルで行な
われ、含まれている周波数のため測定は実際上、実時間
である。λつのビーム２０２／には各々、測定分枝を通
る光線の一部と基準分枝に存在する光線の一部が含まれ
ているため、２つの分枝に生じ得る機械的、熱的性質等
の位相推移によって測定が影響を受けないことに注目す
べきである。

第２図の代替実施例では、２つの周波数を発生、分離す
る方法が変更されている。この場合、光源１０１はＨｅ
−Ｎａレーデ−等のレーザーであシ、発生するビーム１
０２は単周波の光線で構成される。

測定に必要な２周波を発生するため、ビーム１０２の径
路に音響光学的周波数シフタ１０３が挿入される。周波
数シフタ１０３は第１のビーム１０２ａと第２のビーム
を発生する。第１のビーム１０２ｍの周波数はビーム１
０コの周波数に等しい。Ｍ２のビームの周波数はもとの
ビーム１０２の光周波と７０３に与えられる無線周波数
（数十ＭＨｚのオーダー）との和または差（音響光学的
周波数シフタ１０３の使い方によってきまる）となる。

２つのビームの偏光は同じになる。第１のビームは測定
分枝に送り込まれ、第２のビームは反射鏡／／／を介し
て基準分枝に送り込まれる。光源１０１と音響光学的装
置１０３との間に挿入された絞シ１５ｉ’により、測定
結果を変えてしまう恐れのある装Ｒ１０３の表面での反
射が防止される。

装置の残シの部分は第１図のそれと同じである。

動作も第１図の構成の動作と同じである。１つの光線の
最初等しい偏光はｐ　ｔ’偏光を生ずる補償器１３が存
在しているため何の影響も及ぼさない。

第１：図および第２図の構成では、被試験体≠のビーム
、２ａｔたは１０２ｍの方向の寸法は２つの分枝の間に
光源／、１０１のコヒーレンス長さとほぼ同等の光路差
を生じないような寸法になっていることか暗黙に仮定さ
れている。光ファイバーの測定の場合、半導体レーザー
を光源どして使うと、被測定中継線の長さによって上記
のような限界を簡単に超えてしまうことがある。したが
って、レーザーの線幅がうなシの無線周波数を超えた場
合には、ビーム・スプリッタ７のλつの入力面に到達す
る光線相互の間にはもはや精密な位相関係は存在しない
。理論的には基準分枝にファイバー中継線を挿入するこ
ともできるが、このような分枝の光線の制御が困難にな
ることがある。したがって第３図に示すように周波数分
離手段の前にファイバーを挿入する方が簡単でおる。こ
の場合、光源２０１は念とえば赤外領域で動作する縦方
向単モード半導体レーデ−である。出力ビーム、２０２
は色消し複レンズ２２として図示された光学系によって
被試験ファイバー２０４ｔの入力に焦点が合わされる。

そしてファイバー２０１１Ｌを出たビーム２０２ｃはも
う７つの色消し複レンズ、２３を通して音響光学的装置
２０！へ送られる。音響光学的装置２０３はｉｘ１図の
装置１０３と同一でおシ、コつのビーム２０２ａ、２０
２ｂを発生する。この構成により、２つの分枝を出るビ
ームはファイバー出力の状態に対応する同じ偏光状態と
なる。このとき、測定すべき偏光状態に対応する基準を
作成するのに適した装置ｆニアつの分枝に入れることが
必要になる。

この装置はたとえばビーム、２０２ｂが九どる分枝（簡
単のため、これもまだ「基準分枝」と呼ぶ）に偏光板２
≠を挿入して、このようなビームにｐ　ｔ’の直線偏光
を加えることにより得られる。基準分枝には装置７によ
って生じる偏光変化全補償する几めの四分の一波長板２
Ｊ″が含まれる。偏光板２４とλ／ｌＡ板２５は協同し
て第１図、第２図の補償器１３の役目を果す。

動作については、音響光学的装置２０３の出力にλつの
光線２０２ａ、２０２ｂが同じ偏光で得られる。この偏
光もファイバー特性によってきまる。

基準分枝では、偏光は偏光板、２４７．によって≠！０
の直線偏光に変換される。残シの動作は前記実施例の動
作と同じである。この構成では測定分枝の偏光板ｊは較
正フェーズの間だけ存在しなければならない。そうでな
いと、被測定信号が無効になってしまう。

第４図だ示すもう１つの変形例では、偏光ビーム・スプ
リッタ７が２つの別個の装置、すなわち立方体のビーム
・スプリッタ３０と偏光板（詳しくはグラン・テーラ−
・プリズム）３１に置キ換、ｔられている。ビーム・ス
プリッタ３Ｑは出力面から／りの再結合ビーム３２を放
出する。ビーム３２は両方の分枝からのビームの一部を
含んでいる。ビーム・スプリッタ３０の垂直面から出る
残シの部分は重要でない。ビーム３２は色消し複レンズ
３３を通ってグラン・テーラ−・プリズム３１ＶＣ与え
られる。プリズム３１はビーム３２をビーム３４とビー
ム３夕に分ける。ビーム３４ｔは２つの分枝からのビー
ムの水平偏光成分を含み、ビーム３５は垂直偏光成分を
含んでいる。ビーム３４、３よは複レンズ３３から焦点
距離のところに配設された検出器を？に送られる。

補償器１３（第１図）または偏光板！≠と板２ｊＣＭ３
図）はすべての構成で無差別に使用できることは明らか
である。

グラン・テーラ−・プリズム３，３１の反射面の傾斜角
が実際には異なっていても図面を簡略化するため４Ｌｊ
０として図示しである。

【図面の簡単な説明】

第１図は測定に必要な２周波の発生源を使用し九Ｍ／の
実施例を示す。第２図は第２の実施例を示し、２周波の
発生に音響光学的装置が使用されている。第３図は第３
の実施例を示し、特に光ファイバーの測定に適している
。第弘図は異なる偏光成分の分離と再結合のための手段
の変形例を示している。符号の説明／　、１０１　、２０１・・・光源、３・・・偏光スプ
リッタ、弘・・・被試験体、！・・・偏光板、乙・・・
色消し複レンズ、７・・・偏光ビーム・スプリッタ、？
、７・・・一対の検出器、１０・・・第２の色消し複レ
ンズ、／１、７．２・・・反射鏡、１３・・・補償器、
／’Ａ、／ｊ・・・偏光板、／ｌ、、／７・・・増幅器
、１８・・・測定および／またはディスプレイ装置、／
り・・・絞シ、２２．．２３・・・色消し複レンズ、−
？弘・・・偏光板、２５・・・四分の一波長波、３０・
・・立方体のビーム・スプリッタ、３１・・・グラ／・
テーラ−・プリズム、３３・・・色消し復レンズ、１０
３，２０３・・・音響光学的周波数シ７り、／／／・・
・反射鏡、２θ≠・・・被試験ファイバー。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周波数が少し異なる第１および第２の準単色光線
（２ａ、２ｂ；１０２ａ、１０２ｂ；２０２ａ、２０２
ｂ）を発生し、このような準単色光線を２つの異なる径
路（以後、「基準分枝」と「測定分枝」と呼ぶ）に沿っ
て送出し、かつこのような光線相互の間のうなりを上記
径路の終りに発生する準単色光ビームの偏光状態を実時
間測定する方法に於いて、基準分枝に送出された第１の光線が水平偏光と垂直偏光
の２つの等しい成分にそれぞれ分割する事が出来る固定
的に方向付けられた直線偏光光線に変換され、上記成分
は分離され、そして測定分枝を通るようにされて被試験
透明体（４、２０４）によって印加された判定すべき偏
光状態を示す第２の光線の水平偏光成分および垂直偏光
成分が上記２つの成分とが再び組み合わされ、上記の分
離と再組み合わせによってそれぞれ同じ平面に偏光され
た両方の周波数の光線を含む第１と第２のビーム（２０
ａ、２１ａ；３４、３５）が発生され、第１と第２の電
気信号が上記２つのビーム（２０ａ、２１ａ；３４、３
５）から得られ、上記第１と第２の電気信号は各ビーム
を含む２つの光線の間のうなりを表わし、相対位相は判
定すべき偏光状態を有する光線の水平成分と垂直成分と
の間の位相に等しく、強度はこのような成分の振幅に比
例しており、そしてこのような位相と振幅比についての
情報を上記の電気信号から得ることを特徴とする準単色
光ビームの偏光状態の実時間測定方法。
（２）基準分枝と測定分枝から得られる光線の２つの偏
光成分を分離すること、１つの光線の水平偏光成分を他
方の光線の垂直成分と組み合わせて別々の径路を進むビ
ームとすること、および上記の各ビームの光線を共通平
面に偏光すること、により上記第１および第２のビーム
（２０ａ、２１ａ）を得る事を特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。
（３）基準分枝と測定分枝から得られる光線を組み合わ
せて単一のビーム（３２）とすること、２つの光線の水
平偏光成分を垂直偏光成分から分離すること、ならびに
水平偏光成分と垂直偏光成分をそれぞれ組み合わせて第
１と第２のビーム（３４、３５）とすることにより上記
第１と第２のビーム（３４、３５）を得る事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。
（４）両方の分枝に送り込まれた光線が変換されて、水
平偏光と垂直偏光の等しい成分に分離できるように同じ
一定の方向で直線偏光された振幅と位相の等しい光線と
なる較正フェーズを含む事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の方法。
（５）測定分枝を通過する光線によって印加される一定
方向の上記直線偏光が被試験体に送出される事を特徴と
する特許請求の範囲第４項記載の方法。
（６）上記の２つの準単色光線（２ａ、２ｂ）は共通光
源によって発生し、且つ直交する直線偏光を示す事を特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
（７）上記２つの準単色光線（１０２ａ、１０２ｂ；２
０２ａ、２０２ｂ）が同じ準単色光線（１０２；２０２
）に対して動作する音響光学的装置を用いる事によって
得られる事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。
（８）周波数が少し異なる第１および第２の準単色光線
（２ａ、２ｂ；１０２ａ、１０２ｂ；２０２ａ、２０２
ｂ）を発生し、そして装置の２つの異なる分枝（以後「
基準分枝」と「測定分枝」と呼ぶ）に沿ってこのような
光線を送出するための手段（１、３；１０１、１０３；
２０１、２０３）、およびこのような分枝の終りでこの
ような光線間のうなりを検出するための手段（８、９）
を含む光線の偏光状態の測定装置に於いて、基準分枝は該基準分枝を通る光線をそれぞれ水平偏光と
垂直偏光を有する２つの等しい成分に分離できるような
一定方向の直線偏光光線に変換するための手段（１３、
２４）を含み、基準分枝は偏光の分離と再組み合わせを
行なう手段（７、１４、１５；３０、３１）で終端し、
偏光の分離と再組み合わせを行なう上記手段は測定分枝
から出される光線（２ａ、１０２ａ、２０２ａ）を更に
受光し、上記光線は被試験透明体（４、２０４）によっ
て印加された判定すべき偏光の状態を示し、そして水平
偏光成分と垂直偏光成分に分離する事ができ；上記の分離−再組み合わせ手段（７、１４、１５；３０
、３１）は両方の周波数の光線を含む第１と第２のビー
ム（２０ａ、２１ａ；３４、３５）を送出するように構
成され、各ビームの光線は同一平面に直線偏光され；そして第１と第２のビーム（２０ａ、２１ａ；３４、３
５）はうなりを検出して第１と第２の電気信号を送出す
るための手段である第１と第２の光検出器（８、９）に
送られ、第１と第２の電気信号の相対位相が被試験体（
４；２０４）によって印加される偏光状態を有する光線
の水平成分と垂直成分との間の相対位相に等しく、そし
て、強度がこのような両成分の振幅に比例し、且つ上記
第１と第２の光検出器はこのような位相と振幅比の測定
、および／または偏光状態の可視表示を行なうための装
置（１８）に接続されていることを特徴とする偏光状態
測定装置。
（９）基準分枝は支持台に取り付けた少なくとも１つの
反射鏡（１２）を含み、該反射鏡は２つの軸のまわりの
回転運動と、反射鏡を上記第１の分離装置（７）に近づ
けそしてそれから離したりするための並進運動を許容し
、そして上記反射鏡（１２）及び上記検出器（８、９）
を第１の光学系（１０；３３）から焦点距離のところに
配置して、基準分枝を通過した光線（２ｂ、１０２ｂ、
２０２ｂ）の２つの成分の検出器上の位置と入射角を独
立に制御する事を許容した事を特徴とする特許請求の範
囲第８項記載の装置。
（１０）上記分離−再組み合わせ手段はビーム・スプリ
ッタ（３０）と第１の偏光板（３１）を含み、上記ビー
ム・スプリッタ（３０）は第１の面で測定分枝からの光
線（２ａ、１０２ａ、２０２ａ）を受け、及び第２の面
で基準分枝からの光線（２ｂ、１０２ｂ、２０２ｂ）を
受け、且つ２つの光線を組み合わせて１つのビーム（３
２）とし、そして上記第１の偏光板（３１）は２つの光
線の水平偏光成分と垂直偏光成分を分離し、かつ２つの
光線の水平偏光成分と垂直偏光成分をそれぞれ組み合わ
せることにより第１と第２のビーム（３４、３５）を作
成する事を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の装置
。
（１１）上記分離−再組み合わせ手段は１つの偏光ビー
ム・スプリッタ（７）を含み、該偏光ビーム・スプリッ
タ（７）は２つの光線の一方の水平偏光成分と他方の光
線の垂直偏光成分とを組み合わせ、そして該組み合わせ
の結果得られたビーム（２０、２１）を第２と第３の偏
光板（１４、１５）にそれぞれ送り、該第２と第３の偏
光板（１４、１５）は結果として得られた２つのビーム
成分を２つの平行平面に直線偏光する事を特徴とする特
許請求の範囲第８項記載の装置。
（１２）上記第１の光学系（１０）が基準分枝の中で反
射鏡（１２）と分離−再組み合わせ手段（７；１４、１
５）との間に挿入され、そして上記検出器（８、９）は
測定分枝に挿入された第１の光学系と類似した第２の光
学系（６）から焦点距離のところに配置されている事を
特徴とする特許請求の範囲第９及び第１１項のいずれか
に記載の装置。
（１３）少なくとも装置の較正フェーズの間または該較
正フェーズの間だけ測定分枝に第４の偏光板（５）が含
まれ、このようなフェーズ中に該第４の偏光板（５）は
測定分枝を通過する光線（２ａ、１０２ａ、２０２ａ）
を基準分枝を通過した光線（２ｂ、１０２ｂ、２０２ｂ
）と同じ直線偏光を有する光線に変換する事を特徴とす
る特許請求の範囲第８項乃至第１２項のいずれか１つに
記載の装置。
（１４）２つの周波数の光線を発生し且つ分離する手段
（１、３）が、直交平面に直線偏光された２つの光線を
含む光ビーム（２）の発生源（１）および偏光スプリッ
タ（３）を含んでいる事を特徴とする特許請求の範囲第
８項乃至第１３項のいずれか１つに記載の装置。
（１５）２つの光線を発生し且つ分離する手段（１０１
、１０３；２０１、２０３）は、準単色光ビーム（１０
２、２０２）の発生源（１０１、２０１）、及びこのよ
うなビーム（１０２、２０２）から２つの周波数の光線
（１０２ａ、１０２ｂ；２０２ａ、２０２ｂ）を得て且
つこれらを上記２つの分枝に沿って送る音響光学的周波
数シフタ（１０３、２０３）を含む事を特徴とする特許
請求の範囲第８項乃至第１３項のいずれか１つに記載の
装置。
（１６）被試験体（４）が測定分枝に挿入される事を特
徴とする特許請求の範囲第８項乃至第１５項のいずれか
１つに記載の装置。
（１７）被試験体を光線が横切る方向で被試験体の寸法
が光源のコヒーレンス長に近い場合において、基準分枝
に特性を制御した標準サンプル体を設けることにより２
つの分枝を通過する光線の光路差が上記コヒーレンス長
と比べて無視できるようにした事を特徴とする特許請求
の範囲第１６項記載の装置。
（１８）基準分枝を通過する光線（２ｂ、１０２ｂ）に
一定の直線偏光を付与する手段（１３）がソレイル−バ
ビネット補償器で構成される事を特徴とする特許請求の
範囲第８項乃至第１７項のいずれか１つに記載の装置。
（１９）光線が通過する方向に存在する被試験体（２０
４）の寸法が光源（２０１）のコヒーレンス長に近い場
合、このような被試験体（２０４）が光源（２０１）と
音響光学的周波数シフタ（２０３）との間に挿入され、
そして上記分枝を通る光線（２０２ｂ）に一定の直線偏
光を与える手段（２４）が第５の偏光板（２４）と四分
の一波長板（２５）を含んでいる事を特徴とする特許請
求の範囲第８項乃至第１５項のいずれか１つに記載の装
置。