JPS62298702A - 差動平面鏡干渉計システム - Google Patents
差動平面鏡干渉計システムInfo
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- JPS62298702A JPS62298702A JP62140730A JP14073087A JPS62298702A JP S62298702 A JPS62298702 A JP S62298702A JP 62140730 A JP62140730 A JP 62140730A JP 14073087 A JP14073087 A JP 14073087A JP S62298702 A JPS62298702 A JP S62298702A
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- interferometer system
- plane mirror
- mirror interferometer
- separated
- beams
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- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 40
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 36
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- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 claims description 10
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- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
- G01B9/02017—Interferometers characterised by the beam path configuration with multiple interactions between the target object and light beams, e.g. beam reflections occurring from different locations
- G01B9/02018—Multipass interferometers, e.g. double-pass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
- G01B9/02056—Passive reduction of errors
- G01B9/02057—Passive reduction of errors by using common path configuration, i.e. reference and object path almost entirely overlapping
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2290/00—Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
- G01B2290/70—Using polarization in the interferometer
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】
３、発明の詳細な説明
（イ）産業上の利用分野
この発明は、２つの平面鏡表面間の光路長変化を測定す
る装置に関する。特に、この発明は、干渉法を使用する
高精度の変位度量衡学に有用な光学装置に関する。
る装置に関する。特に、この発明は、干渉法を使用する
高精度の変位度量衡学に有用な光学装置に関する。
（ロ）従来の技術
干渉計は、膨張計測定法、材料の安定性の研究、機械工
具工業、そして半導体製造工業において、非常に高い精
度の変位測定を行うための基本的な装置である。坦在の
最新式の干渉計の曲型の一つのタイプは、２つの外部ミ
ラー間の光路長の変化を測定する差動平面鏡干渉計であ
り、Ｒ，Ｒ。
具工業、そして半導体製造工業において、非常に高い精
度の変位測定を行うための基本的な装置である。坦在の
最新式の干渉計の曲型の一つのタイプは、２つの外部ミ
ラー間の光路長の変化を測定する差動平面鏡干渉計であ
り、Ｒ，Ｒ。
３ ａｌｄｗｉｎとＧ、 Ｊ、 ３ｉｄｄａｌｌ、
”Ａ ｄｏｕｂｌｅ ｐａｓｓａｔｔａｃｈｍｅ
ｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ １ｉｎｅａｒ ａｎｄ ｐｌａ
ｎｅｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ ” 、 Ｐ ｒｏ
ｃ、ｓ Ｐ Ｉ Ｅ 、 Ｖｏｌ。
”Ａ ｄｏｕｂｌｅ ｐａｓｓａｔｔａｃｈｍｅ
ｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ １ｉｎｅａｒ ａｎｄ ｐｌａ
ｎｅｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ ” 、 Ｐ ｒｏ
ｃ、ｓ Ｐ Ｉ Ｅ 、 Ｖｏｌ。
４８０、 ｐ、７８−８３ （１９８４年５月）に説明
されている。
されている。
従来の差動平面鏡干渉計は、干渉計空洞を形成する固定
平面鏡および可動平面鏡と、補助光学要素（逆反射装置
、ウニイブプレート、ミラー、ビームスプリッタ）とか
らなる。このタイプの干渉計は、使用される光の４分の
１波の固有の光学的分解能を有し、そして、改良された
精度のために一層増大する要求に対して必要とされる特
に高い安定性を備えている。従って、それは、平面鏡の
どのような傾きや補助光学要素の動きに対しても、はと
んど影響を受けない。
平面鏡および可動平面鏡と、補助光学要素（逆反射装置
、ウニイブプレート、ミラー、ビームスプリッタ）とか
らなる。このタイプの干渉計は、使用される光の４分の
１波の固有の光学的分解能を有し、そして、改良された
精度のために一層増大する要求に対して必要とされる特
に高い安定性を備えている。従って、それは、平面鏡の
どのような傾きや補助光学要素の動きに対しても、はと
んど影響を受けない。
参考文献、Ｍ、 ０ｋａｊｉと）ｌ、［ａｉの”Ｈｉｇ
ｈ−Ｒｅｓｏｔｕｔｉｏｎ Ｍｕｌｉｆｏｌｄ
Ｐａｔｈ Ｉｎｔｅｒ−ｒｅｒｏｍｅｔｅｒ
ｒｏｒ ｏ ｉｌａｔｏｍｅｔｒｉｃＭｅａｓｕ
ｒｅｍｅｎｔｓ ” 、Ｊ 、Ｐｈｙｓ 、Ｅ
：５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉ ｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔｓ、 ｖｏｌｕｍｅ １６゜１１．１２０８−１
１．１２１３．１９８３年、およびＭ、 ０ｋａｊｉと
Ｈ６１ｍａ＊の“Ａ Ｐ ｒａｃｔｉｃａｌ Ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｙｓｔｅｍ ｒｏ
ｒ ｔｈｅ Ａ ｃｃｕｒａｔｅＤ
ｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌ １ｎｅａ
ｒ Ｔ ｈｅｒｍａｌＥｘｐａｎｓｉｏｎ Ｃｏ
ｅＨｉｃｉｅｎｔｓ ” 、 Ｊ 、 ｐｈｙｓ
、 。
ｈ−Ｒｅｓｏｔｕｔｉｏｎ Ｍｕｌｉｆｏｌｄ
Ｐａｔｈ Ｉｎｔｅｒ−ｒｅｒｏｍｅｔｅｒ
ｒｏｒ ｏ ｉｌａｔｏｍｅｔｒｉｃＭｅａｓｕ
ｒｅｍｅｎｔｓ ” 、Ｊ 、Ｐｈｙｓ 、Ｅ
：５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｉ ｎｓｔｒｕｍｅｎ
ｔｓ、 ｖｏｌｕｍｅ １６゜１１．１２０８−１
１．１２１３．１９８３年、およびＭ、 ０ｋａｊｉと
Ｈ６１ｍａ＊の“Ａ Ｐ ｒａｃｔｉｃａｌ Ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｙｓｔｅｍ ｒｏ
ｒ ｔｈｅ Ａ ｃｃｕｒａｔｅＤ
ｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌ １ｎｅａ
ｒ Ｔ ｈｅｒｍａｌＥｘｐａｎｓｉｏｎ Ｃｏ
ｅＨｉｃｉｅｎｔｓ ” 、 Ｊ 、 ｐｈｙｓ
、 。
Ｅ ： ３ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｌ ｎ５ｔｒＵＩ
ｌｌｅｎｔｓ、 Ｖｏｌ、１７゜１）６６９−６７３
．１９８４年は、差動平面鏡干渉計の他の実施例を示し
ている。
ｌｌｅｎｔｓ、 Ｖｏｌ、１７゜１）６６９−６７３
．１９８４年は、差動平面鏡干渉計の他の実施例を示し
ている。
しかしながら、従来の差動平面鏡干渉計は、過度に複雑
化され、測定光に多くの反射を生じさせる多くの補助光
学的要素を必要とする。これらの欠点により、光学的ビ
ーム力の低減と偏光の漏洩の結果として、測定信号にお
ける信号−雑音比をさらに低下させるため達成しうる精
度が最終的に制限される。
化され、測定光に多くの反射を生じさせる多くの補助光
学的要素を必要とする。これらの欠点により、光学的ビ
ーム力の低減と偏光の漏洩の結果として、測定信号にお
ける信号−雑音比をさらに低下させるため達成しうる精
度が最終的に制限される。
１９８５年１２月１９日に” Ｄ １Ｈｅｒｅｎｔｉａ
ｌ ｐ ｌａｎｅＭｉｒｒｏｒ ｌ ｎｔｅｒｆ
ｅｒｏｍｅｔｅｒ ”と題して出願された共通所有で、
係属出願の米国特許出願用８１０．９９９号とその一部
継続出願で同時出願の米国特許出願とにおいて、参考と
してここに特にとり入れた内容、つまり改良された差動
平面鏡干渉計が、開示され、そこにおいて、シャープレ
ートの使用が光学的要素の数を減少さけるばかりでなく
、反射光の数を約５０％まで低減させている。
ｌ ｐ ｌａｎｅＭｉｒｒｏｒ ｌ ｎｔｅｒｆ
ｅｒｏｍｅｔｅｒ ”と題して出願された共通所有で、
係属出願の米国特許出願用８１０．９９９号とその一部
継続出願で同時出願の米国特許出願とにおいて、参考と
してここに特にとり入れた内容、つまり改良された差動
平面鏡干渉計が、開示され、そこにおいて、シャープレ
ートの使用が光学的要素の数を減少さけるばかりでなく
、反射光の数を約５０％まで低減させている。
この発明は、従来の差動平面鏡からなる基本的な平面鏡
干渉計キャどティと、前述の同時係属出願米国特許出願
用８１０，９９９号と前述の一部継続出願とに記載され
たシャープレート干渉計の単純性とを有し、すでに開示
されたシャープレートの代りにビーム分離／混合器（ｂ
ｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ／ ｂｅａｍｆｏｌｄｅｒ ａ
ｓｓｅｍｂｌｙ）を使用して、２つの分離された、平行
な、直交するように偏光されたビームを発生させ、そし
て再結合させる。この発明のプリズム要素の光学的効率
は、すでに開示されたシャープレートのそれよりも高く
することができるので、シグナル・ノイズ比、つまり、
１つのレーザ光源で使用可能な干渉計の数が、このタイ
プのシステムに関しては、より大きくなり得る。
干渉計キャどティと、前述の同時係属出願米国特許出願
用８１０，９９９号と前述の一部継続出願とに記載され
たシャープレート干渉計の単純性とを有し、すでに開示
されたシャープレートの代りにビーム分離／混合器（ｂ
ｅａｍｓｐｌｉｔｔｅｒ／ ｂｅａｍｆｏｌｄｅｒ ａ
ｓｓｅｍｂｌｙ）を使用して、２つの分離された、平行
な、直交するように偏光されたビームを発生させ、そし
て再結合させる。この発明のプリズム要素の光学的効率
は、すでに開示されたシャープレートのそれよりも高く
することができるので、シグナル・ノイズ比、つまり、
１つのレーザ光源で使用可能な干渉計の数が、このタイ
プのシステムに関しては、より大きくなり得る。
（ハ）発明の概要
この発明によれば、長さの変化や光学的長さの変化のい
ずれかを正確に測定することが可能な差動平面鏡干渉計
システムが提供され、それは、（１）直交するように直
線偏光され、同じか又は異なる光学的周波数を有する２
つの成分を備えた入力ビームの光源、（２）最も好まし
くは、ビーム分離／混合器であるが、前記入力ビームを
２つに分離され直交するように偏光された平行なビーム
に変換する手段、（３）最も好ましくは、前記の分離さ
れたビームの一方の中に配置された半波遅延プレートで
あるが、前記の２つに分離され直交するように偏光され
た平行なビームを、２つに分離され同方向に偏光された
平行なビームに変換する手段、（４）最も好ましくは、
偏光ビームスプリッタと４分の１波遅延プレートと逆反
射装置であるが、前記分離され同方向に偏光された平行
ビームを２つの平面鏡の１つに２度反射させて、同方向
の偏光を有する２つの平行な出力ビームを発生する手段
、（５）最も好ましくは前記分離された平行出力ビーム
の一方の中に配置された半波遅延プレートであるが、前
記２つに分離され同方向に偏光された平行出力ビームを
、２つに分離され直交するように偏光された平行出力ビ
ームに変換する手段、（６）最も好ましくは、ビーム分
離／混合器であるが、２つに分離され直交するように偏
光された平行な出力ビームを、２つの偏光成分間の位相
差が２つの平面鏡間の光路長に直接比例する単一の出力
ビームに変換する手段、（７）最も好ましくは、偏光子
であるが、前記単一出力ビームの前記直交成分を混合す
る手段、（８）最も好ましくは、光電検出器であるが、
電気測定信号を発生する手段、さらに、（９）前記電気
測定信号から、２つの平面鏡間の光路長変化に比例する
位相差を抽出する手段からなるものである。
ずれかを正確に測定することが可能な差動平面鏡干渉計
システムが提供され、それは、（１）直交するように直
線偏光され、同じか又は異なる光学的周波数を有する２
つの成分を備えた入力ビームの光源、（２）最も好まし
くは、ビーム分離／混合器であるが、前記入力ビームを
２つに分離され直交するように偏光された平行なビーム
に変換する手段、（３）最も好ましくは、前記の分離さ
れたビームの一方の中に配置された半波遅延プレートで
あるが、前記の２つに分離され直交するように偏光され
た平行なビームを、２つに分離され同方向に偏光された
平行なビームに変換する手段、（４）最も好ましくは、
偏光ビームスプリッタと４分の１波遅延プレートと逆反
射装置であるが、前記分離され同方向に偏光された平行
ビームを２つの平面鏡の１つに２度反射させて、同方向
の偏光を有する２つの平行な出力ビームを発生する手段
、（５）最も好ましくは前記分離された平行出力ビーム
の一方の中に配置された半波遅延プレートであるが、前
記２つに分離され同方向に偏光された平行出力ビームを
、２つに分離され直交するように偏光された平行出力ビ
ームに変換する手段、（６）最も好ましくは、ビーム分
離／混合器であるが、２つに分離され直交するように偏
光された平行な出力ビームを、２つの偏光成分間の位相
差が２つの平面鏡間の光路長に直接比例する単一の出力
ビームに変換する手段、（７）最も好ましくは、偏光子
であるが、前記単一出力ビームの前記直交成分を混合す
る手段、（８）最も好ましくは、光電検出器であるが、
電気測定信号を発生する手段、さらに、（９）前記電気
測定信号から、２つの平面鏡間の光路長変化に比例する
位相差を抽出する手段からなるものである。
（ニ）実施例
第１図は、すべての光学的ビームが単一平面にある場合
のこの発明の一実施例態様を構成図の形で示している。
のこの発明の一実施例態様を構成図の形で示している。
その装置は広いレンジの放射源に対して適用されるが、
光学的測定システムに関する実施例として次に説明する
。
光学的測定システムに関する実施例として次に説明する
。
光源１０は、レーザを使用することが非常に好ましいが
、点と矢印によって示され直交するように直線偏光され
同じか又は異なる光学的周波数を有する２つの成分から
なる入力ど−ム１２を放射する（もし周波数が同じなら
ば、たとえば、１９８２年１１月２３日に発行されたＱ
ｏｗｎｓ他の米国特許第４．３６０，２７１号と、そ
れと同時に出願され米国特許出願第８１０，９９９号の
一部継続出願であり“ＤｉＨｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐ
１ａｎｅ Ｍ １ｒｒｏｒＩ ｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅ
ｔｅｒ ”という名称の同時係属出願参照。もし周波数
が異なるならば、たとえば、１９６９年７月２６日に発
行された３ａｇｌｅｙ他の米国特許第３．４５８，２５
９号や、” Ａ ｐｐａｒａｔｕｓ ｔｏ Ｔ ｒａｎ
ｓｆｏｒｍ ａｓｉｎｏｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、
Ｌ １ｎｅａｒｌｙ Ｐｏ１ａｒｉｚｅｄＬａｓｅｒ
［３ｅａｍ ｌ ｎｔｏ ａ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ
Ｔｗ。
、点と矢印によって示され直交するように直線偏光され
同じか又は異なる光学的周波数を有する２つの成分から
なる入力ど−ム１２を放射する（もし周波数が同じなら
ば、たとえば、１９８２年１１月２３日に発行されたＱ
ｏｗｎｓ他の米国特許第４．３６０，２７１号と、そ
れと同時に出願され米国特許出願第８１０，９９９号の
一部継続出願であり“ＤｉＨｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐ
１ａｎｅ Ｍ １ｒｒｏｒＩ ｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅ
ｔｅｒ ”という名称の同時係属出願参照。もし周波数
が異なるならば、たとえば、１９６９年７月２６日に発
行された３ａｇｌｅｙ他の米国特許第３．４５８，２５
９号や、” Ａ ｐｐａｒａｔｕｓ ｔｏ Ｔ ｒａｎ
ｓｆｏｒｍ ａｓｉｎｏｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、
Ｌ １ｎｅａｒｌｙ Ｐｏ１ａｒｉｚｅｄＬａｓｅｒ
［３ｅａｍ ｌ ｎｔｏ ａ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ
Ｔｗ。
Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙ Ｐｏ１ａｒｉｚｅｃｌ
ｌ”ｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ”との名称で１９８５年３月
１２日に出願された共通所有で同時係属出願中の米国特
許出願第７１０，８５９号、“ｔ−＋ｅｔｅｒｏｄｙｎ
ｅ ｒ ｎｔｅｒｒｅｒｏｍｅｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ
”との名称で１９８５年３月１２日に出願された第７１
０，９４７号、そして、“Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｔｏ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ａＳ ｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ、 Ｌ １ｎｅａｒｌｙ Ｐｏ１ａｒｉｚｅｄＬ
ａｓｅｒ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ Ｔｗｏ Ｑ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙＰ ｏｌａｒｉｚｅｄ Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ”との名称で１９８５年３月１２
日に出願された第７１０，９２７号、さらに、” Ｑ
１Ｈｅｒｅｎｔｉａｌ ｐ １ａｎｅ Ｍ １ｒｒ
ｏｒｒ ｎｔｅｒｒｅｒｏｍｅｔｅｒ ”との名称で１
９８５年１２月１９日に出願された第８１０，９９９号
参照。なお、これらのすべては、その全体の内容をここ
に参考として入れる）。このような場合、光源１０は、
第１図に点線で示されるように２つの安定化された周波
数間の周波数差に対応する電気参照信号１１を出力する
。入力ビーム１２を構成する直交するよう直線偏光され
た２つの成分が、同じ光学的周波数の成分を有する場合
には、そのような参照信号１１は全く出力されない。
ｌ”ｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ”との名称で１９８５年３月
１２日に出願された共通所有で同時係属出願中の米国特
許出願第７１０，８５９号、“ｔ−＋ｅｔｅｒｏｄｙｎ
ｅ ｒ ｎｔｅｒｒｅｒｏｍｅｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ
”との名称で１９８５年３月１２日に出願された第７１
０，９４７号、そして、“Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｔｏ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ａＳ ｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ、 Ｌ １ｎｅａｒｌｙ Ｐｏ１ａｒｉｚｅｄＬ
ａｓｅｒ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ Ｔｗｏ Ｑ
ｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙＰ ｏｌａｒｉｚｅｄ Ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ”との名称で１９８５年３月１２
日に出願された第７１０，９２７号、さらに、” Ｑ
１Ｈｅｒｅｎｔｉａｌ ｐ １ａｎｅ Ｍ １ｒｒ
ｏｒｒ ｎｔｅｒｒｅｒｏｍｅｔｅｒ ”との名称で１
９８５年１２月１９日に出願された第８１０，９９９号
参照。なお、これらのすべては、その全体の内容をここ
に参考として入れる）。このような場合、光源１０は、
第１図に点線で示されるように２つの安定化された周波
数間の周波数差に対応する電気参照信号１１を出力する
。入力ビーム１２を構成する直交するよう直線偏光され
た２つの成分が、同じ光学的周波数の成分を有する場合
には、そのような参照信号１１は全く出力されない。
ビーム１２は、第１のビーム分離／混合器１６Ａに入射
する。ビーム分離／混合器１６Ａは直角プリズム１７と
菱形プリズム２２から構成される。
する。ビーム分離／混合器１６Ａは直角プリズム１７と
菱形プリズム２２から構成される。
ビーム分離／混合器１６Ａの機能は、従来の偏光技術を
使用して２つの偏光成分を空間的に分離することである
。ビーム１２は、表面１７を通過して、ビーム１２と同
じ偏光をもつビーム１３になる。表面１７は、ビーム１
２が通過する領域全体に反射防止コーティングを有する
。表面１８の偏光コーティング２３Ａは、一方の偏光さ
れた成分がビーム３０として伝導され、他方の直角方向
に偏光された成分がビーム１４として反射されるように
、ビーム１３を分配する。ビーム１４は、同じ偏光状態
にある表面１９によって反射されてビーム１５となる。
使用して２つの偏光成分を空間的に分離することである
。ビーム１２は、表面１７を通過して、ビーム１２と同
じ偏光をもつビーム１３になる。表面１７は、ビーム１
２が通過する領域全体に反射防止コーティングを有する
。表面１８の偏光コーティング２３Ａは、一方の偏光さ
れた成分がビーム３０として伝導され、他方の直角方向
に偏光された成分がビーム１４として反射されるように
、ビーム１３を分配する。ビーム１４は、同じ偏光状態
にある表面１９によって反射されてビーム１５となる。
ビーム１５は表面２０を通過して、ビーム１５と同じ偏
光を有するビーム３１になる。表面２０は、ビームが通
過する領域全体に反射防止コーティングを有する。
光を有するビーム３１になる。表面２０は、ビームが通
過する領域全体に反射防止コーティングを有する。
ビーム３１は、９０″′までビーム３１の直線偏光を回
転させる半波遅延プレート２９Ａを通過し、結果として
生ずるビーム３３はビーム３０と同じ偏光を有する。ビ
ーム３０と３３は、偏光コーティング４２を備えた偏光
ビームスプリッタ４０に入射し、そして、各々ビーム３
４と３５として伝導される。ビーム３４と３５は４分の
１波遅延プレート４４を通過し、各々、円偏光ビーム５
０と５１に変換される。相対的な位置が測定されつつあ
るステージに添加された可動ミラー７０からビーム５０
が反射されてビーム５０Ａになる間に、固定参照ミラー
７１からビーム５１が反射されてビーム５１Ａになる。
転させる半波遅延プレート２９Ａを通過し、結果として
生ずるビーム３３はビーム３０と同じ偏光を有する。ビ
ーム３０と３３は、偏光コーティング４２を備えた偏光
ビームスプリッタ４０に入射し、そして、各々ビーム３
４と３５として伝導される。ビーム３４と３５は４分の
１波遅延プレート４４を通過し、各々、円偏光ビーム５
０と５１に変換される。相対的な位置が測定されつつあ
るステージに添加された可動ミラー７０からビーム５０
が反射されてビーム５０Ａになる間に、固定参照ミラー
７１からビーム５１が反射されてビーム５１Ａになる。
ビーム５０Ａと５１Ａは４分の１波遅延プレート４４を
逆に通過して、当初の入射ビーム３４と３５に対して直
交するように偏光された直線偏光ビームに逆変換される
。ビーム５０Ａと５１Ａは偏光コーティング４２によっ
て反射されビーム５２と５３になる。ビーム５２と５３
は、逆反射器４５に反射されてビーム５４と５５になる
。ビーム５４と５５は偏光コーティング４２によって反
射されビーム５６と５７になる。ビーム５６と５７は４
分の１波遅延プレート４４を通過して、円偏光ビーム５
８と５９に変換される。
逆に通過して、当初の入射ビーム３４と３５に対して直
交するように偏光された直線偏光ビームに逆変換される
。ビーム５０Ａと５１Ａは偏光コーティング４２によっ
て反射されビーム５２と５３になる。ビーム５２と５３
は、逆反射器４５に反射されてビーム５４と５５になる
。ビーム５４と５５は偏光コーティング４２によって反
射されビーム５６と５７になる。ビーム５６と５７は４
分の１波遅延プレート４４を通過して、円偏光ビーム５
８と５９に変換される。
ビーム５８が可動ミラー７０から反射されてビーム５８
Ａになる間に、ビーム５９は固定参照ミラー７１から反
射されビーム５９Ａになる。ビーム５８Ａと５９Ａは４
分の１波遅延プレート４４を逆に通過し、当初の入射ビ
ーム３４と３５と同方向に偏光された直線偏光ビームに
逆変換される。
Ａになる間に、ビーム５９は固定参照ミラー７１から反
射されビーム５９Ａになる。ビーム５８Ａと５９Ａは４
分の１波遅延プレート４４を逆に通過し、当初の入射ビ
ーム３４と３５と同方向に偏光された直線偏光ビームに
逆変換される。
ビーム５８Ａと５９Ａは偏光コーティング４２によって
伝導され、ビーム６０および６３として偏光ビームスプ
リッタ４０から出て行く。ビーム６０と６３は、逆反射
器４５の固有の光学的な特性によって互に平行となり、
ミラー７０と７１の間に存在するかも知れないいかなる
傾きにも影響されない。ビーム６０は９０°までビーム
６０の直線偏光を回転させる半波遅延プレート２９Ｂを
通過し、結果として生ずるビーム６２はビーム６３に直
交する直線偏光を有する。
伝導され、ビーム６０および６３として偏光ビームスプ
リッタ４０から出て行く。ビーム６０と６３は、逆反射
器４５の固有の光学的な特性によって互に平行となり、
ミラー７０と７１の間に存在するかも知れないいかなる
傾きにも影響されない。ビーム６０は９０°までビーム
６０の直線偏光を回転させる半波遅延プレート２９Ｂを
通過し、結果として生ずるビーム６２はビーム６３に直
交する直線偏光を有する。
第２のビーム分離／混合器１６Ｂの機能は、２つの平行
な、分離されたビームを、従来の偏光技術を使用して、
再結合させることであり、ビームの往路において第１の
ビーム分割／混合器によって行われたことの逆が、ビー
ムの復路において行われる。同様に、ビーム分割／混合
器１６Ｂはビーム分割／混合器１６Ａのように、直角プ
リズム２７と菱形プリズム２４から構成される。
な、分離されたビームを、従来の偏光技術を使用して、
再結合させることであり、ビームの往路において第１の
ビーム分割／混合器によって行われたことの逆が、ビー
ムの復路において行われる。同様に、ビーム分割／混合
器１６Ｂはビーム分割／混合器１６Ａのように、直角プ
リズム２７と菱形プリズム２４から構成される。
ビーム６２は表面２１を通過して、ビーム６２と同方向
の偏光を有するビーム６４になる。表面２１は、ビーム
が通過する領域全体に反射防止コーティングを有する。
の偏光を有するビーム６４になる。表面２１は、ビーム
が通過する領域全体に反射防止コーティングを有する。
ビーム６４は、同じ偏光状態にある表面６９によって全
体的に反射されてビーム６５になる。ビーム６５と６３
は偏光コーティング２３Ｂによって再結合され、ビーム
６６を形成する。表面６８は、ビーム６５と６３が交差
する領域全体に偏光コーティング２３Ｂを有する。
体的に反射されてビーム６５になる。ビーム６５と６３
は偏光コーティング２３Ｂによって再結合され、ビーム
６６を形成する。表面６８は、ビーム６５と６３が交差
する領域全体に偏光コーティング２３Ｂを有する。
ビーム６６は表面２８を通過してビーム８０になる。表
面２８はビーム６６が通過する領域全体に反射防止コー
ティング２１Ｂを有する。
面２８はビーム６６が通過する領域全体に反射防止コー
ティング２１Ｂを有する。
ビーム８０は、入力ビーム１２のように、直交するよう
に偏光された２つの偏光成分を有する。
に偏光された２つの偏光成分を有する。
ｎがミラー７０と７１間の媒体の屈曲率で、１ｌｄｌｌ
がミラー７０と７１の間の距離である場合に、各偏光成
分は、ミラー７０と７１との間の光路長゛ｎｄ”を省く
同一の光路長を（空気とガラスを介して）正確に通過す
る。この距離“ｄ″に対応する光路長は、ビーム８０の
２つの周波数成分の位相差に帰着する。ミラー７０の動
きは、この位相差を変化させる。この位相の変化は、“
ｎ″が一定の時にはミラー７０によって動かされる距離
”Ｄ″′に直接比例するので、各偏光成分に対して４５
°の傾斜を有しビーム８０の中の２つの直交する偏光成
分を混合してビーム８２を生ずる偏光子８１に、ビーム
８０を通過させることによって測定される。同様に、１
ｌｄｌｌが固定され“ｎ ”が変化する場合には、位相
変化はｎの変化に直接比例する。２つの偏光成分間の干
渉は、電気信号８５を出力する光検出器８３によって検
出される。
がミラー７０と７１の間の距離である場合に、各偏光成
分は、ミラー７０と７１との間の光路長゛ｎｄ”を省く
同一の光路長を（空気とガラスを介して）正確に通過す
る。この距離“ｄ″に対応する光路長は、ビーム８０の
２つの周波数成分の位相差に帰着する。ミラー７０の動
きは、この位相差を変化させる。この位相の変化は、“
ｎ″が一定の時にはミラー７０によって動かされる距離
”Ｄ″′に直接比例するので、各偏光成分に対して４５
°の傾斜を有しビーム８０の中の２つの直交する偏光成
分を混合してビーム８２を生ずる偏光子８１に、ビーム
８０を通過させることによって測定される。同様に、１
ｌｄｌｌが固定され“ｎ ”が変化する場合には、位相
変化はｎの変化に直接比例する。２つの偏光成分間の干
渉は、電気信号８５を出力する光検出器８３によって検
出される。
電子モジュール９０は、電気信号８５から位相変化を抽
出する。ビーム１２の２つの偏光成分が同じ光学的周波
数の成分である場合には、対応する周波数差が存在しな
いので、モジュール９０は参照信号１１を要求せず、そ
れは、米国特許第４．３６０，２７１号に開示されたよ
うな方法で、信号８５から位相変化を従来のように抽出
する。しかしながら、ビーム１２の２つの偏光成分が異
なる周波数の成分である場合には、２つの光学的周波数
間の差に周波数が等しい追加正弦波電気参照信号１１が
電子モジュール９０によって要求され、参照信号１１は
、すでに述べたように、光源１０から出力される。この
場合には、光検出器８３は、共通所有の係属出願中の米
国特許出願箱７１０，９２８号および第８１０，９９９
号に述べられているように、ビーム１２の２つの成分間
の周波数差にほぼ等しい周波数を有する正弦波状の強度
変化として、２つの周波数成分間の干渉を検出する。そ
して、電子モジュール９０は前記の出願で述べたように
フェイズメータアキュームレータを構成することが好ま
しい。いずれにしても、電子モジュール９０は、ミラー
７０と７１の間の光路長における変化に直接比例する出
力９２を供給する。他の光学的要素における変化、つま
り構造的に又は熱的に引起こされるような変化は、両方
の偏光成分に等しく作用し、従って、測定される位相変
化９２には全く影響しないので、この光学的な配置は、
測定誤差に対して非常に影響を受けにくい。さらに、空
気の屈折率の変化のような環境の影響は、ミラー７０に
接近してミラー７１を設置し２つの偏光成分の間の光路
長差を縮小することにより最小にすることができる。半
波遅延プレート２９Ａと２９Ｂは、ビーム６３が変化を
受けずに通過できる一つの穴を備えた単体要素とするこ
とが可能であるということに留意すべきである。いずれ
にしても、この好ましい差動平面鏡干渉計において、ビ
ーム往路用のビーム分離／混合器１６Ａは、単−人力ビ
ームを、互に空間的に相殺し合うが入力ビーム１２と同
じ偏光を有する２つの平行な出力ビームに変換し、さら
にビーム分離／混合器１６Ｂはビーム復路のためにその
逆を実行する。もし望むならば、単一のビーム分離／混
合器は、第２図の実施態様に示されるように、この発明
の思想と権利範囲から離れることなく、２つのビーム分
離／混合器１６Ａと１６８の作用を機能的に実行するよ
うに構成されることが可能である。
出する。ビーム１２の２つの偏光成分が同じ光学的周波
数の成分である場合には、対応する周波数差が存在しな
いので、モジュール９０は参照信号１１を要求せず、そ
れは、米国特許第４．３６０，２７１号に開示されたよ
うな方法で、信号８５から位相変化を従来のように抽出
する。しかしながら、ビーム１２の２つの偏光成分が異
なる周波数の成分である場合には、２つの光学的周波数
間の差に周波数が等しい追加正弦波電気参照信号１１が
電子モジュール９０によって要求され、参照信号１１は
、すでに述べたように、光源１０から出力される。この
場合には、光検出器８３は、共通所有の係属出願中の米
国特許出願箱７１０，９２８号および第８１０，９９９
号に述べられているように、ビーム１２の２つの成分間
の周波数差にほぼ等しい周波数を有する正弦波状の強度
変化として、２つの周波数成分間の干渉を検出する。そ
して、電子モジュール９０は前記の出願で述べたように
フェイズメータアキュームレータを構成することが好ま
しい。いずれにしても、電子モジュール９０は、ミラー
７０と７１の間の光路長における変化に直接比例する出
力９２を供給する。他の光学的要素における変化、つま
り構造的に又は熱的に引起こされるような変化は、両方
の偏光成分に等しく作用し、従って、測定される位相変
化９２には全く影響しないので、この光学的な配置は、
測定誤差に対して非常に影響を受けにくい。さらに、空
気の屈折率の変化のような環境の影響は、ミラー７０に
接近してミラー７１を設置し２つの偏光成分の間の光路
長差を縮小することにより最小にすることができる。半
波遅延プレート２９Ａと２９Ｂは、ビーム６３が変化を
受けずに通過できる一つの穴を備えた単体要素とするこ
とが可能であるということに留意すべきである。いずれ
にしても、この好ましい差動平面鏡干渉計において、ビ
ーム往路用のビーム分離／混合器１６Ａは、単−人力ビ
ームを、互に空間的に相殺し合うが入力ビーム１２と同
じ偏光を有する２つの平行な出力ビームに変換し、さら
にビーム分離／混合器１６Ｂはビーム復路のためにその
逆を実行する。もし望むならば、単一のビーム分離／混
合器は、第２図の実施態様に示されるように、この発明
の思想と権利範囲から離れることなく、２つのビーム分
離／混合器１６Ａと１６８の作用を機能的に実行するよ
うに構成されることが可能である。
第２図は、光学ビームが単一平面にない場合のこの発明
の第２の実施態様を構成図の形で示している。この配置
は、さらにコンパクトな光学システムを可能にする。こ
の図の説明は、第１図と同等であり、対応させて番号が
付けられている。わずかの違いであるが、第１図の実Ｉ
Ｍ態様に示された２つのビーム分１１Ｉｌ／混合器１６
Ａと１６８が単一のビーム分離／混合器１６に置換えら
れ、第１図の実施態様に示された２つの半波遅延プレー
ト２９Ａと２Ｂが単一の半波「延プレート２９に置換え
られている。
の第２の実施態様を構成図の形で示している。この配置
は、さらにコンパクトな光学システムを可能にする。こ
の図の説明は、第１図と同等であり、対応させて番号が
付けられている。わずかの違いであるが、第１図の実Ｉ
Ｍ態様に示された２つのビーム分１１Ｉｌ／混合器１６
Ａと１６８が単一のビーム分離／混合器１６に置換えら
れ、第１図の実施態様に示された２つの半波遅延プレー
ト２９Ａと２Ｂが単一の半波「延プレート２９に置換え
られている。
このように、第２図において、光源１０は、前述のよう
にレーザを使用することが最も好ましく、２本の矢印に
よって示されるように直交するように直線偏光され同じ
か又は異なる光学的周波数の成分のいずれかである２つ
の成分からなる入力ビーム１２を放射する。第１図を参
照して述べたように、ビーム１２の直交するように直線
偏光された２つの成分が周波数において異なる場合には
、第２図に点線で示されるように光源１０はその周波数
の差に対応する電気参照信号１１を出力し、入力ビーム
１２を構成する直交するように偏光された２つのリニア
な成分が同じ光学的周波数の成分である場合には、その
ような参照信号１１は出力されない。ビーム１２は単一
のビーム分離／混合器１６に入射する。ビーム分離／混
合器１６の機能は第１図のビーム分離／混合器１６Ｂの
機能と同じであり、つまり、従来の偏光技術を使用して
ビームに２つの偏光成分を空間的に分離することである
。このように、第２図の実施態様において、このビーム
１２は、その入射および放射表面上の反射防止コーティ
ングと偏光コーティング２３と表面１９とを補助的に備
えたビーム分離／混合器１６によって分割されて、垂直
偏光ビーム３０と水平偏光ビーム３１とになる。ビーム
３１は、９００までビーム３１の直線偏光を回転させる
単一の半波遅延プレート２９を通過し、その結果生ずる
ビーム３３はビーム３０と同方向の偏光を有する。ビー
ム３０と３３は偏光コーティング４２を備えた偏光ビー
ムスプリッタ４０に入射し、各々ビーム３４と３５とし
て伝導される。ビーム３４と３５は４分の１波遅延プレ
ート４４を通過し、円偏光ビーム５０と５１に各々変換
される。
にレーザを使用することが最も好ましく、２本の矢印に
よって示されるように直交するように直線偏光され同じ
か又は異なる光学的周波数の成分のいずれかである２つ
の成分からなる入力ビーム１２を放射する。第１図を参
照して述べたように、ビーム１２の直交するように直線
偏光された２つの成分が周波数において異なる場合には
、第２図に点線で示されるように光源１０はその周波数
の差に対応する電気参照信号１１を出力し、入力ビーム
１２を構成する直交するように偏光された２つのリニア
な成分が同じ光学的周波数の成分である場合には、その
ような参照信号１１は出力されない。ビーム１２は単一
のビーム分離／混合器１６に入射する。ビーム分離／混
合器１６の機能は第１図のビーム分離／混合器１６Ｂの
機能と同じであり、つまり、従来の偏光技術を使用して
ビームに２つの偏光成分を空間的に分離することである
。このように、第２図の実施態様において、このビーム
１２は、その入射および放射表面上の反射防止コーティ
ングと偏光コーティング２３と表面１９とを補助的に備
えたビーム分離／混合器１６によって分割されて、垂直
偏光ビーム３０と水平偏光ビーム３１とになる。ビーム
３１は、９００までビーム３１の直線偏光を回転させる
単一の半波遅延プレート２９を通過し、その結果生ずる
ビーム３３はビーム３０と同方向の偏光を有する。ビー
ム３０と３３は偏光コーティング４２を備えた偏光ビー
ムスプリッタ４０に入射し、各々ビーム３４と３５とし
て伝導される。ビーム３４と３５は４分の１波遅延プレ
ート４４を通過し、円偏光ビーム５０と５１に各々変換
される。
相対的位置が測定されつつあるステージに添付された可
動ミラー７０からご−ム５０が反射されてビーム５０Ａ
になる間に、固定参照ミラー７１からビーム５１が反射
されビーム５’ｌＡになる。ご−ム５０Ａと５１Ａは４
分の１波遅延プレート４４を逆に通過して、当初の入射
ど−ム３４と３５に対して直交するように偏光された直
線偏光ビームに逆変換される。
動ミラー７０からご−ム５０が反射されてビーム５０Ａ
になる間に、固定参照ミラー７１からビーム５１が反射
されビーム５’ｌＡになる。ご−ム５０Ａと５１Ａは４
分の１波遅延プレート４４を逆に通過して、当初の入射
ど−ム３４と３５に対して直交するように偏光された直
線偏光ビームに逆変換される。
ビーム５０Ａと５１Ａは偏光コーティング４２と逆反射
器４５によって反射され、もう一度偏光コーティング４
２に反射されて、ビーム５６と５７になる。ビーム５６
と５７は４分の１波遅延プレート４４を通過して、円偏
光ビーム５８と５９に変換される。ビーム５８が可動ミ
ラー７０から反射されてビーム５８Ａになる間に、ビー
ム５９は固定参照ミラー７１から反射されてビーム５９
Ａになる。ビーム５８Ａと５９Ａは４分の１波遅延プレ
ート４４を逆に通過して、当初の入射ビーム３４と３５
と同方向に偏光された直線偏光ビームに逆変換される。
器４５によって反射され、もう一度偏光コーティング４
２に反射されて、ビーム５６と５７になる。ビーム５６
と５７は４分の１波遅延プレート４４を通過して、円偏
光ビーム５８と５９に変換される。ビーム５８が可動ミ
ラー７０から反射されてビーム５８Ａになる間に、ビー
ム５９は固定参照ミラー７１から反射されてビーム５９
Ａになる。ビーム５８Ａと５９Ａは４分の１波遅延プレ
ート４４を逆に通過して、当初の入射ビーム３４と３５
と同方向に偏光された直線偏光ビームに逆変換される。
ビーム５８Ａと５９Ａは偏光」−ティング４２によって
伝導され、ビーム６０と６３として偏光ビームスプリッ
タ４０から出て行く。ビーム６０と６３は、逆反射器４
５の固有の光学的特性によって互に平行となるので、ミ
ラー７０と７１の間に存在するかも知れないいかなる傾
きにも影響されない。ビーム６０は、９０’だけビーム
６０の直線偏光を回転させる単一の半波遅延プレート２
９を通過し、その結果として生ずるビーム６２は、ビー
ム６３に直交する直線偏光を有する。ビーム６２と６３
は、ビームが出入りする表面上に設けられた反射防止コ
ーティングと偏光コーティング２３の援助によって、第
１図のビーム分離／混合器１６Ｂによって行われるのと
同様にビーム分離／混合器１６によって再結合され、ビ
ーム８０になる。
伝導され、ビーム６０と６３として偏光ビームスプリッ
タ４０から出て行く。ビーム６０と６３は、逆反射器４
５の固有の光学的特性によって互に平行となるので、ミ
ラー７０と７１の間に存在するかも知れないいかなる傾
きにも影響されない。ビーム６０は、９０’だけビーム
６０の直線偏光を回転させる単一の半波遅延プレート２
９を通過し、その結果として生ずるビーム６２は、ビー
ム６３に直交する直線偏光を有する。ビーム６２と６３
は、ビームが出入りする表面上に設けられた反射防止コ
ーティングと偏光コーティング２３の援助によって、第
１図のビーム分離／混合器１６Ｂによって行われるのと
同様にビーム分離／混合器１６によって再結合され、ビ
ーム８０になる。
第２図の実施態様において、再びビーム８０は、入力ビ
ーム１２のように、直交するように偏光された２つの偏
光成分を有する。第１図の実施態様・と全く同様に、“
ｎ ”がミラー７０と７１間の媒体の屈折率で、“ｄ
”がミラー７０と７１間の距離とするとき、各偏光成分
は、ミラー７０と７１間の光路゛Ｏｄ″を省いた同一光
路長を（空気とガラスを介して）正確に通過する。この
距離１１ｄｌｌに対応する光路長は、ビーム８０の２つ
の偏光成分間の位相差に帰着する。ミラー７０の動作は
、この位相差を変化させる。この位相変化は、“ｉｎ１
″が一定の時にはミラー７０によって変化する距離しに
直接比例するので、各偏光成分に対して４５０の傾きを
もちビーム８０の２つの直交した偏光成分を混合してビ
ーム８２を生ずる偏光子８１に、ビーム８０を通過させ
ることににって測定される。
ーム１２のように、直交するように偏光された２つの偏
光成分を有する。第１図の実施態様・と全く同様に、“
ｎ ”がミラー７０と７１間の媒体の屈折率で、“ｄ
”がミラー７０と７１間の距離とするとき、各偏光成分
は、ミラー７０と７１間の光路゛Ｏｄ″を省いた同一光
路長を（空気とガラスを介して）正確に通過する。この
距離１１ｄｌｌに対応する光路長は、ビーム８０の２つ
の偏光成分間の位相差に帰着する。ミラー７０の動作は
、この位相差を変化させる。この位相変化は、“ｉｎ１
″が一定の時にはミラー７０によって変化する距離しに
直接比例するので、各偏光成分に対して４５０の傾きを
もちビーム８０の２つの直交した偏光成分を混合してビ
ーム８２を生ずる偏光子８１に、ビーム８０を通過させ
ることににって測定される。
同様に、゛ｄ″が固定され°゛ｎ″が変化する場合には
、位相変化はｎＩＴの変化に直接比例する。
、位相変化はｎＩＴの変化に直接比例する。
第１図の実施態様と全く同様に、２つの偏光成分間の干
渉は、電気信号８５を出力する光検出器８３によって検
出される。ビーム１２の２つの偏光成分が同じ光学的周
波数の成分である場合には、対応する周波数差が存在し
ないので、モジュール９０は参照信号１１を要求せず、
それは、米国特許第４，３６０，２７１号に開示された
ような方法で、信号８５から位相変化を従来のように抽
出する。しかしながら、ビーム１２の２つの偏光成分が
異なる周波数の成分である場合には、２つの光学的周波
数間の差に周波数が等しい追加正弦波電気参照信号１１
が電子モジュール９０によって要求され、参照信号１１
は、すでに述べたように、光源１０から出力される。こ
の場合には、光検出器８３は、共通所有の係属出願中の
米国特許出願箱７１０，９２８号および第８１０，９９
９号に述べらているように、ビーム１２の２つの成分間
の周波数差にほぼ等しい周波数を有する正弦波状の強度
変化として、２つの周波数成分間の干渉を検出する。そ
して、電子モジュール９０は前記の出願で述べたように
フェイズメータ／アキュームレータを構成することが好
ましい。いずれにしても、電子モジュール９０は、第１
図の実施態様ですでに述べたように、ミラー７０と７１
間の光路長１１０ｄｌｌの変化に直接比例する出力９２
を供給する。このように、第１図および第２図の両方の
実施態様は、構造的に、また熱的に引起こされるような
他の光学的要素の変化が両方の偏光成分に同じように作
用し、従って、測定される位相変化９２に全く影響を与
えることがないので、測定誤差に対して影響されること
が非常に少ない光学的配置を採用している。さらに、第
１図の実施態様ですでに述べたが、空気の屈折率の変化
のような環境の影響は、ミラー７０にミラー７１を近づ
けて設置して２つの偏光成分間の光路長差減少すること
によって最小に押えることができる。
渉は、電気信号８５を出力する光検出器８３によって検
出される。ビーム１２の２つの偏光成分が同じ光学的周
波数の成分である場合には、対応する周波数差が存在し
ないので、モジュール９０は参照信号１１を要求せず、
それは、米国特許第４，３６０，２７１号に開示された
ような方法で、信号８５から位相変化を従来のように抽
出する。しかしながら、ビーム１２の２つの偏光成分が
異なる周波数の成分である場合には、２つの光学的周波
数間の差に周波数が等しい追加正弦波電気参照信号１１
が電子モジュール９０によって要求され、参照信号１１
は、すでに述べたように、光源１０から出力される。こ
の場合には、光検出器８３は、共通所有の係属出願中の
米国特許出願箱７１０，９２８号および第８１０，９９
９号に述べらているように、ビーム１２の２つの成分間
の周波数差にほぼ等しい周波数を有する正弦波状の強度
変化として、２つの周波数成分間の干渉を検出する。そ
して、電子モジュール９０は前記の出願で述べたように
フェイズメータ／アキュームレータを構成することが好
ましい。いずれにしても、電子モジュール９０は、第１
図の実施態様ですでに述べたように、ミラー７０と７１
間の光路長１１０ｄｌｌの変化に直接比例する出力９２
を供給する。このように、第１図および第２図の両方の
実施態様は、構造的に、また熱的に引起こされるような
他の光学的要素の変化が両方の偏光成分に同じように作
用し、従って、測定される位相変化９２に全く影響を与
えることがないので、測定誤差に対して影響されること
が非常に少ない光学的配置を採用している。さらに、第
１図の実施態様ですでに述べたが、空気の屈折率の変化
のような環境の影響は、ミラー７０にミラー７１を近づ
けて設置して２つの偏光成分間の光路長差減少すること
によって最小に押えることができる。
（ホ）発明の効果
この発明の主な利点は、（１）さらに少ない数の光学構
成要素、（２）さらに単純なビーム路、（３）さらに少
ない反射、（４）さらに高い光の作業効率、（５）さら
に少い波面歪み、（６）減少された光の漏洩、（７）減
少された非直線誤差、そして（８）低価格である。
成要素、（２）さらに単純なビーム路、（３）さらに少
ない反射、（４）さらに高い光の作業効率、（５）さら
に少い波面歪み、（６）減少された光の漏洩、（７）減
少された非直線誤差、そして（８）低価格である。
第１図は、すべての光学的ビームが単一平面にある場合
のこの発明の一実施例態様を示す構成説明図、第２図は
、光学的ビームが単一平面にない場合のこの発明の第２
の実施態様を示す構成説明図である。 １０・・・・・・光源、 １６Ａ、１６Ｂ・・・ビーム分離／混合器、２９Ａ、２
９Ｂ・・・・・・半波遅延プレート、４０・・・・・・
偏光ビームスプリッタ、４２・・・・・・偏光コーティ
ング、 ４４・・・・・・４分の１波遅延プレート、４５・・・
・・・逆反射器、７０・・・・・・可動ミラー、７１・
・・・・・固定参照ミラー、８１・・・・・・偏光子、
８３・・・・・・光検出器、 ９０・・・・・・電子モジュール。
のこの発明の一実施例態様を示す構成説明図、第２図は
、光学的ビームが単一平面にない場合のこの発明の第２
の実施態様を示す構成説明図である。 １０・・・・・・光源、 １６Ａ、１６Ｂ・・・ビーム分離／混合器、２９Ａ、２
９Ｂ・・・・・・半波遅延プレート、４０・・・・・・
偏光ビームスプリッタ、４２・・・・・・偏光コーティ
ング、 ４４・・・・・・４分の１波遅延プレート、４５・・・
・・・逆反射器、７０・・・・・・可動ミラー、７１・
・・・・・固定参照ミラー、８１・・・・・・偏光子、
８３・・・・・・光検出器、 ９０・・・・・・電子モジュール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、可変光路長により分離することが可能な一対の平面
鏡；２つの安定化され直交するように偏光された光学的
周波数からなる入力ビームを放射する光源手段；前記入
力ビームに光学的に結合され、前記入力ビームを、２つ
に分離され直交するように偏光された平行なビームに変
換する手段；前記２つに分離され直交するように偏光さ
れた平行なビームの内の１つの光路中に光学的に配置さ
れ、前記２つに分離され直交するように偏光された平行
なビームを、２つに分離され同方向に偏光された平行な
ビームに変換する手段；前記２つに分離され同方向に偏
光された平行なビームに光学的に結合され、前記の分離
され同方向に偏光された平行なビームの各々を、前記１
対の平面鏡の一つに２回反射させて、同方向の偏光を有
する２つの平行な出力ビームを作り出す手段；前記２つ
に分離され同方向に偏光された平行なビームの内の１つ
の光路中に光学的に配置され、前記２つに分離され同方
向に偏光された平行な出力ビームを、２つに分離され直
交するように偏光された平行な出力ビームに変換する手
段；前記２つに分離され直交するように偏光された平行
な出力ビームに光学的に結合され、前記２つに分離され
直交するように偏光された平行な出力ビームを、前記一
対の平面鏡間の前記可変光路長に直接比例する位相差を
伴った一対の直交偏光周波数成分を有する単一の信号出
力ビームに変換する手段；前記単一出力ビームに光学的
に結合され、前記直交偏光成分を混合して電気測定信号
を作り出す手段；そして、前記電気測定信号に作動的に
接続され、前記一対の平面鏡間の前記可変光路長に比例
する位相差を前記電気測定信号から抽出する手段からな
り、それによって、測定誤差と誤調整に対して非常に影
響をうけにくい光学的配置が提供される差動平面鏡干渉
計システム。 ２、前記入力ビームを、２つに分離され直交するように
偏光された平行なビームに変換する前記手段が、ビーム
分離／混合器手段からなる特許請求の範囲第１項記載の
差動平面鏡干渉計システム。 ３、前記光源手段が、直交するよう偏光され同じ周波数
値を有する２つの安定化された光学的周波数からなる前
記入力ビームを放射する特許請求の範囲第２項記載の差
動平面鏡干渉計システム。 ４、前記光源手段が、直交するよう偏光され同じ周波数
値を有する２つの安定化された光学的周波数からなる前
記入力ビームを放射する特許請求の範囲第１項記載の差
動平面鏡干渉計システム。 ５、前記ビーム分離／混合器手段が直角プリズムと菱形
プリズムからなる特許請求の範囲第２項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ６、前記ビーム分離／混合器手段が直角プリズムと菱形
プリズムからなる特許請求の範囲第３項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ７、前記ビーム分離／混合器手段が、反射防止コーティ
ングと偏光コーティングとの領域の第１の組合せを備え
、２つに分離され直交するように偏光された平行な前記
出力ビームに前記入力ビームを変換する前記手段が、ビ
ーム分離／混合器手段のコーティング領域の前記第１の
組合せからなる特許請求の範囲第３項記載の差動平面鏡
干渉計システム。 ８、前記ビーム分離／混合器手段が、反射防止コーティ
ングと偏光コーティングとの領域の第１の組合せを備え
、２つに分離され直交するように偏光された平行な前記
出力ビームに前記入力ビームを変換する前記手段が、ビ
ーム分離／混合器手段のコーティング領域の前記第１の
組合せからなる特許請求の範囲第２項記載の差動平面鏡
干渉計システム。 ９、前記ビーム分離／混合器手段が、反射防止コーティ
ングと偏光コーティングとの領域の第１の組合せを備え
、２つに分離され直交するように偏光された平行な前記
出力ビームに前記入力ビームを変換する前記手段が、ビ
ーム分離／混合器手段のコーティング領域の前記第１の
組合せからなるタと逆反射器手段とからなる特許請求の
範囲第５項記載の差動平面鏡干渉計システム。 １０、前記ビーム分離／混合器手段が、反射防止コーテ
ィングと偏光コーティングとの領域の第１の組合せを備
え、２つに分離され直交するように偏光された平行な前
記出力ビームに前記入力ビームを変換する前記手段が、
ビーム分離／混合器手段のコーティング領域の前記第１
の組合せからなる特許請求の範囲第６項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 １１、前記の２つに分離され直交するように偏光された
平行な出力ビームを、前記の２つに分離され同方向に偏
光された平行なビームに変換する前記手段が、半波遅延
プレート手段からなる特許請求の範囲第２項記載の差動
平面鏡干渉計システム。 １２、前記の２つに分離され直交するように偏光された
平行な出力ビームを、前記の２つに分離され同方向に偏
光された平行なビームに変換する前記手段が、半波遅延
プレート手段からなる特許請求の範囲第３項記載の差動
平面鏡干渉計システム。 １３、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、偏光ビームスプリッタと逆反射器手段か
らなる特許請求の範囲第２項記載の差動平面鏡干渉計シ
ステム。 １４、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、４分の１波遅延プレート手段からなる特
許請求の範囲第１３項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 １５、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、偏光ビームスプリッタと逆反射器手段と
からなる特許請求の範囲第３項記載の差動平面鏡干渉計
システム。 １６、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、４分の１波遅延プレート手段からなる特
許請求の範囲第１５項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 １７、前記の２つに分離され同方向に偏光された平行な
出力ビームを前記の２つに分離され直交するように偏光
された平行な出力ビームに変換する前記手段が、半波遅
延プレート手段からなる特許請求の範囲第２項記載の差
動平面鏡干渉計システム。 １８、前記の２つに分離され同方向に偏光された平行な
出力ビームを前記の２つに分離され直交するように偏光
された平行な出力ビームに変換する前記手段が、半波遅
延プレート手段からなる特許請求の範囲第３項記載の差
動平面鏡干渉計システム。 １９、前記電気測定信号を発生する電気手段が、前記単
一出力ビームの直交成分を混合する偏光子手段からなる
特許請求の範囲第２項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ２０、前記電気測定信号を出力する前記手段が、さらに
、光電検出器を備えてなる特許請求の範囲第１２項記載
の差動平面鏡干渉計システム。 ２１、前記電気測定信号を発生する電気手段が、前記単
一出力ビームの直交成分を混合する偏光子手段からなる
特許請求の範囲第３項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ２２、前記電気測定信号を出力する前記手段が、さらに
、光電検出器を備えてなる特許請求の範囲第２１項記載
の差動平面鏡干渉計システム。 ２３、前記電気測定信号を発生する前記手段が、光電検
出器を備えてなる特許請求の範囲第２項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ２４、前記電気測定信号を発生する前記手段が、光電検
出器を備えてなる特許請求の範囲第３項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ２５、前記の２つに分離され直交するように偏光された
平行なビームを前記の２つに分離され同方向に偏光され
た平行なビームに変換する前記手段が、半波遅延プレー
ト手段からなる特許請求の範囲第８項記載の差動平面鏡
干渉計システム。 ２６、前記の２つに分離され直交するように偏光された
平行なビームを前記の２つに分離され同方向に偏光され
た平行なビームに変換する前記手段が、半波遅延プレー
ト手段からなる特許請求の範囲第７項記載の差動平面鏡
干渉計システム。 ２７、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させる前記
手段が、偏光ビームスプリッタ手段と逆反射器手段から
なる特許請求の範囲第８項記載の差動平面鏡干渉計シス
テム。 ２８、前記の分離された同方向に偏光された平行なビー
ムを前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させる前
記手段が４分の１波遅延プレート手段からなる特許請求
の範囲第２７項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ２９、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させる前記
手段が、偏光ビームスプリッタ手段と逆反射器手段から
なる特許請求の範囲第７項記載の差動平面鏡干渉計シス
テム。 ３０、前記の分離された同方向に偏光された平行なビー
ムを前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させる前
記手段が４分の１波遅延プレート手段からなる特許請求
の範囲第２９項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ３１、前記一対の平面鏡間の距離が前記一対の平面鏡間
の媒体の屈折率の変化を提供するために固定されてなる
特許請求の範囲第２項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ３２、前記一対の平面鏡間の距離が前記一対の平面鏡間
の媒体の屈折率の変化を提供するために固定されてなる
特許請求の範囲第３項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ３３、前記ビーム分離／混合器手段が、反射防止コーテ
ィングと偏光コーティングの領域の第１組を備え、前記
の２つの分離された平行な直交偏光出力ビームを前記単
一出力ビームに変換する手段が、前記ビーム分離／混合
器手段のコーティング領域との第１組からなり、前記ビ
ーム分離／混合器手段がさらに反射防止コーティングと
偏光コーティングの領域の第２組を備え、前記コーティ
ング領域の第２組が前記入力ビーム変換手段を構成する
特許請求の範囲第２項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ３４、偏光コーティングの前記第１と第２領域が共通の
偏光コーティングの異なる部分からなり、前記ビーム分
離／混合器手段が、前記差動平面鏡干渉計システムにお
いて前記入力ビームと出力ビームとを変換するための共
通のビーム分離／混合器からなる特許請求の範囲第３３
項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ３５、前記共通のビーム分離／混合器がビームが出入り
する表面を備え、偏光コーティングの前記第１と第２領
域が前記の出入りする表面上にある特許請求の範囲第３
４項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ３６、前記ビーム分離／混合器が直角プリズムと菱形プ
リズムからなる特許請求の範囲第３５項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ３７、前記ビーム分離／混合器が直角プリズムと菱形プ
リズムからなる特許請求の範囲第３４項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ３８、前記ビーム分離／混合器が直角プリズムと菱形プ
リズムからなる特許請求の範囲第３３項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ３９、前記の２つに分離され直交するように偏光された
平行なビームを前記の２つに分離され同方向に偏光され
た平行なビームに変換する前記手段が、半波遅延プレー
ト手段からなる特許請求の範囲第３３項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ４０、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、偏光ビームスプリッタ手段と逆反射器手
段とからなる特許請求の範囲第３３項記載の差動平面鏡
干渉計システム。 ４１、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、４分の１波遅延プレート手段からなる特
許請求の範囲第４０項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ４２、前記の２つに分離され同方向に偏光された平行な
出力ビームを前記の２つに分離され直交するように偏光
された平行な出力ビームに変換する前記手段が、半波遅
延プレート手段からなる特許請求の範囲第４１項記載の
差動平面鏡干渉計システム。 ４３、前記光源手段がレーザからなる特許請求の範囲第
３３項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ４４、前記一対の平面鏡の一方が固定されて参照ミラー
を含み、前記一対の平面鏡の他方が前記一対の分離可能
な平面鏡間の前記可変距離を与えるために可動である特
許請求の範囲第３３項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ４５、前記光源手段がレーザからなる特許請求の範囲第
４４項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ４６、前記ビームのすべてが光学的ビームであり、前記
光学的ビームが複数平面内にあって、一つの与えられた
光学的ビームが一つの与えられた平面内にある特許請求
の範囲第３３項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ４１、光源手段がレーザである特許請求の範囲第４６項
記載の差動平面鏡干渉計システム。 ４８、前記一対の平面鏡が屈折率の変化を提供するため
に固定されてなる特許請求の範囲第３３項記載の差動平
面鏡干渉計システム。 ４９、前記ビーム分離／混合器手段が、反射防止コーテ
ィングと偏光コーティングの領域の第１組を備え、前記
の２つの分離された平行な直交偏光出力ビームを前記単
一出力ビームに変換する手段が、前記ビーム分離／混合
器手段のコーティング領域との第１組からなり、前記ビ
ーム分離／混合器手段がさらに反射防止コーティングと
偏光コーティングの領域の第２組を備え、前記コーティ
ング領域の第２組が前記入力ビーム変換手段を構成する
特許請求の範囲第３項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ５０、偏光コーティングの前記第１と第２領域が共通の
偏光コーティングの異なる部分からなり、前記ビーム分
離／混合器手段が、前記差動平面鏡干渉計システムにお
いて前記入力ビームと出力ビームとを変換するための共
通のビーム分離／混合器からなる特許請求の範囲第４９
項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ５１、前記共通のビーム分離／混合器がビームが出入り
する表面を備え、偏光コーティングの前記第１と第２領
域が前記の出入りする表面上にある特許請求の範囲第５
０項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ５２、前記ビーム分離／混合器が直角プリズムと菱形プ
リズムからなる特許請求の範囲第５１項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ５３、前記ビーム分離／混合器が直角プリズムと菱形プ
リズムからなる特許請求の範囲第５０項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ５４、前記ビーム分離／混合器が直角プリズムと菱形プ
リズムからなる特許請求の範囲第４９項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ５５、前記の２つに分離され直交するように偏光された
平行なビームを前記の２つに分離され同方向に偏光され
た平行なビームに変換する前記手段が、半波遅延プレー
ト手段からなる特許請求の範囲第４９項記載の差動平面
鏡干渉計システム。 ５６、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、偏光ビームスプリッタ手段と逆反射器手
段とからなる特許請求の範囲第４９項記載の差動平面鏡
干渉計システム。 ５７、前記の分離され同方向に偏光された平行なビーム
の各々を前記一対の平面鏡の一つによって２回反射させ
る前記手段が、４分の１波遅延プレート手段からなる特
許請求の範囲第５６項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ５８、前記の２つに分離され同方向に偏光された平行な
出力ビームを前記の２つに分離され直交するように偏光
された平行な出力ビームに変換する前記手段が、半波遅
延プレート手段からなる特許請求の範囲第５７項記載の
差動平面鏡干渉計システム。 ５９、前記光源手段がレーザからなる特許請求の範囲第
４９項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ６０、前記一対の平面鏡の一方が固定されて参照ミラー
を含み、前記一対の平面鏡の他方が前記一対の分離可能
な平面鏡間の前記可変距離を与えるために可動である特
許請求の範囲第４９項記載の差動平面鏡干渉計システム
。 ６１、前記光源手段がレーザからなる特許請求の範囲第
６０項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ６２、前記ビームのすべてが光学的ビームであり、前記
光学的ビームが複数平面内にあって、一つの与えられた
光学的ビームが一つの与えられた平面内にる特許請求の
範囲第４９項記載の差動平面鏡干渉計システム。 ６３、光源手段がレーザである特許請求の範囲第６２項
記載の差動平面鏡干渉計システム。 ６４、前記一対の平面鏡が屈折率の変化を提供するため
に固定されてなる特許請求の範囲第４９項記載の差動平
面鏡干渉計システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87340686A | 1986-06-12 | 1986-06-12 | |
| US873406 | 1986-06-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62298702A true JPS62298702A (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=25361568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62140730A Pending JPS62298702A (ja) | 1986-06-12 | 1987-06-03 | 差動平面鏡干渉計システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0249564A3 (ja) |
| JP (1) | JPS62298702A (ja) |
| DE (1) | DE249564T1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3830962A1 (de) * | 1988-09-12 | 1990-03-15 | Spindler & Hoyer Kg | Einrichtung zum messen von laengen oder winkeln mit einem interferometer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3656853A (en) * | 1966-11-07 | 1972-04-18 | Hewlett Packard Co | Interferometric system |
| US3788746A (en) * | 1972-10-02 | 1974-01-29 | Hewlett Packard Co | Optical dilatometer |
| US4711574A (en) * | 1984-04-27 | 1987-12-08 | Hewlett-Packard Company | Minimum deadpath interferometer and dilatometer |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62140730A patent/JPS62298702A/ja active Pending
- 1987-06-12 EP EP87401334A patent/EP0249564A3/en not_active Withdrawn
- 1987-06-12 DE DE1987401334 patent/DE249564T1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0249564A3 (en) | 1989-05-10 |
| DE249564T1 (de) | 1988-08-11 |
| EP0249564A2 (en) | 1987-12-16 |
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