JPS63241435A - Interferometer - Google Patents

Interferometer

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Publication number
JPS63241435A
JPS63241435A JP7726987A JP7726987A JPS63241435A JP S63241435 A JPS63241435 A JP S63241435A JP 7726987 A JP7726987 A JP 7726987A JP 7726987 A JP7726987 A JP 7726987A JP S63241435 A JPS63241435 A JP S63241435A
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JP
Japan
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light
interferometer
beam splitter
reflected
point
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Application number
JP7726987A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Izumi
晶雄 泉
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/116,233 priority patent/US4932780A/en
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Priority to DE3737426A priority patent/DE3737426C2/en
Publication of JPS63241435A publication Critical patent/JPS63241435A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for a correcting plate, etc., and to obtain an inexpensive, high-performance interferometer by providing a beam splitter and two reverse reflectors. CONSTITUTION:The beam splitter 19 which is a parallel plane plate made of a uniform material is provided and the two reverse reflectors 23 and 24 are provided at a specific distance from both surfaces of this splitter 19. Then one side surface of the splitter 19 splits incident light and the split incident light beams are reflected by the fixed reverse reflector 23 and movable reverse reflector 24, so that light beams split by one-surface sides of those reflectors 23 and 24 interfere on the other-surface sides. Consequently, neither a correcting plate nor a vapor-deposited film is required and the inexpensive, high-accuracy interferometer which has superior environmental resistance and operates stably is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はビームスプリッタによって入射光を2つに分
割し1分割された2つの光の間に光路差を与えて再びビ
ームスプリッタ上で干渉させる2光束干渉計に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention splits incident light into two by a beam splitter, gives an optical path difference between the two split lights, and causes them to interfere again on the beam splitter. Regarding a two-beam interferometer.

この種の干渉計は光学部品の検査装置、測距器、干渉分
光計などの巾広い用途に使われている。
This type of interferometer is used in a wide range of applications, including optical component inspection equipment, range finders, and interferometric spectrometers.

〔従来技術〕[Prior art]

この種の干渉計を応用した装置として、2光束干渉分光
計を第7図に示す。第7図において光源1から出た光は
絞り2で絞られた後、コリメート反射鏡3によって平行
光線になり、基板4上に蒸着などによって作られた半透
膜5によって2つの光線6,7に分けられる。基板4は
通常平行平面板であり光をよく通す材料で作られる。可
視の分光器であればガラスや溶融石英などが使われ、赤
外域であれはKBr 、CsI 、KR8−5の単結晶
材料が使われる。遠赤外になるとこの基板4及び補正板
8は必要なく、半透膜5はポリエチレンテレフタレート
の様な高分子膜を使用する。
A two-beam interference spectrometer is shown in FIG. 7 as an apparatus to which this type of interferometer is applied. In FIG. 7, light emitted from a light source 1 is condensed by an aperture 2, turned into parallel rays by a collimating reflector 3, and divided into two rays 6 and 7 by a semi-transparent film 5 formed by vapor deposition on a substrate 4. It can be divided into The substrate 4 is usually a parallel plane plate and is made of a material that is highly transparent to light. Glass, fused silica, etc. are used for visible spectrometers, and single crystal materials such as KBr, CsI, and KR8-5 are used for infrared spectrometers. For far-infrared light, the substrate 4 and correction plate 8 are not necessary, and the semi-permeable membrane 5 is a polymer membrane such as polyethylene terephthalate.

補正板8は基板4と同一厚さ材料で作られ、半透膜5を
はさむ様な形で配置されている0例として1点Aで2分
割された光線は可動平面鏡9と固定平面鏡lOによって
反射され、点Bで干渉を起こす。この時補正板8がない
と、光線7は2分割された後2回基板4を通過するが、
光線6は1回も通過せず、基板4の屈折率は光の波長に
よって異なるため固定反射鏡10と半透膜5の間の光学
距離は波長によって異なってしまう。波長によらず一定
の光路差で干渉させたい場合には、同じ厚さ、材料の補
正板8を光線6中に挿入することによって、光線7側と
同じ波長依存性の光学距離を光線6側にも作る必要があ
る。
The correction plate 8 is made of a material with the same thickness as the substrate 4, and is arranged so as to sandwich the semi-transparent film 5. As an example, the light beam split into two at one point A is split by the movable plane mirror 9 and the fixed plane mirror lO. It is reflected and causes interference at point B. At this time, if there is no correction plate 8, the light beam 7 will pass through the substrate 4 twice after being split into two.
The light ray 6 does not pass through even once, and the refractive index of the substrate 4 varies depending on the wavelength of the light, so the optical distance between the fixed reflecting mirror 10 and the semi-transparent film 5 varies depending on the wavelength. If you want to cause interference with a constant optical path difference regardless of the wavelength, by inserting a correction plate 8 of the same thickness and material into the light beam 6, the same wavelength-dependent optical distance as on the light beam 7 side can be set on the light beam 6 side. It is also necessary to make

第7図の2光束干渉分光計では、分光領域の波長の光は
すべて等しい光路差で干渉することが必要であり、補正
板8が必ず挿入される。
In the two-beam interference spectrometer shown in FIG. 7, it is necessary that all the lights of wavelengths in the spectral region interfere with each other with the same optical path difference, so the correction plate 8 is always inserted.

推進装置11は可動平面鏡9を動かすためのもので、そ
の移動距離、すなわち光線6と光線7の光路差がレーザ
ー干渉測長器12によってレーザーの波長単位で検出さ
れ、リアルタイムでコンピュータ13に入力される。可
動平面鏡9と固定平面鏡10は、鏡のわずかな傾きによ
る光線反射方向の誤差と光路差誤差が測定に対して著し
い悪影響を及ぼすため、推進装置11内の軸受には一般
的に1図示しないエアーベアリングが用いられ。
The propulsion device 11 is for moving the movable plane mirror 9, and its moving distance, that is, the optical path difference between the light beams 6 and 7, is detected in units of laser wavelength by a laser interferometer 12, and is input into the computer 13 in real time. Ru. The movable plane mirror 9 and the fixed plane mirror 10 are generally equipped with air (not shown) in the bearings in the propulsion device 11, since errors in the light beam reflection direction and optical path difference errors caused by slight inclinations of the mirrors have a significant adverse effect on measurement. bearings are used.

また固定平面鏡10には仰り調整装置が取り付けられて
固定平面[10の仰り角が定期的に調整される。
Further, an elevation adjustment device is attached to the fixed plane mirror 10 to periodically adjust the elevation angle of the fixed plane [10].

所定の光路差で干渉した光は、照射鏡14によって試料
15に照射され、試料15の分光特性に従って種々の波
長の光が吸収され、集光鏡16によって集められる。さ
らに検出器17によって検出器18に集光され、電気出
力としてコンピュータ13に入力される。コンピュータ
13は前述シたレーデ−干渉測長器により測定された光
路差の関数として検出器出力をデータとして蓄え、所定
光路差分データを蓄積した後、フーリエ変換によって分
光特性を求める。
The light that has interfered with a predetermined optical path difference is irradiated onto the sample 15 by the irradiation mirror 14, and light of various wavelengths is absorbed according to the spectral characteristics of the sample 15, and collected by the condenser mirror 16. Further, the light is focused on a detector 18 by a detector 17, and is inputted to the computer 13 as an electrical output. The computer 13 stores the detector output as data as a function of the optical path difference measured by the radar interferometer described above, and after accumulating predetermined optical path difference data, determines the spectral characteristics by Fourier transformation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ビームスプリッタを構成する基板4.半透膜5補正板8
のうち基板4.半透膜5の構成を第8図に示す。通常は
円板であり基板4の厚さは後述する研摩のため、外径の
1割程度必要とされる。この基板4.補正板8は光の透
過材料で作られ、たとえば中赤外領域では一般に乱価な
KBr単結晶材料が用いられる。さらにその表面を光学
研摩する必要があるが、KBr結晶は研摩対象としては
比較的柔らかくまた潮解性があるため、研摩にかかるコ
ストもかなり大きい。また基板4と補正板8とは厚さが
同じである必要があり、高分解能分光計では±10μm
程度の精度を要求されるため。
Substrate configuring the beam splitter 4. Semi-permeable membrane 5 correction plate 8
Among them, board 4. The structure of the semipermeable membrane 5 is shown in FIG. Usually, the substrate 4 is a circular plate, and the thickness of the substrate 4 is required to be about 10% of the outer diameter due to polishing described later. This board 4. The correction plate 8 is made of a light-transmissive material, and for example, in the mid-infrared region, a KBr single-crystal material is generally used. Furthermore, it is necessary to optically polish the surface, but since the KBr crystal is relatively soft and deliquescent as an object to be polished, the cost for polishing is quite high. In addition, the substrate 4 and the correction plate 8 must have the same thickness, which is ±10 μm for a high-resolution spectrometer.
Because a certain degree of accuracy is required.

研摩作業の他に2枚1組としC厚さをそろえる作業も加
わり、コストはさらに上がる。可視域では溶融石英等が
材料となるので材料費は比較的安いが、研摩による必要
平坦度は測定波長が短い分。
In addition to the polishing work, there is also the work of making two sheets into a set and making the C thickness uniform, further increasing the cost. In the visible range, the material used is fused silica, so the material cost is relatively low, but the flatness required by polishing is due to the short measurement wavelength.

赤外用よりも平坦度を上げねばならない。基板4と補正
板8との厚さの差も小さいことが必要で、だいたい同程
度のコストがかかる。この様にビームスプリッタ19が
コストにしめる割合は大きく、コンピュータ13を除い
た分光器の直接材料憤の20〜40チにも及ぶ。
The flatness must be higher than that for infrared. It is also necessary that the difference in thickness between the substrate 4 and the correction plate 8 be small, which requires approximately the same cost. As described above, the beam splitter 19 contributes a large amount to the cost, amounting to 20 to 40 inches of direct material cost of the spectrometer excluding the computer 13.

干渉分光計はグレーティング型分光器に比べて感度が飛
躍的に向上したので、近年の普及はめざましく、ハイテ
ク成業に不可欠な装置となりつつある。しかし1曲格的
にはクレーティング型に比べてまだまだ高い。分光器本
体では前述のビームスプリッタ19が、またフーリエ変
換に必要なコンピユーゝ夕13が、主に価格の高い原因
となっている。コンピュータ13はエレクトロニクス技
術の進歩により日進月歩で安価高性能のものが開発され
ているが、ビームスプリッタ19は数十午前のものと基
本的な相違がなく、安価で性能の良いビームスプリッタ
19の出現が期待されている。
Interferometry spectrometers have dramatically improved sensitivity compared to grating-type spectrometers, so their popularity has been remarkable in recent years, and they are becoming indispensable equipment for high-tech business. However, in terms of one-piece case, it is still higher than that of the crating type. In the spectrometer main body, the above-mentioned beam splitter 19 and the computer 13 required for Fourier transform are the main causes of the high price. With the advancement of electronics technology, computers 13 are being developed with low cost and high performance.However, the beam splitter 19 is basically the same as the computer 13 of several tens of years ago, and the appearance of a low cost and high performance beam splitter 19 is expected. It is expected.

この発明は新しいビームスプリッタにより、安価で高性
能の干渉計を提供することを目的とする。
The purpose of this invention is to provide an inexpensive and high-performance interferometer using a new beam splitter.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明によれば、均一な材料の平行平面板であるビー
ムスプリッタと、このスプリッタの両面よりそれぞれ所
定距離赴は離して配置された2個の逆反射器とから干渉
計を構成することにより達成される。
According to this invention, this is achieved by constructing an interferometer from a beam splitter, which is a parallel plane plate made of a uniform material, and two retroreflectors, each of which is placed a predetermined distance from both sides of the splitter. be done.

〔作用〕[Effect]

このように構成することにより、ビームスプリッタの片
側の面で入射光を分割し1分割された前記入射光をそれ
ぞれ前記逆反射器で反射させ、前記入射光を分割した面
と別の面により分割された前記入射光を干渉させるので
、従来必要としていた補正板を干渉計から除き、蒸着膜
を形成しないため従来の蒸着作業を必要とせず、安価で
高性能の干渉計を供給することができる。またKBrの
様に潮解性をもち、研摩が困難で蒸着のしにくい材料を
使う必要がないので、耐環境性にすぐれ安定した動作の
干渉計を提供することができる。
With this configuration, the incident light is split by one surface of the beam splitter, each of the split incident lights is reflected by the retroreflector, and the incident light is split by the split surface and another surface. Since the above-mentioned incident light is interfered with, the correction plate that was conventionally required is removed from the interferometer, and since no vapor deposition film is formed, conventional vapor deposition work is not required, and an inexpensive and high-performance interferometer can be provided. . Furthermore, since there is no need to use a material like KBr which has deliquescent properties, is difficult to polish, and is difficult to deposit, it is possible to provide an interferometer with excellent environmental resistance and stable operation.

〔実施例〕〔Example〕

まず、本発明の実施例を示す前に、逆反射器の構成につ
いて述べる。逆反射器としてコーナキューブリフレクタ
20を第10図(a)に示す。第10図(a)はコーナ
キューブリフレクタ2oの外観である。互いに垂直な3
つの平面鏡からできていて。
First, before showing embodiments of the present invention, the configuration of a retroreflector will be described. A corner cube reflector 20 is shown in FIG. 10(a) as a retroreflector. FIG. 10(a) shows the appearance of the corner cube reflector 2o. 3 perpendicular to each other
It is made up of two plane mirrors.

入射光線21は3つの面で3回反射して反射光線22と
して反射されるが反射光線22は入射光線21と方向が
まったく逆向きで平行となる。第10図(b)は2次元
のコーナキューブリフレクタの反射の性質を示したもの
で、点Aから出た入射光線21は点B、Dで反射して反
射光22となり点Eに達する。コーナキューブリフレク
タ2oが第10図(b)の2点鎖線の様に頂点Pを中心
に傾いたとすると、反射点はB′、D’となり光路は点
線の様になるが1反射光22の位置と方向は変わらず、
またABDE=AB’D’E=2xOPとなる 2次元
の場合、第14図から明らであるが、幾何学的に3次元
でも同様なことが証明できる、第10図(C)は。
The incident light ray 21 is reflected three times by three surfaces and is reflected as a reflected light ray 22, but the direction of the reflected light ray 22 is completely opposite to that of the incident light ray 21 and is parallel to it. FIG. 10(b) shows the reflection properties of a two-dimensional corner cube reflector, where an incident light ray 21 emitted from point A is reflected at points B and D and becomes reflected light 22, reaching point E. If the corner cube reflector 2o is tilted around the apex P as shown by the two-dot chain line in FIG. and the direction remains the same,
Also, ABDE=AB'D'E=2xOP. In the two-dimensional case, it is clear from FIG. 14, but the same thing can be proved geometrically in three-dimensional, as shown in FIG. 10(C).

コーナキューブリフレクタ20の各反射面に対して等し
い角度をなす方向から見たもので、入射光21は紙面に
垂直に入射し、太い実線の様に反射して反射光21とな
る。この時点Aと点E、あるいは点Bと点りは頂点Pに
対して点対称の位置に見える。これは光線21と同じ方
向(光線22の反射方向と等しい)から見ているからで
ある。この時、リフレクタを頂点Pを中心に傾けてもA
BCDEの長さは一定に保たれその長さは2XOPに等
しい。
This figure is viewed from a direction making equal angles to each reflective surface of the corner cube reflector 20, and incident light 21 is incident perpendicularly to the plane of the paper and is reflected as a thick solid line to become reflected light 21. At this point, point A and point E, or point B and point B, appear to be in symmetrical positions with respect to vertex P. This is because it is viewed from the same direction as the light ray 21 (equal to the direction in which the light ray 22 is reflected). At this time, even if the reflector is tilted around the apex P,
The length of BCDE is kept constant and its length is equal to 2XOP.

第2図に本発明の実施例による干渉計を示す。FIG. 2 shows an interferometer according to an embodiment of the present invention.

固定コーナキューブ反射鏡23と可動コーナキューブ反
射鏡24がゲルマニウム(Ge)でできた平行平面板2
5に対して図の様に配置されている。干渉計への入射光
線21は平行平面板25のおちて面26上の点〜によっ
て一部が反射され、透過した光はさらに平行平面板25
の裏面27上の点B0で一部が反射され一部が透過する
。固定コーナキューブ反射鏡23の頂点P、を通り点へ
〇  での反射光28と平行な軸がおもて面26とぶつ
かる点を01  とし、可動コーナキューブリフレクタ
24の頂点P2を通り点Boでの透過光29と平行な軸
が裏面27とぶつかる点をOlとする。0,0゜がおも
て面26と香直になる様に(従って裏面27とも垂直)
、固定コーナキューブ反射鏡23を可動コーナキューブ
反射鏡24に対して、固定コーナキューブ反射/a23
に取りつけたx−yステージで調整する。また可動コー
ナキュ−ブ反射鏡射4の移動方向は図示していないあお
り装置によって点Bo での透過光29と平行になる様
に調整する。
A fixed corner cube reflector 23 and a movable corner cube reflector 24 are parallel plane plates 2 made of germanium (Ge).
5 are arranged as shown in the figure. A portion of the incident light beam 21 to the interferometer is reflected by points ~ on the falling surface 26 of the plane-parallel plate 25, and the transmitted light is further reflected by the plane-parallel plate 25.
A part of the light is reflected at a point B0 on the back surface 27 of the light, and a part of the light is transmitted. It passes through the apex P of the fixed corner cube reflector 23 to a point 〇 The point where the axis parallel to the reflected light 28 collides with the front surface 26 is 01, passes through the apex P2 of the movable corner cube reflector 24 and reaches a point Bo. The point where the axis parallel to the transmitted light 29 collides with the back surface 27 is defined as Ol. 0.0° is vertical to the front surface 26 (therefore, the back surface 27 is also perpendicular)
, the fixed corner cube reflector 23 is connected to the movable corner cube reflector 24, and the fixed corner cube reflector /a23
Adjust using the x-y stage attached to the Further, the moving direction of the movable corner cube reflection mirror 4 is adjusted by an unillustrated tilting device so that it becomes parallel to the transmitted light 29 at the point Bo.

この様にコーナキューブ反射鏡23,24と平行平面板
25を配置すると、固定コーナキューブ反射鏡23で反
射された光線30が裏面27に達する点り。は、可動コ
ーナキューブリフレクタ24で反射された光線31が裏
面に達する点と一致する。
When the corner cube reflecting mirrors 23 and 24 and the parallel plane plate 25 are arranged in this manner, the light ray 30 reflected by the fixed corner cube reflecting mirror 23 reaches the back surface 27. coincides with the point where the light ray 31 reflected by the movable corner cube reflector 24 reaches the back surface.

以下でこれを証明する。We will prove this below.

すなわち反射、屈折の法則から反射光線28゜屈折光線
AoB。1点へ〇 を通るおもて面26の垂線・32の
3本の直線は同一平面上にあり(この面を81 とする
)、また一方で光線30、屈折光C0D。1点co を
通るおもて面26の垂線33の3本の直線も同一平面上
にある。光線28と30が平行であり、垂線33も平行
なので、SlとS、は互いに平行な2+面である。従っ
て垂線32と裏面27の交点をA’。、垂線33と裏面
27の交点をC′。  とすれば、A’、、BoはS、
と裏面27の交線でありC′oDoはS、と裏面27の
交線だがらA’、 B。
In other words, according to the laws of reflection and refraction, the reflected ray is 28 degrees and the refracted ray AoB. The three straight lines perpendicular to the front surface 26 and 32 passing through 〇 to one point are on the same plane (this plane is defined as 81), and on the other hand, the ray 30 and the refracted ray C0D. The three straight lines perpendicular to the front surface 26 passing through one point co also lie on the same plane. Since the rays 28 and 30 are parallel and the perpendicular 33 is also parallel, Sl and S are 2+ planes parallel to each other. Therefore, the intersection of the perpendicular 32 and the back surface 27 is A'. , the intersection of the perpendicular line 33 and the back surface 27 is C'. Then, A', Bo is S,
The intersection line between and the back surface 27 is C'oDo, and the intersection line between and the back surface 27 is A', B.

はC′。Doと平行で、どちらの屈折れも屈折角は同じ
であるから長さも等しい。一方で、固定コーナキューブ
リフレクタ23の性質よりA。とC0は点Oに対して対
称であり、0,0.はおもて面26(従ってうら面27
にも)垂直に調整しであるのでA′oとC′oは点0′
に対して対称となり、従って点B。
is C'. It is parallel to Do, and since both refraction angles are the same, the lengths are also equal. On the other hand, A due to the properties of the fixed corner cube reflector 23. and C0 are symmetrical with respect to point O, and 0,0 . is the front surface 26 (therefore the back surface 27
) Since A'o and C'o are adjusted vertically, A'o and C'o are point 0'
, and therefore point B.

と点D0 は点0.に対して対称となる。反射光31が
裏面に達する点は1点0□に対して点Bo と対称な点
であるから結局Doと一致し、光線31と30は互いに
干渉する。
and point D0 is point 0. It is symmetrical with respect to. Since the point at which the reflected light 31 reaches the back surface is symmetrical to the point Bo with respect to one point 0□, it ends up coinciding with Do, and the light rays 31 and 30 interfere with each other.

点B、で透過せずに反射した光線は、薇A+ 、 Bs
 。
The rays reflected without passing through point B are A+, Bs
.

A2.B2・・・でも透過光と反射光に分割され、それ
らの光は点C,D、 C2D2  ・・で干渉する。ぢ
もて面26上のClC2・・で干渉した光線は光の入射
側に戻されるがうら面27上のDoDID2・・で干渉
した光線は干渉計の出力として出射される。入射光tを
1としDoD!D2・・・で干渉した出射光の振幅強度
とE、E、B2・・・とする。例えばB2の中には)光
線AOCODOCIDIC2D2や光@AoB。
A2. B2... is also split into transmitted light and reflected light, and these lights interfere at points C, D, C2D2... The light rays that interfered with ClC2... on the front surface 26 are returned to the light incident side, while the light rays that interfered with DoDID2... on the back surface 27 are emitted as output from the interferometer. DoD when the incident light t is 1! Let E, E, B2... be the amplitude intensity of the emitted light that interfered with D2.... For example, in B2) ray AOCODOCIDIC2D2 and light @AoB.

A、 C,D、 C2D2.光線A。BoA、 BlD
、 C2D。
A, C, D, C2D2. Ray A. BoA, BLD
, C2D.

の様に、神々の経路を通ったものが含まれ、これらがす
べて干渉しあう。平行平面板25と空気の振幅反射率を
r1振幅透過率をtとする。また波長式の光に対するA
。Boの光学的な長さく屈折率×長さ))5t(λ)と
すると、例えば光MA。COD。
As in, things that have passed through the paths of the gods are included, and all of these interfere with each other. Let the amplitude reflectance of the parallel plane plate 25 and the air be r1, and the amplitude transmittance be t. Also, A for wavelength type light
. If the optical length of Bo is (refractive index x length))5t(λ), then for example, light MA. C.O.D.

C,D、 C,D、の振幅と点A。との位相差は振 幅
= (−r)t r r r r t = r5t2 
 ・・・・・・・(1)式位相差= T(2PI o、
 + 5 t(λ))・・・・・・(2)式である。(
1)式の−rの負号−は、空気から平行平面板25に入
射する光が点A、で反射する際、位相がπ変わるからで
ある。この振幅と位相差は複素数を使って EoE、 E、・・・・・・・・・Enの振幅と位相差
を調べてみると次の様になる。
Amplitudes of C, D, C, D, and point A. The phase difference with
......Equation (1) Phase difference = T (2PI o,
+ 5 t(λ))...Equation (2). (
The negative sign of -r in equation 1) is because when the light entering the parallel plane plate 25 from the air is reflected at point A, the phase changes by π. The amplitude and phase difference are as follows when the amplitude and phase difference of EoE, E, ......En are investigated using complex numbers.

・・・・・・・(6)式 となる。エネルギー反射度R,=、2.エネルギー透過
度T=t2としてニオ、ルギーJ = IEI2そ計算
すると Jo = IEO12=2几T2(1+(m(−T(2
0,P、−20,P、)))・・・・・・・(8)式 %式%) ・・・・・(9)式 となりJo、J、 −−Jnすべてが、光路差(20,
P、−20t Pt )で干渉した光であり、t(λ)
によらないことがわかる。
......Equation (6) is obtained. Energy reflectivity R,=,2. Assuming energy transmittance T = t2, Jo = IEO12 = 2 几T2(1+(m(-T(2)
0, P, -20, P, )))...(8) formula% formula%)...(9) formula, and Jo, J, --Jn are all optical path differences ( 20,
P, -20t Pt ), and t(λ)
It turns out that it doesn't depend on the situation.

これは点Dnに集まるどの光線も、平行平面板25の中
を同じ回数(2n+1 )通過するからで、従って第7
図の従来例の様に、半透膜5を形成した基板4の反対側
に、わざわざ同一材料、同一厚さの補正板8を配置しな
くても、第2図の実施例に示す様1′C1平行平面板2
5とコーナキューブ反射鏡23.24の様な逆反射器で
干渉計を構成すれば位相が補正され、一定の光路差で干
渉する干渉計を得ることができる。ここでもし、逆反射
器を使わず、平面鏡9,10と平行平面板25で干渉計
を構成するとどうなるのかを第9図に示す。第9図にお
いて例えば出力Eoには光線All Co Ao B。
This is because every ray that gathers at point Dn passes through the parallel plane plate 25 the same number of times (2n+1), so the 7th
Unlike the conventional example shown in the figure, there is no need to take the trouble to arrange the correction plate 8 made of the same material and the same thickness on the opposite side of the substrate 4 on which the semi-transparent membrane 5 is formed. 'C1 parallel plane plate 2
5 and a retroreflector such as a corner cube reflector 23, 24, the phase is corrected and an interferometer capable of interfering with a constant optical path difference can be obtained. FIG. 9 shows what happens if the interferometer is configured with plane mirrors 9 and 10 and parallel plane plate 25 without using a retroreflector. In FIG. 9, for example, the output Eo has rays All Co Ao B.

。 光線A。Bt Dt Bt Ao Be 、光線氏B、
 A、 C,A、 B、視B0等が含まわる。しかしこ
わらの光は、位相がすべて異なっている。例えば出力E
oを計算すると、屈折光A。Boの屈折角をψとして +・・・・・・・            ・・・・・
・α〔式・・・・・・・・(11)式 となり、位相差の異なったものが多光束干渉する。
. Ray A. Bt Dt Bt Ao Be, Mr. Ray B,
Includes A, C, A, B, visual B0, etc. However, the phases of Kowara's light are all different. For example, output E
Calculating o, refracted light A. The refraction angle of Bo is ψ +・・・・・・・・・・・・・・・
・α [Equation......Equation (11), where multiple beams of light with different phase differences interfere.

固定反射f@lo、可動反射鏡9のおのおので反射され
た光の中で、最も強いものを残して近似するa・・・・
・ 02式 となる。エネルギーを計算すると So# R,T 2(1−1−T2+2Tcus(−”
−(2B、可−2んズ7λ λ  ・ +2](λ)+1))        ・・・・・・・
・・(I3)式おなり、光路差2 B+Dt −2An
 Co + 21(λ)+2の干渉を示すが、1(λ)
が光路差中に残り、02式の様な近似をしても、なおか
つ位相補正がされていないことになる。E、 E、・・
−・についても同様に位相が補正されていないことが証
明できる。従って、平面鏡9.10と平行平面板25で
は干渉計は構成できず、本発明の実施例の第2図の様t
こ平面鎖10゜9の替わりに逆反射器23.24が必要
である。
Among the lights reflected by each of the fixed reflection f@lo and the movable reflecting mirror 9, the strongest one is retained and approximated a...
・It will be Type 02. Calculating the energy, So# R, T 2 (1-1-T2+2Tcus(-”
-(2B, Possible -2nds7λ λ ・+2](λ)+1)) ・・・・・・・・・
...(I3) formula, optical path difference 2 B+Dt -2An
shows interference of Co + 21(λ)+2, but 1(λ)
remains in the optical path difference, and even if an approximation like Equation 02 is used, the phase is not corrected. E, E,...
It can be similarly proven that the phase of −・ is not corrected. Therefore, an interferometer cannot be constructed with the plane mirrors 9 and 10 and the parallel plane plate 25, and as shown in FIG. 2 of the embodiment of the present invention.
Retroreflectors 23, 24 are required in place of this planar chain 10°9.

なお、第2図に3いて入射光は1本の線21で示したが
、従来例第7図に示した2光束干渉分光計ではコリメー
ト反射障3によって平行になった平行光束が入射する。
Incidentally, although the incident light is shown by a single line 21 in FIG. 2, in the conventional two-beam interference spectrometer shown in FIG.

従って光線21で考えた場合には、EOEl ”’t 
・・・・・は独立で相互の干渉は問題とならないが、平
行光束が入射した場合には問題になる。本発明に2いて
平行光束が入射した場合を第3図に示す。第3図におい
て入射光21の1つの波面Wは平行平面板25.固定コ
ーナキューブリフレクタ23.可動コーナキュープリフ
レククの作用により分割干渉して、波面W。WIW、 
 ・・・・・となって干渉計の出射光となる。WoW、
・・・・・・相互の干渉を考えなけオフばそれぞわの光
束の強度は入射エネルギー% 1 (!: [、で、第
3式と@7式で表わされるE。E、 E、・・・・・に
なる。波面W。W、 W、・・・・・はそれぞれ光の進
行方向に垂直にaだけずれて出射する。
Therefore, when considering ray 21, EOEl "'t
. . . are independent and mutual interference is not a problem, but it becomes a problem when parallel light beams are incident. FIG. 3 shows a case in which parallel light beams are incident on the present invention. In FIG. 3, one wavefront W of the incident light 21 is formed on a plane-parallel plate 25. Fixed corner cube reflector 23. Due to the action of the movable corner cup reflector, the wave surface W is divided and interfered. W.I.W.
...and becomes the output light of the interferometer. WoW,
・・・・・・Without consideration of mutual interference, the intensity of each luminous flux when turned off is the incident energy % 1 (!: [, and E expressed by the third equation and @7 equation.E, E, ・The wavefront W. W, W, ... are each emitted with a deviation of a perpendicular to the direction of travel of the light.

板の厚さをd、入射光線21の入射角をθ、屈折角をψ
♂すると、この間隔aは a= ’l d tanψ■θ     ・・・・・・
・・α4式となる。波面が進行方向に対して垂直な方向
にずわた時、どこまで可干渉であるかは、光の種類とコ
リメート反射鏡3の表面状態に大きく左右される0 入射光が17−ザ光の場合、波面W。はほとんど全面で
可干渉であり、罵とWIが重なるところがあるとそこで
干渉を起こすが、通常の光源の場合には横方向の可干渉
性が小さく、研摩した凹面箋でコリメートした場合、中
赤外光に対してiso。
The thickness of the plate is d, the angle of incidence of the incident ray 21 is θ, and the angle of refraction is ψ
♂Then, this interval a is a='l d tanψ■θ ・・・・・・
...It becomes α4 formula. When the wavefront moves in a direction perpendicular to the direction of travel, the extent to which it is coherent depends largely on the type of light and the surface condition of the collimating reflector 3.0 If the incident light is 17-the light, Wave surface W. is coherent over almost the entire surface, and if there is a place where the cursor and WI overlap, interference will occur there, but in the case of a normal light source, the lateral coherence is small, and when collimated with a polished concave note, the middle red ISO against external light.

M程度のすわで十分に干渉性を失う。可視光に対しては
もっと少なくてよい。また最近はアルミ面の切削によっ
て面粗さ30M程度の非球面鏡を作ることができるが、
この場合には±100M程度のずれで十分干渉性がなく
なる。逆に適当な面粗さのコリメート反射鏡3を使うこ
とで、横方向の干渉性を制限することができるし、また
平行平面板25の厚さを厚くすることによっても、また
光線21の入射角θを大きくすることによっても制限す
ることができる。
Interference is sufficiently lost with a width of about M. For visible light, even less is required. Recently, aspherical mirrors with a surface roughness of about 30M can be made by cutting aluminum surfaces.
In this case, a deviation of about ±100M is sufficient to eliminate interference. On the other hand, by using a collimating reflector 3 with an appropriate surface roughness, it is possible to limit the interference in the lateral direction, and by increasing the thickness of the parallel plane plate 25, the incidence of the light ray 21 can be limited. It can also be restricted by increasing the angle θ.

以上のことから、EoE!E!を独立した光aして扱う
ことができるので、本発明による干渉計はレーザでない
通常の光源による平行光束に対して、光路差2P、0.
−2’p、o、で干渉させるこ七ができる。
From the above, EoE! E! can be treated as an independent light a, so the interferometer according to the present invention has an optical path difference of 2P, 0.
-2'p, o, can be used to interfere.

第8式、第9式で表わされる干渉信号の振幅について平
行平面板25にゲルマニウム(Ge)を使った場合を考
える。Geは波長20μの赤み光に対してT = 0.
3程度である。吸収を考えないでR=0.7とすると J=J、+J、+・・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・・霞式 %式%(1 (−>−(20+ P+ −20t Pt ) ) )
     ・・==−Qe式=2几T2(1+σジゲ 
  2π −−一□−R,□) (1+Q)l(2(2
01F1 20!P! )))・・・・・・・・・(I
7)式 %式%) :) ・・・・・・・・・081式 となる。1%=Q、7%p=Q、3について0〜式を計
算すると、干渉の強さ= 0.30 トナッT、R=Q
、7゜T =0.3ノ時(7)最大効率(2RT) 0
.420)71 %となる。波面w1w!・・・・・・
は、ずわaのためケられるが、式側の!1項(波面Wo
 )だけでも干渉の強さ=0.13となり、最低でも最
大効率の60%が補正される。Geは波長2μfn〜1
oμm赤外光に対してはT = 0.5程度でほぼ理想
的である。几=0.5とすると2RT”=0.25とな
って、最大効率に等しく問題ない。干渉信号の振幅は実
際には上式とは異なる。すなわち光路差20Ips  
2 ot ptが増加すれば、通常光では可干渉な光が
減少するため、出力が低下する。しかし、これは従来技
術に対してもまったく同じであり、上述の様に干渉信号
の大きさには問題ないと言える。
Regarding the amplitude of the interference signal expressed by the eighth and ninth equations, consider the case where germanium (Ge) is used for the parallel plane plate 25. Ge has T = 0.0 for red light with a wavelength of 20μ.
It is about 3. If R=0.7 without considering absorption, then J=J, +J, +...... Kasumi formula % formula % (1 (-> −(20+ P+ −20t Pt ) ) )
・・・==−Qe formula=2几T2(1+σjige
2π −−1□−R,□) (1+Q)l(2(2
01F1 20! P! )))・・・・・・・・・(I
7) Formula % Formula %) :) ......It becomes formula 081. 1%=Q, 7%p=Q, Calculating the formula from 0 to 3, the strength of interference = 0.30 Tonat T, R=Q
, 7°T = 0.3° (7) Maximum efficiency (2RT) 0
.. 420) 71%. Wave surface w1w!・・・・・・
is rejected because of Zuwaa, but the expression side! Term 1 (wave surface Wo
) alone results in an interference strength of 0.13, and at least 60% of the maximum efficiency is corrected. Ge has a wavelength of 2μfn~1
For oμm infrared light, T = about 0.5 is almost ideal. If 几 = 0.5, 2RT" = 0.25, which is equal to the maximum efficiency and there is no problem. The amplitude of the interference signal is actually different from the above equation. That is, the optical path difference is 20 Ips.
As 2 ot pt increases, the amount of coherent light in normal light decreases, resulting in a decrease in output. However, this is exactly the same for the prior art, and as mentioned above, it can be said that there is no problem with the magnitude of the interference signal.

第7図に示した2光束干渉分光計に本発明による干渉計
を応用した実施例を第1図に示す、第1図と比較すると
その相違がはっきりとしている。
An embodiment in which the interferometer according to the present invention is applied to the two-beam interference spectrometer shown in FIG. 7 is shown in FIG. 1. When compared with FIG. 1, the difference is clear.

第1に1本発明では、千匣鈍が逆反射器におき替わって
いる。前述した様に平面鏡を使う場合、鏡のわずかな傾
きによる光線反射方向の誤差と光路差誤差が測定に対し
て著しい悪影響を及ぼすため、推進装H1x内の軸受に
は一般的に、図示しないエアーベアリングが用いられ、
また固定側の平面鏡には仰り調整装置が取り付けられて
固定側の平面鏡の仰り角が定期的に調整される。これに
対し可動逆反射器9や固定逆反射器10は、たとえ傾斜
しても反射方向、及び逆反射器と半透膜間の光学距離が
変化しない性質を持つため、エアーベアリングの様な高
価な装置を必要とせず(エアーベアリングにはベアリン
グ本体の他に乾燥エアー供給装置が必要である)通常の
ボールベアリングで十分である。特に高分解能、すなわ
ち光路差の長い干渉分光計では、性能を安定させるため
に逆反射器が用いられ1通常分解能の分光計においても
、コストダウン、小形化、安定性の向上等。
Firstly, in the present invention, the cylindrical blunt is replaced with a retroreflector. As mentioned above, when using a plane mirror, the error in the direction of light reflection and the error in the optical path difference due to the slight inclination of the mirror have a significant negative effect on the measurement, so the bearing in the propulsion device H1x is generally equipped with air (not shown). bearings are used,
Further, an elevation adjustment device is attached to the fixed-side plane mirror to periodically adjust the elevation angle of the fixed-side plane mirror. On the other hand, the movable retroreflector 9 and the fixed retroreflector 10 have a property that the reflection direction and the optical distance between the retroreflector and the semi-transparent membrane do not change even if the retroreflector is tilted. (Air bearings require a dry air supply device in addition to the bearing body); ordinary ball bearings are sufficient. Particularly in high-resolution interferometric spectrometers, that is, with long optical path differences, retroreflectors are used to stabilize performance.1 Even in normal-resolution spectrometers, this reduces cost, reduces size, and improves stability.

多くのメリットから、この逆反射器9及び10が平面鏡
の代わりに使われている。
These retroreflectors 9 and 10 are used instead of plane mirrors due to a number of advantages.

第2に本発明では第7図従来例に必要な補正板が不要で
ある。これによりビームススプリッタ19の材料費、研
摩費のコストダウンが図れる。さらに従来は、基板4と
補正板8との厚さの誤差に対して高分解能分光計では±
10μm程度の精度を要求されたが、この2枚1組とし
て厚さをそろえる必要がまったくなくなった。この厚さ
をそろえる作業は研摩と計測のくり返しであっ゛C相尚
の時間を費やすため、本発明の効果はますます大きい。
Second, the present invention does not require the correction plate required in the conventional example shown in FIG. Thereby, the material cost and polishing cost of the beam splitter 19 can be reduced. Furthermore, conventionally, a high-resolution spectrometer has a ±
Although accuracy of about 10 μm was required, there is no longer any need to match the thickness of the two sheets as a set. The effect of the present invention is even greater because the work of making the thickness uniform requires repeated polishing and measurement, which takes a considerable amount of time.

さらに従来の場合は基板4と補正板8との間にスペーサ
ーをおいて1つのホルダーに組み込む組立作業が必要で
ある。この時基板4と補正板8との間に空気層ができる
ため、この間で多光束干渉が起こり、特定の波長が吸収
されることもしばしば起こる。この場合には基板4と補
正板8をわずかに傾けて組み立てねばならない。本発明
においては、上記の様な組立作業はまったく必要なく、
単にホルダーにはめこめば艮いし、多光束干渉の心配も
ない。この点でもコストはさらに下がる。
Furthermore, in the conventional case, it is necessary to insert a spacer between the substrate 4 and the correction plate 8 and assemble them into one holder. At this time, since an air layer is formed between the substrate 4 and the correction plate 8, multi-beam interference occurs between the substrate 4 and the correction plate 8, and a specific wavelength is often absorbed. In this case, the substrate 4 and correction plate 8 must be assembled with a slight inclination. In the present invention, the above-mentioned assembly work is not required at all,
It works just by fitting it into the holder, and there is no need to worry about multi-beam interference. This also reduces costs further.

第3に本発明では半透膜5を蒸着する必要がない、蒸着
作業は通常基板5を加熱しながら行う。
Thirdly, in the present invention, there is no need to evaporate the semi-transparent film 5; the evaporation operation is normally performed while heating the substrate 5.

例えばKBrにGeの半透膜を蒸着する場合、基板5の
温度か高いほど膜質、膜強度が上がるが。
For example, when depositing a Ge semipermeable film on KBr, the higher the temperature of the substrate 5, the higher the quality and strength of the film.

温度を上げずきるとせっかく研摩したKBrの面精度が
悪化するということが起こり、その制御はかなり難しい
。このような蒸着の手間がまったく必要ないため、ビー
ムスプリッタ19のコストをさらに下げることができる
。半透膜が必要のないことは、コストだけでなく性能面
でもメリットがある。例えば−例としてKBrにGeの
半透膜を蒸着する従来のビームスプリッタではGe薄漠
の干渉を利用するが、薄膜の厚さによって分割できる光
の波長域が制限されCくる。例えばKBrは400C1
11−1(赤外光)から30000CIL−’(可視)
ぐらいの元をよく通すが、(Je薄膜で4 Q Q c
rIL−1からのビームスプリッタを作ったとするとた
かだか50007m”ぐらいまでのものしか作れない。
If the temperature is completely raised without raising the temperature, the surface precision of the polished KBr will deteriorate, which is quite difficult to control. Since such a vapor deposition process is not required at all, the cost of the beam splitter 19 can be further reduced. Not requiring a semipermeable membrane has advantages not only in terms of cost but also in terms of performance. For example, a conventional beam splitter in which a semi-transparent film of Ge is deposited on KBr utilizes the interference of the Ge desert, but the wavelength range of light that can be split is limited by the thickness of the thin film. For example, KBr is 400C1
11-1 (infrared light) to 30000 CIL-' (visible)
(4 Q Q c with Je thin film)
If you were to make a beam splitter from rIL-1, you would only be able to make one with a maximum length of about 50,007 m.

しかし不発明によればKBrの光の透過域全部を利用す
ることができる。ただしKBrの屈折率はこの領域で1
.5〜1.7程度であり、垂直入射の場合の反射率比は
数チなので、入射角を大きくすることによって反射率を
上げる必要はあるが、400[−1から30000α−
1まで有効なビームスプリッタを作ることができる。材
料はKBrにこだわる必要がないので1例えば屈折率の
高い奥沃化タリウム(KR8−5)や臭塩化タリウム(
KR8−6)を使えば入射角を小さくすることができる
However, according to the invention, the entire transmission range of KBr light can be utilized. However, the refractive index of KBr is 1 in this region.
.. 5 to 1.7, and the reflectance ratio in the case of normal incidence is several orders of magnitude, so it is necessary to increase the reflectance by increasing the angle of incidence, but from 400[-1 to 30000α-
It is possible to make an effective beam splitter up to 1. There is no need to be particular about KBr as the material; for example, thallium iodide (KR8-5) with a high refractive index or thallium bromochloride (
KR8-6) allows the angle of incidence to be reduced.

またどうしても入射角を大きくすることができない場合
は、第4図に示す他の実施例の様に平行平面板25の両
面に蒸着膜34及び35を形成してもよい、この場合前
述の蒸着の必要がないために生じたメリットは失なわれ
るが、補正板の必要がないために生じるメリットはまだ
有効である。
If it is impossible to increase the incident angle, vapor deposited films 34 and 35 may be formed on both sides of the parallel plane plate 25 as in another embodiment shown in FIG. Although the benefits resulting from the lack of need are lost, the benefits resulting from the lack of need for a corrector plate are still valid.

コスト面で従来と比べると、第7図の基板4の一方の面
にも蒸着が必要となるが、治具を工夫して蒸着の際蒸着
装置の真空を破らないで両面に蒸着すれば、大きなコス
ト増にはならない。
Compared to the conventional method in terms of cost, it is necessary to evaporate on one side of the substrate 4 shown in Fig. 7, but if the jig is devised and the vacuum of the evaporator is not broken during evaporation, it can be evaporated on both sides. It won't be a big cost increase.

なお、上記実施例では平行平面板の材料としてゲルマニ
ウムや臭沃化タリウムについて説明したが本発明はこれ
に限られるものではなく1例えばシリコンやカリウムと
化物等の半導体材料やジンクセレン(ZnSe)などの
誘電体材料を用いることができる。また、逆反射器23
もしくは24は。
In the above embodiment, germanium and thallium bromoiodide were used as the material for the parallel plane plate, but the present invention is not limited to these materials. Dielectric materials can be used. In addition, the retroreflector 23
Or 24.

実施例では第2図に示す様にコーナキューブ反射鏡を用
いたが、他の逆反射器でも良いことはいうまでもない。
In the embodiment, a corner cube reflector was used as shown in FIG. 2, but it goes without saying that other retroreflectors may be used.

例えば第10図(a)に示すコーナキューブプリズム、
第10図(b)におけるキャッツアイリフレクタと呼ば
れる逆反射器、また同図(C)の様に2つの平面鏡を直
角にはりあわせた様な鏡、あるいは2面が直角となった
3角プリズムなども使用できる。コーナキューブプリズ
ムはコーナキューブリフレクタをプリズムにした様のも
ので最近ではレーザを用いた測量用の測距器に多く使用
され°Cいる。
For example, the corner cube prism shown in FIG. 10(a),
A retroreflector called a cat's eye reflector in Figure 10(b), a mirror made of two plane mirrors glued together at right angles as shown in Figure 10(C), or a triangular prism with two sides at right angles, etc. can also be used. A corner cube prism is similar to a corner cube reflector, and has recently been widely used in distance finders for surveying using lasers.

本発明による干渉計は、干渉分光装置のみならず他にも
応用できる。嬉6図は測距装置に応用した例である。第
6図において、X−Yステージ36は図示してない駆動
モータによって矢印の方向に動かされる。X座標逆反射
器37.?座標逆反射器38は、第10図(C)で示し
た種類の逆反射器でX−Yステージに取り付けられてい
る。レーザ光源39から出たレーザ光40はビームスプ
リッタ41によって2分割され、一方はX座標の測定に
The interferometer according to the present invention can be applied not only to interferometric spectrometers but also to other applications. Figure 6 is an example of application to a distance measuring device. In FIG. 6, the X-Y stage 36 is moved in the direction of the arrow by a drive motor (not shown). X-coordinate retroreflector 37. ? The coordinate retroreflector 38 is of the type shown in FIG. 10(C) and is attached to the XY stage. A laser beam 40 emitted from a laser light source 39 is split into two by a beam splitter 41, one of which is used to measure the X coordinate.

他方はX座標の測定に使われる。X座標、X座標の測定
の方法は同じなので、X方向のみについて説明する。本
発明によるビームスプリッタ42によってA点で分離さ
れた光は、X座標逆反射器によって反射され、もう一方
の光は基準逆反射器43によって反射されて、ビームス
プリッタ42のB点で干渉を起こし、干渉後反射した光
は測長検出器44で、干渉後透過した光は方向検出器4
5で検出される。レーザ光40は直線偏光であり、ビー
ムスプリッタ42上の半透膜面に対して、P成分と8成
分をもつが、1/4波長板46はP成分を1/4波長だ
け遅らせ、偏光板47によって方面検出器45がP成分
を検出する。S成分は位相がずれることなく干渉し、偏
光板48の作用で検出器44が検出する。この様にして
検出器44と検出器45の出力は位相が約λ/4程度ず
れており、ロータリエンコーダと同様の原理で方向が検
出できる。さてこの時重要な点は、ビームスプリッタ4
2と基準逆反射器43が動かないことである。これらの
位置が計測中に移動すれば、当然検出器44にはX−Y
ステージ36があたかもその分移動したかの様な出力が
出され誤った計測となる。レーザ光は単色なので、材料
による色分散は問題にならない。しかしビームスプリッ
タ42の代わりに従来の様なビームスプリッタで補正板
8を取り除いたものを使うと、材料の熱膨張によって片
側の光路差が変化するため、膨張率の小さい高価な材料
を必要とする。しかしながら補正板を入れると、その厚
さの誤差やコストなど前述した補正板の問題が発生する
。このため、本発明によるビームスプリッタ42を使う
と5点A側を基準にしてB側に膨張できる様にしておけ
は、熱膨張の効果は完全に補正することができる。しか
も構成が単純なので前述したメリットがそのまま生かさ
れる。
The other is used to measure the X coordinate. Since the X coordinate and the method of measuring the X coordinate are the same, only the X direction will be explained. The light separated at point A by the beam splitter 42 according to the invention is reflected by the X coordinate retroreflector, and the other light is reflected by the reference retroreflector 43 to cause interference at point B of the beam splitter 42. , the light reflected after interference is sent to the length measurement detector 44, and the light transmitted after interference is sent to the direction detector 4.
Detected at 5. The laser beam 40 is linearly polarized light and has a P component and eight components relative to the semi-transparent membrane surface on the beam splitter 42, but the 1/4 wavelength plate 46 delays the P component by 1/4 wavelength, and a polarizing plate 46 delays the P component by 1/4 wavelength. 47, the direction detector 45 detects the P component. The S component interferes without being out of phase, and is detected by the detector 44 by the action of the polarizing plate 48. In this way, the outputs of the detectors 44 and 45 are out of phase by about λ/4, and the direction can be detected using the same principle as a rotary encoder. Now, the important point at this time is the beam splitter 4.
2, the reference retroreflector 43 does not move. If these positions move during measurement, the detector 44 naturally
An output as if the stage 36 had moved by that amount is output, resulting in incorrect measurement. Since laser light is monochromatic, chromatic dispersion due to materials is not a problem. However, if a conventional beam splitter with the correction plate 8 removed is used instead of the beam splitter 42, the optical path difference on one side changes due to thermal expansion of the material, so an expensive material with a small expansion coefficient is required. . However, when a correction plate is inserted, the above-mentioned problems of the correction plate, such as errors in thickness and cost, occur. Therefore, when using the beam splitter 42 according to the present invention, the effect of thermal expansion can be completely corrected if the beam splitter 42 is made to expand toward the B side based on the 5 points A side. Moreover, since the configuration is simple, the above-mentioned advantages can be utilized as is.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、光透
過材料でできた1枚の平行平面板からなるビームスプリ
ッタと、−組の逆反射器を用いて、一方面で分割された
光が他方の面で干渉するように干渉計を構成したので、
2分割された光が干渉するまでの間にどちらも基板中を
同じ距離だけ通過し、従来必要としていた補正板による
働きと同じ補正効果を持たせることができた。この結果
従来必要としていた補正板や、半透膜の蒸着が必要なく
なり、コスト面ではもちろん、性能の点でも向上させる
ことができた。
As is clear from the above description, according to the present invention, light split on one side is split by using a beam splitter consisting of one parallel plane plate made of a light-transmitting material and a - pair of retroreflectors. Since we configured the interferometer to interfere on the other side,
Before the two split lights interfere, they both pass through the substrate the same distance, making it possible to have the same correction effect as the correction plate that was required in the past. As a result, there is no longer a need for a correction plate or vapor deposition of a semi-permeable membrane, which were required in the past, making it possible to improve not only cost but also performance.

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

第1図は本発明による干渉計を応用した干渉分光装置を
示すブロック図、第2図、第3図および第4図はそれぞ
れ本発明による干渉計の実施例を示す構成図、第5図は
それぞれ逆反射器の例を示す概略図、第6図は本発明に
よる干渉計を応用した装置の他の冥施例を示すブロック
図、第7図は干渉計を応用した従来の干渉分光装置を示
すブロック図、第8図は従来のビームスプリッタを示す
概略図、第9図は1本発明のビームスプリッタの平面鏡
を組みあわせた時の作用を示す構成図、第10図は逆反
射器の作用を説明するための概略図である。 4:基板、5:半透膜、8:補正板、19:ビームスプ
リッタ、23:固定逆反射器、24:可動逆反射器、2
5:半透膜、27:半透膜。 Eo Et Ez 第3ス 冨4図 采5図 葛υの
FIG. 1 is a block diagram showing an interferometric spectrometer to which an interferometer according to the present invention is applied, FIGS. 2, 3, and 4 are block diagrams showing embodiments of the interferometer according to the present invention, and FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a retroreflector, FIG. 6 is a block diagram showing another example of a device using an interferometer according to the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a conventional interferometry device using an interferometer. 8 is a schematic diagram showing a conventional beam splitter, FIG. 9 is a block diagram showing the action of a beam splitter according to the present invention when a plane mirror is combined, and FIG. 10 is a diagram showing the action of a retroreflector. It is a schematic diagram for explaining. 4: Substrate, 5: Semi-transparent film, 8: Correction plate, 19: Beam splitter, 23: Fixed retroreflector, 24: Movable retroreflector, 2
5: Semi-permeable membrane, 27: Semi-permeable membrane. Eo Et Ez 3rd grade, 4th figure, 5th figure, Katsu υ

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)干渉させる光の波長よりも十分厚い平行平面板か
らなるビームスプリッタと、このスプリッタの両面より
それぞれ所定距離だけ離して配置された2個の逆反射器
を有することを特徴とする干渉計。
(1) An interferometer characterized by having a beam splitter made of a plane-parallel plate that is sufficiently thicker than the wavelength of the light to be interfered with, and two retroreflectors arranged a predetermined distance from each side of the splitter. .
(2)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、平行
平面板の材料が半導体材料であることを特徴とする干渉
計。
(2) An interferometer according to claim 1, characterized in that the material of the parallel plane plate is a semiconductor material.
(3)特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、半導
体材料がゲルマニウムであることを特徴とする干渉計。
(3) An interferometer according to claim 2, characterized in that the semiconductor material is germanium.
(4)特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、半導
体材料がシリコンであることを特徴とする干渉計。
(4) An interferometer according to claim 2, characterized in that the semiconductor material is silicon.
(5)特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、半導
体材料がカリウムヒ化物であることを特徴とする干渉計
(5) An interferometer according to claim 2, characterized in that the semiconductor material is potassium arsenide.
(6)特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、平行
平面板の材料が誘電体材料であることを特徴とする干渉
計。
(6) An interferometer according to claim 1, characterized in that the material of the parallel plane plate is a dielectric material.
(7)特許請求の範囲第6項記載のものにおいて、誘電
体材料がジングセレンであることを特徴とする干渉計。
(7) An interferometer according to claim 6, characterized in that the dielectric material is selenium.
(8)特許請求の範囲第6項記載のものにおいて、誘電
体材料が臭沃化タリウムであることを特徴とする干渉計
(8) An interferometer according to claim 6, characterized in that the dielectric material is thallium bromoiodide.
(9)特許請求の範囲第6項記載のものにおいて、誘電
体材料が臭塩化タリウムであることを特徴とする干渉計
(9) An interferometer according to claim 6, characterized in that the dielectric material is thallium bromochloride.
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