KR100563236B1 - Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System - Google Patents

Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System Download PDF

Info

Publication number
KR100563236B1
KR100563236B1 KR1020030041817A KR20030041817A KR100563236B1 KR 100563236 B1 KR100563236 B1 KR 100563236B1 KR 1020030041817 A KR1020030041817 A KR 1020030041817A KR 20030041817 A KR20030041817 A KR 20030041817A KR 100563236 B1 KR100563236 B1 KR 100563236B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reflecting portion
thermal expansion
length
reflecting
optical system
Prior art date
Application number
KR1020030041817A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050001586A (en
Inventor
공홍진
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020030041817A priority Critical patent/KR100563236B1/en
Publication of KR20050001586A publication Critical patent/KR20050001586A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100563236B1 publication Critical patent/KR100563236B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133635—Multifunctional compensators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements

Abstract

본 발명은 온도변화에 따라 광학적 거리가 변화되지 않는 광학계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열팽창률이 다른 두 부재에 있어서 길이의 차이를 광학적 거리로 하여 상기 광학적 거리를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical system in which the optical distance does not change with temperature change, and more particularly, the optical distance is kept constant by using the difference in length as the optical distance in two members having different thermal expansion coefficients. A thermal expansion compensation device of an optical system.

본 발명의 열팽창 보상 장치는 제1반사부(42)와 제2반사부(43), 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에 중공부(45)로 구성된 광학계에 있어서, 상기 제1반사부(42)는 제1부재(41)의 일단에 고정되고, 제2반사부(43)는 제2부재(44)의 일단에 고정되는 것과 함께 제1부재(41)와 제2부재(44)의 타단은 동일한 고정대(46)에 고착되어, 제1부재의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1'이라 하고 제2부재의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부(42)의 길이에 대한 제2반사부(43)의 길이 비

Figure 112003022900583-pat00001
를
Figure 112003022900583-pat00002
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The thermal expansion compensation device of the present invention includes an optical system composed of a hollow portion 45 between a first reflecting portion 42 and a second reflecting portion 43 and between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43. In this case, the first reflecting portion 42 is fixed to one end of the first member 41, and the second reflecting portion 43 is fixed to one end of the second member 44, together with the first member 41. And the other ends of the second member 44 are fixed to the same fixing rod 46, the length of the first member is referred to as 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion is referred to as 'α 1 ', and the length of the second member is referred to as 'L 2 ', When the thermal expansion coefficient is 'α 2 ', the ratio of the length of the second reflecting portion 43 to the length of the first reflecting portion 42 is shown.
Figure 112003022900583-pat00001
To
Figure 112003022900583-pat00002
It characterized in that it comprises a reflector.

본 발명에 따르면, 온도 변화에 영향을 받지 않으며 일정한 길이를 유지시키는 광학 계측기기로 사용할 수 있어 계측기의 정밀도를 높일 수 있는 장점이 있다. 아울러, 산업 현장의 여러 기기들의 높은 정확성과 양질의 품질을 생산하기 위한 품질 관리기기로 활용할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, there is an advantage that can be used as an optical measuring device to maintain a constant length without being affected by temperature changes, thereby increasing the precision of the measuring device. In addition, there is an effect that can be utilized as a quality control device for producing high accuracy and high quality of various devices of the industrial site.

제1부재, 제1반사부, 제2반사부, 제2부재, 중공부, 고정대1st member, 1st reflection part, 2nd reflection part, 2nd member, hollow part, fixed base

Description

광학계의 열팽창 보상 장치{Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System}Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System

도 1a는 종래의 파브리페로 에탈론 간섭계(Fabry-Perot interometer)를 나타낸 개략도.1A is a schematic diagram showing a conventional Fabry-Perot interometer.

도1b는 종래 허상의 위상조정 어레이(VIPA)를 나타낸 개략도.1B is a schematic diagram showing a conventional virtual phase adjusting array VIPA.

도 2는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 일실시예의 구성도,2 is a block diagram of an embodiment of a thermal expansion compensation apparatus according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도,3 is a configuration diagram of another embodiment of the thermal expansion compensation apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도,4 is a configuration diagram of another embodiment of the thermal expansion compensation apparatus according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도,5 is a configuration diagram of another embodiment of the thermal expansion compensation apparatus according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도,
6 is a configuration diagram of another embodiment of the thermal expansion compensation device according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

41,51,61,71,81 : 제1부재 42,52,62,72,83 : 제1반사부41, 51, 61, 71, 81: first member 42, 52, 62, 72, 83: first reflecting portion

43,53,63,73,83 : 제2반사부 44,54,64,74,84 : 제2부재43, 53, 63, 73, 83: second reflecting portion 44, 54, 64, 74, 84: second member

45,55,65,75,85 : 중공부 46,56,76,86, : 고정대45,55,65,75,85: hollow part 46,56,76,86,

57,67,77,87 : 간극57,67,77,87: gap

본 발명은 온도변화에 따라 광학적 거리가 변화되지 않는 광학계에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열팽창률이 다른 두 부재에 있어서 길이의 차이를 광학적 거리로 하여 상기 광학적 거리를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical system in which the optical distance does not change with temperature change, and more particularly, the optical distance is kept constant by using the difference in length as the optical distance in two members having different thermal expansion coefficients. A thermal expansion compensation device of an optical system.

오늘날 통신수요량이 증가함에 파장분할 다중화(WDM:wavelength division multiplexing)방식은 광섬유 통신망에 널리 사용되고 있으며 비교적 대량의 데이터를 고속으로 전송할 수 있다. 특히 송신하는 정보를 각각 수용하는 복수의 채널은 파장분할 다중광으로 조합된다. 여기서, 각 채널은 상이한 파장을 가지는데 각 채널의 파장은 통상 주파수 스펙트럼상에서 서로 매우 접근해 있다.As communication demands increase today, wavelength division multiplexing (WDM) is widely used in optical fiber networks and can transmit relatively large amounts of data at high speed. In particular, a plurality of channels each receiving information to be transmitted are combined into wavelength division multiplexed light. Here, each channel has a different wavelength, the wavelength of each channel is usually very close to each other on the frequency spectrum.

상기 파장분할 다중광은 단일의 광섬유를 통해 수신기에 송신된다. 수신기는 파장분할 다중광을 개개의 채널로 분할하여, 이 개개의 채널을 검출하는 것이다. 이러한 방식으로 통신망은 광섬유를 통해 비교적 다량의 데이터를 전송할 수가 있다.The wavelength division multiplexed light is transmitted to a receiver through a single optical fiber. The receiver divides the wavelength division multiplexed light into individual channels to detect these individual channels. In this way, a communication network can transmit relatively large amounts of data through optical fibers.

도 1a는 파장분할 다중광으로부터 단일의 채널을 검색하기 위해 통상 사용되는 종래의 파브리페로 에탈론 간섭계를 나타낸 도면이다. 도 1a를 참조하면 파브리페로 에탈론 간섭계는 투명부재로 된 스페이서(10)를 갖추며, 서로 대향하는 측에 반사막(12, 14)을 갖는다. 스페이서(10)는 구조 전반에 걸쳐 안정도를 유지하는 역할을 하는 것이나, 반사막(12, 14)이 분리되어 서로 평행을 유지할 수 있는 경우에 는 통상 스페이서(10)를 생략할 수도 있다.1A is a diagram of a conventional Fabrizero etalon interferometer commonly used to retrieve a single channel from wavelength division multiplexed light. Referring to FIG. 1A, the Fabrifero Etalon Interferometer has a spacer 10 made of a transparent member, and has reflective films 12 and 14 on opposite sides. The spacer 10 serves to maintain stability throughout the structure. However, the spacer 10 may be omitted in the case where the reflective films 12 and 14 can be separated and maintained in parallel with each other.

콜리메이트광(16)은 상이한 파장의 광, 즉 파장분할 다중광인데, 상기 콜리메이트광은 파브리페로 에탈론 간섭계에 입사하여 반사막(12와 14) 사이에서 다중 반사를 하게 된다. 반사막(14)은 100% 미만의 반사률을 가지므로, 반사막(12와 14)간의 다중반사에 의해 광(18)은 반사막(14)을 통과하게 된다.The collimated light 16 is light of different wavelengths, that is, wavelength-division multiplexed light, which is incident on the Fabrifero Etalon interferometer and makes multiple reflections between the reflective films 12 and 14. Since the reflective film 14 has a reflectance of less than 100%, the light 18 passes through the reflective film 14 by multiple reflection between the reflective films 12 and 14.

또한 파브리페로 에탈론 간섭계는 광(18)이 서로 간섭하여, 반사막(14)으로부터 출사하며, 보강조건을 만족하는 특정 파장의 광을 발생한다. 기타 파장을 갖는 광은 서로 간섭하여 약화된다. 따라서 파브리페로 에탈론 간섭계는 여러가지 상이한 파장의 광으로 된 콜리메이트광(16)을 받아서, 파브리페로 에탈론 간섭계의 보강조건을 만족하는 파장의 광만으로 된 광속을 발생한다. 이와 같이 하여 파장분할 다중광으로부터 단일의 채널을 분리하기 위해 파브리페로 에탈론 간섭계를 사용할 수 있다.In addition, the Fabriero etalon interferometer emits light of a specific wavelength satisfying the reinforcement conditions by the light 18 interfering with each other and exiting from the reflecting film 14. Light having other wavelengths weakens by interfering with each other. Therefore, the Fabriero etalon interferometer receives the collimated light 16 of light having various wavelengths, and generates a light beam having only light having a wavelength that satisfies the reinforcement conditions of the Fabriero etalon interferometer. In this way, a Fabrifero etalon interferometer can be used to separate a single channel from wavelength division multiplexed light.

파장분할 다중광 채널의 파장은 서로 매우 근접하고 있으므로, 파브리페로 에탈론 간섭계는 안정된 특성을 갖는 것이 중요하다. 특성에 약간의 변화만 있어도 광섬유 통신망을 통해 송신되는 광신호의 질을 현저히 악화시킬 우려가 있다. 즉, 파브리페로 에탈론 간섭계의 온도가 변화하면, 파브리페로 에탈론 간섭계의 반사부 사이의 광학적 거리가 변화하여 다른 파장의 광을 통과시킨다. 그러므로 파브리페로 에탈론 간섭계로부터 출사되는 광의 파장은 온도변화에 따라 변화하여 바람직하지 못한 결과를 초래한다.Since the wavelengths of the wavelength division multiple optical channels are very close to each other, it is important for the Fabrifero Etalon interferometer to have stable characteristics. Even slight changes in the characteristics may significantly deteriorate the quality of the optical signal transmitted through the optical fiber communication network. That is, when the temperature of the Fabrifero Etalon interferometer changes, the optical distance between the reflecting portions of the Fabrifero Etalon interferometer changes to pass light of different wavelengths. Therefore, the wavelength of the light emitted from the Fabrizero etalon interferometer changes with temperature, which may cause undesirable results.

도 1b에 나타낸 장치에서도 마찬가지 문제가 발생한다. 구체적으로 말해서 도 1b는 허상의 위상조정 어레이(VIPA)를 나타낸 도면이다. The same problem occurs in the apparatus shown in Fig. 1B. Specifically, FIG. 1B is a diagram illustrating a virtual phase adjusting array VIPA.

도 1b를 참조하면 VIPA는 투명부재로 된 스페이서(24)를 갖춘다. 반사막(26, 27)은 스페이서(24)의 서로 대향하는 측에 형성되어 있다. 스페이서(24)는 구조 전반에 걸쳐 안정도를 주는 것이나 반사막(26, 27)이 서로 평행을 유지할 수 있는 경우에는 스페이서(24)는 통상 생략할 수가 있다.Referring to FIG. 1B, the VIPA has a spacer 24 made of a transparent member. Reflective films 26 and 27 are formed on the sides of the spacers 24 that face each other. The spacer 24 provides stability throughout the structure, but the spacer 24 can be omitted normally if the reflective films 26 and 27 can be kept parallel to each other.

입사광(28)은 입사창(30)을 통해 선형초점으로 진행해서, 스페이서(24)에서 분기하여, 반사막(26, 27)간에 다중반사가 발생한다. 반사막(27)은 반사율이 100% 미만이므로, 반사막(26과 27)간의 다중반사에 의해 광(32)이 반사막(27)을 통과하도록 한다. 광(32)은 서로 간섭하여 입사광(28)의 각 파장에 대해 콜리메이트광을 형성하고, 각 콜리메이트광은 기타의 콜리메이트광과는 다른 전파방향으로 진행한다. VIPA는 많은 파장으로 된 입사광(28)을 받아서 각 파장마다 다른 광속을 발생한다. 각 광속은 VIPA로의 전파각이 상이하므로 다른 광속과 공간적으로 구분된다. 따라서 VIPA는 많은 채널로 된 파장분할 다중광을 받아서, 각 채널마다 공간적으로 구분할 수 있는 광속을 발생한다. 예를 들어 VIPA는 파장분할 다중방식을 채용하는 광섬유 통신망에서 디멀티플렉서로서 사용할 수가 있다. 파브리페로 에탈론 간섭계와 VIPA의 특성이 온도의 변화에 따라 변화하는 단점이 있다. 이들 특성변화는 파브리페로 에탈론 간섭계와 VIPA에 사용되는 스페이서의 열팽창에 의해 반사막(12와 14, 26과 27)간의 물리적 거리도 팽창하며 또한 스페이서(10)의 굴절률도 온도가 변화함에 따라 변화한다. 이 굴절률의 변화는 반사막간의 물리적 거리와 스페이서의 굴절률과의 곱인 광학적 거리를 변화시킨다. The incident light 28 progresses linearly through the incident window 30, branches off from the spacer 24, and multiple reflection occurs between the reflective films 26 and 27. Since the reflecting film 27 has a reflectance of less than 100%, the light 32 passes through the reflecting film 27 by multiple reflection between the reflecting films 26 and 27. The light 32 interferes with each other to form collimated light for each wavelength of the incident light 28, and each collimated light travels in a propagation direction different from other collimated light. VIPA receives incident light 28 of many wavelengths and generates a different luminous flux for each wavelength. Each beam has a different propagation angle to VIPA, so it is spatially separated from other beams. Therefore, VIPA receives wavelength-division multiplexed light of many channels, and generates luminous flux that can be spatially distinguished for each channel. For example, VIPA can be used as a demultiplexer in optical fiber communication networks employing wavelength division multiplexing. The characteristics of the Fabriero etalon interferometer and VIPA change with temperature. These characteristics change due to the thermal expansion of the spacer used for the Fabrifero Etalon interferometer and VIPA, and the physical distance between the reflective films 12, 14, 26, and 27 also expands, and the refractive index of the spacer 10 also changes with temperature. . This change in refractive index changes the optical distance, which is the product of the physical distance between the reflective films and the refractive index of the spacer.                         

상기한 문제점을 해결하기 위해 등록특허공보 0285797호(2001.1.8. 등록)에서는 투명부재를 통과하는 광학적 거리의 변화를 열팽창에 의해 보상하는 보상판을 갖추고 있는데 상기 보상판은 광학적 거리의 변화를 감소시켜서 열팽창에 의해 늘어나는 투명부재의 변화를 감소시키는 것이다. 구체적으로 말하면 부상판은 투명부재를 통해 광이 진행하는 광로를 횡단하는 방향으로 투명부재를 끌어 당겨서 투명부재를 변형함으로써 광로방향의 투명부재의 두께를 감소시키는 것이다. 그러나 상기 보강판에 의한 온도보상효과는 근사값에 의해 이루어지는 것으로서 다소의 오차를 포함할 수 있으며 온도변화에 대응하여 광학적 거리를 일정하게 유지하기 위해서는 보상판을 투명판보다 10 배 내지 20 배 정도 두껍게 하여야 한다.
In order to solve the above problems, Korean Patent Publication No. 0285797 (2001.1.8. Registration) has a compensation plate for compensating a change in the optical distance through a transparent member by thermal expansion, and the compensation plate reduces the change in the optical distance. It is to reduce the change of the transparent member is increased by thermal expansion. Specifically, the floating plate reduces the thickness of the transparent member in the optical path direction by deforming the transparent member by pulling the transparent member in a direction crossing the optical path through which the light propagates through the transparent member. However, the temperature compensation effect by the reinforcing plate is made by an approximation value, and may include some errors, and in order to maintain a constant optical distance in response to temperature change, the compensation plate should be 10 to 20 times thicker than the transparent plate. do.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 온도가 변화하더라도 반사막간의 광학적 거리를 일정하게 유지되도록 하는 광학계의 열팽창 보상 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a thermal expansion compensation device of the optical system to maintain a constant optical distance between the reflective film even if the temperature changes.

본 발명의 또 다른 목적은 온도보상을 근사치가 아닌 정확한 값으로 하는데 있으며 간단한 제1부재와 제2부재의 적용으로 온도에 따라 일정한 광학적 거리를 유지할 수 있도록 하는데 있다.
Still another object of the present invention is to make the temperature compensation an accurate value, not an approximation, and to maintain a constant optical distance according to the temperature by applying a simple first member and a second member.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 제1반사부(42)와 제2반사부(43), 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에 중공부(45)로 구성된 광학계에 있어서, 상기 제1반사부(42)는 제1부재(41)의 일단에 고정되고, 제2반사부(43)는 제2부재(44)의 일단에 고정되는 것과 함께 제1부재(41)와 제2부재(44)의 타단은 동일한 고정대(46)에 고착되어, 제1부재(41)의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1'이라 하고 제2부재(44)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1부재(41)의 길이에 대한 제2부재(44)의 길이 비,

Figure 112003022900583-pat00003
를
Figure 112003022900583-pat00004
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hollow portion 45 between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43, and the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43. In the configured optical system, the first reflecting portion 42 is fixed to one end of the first member 41, and the second reflecting portion 43 is fixed to one end of the second member 44. The other ends of the 41 and the second member 44 are fixed to the same fixing rod 46, and the length of the first member 41 is referred to as 'L 1 ', and the coefficient of thermal expansion is referred to as 'α 1 '. ), the length of the 'L 2', when the coefficient of thermal expansion to that 'α 2', the length ratio of the second member 44 to the length of the first member 41,
Figure 112003022900583-pat00003
To
Figure 112003022900583-pat00004
It provides a thermal expansion compensation device of the optical system comprising a reflecting portion.

상기 열팽창 보상 장치의 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 열팽창 보상 장치를 제공한다.The first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 of the thermal expansion compensation device face each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion ( It provides a thermal expansion compensation device characterized in that the multi-reflection between 43).

또한 상기 제1반사부(42)와 제1부재(41)와의 고정 및 제2반사부(43)와 제2부재(44)와의 고정은 접착제로 부착하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치를 제공한다.In addition, the fixing of the first reflecting portion 42 and the first member 41 and the fixing of the second reflecting portion 43 and the second member 44 are attached to the thermal expansion compensation device of the optical system, characterized in that attached to the adhesive. to provide.

본 발명의 일실시예로서 상기 제1부재(51)는 셸형상으로 형성하고 상기 제2부재(54)는 상기 제1부재(51)의 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치를 제공한다.As an embodiment of the present invention, the first member 51 is formed in a shell shape, and the second member 54 is provided within the first member 51. do.

본 발명의 일실시예로서 상기 셸형상의 제1부재(61)와 제2부재(63)은 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치를 제공한다.
As an embodiment of the present invention, the shell-shaped first member 61 and the second member 63 provide a thermal expansion compensation device of an optical system, characterized in that the cylindrical shape.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 열팽창 보상 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the thermal expansion compensation device according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.

도 2 은 본 발명에 일실시예에 의한 파브리페로 에탈론 간섭계나 VIPA에 적용되는 열팽창 보상 장치를 나타낸 도면이다. 도2를 참조하면 파브리에탈론 간섭계나 VIPA는 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에 중공부(45)를 가지고 있다. 광은 제2반사부(43)에서 입사하여 중공부(45)를 통해 진행한다. 종래에는 제1반사부나 제2반사부는 외부케이스(미도시) 혹은 또 다른 지지대(미도시)에 의해 지지되어 있으나 온도가 높아짐에 따라 상기 외부케이스(미도시) 혹은 지지대(미도시)의 열팽창에 의해 제1반사부와 제2반사부 사이의 물리적 거리가 변화하게 된다. 상술한 바와 같이 물리적 거리가 변하면 간섭계나 광하계의 성능에 악영향을 미치기 때문에 본 발명에서는 온도에 따른 반사부 사이의 물리적 거리의 변화를 일정하게 유지하는 것이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a thermal expansion compensation device applied to a Fabrizero etalon interferometer or VIPA according to an embodiment of the present invention. Referring to Fig. 2, the Fabrietalon interferometer or VIPA has a hollow portion 45 between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43. Light is incident on the second reflecting portion 43 and proceeds through the hollow portion 45. Conventionally, the first reflecting portion or the second reflecting portion is supported by an outer case (not shown) or another support (not shown), but as the temperature increases, the outer case (not shown) or the support (not shown) may undergo thermal expansion. As a result, the physical distance between the first reflecting portion and the second reflecting portion is changed. As described above, the change in physical distance adversely affects the performance of an interferometer or a photometer, so in the present invention, the change in the physical distance between the reflectors with temperature is kept constant.

본 발명의 실시예에 의하면 제1반사부(42)는 제1부재(41)의 일단에 고정되고, 제2반사부(43)는 제2부재(44)의 일단에 고정되는 것과 함께 제1부재(41)와 제2부재(44)의 타단은 동일한 고정대(46)에 고착되어 있다. According to the embodiment of the present invention, the first reflecting portion 42 is fixed to one end of the first member 41, and the second reflecting portion 43 is fixed to one end of the second member 44. The other ends of the member 41 and the second member 44 are fixed to the same holder 46.

상기 제1, 제2부재(41,44)는 도2에 도시된 바와 같이, 제1부재(41)의 길이는 'L1', 제2부재(44)의 길이는 'L2'라 하고 정의한다. 여기서, 제1부재(41)의 열팽창률을 'α1'이고, '제2부재(44)의 열팽창률을 'α2'일 경우, 온도가 △T 상승할 경우 제1부재(41)의 길이의 변화는 α1 L1 △T로 되며 제2부재(44)의 길이의 변화는 α 2 L2 △T가 된다.As shown in FIG. 2, the first and second members 41 and 44 are referred to as 'L 1 ' and the length of the second member 44 is referred to as 'L 2 '. define. Here, when the thermal expansion rate of the first member 41 is 'α 1 ' and the thermal expansion rate of the second member 44 is 'α 2 ', when the temperature rises ΔT, the first member 41 may be The change in length is α 1 L 1 ΔT and the change in length of the second member 44 is α 2 L 2 ΔT.

△T만큼 온도가 상승한 경우 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이의 물리적 거리는When the temperature rises by ΔT, the physical distance between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 is

L1 ( 1 + α1 ) △T - L2 ( 1 + α2 ) △TL 1 (1 + α 1 ) ΔT-L 2 (1 + α 2 ) ΔT

즉 △T만큼 온도가 상승한 경우, 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이의 물리적 거리의 변화는 That is, when the temperature rises by ΔT, the change in the physical distance between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 is

L1 α1 △T - L2 α2 △TL 1 α 1 ΔT-L 2 α 2 ΔT

즉, L1 α1 - L2 α2 = 0 이 만족된다면 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이의 거리는 온도에 따라 일정하게 유지될 수 있다. 제1부재(41)의 길이에 대한 제2부재(44)의 길이의 비

Figure 112003022900583-pat00005
를 제2부재(44)의 열팽창률에 대한 제1부재(41)의 열팽창률의 비
Figure 112003022900583-pat00006
와 같도록 재질과 그 길이를 설계한다면, 반사부(42,43)사이의 상대거리인 L1 - L2 의 값은 항상 일정하게 된다. That is, if L 1 α 1 -L 2 α 2 = 0 is satisfied, the distance between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 may be kept constant according to the temperature. Ratio of the length of the second member 44 to the length of the first member 41
Figure 112003022900583-pat00005
Is a ratio of the thermal expansion rate of the first member 41 to the thermal expansion rate of the second member 44.
Figure 112003022900583-pat00006
If the material and its length are designed to be equal to, the value of L 1 -L 2 , which is the relative distance between the reflectors 42 and 43, is always constant.

상기의 조건을 만족하는 광학계의 제1반사부(42)와 제2반사부(43)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 모든 광학계에 적용할 수 있는 것이다. 제1부재(41)와 제1반사부(42) 및 제2부재(44)와 제2반사부(43)는 통상 접착제를 사용하여 부착시키나 또는 접착제를 사용하는 대신에 상기 반사부와 부재의 표면을 고르게 갈아서 광학적 평면을 형성함으로써 부착시킬 수도 있다. 양자의 광학적 평면을 서로 부착하게 되면 표면 사이가 접착제를 사용하여 부착한 것처럼 된다. 도2에서는 제1부재(41)의 일단과 제1반사부(42)의 일측 끝단을 부착하고 제2부재(44)의 일단과 제2반사부(43)의 일측 끝단을 부착하여 반사면이 서로 대향되도록 하고 있으나 상기 부재나 반사부의 형상을 제한하는 것은 아니다.The first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 of the optical system satisfying the above conditions are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion are reflected. Applicable to all the optical system, characterized in that the multi-reflection between the portions 43. The first member 41, the first reflecting portion 42, and the second member 44 and the second reflecting portion 43 are usually attached using an adhesive, or instead of the adhesive, The surface may be attached by evenly grinding the surface to form an optical plane. Attaching both optical planes to each other makes it appear as if the surfaces are attached using an adhesive. In FIG. 2, one end of the first member 41 and one end of the first reflecting portion 42 are attached, and one end of the second member 44 and one end of the second reflecting portion 43 are attached to the reflective surface. Although they face each other, the shape of the member or the reflector is not limited.

도3은 본 발명의 다른 일실시예로서 제1부재(41)는 셸형상으로 형성하고 상기 제2부재(44)는 상기 제1부재(41)의 내부에 형성된다. 상기 제1부재(41)의 일단은 그 외주면을 따라 제1반사부(42)와 접착되고 타단은 고정대(46)과 접착된다. 또한 제2부재(44)는 상기 셸형상의 제1부재내부에 실린더형상으로 형성되는 것과 함께 제1부재(41)의 셸내부면과 제2부재(44) 실린더의 외주면은 서로 접하지 않도록 약간의 간극을 형성한다. 이는 열팽창시 제1부재(41)의 내주면과 제2부재(44)의 외주면이 서로 미는 힘이 작용하여 열팽창으로 인해 증가되는 길이가 달라질 수 있기 때문이다. 상기 간극은 열팽창 후 제1부재와 제2부재가 접하지 않을 정도의 작은 간극이면 충분하다. 또한 셸형태의 제1부재(41)의 바람직한 일실시예로서 원통형상으로 구성하는 것이 바람직하다. 상기 원통형의 제1부재와 제2부재가 구성됨에 따라 제1반사부와 제2반사부도 원형으로 형성되는 것인데 이는 반사부의 외주면을 따라 고른 분포의 열팽창이 발생하도록 하기 위함이다.
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention in which the first member 41 is formed in a shell shape, and the second member 44 is formed in the first member 41. One end of the first member 41 is bonded to the first reflecting portion 42 along its outer circumferential surface and the other end is bonded to the fixing base 46. In addition, the second member 44 is formed inside the shell-shaped first member, and the shell inner surface of the first member 41 and the outer circumferential surface of the cylinder of the second member 44 are slightly in contact with each other. To form a gap. This is because the force that the inner circumferential surface of the first member 41 and the outer circumferential surface of the second member 44 apply to each other during thermal expansion may increase the length due to thermal expansion. It is sufficient that the gap is a small gap such that the first member and the second member do not come into contact with each other after thermal expansion. In addition, as a preferred embodiment of the shell-shaped first member 41 is preferably configured in a cylindrical shape. As the cylindrical first and second members are configured, the first and second reflectors are formed in a circular shape, so that evenly distributed thermal expansion occurs along the outer circumferential surface of the reflector.

도 4는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도이다.Figure 4 is a block diagram of another embodiment of a thermal expansion compensation apparatus according to the present invention.

도면을 참조하면, 상기 제1부재(41)와 제2부재(44)는 중공부(43)를 갖는 형 상으로 이루어지되 제2부재(44)는 제1부재(41)의 내부에 구성되며, 제1반사부(42)는 제1부재(41)의 일단에 고정되고, 제2반사부(43)는 제2부재(44))의 일단에 고정되는 것과 함께 제1부재(41)와 제2부재(44)의 타단은 동일한 고정대(46)에 고착되며, 제1부재(41)의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1'이라 하고 제2부재(44)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비

Figure 112003022900583-pat00007
를
Figure 112003022900583-pat00008
로 하는 반사부가 구성된다. 본 실시예에서는 제1반사부(42)와 제2반사부(43)의 외곽에 제1부재(41)와 제2부재(44)를 접착할 수 있도록 하여 열팽창시 평행도를 향상시킬 수 있도록 구성한 것이다. Referring to the drawings, the first member 41 and the second member 44 is made of a shape having a hollow portion 43, the second member 44 is configured inside the first member 41 The first reflecting portion 42 is fixed to one end of the first member 41, and the second reflecting portion 43 is fixed to one end of the second member 44. The other end of the second member 44 is fixed to the same fixing rod 46, the length of the first member 41 is referred to as 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion 'α 1 ' and the length of the second member 44 'L 2 ', when the thermal expansion coefficient is 'α 2 ', the ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112003022900583-pat00007
To
Figure 112003022900583-pat00008
A reflecting portion is formed. In this embodiment, the first member 41 and the second member 44 can be adhered to the outer side of the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 so as to improve parallelism during thermal expansion. will be.

상기의 구성을 갖는 열팽창 보상 장치의 제1반사부(42)와 제2반사부(43)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 모든 광학계에 적용할 수 있는 것이다. 제1부재(41)와 제1반사부(42) 및 제2부재(44)와 제2반사부(43)는 통상 접착제를 사용하여 부착시키나 접착제를 사용하는 대신에 상기 반사부와 부재의 표면을 고르게 갈아서 광학적 평면을 형성함으로써 부착시킬 수도 있다. 양자의 광학적 평면을 서로 부착하게 되면 표면 사이가 접착제를 사용하여 부착한 것처럼 된다. 도4에서는 제1부재(41)의 일단의 외곽과 제1반사부(42)의 외주면을 부착하고 제2부재(44)의 일단의 외곽과 제2반사부(42)의 외주면을 부착하여 반사면이 서로 대향되도록 하고 있으나 상기 부재나 반사부의 형상을 제한하는 것은 아니다.The first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 of the thermal expansion compensation device having the above-described configuration face each other, and light is incident on the first reflecting surface, so that the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 42 It is applicable to all the optical systems, characterized in that the multi-reflection between the reflecting portion 43. The first member 41, the first reflecting portion 42, and the second member 44 and the second reflecting portion 43 are usually attached using an adhesive, but instead of the adhesive, the surface of the reflecting portion and the member It can also be adhered by grinding evenly to form an optical plane. Attaching both optical planes to each other makes it appear as if the surfaces are attached using an adhesive. In FIG. 4, an outer periphery of one end of the first member 41 and an outer circumferential surface of the first reflecting part 42 are attached, and an outer periphery of one end of the second member 44 and an outer circumferential surface of the second reflecting part 42 are attached to each other. The slopes face each other, but the shape of the member or the reflector is not limited.

도3은 다른 일실시예의 구성를 도시한 것으로서 제1반사부(52)는 셸형상의 제1부재(51)의 일단에 고정되고, 제2반사부(53)는 제2부재(54)의 일단에 고정되고, 상기 제2부재(54)는 상기 제1부재(51)와 간극(57)을 두고 상기 제1부재(51)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(51)와 제2부재(54)의 타단은 동일한 고정대(56)에 고착되며, 제1부재(51)의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(54)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비

Figure 112003022900583-pat00009
를
Figure 112003022900583-pat00010
로 하는 반사부를 형성한다. 이 때 제1부재(51)의 셸내부면과 제2부재(54)의 외주면은 서로 접하지 않도록 약간의 공간을 제공하는데, 이는 열팽창시 제1부재(51)의 내주면과 제2부재(54)의 외주면이 서로 미는 힘이 작용하여 열팽창으로 인해 증가되는 길이가 달라질 수 있기 때문이다. 또한 제1부재(51)는 원통형상으로 셸구조물로 구성하고 제2부재는 원통형으로 구성하는 것이 바람직하다. 이는 열팽창시 원주방향을 따라 고른 열팽창이 이루어지도록 하는 것이다. 3 is a view showing the construction of another embodiment, in which the first reflecting portion 52 is fixed to one end of the shell-shaped first member 51, and the second reflecting portion 53 is one end of the second member 54. And the second member 54 is configured inside the first member 51 with a gap 57 between the first member 51 and the first member 51 and the second member. The other end of the 54 is fixed to the same fixing table 56, the length of the first member 51 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion 'α 1 ' and the length of the second member 54 'L 2 ', When the thermal expansion coefficient is' α 2 ', the ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112003022900583-pat00009
To
Figure 112003022900583-pat00010
A reflecting portion is formed. At this time, the inner surface of the shell of the first member 51 and the outer circumferential surface of the second member 54 provide a little space so as not to be in contact with each other, which is an inner circumferential surface of the first member 51 and the second member 54 during thermal expansion. This is because the force that the outer circumferential surfaces of) act on each other may increase the length due to thermal expansion. In addition, the first member 51 is preferably formed of a shell structure in a cylindrical shape and the second member is configured in a cylindrical shape. This is to achieve even thermal expansion along the circumferential direction during thermal expansion.

도 4는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도이다.Figure 4 is a block diagram of another embodiment of a thermal expansion compensation apparatus according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 열팽창 보상 장치에서 제1반사부(62)는 셸형상의 제1부재(61)의 내부 일측에 고정되고, 제2반사부(63)는 제2부재(64)의 일단에 고정되고, 상기 제2부재(64)는 상기 제1부재(61)와 간극(67)을 두고 상기 셸형상 제1부재(61)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(61)와 제2부재(64)의 타단은 동일한 고정대(66)에 고착되며, 고정대와 제1반사부(62)까지의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(64)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1 반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비

Figure 112003022900583-pat00011
를
Figure 112003022900583-pat00012
로 하는 반사부가 형성된 것을 특징으로 한다. 제1반사부(62)를 제1부재(61)의 내부에 형성하게 되면 제1부재(61)를 열팽창 보상 장치의 하우징 혹은 제1부재 내부의 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 것이다.Referring to the drawings, in the thermal expansion compensation apparatus of the present invention, the first reflecting portion 62 is fixed to one inner side of the shell-shaped first member 61, and the second reflecting portion 63 is the second member 64. The second member 64 is fixed to one end of the first member 61 together with the first member 61 and the gap 67 formed in the shell-like first member 61. And the other end of the second member 64 is fixed to the same holder 66, the length of the holder and the first reflecting portion 62 is 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion 'α 1 ' and the second member ( The length ratio of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion when the length of 64) is referred to as 'L 2 ' and the coefficient of thermal expansion as 'α 2 '.
Figure 112003022900583-pat00011
To
Figure 112003022900583-pat00012
Characterized in that the reflection portion is formed. When the first reflecting portion 62 is formed in the first member 61, the first member 61 may efficiently utilize a space inside the housing of the thermal expansion compensation device or the first member.

전술한 바와 같이 상기의 조건을 만족하는 광학계는 제1반사부(62)와 제2반사부(63)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(62)와 제2반사부(63) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 모든 광학계에 적용할 수 있는 것이다. As described above, in the optical system that satisfies the above condition, the first reflecting portion 62 and the second reflecting portion 63 face each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 62 is closed. It is applicable to all the optical system, characterized in that the multi-reflection between the second reflecting portion (63).

도 5는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도이다.5 is a configuration diagram of another embodiment of the thermal expansion compensation apparatus according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 열팽창 보상 장치에서 제1반사부(72)는 셸형상의 제1부재(71) 일단에 고정되고, 제2반사부(73)는 셸형상의 제2부재(74) 일단에 고정되며, 상기 제2부재(74)는 상기 제1부재(71)와 간극(77)을 두고 제1부재(71)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(71)와 제2부재(74)의 타단은 동일한 고정대(76)에 고착되는 반사부를 형성한다.Referring to the drawings, in the thermal expansion compensation device of the present invention, the first reflecting portion 72 is fixed to one end of the shell-shaped first member 71, and the second reflecting portion 73 is the shell-shaped second member 74. The first member 71 and the second member 74 are fixed to one end, and the second member 74 is formed inside the first member 71 with a gap 77 between the first member 71 and the second member 74. The other end of the member 74 forms a reflecting portion secured to the same anchor 76.

도 6는 본 발명에 따른 열팽창 보상 장치의 다른 일실시예의 구성도이다.6 is a configuration diagram of another embodiment of the thermal expansion compensation apparatus according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 열팽창 보상 장치에서 제1반사부(82)는 셸형상의 제1부재(81)의 내부 일측에 고정되고, 제2반사부(83)는 셸형상의 제2부재(84)의 일단에 고정되고, 상기 제2부재(84)는 상기 제1부재(81)와 간극(87)을 두고 상기 셸형상 제1부재(81)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(81)와 제2부재(84)의 타 단은 동일한 고정대(86)에 고착되는 반사부를 형성한다. Referring to the drawings, in the thermal expansion compensation device of the present invention, the first reflecting portion 82 is fixed to one inner side of the shell-shaped first member 81, and the second reflecting portion 83 is the shell-shaped second member. It is fixed to one end of the 84, the second member 84 is configured inside the shell-shaped first member 81 with a gap 87 and the first member 81, the first member The other ends of the 81 and the second member 84 form a reflecting portion fixed to the same fixing base 86.

이하, 본 발명에 따른 광학계의 열팽창 보상 장치의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the thermal expansion compensation device of the optical system according to the present invention.

제1반사부(42)는 제1부재(41)의 일단에 고정되고, 제2반사부(43)는 제2부재(44)의 일단에 고정되는 것과 함께 제1부재(41)와 제2부재(44)의 타단은 동일한 고정대(46)에 고착되어 있어 반사부 사이의 물리적 거리는 (L1 - L2)가 된다. 본 발명의 열팽창 보상 장치에서 제1반사부(42)와 제2반사부(43)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에서 다중반사하게 된다.The first reflecting portion 42 is fixed to one end of the first member 41, and the second reflecting portion 43 is fixed to one end of the second member 44, together with the first member 41 and the second. The other end of the member 44 is fixed to the same fixing base 46 so that the physical distance between the reflecting portions becomes (L 1 -L 2 ). In the thermal expansion compensation device of the present invention, the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion are provided. Multiple reflections will occur between 43.

온도가 △T 상승할 경우 제1부재(41)의 길이의 변화는 α1 L1 △T로 되며 제2부재(44)의 길이의 변화는 α2 L2 △T가 된다.When the temperature rises ΔT, the change in the length of the first member 41 is α 1 L 1 ΔT and the change in the length of the second member 44 is α 2 L 2 ΔT.

△T만큼 온도가 상승한 경우 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이의 물리적 거리는When the temperature rises by ΔT, the physical distance between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 is

(L1 - L2)+(L1 α1- L2 α2)△T(L 1 -L 2 ) + (L 1 α 1 -L 2 α 2 ) △ T

로 변화하게 되나, 본 발명에서 제시한 것과 같이 제1부재(41)의 길이에 대한 제2부재(44)의 길이의 비

Figure 112003022900583-pat00013
를 제2부재(44)의 열팽창률에 대한 제1부재(41)의 열팽창률의 비
Figure 112003022900583-pat00014
와 같도록 재질과 그 길이를 선택되므로 L1 α1- L2 α2 = 0 이 만족되어 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이의 거리는 온도에 따라 일정하게 유지될 수 있 다. 즉, 반사부(42,43)사이의 상대거리인 (L1 - L2)의 값은 항상 일정하게 된다.However, the ratio of the length of the second member 44 to the length of the first member 41 as presented in the present invention
Figure 112003022900583-pat00013
Is a ratio of the thermal expansion rate of the first member 41 to the thermal expansion rate of the second member 44.
Figure 112003022900583-pat00014
Since the material and its length are selected to be equal to L 1 α 1 -L 2 α 2 = 0, the distance between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 can be kept constant according to temperature. have. That is, the value of (L 1 -L 2 ), which is the relative distance between the reflecting portions 42 and 43, is always constant.

또한 제1부재(81)는 셸형상으로 형성하고 상기 제2부재(84)도 셸형상으로 하여 상기 제1부재(81)의 내부에 형성되고 제1부재(81)의 셸내부면과 제2부재(84)의 외주면은 서로 접하지 않도록 약간의 공간을 두면 열팽창시 제1부재(81)와 제2부재(84)는 원주방향으로 서로 미는 힘이 작용하지 않으므로 반사부(82,83)사이의 상대거리 (L1 - L2)를 일정하게 유지할 수 있는 것이다. 또한 제1부재(81)와 제2부재(84)가 원통형으로 형성됨으로써 부재의 열팽창시 제1반사부(82)와 제2반사부(83)가 모든 원주방향을 따라 열팽창 길이방향으로 고르게 팽창함으로써 서로 평행을 유지하도록 하는 작용을 하고 있다.
In addition, the first member 81 is formed in a shell shape and the second member 84 is also formed in a shell shape so as to be formed inside the first member 81 and the shell inner surface and the second surface of the first member 81. If the outer circumferential surface of the member 84 is provided with a little space so as not to contact each other, the force between the first member 81 and the second member 84 in the circumferential direction does not apply to each other in the thermal expansion, so that between the reflectors 82 and 83 The relative distance of L 1 -L 2 can be kept constant. In addition, since the first member 81 and the second member 84 are formed in a cylindrical shape, when the member is thermally expanded, the first reflecting portion 82 and the second reflecting portion 83 expand evenly in the thermal expansion longitudinal direction along all the circumferential directions. By doing so, it keeps parallel to each other.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 광학계의 열팽창 보상 장치는, 온도 변화에 영향을 받지 않고 반사부 사이의 거리를 일정하게 유지시키는 효과가 있다.As described above in detail, the thermal expansion compensation device of the optical system of the present invention has the effect of keeping the distance between the reflecting portions constant without being affected by temperature change.

이러한 열팽창 보상 장치는 온도 변화에 영향을 받지 않으며 일정한 길이를 측정할 수 있는 고정밀도의 계측기기로 사용할 수 있다. This thermal expansion compensation device is not affected by temperature changes and can be used as a high-precision measuring device capable of measuring a constant length.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 국한되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형이 가능하고, 그러한 수정 및 변형된 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but modifications and variations are possible without departing from the gist of the present invention, and such modifications and variations should be regarded as belonging to the following claims.

Claims (15)

제1반사부(42)와 제2반사부(43), 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에 중공부(45)로 구성된 광학계의 열팽창 보상 장치에 있어서,In the thermal expansion compensation device of the optical system composed of the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43, the hollow portion 45 between the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43, 상기 제1반사부(42)는 제1부재(41)의 일단에 고정되고, 제2반사부(43)는 제2부재(44)의 일단에 고정되는 것과 함께 제1부재(41)와 제2부재(44)의 타단은 동일한 고정대(46)에 고착되어, 제1부재(41)의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(44)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비
Figure 112005046130294-pat00015
를
Figure 112005046130294-pat00016
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치.The first reflecting portion 42 is fixed to one end of the first member 41, and the second reflecting portion 43 is fixed to one end of the second member 44. The other end of the second member 44 is fixed to the same holder 46, the length of the first member 41 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion 'α 1 ' and the length of the second member 44 ' L 2 ′, when the thermal expansion coefficient is 'α 2 ', the ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112005046130294-pat00015
To
Figure 112005046130294-pat00016
An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, comprising a reflector. 청구항1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(42)와 제2반사부(43) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 42 and the second reflecting portion 43 are multiplexed. An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, characterized in that for reflecting. 청구항1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1반사부(42)와 제1부재(41)와의 고정 및 제2반사부(43)와 제2부재(44)와의 고정은 접착제로 부착하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The fixing of the first reflecting portion (42) and the first member (41) and the fixing of the second reflecting portion (43) and the second member (44) are attached by an adhesive. 제1반사부(52)와 제2반사부(53), 상기 제1반사부(52)와 제2반사부(53) 사이에 중공부(55)로 구성된 광학계의 열팽창 보상 장치에 있어서,In the thermal expansion compensation device of the optical system composed of a first reflecting portion 52 and the second reflecting portion 53, the hollow portion 55 between the first reflecting portion 52 and the second reflecting portion 53, 상기 제1반사부(52)는 셸형상의 제1부재(51)의 일단에 고정되고, 제2반사부(53)는 제2부재(54)의 일단에 고정되고, 상기 제2부재(54)는 상기 제1부재(51)와 간극(57)을 두고 상기 제1부재(51)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(51)와 제2부재(54)의 타단은 동일한 고정대(56)에 고착되며, 제1부재(51)의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(54)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비
Figure 112005046130294-pat00017
를
Figure 112005046130294-pat00018
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치.The first reflecting portion 52 is fixed to one end of the shell-shaped first member 51, the second reflecting portion 53 is fixed to one end of the second member 54, and the second member 54 ) Is formed inside the first member 51 with a gap 57 and the other end of the first member 51 and the second member 54 is the same fixing 56 ), The length of the first member 51 is referred to as 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion is referred to as 'α 1 ', and the length of the second member 54 is referred to as 'L 2 ' and the coefficient of thermal expansion is referred to as 'α 2 '. The ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112005046130294-pat00017
To
Figure 112005046130294-pat00018
An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, comprising a reflector. 청구항4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 제1반사부(52)와 제2반사부(53)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(52)와 제2반사부(53) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The first reflecting portion 52 and the second reflecting portion 53 are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 52 and the second reflecting portion 53 are multiplexed. An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, characterized in that for reflecting. 청구항4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 셸형태의 제1부재(51)는 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열팽창 보상 장치. The shell-shaped first member 51 is a thermal expansion compensation device, characterized in that made of a cylindrical. 제1반사부(62)와 제2반사부(63), 상기 제1반사부(62)와 제2반사부(63) 사이에 중공부(65)로 구성된 광학계의 열팽창 보상 장치에 있어서,In the thermal expansion compensation device of the optical system composed of the first reflecting portion 62 and the second reflecting portion 63, the hollow portion 65 between the first reflecting portion 62 and the second reflecting portion 63, 상기 제1반사부(62)는 셸형상의 제1부재(61)의 내부 일측에 고정되고, 제2반사부(63)는 제2부재(64)의 일단에 고정되고, 상기 제2부재(64)는 상기 제1부재(61)와 간극(67)을 두고 상기 셸형상 제1부재(61)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(61)와 제2부재(64)의 타단은 동일한 고정대(66)에 고착되며, 고정대와 제1반사부(62)까지의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(64)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비
Figure 112005046130294-pat00019
를
Figure 112005046130294-pat00020
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치.The first reflecting portion 62 is fixed to one inner side of the shell-shaped first member 61, the second reflecting portion 63 is fixed to one end of the second member 64, the second member ( 64 is formed inside the shell-shaped first member 61 with a gap 67 between the first member 61 and the other end of the first member 61 and the second member 64 are the same. It is fixed to the holder 66, the length between the holder and the first reflecting portion 62 is 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion 'α 1 ' and the length of the second member 64 'L 2 ', thermal expansion When the rate is 'α 2 ', the ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112005046130294-pat00019
To
Figure 112005046130294-pat00020
An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, comprising a reflector. 청구항7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 제1반사부(62)와 제2반사부(63)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(62)와 제2반사부(63) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 열팽창 보상 장치. The first reflecting portion 62 and the second reflecting portion 63 are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 62 and the second reflecting portion 63 are multiplexed. Thermal expansion compensation device, characterized in that for reflecting. 청구항7에 있어서,The method according to claim 7, 상기 셸형태의 제1부재(61)는 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열팽창 보상 장치. The shell-shaped first member 61 is a thermal expansion compensation device, characterized in that made of a cylindrical. 제1반사부(72)와 제2반사부(73), 상기 제1반사부(72)와 제2반사부(73) 사이에 중공부(75)로 구성된 광학계의 열팽창 보상 장치에 있어서,In the thermal expansion compensation device of the optical system composed of a first reflecting portion 72 and the second reflecting portion 73, the hollow portion 75 between the first reflecting portion 72 and the second reflecting portion 73, 상기 제1반사부(72)는 셸형상의 제1부재(71) 일단에 고정되고, 제2반사부(73)는 셸형상의 제2부재(74) 일단에 고정되며, 상기 제2부재(74)는 상기 제1부재(71)와 간극(77)을 두고 제1부재(71)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(71)와 제2부재(74)의 타단은 동일한 고정대(76)에 고착되며, 제1부재(71)의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(54)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비
Figure 112005046130294-pat00021
를
Figure 112005046130294-pat00022
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치.The first reflector 72 is fixed to one end of the shell-shaped first member 71, and the second reflector 73 is fixed to one end of the shell-shaped second member 74, and the second member ( 74 is provided inside the first member 71 with a gap 77 and the first member 71, and the other end of the first member 71 and the second member 74 is the same fixture 76 ), The length of the first member 71 is referred to as 'L 1 ', the coefficient of thermal expansion is referred to as 'α 1 ', and the length of the second member 54 is referred to as 'L 2 ' and the coefficient of thermal expansion is referred to as 'α 2 '. The ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112005046130294-pat00021
To
Figure 112005046130294-pat00022
An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, comprising a reflector. 청구항10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 제1반사부(72)와 제2반사부(73)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(72)와 제2반사부(73) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The first reflecting portion 72 and the second reflecting portion 73 are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 72 and the second reflecting portion 73 are multiplexed. An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, characterized in that for reflecting. 청구항10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 제1부재(71)와 상기 제2부재(74)는 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The first member (71) and the second member (74) is a thermal expansion compensation device of the optical system, characterized in that made of a cylindrical. 제1반사부(82)와 제2반사부(83), 상기 제1반사부(82)와 제2반사부(83) 사이에 중공부(85)로 구성된 광학계의 열팽창 보상 장치에 있어서,In the thermal expansion compensation device of the optical system composed of the first reflecting portion 82 and the second reflecting portion 83, the hollow portion 85 between the first reflecting portion 82 and the second reflecting portion 83, 상기 제1반사부(82)는 셸형상의 제1부재(81)의 내부 일측에 고정되고, 제2반사부(83)는 셸형상의 제2부재(84)의 일단에 고정되고, 상기 제2부재(84)는 상기 제1부재(81)와 간극(87)을 두고 상기 셸형상 제1부재(81)의 내부에 구성되는 것과 함께 제1부재(81)와 제2부재(84)의 타단은 동일한 고정대(86)에 고착되며, 고정대와 제1반사부(82)까지의 길이를 'L1', 열팽창률을 'α1 '이라 하고 제2부재(84)의 길이를 'L2', 열팽창률을 'α2'이라고 할 때, 제1반사부의 길이에 대한 제2반사부의 길이 비
Figure 112005046130294-pat00023
를
Figure 112005046130294-pat00024
로 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치.The first reflecting portion 82 is fixed to one inner side of the shell-shaped first member 81, the second reflecting portion 83 is fixed to one end of the shell-shaped second member 84, The second member 84 is formed inside the shell-shaped first member 81 with a gap 87 between the first member 81 and the first member 81 and the second member 84. The other end is fixed to the same holder 86, the length between the holder and the first reflecting portion 82 is' L 1 ', the coefficient of thermal expansion' α 1 'and the length of the second member 84 is' L 2 ', When the thermal expansion coefficient is' α 2 ', the ratio of the length of the second reflecting portion to the length of the first reflecting portion
Figure 112005046130294-pat00023
To
Figure 112005046130294-pat00024
An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, comprising a reflector. 청구항13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 제1반사부(82)와 제2반사부(83)는 서로 대향하고 있으며, 광이 제1반사면으로 입사하여 상기 제1반사부(82)와 제2반사부(83) 사이에서 다중반사하는 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The first reflecting portion 82 and the second reflecting portion 83 are opposed to each other, and light is incident on the first reflecting surface so that the first reflecting portion 82 and the second reflecting portion 83 are multiplexed. An apparatus for compensating for thermal expansion of an optical system, characterized in that for reflecting. 청구항13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 제1부재(81)와 상기 제2부재(83)은 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학계의 열팽창 보상 장치. The first member (81) and the second member (83) is a thermal expansion compensation device of the optical system, characterized in that made of a cylindrical.
KR1020030041817A 2003-06-26 2003-06-26 Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System KR100563236B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030041817A KR100563236B1 (en) 2003-06-26 2003-06-26 Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030041817A KR100563236B1 (en) 2003-06-26 2003-06-26 Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050001586A KR20050001586A (en) 2005-01-07
KR100563236B1 true KR100563236B1 (en) 2006-03-21

Family

ID=37217225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030041817A KR100563236B1 (en) 2003-06-26 2003-06-26 Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100563236B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012001282A1 (en) * 2012-01-25 2013-03-21 Docter Optics Gmbh Device for optically imaging features of hand, has optical imaging system that is mechanically connected with transparent contact window and detector by imaging optics expansion element for imaging contact region on detector

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050001586A (en) 2005-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100285797B1 (en) Compensation plate compensates for changes in optical distance through the transparent member by thermal expansion
US6751373B2 (en) Wavelength division multiplexing with narrow band reflective filters
US6005995A (en) Frequency sorter, and frequency locker for monitoring frequency shift of radiation source
JP3516165B2 (en) Optical device using virtual image phase array to generate chromatic dispersion
US6323987B1 (en) Controlled multi-wavelength etalon
US6169838B1 (en) Athermal waveguide grating based device having a temperature compensator in the slab waveguide region
CN1309827A (en) External cavity laser
JPH0943440A (en) Integrated optical multiplexer/demultiplexer
US20110085240A1 (en) Optical module having three or more optically transparent layers
US6584249B1 (en) Miniature optical dispersion compensator with low insertion loss
US20230010259A1 (en) Wavelength multiplexing/demultiplexing device
US6621632B2 (en) Optical interferometer for demultiplexing an optical signal
KR100563236B1 (en) Compensating System of Thermal Expansion of an Optical System
JP3404031B2 (en) Integrated optical multiplexer / demultiplexer
JP2009109393A (en) Interferometer and wavelength measurement device
US6879749B2 (en) System and method for multiplexing and demultiplexing optical signals using diffraction gratings
JP2004117747A (en) Optical device
JP2002303805A (en) Variable dispersion compensator and optical transmission system
US20050128591A1 (en) Optical component, optical device and optical communications system
US20020154313A1 (en) Optical interferometer for multiplexing optical signals
US6577398B1 (en) Resonant optical cavity
JP4604878B2 (en) Wavelength monitor
KR20070056562A (en) Phase controllable optical delay interferometer
KR100695769B1 (en) Optical multiplexer/demultiplexer
JPH10186167A (en) Optical filter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100225

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee