JPS62229118A - 光周波数シフタ - Google Patents
光周波数シフタInfo
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- JPS62229118A JPS62229118A JP61072092A JP7209286A JPS62229118A JP S62229118 A JPS62229118 A JP S62229118A JP 61072092 A JP61072092 A JP 61072092A JP 7209286 A JP7209286 A JP 7209286A JP S62229118 A JPS62229118 A JP S62229118A
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Landscapes
- Optical Communication System (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば光ヘテロダイン検波法による光応用計
測に用いられる光周波数シフタに関する。
測に用いられる光周波数シフタに関する。
近年、光の性質を利用して高精度、非接触の計測を行な
う光応用計測が注目されているが、その場合、光干渉縞
の位相情報の測定分解能を高め、かつこれを自動測定す
るために光ヘテロダイン検波法が多く利用されている。
う光応用計測が注目されているが、その場合、光干渉縞
の位相情報の測定分解能を高め、かつこれを自動測定す
るために光ヘテロダイン検波法が多く利用されている。
この光ヘテロダイン検波法は、ラジオのヘテロダイン受
信と同様、検出したい信号に局部発振出力信号を混合し
、中間波信号（ビー１〜信号）を発生して信号処理を行
なう方法である。電気通信では、局部発振出力信号を得
るために、完全に独立した発振器を使用するのであるが
、光波干渉測定の場合には、中間波信号の周波数にゆら
ぎが生じない程度に安定した独立の発振器を製作するこ
とが困難である。そのため、検出したい光信号に対し一
定の周波数差を有するレーザ光を作成し、これを参照用
の光路を通して受信端に送って局部発振出力信号として
用いる。
信と同様、検出したい信号に局部発振出力信号を混合し
、中間波信号（ビー１〜信号）を発生して信号処理を行
なう方法である。電気通信では、局部発振出力信号を得
るために、完全に独立した発振器を使用するのであるが
、光波干渉測定の場合には、中間波信号の周波数にゆら
ぎが生じない程度に安定した独立の発振器を製作するこ
とが困難である。そのため、検出したい光信号に対し一
定の周波数差を有するレーザ光を作成し、これを参照用
の光路を通して受信端に送って局部発振出力信号として
用いる。
第５図は、上記目的のために使用された従来の直交偏波
型光周波数シフタの構成を示す。Ｈｅ−Ｎｅレーザ１（
波長λ。−６３３ｎｍ、光周波数ｆ。
型光周波数シフタの構成を示す。Ｈｅ−Ｎｅレーザ１（
波長λ。−６３３ｎｍ、光周波数ｆ。
＝ ４７３．９ｘｌＯ６ＭＨｚ ）から出射されたレー
ザ光２は、紙面に対して４５°の方位（方位角４５°）
を有する直線偏波光であり、これが偏光弁１！Ｉｔ機能
を有する方位角Ｏ°の第１偏光ビームスプリツタ３に入
射して、Ｐ偏光（方位角Ｏ°の直線偏光）のレーザ光ビ
ーム４を透過し、Ｓ偏光（方位角９０°の直線偏光）の
レーザ光ビーム５を反射して２本の光ビームに分離する
。このうら、Ｐ偏光のレーザ光ビーム４は、第１音響光
学素子６の媒体内にトランスジューサ７の励振により伝
搬する超音波信号の波面に対してブラック角θ８１をな
して入射する。なお、トランスジューサ７は駆動回路８
（水晶発振器内蔵）から高周波信号ｆ１ＨＨ７（例えば
４２８Ｈ７）が供給されて、励振する。その結果、入射
したレーザ光ビーム４゛は、直進する０次光（図示せず
）と前記超音波信号の波面に対して角度θ８１で回折す
る回折光９とに分れて送出し、ここでは回折光９を利用
する。この回折光９は、第１音響光学索子６の中心周波
数ｆ１Ｈ１ｌｚだけ先の光信号の周波数ｆ。をシフトし
たもの、即ち、光周波数が（ｆｏ＋ｔ １＞ ＨＩ３と
なる。次に、この回折光９は反射鏡１０により反射され
、偏光結合機能を有する第２偏光ビームスプリツタ１１
に入射し、Ｐ偏光であることからそのまま透過する。
ザ光２は、紙面に対して４５°の方位（方位角４５°）
を有する直線偏波光であり、これが偏光弁１！Ｉｔ機能
を有する方位角Ｏ°の第１偏光ビームスプリツタ３に入
射して、Ｐ偏光（方位角Ｏ°の直線偏光）のレーザ光ビ
ーム４を透過し、Ｓ偏光（方位角９０°の直線偏光）の
レーザ光ビーム５を反射して２本の光ビームに分離する
。このうら、Ｐ偏光のレーザ光ビーム４は、第１音響光
学素子６の媒体内にトランスジューサ７の励振により伝
搬する超音波信号の波面に対してブラック角θ８１をな
して入射する。なお、トランスジューサ７は駆動回路８
（水晶発振器内蔵）から高周波信号ｆ１ＨＨ７（例えば
４２８Ｈ７）が供給されて、励振する。その結果、入射
したレーザ光ビーム４゛は、直進する０次光（図示せず
）と前記超音波信号の波面に対して角度θ８１で回折す
る回折光９とに分れて送出し、ここでは回折光９を利用
する。この回折光９は、第１音響光学索子６の中心周波
数ｆ１Ｈ１ｌｚだけ先の光信号の周波数ｆ。をシフトし
たもの、即ち、光周波数が（ｆｏ＋ｔ １＞ ＨＩ３と
なる。次に、この回折光９は反射鏡１０により反射され
、偏光結合機能を有する第２偏光ビームスプリツタ１１
に入射し、Ｐ偏光であることからそのまま透過する。
他方、Ｓ偏光のレーザ光ビーム５は反射鏡１２により反
射され、第２音響光学素子１３の媒体内にトランジュー
サ１４の励振ににり伝搬する超音波の波面に対してブラ
ック角θＢ２をなして入射する。なお、トランジューサ
ー４は駆動回路１５（水晶発振器内蔵）から高周波信号
ｆ２ＨＩＩＺ（例えば４３ＭＨｚ ）が供給されて、励
起する。その結果、入射したレーザ光ビーム５は、ここ
でも、直進する０次光（図示せず）と前記超音波信号の
波面に対して角度θ８２で回折する回折光１６とに分れ
て送出し、回折光１６を利用する。この回折光１６も第
２音響光学素子１３の中心周波数ｆ２Ｍ）ｌｚだけ先の
光信号の周波数ｆ。をシフトしたもの、即ち、光周波数
が（ｆ 十ｆ２）ＭＨｚとなる。次に、この回折光１
６も前述した第２偏光ビームスプリツタ１１に入射し、
Ｓ偏光であることから、反射して送出される。
射され、第２音響光学素子１３の媒体内にトランジュー
サ１４の励振ににり伝搬する超音波の波面に対してブラ
ック角θＢ２をなして入射する。なお、トランジューサ
ー４は駆動回路１５（水晶発振器内蔵）から高周波信号
ｆ２ＨＩＩＺ（例えば４３ＭＨｚ ）が供給されて、励
起する。その結果、入射したレーザ光ビーム５は、ここ
でも、直進する０次光（図示せず）と前記超音波信号の
波面に対して角度θ８２で回折する回折光１６とに分れ
て送出し、回折光１６を利用する。この回折光１６も第
２音響光学素子１３の中心周波数ｆ２Ｍ）ｌｚだけ先の
光信号の周波数ｆ。をシフトしたもの、即ち、光周波数
が（ｆ 十ｆ２）ＭＨｚとなる。次に、この回折光１
６も前述した第２偏光ビームスプリツタ１１に入射し、
Ｓ偏光であることから、反射して送出される。
この結果、第２偏光ビームスプリツタ１１の出射光ビー
ム１７は、回折光９のＰ偏光（光周波数；（ｆｏ＋ｆ２
）ＭＨｚ ）と回折光１６のＳ偏光（光周波数； （ｆ
＋ｆ２）ＨＩ３ ）とを互いに直交して同一光路上
で合成したものになり、相互の光周波数差が（ｆ −
ｆ２）ＭＨｚ （１−達した例では１ＭＨｚ ）となる
２本の光ビームが（分られる。
ム１７は、回折光９のＰ偏光（光周波数；（ｆｏ＋ｆ２
）ＭＨｚ ）と回折光１６のＳ偏光（光周波数； （ｆ
＋ｆ２）ＨＩ３ ）とを互いに直交して同一光路上
で合成したものになり、相互の光周波数差が（ｆ −
ｆ２）ＭＨｚ （１−達した例では１ＭＨｚ ）となる
２本の光ビームが（分られる。
゛ 〔発明が解決しようとする問題点〕上記した直交偏
波型光周波数シフタの出射光１７の方向を被測定物に対
して一次元的に変化さゼて光計測をする場合、第１．第
２音響光学素子６゜１３の各中心周波数ｆ、ｆ２を仰え
て行なわれる。
波型光周波数シフタの出射光１７の方向を被測定物に対
して一次元的に変化さゼて光計測をする場合、第１．第
２音響光学素子６゜１３の各中心周波数ｆ、ｆ２を仰え
て行なわれる。
一般に、音響光学素子のブラック角θ８は中心周波数ｆ
と比例関係にあることから、前述した各中心周波数ｆ
、ｆ２をそれぞれ（ｆ１＋Δｆ）。
と比例関係にあることから、前述した各中心周波数ｆ
、ｆ２をそれぞれ（ｆ１＋Δｆ）。
（ｆ２＋Δｆ）に変化させると、相互の光周波数差はｆ
−ｆ のまま、各ブラック角θ 、Ｂ１ ２
ＢＩ Ｂ２が共にΔθ、た
け変化し、このブラック角変位量Δθ８も中心周波数変
位量Δでと比例関係にある。
−ｆ のまま、各ブラック角θ 、Ｂ１ ２
ＢＩ Ｂ２が共にΔθ、た
け変化し、このブラック角変位量Δθ８も中心周波数変
位量Δでと比例関係にある。
そこで、第５図に示した直交偏波型光周波数シフタにお
いて、第１．第２音響光学素子６，１３の各中心周波数
ｆ、ｆ２をΔｆだけ変化させると、第６図に示すように
、第１．第２音響光学素子６゜１３からの回折光９，１
６はブラック角がΔθ８だけ角度変位した回折光９１，
１６１となってそれぞれ出射し、第２偏光ビームスプリ
ツタ１１の元の出射光１７から出射光１ｈ、１７２とな
ってこの出射光１７１゜１７２の光路が互いにずれてし
まい、また上記した− 〇 − 各中心周波数ｆ 、ｆ２を一Δｒだ（プ変化させた場合
でも、回折光９２．１６２、出射光１７３，１７４とな
って出射光１７３．１７４の光路がずれてしまう。即ち
、従来の直交偏波型光周波数シフタは、光周波数差を一
定にしたまま、出射光の方向を変化した場合、出射した
２つの直線偏光が同一光路からずれてしまうという問題
点があった。
いて、第１．第２音響光学素子６，１３の各中心周波数
ｆ、ｆ２をΔｆだけ変化させると、第６図に示すように
、第１．第２音響光学素子６゜１３からの回折光９，１
６はブラック角がΔθ８だけ角度変位した回折光９１，
１６１となってそれぞれ出射し、第２偏光ビームスプリ
ツタ１１の元の出射光１７から出射光１ｈ、１７２とな
ってこの出射光１７１゜１７２の光路が互いにずれてし
まい、また上記した− 〇 − 各中心周波数ｆ 、ｆ２を一Δｒだ（プ変化させた場合
でも、回折光９２．１６２、出射光１７３，１７４とな
って出射光１７３．１７４の光路がずれてしまう。即ち
、従来の直交偏波型光周波数シフタは、光周波数差を一
定にしたまま、出射光の方向を変化した場合、出射した
２つの直線偏光が同一光路からずれてしまうという問題
点があった。
一方、第１．第２音響光学素子６，１３に対して、それ
ぞれ別の水晶発振器を内蔵した駆動回路８゜１５より高
周波信号ｆ 、 ｆ２（ＨＩＩＺ ）を供給している
ために、例えば個々の水晶発振器の周波数安定度を１０
〜４０℃の温度変化に対して±５ ｐｐｍであるとする
と、出射光ビーム１７のピー１〜周波数としては、上述
した例でいえば、（４３Ｘ１０６±２１５（ｌｌｚ）
） −（４２ｘ１０６＋２１ｏ （Ｉ（ｚ） ） −＝
１ ｘ１ｏ６±４２５（Ｈｚ） （複合同順）とな
り、±５ ｐｐｍの安定度の水晶発振器を用いても、１
ＭＨｚのビート周波数については±５Ｈｚではなく、±
４２５ Ｈｚの安定度しか得られない問題点があった
。
ぞれ別の水晶発振器を内蔵した駆動回路８゜１５より高
周波信号ｆ 、 ｆ２（ＨＩＩＺ ）を供給している
ために、例えば個々の水晶発振器の周波数安定度を１０
〜４０℃の温度変化に対して±５ ｐｐｍであるとする
と、出射光ビーム１７のピー１〜周波数としては、上述
した例でいえば、（４３Ｘ１０６±２１５（ｌｌｚ）
） −（４２ｘ１０６＋２１ｏ （Ｉ（ｚ） ） −＝
１ ｘ１ｏ６±４２５（Ｈｚ） （複合同順）とな
り、±５ ｐｐｍの安定度の水晶発振器を用いても、１
ＭＨｚのビート周波数については±５Ｈｚではなく、±
４２５ Ｈｚの安定度しか得られない問題点があった
。
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたも
のであり、第１の発明は、第１音響光学素子と第２音響
光学素子から偏光ビームスプリッタ等の結合素子までの
それぞれの光路長を実質的に等しくしたものであり、第
２の発明は第１の発明の構成において、単一の基準用水
晶発信器の出力信号を入力して第１．第２ＰＩ １回路
の出力信号をそれぞれ第１．第２音響光学素子に供給し
たものである。
のであり、第１の発明は、第１音響光学素子と第２音響
光学素子から偏光ビームスプリッタ等の結合素子までの
それぞれの光路長を実質的に等しくしたものであり、第
２の発明は第１の発明の構成において、単一の基準用水
晶発信器の出力信号を入力して第１．第２ＰＩ １回路
の出力信号をそれぞれ第１．第２音響光学素子に供給し
たものである。
〔実施例１〕
第１図は、本発明を第５図と同様の直交偏波型光周波数
シフタに適用した場合の一実施例を示す構成図である。
シフタに適用した場合の一実施例を示す構成図である。
本実施例の特徴の一つは、第３図の詳細図に示すように
、第１音響光学素子６のブラック角調整のための回転中
心から反射鏡１０の回転中心までの距離を１−１とし、
反射鏡１０の回転中心から第２偏光ビームスプリツタ１
１の回転中心までの距離を１２とし、第２音響光学素子
１３の回転中心から第２偏光ビームスプリツタ１１の回
転中心までの距離を［としたときに、実質的にＬ１→−
Ｌ２＝１３となるようにこれらの回転中心の位置を定め
ている。
、第１音響光学素子６のブラック角調整のための回転中
心から反射鏡１０の回転中心までの距離を１−１とし、
反射鏡１０の回転中心から第２偏光ビームスプリツタ１
１の回転中心までの距離を１２とし、第２音響光学素子
１３の回転中心から第２偏光ビームスプリツタ１１の回
転中心までの距離を［としたときに、実質的にＬ１→−
Ｌ２＝１３となるようにこれらの回転中心の位置を定め
ている。
本実施例のもう一つの特徴は、第１．第２音響光学素子
６，１３を駆動する駆動回路８．１５（第５図）の代り
に、駆動回路１８が設けられている。
６，１３を駆動する駆動回路８．１５（第５図）の代り
に、駆動回路１８が設けられている。
駆動回路１８は、水晶発振器１７と、第１．第２ＰＬ
Ｌ回路２０Ａ、 ２０Ｂと、第１．第２増幅器２１Ａ、
２１Ｂとから構成されている。
Ｌ回路２０Ａ、 ２０Ｂと、第１．第２増幅器２１Ａ、
２１Ｂとから構成されている。
第１．第２ＰＬＬ回路２０Ａ、 ２０Ｂは、いずれも第
２図に示すような構成を右する。同図において、２０１
は水晶発振器１９の出力を第１人力とする位相比較器、
２０２はローパスフィルタ、２０３はこのローパスフィ
ルタ２０２の出力を制御信号とし、定常状態では上記第
１人力の周波数と後述する分周器２０４の分周比との積
の周波数を出力する電圧制御発振器、２０４はこの電圧
制御発振器２０３の出力を１／Ｎの分周比に従って分周
して位相比較器２０１の第２人力とする分周器である。
２図に示すような構成を右する。同図において、２０１
は水晶発振器１９の出力を第１人力とする位相比較器、
２０２はローパスフィルタ、２０３はこのローパスフィ
ルタ２０２の出力を制御信号とし、定常状態では上記第
１人力の周波数と後述する分周器２０４の分周比との積
の周波数を出力する電圧制御発振器、２０４はこの電圧
制御発振器２０３の出力を１／Ｎの分周比に従って分周
して位相比較器２０１の第２人力とする分周器である。
入力周波数をｆ ＩＮ。
ｆ ＯＵＴとすると、ｆＯＵＴ＝Ｎ−ｆＩＮという関係
が−９＝ ある。
が−９＝ ある。
ここで、水晶発振器１９は発振周波数が０．１ＭＨｚで
、１０〜４０℃の温度範囲で±５ ｐｐｍの周波数安定
度を有している。従って、第１ ＰＬＬ回路２０Ａの分
周器の分周比をＮＡ−８００とすれば、その出力はｆ
ＯＵＴ ＝ ８０ＭＨｚとなる。この高周波信号を第１
増幅器２１Ａで増幅し、トランスジューサ７を励振させ
、第１音響光学素子６を中心周波数８０ＭＨｚで駆動す
る。同様に第２ＰＬＬ回路２０Ｂの分周比をＮＢ＝７５
０トすレバ、ソノ出カバｆ ＯＵＴ ＝ ７５ＭＨｚと
なり、高周波信号を第２増幅器２１Ｂで増幅し、トラン
スジューサ１４を励振させ、第２音響光学素子１３を中
心周波数７５ＭＨｚで駆動する。第１．第２音響光学素
子６，１３は、チルライミルガラス（ＨＯＹＡ■製ＡＯ
Ｔ−５）からなる音響光学媒体の側面に、ＬｉＮｂＯ３
３６°Ｙ板からなる圧電板の両生表面に電極を付着形成
して構成されたトランジューサ７．１４を配置したもの
であるが、それぞれ上述したような信号で駆動される結
果、出射光ビーム１７のＰ偏光とＳ偏光の周波数はそれ
ぞれ（ｆ ＋８０） ＭＨｚと（ｆ ｏ＋ ７５）
ＨＩＩＺ 、ビー１〜信号の周波数は５８Ｈ７となる。
、１０〜４０℃の温度範囲で±５ ｐｐｍの周波数安定
度を有している。従って、第１ ＰＬＬ回路２０Ａの分
周器の分周比をＮＡ−８００とすれば、その出力はｆ
ＯＵＴ ＝ ８０ＭＨｚとなる。この高周波信号を第１
増幅器２１Ａで増幅し、トランスジューサ７を励振させ
、第１音響光学素子６を中心周波数８０ＭＨｚで駆動す
る。同様に第２ＰＬＬ回路２０Ｂの分周比をＮＢ＝７５
０トすレバ、ソノ出カバｆ ＯＵＴ ＝ ７５ＭＨｚと
なり、高周波信号を第２増幅器２１Ｂで増幅し、トラン
スジューサ１４を励振させ、第２音響光学素子１３を中
心周波数７５ＭＨｚで駆動する。第１．第２音響光学素
子６，１３は、チルライミルガラス（ＨＯＹＡ■製ＡＯ
Ｔ−５）からなる音響光学媒体の側面に、ＬｉＮｂＯ３
３６°Ｙ板からなる圧電板の両生表面に電極を付着形成
して構成されたトランジューサ７．１４を配置したもの
であるが、それぞれ上述したような信号で駆動される結
果、出射光ビーム１７のＰ偏光とＳ偏光の周波数はそれ
ぞれ（ｆ ＋８０） ＭＨｚと（ｆ ｏ＋ ７５）
ＨＩＩＺ 、ビー１〜信号の周波数は５８Ｈ７となる。
第１．第２ＰＬＬ回路２ＯＡ、 ２０Ｂは、いずれも単
一の水晶発振器１９から入力周波数ｆｌＮを得′Ｃいる
ので、ビート信号の周波数安定度はこの水晶発振器１９
の安定度のみに依存し、５Ｈｌｌｚのビート信号の周波
数安定度は±５ ｐＦｌｍとなる。なお、同一の基準用
水晶発振器１９を用いても、分周器２０４の分周比Ｎ、
ＮＢを変化させることにより、第１゜第２音響光学索子
６，１３の中心周波数を０１８）ｌｚ単位で容易に変化
させることができ、それによって、ビート周波数も容易
に変えられる。
一の水晶発振器１９から入力周波数ｆｌＮを得′Ｃいる
ので、ビート信号の周波数安定度はこの水晶発振器１９
の安定度のみに依存し、５Ｈｌｌｚのビート信号の周波
数安定度は±５ ｐＦｌｍとなる。なお、同一の基準用
水晶発振器１９を用いても、分周器２０４の分周比Ｎ、
ＮＢを変化させることにより、第１゜第２音響光学索子
６，１３の中心周波数を０１８）ｌｚ単位で容易に変化
させることができ、それによって、ビート周波数も容易
に変えられる。
そこで、出射光ビーム１７の方向を一次元的に変位させ
る場合、例えば、第１音響光学索子６の中心周波数ｆ１
を８０ＨＨｚから１００１１ｚ、第２音響光学素子１３
の中心周波数ｆ２を７５Ｈｌｌｚから９５Ｈｚ（即ち、
Δｆ ＝ ２０ＨＨｚ ）に変化させると、第３図に示
すように、第１．第２音響光学素了６，１３から出射す
る回折光９（Ｐ偏光）１回折光１６（ＳＧ光）が共にブ
ラック角の角度変位量△θ８だ（）変位して、回折光９
３（Ｐ偏光）、回折光１６３（３偏光）となり、上述し
た光路長の関係（Ｌｌ 十１２ ＝ｌ ３ ）があるこ
とから、第２偏光ビームスプリツタ１１の出射光ビーム
１７が一次元的に変位した出射光ビーム１７５となって
、２つの直交する直線偏光（Ｐ偏光、Ｓ偏光）を同−光
路玉に合成させることができる。また、この出射光ビー
ム１７５の光周波数差も、元の出射光ビーム１７の光周
波数差と同様、５ＭＨｚを保持している。また、出射光
ビーム１７を逆方向に一次元的に変位させる場合には、
第１音響光学素子６の中心周波数ｆ１を８０ＨＨｚから
６０ＨＩＩｚ 。
る場合、例えば、第１音響光学索子６の中心周波数ｆ１
を８０ＨＨｚから１００１１ｚ、第２音響光学素子１３
の中心周波数ｆ２を７５Ｈｌｌｚから９５Ｈｚ（即ち、
Δｆ ＝ ２０ＨＨｚ ）に変化させると、第３図に示
すように、第１．第２音響光学素了６，１３から出射す
る回折光９（Ｐ偏光）１回折光１６（ＳＧ光）が共にブ
ラック角の角度変位量△θ８だ（）変位して、回折光９
３（Ｐ偏光）、回折光１６３（３偏光）となり、上述し
た光路長の関係（Ｌｌ 十１２ ＝ｌ ３ ）があるこ
とから、第２偏光ビームスプリツタ１１の出射光ビーム
１７が一次元的に変位した出射光ビーム１７５となって
、２つの直交する直線偏光（Ｐ偏光、Ｓ偏光）を同−光
路玉に合成させることができる。また、この出射光ビー
ム１７５の光周波数差も、元の出射光ビーム１７の光周
波数差と同様、５ＭＨｚを保持している。また、出射光
ビーム１７を逆方向に一次元的に変位させる場合には、
第１音響光学素子６の中心周波数ｆ１を８０ＨＨｚから
６０ＨＩＩｚ 。
第２音響光学素子７の中心周波数ｆ２を７５ＨＩｌｚか
ら５５ＨＨ７（即ちΔｆ ＝ −２０ＨＨｚ ）に変化
させれば、第１．第２音響光学素子６，１３から出射す
る回折光９，１６が共に前述したと逆向きに角度変異量
Δθ８だけ変位したブラック角で出射する回折光９４゜
１６４となり、この場合も、第２偏光ビームスプリツタ
１１の出射光ビーム１７が前述したと逆向きに一次元的
に変位した出射光ビーム１７６となって、２つの直交す
る直線偏光を同一光路上に位置させることができる。こ
の出射光ビーム１７６の光周波数差も、元の出射光ビー
ム１７の光周波数差と同様、５ ＭＨｚを保持している
。
ら５５ＨＨ７（即ちΔｆ ＝ −２０ＨＨｚ ）に変化
させれば、第１．第２音響光学素子６，１３から出射す
る回折光９，１６が共に前述したと逆向きに角度変異量
Δθ８だけ変位したブラック角で出射する回折光９４゜
１６４となり、この場合も、第２偏光ビームスプリツタ
１１の出射光ビーム１７が前述したと逆向きに一次元的
に変位した出射光ビーム１７６となって、２つの直交す
る直線偏光を同一光路上に位置させることができる。こ
の出射光ビーム１７６の光周波数差も、元の出射光ビー
ム１７の光周波数差と同様、５ ＭＨｚを保持している
。
（実施例２〕
第４図は、本発明の他の実施例を示ず構成図である。本
実施例においても、第１音響光学素子６のブラック角調
整のための回転中心から反射鏡１０の回転中心までの距
離１−１と、この反射鏡１０の回転中心から偏光ビーム
スプリッタ１１の回転中心までの距離Ｌ２との合計値（
Ｌ１＋１２）を、第２音響光学素子１３のブラック角調
整のための回転中心から反射鏡の回転中心までの距１１
１１ｆ Ｌ ４と、この反射鏡２９の回転中心から偏光
ビームスプリッタ１１の回転中心までの距ｌｉｔ Ｌ
との合計値（Ｌ３十Ｌ４）に実質的に等しく定めてい
る。そして、第１、第２音響光学素子６．１３の駆動回
路も実施例１と同様の駆動回路１８としている。
実施例においても、第１音響光学素子６のブラック角調
整のための回転中心から反射鏡１０の回転中心までの距
離１−１と、この反射鏡１０の回転中心から偏光ビーム
スプリッタ１１の回転中心までの距離Ｌ２との合計値（
Ｌ１＋１２）を、第２音響光学素子１３のブラック角調
整のための回転中心から反射鏡の回転中心までの距１１
１１ｆ Ｌ ４と、この反射鏡２９の回転中心から偏光
ビームスプリッタ１１の回転中心までの距ｌｉｔ Ｌ
との合計値（Ｌ３十Ｌ４）に実質的に等しく定めてい
る。そして、第１、第２音響光学素子６．１３の駆動回
路も実施例１と同様の駆動回路１８としている。
（Ｓ偏光）として出射されたレーザ光２３は、分離機能
を有する半透過鏡２４を通して透過光ビーム２５（Ｓ偏
光）と反射光ビーム２６（Ｓ偏光）とに分離される。こ
のうち透過光ご−ム２５は実施例１と同様の第１音響光
学素子６に入射して、回折光ビーム２６（Ｓ偏光）がこ
の第１音響光学素子７から出射して、反射鏡１０にて反
射され、ざらに光ビームの進行方向のまわりに４５°回
転させて配置された、偏光変換機能を有する１／２波長
板２７を通して、紙面に平行な電界成分を有する直線偏
光（Ｐｉ光）の透過光ビーム２８どなって、実施例１と
同様な偏光結合機能を有する偏光ビームスプリッタ１１
を透過する。
を有する半透過鏡２４を通して透過光ビーム２５（Ｓ偏
光）と反射光ビーム２６（Ｓ偏光）とに分離される。こ
のうち透過光ご−ム２５は実施例１と同様の第１音響光
学素子６に入射して、回折光ビーム２６（Ｓ偏光）がこ
の第１音響光学素子７から出射して、反射鏡１０にて反
射され、ざらに光ビームの進行方向のまわりに４５°回
転させて配置された、偏光変換機能を有する１／２波長
板２７を通して、紙面に平行な電界成分を有する直線偏
光（Ｐｉ光）の透過光ビーム２８どなって、実施例１と
同様な偏光結合機能を有する偏光ビームスプリッタ１１
を透過する。
他方、反射光ビーム２６は実施例１と同様な第２音響光
学素子１３に入射して、回折光ビーム２９（Ｓ偏光）が
この第２音響光学素子１３から出射し′て、反射鏡３０
にて反射され、前述した偏光ビームスプリッタ１１で反
射される。
学素子１３に入射して、回折光ビーム２９（Ｓ偏光）が
この第２音響光学素子１３から出射し′て、反射鏡３０
にて反射され、前述した偏光ビームスプリッタ１１で反
射される。
この結果、本実施例においても、偏光ビームスプリッタ
１１の出射光ビーム３１として一定の光周波数差〈本例
５ＨＨｚ）を有するＰ偏光どＳ偏光とが互いに直交して
同一光路上で合成された光ビームが得られ、さらに、こ
の出射光ビーム３１を一次元的に方向を変位させた場合
、実施例１ど同様な作用を経て、変位前後の光周波数差
を一定にしたまま、同一光路上の合成を保持することが
できる。
１１の出射光ビーム３１として一定の光周波数差〈本例
５ＨＨｚ）を有するＰ偏光どＳ偏光とが互いに直交して
同一光路上で合成された光ビームが得られ、さらに、こ
の出射光ビーム３１を一次元的に方向を変位させた場合
、実施例１ど同様な作用を経て、変位前後の光周波数差
を一定にしたまま、同一光路上の合成を保持することが
できる。
以上の実施例１，２においては、音響光学素子６．１３
の各媒体を別個に設けたが、これ等の媒体を共通にして
、単一の媒体の一側面にｉ〜ランジューザ７，１４を並
設してなる２個分の１光学素子にしてもよい。また、結
合素子く又は逆方向に入射して使用する分離素子）とし
ての偏光ビームスプリッタ３，１１は、ウォラストンプ
リズムおよびロションプリズムなどプリズム偏光子や、
光損失が許容できる場合には、無偏光ビームスプリッタ
や半透過鏡等と置換してもよい。ざらに、レーザについ
ては、実施例１，２のようなガスレーザの他に、Ｐ偏光
成分およびＳ偏光成分を有する半導体レーザ、色素レー
ザまたは固体レーザ等を用いることもできる。
の各媒体を別個に設けたが、これ等の媒体を共通にして
、単一の媒体の一側面にｉ〜ランジューザ７，１４を並
設してなる２個分の１光学素子にしてもよい。また、結
合素子く又は逆方向に入射して使用する分離素子）とし
ての偏光ビームスプリッタ３，１１は、ウォラストンプ
リズムおよびロションプリズムなどプリズム偏光子や、
光損失が許容できる場合には、無偏光ビームスプリッタ
や半透過鏡等と置換してもよい。ざらに、レーザについ
ては、実施例１，２のようなガスレーザの他に、Ｐ偏光
成分およびＳ偏光成分を有する半導体レーザ、色素レー
ザまたは固体レーザ等を用いることもできる。
以上説明したように、本発明によれば、第１゜第２音響
光学素子と結合素子までのそれぞれの光路長を等しくす
ることにより、第１．第２音響光学素子の各中心周波数
を変化させて、結合素子の出射光ビームの方向を一次元
的に変化させた場合においても、ぞの変化の前後におい
てそれぞれの出射光ビームの同一光路上での合成および
一定の光周波数差を保持することができ、さらに、第１
゜第２音響光学素子が単一の基準用水晶発振器の出ノｊ
から第１．第２ Ｐ Ｌ １回路によって供給される高
安定度の高周波信号により駆動されることから、各中心
周波数の安定度を向上させて、上述したそれぞれの出射
光ビームの同一光路上での合成および一定の光周波数差
の安定度を一層向上させることができる。
光学素子と結合素子までのそれぞれの光路長を等しくす
ることにより、第１．第２音響光学素子の各中心周波数
を変化させて、結合素子の出射光ビームの方向を一次元
的に変化させた場合においても、ぞの変化の前後におい
てそれぞれの出射光ビームの同一光路上での合成および
一定の光周波数差を保持することができ、さらに、第１
゜第２音響光学素子が単一の基準用水晶発振器の出ノｊ
から第１．第２ Ｐ Ｌ １回路によって供給される高
安定度の高周波信号により駆動されることから、各中心
周波数の安定度を向上させて、上述したそれぞれの出射
光ビームの同一光路上での合成および一定の光周波数差
の安定度を一層向上させることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明の一実施例によるＰＬＬ回路を示す構成図、第３図は
本発明の一実施例による第１．第２音響光学素子から偏
光ビームスプリッタまでの光路を示す詳細図、第４図は
本発明の他の実施例を示す構成図、第５図は従来例を示
す構成図、第６図は従来例による第１．第２音響光学素
子から偏光ビームスプリッタまでの光路を示す詳細図で
ある。
明の一実施例によるＰＬＬ回路を示す構成図、第３図は
本発明の一実施例による第１．第２音響光学素子から偏
光ビームスプリッタまでの光路を示す詳細図、第４図は
本発明の他の実施例を示す構成図、第５図は従来例を示
す構成図、第６図は従来例による第１．第２音響光学素
子から偏光ビームスプリッタまでの光路を示す詳細図で
ある。
Claims (2)
- （１）２本の光ビームをそれぞれ中心周波数の異なる第
１音響光学素子と第２音響光学素子により周波数シフト
し、かつ偏光分離素子により偏光分離又は偏光変換素子
により変換されて得られる光周波数の異なる２つの直線
偏光を結合素子により出射する光周波数シフタにおいて
、前記第１音響光学素子から前記結合素子までと、前記
第２音響光学素子から前記結合素子までのそれぞれの光
路長が実質的に等しいことを特徴とする光周波数シフタ
。 - （２）２本の光ビームをそれぞれ中心周波数の異なる第
１音響光学素子と第２音響光学素子により周波数シフト
し、かつ偏光分離素子により偏光分離又は偏光変換素子
により変換されて得られる光周波数の異なる２つの直線
偏光を結合素子により出射する光周波数シフタにおいて
、前記第１音響光学素子から前記結合素子までと、前記
第２音響光学素子から前記結合素子までの光路長を実質
的に等しくし、前記第１音響光学素子と前記第２音響光
学素子に対して、単一の基準用水晶発振器の出力信号を
入力する第１ＰＬＬ回路と第２ＰＬＬ回路の出力信号を
それぞれ供給することを特徴とする光周波数シフタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072092A JPS62229118A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 光周波数シフタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61072092A JPS62229118A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 光周波数シフタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229118A true JPS62229118A (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13479416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61072092A Pending JPS62229118A (ja) | 1986-03-29 | 1986-03-29 | 光周波数シフタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62229118A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111398A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | パナソニック株式会社 | 光学式音響相関器 |
-
1986
- 1986-03-29 JP JP61072092A patent/JPS62229118A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011111398A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | パナソニック株式会社 | 光学式音響相関器 |
| JP4851639B2 (ja) * | 2010-03-12 | 2012-01-11 | パナソニック株式会社 | 光学式音響相関器 |
| US8237931B2 (en) | 2010-03-12 | 2012-08-07 | Panasonic Corporation | Optoacoustic convolver |
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