JPS63155130A - Device for observing light wave front - Google Patents
Device for observing light wave frontInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、リアルタイムで光波面を観測する装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a device for observing a light wavefront in real time.
(従来の技術)
アブライドオプティクス第22巻2号215〜232頁
(1983年2月15日発行)にアブラムソン氏により
コヒーレントなきわめて短いパルス幅のレーザを用いる
ことによって光波面のホログラム記録、再生がなされた
ことが報告されている。(Prior art) In Abramson, Vol. 22, No. 2, pp. 215-232 (published February 15, 1983), Abramson describes the ability to record and reproduce holograms of optical wavefronts by using a coherent laser with an extremely short pulse width. It is reported that what has been done.
第10図は、光波面のホログラム記録装置を示す略図で
ある。FIG. 10 is a schematic diagram showing a holographic recording device for optical wavefronts.
レーザLを出た光の一部はA−C−Bを経て物体光を形
成する。A part of the light emitted from the laser L passes through A-C-B to form an object light.
また、レーザLからA−E−D−Bを通る光は参照光を
形成する。Further, the light from the laser L that passes through A-E-D-B forms a reference light.
このようにして物体光と参照光の干渉縞が記録面Hに形
成される。In this way, interference fringes between the object beam and the reference beam are formed on the recording surface H.
Hに乾板を1き、現像することによって、ホログラムと
異なり、レーザLをコヒーレント長が短い光源、あるい
は、短パルス光源とし、対象物Oを白ペンキを塗ったド
アとすることによって光波固自体を記録再生することが
可能となる。By placing a dry plate on H and developing it, unlike a hologram, the light wave itself can be made It becomes possible to record and play.
すなわち、前記光源を用いることによって、H上には、
A−E−D−BとA−C−Bを通過してきた光のうち、
互いに光路長がコヒーレント長内。That is, by using the light source, on H,
Of the light that has passed through A-E-D-B and A-C-B,
Their optical path lengths are within the coherent length.
あるいはパルス幅内で等しい光同志での干渉縞のみが形
成され、光路長の異なる光相互の干渉縞は形成されない
。Alternatively, only interference fringes are formed between lights that are equal within the pulse width, and interference fringes between lights that have different optical path lengths are not formed.
さらに詳しく述べれば、対象物0上のeQに達した物体
光は、H上hoにのみ干渉縞を記録する。More specifically, the object light that has reached eQ on object 0 records interference fringes only on ho on H.
同様にeI、e2に達した物体光はそれぞれhl。Similarly, the object beams reaching eI and e2 are hl, respectively.
h2のみに干渉縞を記録することになる。Interference fringes will be recorded only in h2.
このようにして作成されたホログラムに、前記参照光だ
けを照射すると、その参照先は、ホログラムH上の各部
分に記録された干渉縞によって回折され、その干渉縞を
形成した光を再生する。When the hologram thus created is irradiated with only the reference light, the reference light is diffracted by the interference fringes recorded on each part of the hologram H, and the light forming the interference fringes is reproduced.
したがって、この時、観測点をHにそって変えていった
時、第11図に示すように、光波面を観測することがで
きる。Therefore, at this time, when the observation point is changed along H, the optical wavefront can be observed as shown in FIG.
第11図は、このようにして観測された光波面であり、
ミラーで反射される様子をとらえたものである。Figure 11 shows the optical wavefront observed in this way,
This is a picture of how it is reflected by a mirror.
(発明が解決しようとする問題点)
前記学会誌に示されている装置は、ホログラム技術を用
いているため波面をリアルタイムで観測することができ
ない。(Problems to be Solved by the Invention) The device described in the academic journal uses hologram technology and cannot observe wavefronts in real time.
本発明の目的は、リアルタイムで光の波面を観察するこ
とができる光波面を観測する装置を提供することにある
。An object of the present invention is to provide an apparatus for observing a light wavefront that can observe a light wavefront in real time.
(問題点を解決するための手段)
前記目的を達成するために、本発明による光波面を観測
する装置は、パルス光源と、非線形光学素子と、前記非
線形光学素子に前記パルス光源からの光パルスを入射さ
せる第1の光路と、前記非線形光学素子に前記パルス光
源からの光パルスを前記第1の光路と同じ光路長で逆向
きに入射させる第2の光路と、光路内に波面を変更し、
被測定波面を形成する光学要素、光路の光軸に対して傾
いた反射面、前記反射面で反射された光を集光して前記
非線形光学素子に入射する被測定波面光路と、前記第1
または第2の光路の光路長と前記被測定波面光路内の任
意の光路長を等しく調整する可変遅延系と、前記第1の
光路、第2の光路および前記被測定波面光路内の任官の
光路長を通過した前記パルス光が前記非線形光学素子に
同時に入射して発生する位相共投光を分離して取り出し
てスクリーンに投影する出力光学系から構成されている
。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, an apparatus for observing a light wavefront according to the present invention includes a pulsed light source, a nonlinear optical element, and a light pulse from the pulsed light source applied to the nonlinear optical element. a first optical path in which a light pulse from the pulsed light source is incident on the nonlinear optical element in the opposite direction with the same optical path length as the first optical path; ,
an optical element forming a wavefront to be measured; a reflecting surface tilted with respect to the optical axis of the optical path; a wavefront to be measured optical path that collects light reflected by the reflecting surface and enters the nonlinear optical element;
or a variable delay system that equally adjusts the optical path length of the second optical path and any optical path length in the measured wavefront optical path; The pulsed light that has passed through the optical fiber is simultaneously incident on the nonlinear optical element, and the output optical system separates and extracts phase co-projected light and projects it onto a screen.
前記可変遅延系は前記第1および第2の光路に共通に挿
入し、各光路長を同時に調整するように構成することが
できる。The variable delay system can be inserted commonly into the first and second optical paths, and configured to adjust the lengths of each optical path simultaneously.
前記非線形光学素子として、チタン酸バリウム結晶また
はエオシンY等の色素薄膜を用いることができる。As the nonlinear optical element, a barium titanate crystal or a dye thin film such as eosin Y can be used.
前記スクリーンを螢光面として波面の螢光像を観察する
ようにすることができる。The screen can be used as a fluorescent surface to observe a fluorescent image of a wavefront.
前記スクリーンは、イメージ管の入射面とし、イメージ
管の出力像または出力信号により波面を観察するように
構成することができる。The screen may be an incident surface of the image tube, and may be configured to observe a wavefront based on an output image or an output signal of the image tube.
(実施例) 本発明を図面等を参照して、さらに詳しく説明する。(Example) The present invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the like.
第1図は、本発明による光波面を観測する装置の実施例
を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an apparatus for observing a light wavefront according to the present invention.
超短パルス光源1から発生させられた極めて持続時間の
短いパルスは、ビームスプリッタ2で第1の光路Iと第
2の光路■の組と被測定波面光路(rV)に分岐される
。An extremely short-duration pulse generated from an ultra-short pulse light source 1 is split by a beam splitter 2 into a set of a first optical path I and a second optical path (3) and a measured wavefront optical path (rV).
パルス光源1として、CPMリング色素レーザを用いる
。このレーザによれば100フェムト秒のパルスが得ら
れる。As the pulsed light source 1, a CPM ring dye laser is used. This laser provides a 100 femtosecond pulse.
ビームスプリンタ2で反射され、第1の光路Iと第2の
光路■の組側に入射されたパルスは光路長を変えること
ができる可変光遅延系13に入射させられる。The pulse reflected by the beam splinter 2 and incident on the side of the set of the first optical path I and the second optical path (2) is made incident on the variable optical delay system 13 that can change the optical path length.
可変光遅延系13を通過したパルスは、さらにハーフミ
ラ−4で第1の光路Iと第2の光路■に分岐される。The pulse that has passed through the variable optical delay system 13 is further branched into a first optical path I and a second optical path (2) by a half mirror 4.
ハーフミラ−4で反射された光パルスは第1の光路Iに
配置されているミラー5で反射され非線形光学素子12
に入射させられる。The optical pulse reflected by the half mirror 4 is reflected by the mirror 5 disposed on the first optical path I, and is passed through the nonlinear optical element 12.
is made incident on.
ハーフミラ−4を透過した光は第2の光路■に配置され
ているミラー6で反射されて前記光路Iの光とは、逆向
きに非線形光学素子12に入射させられる。The light transmitted through the half mirror 4 is reflected by the mirror 6 disposed in the second optical path (2) and is made incident on the nonlinear optical element 12 in the opposite direction to the light in the optical path I.
非線形光学素子12は、ミラー5とミラー6の間に配置
されている。Nonlinear optical element 12 is arranged between mirror 5 and mirror 6.
ハーフミラ−4から光路■を経る前記非線形光学素子1
2までの距離と、ハーフミラ−4から光路■を経る前記
非線形光学素子12までの距離とを等しくしである。The nonlinear optical element 1 passes through the optical path ■ from the half mirror 4
2 and the distance from the half mirror 4 to the nonlinear optical element 12 via the optical path (2) are made equal.
前記光路■と前記光路■の光路長が等しく、前記非線形
光学素子12に逆方向から入射させることができれば、
前記ハーフミラ−4とミラー5.6の形成する3角形の
ミラー配置構成の形状は任意の形状をとることができる
。If the optical path lengths of the optical path (1) and the optical path (2) are equal and the light can be made to enter the nonlinear optical element 12 from opposite directions,
The shape of the triangular mirror arrangement formed by the half mirror 4 and the mirror 5.6 can be any shape.
非線形光学素子I2としてチタン酸バリウム(BaTi
03)結晶を用いる。色素薄膜(エオシンYなど)を用
いることもできる。Barium titanate (BaTi) is used as the nonlinear optical element I2.
03) Use crystals. A dye thin film (such as Eosin Y) can also be used.
この明細書において、第1の光路Iと第2の光路■を以
下のように定義する。In this specification, the first optical path I and the second optical path (2) are defined as follows.
第1の光路I (ビームスプリンタ2−可変光遅延系1
3−ミラー3−ハーフミラ−4−ミラー5−非線形光学
素子12)
第2の光路■(ビームスプリッタ2−可変光遅延系13
−ミラー3−ハーフミラ−4−ミラー6−非線形光学素
子12)
ビームスプリッタ2を透過した極めて持続時間の短い光
パルスは以下説明する被測定波面光路■を介して前記非
線形光学素子12に入射させられる。First optical path I (beam splinter 2 - variable optical delay system 1
3-Mirror 3-Half mirror 4-Mirror 5-Nonlinear optical element 12) Second optical path (Beam splitter 2-Variable optical delay system 13)
-Mirror 3-Half mirror 4-Mirror 6-Nonlinear optical element 12) The extremely short-duration light pulse transmitted through the beam splitter 2 is made incident on the nonlinear optical element 12 via the measured wavefront optical path (2) described below. .
被測定波面光路■は次のように定義する。被測定波面光
路I[[(ミラー7−凹レンズ15一平面板8−ハーフ
ミラ−9−レンズ11−非線形光学素子なおこの実施例
において、凹レンズ15は被測定波面を形成する波面変
更要素である。The measured wavefront optical path (■) is defined as follows. Wavefront to be measured Optical path I[(Mirror 7 - Concave lens 15 - Flat plate 8 - Half mirror 9 - Lens 11 - Nonlinear optical element In this embodiment, the concave lens 15 is a wavefront changing element that forms the wavefront to be measured.
この被測定波面光路■に配置された平面板8は拡散反射
面を形成している。The plane plate 8 placed in the measured wavefront optical path (2) forms a diffuse reflection surface.
この被測定波面光路■は前記凹レンズ15で一端広げら
れ、かつ光軸に対して傾斜して配置されている平面板8
で反射されるために、種々の光路長を含むことになる。This measured wavefront optical path (1) is widened at one end by the concave lens 15, and a flat plate 8 is arranged at an angle with respect to the optical axis.
, it will include various optical path lengths.
このうち前記第1の光路■と第2の光路■と同じ長さの
光路をたどって非線形光学素子12に入射した光があっ
た場合のみ、この光と全(逆向きに伝搬する位相共役波
が発生させられる。Among these, only when there is light that has followed the same length of the optical path as the first optical path (■) and the second optical path (■) and entered the nonlinear optical element 12, this light and the total (phase conjugate wave propagating in the opposite direction) are detected. is generated.
位相共役波は、前述のように、第1と第2の光路■、光
路■を通って非線形光学素子12に達する光パルスと同
一タイミングで非線形光学素子12に達する光に対して
のみ発生するのである。As mentioned above, the phase conjugate wave is generated only for light that reaches the nonlinear optical element 12 at the same timing as the optical pulse that reaches the nonlinear optical element 12 through the first and second optical paths ■ and optical path ■. be.
位相共役波はハーフミラ−9で反射されて、スクリーン
10に投射され、スクリーンにリアルタイムで光波面の
像を投影する。The phase conjugate wave is reflected by the half mirror 9 and projected onto the screen 10, projecting an image of the optical wavefront onto the screen in real time.
ここで第2図を参照した縮退4光波混合による位相共投
光発生について説明する。Here, generation of phase co-projection by degenerate four-wave mixing will be explained with reference to FIG.
前述したように、第1の光路■と第2の光路■の光路長
は等しく、パルスレーザ1から発生した光パルスは、そ
れぞれの光路をたどり、非線形光学素子12に同時に逆
方向から入射する。As described above, the optical path lengths of the first optical path (2) and the second optical path (2) are equal, and the optical pulses generated from the pulsed laser 1 follow the respective optical paths and enter the nonlinear optical element 12 from opposite directions at the same time.
被測定波面光路■を通過した同一光源からの光パルスが
入射すると同時に入射した光パルスが、前記第1および
第2の光路から入射した光によって非線形光学素子12
内に発生させられた過渡的な回折格子により反射されて
光路■と全く逆向きに伝搬する位相共投光ビームが発生
し光路■に送りこまれスクリーン10に特定の光波の像
が形成される。The light pulses from the same light source that have passed through the measured wavefront optical path (2) are incident, and the light pulses that are incident at the same time cause the nonlinear optical element 12 to be affected by the light that has entered from the first and second optical paths.
A phase co-projected beam is generated which is reflected by a transient diffraction grating generated within the optical path (2) and propagates in the direction completely opposite to the optical path (2), and is sent into the optical path (3) to form a specific light wave image on the screen 10.
この実施例において光路■は次の経路により形成される
ものとする。In this embodiment, it is assumed that the optical path (2) is formed by the following path.
非線形光学素子12−レンズ11−ハーフミラ−9−ス
クリーン10
次に前記実施例の動作を説明する。Nonlinear optical element 12 - lens 11 - half mirror 9 - screen 10 Next, the operation of the above embodiment will be explained.
ビームスプリッタ2を通過した光パルスは凹レンズ15
で拡大され、平面板8に斜めに入射させられて、その上
で散乱させられる。The light pulse that has passed through the beam splitter 2 is passed through the concave lens 15.
The light is magnified by the light beam, and is made obliquely incident on the flat plate 8, where it is scattered.
極めて短い単一の光パルスは、平面板8のレンズ11か
ら近い部分を照射し次第に遠い部分を照射することにな
るから平面板8が照射される時刻は場所によって異なる
。An extremely short single light pulse irradiates a portion of the flat plate 8 close to the lens 11 and gradually irradiates a portion further away from the lens 11, so the time at which the flat plate 8 is irradiated differs depending on the location.
第3図は、平面板が特定の時刻に照射される位置を示し
た略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the position where the planar plate is illuminated at a particular time.
今、時刻0にパルスレーザ1で発生した同一の光パルス
により時刻t1.t2.t3に平面Fi8の各部が図の
ように照射されたとする。第3図の左側が凹レンズ15
に近い方である。Now, the same optical pulse generated by pulse laser 1 at time 0 causes time t1. t2. Assume that each part of the plane Fi8 is irradiated at t3 as shown in the figure. The left side of Figure 3 is the concave lens 15.
It is close to .
t、、 t2+ t3 (ただしt1→t2=t+
)の時刻にそれぞれ、平面板8で散乱された光はハーフ
ミラ−9を透過してレンズ11で集光され非線形結晶1
2に順次(tl t−t2 “−t31)に入射させら
れる。t,, t2+ t3 (however, t1→t2=t+
), the light scattered by the plane plate 8 passes through the half mirror 9 and is focused by the lens 11, and the nonlinear crystal 1
2 (tl t-t2 "-t31).
今tl lの時点に、前記第1および第2の光路■。At the time tl l, the first and second optical paths ■.
■を通過してきた光が非線形結晶12に到達したとする
と、時刻t1に前記平面板で反射された光と前記第1お
よび第2の光路I、IIを通過してきた光により、前述
した縮退4光波混合による位相共投光発生が起きる。Suppose that the light that has passed through (2) reaches the nonlinear crystal 12, then at time t1, the light reflected by the plane plate and the light that has passed through the first and second optical paths I and II cause the aforementioned degeneracy 4. Phase co-projection occurs due to light wave mixing.
位相共投光は前述した光路■を通り、tl ′の時点に
スクリーン10に到達する。前述した条件のときは、第
4図に示すようにスクリーン10に1 (t、 °°
)に示す波面の像が現れる。The phase-co-projected light passes through the aforementioned optical path (2) and reaches the screen 10 at time tl'. Under the above-mentioned conditions, as shown in FIG.
) appears.
第4図は、左側が平面板8に近い方であり、ハーフミラ
−9の側から観測した例である。In FIG. 4, the left side is closer to the plane plate 8, and is an example observed from the half mirror 9 side.
なおこのときには、スクリーン10にz(tl Tf)
以外の波面の像は現れない。At this time, z(tl Tf) is displayed on the screen 10.
No other wavefront images appear.
t2 ′の時点に、非線形結晶12に前記第1および第
2の光路1.Ifを通過してきた光が非線形結晶12に
到達すると、時刻t2に前記平面板で反射された光と前
記第1および第2の光路I、ffを通過してきた光によ
り、前述した縮退4光波混合による位相共投光発生が起
きる。At time t2', the first and second optical paths 1. When the light that has passed through If reaches the nonlinear crystal 12, the light reflected by the plane plate at time t2 and the light that has passed through the first and second optical paths I and ff cause the aforementioned degenerate four-wave mixing. The occurrence of phase co-projection occurs.
このとき前記第1および第2の光路I、ItO光路長、
可変光遅延系13を調節することにより、前述の場合よ
りは僅かに長く調整されている。At this time, the first and second optical paths I, the ItO optical path lengths,
By adjusting the variable optical delay system 13, it is adjusted to be slightly longer than in the previous case.
なお可変光遅延系13は被測定波面光路■2例えばビー
ムスプリンタ2とミラー7の間に入れても同様の効果を
持たせることができる。The variable optical delay system 13 can be placed in the measured wavefront optical path (2), for example between the beam splinter 2 and the mirror 7, to provide the same effect.
位相共投光は前述した光路■を通り、t2°°の時点に
スクリーン10に到達し、第4図に示すスクリーン10
にβ (t2 Tf)に示す波面の像が現れる。The phase-co-projected light passes through the optical path (3) described above and reaches the screen 10 at the time t2°, and the screen 10 shown in FIG.
An image of the wavefront shown at β (t2 Tf) appears.
同様にt3°の時点に、非線形結晶12に前記第1およ
び第2の光路■、■を通過してきた光が非線形結晶12
に到達したとするとt3 g+の時点にスクリーン10
にl (t311)に示す波面の像が現れる。Similarly, at time t3°, the light that has passed through the first and second optical paths ■ and ■ enters the nonlinear crystal 12.
If it reaches t3 g+, screen 10
An image of the wavefront shown at l (t311) appears.
第1図で示したように、ビームスプリンタ2を通過した
光の中心の光軸とθだけ傾いて平面板が設置されている
ため、ハーフミラ−9で反射した位相共投光の光軸と垂
直に1かれたスクリーン10上では、θだけ傾いた面で
切断した光波面を再生していることになっている。As shown in Figure 1, since the plane plate is installed at an angle of θ with respect to the central optical axis of the light that has passed through the beam splinter 2, it is perpendicular to the optical axis of the phase-coincident light reflected by the half mirror 9. A light wavefront cut by a plane tilted by θ is reproduced on the screen 10, which is tilted by θ.
以上詳しく説明した実施例では、光波面をリアルタイム
で観測することができる。In the embodiment described in detail above, the optical wavefront can be observed in real time.
しかしこの光波面から、波面偏向光学要素(例えば、前
記凹レンズ15)の全体の光学的特性を知るためには、
ビームスキャンをしたり、凹レンズを移動させたりする
必要がある。However, in order to know the overall optical characteristics of the wavefront deflection optical element (for example, the concave lens 15) from this light wavefront,
It is necessary to perform beam scanning and move the concave lens.
次に第5図から第9図を参照して、例えば凹レンズ全体
で変更された光波面を観測する実施例を説明する。Next, with reference to FIGS. 5 to 9, an embodiment will be described in which, for example, a light wavefront changed by the entire concave lens is observed.
まず第5図に示すように、先に第1図で説明した装置の
ミラー7と平面板8の間にビームエキスパンダ16を挿
入する。First, as shown in FIG. 5, the beam expander 16 is inserted between the mirror 7 and the flat plate 8 of the apparatus previously explained in FIG.
このとき観測される波面は前述した実施例と同様に可変
遅延系を調整することにより第6図に示すようになる。The wavefront observed at this time becomes as shown in FIG. 6 by adjusting the variable delay system in the same manner as in the embodiment described above.
以上の調整を終了した後に、第7図に示すようにビーム
エキスパンダ16と平面以下8の間に波面偏向光学要素
である凹レンズ17を挿入して可変遅延系を調整する。After completing the above adjustment, as shown in FIG. 7, a concave lens 17, which is a wavefront deflection optical element, is inserted between the beam expander 16 and the sub-plane 8 to adjust the variable delay system.
これにより、凹レンズ17全体を通過した後の光波面を
観測することができる。Thereby, the light wavefront after passing through the entire concave lens 17 can be observed.
第8図にスクリーン10上に現れる波面を示す。FIG. 8 shows a wavefront appearing on the screen 10.
第8図に示されているようにスクリーン10上には凹レ
ンズを通過しない部分の波面も現れている。As shown in FIG. 8, a portion of the wavefront that does not pass through the concave lens also appears on the screen 10.
第9図は、本発明による光波面を観測する装置の他の実
施例の要部を示す略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing the main parts of another embodiment of the apparatus for observing a light wavefront according to the present invention.
この実施例の基本的な構成は第7図に示した実施例と同
じである。The basic configuration of this embodiment is the same as the embodiment shown in FIG.
被測定波面を形成する凹レンズ7の形状に合わせてマス
ク18をビームエキスパンダ16と凹レンズの間に配置
すれば、凹レンズ7を透過した光波面のみを観測するこ
とができる。If the mask 18 is placed between the beam expander 16 and the concave lens in accordance with the shape of the concave lens 7 that forms the wavefront to be measured, only the light wavefront that has passed through the concave lens 7 can be observed.
以上説明した実施例では、光波面をスクリーン10上に
再生するようにしたが、このスクリーンを螢光面として
、波面の螢光像を観察することができる。In the embodiments described above, the light wavefront is reproduced on the screen 10, but by using this screen as a fluorescent surface, the fluorescent image of the wavefront can be observed.
単一パルス光のときは、スクリーンを螢光面として計1
13用テレビジョンカメラでスクリーンを映し、トリガ
をかけて観測できる。When using a single pulse of light, the screen is used as a fluorescent surface for a total of 1
You can project the screen using a 13-sized television camera and observe it by triggering it.
なおパルスレーザを繰り返し動作させて光パルストレイ
ンを発生させて、螢光面を繰り返し励起して、明るい像
を観察することができる。Note that a bright image can be observed by repeatedly operating a pulsed laser to generate a light pulse train and repeatedly exciting the fluorescent surface.
また前記スクリーンの位置に、ti像管や像増強管など
の入射面を配置して、出力像または出力信号により波面
を観察するように構成することができる。Further, it is possible to arrange an incident surface of a TI image tube, an image intensifier tube, or the like at the position of the screen so that the wavefront can be observed using an output image or an output signal.
(発明の効果)
以上詳しく説明したように、本発明による光波面を観測
する装置は、パルス光源と、非線形光学素子と、前記非
線形光学素子に前記パルス光源からの光パルスを入射さ
せる第1の光路と、前記非線形光学素子に前記パルス光
源からの光パルスを前記第1の光路と同じ光路長で逆向
きに入射させる第2の光路と、光路内に波面を変更する
被測定要素、光路の光軸に対して傾いた反射面、前記反
射面で反射された光を集光して前記非線形光学素子に入
射する被測定波面光路と、前記第1または第2の光路の
光路長と前記被測定波面光路内の任意の光路長を等しく
調整する可変遅延系と、前記第1の光路、第2の光路お
よび前記被測定波面光路内の任意の光路長を通過した前
記パルス光が前記非線形光学素子に同時に入射して発生
する位相共投光を分離して取り出してスクリーンに投影
する出力光学系から構成されている。(Effects of the Invention) As described in detail above, the apparatus for observing a light wavefront according to the present invention includes a pulsed light source, a nonlinear optical element, and a first system that makes a light pulse from the pulsed light source enter the nonlinear optical element. an optical path, a second optical path in which the optical pulse from the pulsed light source is incident on the nonlinear optical element in the opposite direction with the same optical path length as the first optical path, an element to be measured that changes the wavefront in the optical path, and a reflective surface tilted with respect to the optical axis; a measured wavefront optical path that condenses the light reflected by the reflective surface and enters the nonlinear optical element; an optical path length of the first or second optical path; a variable delay system that equally adjusts arbitrary optical path lengths in the measurement wavefront optical path; It consists of an output optical system that separates and extracts phase-coincident light beams that are simultaneously incident on the element and projects them onto a screen.
したがって、前記可変遅延系を調節することにより選択
された光波面のリアルタイム観測が可能となった。Therefore, real-time observation of a selected optical wavefront has become possible by adjusting the variable delay system.
前述のようにして光波面のリアルタイム観測が可能とな
ると前記被測定波面光路に配置された波面を変更する被
測定要素の光学的な特性(レンズの収差等)をリアルタ
イムで知ることができる。When the optical wavefront can be observed in real time as described above, the optical characteristics (lens aberrations, etc.) of the element to be measured that changes the wavefront arranged in the optical path of the measured wavefront can be known in real time.
第1図は、本発明による光波面を観測する装置の実施例
を示すブロック図である。
第2図は、縮退4光波混合の原理を説明するための略図
である。
第3図は、特定の時点に平面板上に形成される波面の断
面像を示す略図である。
第4図は、再生像(波面の観測)の例を示す略図である
。
第5図は、本発明による光波面を観測する装置の他の実
施例の要部を示す略図である。
第6図は、第5図に示した装置で観測される再生像(波
面の観測)の例を示す略図である。
第7図は、前記化の実施例装置で凹レンズで形成される
波面を観測する例を示す略図である。
第8図は、第7図に示した装置で観測される再生像(波
面の観測)の例を示す略図である。
第9図は、本発明による光波面を観測する装置の他の実
施例の要部を示す略図である。
第10図は、光波面のホログラム記録装置を示す略図で
ある。
第11図は、前記ホログラム記録装置で観測された光波
面を示す図である。
l・・・パルス光源
2・・・ビームスプリッタ
3.5,6.7・・・ミラー
4.9・・・ミラー
10・・・スクリーン
11・・・レンズ
12・・・非線形光学素子
13・・・可変光波面遅延系
15.16・・・凹レンズ
16・・・ビームエキスパンダ
18・・・マスク
特許出願人 浜松ホトニクス株式会社
代理人 弁理士 井 ノ ロ 壽
第3図
第4図
第5図
第7図
第9図
手続補正書
昭和62年 1月27日FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus for observing a light wavefront according to the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the principle of degenerate four-wave mixing. FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross-sectional image of a wavefront formed on a plane plate at a particular time. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a reconstructed image (wavefront observation). FIG. 5 is a schematic diagram showing the main parts of another embodiment of the apparatus for observing a light wavefront according to the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a reconstructed image (wavefront observation) observed with the apparatus shown in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of observing a wavefront formed by a concave lens using the apparatus according to the embodiment described above. FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a reconstructed image (wavefront observation) observed with the apparatus shown in FIG. 7. FIG. 9 is a schematic diagram showing the main parts of another embodiment of the apparatus for observing a light wavefront according to the present invention. FIG. 10 is a schematic diagram showing a holographic recording device for optical wavefronts. FIG. 11 is a diagram showing a light wavefront observed by the hologram recording device. l...Pulse light source 2...Beam splitter 3.5, 6.7...Mirror 4.9...Mirror 10...Screen 11...Lens 12...Nonlinear optical element 13...・Variable optical wavefront delay system 15.16...Concave lens 16...Beam expander 18...Mask Patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Representative Patent attorney Hisashi Inoro Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 7 Figure 9 Procedural amendment January 27, 1986
Claims (6)
学素子に前記パルス光源からの光パルスを入射させる第
1の光路と、前記非線形光学素子に前記パルス光源から
の光パルスを前記第1の光路と同じ光路長で逆向きに入
射させる第2の光路と、光路内に波面を変更し、被測定
波面を形成する光学要素、光路の光軸に対して傾いた反
射面、前記反射面で反射された光を集光して前記非線形
光学素子に入射する被測定波面光路と、前記第1または
第2の光路の光路長と前記被測定波面光路内の任意の光
路長を等しく調整する可変遅延系と、前記第1の光路、
第2の光路および前記被測定波面光路内の任意の光路長
を通過した前記パルス光が前記非線形光学素子に同時に
入射して発生する位相共投光を分離して取り出してスク
リーンに投影する出力光学系から構成した光波面を観測
する装置。(1) a pulsed light source, a nonlinear optical element, a first optical path for inputting the optical pulse from the pulsed light source into the nonlinear optical element, and a first optical path for inputting the optical pulse from the pulsed light source to the nonlinear optical element; a second optical path that is incident in the opposite direction with the same optical path length as the optical path; an optical element that changes the wavefront in the optical path to form a measured wavefront; a reflective surface tilted with respect to the optical axis of the optical path; a measured wavefront optical path that collects reflected light and enters the nonlinear optical element; and a variable variable that adjusts the optical path length of the first or second optical path and any optical path length in the measured wavefront optical path to be equal to each other. a delay system, and the first optical path;
Output optics that separates and extracts phase co-projected light that is generated when the pulsed light that has passed through an arbitrary optical path length in the second optical path and the measured wavefront optical path is simultaneously incident on the nonlinear optical element and projects it on a screen. A device that observes optical wavefronts constructed from systems.
の拡散面である特許請求の範囲第1項記載の光波面を観
測する装置。(2) The apparatus for observing a light wavefront according to claim 1, wherein the reflecting surface disposed in the optical path of the measured wavefront is a diffusing surface of a flat plate.
通に挿入されている特許請求の範囲第1項記載の光波面
を観測する装置。(3) The apparatus for observing a light wavefront according to claim 1, wherein the variable delay system is inserted commonly into the first and second optical paths.
たはエオシンY等の色素薄膜である特許請求の範囲第1
項記載の光波面を観測する装置。(4) The nonlinear optical element is a barium titanate crystal or a dye thin film such as eosin Y.
A device for observing the optical wavefront described in Section 1.
1項記載の光波面を観測する装置。(5) The device for observing a light wavefront according to claim 1, wherein the screen is a fluorescent surface.
許請求の範囲第1項記載の光波面を観測する装置。(6) The device for observing a light wavefront according to claim 1, wherein the screen is an entrance surface of an image tube.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30291286A JPS63155130A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Device for observing light wave front |
EP87310862A EP0271339B1 (en) | 1986-12-11 | 1987-12-10 | An apparatus for optically analyzing an object using four-wave mixing technique |
DE3789363T DE3789363T2 (en) | 1986-12-11 | 1987-12-10 | Device for optical analysis of an object using the four-wave mixing technique. |
US07/131,404 US4796992A (en) | 1986-12-11 | 1987-12-10 | Apparatus for optically analyzing an object using four-wave mixing technique |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30291286A JPS63155130A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Device for observing light wave front |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63155130A true JPS63155130A (en) | 1988-06-28 |
JPH0448370B2 JPH0448370B2 (en) | 1992-08-06 |
Family
ID=17914608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30291286A Granted JPS63155130A (en) | 1986-12-11 | 1986-12-19 | Device for observing light wave front |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63155130A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281081A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Fujitsu Ltd | Formation of hologram |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS574025A (en) * | 1980-05-08 | 1982-01-09 | Thomson Csf | Optical system for observing scanning type real time |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP30291286A patent/JPS63155130A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS574025A (en) * | 1980-05-08 | 1982-01-09 | Thomson Csf | Optical system for observing scanning type real time |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0281081A (en) * | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Fujitsu Ltd | Formation of hologram |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0448370B2 (en) | 1992-08-06 |
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