JPS623613A - レ−ザセンサ - Google Patents
レ−ザセンサInfo
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- JPS623613A JPS623613A JP14468386A JP14468386A JPS623613A JP S623613 A JPS623613 A JP S623613A JP 14468386 A JP14468386 A JP 14468386A JP 14468386 A JP14468386 A JP 14468386A JP S623613 A JPS623613 A JP S623613A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/266—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light by interferometric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/093—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by photoelectric pick-up
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- Optical Transform (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (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】
発明の背景
この発明は、パラメータ、たとえば加速度、磁界強度、
引力などを検出するためにレーザを用いるセンサに関す
るものである。
引力などを検出するためにレーザを用いるセンサに関す
るものである。
非常に多数の新しいセンサ装置は、主としてレーザの出
現のため、この２０年にわたって現われてきている。無
数の装置および技術が、現在まで加速を検出するために
用いられてきている。慣性航法、地震１測、振動測定、
および他の応用は、より高い性能を達成するためのドラ
イバとして役立っている。機械および電気機械装置は最
も一般的に用いられているが、表面弾性波、ファプリー
ペロ＝、ファイバ光学受動電気光学または光弾性、およ
び集積光学装置はすべて、最近開発されてきている。し
かしながら、高感度装置の分野は、光学センサによって
支配されてきている。
現のため、この２０年にわたって現われてきている。無
数の装置および技術が、現在まで加速を検出するために
用いられてきている。慣性航法、地震１測、振動測定、
および他の応用は、より高い性能を達成するためのドラ
イバとして役立っている。機械および電気機械装置は最
も一般的に用いられているが、表面弾性波、ファプリー
ペロ＝、ファイバ光学受動電気光学または光弾性、およ
び集積光学装置はすべて、最近開発されてきている。し
かしながら、高感度装置の分野は、光学センサによって
支配されてきている。
光学センサは、一般に、光学距離の変化を検出する原理
に基づいて動作する。ファイバ光学装誼は、長尺のファ
イバ上に蓄積された変化を感知することによって、その
効果を拡大する。ブアブリーベロー装置は、共鳴効果に
よって拡大する。光の波長（可視範囲に近い）および音
波（１０８Ｈ２の範囲に近い）は比較可能であるので、
同じエンハンスメント効果（たとえば共鳴）が利用され
ることができると仮定すると、感度の基本限界は、受動
光学センサおよび表面弾性波について比較可能となるこ
とができる。
に基づいて動作する。ファイバ光学装誼は、長尺のファ
イバ上に蓄積された変化を感知することによって、その
効果を拡大する。ブアブリーベロー装置は、共鳴効果に
よって拡大する。光の波長（可視範囲に近い）および音
波（１０８Ｈ２の範囲に近い）は比較可能であるので、
同じエンハンスメント効果（たとえば共鳴）が利用され
ることができると仮定すると、感度の基本限界は、受動
光学センサおよび表面弾性波について比較可能となるこ
とができる。
そのようなセンサの感度およびダイナミックレンジは、
絶え間なく増加してきているが、性能の要求もまた非常
に増加してきている。現在、センサ自体を小形化しつつ
高い感度およびダイナミックレンジを出すために、高度
センナの開発が必要とされている。
絶え間なく増加してきているが、性能の要求もまた非常
に増加してきている。現在、センサ自体を小形化しつつ
高い感度およびダイナミックレンジを出すために、高度
センナの開発が必要とされている。
発明の概要
この発明の光学セン＋、ｒは、加速度のようなパラメー
タを高精度に感知するために用いられることができる。
タを高精度に感知するために用いられることができる。
それは、感度およびダイナミックレンジ〈はぼ１０”）
に関してかなり改良することができ、一方それは縮小形
化のために特に適する。
に関してかなり改良することができ、一方それは縮小形
化のために特に適する。
この装置は、能動センサであり、かつキャビティ内の摂
動感知材料についての外部摂動の影響による、レーザの
偏光モードの周波数分離に１Ｓづく。
動感知材料についての外部摂動の影響による、レーザの
偏光モードの周波数分離に１Ｓづく。
このセンサは、たとえば加速度を測定することができ、
かつ正しくバイアスされるとき、速度計どして役立つこ
とができる。というのはビート周波数組の各々は、セン
サが取付けられる乗物の独特のスピードに対応するから
である。この装置は、外部基準を必要とけず、いかなる
移動部分も含まず、かつ低コストの製造の可能性を有す
る。その非常な感度は、レーザの２つのモードについて
ほぼ完全な共通モード排除によって得られ、一方信弓に
よる効果は、２つのモード間の差として現われる。
かつ正しくバイアスされるとき、速度計どして役立つこ
とができる。というのはビート周波数組の各々は、セン
サが取付けられる乗物の独特のスピードに対応するから
である。この装置は、外部基準を必要とけず、いかなる
移動部分も含まず、かつ低コストの製造の可能性を有す
る。その非常な感度は、レーザの２つのモードについて
ほぼ完全な共通モード排除によって得られ、一方信弓に
よる効果は、２つのモード間の差として現われる。
この発明のレーザセンサは、レーザ共振器を含み、有効
な反射器がその共振器の第１の端部にあり、かつ部分的
に反射する光学結合器はその共振器の第２の端部にある
。利得媒体は、反射器と出力結合器との間に位置決めさ
れ、ポンピングエネルギ源はその利得媒体へ向けられる
。摂動感知エレメントは、レーザ共振器内に位置決めさ
れ、それによって外部摂動に応答して、共振器でコヒー
レントビームの第１および第２偏光モードの光学距離の
差が生じる。偏光ビームスプリッタは、コヒーレントビ
ームを第１偏光モードビームおよび第２偏光モードビー
ムへ分離し、かつ偏光ローテータは、第１モードビーム
の偏光を、それが第２モードビームの偏光に平行である
ように回転させる。第１および第２モードビームは再結
合され、それによってビーム間に干渉が生じ、かつそれ
によってその運動が偏光感知エレメントに与えられる摂
動を示す縞模様を生じる。
な反射器がその共振器の第１の端部にあり、かつ部分的
に反射する光学結合器はその共振器の第２の端部にある
。利得媒体は、反射器と出力結合器との間に位置決めさ
れ、ポンピングエネルギ源はその利得媒体へ向けられる
。摂動感知エレメントは、レーザ共振器内に位置決めさ
れ、それによって外部摂動に応答して、共振器でコヒー
レントビームの第１および第２偏光モードの光学距離の
差が生じる。偏光ビームスプリッタは、コヒーレントビ
ームを第１偏光モードビームおよび第２偏光モードビー
ムへ分離し、かつ偏光ローテータは、第１モードビーム
の偏光を、それが第２モードビームの偏光に平行である
ように回転させる。第１および第２モードビームは再結
合され、それによってビーム間に干渉が生じ、かつそれ
によってその運動が偏光感知エレメントに与えられる摂
動を示す縞模様を生じる。
より特定的な実施例では、摂動感知エレメントは光弾性
材料によって与えられ、そのため装置は加Ｊへ測定する
ことができる。
材料によって与えられ、そのため装置は加Ｊへ測定する
ことができる。
この発明のさらに詳細を、この発明に従って構成される
光弾性レーザセンサを示す概略図である図面に関連して
以下で論じる。
光弾性レーザセンサを示す概略図である図面に関連して
以下で論じる。
１１悲１１
この発明のセンサは、レーザキャビティに摂動感知エレ
メントを利用し、外部摂動による影響を周波数の変化に
変換する。リングレーザジャイロスコープを分析するこ
とによって、このセンサは、その非常な感度を、レーザ
の２つの基本振動モードでのすべての共通なモード効果
を除去することから得る。出力信号は、それらの２つの
モードに異なって影響を及ぼす事象によって発生される
周波数の差としてｉ察される。周波数信号は、外部摂動
のため発生され、一方レーザの周波数ジッタ、ならびに
温度ドリフトおよび他の変動の影響は自動的に除去され
る。
メントを利用し、外部摂動による影響を周波数の変化に
変換する。リングレーザジャイロスコープを分析するこ
とによって、このセンサは、その非常な感度を、レーザ
の２つの基本振動モードでのすべての共通なモード効果
を除去することから得る。出力信号は、それらの２つの
モードに異なって影響を及ぼす事象によって発生される
周波数の差としてｉ察される。周波数信号は、外部摂動
のため発生され、一方レーザの周波数ジッタ、ならびに
温度ドリフトおよび他の変動の影響は自動的に除去され
る。
図面は、この発明に従って構成される光弾性レーザ共振
器゛を概略的に描く。このセンサは、レーザ共振器１０
を組込み、レーザ共振器１０は、有効な反射器１２（た
とえば集束鏡）および部分的に反射する出力結合器１４
（たとえば部分的に銀めっきされた鏡）を含み、それら
はレーザキャビティを規定する。レーザ利得媒体１６は
、反射器と出力結合器との間のキャビティに置かれる。
器゛を概略的に描く。このセンサは、レーザ共振器１０
を組込み、レーザ共振器１０は、有効な反射器１２（た
とえば集束鏡）および部分的に反射する出力結合器１４
（たとえば部分的に銀めっきされた鏡）を含み、それら
はレーザキャビティを規定する。レーザ利得媒体１６は
、反射器と出力結合器との間のキャビティに置かれる。
電気または光学ポンピングエネルギ源１８は、レーザが
動作するようにエネルギを与えるために、レーザ共振器
へ向けられる。質ｆｆｉＭ（必要であればエレメントに
加えられる質量を含むことができる）を有する光弾性エ
レメント２０は、レーザ共振器内に位置決めされ、それ
によって共振器で発生されるコヒーレント光のビーム２
２の第１および第２偏光モードの光学距離の差が生じる
。偏光ビームスプリッタ２４は、出力結合器１４を介し
てレーザを出るコヒーレントビーム２２を、伝送された
第１偏光モードビーム２６および反射された第２偏光七
−ドビーム２８へ分離する。偏光ローテータ３０（ここ
では半波長板）は、第１モードビーム２６の偏光を、そ
れが第２モードビーム２８の偏光に平行であるように９
０°だけ回転する・＆ｉ３２および３４は、それから、
ビーム２６および２８を、それらがビームスプリッタ３
６で再結合されるように再び向ける。再結合されたビー
ムの作用は、共振器１０のビーム経路に垂直な方向に光
弾性エレメント２０にかけられる力を示す。
動作するようにエネルギを与えるために、レーザ共振器
へ向けられる。質ｆｆｉＭ（必要であればエレメントに
加えられる質量を含むことができる）を有する光弾性エ
レメント２０は、レーザ共振器内に位置決めされ、それ
によって共振器で発生されるコヒーレント光のビーム２
２の第１および第２偏光モードの光学距離の差が生じる
。偏光ビームスプリッタ２４は、出力結合器１４を介し
てレーザを出るコヒーレントビーム２２を、伝送された
第１偏光モードビーム２６および反射された第２偏光七
−ドビーム２８へ分離する。偏光ローテータ３０（ここ
では半波長板）は、第１モードビーム２６の偏光を、そ
れが第２モードビーム２８の偏光に平行であるように９
０°だけ回転する・＆ｉ３２および３４は、それから、
ビーム２６および２８を、それらがビームスプリッタ３
６で再結合されるように再び向ける。再結合されたビー
ムの作用は、共振器１０のビーム経路に垂直な方向に光
弾性エレメント２０にかけられる力を示す。
光弾性材料は、等方性または異方性のいずれであっても
よいが、等方性媒体（たとえば溶融シリカ）の最も簡単
な場合については、２つの偏光Ｘおよびｙのための屈折
率（ｎｘおよびｎ、）を次のように書くことができ、 ｎ ｘ−ｎ １ ／ ２ （ｎ ” Ｄ ＋ １Ｓ
） １ ）ｎ −ｎ １／２（ｎ’ｌ）＋２
３） ２）ここでｐ＋ｉおよびｌ）＋２は光弾性
定数であり、かつＳは歪である。歪Ｓは、（材料の剛性
定数によって）光弾性材料の応力Ｔ （Ｔ＝Ｆ／Δ＝Ｍ
ａ／Ａ）に関連し、ここでＡは面積である。重力または
加速がないときには、光弾性材料は光学的に等方性であ
り、かつ２つの独立偏光状態（×およびｙ）は振動周波
数で縮退する。言い換えると、両方の偏光状態は、正確
に同じ周波数で振動し、この周波数は、共振器の利得媒
体および光学距離によって定められる。加速が、たとえ
ば共振器に垂直なＸ方向に生じるとき、力Ｆ＝ｍａは、
質量の慣性のため、光弾性材料にかけられる。光弾性効
果の結果、材料は複屈折となり、かつ周波数の縮退が除
去される。２つの偏光モードの結果として生じる周波数
の分割ｄｆは、次の式によって与えられ、 ｄｆ−ｆ ｄｎ Ｌ／ ｎＬ ３）ここで
ｆはレーザの周波数であり、ｄｎ−ｎ、−ｎ８は誘起さ
れた複屈折であり、しは高弾性材料の長さであり、かつ
ｎＬはレーザ共振器の光学距離である。方程式１）−３
＞は、周波数の分割ｄｆは加速に比例することを示し、 ｄｆ−ｒａ４） ここでｒは比例定数である。ｄｆは、２つのモードが干
渉するようにされるとき発生されるビート周波数によっ
て測定されることができる。周波数の差ｄｆの時間につ
いての積分、またはこれらの２つのモードの干渉パター
ンの縞をモニタすることは、速度の変化を定めるために
用いられることができる。
よいが、等方性媒体（たとえば溶融シリカ）の最も簡単
な場合については、２つの偏光Ｘおよびｙのための屈折
率（ｎｘおよびｎ、）を次のように書くことができ、 ｎ ｘ−ｎ １ ／ ２ （ｎ ” Ｄ ＋ １Ｓ
） １ ）ｎ −ｎ １／２（ｎ’ｌ）＋２
３） ２）ここでｐ＋ｉおよびｌ）＋２は光弾性
定数であり、かつＳは歪である。歪Ｓは、（材料の剛性
定数によって）光弾性材料の応力Ｔ （Ｔ＝Ｆ／Δ＝Ｍ
ａ／Ａ）に関連し、ここでＡは面積である。重力または
加速がないときには、光弾性材料は光学的に等方性であ
り、かつ２つの独立偏光状態（×およびｙ）は振動周波
数で縮退する。言い換えると、両方の偏光状態は、正確
に同じ周波数で振動し、この周波数は、共振器の利得媒
体および光学距離によって定められる。加速が、たとえ
ば共振器に垂直なＸ方向に生じるとき、力Ｆ＝ｍａは、
質量の慣性のため、光弾性材料にかけられる。光弾性効
果の結果、材料は複屈折となり、かつ周波数の縮退が除
去される。２つの偏光モードの結果として生じる周波数
の分割ｄｆは、次の式によって与えられ、 ｄｆ−ｆ ｄｎ Ｌ／ ｎＬ ３）ここで
ｆはレーザの周波数であり、ｄｎ−ｎ、−ｎ８は誘起さ
れた複屈折であり、しは高弾性材料の長さであり、かつ
ｎＬはレーザ共振器の光学距離である。方程式１）−３
＞は、周波数の分割ｄｆは加速に比例することを示し、 ｄｆ−ｒａ４） ここでｒは比例定数である。ｄｆは、２つのモードが干
渉するようにされるとき発生されるビート周波数によっ
て測定されることができる。周波数の差ｄｆの時間につ
いての積分、またはこれらの２つのモードの干渉パター
ンの縞をモニタすることは、速度の変化を定めるために
用いられることができる。
そのような加速度計はまた、速度計として用いらること
ができる。というのは各干渉縞は、（装置が初期設定さ
れた慣性フレームに対して）乗物の独特の速度に対応す
る。１組の固定箱は、零ビート周波数に対応し、このこ
とは、乗物が加速なく均一な動きをしていることを示す
。１つの縞の変位は、次の式によって与えられる速度変
化ｄｖに対応し、 ｄＶ−１／ｒ ５） ここでｒは方程式４）におけるのと同じ比例定数である
。
ができる。というのは各干渉縞は、（装置が初期設定さ
れた慣性フレームに対して）乗物の独特の速度に対応す
る。１組の固定箱は、零ビート周波数に対応し、このこ
とは、乗物が加速なく均一な動きをしていることを示す
。１つの縞の変位は、次の式によって与えられる速度変
化ｄｖに対応し、 ｄＶ−１／ｒ ５） ここでｒは方程式４）におけるのと同じ比例定数である
。
特定の例を考えると、長さ１ｃｍのガラスロッド（△−
０，５ｃｍ２）が、質量Ｍ−１０ｇだけ負荷され、かつ
ｌ−１ｅ−ＪＪｅレーザセンサで用いられれば、剛性定
数Ｓ−１，２７Ｘ１０−１ 盲ＩＩ ２／Ｎｊ、Ｄ Ｉ
２−０．２７． ｐＩ ＋ −０，１２、ｊ５ヨ’Ｃ
Ｆレーザ周波数ｆ−４，７Ｘ１０” としてパラメータ
を用いることにより、ｒ−２，０Ｘ１０Ｓの値が得られ
る。したがって、１ｇの加速は、２ＭＨｚの周波数の差
に対応する。１つの縞の変位は、５ ｕｓｅ／ ＳｅＯ
の速度変化に対応する。装置の感度は、装置のパラメー
タが応用のために正しく選択されればかなり増大される
ことができる。
０，５ｃｍ２）が、質量Ｍ−１０ｇだけ負荷され、かつ
ｌ−１ｅ−ＪＪｅレーザセンサで用いられれば、剛性定
数Ｓ−１，２７Ｘ１０−１ 盲ＩＩ ２／Ｎｊ、Ｄ Ｉ
２−０．２７． ｐＩ ＋ −０，１２、ｊ５ヨ’Ｃ
Ｆレーザ周波数ｆ−４，７Ｘ１０” としてパラメータ
を用いることにより、ｒ−２，０Ｘ１０Ｓの値が得られ
る。したがって、１ｇの加速は、２ＭＨｚの周波数の差
に対応する。１つの縞の変位は、５ ｕｓｅ／ ＳｅＯ
の速度変化に対応する。装置の感度は、装置のパラメー
タが応用のために正しく選択されればかなり増大される
ことができる。
装置の感度およびダイナミックレンジは、特定の設計の
関数である。ダイナミックレンジはまた、レーザ媒体の
利得曲線によってどれほどの周波数の差が許されるかに
よって制限される。しかしながら、ダイナミックレンジ
は、いくつかのオーダの大きさであるように計画され、
かつ１０ＩＯを越える値が可能であるように思われる。
関数である。ダイナミックレンジはまた、レーザ媒体の
利得曲線によってどれほどの周波数の差が許されるかに
よって制限される。しかしながら、ダイナミックレンジ
は、いくつかのオーダの大きさであるように計画され、
かつ１０ＩＯを越える値が可能であるように思われる。
半導体レーｆの異なる偏光モードは必ずしも縮退しない
ので、零加速での周波数オフセットは、そのようなレー
ザがこの装置で用いられるとき存在する。このオフセッ
トは許容でき（すなわち低周波数で）、またはたとえば
視屈折エレメントを用いることによっていくつかの他の
手段によって補償されることができる。
ので、零加速での周波数オフセットは、そのようなレー
ザがこの装置で用いられるとき存在する。このオフセッ
トは許容でき（すなわち低周波数で）、またはたとえば
視屈折エレメントを用いることによっていくつかの他の
手段によって補償されることができる。
結論として、この発明の典型的な実施例を述べてきたが
、修正および付加的な実施例は、確実に当業者に明らか
となろう。光屈折結晶の代わりに、たとえば電気光学結
晶が用いられれば、同じレーザセンサシステムが、非常
に小さい電界を感知するために使用されることができる
。逆に、同じ構成が、電気光学係数の高精度の測定のた
めに利用されることができる。この発明の原理はまた、
適当な材料が摂動感知エレメントとして用いられれば、
感知している他の量、たとえば磁界、音波界、温度、圧
力などに拡げられることができる。同じ構成はまた、磁
気光学、音響光学、圧電光学、熱光学等の係数の高精度
の測定を提供する。一般に、均等エレメントが説明した
ものの代わりに用いられることができ、かつこの発明の
いくつかの特徴は、他の特徴に関係なく有用であり得る
。その結果、示してぎた特定の例は、図解としてのみ考
えなければならず、かつ排他的であってはいけない。
、修正および付加的な実施例は、確実に当業者に明らか
となろう。光屈折結晶の代わりに、たとえば電気光学結
晶が用いられれば、同じレーザセンサシステムが、非常
に小さい電界を感知するために使用されることができる
。逆に、同じ構成が、電気光学係数の高精度の測定のた
めに利用されることができる。この発明の原理はまた、
適当な材料が摂動感知エレメントとして用いられれば、
感知している他の量、たとえば磁界、音波界、温度、圧
力などに拡げられることができる。同じ構成はまた、磁
気光学、音響光学、圧電光学、熱光学等の係数の高精度
の測定を提供する。一般に、均等エレメントが説明した
ものの代わりに用いられることができ、かつこの発明の
いくつかの特徴は、他の特徴に関係なく有用であり得る
。その結果、示してぎた特定の例は、図解としてのみ考
えなければならず、かつ排他的であってはいけない。
前掲の特ＦｆＦｉＪ求の範」は、この発明の十分な範囲
をよりよく示す。
をよりよく示す。
図面は、この発明に従って構成される光弾性レーザセン
サを示す概略図である。 図において１０は共振器、１２は有効な反射器、１４は
部分的に反射している出力結合器、１６はレーザ利得媒
体、１８は電気または光学ポンピングエネルギ源、２０
は光弾性エレメント、２４は偏光ビームスプリッタ、２
６は第１偏光モードビ−ム、２８は第２ｆｔ光モードビ
ーム、３０は偏光ローテータ、３２および３４は鏡、３
６はビームスプリッタ、３８は縞模様、４０は検出器で
ある。 特許出願人 ロツクウヱル・インターナショナ（ほか２
名）
サを示す概略図である。 図において１０は共振器、１２は有効な反射器、１４は
部分的に反射している出力結合器、１６はレーザ利得媒
体、１８は電気または光学ポンピングエネルギ源、２０
は光弾性エレメント、２４は偏光ビームスプリッタ、２
６は第１偏光モードビ−ム、２８は第２ｆｔ光モードビ
ーム、３０は偏光ローテータ、３２および３４は鏡、３
６はビームスプリッタ、３８は縞模様、４０は検出器で
ある。 特許出願人 ロツクウヱル・インターナショナ（ほか２
名）
Claims (4)
- （１）レーザ共振器を備え、前記レーザ共振器は、 共振器の第１端部に設けられる有効な反射器、第１端部
の反対側の共振器の第２端部に設けられる部分的に反射
する出力結合器、 反射器と出力結合器との間に位置決めされる利得媒体、
および 利得媒体へ向けられるポンピングエネルギ源を含み、 外部摂動に応答して、共振器でコヒーレントビームの第
１および第２偏光モードの光学距離の差を生じさせるよ
うにレーザ共振器内に位置決めされる摂動感知エレメン
ト、 コヒーレントビームを第１偏光モードビームおよび第２
偏光モードビームへ分離する偏光ビームスプリッタ、 第１モードビームの偏光を、それが第２モードビームの
偏光に平行であるように回転させる偏光ローテータ、お
よび 第１および第２モードビームを再結合してビーム間に干
渉を生じさせ、かつそれによってその運動が摂動感知エ
レメントに与えられる摂動を示す縞模様を生じさせる、
レーザセンサ。 - （２）摂動感知エレメントは、力に敏感な光弾性エレメ
ントをさらに備える、特許請求の範囲第１項記載のセン
サ。 - （３）レーザ共振器を提供するステップを備え、前記レ
ーザ共振器は、 共振器の第１端部に設けられる有効な反射器、第１端部
の反対側の共振器の第２端部に設けられる部分的に反射
する出力結合器、 反射器と出力結合器との間に位置決めされる利得媒体、
および 利得媒体へ向けられるポンピングエネルギ源を含み、 外部摂動に応答して、共振器でコヒーレントビームの第
１および第２偏光モードの光学距離の差を生じさせるよ
うに摂動感知エレメントをレーザ共振器内に位置決めす
るステップと、 コヒーレントビームを第１偏光モードビームおよび第２
偏光モードビームへ分離するステップと、第１モードビ
ームの偏光を、それが第２モードビームの偏光に平行で
あるように回転させるステップと、 第１および第２モードビームを再結合しビーム間に干渉
を生じさせかつそれによってその運動が摂動感知エレメ
ントに与えられる摂動を示す縞模様を生じさせるステッ
プとを備える、摂動を測定する方法。 - （４）摂動感知エレメントは、力に敏感な光弾性エレメ
ントをさらに備える、特許請求の範囲第３項記載の方法
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US74905485A | 1985-06-26 | 1985-06-26 | |
| US749054 | 1985-06-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623613A true JPS623613A (ja) | 1987-01-09 |
Family
ID=25012038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14468386A Pending JPS623613A (ja) | 1985-06-26 | 1986-06-19 | レ−ザセンサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0209721A1 (ja) |
| JP (1) | JPS623613A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4125485C2 (de) * | 1991-08-01 | 1994-05-19 | Deutsche Aerospace | Verfahren und Anordnung zur Messung kleinster Auslenkungen |
| GB2313662B (en) * | 1996-04-23 | 2000-04-12 | R D P Electronics Limited | Optical transducer and method |
| GB2323161A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-16 | R D P Electronics Limited | Laser cavity optical transducer |
| DE19860410A1 (de) | 1998-12-28 | 2000-06-29 | Abb Research Ltd | Faserlaser-Sensor zur Messung von differentiellen Drücken und von Strömungsgeschwindigkeiten |
| DE10024588A1 (de) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Endress Hauser Gmbh Co | Vorrichtung zur Bestimmung bzw. zur Überwachung des Drucks oder Differenzdrucks zumindest eines Prozeßmediums |
| JP3479685B2 (ja) * | 2000-10-24 | 2003-12-15 | 新潟大学長 | 異方性解析方法及び異方性解析装置 |
| DE102010018322B3 (de) * | 2010-04-27 | 2011-04-07 | Laib, Thorsten, Dr. | Optischer Sensor zur Detektion der Konzentration von Substanzen in Fluiden basierend auf der Rückkopplung von Laserlicht in einen Laser |
| CN104634370B (zh) * | 2015-02-10 | 2017-01-25 | 深圳大学 | 一种基于激光器的传感器 |
| US10488429B2 (en) * | 2017-02-28 | 2019-11-26 | General Electric Company | Resonant opto-mechanical accelerometer for use in navigation grade environments |
| CN107219378B (zh) * | 2017-05-26 | 2019-08-30 | 浙江大学 | 基于双波长干涉的大量程高精度加速度测量系统与测量方法 |
| CN109596148B (zh) * | 2018-12-07 | 2020-04-17 | 山西大学 | 一种提高压缩光探测装置干涉效率的方法 |
| CN111398218B (zh) * | 2020-03-23 | 2021-10-08 | 西安交通大学 | 一种基于磁光检测的有效电光系数测量装置及方法 |
| CN117723144B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-04-23 | 青岛哈尔滨工程大学创新发展中心 | 一种偏振调制式水声检测装置、方法及水听器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA945660A (en) * | 1970-04-01 | 1974-04-16 | Ronald L. Stephens | Amplitude modulated laser |
| US3936770A (en) * | 1973-12-28 | 1976-02-03 | International Business Machines Corporation | Single laser cavity for generating TE or TM modes |
-
1986
- 1986-06-16 EP EP86108227A patent/EP0209721A1/en not_active Withdrawn
- 1986-06-19 JP JP14468386A patent/JPS623613A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0209721A1 (en) | 1987-01-28 |
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