JP2691781B2 - ビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計 - Google Patents
ビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計Info
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- JP2691781B2 JP2691781B2 JP1269083A JP26908389A JP2691781B2 JP 2691781 B2 JP2691781 B2 JP 2691781B2 JP 1269083 A JP1269083 A JP 1269083A JP 26908389 A JP26908389 A JP 26908389A JP 2691781 B2 JP2691781 B2 JP 2691781B2
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被測定物の変位及び速度を計測するビー
ム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計に関する。
ム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計に関する。
従来の技術による被測定物の変位及び速度を計測する
ビーム分岐光学計を用いたレーザドップラ振動計は、第
３図に示すような光学系基本構成のものである。即ち、
受光ファイバで接続された垂直振動計測用プローブＡと
信号処理部Ｂとから構成され、垂直振動計測用プローブ
Ａにおいては、レーザドライバ81と半導体レーザ82とか
らなるレーザ光源、コリメートレンズ83、第１ビームス
プリッタ84、偏光ビームスプリッタ85、凹レンズ86、λ
/4板87及びカメラレンズ88が直線的に並ぶ光学系、第１
ビームスプリッタ84から分岐し、第２ビームスプリッタ
89に到る光路中の音響光学変調器90、偏光ビームスプリ
ッタ85から分岐した光線を第２ビームスプリッタ89に指
向させるミラー91、並びに第２ビームスプリッタ89先端
のフォーカスレンズ92が設けられている。
ビーム分岐光学計を用いたレーザドップラ振動計は、第
３図に示すような光学系基本構成のものである。即ち、
受光ファイバで接続された垂直振動計測用プローブＡと
信号処理部Ｂとから構成され、垂直振動計測用プローブ
Ａにおいては、レーザドライバ81と半導体レーザ82とか
らなるレーザ光源、コリメートレンズ83、第１ビームス
プリッタ84、偏光ビームスプリッタ85、凹レンズ86、λ
/4板87及びカメラレンズ88が直線的に並ぶ光学系、第１
ビームスプリッタ84から分岐し、第２ビームスプリッタ
89に到る光路中の音響光学変調器90、偏光ビームスプリ
ッタ85から分岐した光線を第２ビームスプリッタ89に指
向させるミラー91、並びに第２ビームスプリッタ89先端
のフォーカスレンズ92が設けられている。
信号処理部Ｂには、光検出器93及びそれに接続された
プリアンプ94等と共に音響光学変調器90に入力するドラ
イバ95が設けられている。
プリアンプ94等と共に音響光学変調器90に入力するドラ
イバ95が設けられている。
そうして、垂直振動計測用プローブＡのフォーカスレ
ンズ92と信号処理部Ｂの光検出器93とは受光ファイバ96
により接続されている。
ンズ92と信号処理部Ｂの光検出器93とは受光ファイバ96
により接続されている。
上記のレーザドップラ振動計において、半導体レーザ
82からの出射光は、コリメートレンズ83によってコリメ
ートされ、第１ビームスプリッタ84によって透過光と反
射光とに分岐される。
82からの出射光は、コリメートレンズ83によってコリメ
ートされ、第１ビームスプリッタ84によって透過光と反
射光とに分岐される。
透過光は、偏光ビームスプリッタ85、凹レンズ86、λ
/4板87及びカメラレンズ88を通って被測定物Ｗに照射さ
れ、その散乱光が再び偏光ビームスプリッタ85に返る。
散乱光は、λ/4板87を往復することで偏波面が90度回転
されているので、偏光ビームスプリッタ85で反射され、
それからミラー91、第２ビームスプリッタ89及びフォー
カスレンズ92の光路を通り、通信光として受光ファイバ
96に入射される。
/4板87及びカメラレンズ88を通って被測定物Ｗに照射さ
れ、その散乱光が再び偏光ビームスプリッタ85に返る。
散乱光は、λ/4板87を往復することで偏波面が90度回転
されているので、偏光ビームスプリッタ85で反射され、
それからミラー91、第２ビームスプリッタ89及びフォー
カスレンズ92の光路を通り、通信光として受光ファイバ
96に入射される。
他方、反射光は、音響光学変調器90によつて所定周波
数だけシフトされ、第２ビームスプリッタ89及びフォー
カスレンズ92の光路を通り、参照光として受光ファイバ
96に入射される。
数だけシフトされ、第２ビームスプリッタ89及びフォー
カスレンズ92の光路を通り、参照光として受光ファイバ
96に入射される。
周波数の異なる信号光と参照光とは、受光ファイバ96
で信号処理部Ｂの光検出器93に導かれ、光検出器93から
得られる２つの光の周波数差に相当するビート周波数が
信号処理部Ｂで計測される。信号光の周波数は、被測定
物Ｗの移動によるドップラ効果に基づき、移動速度に応
じた周波数のシフトが行われるので、ビート周波数もそ
れに応じて変化する。その変化したビート周波数を測定
することにより垂直方向の移動速度を知ることができ
る。
で信号処理部Ｂの光検出器93に導かれ、光検出器93から
得られる２つの光の周波数差に相当するビート周波数が
信号処理部Ｂで計測される。信号光の周波数は、被測定
物Ｗの移動によるドップラ効果に基づき、移動速度に応
じた周波数のシフトが行われるので、ビート周波数もそ
れに応じて変化する。その変化したビート周波数を測定
することにより垂直方向の移動速度を知ることができ
る。
従来の技術によるレーザドップラ振動計においては、
垂直振動計測用プローブＡのカメラレンズから被測定物
にレーザビームが照射された上、被測定物で反射され、
通信光として受光ファイバを介して信号処理部に入射す
る。そのため、通信光の光路長は、参照光の光路長に比
し少なくともカメラレンズから被測定物までの距離の２
倍長だけ長い上、垂直振動計測用プローブＡ内において
も前者の光路長は、後者の光路長より長くなっており、
両者の光路長の差は大きい。ところが、レーザドップラ
振動計においては、両者の光路長の差が大きいと検出信
号出力が小さくなる。
垂直振動計測用プローブＡのカメラレンズから被測定物
にレーザビームが照射された上、被測定物で反射され、
通信光として受光ファイバを介して信号処理部に入射す
る。そのため、通信光の光路長は、参照光の光路長に比
し少なくともカメラレンズから被測定物までの距離の２
倍長だけ長い上、垂直振動計測用プローブＡ内において
も前者の光路長は、後者の光路長より長くなっており、
両者の光路長の差は大きい。ところが、レーザドップラ
振動計においては、両者の光路長の差が大きいと検出信
号出力が小さくなる。
しかも、プローブ部は構成部品が多く、構造の複雑・
大型が避けられないので、カメラレンズを被測定物に接
近することができず、操作性が悪く、被測定物が制限さ
れる。そのことは、プローブ部のカメラレンズ箇所に光
ファイバを取付け、光ファイバの先端を被測定物に接近
させることで解消するが、前記の光路長差は益々増大
し、性能は低下する。
大型が避けられないので、カメラレンズを被測定物に接
近することができず、操作性が悪く、被測定物が制限さ
れる。そのことは、プローブ部のカメラレンズ箇所に光
ファイバを取付け、光ファイバの先端を被測定物に接近
させることで解消するが、前記の光路長差は益々増大
し、性能は低下する。
この発明によるレーザドップラ振動計は、光学系装置
部及び前記光学系装置部の物体光出入射端と偏波面保存
光ファイバを介して接続され、物体光を被測定物に照射
し、被測定物での反射光を受光するプローブから構成さ
れたビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計で
あって、光学系装置部は、レーザビームからの直接の参
照光と偏波面保存光ファイバに対し出入する物体光とを
分岐・合流する夫々の光路である２光路を成す光学系
と、一方が光学変調された物体光と参照光とで生じるビ
ートを検出し、被測定体の移動速度を演算する信号処理
部とから構成され、前記光学系は、レーザ光源と、ビー
ムスプリッタ、又はビームスプリッタ・偏光ビームスプ
リッタの組合せと、参照光の光路に介在した所定の調整
長さの光路長調整用偏波面保存光ファイバとから構成さ
れ、２光路中の１光路に光学変調手段が設けられてい
る。
部及び前記光学系装置部の物体光出入射端と偏波面保存
光ファイバを介して接続され、物体光を被測定物に照射
し、被測定物での反射光を受光するプローブから構成さ
れたビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計で
あって、光学系装置部は、レーザビームからの直接の参
照光と偏波面保存光ファイバに対し出入する物体光とを
分岐・合流する夫々の光路である２光路を成す光学系
と、一方が光学変調された物体光と参照光とで生じるビ
ートを検出し、被測定体の移動速度を演算する信号処理
部とから構成され、前記光学系は、レーザ光源と、ビー
ムスプリッタ、又はビームスプリッタ・偏光ビームスプ
リッタの組合せと、参照光の光路に介在した所定の調整
長さの光路長調整用偏波面保存光ファイバとから構成さ
れ、２光路中の１光路に光学変調手段が設けられてい
る。
上記のビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動
計の一形式は、光学系装置部の光学系における物体光と
参照光との光路の分岐点はビームスプリッタ、又は偏光
ビームスプリッタであり、合流点はビームスプリッタで
あり、分岐点・合流点間の物体光光路中間におけるビー
ムスプリッタ、又は偏光ビームスプリッタが偏波面保存
光ファイバを介してプローブ部に接続されている。
計の一形式は、光学系装置部の光学系における物体光と
参照光との光路の分岐点はビームスプリッタ、又は偏光
ビームスプリッタであり、合流点はビームスプリッタで
あり、分岐点・合流点間の物体光光路中間におけるビー
ムスプリッタ、又は偏光ビームスプリッタが偏波面保存
光ファイバを介してプローブ部に接続されている。
他の一形式は、光学系装置部の光学系における物体光
と参照光との光路の分岐点はビームスプリッタ、又は偏
光ビームスプリッタであり、合流点はビームスプリッタ
であり、分岐点のビームスプリッタ、又は偏光ビームス
プリッタが偏波面保存光ファイバを介してプローブ部に
接続されている。
と参照光との光路の分岐点はビームスプリッタ、又は偏
光ビームスプリッタであり、合流点はビームスプリッタ
であり、分岐点のビームスプリッタ、又は偏光ビームス
プリッタが偏波面保存光ファイバを介してプローブ部に
接続されている。
そうして、いずれの形式にせよ、光路長調整用偏波面
保存光ファイバは、分岐点・合流点間の参照光の通過光
路長が分岐点・被測定体Ｗ反射面間及び被測定体Ｗ反射
面・合流点間の物体光の通過光路長と同長するような調
整長さを具備している。
保存光ファイバは、分岐点・合流点間の参照光の通過光
路長が分岐点・被測定体Ｗ反射面間及び被測定体Ｗ反射
面・合流点間の物体光の通過光路長と同長するような調
整長さを具備している。
上記のビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動
計において、レーザーから出射されたレーザービーム
は、２光路の分岐点で入射物体光と参照光とに分離さ
れ、入射物体光は、光学系装置部の２光路中の１光路を
通り、偏波面保存光ファイバを介して、プローブ部に入
射し、プローブ部を通過し、被測定体に照射され、被測
定体で反射され反射物射光となってプローブ部に逆に入
射し、再び偏波面保存光ファイバを介して、光学系装置
部に戻り、入射物体光と別の光路を進む。
計において、レーザーから出射されたレーザービーム
は、２光路の分岐点で入射物体光と参照光とに分離さ
れ、入射物体光は、光学系装置部の２光路中の１光路を
通り、偏波面保存光ファイバを介して、プローブ部に入
射し、プローブ部を通過し、被測定体に照射され、被測
定体で反射され反射物射光となってプローブ部に逆に入
射し、再び偏波面保存光ファイバを介して、光学系装置
部に戻り、入射物体光と別の光路を進む。
他方、参照光は、光学系装置部の２光路中の光路長調
整用偏波面保存光ファイバが介在する他の１光路を進
む。反射物体光と参照光とは、偏波面が同一向きとなっ
て合流し、信号処理部に入射する。その際、反射物体光
と参照光との一方は、その光路中の光学変調手段により
光学変調されている。
整用偏波面保存光ファイバが介在する他の１光路を進
む。反射物体光と参照光とは、偏波面が同一向きとなっ
て合流し、信号処理部に入射する。その際、反射物体光
と参照光との一方は、その光路中の光学変調手段により
光学変調されている。
かくして、同一向きの偏波面で、且つ周波数差をもっ
て信号処理部に入射した反射物体光と参照光とは、信号
処理部においてビートが検出され、それに基づいて被測
定体の移動速度乃至変位量が演算される。
て信号処理部に入射した反射物体光と参照光とは、信号
処理部においてビートが検出され、それに基づいて被測
定体の移動速度乃至変位量が演算される。
分離されてから被測定体で反射され再び合流するまで
の物体光の通過光路長と分離されてから参照光調整用偏
波面保存光ファイバを通り、再び合流するまでの参照光
の通過光路長のと差が参照光調整用偏波面保存光ファイ
バにより調整された夫々の光路を物体光と参照光とが通
過するので、検出信号出力は低下していない。
の物体光の通過光路長と分離されてから参照光調整用偏
波面保存光ファイバを通り、再び合流するまでの参照光
の通過光路長のと差が参照光調整用偏波面保存光ファイ
バにより調整された夫々の光路を物体光と参照光とが通
過するので、検出信号出力は低下していない。
この発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図に示す第１実施例におけるレーザドップラ振動
計は、偏波面保存光ファイバＣにより接続された光学系
装置部Ａとプローブ部Ｂとから構成され、光学系装置部
Ａは、レーザドライバ11と出力管12とからなるガスレー
ザ光源10、第１ビームスプリッタ13、偏光ビームスプリ
ッタ14及びフォーカスレンズ15が順次直線的に並ぶ光学
系と、偏光ビームスプリッタ14から分岐した光路中の第
２ビームスプリッタ16及び信号処理部17が順次直線的に
並ぶ光学系と、第１ビームスプリッタ13から分岐し、第
２ビームスプリッタ16に到る光路中のフォーカスレンズ
18、一端がフォーカスレンズ18に接続された光路長調整
用偏波面保存光ファイバ19、光路長調整用偏波面保存光
ファイバ19の他端に接続されたコリメートレンズ20及び
音響光学変調器21が順次並ぶ光学系とから構成され、信
号処理部17には、光検出器22とそれに接続されたプリア
ンプ23等が設けられていると共に、音響光学変調器21に
入力するドライバ24が備えられている。
計は、偏波面保存光ファイバＣにより接続された光学系
装置部Ａとプローブ部Ｂとから構成され、光学系装置部
Ａは、レーザドライバ11と出力管12とからなるガスレー
ザ光源10、第１ビームスプリッタ13、偏光ビームスプリ
ッタ14及びフォーカスレンズ15が順次直線的に並ぶ光学
系と、偏光ビームスプリッタ14から分岐した光路中の第
２ビームスプリッタ16及び信号処理部17が順次直線的に
並ぶ光学系と、第１ビームスプリッタ13から分岐し、第
２ビームスプリッタ16に到る光路中のフォーカスレンズ
18、一端がフォーカスレンズ18に接続された光路長調整
用偏波面保存光ファイバ19、光路長調整用偏波面保存光
ファイバ19の他端に接続されたコリメートレンズ20及び
音響光学変調器21が順次並ぶ光学系とから構成され、信
号処理部17には、光検出器22とそれに接続されたプリア
ンプ23等が設けられていると共に、音響光学変調器21に
入力するドライバ24が備えられている。
ガスレーザ光源10は、そこから出射されるレーザビー
ムがＰ偏光状態であるように偏光角が設定されており、
光路長調整用偏波面保存光ファイバ19は、第１ビームス
プリッタ13からのレーザビームの偏波面が音響光学変調
器21に対しては光路長調整用偏波面保存光ファイバ19の
両端面で90度回転されるようにフォーカスレンズ18とコ
リメートレンズ20との間に捩じって接続されている。
ムがＰ偏光状態であるように偏光角が設定されており、
光路長調整用偏波面保存光ファイバ19は、第１ビームス
プリッタ13からのレーザビームの偏波面が音響光学変調
器21に対しては光路長調整用偏波面保存光ファイバ19の
両端面で90度回転されるようにフォーカスレンズ18とコ
リメートレンズ20との間に捩じって接続されている。
プローブ部Ｂには、λ/4板25及び対物レンズ26が直線
状に並んで設けられている。
状に並んで設けられている。
そうして、光学系装置部Ａのフォーカスレンズ15側と
プローブ部Ｂのλ/4板25側とは、偏波面保存光ファイバ
Ｃにより接続されている。
プローブ部Ｂのλ/4板25側とは、偏波面保存光ファイバ
Ｃにより接続されている。
レーザドップラ振動計において、光検出器24での光学
的検出信号を効率よい大きいものとするためには、レー
ザ光源10から出射され、被測定体Ｗで反射され、物光検
出器22に至るまでの物体光の光路長と、レーザ光源10か
ら出射され、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19を通
って物光検出器22に至るまでの参照光の光路長とが正確
に等しいことが望ましく、そのための条件としては、次
式の成立が必要である。
的検出信号を効率よい大きいものとするためには、レー
ザ光源10から出射され、被測定体Ｗで反射され、物光検
出器22に至るまでの物体光の光路長と、レーザ光源10か
ら出射され、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19を通
って物光検出器22に至るまでの参照光の光路長とが正確
に等しいことが望ましく、そのための条件としては、次
式の成立が必要である。
L1＋（L13/N13）＋L2＋２×｛（L14/N14）＋L3＋（L15/
N15）＋L4＋（LC/NC）＋L5＋（L26/N26）＋L6＋L25/N2
5）｝＋L7＋（L16/N16）＋L13 ＝L1＋（L13/N13）＋L8＋（L18/N18）＋L19＋（L19/N1
9）＋L10＋（L20/N20）＋L11＋（L21/N21）＋L12＋（L1
6/N16）＋L13± （レーザ光源のコヒレンス長） 但し、 第１ビームスプリッタ13 寸法:L13×L13 屈折率:N13 第２ビームスプリッタ16 寸法:L16×L16 屈折率:N16 偏光ビームスプリッタ14 寸法:L14×L14 屈折率:N14 フォーカスレンズ15 厚さ:L15 屈折率:N15 フォーカスレンズ18 厚さ:L18 屈折率:N18 コリメートレンズ20 厚さ:L20 屈折率:N20 対物レンズ26 厚さ:L26 屈折率:N26 音響光学変調器21の媒質 厚さ:L21 屈折率:N21 λ/4板25 厚さ:L25 屈折率:N25 偏波面保存光ファイバＣ 長さ:LC 屈折率:NC 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19 長さ:L19 屈折率:N19 レーザ光源10・第１ビームスプリッタ13 間隔長:L1 第１ビームスプリッタ13・偏光ビームスプリッタ14 間隔長:L2 偏光ビームスプリッタ14・フォーカスレンズ15 間隔長:L3 フォーカスレンズ15・偏波面保存光ファイバＣ端 間隔長:L4 偏波面保存光ファイバＣ端・対物レンズ26 間隔長:L5 対物レンズ26・被測定体Ｗ反射面 間隔長:L6 偏光ビームスプリッタ14・第２ビームスプリッタ16 間隔長:L7 第１ビームスプリッタ13・フォーカスレンズ18 間隔長:L8 フォーカスレンズ18・光路長調整用偏波面保存光ファイ
バ19端 間隔長:L9 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19端・コリメートレ
ンズ20 間隔長:L10 コリメートレンズ20・音響光学変調器21の媒質 間隔長:L11 音響光学変調器21の媒質・第２ビームスプリッタ16 間隔長:L12 第２ビームスプリッタ16・光検出器22 間隔長:L13 実際的には、他の諸元に対して特に光路長調整用偏波
面保存光ファイバ19の長さL19を最終的に調整すること
により上記の式を満足させることが簡単にできる。
N15）＋L4＋（LC/NC）＋L5＋（L26/N26）＋L6＋L25/N2
5）｝＋L7＋（L16/N16）＋L13 ＝L1＋（L13/N13）＋L8＋（L18/N18）＋L19＋（L19/N1
9）＋L10＋（L20/N20）＋L11＋（L21/N21）＋L12＋（L1
6/N16）＋L13± （レーザ光源のコヒレンス長） 但し、 第１ビームスプリッタ13 寸法:L13×L13 屈折率:N13 第２ビームスプリッタ16 寸法:L16×L16 屈折率:N16 偏光ビームスプリッタ14 寸法:L14×L14 屈折率:N14 フォーカスレンズ15 厚さ:L15 屈折率:N15 フォーカスレンズ18 厚さ:L18 屈折率:N18 コリメートレンズ20 厚さ:L20 屈折率:N20 対物レンズ26 厚さ:L26 屈折率:N26 音響光学変調器21の媒質 厚さ:L21 屈折率:N21 λ/4板25 厚さ:L25 屈折率:N25 偏波面保存光ファイバＣ 長さ:LC 屈折率:NC 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19 長さ:L19 屈折率:N19 レーザ光源10・第１ビームスプリッタ13 間隔長:L1 第１ビームスプリッタ13・偏光ビームスプリッタ14 間隔長:L2 偏光ビームスプリッタ14・フォーカスレンズ15 間隔長:L3 フォーカスレンズ15・偏波面保存光ファイバＣ端 間隔長:L4 偏波面保存光ファイバＣ端・対物レンズ26 間隔長:L5 対物レンズ26・被測定体Ｗ反射面 間隔長:L6 偏光ビームスプリッタ14・第２ビームスプリッタ16 間隔長:L7 第１ビームスプリッタ13・フォーカスレンズ18 間隔長:L8 フォーカスレンズ18・光路長調整用偏波面保存光ファイ
バ19端 間隔長:L9 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19端・コリメートレ
ンズ20 間隔長:L10 コリメートレンズ20・音響光学変調器21の媒質 間隔長:L11 音響光学変調器21の媒質・第２ビームスプリッタ16 間隔長:L12 第２ビームスプリッタ16・光検出器22 間隔長:L13 実際的には、他の諸元に対して特に光路長調整用偏波
面保存光ファイバ19の長さL19を最終的に調整すること
により上記の式を満足させることが簡単にできる。
第２図に示す第２実施例におけるレーザドップラ振動
計は、偏波面保存光ファイバＣにより接続された光学系
装置部Ａとプローブ部Ｂとから構成され、光学系装置部
Ａは、レーザドライバ11と出力管12とからなるガスレー
ザ光源10、偏光ビームスプリッタ14及びフォーカスレン
ズ15が直線的に順次並ぶ光学系と、偏光ビームスプリッ
タ14から分岐した光路中のフォーカスレンズ18、一端が
フォーカスレンズ18に接続された光路長調整用偏波面保
存光ファイバ19、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19
の他端に接続されたコリメートレンズ20、音響光学変調
器21、ビームスプリッタ16及び第１実施例と同様の信号
処理部17が順次並ぶ光学系と偏光ビームスプリッタ14と
ビームスプリッタ16とを直接結ぶ光路の光学系とから構
成されている。
計は、偏波面保存光ファイバＣにより接続された光学系
装置部Ａとプローブ部Ｂとから構成され、光学系装置部
Ａは、レーザドライバ11と出力管12とからなるガスレー
ザ光源10、偏光ビームスプリッタ14及びフォーカスレン
ズ15が直線的に順次並ぶ光学系と、偏光ビームスプリッ
タ14から分岐した光路中のフォーカスレンズ18、一端が
フォーカスレンズ18に接続された光路長調整用偏波面保
存光ファイバ19、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19
の他端に接続されたコリメートレンズ20、音響光学変調
器21、ビームスプリッタ16及び第１実施例と同様の信号
処理部17が順次並ぶ光学系と偏光ビームスプリッタ14と
ビームスプリッタ16とを直接結ぶ光路の光学系とから構
成されている。
ガスレーザ光源10は、そこから出射されるレーザビー
ムがＰ偏光状態だけでもなく、又Ｓ偏光状態だけでもな
いような適宜の中間位置に偏光面が設定されており、光
路長調整用偏波面保存光ファイバ19は、第１実施例のよ
うには捩じらず、偏光ビームスプリッタ14と音響光学変
調器21との間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維
持するように接続されている。
ムがＰ偏光状態だけでもなく、又Ｓ偏光状態だけでもな
いような適宜の中間位置に偏光面が設定されており、光
路長調整用偏波面保存光ファイバ19は、第１実施例のよ
うには捩じらず、偏光ビームスプリッタ14と音響光学変
調器21との間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維
持するように接続されている。
プローブ部Ｂには、λ/4板25及び対物レンズ26が直線
状に並んで設けられている。
状に並んで設けられている。
そうして、光学系装置部Ａのフォーカスレンズ15側と
プローブ部Ｂのλ/4板25側とは、偏波面保存光ファイバ
Ｃにより接続されている。
プローブ部Ｂのλ/4板25側とは、偏波面保存光ファイバ
Ｃにより接続されている。
第１実施例と同様にして、レーザドップラ振動計にお
いて、光検出器24にでの光学的検出信号を効率よい大き
いものとするための条件としては、次式の成立が必要で
ある。
いて、光検出器24にでの光学的検出信号を効率よい大き
いものとするための条件としては、次式の成立が必要で
ある。
L1＋２×｛（L14/N14）＋L2l（L15/N15）＋L3l（LC/N
C）＋L4＋（L26/N26）＋L5＋（L25/N25）｝＋L6l（L16/
N16）＋L12＝L1＋（L14/N14）＋L7＋（L18/N18）＋L8 ＋（L19/N19）＋L9＋（L20/N20）＋L10＋（L21/N21）＋
L11＋（L16/N16）＋L12±（レーザ光源のコヒレンス
長） 但し、 ビームスプリッタ16 寸法:L16×L16 屈折率:N16 偏光ビームスプリッタ14 寸法:L14×L14 屈折率:N14 フォーカスレンズ15 厚さ:L15 屈折率:N15 フォーカスレンズ18 厚さ:L18 屈折率:N18 コリメートレンズ20 厚さ:L20 屈折率:N20 対物レンズ26 厚さ:L26 屈折率:N26 音響光学変調器21の媒質 厚さ:L21 屈折率:N21 λ/4板25 厚さ:L25 屈折率:N25 偏波面保存光ファイバＣ 厚さ:LC 屈折率:NC 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19 厚さ:L19 屈折率:N19 レーザ光源10・偏光ビームスプリッタ14 間隔長:L1 偏光ビームスプリッタ14・フォーカスレンズ15 間隔長:L2 フォーカスレンズ15・偏波面保存光ファイバＣ端 間隔長:L3 偏波面保存光ファイバＣ端・対物レンズ26 間隔長:L4 対物レンズ26・被測定体Ｗ反射面 間隔長:L5 偏光ビームスプリッタ14・ビームスプリッタ16 間隔長:L6 偏光ビームスプリッタ14・フォーカスレンズ18 間隔長:L7 フォーカスレンズ18・光路長調整用偏波面保存光ファイ
バ19端 間隔長:L8 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19端・コリメートレ
ンズ20 間隔長:L9 コリメートレンズ20・音響光学変調器21の媒質 間隔長:L10 音響光学変調器21の媒質・ビームスプリッタ16 間隔長:L11 ビームスプリッタ16・光検出器22 間隔長:L12 実際的には、他の諸元に対して特に光路長調整用偏波
面保存光ファイバ19の長さL19を最終的に調整すること
により上記の式を満足させることが簡単にできる。
C）＋L4＋（L26/N26）＋L5＋（L25/N25）｝＋L6l（L16/
N16）＋L12＝L1＋（L14/N14）＋L7＋（L18/N18）＋L8 ＋（L19/N19）＋L9＋（L20/N20）＋L10＋（L21/N21）＋
L11＋（L16/N16）＋L12±（レーザ光源のコヒレンス
長） 但し、 ビームスプリッタ16 寸法:L16×L16 屈折率:N16 偏光ビームスプリッタ14 寸法:L14×L14 屈折率:N14 フォーカスレンズ15 厚さ:L15 屈折率:N15 フォーカスレンズ18 厚さ:L18 屈折率:N18 コリメートレンズ20 厚さ:L20 屈折率:N20 対物レンズ26 厚さ:L26 屈折率:N26 音響光学変調器21の媒質 厚さ:L21 屈折率:N21 λ/4板25 厚さ:L25 屈折率:N25 偏波面保存光ファイバＣ 厚さ:LC 屈折率:NC 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19 厚さ:L19 屈折率:N19 レーザ光源10・偏光ビームスプリッタ14 間隔長:L1 偏光ビームスプリッタ14・フォーカスレンズ15 間隔長:L2 フォーカスレンズ15・偏波面保存光ファイバＣ端 間隔長:L3 偏波面保存光ファイバＣ端・対物レンズ26 間隔長:L4 対物レンズ26・被測定体Ｗ反射面 間隔長:L5 偏光ビームスプリッタ14・ビームスプリッタ16 間隔長:L6 偏光ビームスプリッタ14・フォーカスレンズ18 間隔長:L7 フォーカスレンズ18・光路長調整用偏波面保存光ファイ
バ19端 間隔長:L8 光路長調整用偏波面保存光ファイバ19端・コリメートレ
ンズ20 間隔長:L9 コリメートレンズ20・音響光学変調器21の媒質 間隔長:L10 音響光学変調器21の媒質・ビームスプリッタ16 間隔長:L11 ビームスプリッタ16・光検出器22 間隔長:L12 実際的には、他の諸元に対して特に光路長調整用偏波
面保存光ファイバ19の長さL19を最終的に調整すること
により上記の式を満足させることが簡単にできる。
上記のレーザドップラ振動計の作用について説明す
る。
る。
先ず、第１実施例のレーザドップラ振動計において、
出力管12からのＰ偏光状態のレーザビームは、ビームス
プリッタ13に入射されるが、一部がビームスプリッタ13
を透過して入射物体光となり、他の一部がビームスプリ
ッタ13で直角方向に反射され参照光となる。
出力管12からのＰ偏光状態のレーザビームは、ビームス
プリッタ13に入射されるが、一部がビームスプリッタ13
を透過して入射物体光となり、他の一部がビームスプリ
ッタ13で直角方向に反射され参照光となる。
透過した入射物体光は、偏光ビームスプリッタ14に入
射されるが、Ｐ偏光状態であるから偏光ビームスプリッ
タ14を透過し、フォーカスレンズ15に入射する。フォー
カスレンズ15に入射した入射物体光は、偏波面保存光フ
ァイバＣの端面に集光され、偏波面保存光ファイバＣ中
を伝送され、偏波面保存光ファイバＣの他端面からλ/4
板25に入射される。そうしてλ/4板25を透過した入射物
体光は、更に対物レンズ26を透過し、被測定物Ｗに照射
され、そこで反射された上、反射物体光として再び対物
レンズ26に入射され、対物レンズ26及びλ/4板25を透過
し、偏波面保存光ファイバＣの端面に集光される。その
際には、反射物体光は、λ/4板25の往復透過により偏波
面が90度回転しているので、Ｐ偏光状態からＳ偏光状態
になっている。
射されるが、Ｐ偏光状態であるから偏光ビームスプリッ
タ14を透過し、フォーカスレンズ15に入射する。フォー
カスレンズ15に入射した入射物体光は、偏波面保存光フ
ァイバＣの端面に集光され、偏波面保存光ファイバＣ中
を伝送され、偏波面保存光ファイバＣの他端面からλ/4
板25に入射される。そうしてλ/4板25を透過した入射物
体光は、更に対物レンズ26を透過し、被測定物Ｗに照射
され、そこで反射された上、反射物体光として再び対物
レンズ26に入射され、対物レンズ26及びλ/4板25を透過
し、偏波面保存光ファイバＣの端面に集光される。その
際には、反射物体光は、λ/4板25の往復透過により偏波
面が90度回転しているので、Ｐ偏光状態からＳ偏光状態
になっている。
反射物体光は、偏波面保存光ファイバＣにより上記と
逆方向に伝送され、偏波面保存光ファイバＣの端面から
出射され、フォーカスレンズ15でコリメートされ、偏光
ビームスプリッタ14に入射する。
逆方向に伝送され、偏波面保存光ファイバＣの端面から
出射され、フォーカスレンズ15でコリメートされ、偏光
ビームスプリッタ14に入射する。
そこで、偏光ビームスプリッタ14に対しＳ偏光状態と
なっている反射物体光は、偏光ビームスプリッタ14で直
角方向に反射され、直接、ビームスプリッタ16に入射す
る。
なっている反射物体光は、偏光ビームスプリッタ14で直
角方向に反射され、直接、ビームスプリッタ16に入射す
る。
他方、ビームスプリッタ13で直角方向に反射されたＰ
偏光状態の参照光は、フォーカスレンズ18に入射し、光
路長調整用偏波面保存光ファイバ19の端面に集光され、
光路長調整用偏波面保存光ファイバ19中を伝送され、光
路長調整用偏波面保存光ファイバ19の他端面から出射さ
れ、コリメートレンズ20でコリメートされ、音響光学変
調器21に入射する。その際、Ｐ偏光状態の参照光は、偏
光面が90度捩じられた光路長調整用偏波面保存光ファイ
バ19中の通過によりＳ偏光状態となっている。
偏光状態の参照光は、フォーカスレンズ18に入射し、光
路長調整用偏波面保存光ファイバ19の端面に集光され、
光路長調整用偏波面保存光ファイバ19中を伝送され、光
路長調整用偏波面保存光ファイバ19の他端面から出射さ
れ、コリメートレンズ20でコリメートされ、音響光学変
調器21に入射する。その際、Ｐ偏光状態の参照光は、偏
光面が90度捩じられた光路長調整用偏波面保存光ファイ
バ19中の通過によりＳ偏光状態となっている。
音響光学変調器21に入射した参照光は、信号処理部17
のドライバ24からの出力に基づいて音響光学変調器21に
より周波数がfmだけシフトされるので、光源10のレーザ
ビームの周波数をf0とすると、音響光学変調器21から周
波数fL＝f0＋fmの参照光が出射され、ビームスプリッタ
16に入射する。
のドライバ24からの出力に基づいて音響光学変調器21に
より周波数がfmだけシフトされるので、光源10のレーザ
ビームの周波数をf0とすると、音響光学変調器21から周
波数fL＝f0＋fmの参照光が出射され、ビームスプリッタ
16に入射する。
ビームスプリッタ16に入射した参照光のビームスプリ
ッタ16での反射光部分とビームスプリッタ16に入射した
の反射物体光のビームスプリッタ16での透過光部分と
は、一緒になってビームスプリッタ16から出射され、光
検出器22に入射する。
ッタ16での反射光部分とビームスプリッタ16に入射した
の反射物体光のビームスプリッタ16での透過光部分と
は、一緒になってビームスプリッタ16から出射され、光
検出器22に入射する。
ここで、移動物体にレーザ光を照射して反射された反
射物体光の周波数は、ドップラ効果により入射物体光の
周波数からシフトする。そのシフト量、即ちドップラ周
波数fdは、移動物体の速度ベクトルをV0とし、入射物体
光・反射物体光の各波数ベクトルをKo,Ksとすると、 fd＝（Ks−Ko）・V0・２π ……（１） 被測定体Ｗが移動しており、その速度をＶ、レーザの
発振波長をλ、反射物体光の周波数をfs、プローブ部Ｂ
の光軸線と被測定体Ｗの移動方向との交差角をθとする
と、入射物体光は、参照光と同一であるので、（１）式
から fs＝f0±fd＝f0±（2V/λ）・cosθ ……（２） 既述のように fL＝f0＋fm ……（３） そこで、（２）式・（３）式で示される周波数の異な
る参照光と反射物体光とが一緒に光検出器22に入射され
るので、光検出器22で得られる両者の周波数差に相当す
るビート周波数fbは、 fb＝|fL−fs|＝fm±（2V/λ）・cosθ ……（４） となる。
射物体光の周波数は、ドップラ効果により入射物体光の
周波数からシフトする。そのシフト量、即ちドップラ周
波数fdは、移動物体の速度ベクトルをV0とし、入射物体
光・反射物体光の各波数ベクトルをKo,Ksとすると、 fd＝（Ks−Ko）・V0・２π ……（１） 被測定体Ｗが移動しており、その速度をＶ、レーザの
発振波長をλ、反射物体光の周波数をfs、プローブ部Ｂ
の光軸線と被測定体Ｗの移動方向との交差角をθとする
と、入射物体光は、参照光と同一であるので、（１）式
から fs＝f0±fd＝f0±（2V/λ）・cosθ ……（２） 既述のように fL＝f0＋fm ……（３） そこで、（２）式・（３）式で示される周波数の異な
る参照光と反射物体光とが一緒に光検出器22に入射され
るので、光検出器22で得られる両者の周波数差に相当す
るビート周波数fbは、 fb＝|fL−fs|＝fm±（2V/λ）・cosθ ……（４） となる。
光検出器22においてfdが検出され、その検出信号がプ
リアンプ23から出力され、信号処理部17においては、そ
れに基づいて（４）式からＶが演算される。
リアンプ23から出力され、信号処理部17においては、そ
れに基づいて（４）式からＶが演算される。
かくして、被測定体Ｗの移動速度を測定し得るが、信
号処理部17においてＶを更に積分することにより被測定
体Ｗの変位量も測定し得る。
号処理部17においてＶを更に積分することにより被測定
体Ｗの変位量も測定し得る。
次に、第２実施例のレーザドップラ振動計において、
出力管12からのレーザビームは、偏光ビームスプリッタ
14に入射されるが、Ｐ偏光状態成分が偏光ビームスプリ
ッタ14を透過し、入射物体光となり、Ｓ偏光状態成分が
直角方向に反射されて、参照光となる。
出力管12からのレーザビームは、偏光ビームスプリッタ
14に入射されるが、Ｐ偏光状態成分が偏光ビームスプリ
ッタ14を透過し、入射物体光となり、Ｓ偏光状態成分が
直角方向に反射されて、参照光となる。
透過した入射物体光は、、フォーカスレンズ15に入射
する。フォーカスレンズ15に入射した入射物体光は、偏
波面保存光ファイバＣの端面に集光され、偏波面保存光
ファイバＣ中を伝送され、偏波面保存光ファイバＣの他
端面からλ/4板25に入射される。そうしてλ/4板25を透
過した入射物体光は、更に対物レンズ26を透過し、被測
定物Ｗに照射され、そこで反射され反射物体光となった
上、再び対物レンズ26に入射され、対物レンズ26及びλ
/4板25を透過し、偏波面保存光ファイバＣの端面に集光
される。その際には、反射物体光は、λ/4板25の往復透
過により偏波面が90度回転しているので、Ｐ偏光状態か
らＳ偏光状態になっている。
する。フォーカスレンズ15に入射した入射物体光は、偏
波面保存光ファイバＣの端面に集光され、偏波面保存光
ファイバＣ中を伝送され、偏波面保存光ファイバＣの他
端面からλ/4板25に入射される。そうしてλ/4板25を透
過した入射物体光は、更に対物レンズ26を透過し、被測
定物Ｗに照射され、そこで反射され反射物体光となった
上、再び対物レンズ26に入射され、対物レンズ26及びλ
/4板25を透過し、偏波面保存光ファイバＣの端面に集光
される。その際には、反射物体光は、λ/4板25の往復透
過により偏波面が90度回転しているので、Ｐ偏光状態か
らＳ偏光状態になっている。
反射物体光は、偏波面保存光ファイバＣにより上記と
逆方向に伝送され、偏波面保存光ファイバＣの端面から
出射され、フォーカスレンズ15でコリメートされ、偏光
ビームスプリッタ14に入射する。そこで、偏光ビームス
プリッタ14に対しＳ偏光状態となっている反射物体光
は、偏光ビームスプリッタ14で直角方向に反射され、ビ
ームスプリッタ16に入射する。
逆方向に伝送され、偏波面保存光ファイバＣの端面から
出射され、フォーカスレンズ15でコリメートされ、偏光
ビームスプリッタ14に入射する。そこで、偏光ビームス
プリッタ14に対しＳ偏光状態となっている反射物体光
は、偏光ビームスプリッタ14で直角方向に反射され、ビ
ームスプリッタ16に入射する。
他方、偏光ビームスプリッタ14で直角方向に反射され
たＳ偏光状態の参照光は、フォーカスレンズ18に入射
し、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19の端面に集光
され、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19中を伝送さ
れ、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19の他端面から
出射され、コリメートレンズ20でコリメートされ、音響
光学変調器21に入射する。音響光学変調器21に入射した
参照光は、信号処理部17のドライバ24からの出力に基づ
いて音響光学変調器21により周波数がfmだけシフトされ
るので、光源10のレーザビームの周波数をf0とすると、
音響光学変調器21から周波数fL＝f0＋fmの参照光が出射
され、ビームスプリッタ16に入射する。
たＳ偏光状態の参照光は、フォーカスレンズ18に入射
し、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19の端面に集光
され、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19中を伝送さ
れ、光路長調整用偏波面保存光ファイバ19の他端面から
出射され、コリメートレンズ20でコリメートされ、音響
光学変調器21に入射する。音響光学変調器21に入射した
参照光は、信号処理部17のドライバ24からの出力に基づ
いて音響光学変調器21により周波数がfmだけシフトされ
るので、光源10のレーザビームの周波数をf0とすると、
音響光学変調器21から周波数fL＝f0＋fmの参照光が出射
され、ビームスプリッタ16に入射する。
以下第１実施例と同様にして、被測定体Ｗの移動速度
及び変位量が測定され得る。
及び変位量が測定され得る。
上記の両実施例においては、音響光学変調器22は、参
照光の光路中に配設されているが、それに替えて物体光
の光路中に配設してもよいことは、両実施例の作用から
も容易に理解し得よう。
照光の光路中に配設されているが、それに替えて物体光
の光路中に配設してもよいことは、両実施例の作用から
も容易に理解し得よう。
又、レーザ光源としては、半導体レーザを用いること
もできる。
もできる。
更に、第１実施例の変形例として、ビームスプリッタ
13を偏光ビームスプリッタにしてもよく、又、偏光ビー
ムスプリッタ14をビームスプリッタにしてもよい。この
変形例の場合には、上記第１実施例の場合と異なり、第
２実施例と同様にしてガスレーザ光源10は、そこから出
射されるレーザビームがＰ偏光状態だけでもなく、又Ｓ
偏光状態だけでもないような適宜の中間位置に偏光面が
設定されている。
13を偏光ビームスプリッタにしてもよく、又、偏光ビー
ムスプリッタ14をビームスプリッタにしてもよい。この
変形例の場合には、上記第１実施例の場合と異なり、第
２実施例と同様にしてガスレーザ光源10は、そこから出
射されるレーザビームがＰ偏光状態だけでもなく、又Ｓ
偏光状態だけでもないような適宜の中間位置に偏光面が
設定されている。
ビームスプリッタ13を偏光ビームスプリッタ13にした
第１変形例においては、光路長調整用偏波面保存光ファ
イバ19は、第１実施例のようには捩じらず、第２実施例
と同様に偏光ビームスプリッタ13と音響光学変調器21と
の間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維持するよ
うに接続されている。
第１変形例においては、光路長調整用偏波面保存光ファ
イバ19は、第１実施例のようには捩じらず、第２実施例
と同様に偏光ビームスプリッタ13と音響光学変調器21と
の間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維持するよ
うに接続されている。
偏光ビームスプリッタ14を、ビームスプリッタ14にし
た第２変形例においては、光路長調整用偏波面保存光フ
ァイバ19は、第１実施例のようには捩じらず、第２実施
例と同様に偏光ビームスプリッタ14と音響光学変調器21
との間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維持する
ように接続されている上、第１実施例と異なりλ/4板25
が不要となる。
た第２変形例においては、光路長調整用偏波面保存光フ
ァイバ19は、第１実施例のようには捩じらず、第２実施
例と同様に偏光ビームスプリッタ14と音響光学変調器21
との間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維持する
ように接続されている上、第１実施例と異なりλ/4板25
が不要となる。
ビームスプリッタ13を偏光ビームスプリッタ13にし、
且つ偏光ビームスプリッタ14をビームスプリッタ14にし
た第３変形例においては、光路長調整用偏波面保存光フ
ァイバ19を第１実施例と同様にしたまま、第１実施例と
異なりλ/4板25を除去するか、又は光路長調整用偏波面
保存光ファイバ19を第１実施例のようには捩じらず、第
２実施例と同様に偏光ビームスプリッタ13と音響光学変
調器21との間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維
持するようにした上、λ/4板25を設置するかする。
且つ偏光ビームスプリッタ14をビームスプリッタ14にし
た第３変形例においては、光路長調整用偏波面保存光フ
ァイバ19を第１実施例と同様にしたまま、第１実施例と
異なりλ/4板25を除去するか、又は光路長調整用偏波面
保存光ファイバ19を第１実施例のようには捩じらず、第
２実施例と同様に偏光ビームスプリッタ13と音響光学変
調器21との間での出入においてＳ偏光状態の偏光面を維
持するようにした上、λ/4板25を設置するかする。
第２実施例の変形例として、偏光ビームスプリッタ14
をビームスプリッタ14にしてもよい。
をビームスプリッタ14にしてもよい。
この変形例においては、第２実施例と異なりλ/4板25
を除去する。
を除去する。
上記各実施例においても、第１実施例及び第２実施例
におけるのと同様に被測定体Ｗの移動速度及び変位量が
測定され得ることは、第１実施例及び第２実施例の作用
から容易に理解されよう。
におけるのと同様に被測定体Ｗの移動速度及び変位量が
測定され得ることは、第１実施例及び第２実施例の作用
から容易に理解されよう。
この発明のレーザドップラ振動計においては、対物レ
ンズを備えたプローブ部を光学系装置部と光ファイバで
接続しているので、測定に際し、プローブ部を被測定物
に接近させることが可能である。
ンズを備えたプローブ部を光学系装置部と光ファイバで
接続しているので、測定に際し、プローブ部を被測定物
に接近させることが可能である。
更に、参照光の光路に介在する光路長調整用偏波面保
存光ファイバは、岐点・合流点間の参照光の通過光路長
が分岐点・被測定体反射面間及び被測定体反射面・合流
点間の物体光の通過光路長と同長にするような調整長さ
を具備しているので、参照光の光路長を正確に被測定物
で反射される物体光の光路長に正確に一致させることが
でき、検出信号出力の減少が防止される。
存光ファイバは、岐点・合流点間の参照光の通過光路長
が分岐点・被測定体反射面間及び被測定体反射面・合流
点間の物体光の通過光路長と同長にするような調整長さ
を具備しているので、参照光の光路長を正確に被測定物
で反射される物体光の光路長に正確に一致させることが
でき、検出信号出力の減少が防止される。
第１図は、この発明の第１実施例におけるレーザドップ
ラ振動計の構成図、 第２図は、この発明の第２実施例におけるレーザドップ
ラ振動計の構成図、 第３図は、従来の技術のレーザドップラ振動計の構成図
である。 A:光学系装置部、B:プローブ部 C:偏波面保存光ファイバ 10:ガスレーザ光源、11:レーザドライバ 12:出力管 13:ビームスプリッタ（偏光ビームスプリッタ） 14:偏光ビームスプリッタ（ビームスプリッタ） 15,18:フォーカスレンズ、16:ビームスプリッタ 17:信号処理部 19:光路長調整用偏波面保存光ファイバ 20:コリメートレンズ、21:音響光学変調器 22:光検出器、23:プリアンプ、24:ドライバ 25:λ/4板、26:対物レンズ、W:被測定体
ラ振動計の構成図、 第２図は、この発明の第２実施例におけるレーザドップ
ラ振動計の構成図、 第３図は、従来の技術のレーザドップラ振動計の構成図
である。 A:光学系装置部、B:プローブ部 C:偏波面保存光ファイバ 10:ガスレーザ光源、11:レーザドライバ 12:出力管 13:ビームスプリッタ（偏光ビームスプリッタ） 14:偏光ビームスプリッタ（ビームスプリッタ） 15,18:フォーカスレンズ、16:ビームスプリッタ 17:信号処理部 19:光路長調整用偏波面保存光ファイバ 20:コリメートレンズ、21:音響光学変調器 22:光検出器、23:プリアンプ、24:ドライバ 25:λ/4板、26:対物レンズ、W:被測定体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 17/50 Ｇ０１Ｓ 17/50
Claims (3)
- 【請求項１】（Ａ）光学系装置部及び前記光学系装置部
の物体光出入射端と偏波面保存光ファイバを介して接続
され、物体光を被測定体に照射し、被測定体での反射光
を受光するプローブ部から構成されたビーム分岐光学系
を用いたレーザドップラ振動計であって、 （Ｂ）光学系装置部は、（ｉ）レーザビームからの直接
の参照光と偏波面保存光ファイバに対し出入する物体光
とが分岐・合流する夫々の光路である２光路を成す光学
系と、（ii）いずれか一方が光学変調された物体光と参
照光とが合流されて生じるビートを検出し、被測定体の
移動速度及び変位量、又は被測定体の移動速度若しくは
変位量のいずれか一方を演算する信号処理部とから構成
され、 （Ｃ）前記光学系は、（ｉ）レーザ光源と、（ii）ビー
ムスプリッタ、又はビームスプリッタ・偏光ビームスプ
リッタの組合せと、（iii）参照光の光路に介在し、分
岐点・合流点間の参照光の通過光路長が分岐点・被測定
体反射面間及び被測定体反射面・合流点間の物体光の通
過光路長と同長にするような調整長さを具備する光路長
調整用偏波面保存光ファイバとから構成され、 （Ｄ）前記２光路中の１光路に光学変調手段が設けられ
ている ことを特徴とするビーム分岐光学系を用いたレーザドッ
プラ振動計。 - 【請求項２】光学系装置部の光学系における物体光と参
照光との光路の分岐点はビームスプリッタ、又は偏光ビ
ームスプリッタであり、合流点はビームスプリッタであ
り、分岐点・合流点間の物体光光路中間におけるビーム
スプリッタ、又は偏光ビームスプリッタが偏波面保存光
ファイバを介してプローブ部に接続されている請求項
（１）に記載のビーム分岐光学系を用いたレーザドップ
ラ振動計。 - 【請求項３】光学系装置部の光学系における物体光と参
照光との光路の分岐点はビームスプリッタ、又は偏光ビ
ームスプリッタであり、合流点はビームスプリッタであ
り、分岐点のビームスプリッタ、又は偏光ビームスプリ
ッタが偏波面保存光ファイバを介してプローブ部に接続
されている請求項（１）に記載のビーム分岐光学系を用
いたレーザドップラ振動計。
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|---|---|---|---|
| JP1269083A JP2691781B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | ビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計 |
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|---|---|---|---|
| JP1269083A JP2691781B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | ビーム分岐光学系を用いたレーザドップラ振動計 |
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| JPH03131764A JPH03131764A (ja) | 1991-06-05 |
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1989
- 1989-10-18 JP JP1269083A patent/JP2691781B2/ja not_active Expired - Fee Related
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