KR102625046B1

KR102625046B1 - A dual port interferometer

Info

Publication number: KR102625046B1
Application number: KR1020220143253A
Authority: KR
Inventors: 박준규; 이성호; 김창희; 김윤종; 정용호
Original assignee: 한국 천문 연구원
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2024-01-15

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따르면, 입사되는 제1 빔을 두 개의 빔으로 분리하여 두 개의 평행한 광경로를 따라 출력하고, 제1 빔과 다른 방향으로 입사되는 제2 빔을 두 개의 빔으로 분리하여 두 개의 평행한 광경로를 따라 출력하는 제1 광학 유닛 및 제1 광학 유닛으로부터 출력된 빔을 수신하여, 제1 빔에 기초하는 제1 광경로 및 제2 빔에 기초하는 제2 광경로를 형성하는 제2 광학 유닛을 포함하고, 제1 광경로는 제2 광학 유닛에 포함된 제1 세트의 광학 소자를 따라 형성되고, 제2 광경로는 제2 광학 유닛에 포함된 제2 세트의 광학 소자를 따라 형성되고, 제1 세트의 광학 소자와 제2 세트의 광학 소자는 동일하게 구성될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the incident first beam is separated into two beams and output along two parallel optical paths, and the second beam incident in a different direction from the first beam is separated into two beams. receive a first optical unit that outputs along two parallel optical paths and a beam output from the first optical unit, and form a first optical path based on the first beam and a second optical path based on the second beam. a second optical unit forming a second optical unit, wherein the first optical path is formed along a first set of optical elements included in the second optical unit, and the second optical path is formed along a first set of optical elements included in the second optical unit. Formed along the elements, the first set of optical elements and the second set of optical elements may be configured identically.

Description

A DUAL PORT INTERFEROMETER}

본 개시는 듀얼 포트 간섭계에 관한 것이다.This disclosure relates to dual port interferometry.

간섭계란 빛의 간섭 현상을 이용하여 변위를 측정하는 광학계를 뜻한다. 간섭계는 빛의 파장을 기준 단위로 사용하기 때문에 그만큼 정밀하지만, 그만큼 설계하기 복잡하고 외부 환경에 민감하게 반응한다는 단점이 있어 초정밀 측정을 요구하는 특수한 경우에 주로 사용한다.An interferometer is an optical system that measures displacement using the interference phenomenon of light. Interferometers are very precise because they use the wavelength of light as a standard unit, but they have the disadvantage of being complicated to design and sensitive to the external environment, so they are mainly used in special cases that require ultra-precise measurements.

본 개시에서는 상술한 문제를 해결하기 위하여 설계된 듀얼 포트 간섭계가 개시된다.In this disclosure, a dual port interferometer designed to solve the above-mentioned problem is disclosed.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 입사되는 제1 빔을 두 개의 빔으로 분리하여 두 개의 평행한 광경로를 따라 출력하고, 제1 빔과 다른 방향으로 입사되는 제2 빔을 두 개의 빔으로 분리하여 두 개의 평행한 광경로를 따라 출력하는 제1 광학 유닛 및 제1 광학 유닛으로부터 출력된 빔을 수신하여, 제1 빔에 기초하는 제1 광경로 및 제2 빔에 기초하는 제2 광경로를 형성하는 제2 광학 유닛을 포함하고, 제1 광경로는 제2 광학 유닛에 포함된 제1 세트의 광학 소자를 따라 형성되고, 제2 광경로는 제2 광학 유닛에 포함된 제2 세트의 광학 소자를 따라 형성되고, 제1 세트의 광학 소자와 제2 세트의 광학 소자는 동일하게 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the incident first beam is separated into two beams and output along two parallel optical paths, and the second beam incident in a different direction from the first beam is separated into two beams. receive a first optical unit that outputs along two parallel optical paths and a beam output from the first optical unit, and form a first optical path based on the first beam and a second optical path based on the second beam. a second optical unit forming a second optical unit, wherein the first optical path is formed along a first set of optical elements included in the second optical unit, and the second optical path is formed along a first set of optical elements included in the second optical unit. Formed along the elements, the first set of optical elements and the second set of optical elements may be configured identically.

일 실시예에 따르면, 제1 빔과 제2 빔은 하나의 광원을 기초로 생성될 수 있다.According to one embodiment, the first beam and the second beam may be generated based on one light source.

일 실시예에 따르면, 제1 광경로 및 제2 광경로에 의해 각각 제1 간섭계 및 제1 간섭계와 연관된 제2 간섭계가 형성될 수 있다.According to one embodiment, a first interferometer and a second interferometer associated with the first interferometer may be formed by the first optical path and the second optical path, respectively.

일 실시예에 따르면, 제2 광학 유닛은 제3 세트의 광학 소자를 포함하고, 제1 빔을 기초로 제3 세트의 광학 소자에 형성된 광경로의 형상은 제2 빔을 기초로 제3 세트의 광학 소자에 형성된 광경로의 형상과 대칭으로 구성될 수 있다.According to one embodiment, the second optical unit includes a third set of optical elements, and the shape of the optical path formed in the third set of optical elements based on the first beam is the shape of the optical path formed in the third set of optical elements based on the second beam. It may be configured to be symmetrical to the shape of the optical path formed in the optical element.

일 실시예에 따르면, 제3 세트의 광학 소자는 편광 빔 스플리터를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the third set of optical elements may include a polarizing beam splitter.

일 실시예에 따르면, 제1 빔은 제1 광학 유닛의 제1 면을 통해 입사되고, 제2 빔은 제1 광학 유닛의 제2 면을 통해 입사되고, 제1 면과 제2 면은 서로 직교할 수 있다.According to one embodiment, the first beam is incident through a first side of the first optical unit, the second beam is incident through a second side of the first optical unit, and the first side and the second side are orthogonal to each other. can do.

일 실시예에 따르면, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔이 각각 입사하는 제2 광학 유닛의 두 지점은 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔이 각각 입사하는 제2 광학 유닛의 두 지점과 동일하게 구성될 수 있다.According to one embodiment, the two points of the second optical unit where the two beams separated from the first beam are incident are the same as the two points of the second optical unit where the two beams separated from the second beam are incident respectively. It can be configured.

일 실시예에 따르면, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔은 제2 광학 유닛의 하나의 경계면을 통해 나란하게 입사할 수 있다.According to one embodiment, two beams separated from the first beam may incident in parallel through one boundary surface of the second optical unit.

일 실시예에 따르면, 듀얼 포트 간섭계는 제1 광경로를 따라 제2 광학 유닛으로부터 출력된 빔을 수신하는 제1 포토다이오드 및 제2 광경로를 따라 제2 광학 유닛으로부터 출력된 빔을 수신하는 제2 포토 다이오드를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the dual port interferometer includes a first photodiode that receives the beam output from the second optical unit along the first optical path and a second photodiode that receives the beam output from the second optical unit along the second optical path. 2 It may further include photo diodes.

일 실시예에 따르면, 제1 광학 유닛은 편광 빔 스플리터 및 프리즘을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the first optical unit may include a polarizing beam splitter and a prism.

일 실시예에 따르면, 프리즘은 직각 프리즘을 포함하고, 직각 프리즘의 일면은 편광 빔 스플리터의 일면에 접촉할 수 있다.According to one embodiment, the prism includes a right-angled prism, and one surface of the right-angled prism may contact one surface of the polarizing beam splitter.

일 실시예에 따르면, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔에 의하여 제1 광학 유닛에 형성된 제3 광경로와 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔에 의하여 제1 광학 유닛에 형성된 제4 광경로는 동일하게 구성될 수 있다.According to one embodiment, the third optical path formed in the first optical unit by two beams separated from the first beam and the fourth optical path formed in the first optical unit by two beams separated from the second beam are It can be configured the same way.

일 실시예에 따르면, 제2 광학 유닛은 편광 빔 스플리터, 쿼터웨이브 플레이트 및 거울 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the second optical unit may include at least one of a polarizing beam splitter, a quarterwave plate, and a mirror.

일 실시예에 따르면, 제1 광경로를 따라 제2 광학 유닛으로부터 출력된 제3 빔과 제2 광경로를 따라 제2 광학 유닛으로부터 출력된 제4 빔의 위상차는 90도로 구성될 수 있다.According to one embodiment, the phase difference between the third beam output from the second optical unit along the first optical path and the fourth beam output from the second optical unit along the second optical path may be configured to be 90 degrees.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 두 개의 간섭계가 동일한 광학 소자(들)를 공유와 동시에 독립적으로 형성될 수 있고, 이에 따라 간섭계가 적용되는 하드웨어의 사이즈를 대폭 감축할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, two interferometers can be formed independently while sharing the same optical element(s), and thus the size of hardware to which the interferometer is applied can be significantly reduced.

본 개시의 일부 실시예에 따르면, 동일한 광원에서 분리된 두 개의 빔이 임의의 광학 소자에 입사되는 지점을 동일하게 설계함으로써, 종래 입사되는 지점의 차이에서 초래되는 오차율을 낮출 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, by designing the point at which two beams separated from the same light source are incident on an arbitrary optical element to be the same, the error rate resulting from the difference in the conventional incident point can be reduced.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 듀얼 포트 간섭계의 평면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 제1 간섭계가 형성된 듀얼 포트 간섭계의 예시를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 제2 간섭계가 형성된 듀얼 포트 간섭계의 예시를 나타낸다.

1 is a plan view of a dual port interferometer according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 shows an example of a dual port interferometer in which the first interferometer is formed according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 shows an example of a dual port interferometer in which a second interferometer is formed according to an embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, specific details for implementing the present disclosure will be described in detail with reference to the attached drawings. However, in the following description, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if there is a risk of unnecessarily obscuring the gist of the present disclosure.

첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응되는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.In the accompanying drawings, identical or corresponding components are given the same reference numerals. Additionally, in the description of the following embodiments, overlapping descriptions of identical or corresponding components may be omitted. However, even if descriptions of components are omitted, it is not intended that such components are not included in any embodiment.

개시된 실시예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 통상의 기술자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the disclosed embodiments and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the present disclosure is complete, and that the present disclosure does not fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is only provided to inform you.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail. The terms used in this specification are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present disclosure, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the related field, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in this disclosure should be defined based on the meaning of the term and the overall content of this disclosure, rather than simply the name of the term.

본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 복수의 표현은 문맥상 명백하게 복수인 것으로 특정하지 않는 한, 단수의 표현을 포함한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In this specification, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly specifies the singular. Additionally, plural expressions include singular expressions, unless the context clearly specifies plural expressions. When it is said that a part 'includes' a certain element throughout the specification, this does not mean excluding other elements, but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 듀얼 포트 간섭계(100)의 평면도이다. 듀얼 포트 간섭계(100)는 입사되는 두 개의 빔을 기초로 형성된 두 개의 독립적인 간섭계를 지칭할 수 있다. 이 경우, 두 개의 빔은 하나의 광원을 기초로 생성될 수 있다.Figure 1 is a plan view of a dual port interferometer 100 according to an embodiment of the present disclosure. The dual port interferometer 100 may refer to two independent interferometers formed based on two incident beams. In this case, two beams can be generated based on one light source.

듀얼 포트 간섭계(100)는 제1 광학 유닛(110) 및 제2 광학 유닛(120)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 듀얼 포트 간섭계(100)는 제1 광학 유닛(110)을 이용하여 서로 다른 지점(또는, 진행 방향)으로 입사되는 두 개의 빔을 각각 다시 두 개의 빔으로 분리하고, 제2 광학 유닛(120)을 이용하여 분리된 두 개의 빔을 각각 서로 다른 광경로를 따라 진행시키다가 다시 만나 출력되도록 함으로써 독립된 두 개의 간섭계를 형성할 수 있다. 본 개시에서는, 제1 광학 유닛(110)에 서로 다른 지점(또는, 진행 방향)으로 입사되는 두 개의 빔을 각각 제1 빔 및 제2 빔으로 칭한다. The dual port interferometer 100 may include a first optical unit 110 and a second optical unit 120. Specifically, the dual port interferometer 100 uses the first optical unit 110 to separate the two beams incident at different points (or traveling directions) into two beams, and the second optical unit ( Using 120), two independent interferometers can be formed by allowing the two separated beams to proceed along different optical paths and then meet again to be output. In the present disclosure, two beams incident on the first optical unit 110 from different points (or traveling directions) are referred to as a first beam and a second beam, respectively.

제1 광학 유닛(110)은 입사되는 제1 빔을 두 개의 빔으로 분리할 수 있다. 구체적으로, 제1 광학 유닛(110)은 제1 광학 유닛(110)의 경계면을 통해 입사되는 제1 빔을 제1 광학 소자(112)를 통해 두 개의 빔으로 분리할 수 있다. 여기서, 제1 광학 소자(112)는 편광 빔 스플리터(PBS1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔은 편광 빔 스플리터(PBS1)의 내부 경계면에서 반사된 반사광과 편광 빔 스플리터(PBS1)의 내부 경계면을 투과한 투과광을 지칭할 수 있다.The first optical unit 110 may separate the incident first beam into two beams. Specifically, the first optical unit 110 may separate the first beam incident through the boundary surface of the first optical unit 110 into two beams through the first optical element 112. Here, the first optical element 112 may include a polarizing beam splitter (PBS1). Additionally, the two beams separated from the first beam may refer to reflected light reflected from the internal boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS1) and transmitted light that passed through the internal boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS1).

제1 광학 유닛(110)은 제1 빔을 두 개의 빔으로 분리하여 두 개의 평행한 광경로를 따라 출력할 수 있다. 구체적으로, 제1 광학 유닛(110)은 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면에서 반사된 반사광을 출력할 수 있다. 또한, 제1 광학 유닛(110)은 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면을 통과한 투과광을 제2 광학 소자(114)의 경계면에서 반사하여 출력할 수 있다. 여기서, 제2 광학 소자(114)는 (직각) 프리즘(RP1)을 포함할 수 있다. 한편, 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면과 제2 광학 소자(114)의 경계면은 평행하므로, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔 각각의 광경로는 평행하게 구성될 수 있다.The first optical unit 110 may separate the first beam into two beams and output them along two parallel optical paths. Specifically, the first optical unit 110 may output reflected light reflected from the internal boundary surface of the first optical element 112. Additionally, the first optical unit 110 may reflect transmitted light that has passed through the internal boundary surface of the first optical element 112 at the boundary surface of the second optical element 114 and output the transmitted light. Here, the second optical element 114 may include a (right angle) prism RP1. Meanwhile, since the inner boundary surface of the first optical element 112 and the boundary surface of the second optical element 114 are parallel, the optical paths of each of the two beams separated from the first beam may be configured to be parallel.

제1 광학 유닛(110)은 제1 빔과 다른 방향으로 입사되는 제2 빔을 두 개의 빔으로 분리할 수 있다. 구체적으로, 제1 광학 유닛(110)은 제1 광학 유닛(110)의 다른 경계면을 통해 입사되는 제2 빔을 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면에서 두 개의 빔으로 분리할 수 있다. 마찬가지로, 제1 광학 소자(112)는 편광 빔 스플리터(PBS1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔은 편광 빔 스플리터(PBS1)의 내부 경계면에서 반사된 반사광과 편광 빔 스플리터(PBS1)의 내부 경계면을 투과한 투과광을 지칭할 수 있다.The first optical unit 110 may separate the second beam incident in a different direction from the first beam into two beams. Specifically, the first optical unit 110 may separate the second beam incident through another boundary surface of the first optical unit 110 into two beams at the internal boundary surface of the first optical element 112. Likewise, the first optical element 112 may include a polarizing beam splitter (PBS1). Additionally, the two beams separated from the first beam may refer to reflected light reflected from the internal boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS1) and transmitted light that passed through the internal boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS1).

제1 광학 유닛(110)은 제2 빔을 두 개의 빔으로 분리하여 두 개의 평행한 광경로를 따라 출력할 수 있다. 구체적으로, 제1 광학 유닛(110)은 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면에서 반사된 반사광을 출력할 수 있다. 또한, 제1 광학 유닛(110)은 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면을 통과한 투과광을 제2 광학 소자(114)의 경계면에 반사하여 출력할 수 있다. 여기서, 제2 광학 소자(114)는 (직각) 프리즘을 포함할 수 있다. 한편, 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면과 제2 광학 소자(114)의 경계면은 평행하므로, 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔 각각의 광경로는 평행하게 구성될 수 있다.The first optical unit 110 may separate the second beam into two beams and output them along two parallel optical paths. Specifically, the first optical unit 110 may output reflected light reflected from the internal boundary surface of the first optical element 112. Additionally, the first optical unit 110 may reflect the transmitted light passing through the internal boundary surface of the first optical element 112 on the boundary surface of the second optical element 114 and output the transmitted light. Here, the second optical element 114 may include a (right angle) prism. Meanwhile, since the inner boundary surface of the first optical element 112 and the boundary surface of the second optical element 114 are parallel, the optical paths of each of the two beams separated from the second beam may be configured to be parallel.

제2 광학 유닛(120)은 두 개의 평행한 광경로를 따라 입사되는 두 개의 빔을 수신할 수 있다. 구체적으로, 제2 광학 유닛(120)은 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔을 수신할 수 있다. 또한, 제2 광학 유닛(120)은 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔을 수신할 수 있다. 이를 위해, 제2 광학 유닛(120)은 제1 광학 유닛(110)으로부터 출력된 빔이 진행하는 경로 상에 배치될 수 있다. 특히, 입사되는 두 개의 빔을 각각 다시 두 개의 빔으로 분리하기 위한 제2 광학 유닛(120)의 제3 광학 소자(132)가 제1 광학 유닛(110)으로부터 출력된 빔이 진행하는 경로 상에 배치될 수 있다. 한편, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔이 각각 진행하는 두 개의 평행한 광경로와 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔이 각각 진행하는 두 개의 평행한 광경로는 동일할 수 있다. 또한, 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔이 입사하는 제2 광학 유닛(120)의 두 지점은 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔이 입사하는 제2 광학 유닛(120)의 두 지점과 동일할 수 있다. The second optical unit 120 may receive two beams incident along two parallel optical paths. Specifically, the second optical unit 120 may receive two beams separated from the first beam. Additionally, the second optical unit 120 may receive two beams separated from the second beam. To this end, the second optical unit 120 may be placed on the path along which the beam output from the first optical unit 110 travels. In particular, the third optical element 132 of the second optical unit 120, which separates the two incident beams into two beams, is located on the path along which the beam output from the first optical unit 110 travels. can be placed. Meanwhile, the two parallel optical paths along which the two beams separated from the first beam respectively travel and the two parallel optical paths through which the two beams separated from the second beam respectively travel may be the same. In addition, the two points of the second optical unit 120 where the two beams separated from the first beam are incident may be the same as the two points of the second optical unit 120 where the two beams separated from the second beam are incident. You can.

제2 광학 유닛(120)은 제1 빔으로부터 분리된 두 개의 빔을 수신하여, 제1 광경로를 형성할 수 있다. 즉, 제2 광학 유닛(120) 상에 두 개의 평행한 광경로를 따라 입사되는 두 개의 빔에 의해 제1 광경로가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 광경로는 하나의 빔에 의해 형성된 광경로와 다른 하나의 빔에 의해 형성된 다른 광경로를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 광경로는 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면에서 반사되어 제1 빔으로부터 분리된 빔(이하, ‘빔 A’라 한다)이 형성하는 광경로를 포함할 수 있다. 또한, 제1 광경로는 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면을 투과하여 제1 빔으로부터 분리된 후, 다시 제2 광학 소자(114)의 경계면에서 반사된 빔(이하, ‘빔 B’라 한다)이 형성하는 광경로를 포함할 수 있다.The second optical unit 120 may receive two beams separated from the first beam to form a first optical path. That is, the first optical path may be formed by two beams incident on the second optical unit 120 along two parallel optical paths. In this case, the first optical path may include an optical path formed by one beam and another optical path formed by another beam. Specifically, the first optical path may include an optical path formed by a beam (hereinafter referred to as ‘beam A’) that is reflected from the internal boundary surface of the first optical element 112 and separated from the first beam. In addition, the first optical path passes through the inner boundary surface of the first optical element 112, is separated from the first beam, and then reflects again at the boundary surface of the second optical element 114 (hereinafter referred to as 'beam B'). ) may include an optical path formed by

제1 광경로에 의해 하나의 간섭계(이하, ‘제1 간섭계’라 한다)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 광학 유닛(120)에서 빔 A와 빔 B는 서로 다른 광경로를 따라 진행한 후, 어느 하나의 지점에서 결합되어 동일한 광경로를 따라 출력될 수 있다. 이에 따라, 빔 A에 의해 형성된 광경로와 빔 B에 의해 형성된 광경로에 의해 제1 간섭계가 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 광학 유닛(120)은 입사되는 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 제1 세트의 광학 소자(130) 및/또는 입사되는 두 개의 빔을 하나의 빔으로 결합하는 제2 세트의 광학 소자(140)를 포함할 수 있다.One interferometer (hereinafter referred to as ‘first interferometer’) can be formed by the first optical path. Specifically, in the second optical unit 120, beam A and beam B may travel along different optical paths and then be combined at one point and output along the same optical path. Accordingly, a first interferometer may be formed by the optical path formed by beam A and the optical path formed by beam B. To this end, the second optical unit 120 includes a first set of optical elements 130 that separate the incident beam into two beams and/or a second set of optical elements that combine the two incident beams into one beam. It may include an element 140.

제1 세트의 광학 소자(130)는 편광 빔 스플리터(PBS2), 두 개의 쿼터웨이브 플레이트(QWP1, QWP2) 및 두 개의 거울(M1, M2)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 광학 소자(132)는 편광 빔 스플리터(PBS2)를 지칭할 수 있다. 한편, 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제1 경계면으로부터 일정 거리만큼 이격된 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)가 제1 경계면과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제1 경계면으로부터 일정 거리만큼 이격된 제1 거울(M1)이 제1 경계면과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 이 때, 편광 빔 스플리터(PBS2)와 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1) 사이의 거리는 편광 빔 스플리터(PBS2)와 제1 거울(M1) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 또한, 편광 빔 스플리터(PBS2)와 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1) 사이의 거리는 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)와 제1 거울(M1) 사이의 거리보다 작을 수 있다. The first set of optical elements 130 may include a polarizing beam splitter (PBS2), two quarterwave plates (QWP1, QWP2), and two mirrors (M1, M2). Here, the third optical element 132 may refer to a polarizing beam splitter (PBS2). Meanwhile, the first quarter wave plate QWP1 spaced a certain distance away from the first boundary surface of the polarizing beam splitter PBS2 may be arranged in a direction parallel to the first boundary surface. Additionally, the first mirror M1 spaced a certain distance away from the first boundary surface of the polarizing beam splitter PBS2 may be arranged in a direction parallel to the first boundary surface. At this time, the distance between the polarizing beam splitter (PBS2) and the first quarter wave plate (QWP1) may be smaller than the distance between the polarizing beam splitter (PBS2) and the first mirror (M1). Additionally, the distance between the polarizing beam splitter (PBS2) and the first quarter wave plate (QWP1) may be smaller than the distance between the first quarter wave plate (QWP1) and the first mirror (M1).

위와 유사하게, 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제1 경계면과 수직인 제2 경계면으로부터 일정한 거리만큼 이격된 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)가 제2 경계면과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 편광 빔 스플리터(PBS2)의 제2 경계면으로부터 일정한 거리만큼 이격된 제2 거울(M2) 이 제2 경계면과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 마찬가지로, 편광 빔 스플리터(PBS2)와 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2) 사이의 거리는 편광 빔 스플리터(PBS2)와 제2 거울(M2) 사이의 거리보다 작을 수 있다. 또한, 편광 빔 스플리터(PBS2)와 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2) 사이의 거리는 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)와 제2 거울(M2) 사이의 거리보다 작을 수 있다.Similar to the above, the second quarter wave plate (QWP2) spaced a certain distance away from the second boundary surface perpendicular to the first boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) may be arranged in a direction parallel to the second boundary surface. Additionally, the second mirror M2 spaced a certain distance away from the second boundary surface of the polarizing beam splitter PBS2 may be arranged in a direction parallel to the second boundary surface. Likewise, the distance between the polarizing beam splitter (PBS2) and the second quarter wave plate (QWP2) may be smaller than the distance between the polarizing beam splitter (PBS2) and the second mirror (M2). Additionally, the distance between the polarizing beam splitter (PBS2) and the second quarter wave plate (QWP2) may be smaller than the distance between the second quarter wave plate (QWP2) and the second mirror (M2).

이에 따라, 제1 세트의 광학 소자(130)에 입사된 빔 A는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면에서 반사된 후, 다시 제1 거울(M1)에서 반사되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다. 또한, 제1 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 B는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면을 통과한 후, 다시 제2 거울(M2) 및 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면에서 차례로 반사되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다.Accordingly, the beam A incident on the first set of optical elements 130 is reflected at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and then is reflected again on the first mirror (M1) to form the second set of optical elements 140. ) can be employed. In addition, the beam B incident on the first set of optical elements 140 passes through the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and then sequentially passes through the second mirror (M2) and the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2). It may be reflected and incident on the second set of optical elements 140.

제2 세트의 광학 소자(140)는 편광 빔 스플리터(PBS2) 및 (직각) 프리즘(RP2)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 A는 프리즘(RP2)의 경계면에서 반사된 후, 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면을 통과할 수 있다. 또한, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 B는 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 반사될 수 있다. 즉, 빔 A와 빔 B는 제2 세트의 광학 소자(140)에 포함된 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 다시 결합될 수 있다. 결론적으로, 하나의 광원(여기서, 제1 빔)으로부터 생성된 빔 A와 빔 B는 제2 광학 유닛(120)에 입사하여 서로 다른 광경로를 따라 진행한 후, 다시 서로 결합되어 제2 광학 유닛(120)으로부터 출력됨으로써 제1 간섭계를 형성할 수 있다.The second set of optical elements 140 may include a polarizing beam splitter (PBS2) and a (right-angle) prism (RP2). Accordingly, the beam A incident on the second set of optical elements 140 may be reflected at the boundary surface of the prism RP2 and then pass through the internal boundary surface of the polarizing beam splitter PBS3. Additionally, beam B incident on the second set of optical elements 140 may be reflected at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS3). That is, beam A and beam B may be combined again at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS3) included in the second set of optical elements 140. In conclusion, beam A and beam B generated from one light source (here, the first beam) enter the second optical unit 120 and proceed along different optical paths, and then are combined with each other again to form the second optical unit. The first interferometer can be formed by being output from (120).

위와 마찬가지로, 제2 광학 유닛(120)은 제2 빔으로부터 분리된 두 개의 빔을 수신하여, 제2 광경로를 형성할 수 있다. 즉, 제2 광학 유닛(120) 상에 두 개의 평행한 광경로를 따라 입사되는 두 개의 빔에 의해 제2 광경로가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 광경로는 하나의 빔에 의해 형성된 광경로와 다른 하나의 빔에 의해 형성된 다른 광경로를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 광경로는 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면을 투과하여 제2 빔으로부터 분리된 빔(이하, ‘빔 C’라 한다)이 형성하는 광경로를 포함할 수 있다. 또한, 제2 광경로는 제1 광학 소자(112)의 내부 경계면에서 반사되어 제2 빔으로부터 분리된 후, 다시 제2 광학 소자(114)의 경계면에서 반사된 빔(이하, ‘빔 D’라 한다)이 형성하는 광경로를 포함할 수 있다.As above, the second optical unit 120 may receive two beams separated from the second beam to form a second optical path. That is, a second optical path may be formed by two beams incident on the second optical unit 120 along two parallel optical paths. In this case, the second optical path may include an optical path formed by one beam and another optical path formed by the other beam. Specifically, the second optical path may include an optical path formed by a beam (hereinafter referred to as ‘beam C’) that passes through the internal boundary surface of the first optical element 112 and is separated from the second beam. In addition, the second optical path is a beam that is reflected from the inner boundary surface of the first optical element 112, separated from the second beam, and then reflected again from the boundary surface of the second optical element 114 (hereinafter referred to as 'beam D'). ) may include an optical path formed by

제2 광경로에 의해 다른 하나의 간섭계(이하, ‘제2 간섭계’라 한다)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 광학 유닛(120)에서 빔 C와 빔 D는 서로 다른 광경로를 따라 진행한 후, 어느 하나의 지점에서 만나 지점에서 결합되어 동일한 광경로를 따라 출력될 수 있다. 이에 따라, 빔 C에 의해 형성된 광경로와 빔 D에 의해 형성된 광경로에 의해 제2 간섭계가 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 광학 유닛(120)은 입사되는 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 제1 세트의 광학 소자(130) 및/또는 입사되는 두 개의 빔을 하나의 빔으로 결합하는 제2 세트의 광학 소자(140)를 포함할 수 있다.Another interferometer (hereinafter referred to as ‘second interferometer’) can be formed by the second optical path. Specifically, in the second optical unit 120, beam C and beam D may travel along different optical paths, meet at a certain point, be combined at that point, and be output along the same optical path. Accordingly, a second interferometer can be formed by the optical path formed by beam C and the optical path formed by beam D. To this end, the second optical unit 120 includes a first set of optical elements 130 that separate the incident beam into two beams and/or a second set of optical elements that combine the two incident beams into one beam. It may include an element 140.

제1 세트의 광학 소자(130)에 입사된 빔 C는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면을 투과한 후, 다시 제2 거울(M2) 및 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면에서 차례로 반사되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다. 또한, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 D는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면에서 반사된 후, 다시 제1 거울(M1)에서 반사되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다. 이후, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 C는 프리즘(RP2)의 경계면과 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 차례로 반사될 수 있다. 또한, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 D는 프리즘(RP2)의 경계면을 통과하면서 빔 C에 다시 결합될 수 있다. 결론적으로, 하나의 광원(여기서, 제2 빔)으로부터 생성된 빔 C와 빔 D는 제2 광학 유닛(120)에 입사하여 서로 다른 광경로를 따라 진행한 후, 다시 서로 결합되어 제2 광학 유닛(120)으로부터 출력됨으로써 제2 간섭계를 형성할 수 있다.The beam C incident on the first set of optical elements 130 passes through the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and then is sequentially reflected from the second mirror (M2) and the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2). may be incident on the second set of optical elements 140. In addition, the beam D incident on the second set of optical elements 140 is reflected at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and then is reflected again on the first mirror (M1) to form the second set of optical elements 140. can be hired. Thereafter, the beam C incident on the second set of optical elements 140 may be sequentially reflected at the boundary surface of the prism RP2 and the internal boundary surface of the polarizing beam splitter PBS3. Additionally, beam D incident on the second set of optical elements 140 may be re-coupled with beam C while passing through the boundary surface of the prism RP2. In conclusion, beam C and beam D generated from one light source (here, the second beam) are incident on the second optical unit 120 and proceed along different optical paths, and then are combined with each other again to form the second optical unit. A second interferometer can be formed by being output from (120).

한편, 상술한 바에 따르면 제1 빔에 기초하는 제1 간섭계와 제2 빔에 기초하는 제2 간섭계는 모두 제1 광학 유닛(110) 및/또는 제2 광학 유닛(120)을 따라 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 간섭계와 제2 간섭계는 모두 제1 광학 소자(112) 및 제2 광학 소자(114)를 따라 형성될 수 있다. 또한, 제1 간섭계와 제2 간섭계는 모두 제1 세트의 광학 소자(130)를 따라 형성될 수 있다. 또한, 제1 간섭계와 제2 간섭계는 모두 제2 세트의 광학 소자(140)를 따라 형성될 수 있다. 특히, 제2 세트의 광학 소자(140)에 각각 형성된 제1 간섭계의 적어도 일부(또는, 광경로)와 제2 간섭계의 적어도 일부의 형상은 서로 대칭으로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 제1 간섭계와 제2 간섭계는 동일한 광학 소자(들)를 공유와 동시에 독립적으로 형성될 수 있고, 이에 따라 듀얼 포트 간섭계(100)를 포함하는 하드웨어의 사이즈를 대폭 감축할 수 있다.Meanwhile, according to the above description, both the first interferometer based on the first beam and the second interferometer based on the second beam may be formed along the first optical unit 110 and/or the second optical unit 120. . More specifically, both the first interferometer and the second interferometer may be formed along the first optical element 112 and the second optical element 114. Additionally, both the first interferometer and the second interferometer may be formed along the first set of optical elements 130. Additionally, both the first interferometer and the second interferometer may be formed along the second set of optical elements 140. In particular, the shapes of at least a portion (or optical path) of the first interferometer and at least a portion of the second interferometer formed in each of the second set of optical elements 140 may be symmetrical to each other. With this configuration, the first interferometer and the second interferometer can be formed independently while sharing the same optical element(s), and thus the size of the hardware including the dual port interferometer 100 can be significantly reduced. .

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 제1 간섭계가 형성된 듀얼 포트 간섭계(100)의 예시를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 제1 광학 유닛(110)에 입사된 제1 빔은 서로 다른 방향으로 진동하는 두 개의 빔(빔 A 및 빔 B)으로 분리되어 각각 두 개의 평행한 경로를 따라 제2 광학 유닛(120)에 입사될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 유닛(110)에 입사된 제1 빔은 S편광의 빔 A과 P편광의 빔 B로 분리되어 각각 두 개의 평행한 경로를 따라 제2 광학 유닛(120)에 입사될 수 있다.Figure 2 shows an example of a dual port interferometer 100 in which a first interferometer is formed according to an embodiment of the present disclosure. As shown, the first beam incident on the first optical unit 110 is separated into two beams (beam A and beam B) that vibrate in different directions, and are separated into two beams (beam A and beam B), respectively, along two parallel paths to the second optical unit. You can join the company at (120). For example, the first beam incident on the first optical unit 110 is separated into beam A of S-polarized light and beam B of P-polarized light and is incident on the second optical unit 120 along two parallel paths, respectively. You can.

빔 A와 빔 B는 제1 세트의 광학 소자(130)에서 각각 서로 다른 광경로를 따라 진행할 수 있다. 구체적으로, 제1 세트의 광학 소자(130)에 입사된 S편광의 빔 A는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면에서 반사된 후, 제1 쿼터웨이브 플레이트를 통과할 수 있다. 그리고 나서, 제1 거울(M1)에 대하여 반사되어 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)를 다시 한번 통과할 수 있다. 이와 같이, S편광의 빔 A는 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)를 2회 왕복으로 통과함에 따라 P편광의 빔 A로 변경되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다. 이와 유사하게, 제1 세트의 광학 소자(130)에 입사된 P편광의 빔 B는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면과 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)를 차례대로 통과할 수 있다. 그리고 나서, 제2 거울에 대하여 반사되어 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)를 다시 한번 통과할 수 있다. 이와 같이, P편광의 빔 B는 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)를 2회 왕복으로 통과함에 따라 S편광의 빔 B로 변경되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다.Beam A and beam B may each proceed along different optical paths in the first set of optical elements 130. Specifically, the S-polarized beam A incident on the first set of optical elements 130 may be reflected at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and then pass through the first quarterwave plate. Then, it may be reflected against the first mirror (M1) and pass through the first quarter wave plate (QWP1) once again. In this way, the S-polarized beam A may be changed into the P-polarized beam A as it passes through the first quarter wave plate QWP1 in two round trips and may be incident on the second set of optical elements 140. Similarly, the P-polarized beam B incident on the first set of optical elements 130 may sequentially pass through the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and the second quarterwave plate (QWP2). Then, it can be reflected against the second mirror and pass through the second quarter wave plate (QWP2) once again. In this way, the P-polarized beam B may be changed to the S-polarized beam B as it passes through the second quarter wave plate QWP2 in two round trips and may be incident on the second set of optical elements 140.

제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 A 및 빔 B는 다시 하나의 지점에서 합쳐져 동일한 경로를 따라 제2 세트의 광학 소자(140)(또는, 제2 광학 유닛(120))로부터 출력될 수 있다. 구체적으로, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 P편광의 빔 A는 프리즘(RP2)의 경계면에서 반사된 후, 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면을 통과할 수 있다. 또한, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 S편광의 빔 B는 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 반사될 수 있다. 즉, P편광의 빔 A와 S편광의 빔 B는 제2 세트의 광학 소자(140)에 포함된 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 만나 동일한 경로를 따라 진행하다가 제1 편광판(POL1)을 통과하여 제1 포토 다이오드(210)에 전달될 수 있다. Beam A and beam B incident on the second set of optical elements 140 are combined again at one point and output from the second set of optical elements 140 (or the second optical unit 120) along the same path. It can be. Specifically, the P-polarized beam A incident on the second set of optical elements 140 may be reflected at the boundary surface of the prism RP2 and then pass through the internal boundary surface of the polarizing beam splitter PBS3. Additionally, the S-polarized beam B incident on the second set of optical elements 140 may be reflected at the inner boundary of the polarizing beam splitter (PBS3). That is, the P-polarized beam A and the S-polarized beam B meet at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS3) included in the second set of optical elements 140 and proceed along the same path and pass through the first polarizer (POL1). It may pass through and be transmitted to the first photo diode 210.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 제2 간섭계가 형성된 듀얼 포트 간섭계(100)의 예시를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 제1 광학 유닛(110)에 입사된 제2 빔은 서로 다른 방향으로 진동하는 두 개의 빔(빔 C 및 빔 D)으로 분리되어 각각 두 개의 평행한 경로를 따라 제2 광학 유닛(120)에 입사될 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 유닛(110)에 입사된 제2 빔은 진행 방향과 수직인 방향으로 진동하는 S편광의 빔 C와 P편광의 빔 D로 분리되어 각각 두 개의 평행한 경로를 따라 제2 광학 유닛(120)에 입사될 수 있다.Figure 3 shows an example of a dual port interferometer 100 in which a second interferometer is formed according to an embodiment of the present disclosure. As shown, the second beam incident on the first optical unit 110 is separated into two beams (beam C and beam D) vibrating in different directions, and each follows two parallel paths to the second optical unit. You can join the company at (120). For example, the second beam incident on the first optical unit 110 is divided into a beam C of S-polarized light and a beam D of P-polarized light that vibrate in a direction perpendicular to the direction of travel, respectively, along two parallel paths. 2 may be incident on the optical unit 120.

빔 C와 빔 D는 제1 세트의 광학 소자(130)에서 각각 서로 다른 광경로를 따라 진행할 수 있다. 구체적으로, 제1 세트의 광학 소자(130)에 입사된 P편광의 빔 C는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면과 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)를 차례대로 통과할 수 있다. 그리고 나서, 제2 거울(M2)에 대하여 반사되어 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)를 다시 한번 통과할 수 있다. 이와 같이, P편광의 빔 C는 제2 쿼터웨이브 플레이트(QWP2)를 2회 왕복으로 통과함에 따라 S편광의 빔 C로 변경되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다. 이와 유사하게, 제1 세트의 광학 소자(130)에 입사된 S편광의 빔 D는 편광 빔 스플리터(PBS2)의 내부 경계면에서 반사되어 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)를 통과할 수 있다. 그리고 나서, 제1 거울(M1)에 대하여 반사되어 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)를 다시 한번 통과할 수 있다. 이와 같이, S편광의 빔 D는 제1 쿼터웨이브 플레이트(QWP1)를 2회 왕복으로 통과함에 따라 P편광의 빔 B로 변경되어 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사될 수 있다.Beam C and beam D may each proceed along different optical paths in the first set of optical elements 130. Specifically, the P-polarized beam C incident on the first set of optical elements 130 may sequentially pass through the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and the second quarterwave plate (QWP2). Then, it may be reflected against the second mirror (M2) and pass through the second quarter wave plate (QWP2) once again. In this way, the P-polarized beam C may be changed to the S-polarized beam C as it passes through the second quarter wave plate QWP2 in two round trips and may be incident on the second set of optical elements 140. Similarly, the S-polarized beam D incident on the first set of optical elements 130 may be reflected at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS2) and pass through the first quarterwave plate (QWP1). Then, it may be reflected against the first mirror (M1) and pass through the first quarter wave plate (QWP1) once again. In this way, the S-polarized beam D may be changed into the P-polarized beam B as it passes through the first quarter wave plate QWP1 in two round trips and may be incident on the second set of optical elements 140.

제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 빔 C 및 빔 D는 다시 하나의 지점에서 합쳐져 동일한 경로를 따라 제2 세트의 광학 소자(140)(또는, 제2 광학 유닛(120))로부터 출력될 수 있다. 구체적으로, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 S편광의 빔 C는 프리즘(RP2)의 경계면과 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 차례대로 반사될 수 있다. 또한, 제2 세트의 광학 소자(140)에 입사된 P편광의 빔 D는 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면을 통과할 수 있다. 즉, S편광의 빔 C와 P편광의 빔 D는 제2 세트의 광학 소자(140)에 포함된 편광 빔 스플리터(PBS3)의 내부 경계면에서 만나 동일한 경로를 따라 진행하다가 제2 편광판(POL2)을 통과하여 제2 포토 다이오드(310)에 전달될 수 있다.Beam C and beam D incident on the second set of optical elements 140 are combined again at one point and output from the second set of optical elements 140 (or second optical unit 120) along the same path. It can be. Specifically, the S-polarized beam C incident on the second set of optical elements 140 may be sequentially reflected at the boundary surface of the prism RP2 and the internal boundary surface of the polarizing beam splitter PBS3. Additionally, the beam D of P polarization incident on the second set of optical elements 140 may pass through the inner boundary surface of the polarization beam splitter (PBS3). That is, the S-polarized beam C and the P-polarized beam D meet at the inner boundary surface of the polarizing beam splitter (PBS3) included in the second set of optical elements 140 and proceed along the same path through the second polarizer (POL2). It may pass through and be transmitted to the second photo diode 310.

한편, 듀얼 포트 간섭계(100)가 도 2의 제1 포토 다이오드(210) 및 도 3의 제2 포토 다이오드(310)를 모두 포함하는 경우, 제1 포토 다이오드(210)에 의해 관측된 빔의 위상과 제2 포토 다이오드(310)에 의해 관측된 빔의 위상 차이는 90도일 수 있다. 따라서, 제1 광학 유닛(110) 및 제2 광학 유닛(120) 사이를 지나가는 두 개의 빔 중 하나의 빔(여기서, 빔 A 또는 빔 C)이 지나가는 경로 상에 복굴절 물질이 배치되면, 제1 포토 다이오드(210) 및 제2 포토 다이오드(310)로부터 획득한 신호를 이용하여 Quadrature detection을 수행하여 복굴절률을 측정할 수 있다.Meanwhile, when the dual port interferometer 100 includes both the first photo diode 210 of FIG. 2 and the second photo diode 310 of FIG. 3, the phase of the beam observed by the first photo diode 210 The phase difference between the beams observed by the and second photodiodes 310 may be 90 degrees. Therefore, when a birefringent material is disposed on the path through which one of the two beams (here, beam A or beam C) passing between the first optical unit 110 and the second optical unit 120 passes, the first photo The birefringence can be measured by performing quadrature detection using signals obtained from the diode 210 and the second photo diode 310.

본 개시의 앞선 설명은 통상의 기술자들이 본 개시를 행하거나 이용하는 것을 가능하게 하기 위해 제공된다. 본 개시의 다양한 수정예들이 통상의 기술자들에게 쉽게 자명할 것이고, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 취지 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 개시는 본원에 설명된 예들에 제한되도록 의도된 것이 아니고, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위가 부여되도록 의도된다.The preceding description of the disclosure is provided to enable any person skilled in the art to make or use the disclosure. Various modifications of the present disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to the various modifications without departing from the spirit or scope of the present disclosure. Accordingly, this disclosure is not intended to be limited to the examples shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 명세서에서는 본 개시가 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 본 개시의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에서 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.Although the present disclosure has been described in relation to some embodiments in the specification, it should be noted that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present disclosure as can be understood by those skilled in the art. something to do. Additionally, such modifications and changes should be considered to fall within the scope of the claims appended hereto.

100: 듀얼 포트 간섭계
110: 제1 광학 유닛
112: 제1 광학 소자
114: 제2 광학 소자
120: 제2 광학 유닛
130: 제1 세트의 광학 소자
132: 제3 광학 소자
140: 제2 세트의 광학 소자
210: 제1 포토 다이오드
310: 제2 포토 다이오드
100: Dual port interferometer
110: first optical unit
112: first optical element
114: second optical element
120: second optical unit
130: first set of optical elements
132: Third optical element
140: second set of optical elements
210: first photodiode
310: second photo diode

Claims

The incident first beam is separated into two beams and output along two parallel optical paths, and the second beam incident in a different direction from the first beam is separated into two beams and output along the two parallel optical paths. a first optical unit that outputs output along; and
A second optical unit that receives the beam output from the first optical unit and forms a first optical path based on the first beam and a second optical path based on the second beam.
Including,
A dual port interferometer, wherein the first interferometer formed by the first optical path and the second interferometer formed by the second optical path are formed along a set of optical elements included in the second optical unit.

According to paragraph 1,
The first beam and the second beam are generated based on one light source, a dual port interferometer.

delete

According to paragraph 1,
A dual port interferometer, wherein at least a portion of the first interferometer and at least a portion of the second interferometer, each formed by the set of optical elements, are configured to be symmetrical to each other.

According to paragraph 4,
A dual port interferometer, wherein the set of optical elements includes a polarizing beam splitter.

According to paragraph 1,
The first beam is incident through a first side of the first optical unit, and the second beam is incident through a second side of the first optical unit,
A dual port interferometer, wherein the first surface and the second surface are orthogonal to each other.

According to paragraph 1,
The two points of the second optical unit where the two beams separated from the first beam are incident are the same as the two points of the second optical unit where the two beams separated from the second beam are incident, respectively, dual port interferometer.

According to paragraph 1,
A dual port interferometer, wherein two beams separated from the first beam are incident in parallel through one boundary surface of the second optical unit.

According to paragraph 1,
a first photodiode that receives the beam output from the second optical unit along the first optical path; and
A second photo diode that receives the beam output from the second optical unit along the second optical path.
Further comprising a dual port interferometer.

According to paragraph 1,
A dual port interferometer, wherein the first optical unit includes a polarizing beam splitter and a prism.

According to clause 10,
The prism includes a right angle prism,
A dual port interferometer, wherein one surface of the right-angled prism contacts one surface of the polarizing beam splitter.

According to paragraph 1,
A third optical path formed in the first optical unit by two beams separated from the first beam and a fourth optical path formed in the first optical unit by two beams separated from the second beam are the same, Dual port interferometer.

According to paragraph 1,
A dual port interferometer, wherein the second optical unit includes at least one of a polarizing beam splitter, a quarterwave plate, and a mirror.

According to paragraph 1,
A phase difference between a third beam output from the second optical unit along the first optical path and a fourth beam output from the second optical unit along the second optical path is 90 degrees.