JPH0115808B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0115808B2 JPH0115808B2 JP55155510A JP15551080A JPH0115808B2 JP H0115808 B2 JPH0115808 B2 JP H0115808B2 JP 55155510 A JP55155510 A JP 55155510A JP 15551080 A JP15551080 A JP 15551080A JP H0115808 B2 JPH0115808 B2 JP H0115808B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- wavelength
- wave plate
- polarization
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は入射光を二つの光に分離し、その二
つの光の強さの比として入射光の波長を測定する
光波長計に関する。
つの光の強さの比として入射光の波長を測定する
光波長計に関する。
従来、光波長の測定装置として第１図の構成が
考えられていた。この動作を説明すると、光フア
イバ１の端面に取り付けられた光コネクタ２から
出射した光はレンズ３でコリメートされ、干渉膜
フイルタ４に入射される。この干渉膜フイルタ４
は入射光に対して斜めに配され、入射光の一部は
透過して受光器５aに入射され、残りの光は反射
されて受光器５bに入射され、それぞれ電気量に
変換される。この二つの電気量は干渉膜フイルタ
４のフイルタ特性により入射光の光波長によつて
値が変化する。
考えられていた。この動作を説明すると、光フア
イバ１の端面に取り付けられた光コネクタ２から
出射した光はレンズ３でコリメートされ、干渉膜
フイルタ４に入射される。この干渉膜フイルタ４
は入射光に対して斜めに配され、入射光の一部は
透過して受光器５aに入射され、残りの光は反射
されて受光器５bに入射され、それぞれ電気量に
変換される。この二つの電気量は干渉膜フイルタ
４のフイルタ特性により入射光の光波長によつて
値が変化する。
つぎにこの二つの電気量の対数比が演算回路６
でとられ、この対数比と最初に記憶された光波長
−対数比特性を対照して表示部７で光波長が指示
される。
でとられ、この対数比と最初に記憶された光波長
−対数比特性を対照して表示部７で光波長が指示
される。
ところが、ここで使用している干渉膜フイルタ
４は多層誘電体膜で構成されたもので、現在製造
できる代表的な特性としては第２図に示すものが
あげられる。一般に光波長計に使用するフイルタ
は広帯域にわたり、特性が直線状に変化すること
が望ましい。しかし第２図で示すフイルタは使用
できる波長範囲が0.8〜0.9μｍの約0.1μｍしか得ら
れず、さらにその波長範囲の中でもP2／P1対数
比は直線状に変化していないため、測定誤差を生
じる欠点があつた。さらに、干渉膜フイルタ４は
入射光に対し斜めにして使用すると、P2／P1対
数比のダイナミツクレンジが大きくとれず、分解
能を上げることが困難であるという欠点もあつ
た。
４は多層誘電体膜で構成されたもので、現在製造
できる代表的な特性としては第２図に示すものが
あげられる。一般に光波長計に使用するフイルタ
は広帯域にわたり、特性が直線状に変化すること
が望ましい。しかし第２図で示すフイルタは使用
できる波長範囲が0.8〜0.9μｍの約0.1μｍしか得ら
れず、さらにその波長範囲の中でもP2／P1対数
比は直線状に変化していないため、測定誤差を生
じる欠点があつた。さらに、干渉膜フイルタ４は
入射光に対し斜めにして使用すると、P2／P1対
数比のダイナミツクレンジが大きくとれず、分解
能を上げることが困難であるという欠点もあつ
た。
この発明はこれらの欠点を除去するため、干渉
膜フイルタの代りに光波長板の偏波回転角が波長
特性を持つことを利用して、波長板の後段に複屈
折素子のような偏波分離素子を設け、波長によつ
て変化する二つの偏波光出力を取り出すようにす
る。
膜フイルタの代りに光波長板の偏波回転角が波長
特性を持つことを利用して、波長板の後段に複屈
折素子のような偏波分離素子を設け、波長によつ
て変化する二つの偏波光出力を取り出すようにす
る。
第３図はこの発明の一実施例を示し、直線偏波
を有する光ビーム１１が旋光性をもち、例えば水
晶よりなる光波長板１２に入射される。光波長板
１２の後段には方解石のような偏波分離素子１３
が配され、偏波分離素子１３で分離された二つの
光は受光素子５a，５bにそれぞれ入射される。
を有する光ビーム１１が旋光性をもち、例えば水
晶よりなる光波長板１２に入射される。光波長板
１２の後段には方解石のような偏波分離素子１３
が配され、偏波分離素子１３で分離された二つの
光は受光素子５a，５bにそれぞれ入射される。
これの動作は直線偏波の光ビーム１１は光波長
板１２でその偏波面が回転を受け、その後の偏波
分離素子１３で素子の直交偏波成分の二つに分離
される。このふるまいの様子を第４図に示す。即
ち光ビーム１１の偏波面１４は波長板１２で角度
θだけ回転されて偏波面１５とされ、偏波分離素
子１３の直交偏波面の各成分１５ｘ，１５ｙに分
離される。この二つに分離された直交する偏波光
ビーム１５x，１５yは受光素子５a，５bでそれぞ
れ電気信号に変換される。光波長計としてのこの
後の動作は、第１図に示すように二つの電気信号
に変換されたパワーP1，P2の対数比が演算回路
６でとられ、この比に応じて表示部７が光波長が
表示される。
板１２でその偏波面が回転を受け、その後の偏波
分離素子１３で素子の直交偏波成分の二つに分離
される。このふるまいの様子を第４図に示す。即
ち光ビーム１１の偏波面１４は波長板１２で角度
θだけ回転されて偏波面１５とされ、偏波分離素
子１３の直交偏波面の各成分１５ｘ，１５ｙに分
離される。この二つに分離された直交する偏波光
ビーム１５x，１５yは受光素子５a，５bでそれぞ
れ電気信号に変換される。光波長計としてのこの
後の動作は、第１図に示すように二つの電気信号
に変換されたパワーP1，P2の対数比が演算回路
６でとられ、この比に応じて表示部７が光波長が
表示される。
光波長板１２による偏波面の回転角θは波長板
１２の厚み。使用波長、温度によつて変化する。
このうち温度による回転角変動は極めて小さく、
光波長計としての使用に問題はない。この発明は
使用波長により回転角θが変化することを利用し
たもので、波長板１２の厚みを適当に選ぶことに
より非常に広帯域にわたり、偏波面を徐々に回転
させることができる。また、逆に狭い波長範囲の
中で急激に偏波面を回転させることも可能であ
る。このような波長板１２として水晶を用いる場
合はその厚さを＋数μｍ〜数百μｍとする。
１２の厚み。使用波長、温度によつて変化する。
このうち温度による回転角変動は極めて小さく、
光波長計としての使用に問題はない。この発明は
使用波長により回転角θが変化することを利用し
たもので、波長板１２の厚みを適当に選ぶことに
より非常に広帯域にわたり、偏波面を徐々に回転
させることができる。また、逆に狭い波長範囲の
中で急激に偏波面を回転させることも可能であ
る。このような波長板１２として水晶を用いる場
合はその厚さを＋数μｍ〜数百μｍとする。
そこで、光波長計として測定する波長範囲を現
在開発されている受光素子の感度特性に合せて短
波長帯（0.7〜1.1μｍ）と長波長帯（1.0〜1.7μｍ）
との２種類に分けてこの発明の偏波分離フイルタ
を設計した場合の特性を第５図及び第６図にそれ
ぞれ示す。第５図、第６図に示した２種類の曲線
（破線、実線）は使用波長域に合せた２種類の光
波長板の厚みを選んだもので、破線は分解能を犠
牲にし、対数比の広帯域にわたる直線性を利用し
たもので、これはLED等の発光スペクトラム幅
の広い光源の波長測定に適する。一方、実線は対
数比のダイナミツクレンジを広くとり、高分解能
が得られるようにしたもので、使用波長の両端で
はやや直線性がくずれるため、LD等のように発
光スペクトラム幅が狭い光源に適する。
在開発されている受光素子の感度特性に合せて短
波長帯（0.7〜1.1μｍ）と長波長帯（1.0〜1.7μｍ）
との２種類に分けてこの発明の偏波分離フイルタ
を設計した場合の特性を第５図及び第６図にそれ
ぞれ示す。第５図、第６図に示した２種類の曲線
（破線、実線）は使用波長域に合せた２種類の光
波長板の厚みを選んだもので、破線は分解能を犠
牲にし、対数比の広帯域にわたる直線性を利用し
たもので、これはLED等の発光スペクトラム幅
の広い光源の波長測定に適する。一方、実線は対
数比のダイナミツクレンジを広くとり、高分解能
が得られるようにしたもので、使用波長の両端で
はやや直線性がくずれるため、LD等のように発
光スペクトラム幅が狭い光源に適する。
なお、第１図に示した従来の光波長計と同様に
この発明の光波長計でも、P1，P2の和をとるこ
とにより入力光パワーの測定も可能である。
この発明の光波長計でも、P1，P2の和をとるこ
とにより入力光パワーの測定も可能である。
第７図はこの発明の他の実施例であつて、第１
図及び第２図と対応する部分には同一符号を付け
てあるが、コリメート用レンズ３と波長板１２と
の間に偏波分離光学素子１０が設けられ、また偏
波分離光学素子１０よりの一方の光出力が波長板
１２に入射され、他方の光出力は無反射終端３０
で吸収される。また受光素子５a，５bの前段に集
光用レンズ２１，２２が配される。
図及び第２図と対応する部分には同一符号を付け
てあるが、コリメート用レンズ３と波長板１２と
の間に偏波分離光学素子１０が設けられ、また偏
波分離光学素子１０よりの一方の光出力が波長板
１２に入射され、他方の光出力は無反射終端３０
で吸収される。また受光素子５a，５bの前段に集
光用レンズ２１，２２が配される。
この動作は、第３図に従つて説明した動作と同
じであるが、入射光が光フアイバ１による出射光
に対して構成している。つまり光フアイバ１から
の出射光は一般に偏波特性を有していないため、
光波長板１２の前に偏波分離光素子１０を設け、
光波長板１２には分離した一つの直線偏波光ビー
ムだけを入射する。その後の動作は前記の通りで
ある。また、偏波分離光素子１０で分離した残り
の偏波光は無反射終端３０で吸収し、反射光が影
響を与えないように構成している。
じであるが、入射光が光フアイバ１による出射光
に対して構成している。つまり光フアイバ１から
の出射光は一般に偏波特性を有していないため、
光波長板１２の前に偏波分離光素子１０を設け、
光波長板１２には分離した一つの直線偏波光ビー
ムだけを入射する。その後の動作は前記の通りで
ある。また、偏波分離光素子１０で分離した残り
の偏波光は無反射終端３０で吸収し、反射光が影
響を与えないように構成している。
第８図はこの発明の更に他の実施例を示し、第
７図の構成の他に、無反射終端３０に代えて受光
素子１６、その前に集光用レンズ２３を追加した
ものである。偏波分離素子１０で分離した残りの
偏波光ビームを受光素子１６で受け、その光電力
P3を電気信号に変換する。これは、従来の光波
長計は光パワー測定が可能なように構成されてい
たため、光フアイバ１からの出射光のように無偏
波あるいは偏波が崩れた光の光パワー測定を可能
とするため、P1，P2の和にさらにP3を加えるこ
とができるようにしたものである。
７図の構成の他に、無反射終端３０に代えて受光
素子１６、その前に集光用レンズ２３を追加した
ものである。偏波分離素子１０で分離した残りの
偏波光ビームを受光素子１６で受け、その光電力
P3を電気信号に変換する。これは、従来の光波
長計は光パワー測定が可能なように構成されてい
たため、光フアイバ１からの出射光のように無偏
波あるいは偏波が崩れた光の光パワー測定を可能
とするため、P1，P2の和にさらにP3を加えるこ
とができるようにしたものである。
また、これらの実施例で使用した偏波分離素
子、光波長板は極めて小形で実現できるため、フ
イルタ全体の大きさは数cm角以内で構成できる。
子、光波長板は極めて小形で実現できるため、フ
イルタ全体の大きさは数cm角以内で構成できる。
以上説明したように、この発明による光波長計
は非常に広帯域にわたり、偏波分離された二つの
光の対数比を幅広いダイナミツクレンジでかつ直
線的に得ることができ、また小形で構成できるた
め高精度で使い易い特徴を有するものである。
は非常に広帯域にわたり、偏波分離された二つの
光の対数比を幅広いダイナミツクレンジでかつ直
線的に得ることができ、また小形で構成できるた
め高精度で使い易い特徴を有するものである。
第１図は従来の光波長計の構成を示す図、第２
図は第１図で使用されている干渉膜フイルタの特
性図、第３図はこの発明の一実施例の構成を示す
図、第４図は第３図の動作原理の説明図、第５図
及び第６図はそれぞれこの発明のフイルタの特性
図、第７図及び第８図はそれぞれこの発明の他の
実施例の構成を示す図である。 １：光フアイバ、２：光コネクタ、３：コリメ
ートレンズ、４：干渉膜フイルタ、５ａ，５b：
受光素子、６：対数比処理演算回路、７：表示回
路、１０，１３：偏波分離光素子、１１：入射光
ビーム、１２：光波長板、２１，２２，２３：集
光用レンズ、３０：無反射終端。
図は第１図で使用されている干渉膜フイルタの特
性図、第３図はこの発明の一実施例の構成を示す
図、第４図は第３図の動作原理の説明図、第５図
及び第６図はそれぞれこの発明のフイルタの特性
図、第７図及び第８図はそれぞれこの発明の他の
実施例の構成を示す図である。 １：光フアイバ、２：光コネクタ、３：コリメ
ートレンズ、４：干渉膜フイルタ、５ａ，５b：
受光素子、６：対数比処理演算回路、７：表示回
路、１０，１３：偏波分離光素子、１１：入射光
ビーム、１２：光波長板、２１，２２，２３：集
光用レンズ、３０：無反射終端。
Claims (1)
- １ 直線偏波を有する入射光が与えられ、偏波回
転角が波長特性をもつ光波長板と、その後段に配
され、光波長板より入射された光を二つの光出力
として取り出す偏波分離素子と、その偏波分離素
子の二つの光出力の比をとる対数比処理演算回路
とを具備する光波長計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15551080A JPS5779414A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Polarized wave separating filter for light wavemeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15551080A JPS5779414A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Polarized wave separating filter for light wavemeter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5779414A JPS5779414A (en) | 1982-05-18 |
| JPH0115808B2 true JPH0115808B2 (ja) | 1989-03-20 |
Family
ID=15607621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15551080A Granted JPS5779414A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Polarized wave separating filter for light wavemeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5779414A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2278268A2 (en) | 2009-07-16 | 2011-01-26 | Mitutoyo Corporation | Optical displacement meter |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147940U (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-12 | ||
| JP2558898B2 (ja) * | 1989-11-24 | 1996-11-27 | 松下電器産業株式会社 | 光放射測定装置 |
| JP3317896B2 (ja) * | 1998-04-24 | 2002-08-26 | 日本電気株式会社 | レーザ発振波長監視装置 |
| US6738140B2 (en) * | 2000-09-19 | 2004-05-18 | Lambda Control, Inc. | Wavelength detector and method of detecting wavelength of an optical signal |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028027A (ja) * | 1973-07-16 | 1975-03-22 |
-
1980
- 1980-11-04 JP JP15551080A patent/JPS5779414A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2278268A2 (en) | 2009-07-16 | 2011-01-26 | Mitutoyo Corporation | Optical displacement meter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5779414A (en) | 1982-05-18 |
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