JPH01307605A - プレーンミラー干渉光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プレーンミラー干渉光学系に係り、特にレー
ザ干渉計に用いられるプレーンミラー干渉光学系に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のプレーンミラー干渉光学系を第５図に示す。この
干渉光学系は偏光ビームスプリッタ１０、コーナーキユ
ーブ１２、コーナーキューブ１４（参照面）、１／４波
長板１６、移動平面鏡（測定面）　１８、偏光子２０か
ら構成されている。

Ｐ偏光とＳ偏光を有するレーザ光は偏光ビームスプリッ
タ１０に入射すると、偏光膜２２を通過したＰ偏光測定
光は実線で示すように偏光ビームスプリッタｌＯを通過
した後、１／４波長板１６を通過し、更に移動平面鏡１
８で反射された後、気波長板ｌ６を通過して偏光面が９
０°回転されてＳ偏光となって再びビームスプリッタ１
０に入射する。偏光ビームスプリッタ１０に入射したＳ
偏光は、偏光膜２２で反射され、コーナーキユーブ１２
に入射したのち、再び偏光ビームスプリッタ１０に入射
する。偏光ビームスプリッタ１０に入射した光はＳ偏光
の為偏光膜２２で反射され、χ波長板１６を通過したの
ち、移動平面鏡１８で反射され再びＸ２Ｉ１２長板を通
過してＰ偏光に偏光されてビームスプリッタ１０の偏光
膜２２を通過し、偏光子２０を通過し図示しないレシー
バ−に到着する。

一方、偏光ビームスプリッタ１０に入射したレーザ光の
Ｓ偏光参照光は点線で示すように偏光膜２２で反射され
、コーナーヰ二−プ１４に入射する。コーナキューブ１
４を出射したのち再び偏光膜２２で反射されビームスプ
リッタ１０から出射し、偏光子２０を通過しレシーバ−
に到着し、ここで参照先は前記測定光と干渉して干渉縞
を発生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記従来のブレーンミラー干渉光学系は
、移動平面鏡１８の傾きに対しては誤差の発生は少ない
ものの、第５図の実線と点線で示すように、測定光路（
実線）と参照光路（点線）との光路長が大きく異なって
いるため、プツトバスが非常に大きく、外乱の影響を受
けやすいという欠点がある。また、測定光路と参照光路
とが第５図に示すように共通光路が少なく、異なる光学
素子の光路を通るため、各光学素子が熱膨張した場合に
大きな誤差を発生するという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みて成されたもので、プ
ツトバスが少なく光学素子の熱膨張に対して大きな誤差
を発生しないブレーンミラー干渉光学系を提案すること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、Ｐ偏光とＳ偏光と
を有するレーザ光が入射し、レーザ光入射方向に対して
傾斜して配置された偏、光膜を有する偏光ビームスプリ
ッタと、偏光ビームスブリフタに入射するレーザ光と直
交する方向のうちの偏光ビームスブリフタの一面側に配
置された第１のコーナキューブと、偏光ビームスブリフ
タと第１のコーナキューブとの間に配置された第１の１
／４波長板と、偏光ビームスプリッタに入射するレーザ
光と直交する方向で、第１のコーナキューブとは偏光ビ
ームスプリッタの反対側に配設された第２のコーナキュ
ーブと、偏光ビームスプリッタを挟んでレーザ光の入射
側と反対側に配設される第２の１／４波長板、参照平面
鏡、移動平面鏡と、第２のコーナキューブと第２の２波
長板とで挟まれる偏光ビームスブリフタの角部に、偏光
膜と平行に形成された反射面と、から成ることを特徴と
している。

〔作用〕

本発明では、第２のコーナーキユーブと第２の１／４波
長板とで挟まれる偏光ビームスプリッタの角部に、偏光
膜と平行に反射面を形成したので、測定光と参照光とが
同一の光学素子を同じ回数通過し、プツトバスが小さく
なり、また光学素子の熱膨張の影響を小さく出来る。

また、本発明では参照光と測定光とが同一経路を通って
いるので空気のゆらぎによる影響は同一の影響を受け、
誤差が少なくなる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係るプレーンミラー干渉
光学系の好ましい実施例を詳説する。

第１図では本発明に係るプレーンミラー干渉光学系の測
定光の光路を示す光学系が示され、第２図では本発明に
係る干渉光系の参照光の光路が示され、測定光と参照先
の光路は同一の光学系で形成されるが、便宜的に測定光
と参照光の光路とを分けて説明する。第１図に於いて、
偏光ビームスプリッタ３０の下方には１／４波長板３２
を介して下方コーナーキューブ３４が配置され、また、
偏光ビームスプリッタ３０の上方には上方コーナーキュ
ーブ３６が配置されている。コーナキューブ３０．３６
はレーザの入射方向に対して直交する方向に配置される
。偏光膜３８はレーザ光の入射方向に対して傾斜して配
置され、更に第３図に示すように偏光膜３８と平行に反
射面が形成されている。この反射面４０はＡＩ、Ｃｒ等
の金属蒸着面で反射面４０が形成されている。

偏光ビームスブリフタ３０の第１図上で右側方には１／
４波長板４２が配置され、更にその側方に参照平面鏡４
４、移動平面鏡４６が配置されている。

参照平面鏡４４は、移動平面鏡４６より小さく形成され
、測定光が参照平面鏡によって遮光されないようになっ
ている。

前記の如く構成された本発明に係る実施例の作用は次の
とおりである。先ず、本発明の干渉光学系の測定光の光
路を第１図に従って説明する。Ｐ偏光とＳ偏光とを存す
るレーザ光は偏光ビームスプリッタ３０に入射すると偏
光ビームスプリッタ３０の偏光膜３８をＰ偏光は通過す
るがＳ偏光は反射される。偏光ビームスプリッタ３０を
通過したＰ偏光はス波長板４２を通過し、移動平面鏡４
６で反射されたのち、再びス彼長板４２を通ると偏光面
が９０°回転し、Ｓ偏光となる。、このため、偏光膜３
８で反射され９０°向きが変わる。このＳ偏光は反射面
４０で反射されたのち再び偏光膜３８で反射され、コー
ナーキューブ３６に入射する。コーナーキューブ３６で
向きを１８０°変えられ、コーナーキューブ３６から出
射した光は反射面４０で反射され、ス波長板４２を通過
し移動平面鏡４６で反射される。移動平面鏡４６で反射
された光はス波長板４２を通り、この時偏光面が９０°
回転し、Ｓ偏光はＰ偏光となる。その後反射面４０で反
射され、コーナーキューブ３６から出射すると、この光
はＰ偏光であるので偏光膜３８を通過し、偏光ビームス
プリッタ３０を出射する。偏光ビームスプリッタ３０を
出射した後、１／４波長板３２を通り、下方コーナーキ
ューブ３４を経て再びス波長板３２を通ってＳ偏光とな
り、Ｓ偏光の為偏光膜３８で反射され、図示しないレシ
ーバ−に到達する。

次に本発明の干渉光学系の参照先の光路について第２図
に従って説明する。先ず偏光ビームスプリッタ３０に入
射したレーザ光のＳ偏光は偏光膜３８で反射され、ス波
長板３２を通過して下方コーナーキューブ３４に入射す
る。下方コーナーキユーブ３４を出射したＳ偏光の光は
Ｖ４彼長板を通過して偏光面が９０°回転し、Ｐ偏光と
なり再び偏光ビームスプリッタ３０に入射する。この光
はＰ偏光であるため偏光膜３８を通過し、偏光ビームス
プリッタ３０を出射してコーナーキユーブ３６に入射す
る。コーナーキューブ３６に入射した光は１８０°方向
を変えられて出射し、反射面４０で反射され、これによ
り１／４波長板４２を通過し、参照平面鏡４４に到達す
る。参照平面鏡４４で反射された光は１／４波長板４２
を通過し、この時Ｐ偏光の光は偏光面が９０°回転して
Ｓ偏光に変えられ、反射面４０で９０°方向を変えられ
たのち再びコーナーキューブ３６に入射する。コーナー
キューブ３６に入射した光は再び偏光ビームスブリ　′
ツタ３０に入射するが、Ｓ偏光のため偏光膜３８で９０
°反射され、反射面４０に向けて反射され、この反射面
４０で９０’向きを変えられ偏光膜３８に向けて反射さ
れる。偏光膜３８ではＳ偏光のため反射され、偏光ビー
ムスプリッタ３０を出射し、気液長板４２を通過し、参
照平面鏡４４で反射されたのち、再びス波長板を通過し
Ｐ偏光となり偏光ビームスプリッタ３０に入射する。偏
光ビームスプリッタ３０に入射した光はＰ偏光であるた
め偏光膜３８を通過し図示しないレシーバ−に到達する
。ここで前記測定光と参照光とが干渉し干渉縞を形成す
ることに・なる。

前記実施例によれば、第１図並びに第２図に示すように
測定光の光路と参照光との光路とが極めて近い光路をと
り、同一の光学素子を同じ回数通るた緬、光学素子の熱
膨張の影響を受けない。

また、測定光と参照光とはほぼ同一光路を空間伝送する
ため空気のゆらぎをうけに（り、移動平面鏡４６と参照
平面鏡４４が可能な限り近づけられるのでデッドバスが
最小になるように配置することができる。

また、第４図では移動平面鏡４６が傾いた場合の測定光
の光路を示したものであるが、平面鏡４６の傾きθの為
に傾いた光に対してレーザ光は平行に戻ってくるので、
入射光に対して出射光は移動平面鏡４６の傾きの影響が
小さい。第４図では測定光の光路について説明したので
あるが、参照先の光路も全く同様に参照平面鏡４４の傾
きの影響は少ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係るブレーンミラー干渉光
学系によれば、ビームスプリッタの角部に偏光膜と平行
に反射膜を形成することにより測定光光路と参照光光路
とが同一の光学素子を同じ回数通過することになり、光
学素子の熱膨張の影響を小さくできる。また平面鏡の傾
きの影響も少ない。

また、本発明では、測定面と参照面とを従来に比較して
極めて近づけて配電できるので、デッドバスが小さくな
り、外乱の影響を小さくできる。

更に本発明では、参照光と測定光とが同一経路を通って
いるので空気のゆらぎによる影響は同一の影響を受け、
誤差が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る干渉光学系の測定光光路を示す説
明図、第２図は本発明に係る干渉光学系の参照先の光路
を示す説明図、第３図は偏光ビームスプリッタの概略形
状を示す斜視図、第４図は平面鏡が傾いた場合の本発明
に係る干渉光学系の測定光光路を示す説明図、第５図は
従来の干渉光学系の光路を示す説明図である。 ３０・・・偏光ビームスプリッタ、　　３２・・・ス波
長板、　　３４．３６・・・コーナーキユーブ、　　３
８・・・偏光膜、　４０・・・反射面、　４２・・・ス
波長板、４４・・・参照平面鏡、　４６・・・移動平面
鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｐ偏光とＳ偏光とを有するレーザ光が入射し、レーザ光
   入射方向に対して傾斜して配置された偏光膜を有する偏
   光ビームスプリッタと、 偏光ビームスプリッタに入射するレーザ光と直交する方
   向のうちの偏光ビームスプリッタの一面側に配置された
   第１のコーナキューブと、 偏光ビームスプリッタと第１のコーナキューブとの間に
   配置された第１の１／４波長板と、偏光ビームスプリッ
   タに入射するレーザ光と直交する方向で、第１のコーナ
   キューブとは偏光ビームスプリッタの反対側に配設され
   た第２のコーナキューブと、 偏光ビームスプリッタを挟んでレーザ光の入射側と反対
   側に配設される第２の１／４波長板、参照平面鏡、移動
   平面鏡と、 第２のコーナキューブと第２の１／４波長板とで挟まれ
   る偏光ビームスプリッタの角部に、偏光膜と平行に形成
   された反射面と、 から成るプレーンミラー干渉光学系。