JPH0432736A

JPH0432736A - 光学素子の群遅延測定装置

Info

Publication number: JPH0432736A
Application number: JP14045090A
Authority: JP
Inventors: Tsuneyuki Uragami; 恒幸浦上; Shinichiro Aoshima; 紳一郎青島; Yutaka Tsuchiya; 裕土屋
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-04

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）この発明は、光学素子の群遅延測定装置に関する。（従来の技術）光学素子、例えばレンズ等の媒質に光を通した時、その
波長によって通過時の遅延が異なるが、これを測定プる
ための従来の群遅延測定装置又は方法としては、例えば
、ノックス（Ｋｎｏｘ）等により第２図に示される干渉
計を用いた群速度分散測定法が提案されている。又、これを改良した方法として、第３図に示されるよう
に白色光を用いて、相互干渉波形のフーリエ変換により
可視全域で一挙に群速度を測定する方法が提案されてい
る。（発明が解決しようとする課題）前者のノックス等が提案した方法は、光ａ１からの光を
バンドパスフィルター２を通してハーフミラ−３に導き
、ここで、第１のミラーＭ１と第２のミラーＭ２に向け
て光を２つに分割し、且つ、方のミラー、例えば第１の
ミラーＭ１とハーフミラ−３との間に被測定光学水子４
を配置すると共に、第１のミラーＭ１を光軸に沿って移
動させ、これにより、ミラーＭ　１、Ｍ　２からの反射
光をハーフミラ−３で合成したときの、光検出器（例え
ば光電子増倍管）５の位置における、干渉光の強度変化
を形成し、このＭｌの移動に伴う干渉光の強度変化を光
検出器５によって検出し、第１のミラーＭ１の移動量か
ら、被測定光学素子４のバンドパスフィルター２を通過
した光の波長における群遅延量を測定するものである。このノックス等の方法は、光′ｔＡ１からの光をバンド
パスフィルター２によって１つの波長光、即ち、単色光
としているものであり、−度に多くの波長成分について
の群遅延を測定できないという問題点がある。又、後者の方ｄ（は、第３図に示されるように、白色光
源６からの光を、シングルモードファイバ７及び偏光板
８を介してビームスプリッタ９に導き、ここで２つに分
割して、一方を、途中に被測定光学水子１０で配置され
た第１のミラー１１に、ミラー１２を介して導き、又、
他方を、第２のミラー１３にミラー１４を介して導き、
これら第１及び第２のミラー１１．１３からの反）ｊ光
をビームスプリッタ９で合成し、光電子増倍管１５の位
置で干渉光強度を検出し、第２のミラー１３を光軸方向
に移動させた時に得られる強度変化を、ミラー１３の移
！７１Ｉを関数どして、コンピュータ１６でフーリエ変
換を用いて解折し、光′ａ１の全波長域で一挙に群遅延
量を測定するものである。図の符号１７は光電子増倍管１５に集光させるだめのレ
ンズ、１８は光電子増倍管の増倍管１５の出力を増幅す
るためのアンプ、１９はアンプ１７の出力を記憶するた
めのメモリをそれぞれ示す。又、第３図の符号２０はレーザー光源を示し、このレー
ザー光源２０からのレーザー光は、測定された遅延時間
を校正するためのらのであり、このレーザー光は、前記
白色光源６からの光と同様にビームスプリッタ９によっ
て分割且つ併合された後、ビームスプリッタ２１を経て
２つのフォトセンサ２２Ａ、２２Ｂによって光電変換さ
れ、ｊ〜リガジエネレータ２３に導かれ、該トリガジェ
ネレータ２３は、前記メモリ１８にトリガ信号を出力し
て、干渉信号のサンプリングができるようによっている
。この第３図の装置では、白色光を用いてはいるが、ミラ
ーを光軸方向に正確に移動しなければならず、繁雑であ
り、且つミラーの移動精度によっては誤差が生じてしま
うという問題点がある。この発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、ミラーを移動したりすることなく且つ、多くの波
長成分について一度に群遅延測定をすることができる光
学水子の群遅延測定装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明は、光源からの光をビームスプリッタで分割し
、且つ、分割された光の各々をミラーにより入射光と同
一光路に反射さけると共に、これらの反射光を前記ビー
ムスプリッタで併合する光学系を備え、前記ビームスプ
リッタと前記２つのミラーの間の光路の一方に被測定光
学素子を配置し、該被測定光学素子を経由する光及び経
由しない光を干渉させて、出力面に干渉縞を形成し、該
干渉縞を光検出器で検出した後、信号処理装置で解折す
ることにより、前記被測定光学素子の群遅延量を測定す
る装置において、前記ミラーの一方をわずかに傾けて配
置したことにより上記目的を達成するものである。又、前記一方のミラーの傾斜角度を可変とする角度調整
機構を設けたことにより上記目的を達成するものである
。又、光源からの光をビームスプリフタで分割し、且つ、
分割された光の各々をミラーにより入射光と同一光路に
反射させると共に、これらの反射光を前記ビームスプリ
ッタで併合する光学系を備え、前記ビームスプリッタと
前記２つのミラーの間の光路の一方に被測定光学素子を
配置し、該被ヨ１１定光学素子を経由する光及び紅白し
ない光を干渉させて、出力面に干渉縞を形成し、該干渉
縞を光検出器で検出した後、信号処理装置で解折するこ
とにより、前記被測定光学素子の群遅延量を測定する装
置において、前記ミラーを球面鏡としたことにより上記
目的を達成するものである。又、前記光検出器を、前記出力面と平行、且つ、干渉縞
と垂直に移動可能に配置して上記目的を達成するもので
ある。又、前記光検出器を、干渉縞と垂直に配置された一次元
センサーとするごとにより上記目的を達成するものであ
る。又、前記光検出器を、撮像装置とすることにより上記目
的を達成するものである。又、前記光源を、白色光源であることを配置して上記目
的を達成するものである。更に、前記光源は、点光源であることにより上記目的を
達成するものである。［作用及び効果１この発明は、従来、光軸に沿って移動されなければなら
なかったミラーを単にわずかに傾けるだけで、出力面の
異なる位置に、異なる遅延岱の干渉縞を形成することが
でき、従って、ミラーを移動したりすることなく、且つ
、光源を白色光とした時はより多くの波長成分について
一度に８￥遅延測定をすることができる。又、−度に群
遅延測定をすることができるので、光源の時間的変動に
基づく測定誤差を解消することができる。（実施例１この実施例は、第１図に示されるように、白色光源３０
からの白色光を、バンドパスフィルター３２及びコリメ
ータレンズ３４を経て、平行光としてビームスプリッタ
３６に導くと共に、このビームスプリッタ３６によって
分割された光の光軸上に第１及び第２のミラー３８．４
０を配置し、第１のミラー３８は、光を入射光線の光軸
方向に反射するように配置すると共に、第２のミラー４
０は、入射光線と直交する面に対してわずかに傾斜させ
て配置し、第１及び第２のミラー３８．４０からの反射
光をビームスプリッタ３６で合成し、出力面４２に干渉
縞が形成されるようにしたものである。ここで被測定光
学索子４４はビームスプリッタ３６と第１のミラー３８
との間に配置される。前記出力面４２の位置には、光検
出器、例えば、ラインセンサ４６が配置され、このライ
ンセンサ４６の出力は信号処理装置４８により処理され
るようになっている。この実施例によれば、第２のミラー４０がビムスブリッ
タ３６を軽だ光の光軸に対して、その反射光軸がわずか
に傾斜しているので、該第２のミラー４０の面方向の反
射位置によって、出力面４２に到達するまでの光路長が
異なることになる。従って、出力面４２では、異なる遅延母による干渉光が
該出力面４２に沿って、図の左右方向に並んで形成され
ることになる。これをラインセンサ４６で読取り、プロファイルのピー
クを検出することにより、パントノくスフイルター３２
で抜き出した波長における群遅延量を検出することがで
きる。又上記実施例においては、バンドパスフィルター３２で
抜き出した波長における群遅延量を短時間に測定できる
ので、光源の出力変動による影響を受（プにくいという
利点がある。又、この実施例では、ミラーを可動構造とする必要がな
いため、装置が簡単となると共に、没１１定誤差が生じ
にくいという利点がある。なお、バンドパスフィルターを各種用意して、順次変換
可能な機能を有するフィルターホルダー（図示せず）を
用いて、多波長のデータを順次測定可能にしても良い。なお、この実流例では、白色光源３０からの白色光をバ
ンドパスフィルター３２によって一定範囲の波長光にし
たものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく
、光源はレーザー光などの単色光源であってもよい。こ
の場合には、干渉性が良いので、検出が容易となり、信
号処理も行い易い。又、上記実施例は、出力面にラインセンサ４６を設けた
ものであるが、これは他の光検出器、例えば、撮像装置
、二次元センサであってもよい。更には、光検出器を光電子増倍管と覆る場合は、この光
電子増倍管を出力面４２に沿って移動可能に配置する。なお、上記実施例は、第２図に示される従来の群遅延測
定装置に本発明を適用したものであるが、本発明は、第
３図に示されるような白色光源を用いた群遅延測定装置
にも適用され得るものである。この場合、光電子増倍管１５は、出力面に沿って移動さ
れ、又得られた情報は、従来と同様に、信号処理装置で
フーリエ変換された後、波長毎の群遅延量が検出される
ことになる。この場合には、多波長の群遅延量を一度に
測定が可能であり、短時間に計測が可能となる。又、この場合にも、光検出器は、１次元センサであって
も良い。この場合、光検出器を出力面に沿って移動する
必要がなくなるため、更に短時間計測が可能となる。なお、上記名実す色間において、被測定光学素子４４は
、ビームスプリッタ３６と一方のミラー３８との間に配
置されているが、これは他方のミラー４０との間に配置
するようにしてもよい。なａ５、光源は点光源が望ましい。上記実施例は、ミラーの傾きを一定として記述したがこ
れに限ることなく、第１図に２点鎖線で示されているよ
うに、被測定光学素子の８１′遅延量の大きさに応じて
、ミラーの傾きを変化させて測定できる角度調整Ｉ［４
１を設けても良い。又、上記実施例は平面ミラーとして記述したがこれに限
られるものでなく、少くとも一方のミラーを凹面鏡又は
凸面鏡の球面鏡としても良い。この場合は球面鏡を傾Ｃ
プることなく、反（ト）位置によって、反射光の光路長
を異ならせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光学素子の群遅延測定装置の実
施例を示す光学系統図、第２図は、従来の群遅延」１１
定装置を示す光学系統図、第３図は、従来の他の群遅延
測定装置を示すブロック図である。３０・・・白色光源、３２・・・バンドパスフィルター３６・・・ビームスプリッタ、３８・・・第１のミラー４０・・・第２のミラー４１・・・角度調整機構、４２・・・出力面、４４・・・被ｉ１１＋１定光学素子、４６・・・ラインセンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源からの光をビームスプリッタで分割し、且つ
、分割された光の各々をミラーにより入射光と同一光路
に反射させると共に、これらの反射光を前記ビームスプ
リッタで併合する光学系を備え、前記ビームスプリッタ
と前記２つのミラーの間の光路の一方に被測定光学素子
を配置し、該被測定光学素子を経由する光及び経由しな
い光を干渉させて、出力面に干渉縞を形成し、該干渉縞
を光検出器で検出した後、信号処理装置で解折すること
により、前記被測定光学素子の群遅延量を測定する装置
において、前記ミラーの一方をわずかに傾けて配置した
ことを特徴とする光学素子の群遅延測定装置。
（２）請求項１において、前記一方のミラーの傾斜角度
を可変とする角度調整機構を設けたことを特徴とする光
学素子の群遅延測定装置。
（３）光源からの光をビームスプリッタで分割し、且つ
、分割された光の各々をミラーにより入射光と同一光路
に反射させると共に、これらの反射光を前記ビームスプ
リッタで併合する光学系を備え、前記ビームスプリッタ
と前記２つのミラーの間の光路の一方に被測定光学素子
を配置し、該被測定光学素子を経由する光及び経由しな
い光を干渉させて、出力面に干渉縞を形成し、該干渉縞
を光検出器で検出した後、信号処理装置で解折すること
により、前記被測定光学素子の群遅延量を測定する装置
において、前記ミラーを球面鏡としたことを特徴とする
光学素子の群遅延測定装置。
（４）請求項１、２又は３において、前記光検出器を、
前記出力面と平行、且つ、干渉縞と垂直に移動可能に配
置したことを特徴とする光学素子の群遅延測定装置。
（５）請求項１、２又は３において、前記光検出器は、
干渉縞と垂直に配置された一次元センサーであることを
特徴とする光学素子の群遅延測定装置。
（６）請求項１、２又は３において、前記光検出器は撮
像装置であることを特徴とする光学素子の群遅延測定装
置。
（７）請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記光源は
白色光源であることを特徴とする光学素子の群遅延測定
装置。
（８）請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記光源は
点光源であることを特徴とする光学素子の群遅延測定装
置。