JPS63202726A - Optical frequency shifter - Google Patents

Optical frequency shifter

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JPS63202726A
JPS63202726A JP3656287A JP3656287A JPS63202726A JP S63202726 A JPS63202726 A JP S63202726A JP 3656287 A JP3656287 A JP 3656287A JP 3656287 A JP3656287 A JP 3656287A JP S63202726 A JPS63202726 A JP S63202726A
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JP
Japan
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polarized light
light
frequency
optical
acousto
Prior art date
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Pending
Application number
JP3656287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohito Hino
元人 日野
Yoshinori Bessho
別所 芳則
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To generate a desired beat frequency by polarizing a 1st laser light of laser light which is emitted by a common laser light source and split into two by an acoustooptical modulating element and imposing frequency modulation, converting it to an optical path parallel to the optical axis by a concave mirror, and mixing the light with the other laser light by an optical mixing means to cause interference. CONSTITUTION:The laser light from the laser light source 10 is split into two by a polarization beam splitter 12 to obtain a P polarized light Lp parallel to an incidence surface and an S polarized light Ls perpendicular to the incidence surface. Then the angle of polarization of, for example, a 2nd acoustooptic modulating element 24 is made constant, the set value in a setter 71 is varied, and the frequency of the P polarized light Lp of a 1st acoustooptic modulating element 24 and an angle of deflection are varied. Then the P polarized light Lp is reflected by a parabolic mirror 30 and converted into a deviation parallel to the optical axis K to generate a deviation parallel to the optical path of the S polarized light Ls. Then, this deviation is detected by a photosensor 46 and the optical axes of the P polarized light Lp and S polarized light Ls are aligned with each other to obtain the desired beat frequency.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、2種類の互いに異なる周波数の光を混合する
ことによりそれらの周波数よりも大幅に低いビート周波
数を発生させる光周波数シフタの改良に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to an improvement in an optical frequency shifter that generates a beat frequency significantly lower than two different frequencies of light by mixing them.

従来技術 光の周波数変化の検出は極めて応答性の高い光センサを
用いることが必要であるため、そのような光の周波数変
化を検出することは一般的には困難とされている。この
ため、通常の光センサにより周波数変化が検出可能な低
いビート周波数を有する光を発生させることが望まれる
BACKGROUND ART It is generally considered difficult to detect such changes in the frequency of light because it is necessary to use a highly responsive optical sensor to detect changes in the frequency of light. For this reason, it is desirable to generate light with a low beat frequency whose frequency change can be detected by an ordinary optical sensor.

これに対し、横ゼーマン型レーザ装置が考えられている
。これはレーザ管の軸方向に磁界を印加し、ゼーマン効
果に基づいて互いに1.8 M Hz離れた2種類の周
波数のレーザ光を同軸上に発生させることにより、それ
ら2種類のレーザ光の干渉によるビート周波数を有する
レーザ光を出力させるものである。
In contrast, a transverse Zeeman type laser device has been considered. This applies a magnetic field in the axial direction of the laser tube, and generates two types of laser beams with two frequencies 1.8 MHz apart from each other on the same axis based on the Zeeman effect, thereby preventing interference between the two types of laser beams. This outputs a laser beam having a beat frequency according to the following.

また、音響光学変調素子により偏向された光の周波数が
僅かにずれることを利用し、一対の音響光学変調素子を
それぞれ通過した光の干渉によるビート周波数を有する
レーザ光を発生させることが考えられている。たとえば
、第4図に示すように、レーザ光源100から出力され
たレーザ光は偏光ビームスプリッタ102によりP偏光
およびS偏光に2分され、P偏光は音響光学変調素子1
04により、またS偏光はミラー103を経て音響光学
変調素子105により、それぞれ偏向されるとともに偏
向角に応じた周波数シフトを受ける。
It has also been considered that by utilizing the slight deviation in the frequency of light deflected by an acousto-optic modulator, a laser beam having a beat frequency can be generated by interference of the lights that have passed through a pair of acousto-optic modulators. There is. For example, as shown in FIG. 4, the laser light output from the laser light source 100 is split into two by the polarizing beam splitter 102 into P polarized light and S polarized light, and the P polarized light is transmitted to the acousto-optic modulator 1.
04, the S-polarized light is deflected by the acousto-optic modulator 105 via the mirror 103, and undergoes a frequency shift according to the deflection angle.

このようにして周波数シフトを受けたP偏光はミラー1
06により反射されて偏光ビームスプリッタ108を通
過させられるとともに、S偏光は偏光ビームスプリッタ
108により反射される。そして、偏光ビームスプリッ
タ10Bでは互いに異なる周波数シフトを受けた上記P
偏光およびS偏光が重ね合わされることにより合成され
、P偏光およびS偏光の干渉によるビート周波数を有す
るレーザ光が出力されるのである。
The P-polarized light that has undergone a frequency shift in this way is mirrored at mirror 1.
06 and passes through the polarizing beam splitter 108, and the S-polarized light is reflected by the polarizing beam splitter 108. Then, in the polarization beam splitter 10B, the P
The polarized light and the S-polarized light are superimposed and synthesized, and a laser beam having a beat frequency due to the interference of the P-polarized light and the S-polarized light is output.

発明が解決すべき問題点 しかしながら、斯る従来の光周波数シフタでは、ビート
周波数を連続的に変化させることが困難であった。すな
わち、前記横ゼーマン型レーザ装置では、ゼーマン効果
により発生させられる2種類の周波数のレーザ光の周波
数差がl、 8M Hzの固定値であるため、得られる
ビート周波数が一定の1゜8MHzでしかなかった。ま
た、前記音響光学変調素子を利用した光周波数シフタで
は、音響光学変調素子において偏向角を変化させると、
P偏光およびS偏光相互の同軸関係が崩れて互いの光軸
に角度が形成される関係となるので、音響光学変調素子
から離隔する程P偏光およびS偏光相互を互いに重ね合
わすことが困難となる。このため、音響光学変調素子に
おける偏向角が固定されるので、一定のビート周波数の
光しか得られないのである。
Problems to be Solved by the Invention However, with such conventional optical frequency shifters, it is difficult to continuously change the beat frequency. In other words, in the transverse Zeeman type laser device, the frequency difference between the two types of laser beams generated by the Zeeman effect is a fixed value of 8 MHz, so the beat frequency obtained is only a constant 1° 8 MHz. There wasn't. Furthermore, in the optical frequency shifter using the acousto-optic modulation element, when the deflection angle is changed in the acousto-optic modulation element,
Since the coaxial relationship between the P-polarized light and the S-polarized light breaks down and an angle is formed between their optical axes, it becomes more difficult to superimpose the P-polarized light and the S-polarized light on each other as the distance from the acousto-optic modulator increases. . Therefore, since the deflection angle in the acousto-optic modulator is fixed, only light with a constant beat frequency can be obtained.

問題点を解決するための手段 本発明は以上の事情を背景として成されたものであり、
その要旨とするところは、2種類のレーザ光を混合する
ことによりそれらレーザ光の周波数差に対応した低いビ
ート周波数を変化させるための光周波数シフタであって
、(a)レーザ光源から出力されたレーザ光を第1レー
ザ光および第2レーザ光に2分するビームスブリフタと
、(b)光軸上に焦点を有し、その焦点を通る光の光路
をその先軸に平行な光路に変換する凹面鏡と、(C)前
記第1レーザ光を前記焦点を中心として偏向させるとと
もに、偏向させられた光の周波数を連続的に変化させる
音響光学変調素子と、(d)その音響光学変調変調素子
により偏向された第1レーザ光および前記第2レーザ光
の光路を一致させて相互干渉させることにより、その相
互干渉に起因するビート周波数を備えた合成光を発生さ
せる光混合手段とを、含むことにある。
Means for Solving the Problems The present invention has been made against the background of the above circumstances.
Its gist is that it is an optical frequency shifter for changing the low beat frequency corresponding to the frequency difference between two types of laser beams by mixing them; a beam subrifter that divides the laser beam into two, a first laser beam and a second laser beam, and (b) has a focal point on the optical axis and converts the optical path of the light passing through the focal point into an optical path parallel to the leading axis. (C) an acousto-optic modulator that deflects the first laser beam around the focal point and continuously changes the frequency of the deflected light; and (d) the acousto-optic modulator. and a light mixing means for generating a composite light having a beat frequency caused by the mutual interference by aligning the optical paths of the first laser beam and the second laser beam deflected by the laser beam and causing mutual interference. It is in.

作用および発明の効果 このようにすれば、共通のレーザ光源から2分された一
方の第1レーザ光が音響光学変調素子により偏向され且
つ周波数変調されるとともに、このように偏向されたレ
ーザ光の光路が凹面鏡によりその光軸に平行な光路に変
換される。そして、光混合手段により、上記第1レーザ
光の光路と上記共通のレーザ光源から2分された他方の
第2レーザ光の光路とが互いに一敗させられて、第1レ
ーザ光と第2レーザ光とが好適に混合されて相互の干渉
によるビート周波数が発生させられる。したがって、上
記音響光学変調素子により第1レーザ光の周波数を変化
させることにより上記ビート周波数を変化させて、所望
のビート周波数、を得ることができる。
Operation and Effect of the Invention By doing this, one of the first laser beams split into two from a common laser light source is deflected and frequency-modulated by the acousto-optic modulation element, and the laser beam thus deflected is The optical path is converted by a concave mirror into an optical path parallel to its optical axis. Then, the optical mixing means causes the optical path of the first laser beam and the optical path of the other second laser beam, which is divided into two from the common laser light source, to overlap each other, so that the first laser beam and the second laser beam A beat frequency is generated by mutual interference by mixing with light. Therefore, by changing the frequency of the first laser beam using the acousto-optic modulator, the beat frequency can be changed to obtain a desired beat frequency.

ここで、前記ビームスプリッタには、好適には、レーザ
光をP偏光およびS偏光に2分する偏光ビームスプリッ
タが用いられる。
Here, the beam splitter is preferably a polarizing beam splitter that splits the laser beam into P-polarized light and S-polarized light.

また、前記音響光学変調素子は、たとえば、音響光学効
果を有する透明基板と、その透明基板に表面弾性波を付
与し、その表面弾性波に対応して透明基板内に形成され
る屈折率の周期的な粗密部分により形成される回折格子
に基づいて光を回折させる超音波振動子とを備え、その
超音波振動子から付与される表面弾性波の周波数変化に
伴って回折される光の周波数をシフトさせるとともに、
格子定数の変化によって回折(偏向)角度も変化させる
。通常、上記音響光学変調素子による偏向光は、ブラッ
グ回折の一次回折光が利用される。
In addition, the acousto-optic modulator includes, for example, a transparent substrate having an acousto-optic effect, a surface acoustic wave applied to the transparent substrate, and a period of refractive index formed in the transparent substrate corresponding to the surface acoustic wave. It is equipped with an ultrasonic transducer that diffracts light based on a diffraction grating formed by dense and dense parts, and the frequency of the diffracted light is adjusted as the frequency of the surface acoustic wave applied from the ultrasonic transducer changes. Along with shifting,
The diffraction (deflection) angle is also changed by changing the lattice constant. Usually, the first-order diffracted light of Bragg diffraction is used as the polarized light by the acousto-optic modulation element.

また、前記光混合手段は、好適には、前記第1レーザ光
と第2レーザ光とを同じ方向へ出力するための偏光ビー
ムスプリッタ或いはハーフミラ−と、その位置を移動さ
せて第1レーザ光および第2レーザ光の出力光軸を一致
させるための位置決め機構とから構成される。
Further, the light mixing means preferably includes a polarizing beam splitter or a half mirror for outputting the first laser beam and the second laser beam in the same direction, and a polarizing beam splitter or a half mirror for outputting the first laser beam and the second laser beam in the same direction, and a polarizing beam splitter or a half mirror for outputting the first laser beam and the second laser beam in the same direction. and a positioning mechanism for aligning the output optical axes of the second laser light.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図において、レーザ光源10から放射されたレーザ
光は偏光ビームスプリッタ12において入射面に平行な
P偏光り、と入射面に垂直なS偏光り、とに2分される
。この入射面とは、入射光線、入射点の面法線、反射光
線若しくは屈折光線を含む平面である。偏光ビームスプ
リッタ12を透過したP偏光り、は第1音響光学変調素
子14に入射させられる。第1音響光学変調素子14は
、音響光学効果を有する透明基板16と、この透明基板
16に表面弾性波を付与し、その表面弾性波に対応して
透明基板16内に形成される屈折率の周期的な粗密部分
により構成される回折格子に基づいて光を回折させる超
音波振動子18とを備えている。周波数コントローラ7
0は、設定器71の設定値に応答して、上記超音波振動
子18へ高周波駆動信号を供給するための発振器72の
発振周波数を変更し、超音波振動子18から付与される
表面弾性波の周波数を変化させてP偏光LPの周波数を
シフトさせるとともに、回折格子定数の変化によってP
偏光り、の回折(偏向)角度も変化させる。
In FIG. 1, laser light emitted from a laser light source 10 is split into two by a polarization beam splitter 12 into P-polarized light parallel to the plane of incidence and S-polarized light perpendicular to the plane of incidence. This plane of incidence is a plane that includes the incident ray, the surface normal of the point of incidence, the reflected ray, or the refracted ray. The P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 12 is made incident on the first acousto-optic modulation element 14 . The first acousto-optic modulator 14 includes a transparent substrate 16 having an acousto-optic effect, a surface acoustic wave applied to the transparent substrate 16, and a refractive index formed in the transparent substrate 16 in response to the surface acoustic wave. It includes an ultrasonic transducer 18 that diffracts light based on a diffraction grating made up of periodic dense and dense parts. Frequency controller 7
0 changes the oscillation frequency of the oscillator 72 for supplying a high-frequency drive signal to the ultrasonic transducer 18 in response to the setting value of the setting device 71, and generates a surface acoustic wave applied from the ultrasonic transducer 18. By changing the frequency of P-polarized light LP, the frequency of P-polarized light LP is shifted, and by changing the diffraction grating constant,
It also changes the diffraction (deflection) angle of the polarized light.

前記偏光ビームスプリッタ12により反射されたS偏光
L1は、第2音響光学変調素子24に入射させられる。
The S-polarized light L1 reflected by the polarization beam splitter 12 is made incident on the second acousto-optic modulation element 24.

第2音響光学変調素子24は、第1音響光学変調素子1
4と同様に、音響光学効果を有する透明基板26と、こ
の透明基板26に表面弾性波を付与し、その表面弾性波
に対応して透明基板26内に形成される屈折率の周期的
な粗密部分により構成される回折格子に基づいて光を回
折させる超音波振動子28とを備えている。周波数コン
トローラ74は、設定器75の設定値に応答して、上記
超音波振動子28へ高周波駆動信号を供給するための発
振器76の発振周波数を変更し、超音波振動子2Bから
付与される表面弾性波の周波数を変化させてS偏光り、
の周波数をシフトさせるとともに、回折格子定数の変化
によってS偏光り、の回折(偏向)角度も変化させ得る
The second acousto-optic modulation element 24 is the first acousto-optic modulation element 1
4, a transparent substrate 26 having an acousto-optic effect, a surface acoustic wave applied to this transparent substrate 26, and a periodic irregularity of refractive index formed in the transparent substrate 26 in response to the surface acoustic wave. It includes an ultrasonic transducer 28 that diffracts light based on a diffraction grating made up of sections. The frequency controller 74 changes the oscillation frequency of an oscillator 76 for supplying a high-frequency drive signal to the ultrasonic transducer 28 in response to the setting value of the setting device 75, and changes the oscillation frequency of an oscillator 76 for supplying a high-frequency drive signal to the ultrasonic transducer 28. S-polarization by changing the frequency of elastic waves,
As well as shifting the frequency of the S-polarized light, the diffraction (deflection) angle of the S-polarized light can also be changed by changing the diffraction grating constant.

本実施例では、上記第1音響光学変調素子14の出射点
S、が本実施例の凹面鏡として機能する放物面鏡30の
光軸に上の焦点とそれぞれ一致するように、第1音響光
学変調素子14と放物面鏡30との相対位置が決定され
ている。上記放物面鏡30は、第1音響光学変調素子1
4の出射点S1を通って入射するP偏光り、をその偏向
角度に拘わらず光軸Kに平行な光路に変換する。上記P
偏光り、は第1音響光学変調素子14の一次回折光が図
示しないマスクにより選択されたものである。
In this embodiment, the first acousto-optic modulator 14 is arranged such that the emission point S of the first acousto-optic modulator 14 coincides with the focal point above the optical axis of the parabolic mirror 30 functioning as a concave mirror in this embodiment. The relative positions of the modulation element 14 and the parabolic mirror 30 have been determined. The parabolic mirror 30 includes the first acousto-optic modulator 1
P-polarized light incident through the emission point S1 of No. 4 is converted into an optical path parallel to the optical axis K, regardless of its deflection angle. Above P
Polarization is the first-order diffracted light of the first acousto-optic modulator 14 selected by a mask (not shown).

放物面鏡30により光軸Kに、平行な光路に変換された
P偏光り、は、ビームスプリッタ38へX方向から入射
され、そこで透過且つ直進して外部へ出力されるビーム
と直角方向へ反射されて光センサ44により受けられる
ビームとに分割される。
The P-polarized light, which is converted into an optical path parallel to the optical axis K by the parabolic mirror 30, enters the beam splitter 38 from the X direction, where it is transmitted, goes straight, and is outputted to the outside in a direction perpendicular to the beam. The reflected beam is split into a beam that is received by optical sensor 44.

また、第2音響光学変調素子24を通ったS偏光り、は
、ビームスプリッタ38へy方向から入射され、ビーム
スプリッタ38において反射されてX方向に沿って外部
へ出力されるビームとビームスプリッタ3Bを透過して
光センサ44により受けられるビームとに分割される。
Further, the S-polarized light that has passed through the second acousto-optic modulator 24 is incident on the beam splitter 38 from the y direction, reflected at the beam splitter 38, and outputted to the outside along the X direction, and the beam splitter 3B. and a beam that is transmitted through and received by the optical sensor 44.

そして、上記ビームスプリッタ38および光センサ44
は、それらの相対位置が変化しないように、Y方向駆動
モータ50によりy方向へ移動させられるYテーブル5
2上に固定されている。ここで、上記ビームスプリッタ
38は所謂ハーフミラ−として知られるものであって、
入射光の略半分の光量の光を反射するとともに残りの光
量の光を透過させる。
Then, the beam splitter 38 and the optical sensor 44
is a Y table 5 that is moved in the Y direction by a Y direction drive motor 50 so that their relative positions do not change.
It is fixed on 2. Here, the beam splitter 38 is known as a so-called half mirror, and
Approximately half the amount of light of the incident light is reflected, and the remaining amount of light is transmitted.

上記のようにビームスプリンタ38からのP偏光り、お
よびS偏光り、を受ける光センサ44には、第2図に示
すように、入射するP偏光L2およびS偏光り、のX方
向のずれを検出するための一対の検出部54および56
が設けられている。
As shown in FIG. 2, the optical sensor 44, which receives the P-polarized light and the S-polarized light from the beam splinter 38 as described above, detects the deviation in the X direction of the incident P-polarized light L2 and S-polarized light. A pair of detection units 54 and 56 for detection
is provided.

それら検出部54および56から出力された信号は差動
増幅器62により差動増幅され、モータ駆動回路64は
差動増幅器62からの信号が小さくなる方向へYテーブ
ル52を移動させるための駆動信号をY方向駆動モータ
50へ供給する。
The signals output from the detection units 54 and 56 are differentially amplified by the differential amplifier 62, and the motor drive circuit 64 generates a drive signal for moving the Y table 52 in the direction in which the signal from the differential amplifier 62 becomes smaller. It is supplied to the Y direction drive motor 50.

本実施例では、光センサ44の中心部には第2音響光学
変調素子24からのS偏光L8がYテーブル52の移動
位置に拘わらず受けられるようにビームスプリッタ38
および光センサ44が配置されており、モータ駆動回路
64は、第2図に示すように、光センサ44に受けられ
たP偏光り。
In this embodiment, a beam splitter 38 is installed at the center of the optical sensor 44 so that the S-polarized light L8 from the second acousto-optic modulator 24 can be received regardless of the moving position of the Y table 52.
and an optical sensor 44, and the motor drive circuit 64 detects the P-polarized light received by the optical sensor 44, as shown in FIG.

がS偏光り、と一致するようにYテーブル52の移動位
置を調節する。これにより、ビームスプリンタ38から
X方向に沿って外部へ出射されたP偏光り、およびS偏
光L1の光路が好適に一致させられ、両者の周波数差に
対応したビート周波数を備えた合成光が出力される。す
なわち、本実施例においては、ビームスプリンタ38.
光センサ44、Yテーブル52.差動増幅器62.およ
びY方向駆動モータ64が、光混合手段を構成している
。なお、第2図および第3図において、実線にて描かれ
た円はS偏光L8のビームスポットを、破線にて描かれ
た円はP偏光り、のビームスポットをそれぞれ示してい
る。
The moving position of the Y table 52 is adjusted so that the S-polarized light coincides with the S-polarized light. As a result, the optical paths of the P-polarized light and the S-polarized light L1 emitted from the beam splinter 38 to the outside along the X direction are suitably matched, and a composite light with a beat frequency corresponding to the frequency difference between the two is output. be done. That is, in this embodiment, the beam splinter 38.
Optical sensor 44, Y table 52. Differential amplifier 62. and the Y-direction drive motor 64 constitute a light mixing means. In FIGS. 2 and 3, circles drawn with solid lines indicate beam spots of S-polarized light L8, and circles drawn with broken lines indicate beam spots of P-polarized light, respectively.

以下、本実施例の作動を説明する。The operation of this embodiment will be explained below.

所望のビート周波数を得るために、たとえば第2音響光
学変調素子24におけるS偏光し、の偏向角度を一定と
する一方、設定器71における設定値を手動操作若しく
は自動操作に従って変化させることにより発振器72の
発振周波数を変化させると、第1音響光学変調素子14
におけるP偏光り、の周波数が変化させられるとともに
その偏向角度も変化させられて、第1図の破線に示す光
路となる。P偏光り、の光路は、放物面鏡30に反射さ
れることにより、偏向角度のずれから光軸にと平行なず
れに変換されるので、S偏光り、の光路に対して平行な
ずれが形成される。このようにしてP偏光り、のS偏光
り、に対するずれが形成されると、たとえば第3図に示
すようにP偏光り、がS偏光り、に対してずれた状態で
光センサ44に受けられる。このため、P偏光り、のス
ポットが光センサ44の中心に位置するように、換言す
ればP偏光り、のスポットが光センサ44の中心に位置
させられているS偏光り、のスポットと一致するように
、Yテーブル52がy方向へ自動的に移動させられる。
In order to obtain a desired beat frequency, for example, the deflection angle of the S-polarized light in the second acousto-optic modulation element 24 is kept constant, while the setting value in the setting device 71 is changed according to manual or automatic operation, so that the oscillator 72 When the oscillation frequency of the first acousto-optic modulator 14 is changed,
The frequency of the P-polarized light is changed, and the deflection angle thereof is also changed, resulting in an optical path shown by the broken line in FIG. When the optical path of the P-polarized light is reflected by the parabolic mirror 30, the deviation in the deflection angle is converted to a deviation parallel to the optical axis, so the optical path of the S-polarized light is changed to a deviation parallel to the optical axis. is formed. When the P-polarized light is shifted from the S-polarized light in this way, the P-polarized light is received by the optical sensor 44 in a state that is shifted from the S-polarized light, as shown in FIG. It will be done. Therefore, the spot of P-polarized light is located at the center of the optical sensor 44, in other words, the spot of P-polarized light coincides with the spot of S-polarized light located at the center of the optical sensor 44. The Y table 52 is automatically moved in the y direction so as to do so.

これにより、第2図に示すように、P偏光り、のスポッ
トが光センサ44の中心に位置させられているS偏光L
1のスポットと一致させられて、ビームスプリンタ38
から外部へ出力されるP偏光り、およびS偏光り、の光
路が一敗させられ、P偏光り、およびS偏光L3の周波
数差に対応したビート周波数を有する光が出力される。
As a result, as shown in FIG.
1, the beam splinter 38
The optical paths of the P-polarized light and the S-polarized light output from L3 to the outside are made to fail, and light having a beat frequency corresponding to the frequency difference between the P-polarized light and the S-polarized light L3 is output.

したがって、第1音響変調素子14における超音波振動
子18の振動周波数を変化させることによりP偏光り、
の周波数が変化させられると、P偏光り、およびS偏光
L3間のビート周波数か所望の値に変化させられるので
ある。
Therefore, by changing the vibration frequency of the ultrasonic transducer 18 in the first acoustic modulation element 14, the P-polarized light is
When the frequency of L3 is changed, the beat frequency between the P-polarized light and the S-polarized light L3 can be changed to a desired value.

以上、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明したが、本発明はその他の態様においても適用される
Although one embodiment of the present invention has been described above in detail based on the drawings, the present invention can also be applied to other aspects.

たとえば、前述の第1図の実施例において、第1音響光
学変調素子14におけるP偏光LPの偏向角度を一定と
し、第2音響光学変調素子24におけるS偏光り、の周
波数および偏向角度を設定器75により変化させても、
P偏光り、およびS偏光り1間のビート周波数を所望の
値に変化させることができる。この場合には、第2音響
光学変調素子24の出射点に焦点が一敗するように放物
面鏡を設けるとともに、Yテーブル52に替えてX方向
に移動可能なXテーブルを用意し、このXテーブルをX
方向へ自動的に移動させることにより・ビームスプリン
タ38から外部へ出力されるP偏光り、およびS偏光L
1の光軸が一致させられる。
For example, in the embodiment shown in FIG. 1 described above, the deflection angle of the P-polarized light LP in the first acousto-optic modulator 14 is constant, and the frequency and deflection angle of the S-polarized light in the second acousto-optic modulator 24 are set by the setting device. Even if changed by 75,
The beat frequency between P polarization and S polarization 1 can be changed to a desired value. In this case, a parabolic mirror is provided so that the focal point is at the output point of the second acousto-optic modulator 24, and an X table movable in the X direction is prepared in place of the Y table 52. X table
By automatically moving the P-polarized light and the S-polarized light L output from the beam splinter 38 to the outside,
1 optical axes are made to coincide.

また、放物面鏡30に対向して新たに他の放物面鏡を設
けるとともに、この新たな放物面鏡の焦点に第2音響光
学変調素子24の出射点を一致させ、ビート周波数を所
望の値に変化させるために、上記第1音響光学変調素子
14におけるP偏光LPの偏向角度と第2音響光学変調
素子24におけるS偏光L5の偏向角度とを同時に変化
させるようにしてもよいのである。
In addition, another parabolic mirror is newly provided opposite to the parabolic mirror 30, and the output point of the second acousto-optic modulator 24 is made to coincide with the focal point of this new parabolic mirror, thereby changing the beat frequency. In order to change it to a desired value, the deflection angle of the P-polarized light LP in the first acousto-optic modulation element 14 and the deflection angle of the S-polarized light L5 in the second acousto-optic modulation element 24 may be changed simultaneously. be.

また、前述の実施例において、レーザ光源10から出力
されたレーザ光を2分するために偏光ビームスプリッタ
12が用いられているが、所謂ハーフミラ−などにより
構成されるものであっても良いのである。
Further, in the above-mentioned embodiment, the polarizing beam splitter 12 is used to split the laser beam output from the laser light source 10 into two, but the polarizing beam splitter 12 may be configured by a so-called half mirror or the like. .

また、前述の実施例では、放物面鏡30が用いられてい
たが、球面鏡であっても差支えない。要するに、焦点を
通って入射した光の反射光が光軸と平行となる凹面鏡で
あれば良いのである。
Furthermore, although the parabolic mirror 30 was used in the above embodiment, a spherical mirror may also be used. In short, any concave mirror is sufficient as long as the reflected light of the light incident through the focal point is parallel to the optical axis.

また、前述の実施例において、必要に応じて、光路が変
更されてもよく、また他の光学素子が適宜設けられても
差支えない。
Furthermore, in the embodiments described above, the optical path may be changed as necessary, and other optical elements may be provided as appropriate.

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加え
られ得るものである。
Note that the above-mentioned embodiment is merely one embodiment of the present invention, and various modifications may be made to the present invention without departing from the spirit thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の構成を説明する図である。 第2図および第3図は第1図の光センサにおける検出部
の構成および受光状態をそれぞれ説明する図である。第
4図は従来の光周波数シフタを説明する図である。 10:レーザ光源   30:放物面鏡(凹面鏡)12
:i光ビームスプリッタ(ビームスプリッタ)14:第
1音響光学変調素子(音響光学変調素子)24:第2音
響光学変調素子(音響光学変調素子)出願人  ブラザ
ー工業株式会社 第1図 第2図     第3rIfJ
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining the configuration and light receiving state of the detection section in the optical sensor shown in FIG. 1, respectively. FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional optical frequency shifter. 10: Laser light source 30: Parabolic mirror (concave mirror) 12
:i Optical beam splitter (beam splitter) 14: First acousto-optic modulator (acousto-optic modulator) 24: Second acousto-optic modulator (acousto-optic modulator) Applicant: Brother Industries, Ltd. Figure 1 Figure 2 3rIfJ

Claims (1)

【特許請求の範囲】 2種類のレーザ光を混合することにより該レーザ光の周
波数差に対応した低いビート周波数を変化させるための
光周波数シフタであって、 レーザ光源から出力されたレーザ光を第1レーザ光およ
び第2レーザ光に2分するビームスプリッタと、 光軸上に焦点を有し、該焦点を通る光の光路を該光軸に
平行な光路に変換する凹面鏡と、 前記第1レーザ光を前記焦点を中心として偏向させると
ともに、偏向させられた光の周波数を連続的に変化させ
る音響光学変調素子と、 該音響光学変調素子により偏向された第1レーザ光およ
び前記第2レーザ光の光路を一致させて相互干渉させる
ことにより、その相互干渉に起因するビート周波数を備
えた合成光を発生させる光混合手段と、 を含むことを特徴とする光周波数シフタ。
[Claims] An optical frequency shifter for changing a low beat frequency corresponding to a frequency difference between two types of laser beams by mixing two types of laser beams, the method comprising: a beam splitter that splits the laser beam into two; a concave mirror that has a focal point on the optical axis and converts the optical path of the light passing through the focal point into an optical path parallel to the optical axis; and the first laser. an acousto-optic modulator that deflects light around the focal point and continuously changes the frequency of the deflected light; An optical frequency shifter comprising: a light mixing means for generating combined light having a beat frequency resulting from the mutual interference by aligning optical paths and causing mutual interference;
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