JPH06324204A - Optical member for forming optical path length difference - Google Patents

Optical member for forming optical path length difference

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JPH06324204A
JPH06324204A JP5136973A JP13697393A JPH06324204A JP H06324204 A JPH06324204 A JP H06324204A JP 5136973 A JP5136973 A JP 5136973A JP 13697393 A JP13697393 A JP 13697393A JP H06324204 A JPH06324204 A JP H06324204A
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JP
Japan
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optical path
wavelength
temperature
refractive index
change
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Pending
Application number
JP5136973A
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Japanese (ja)
Inventor
Susumu Saito
晋 斎藤
Hiroyuki Kawashima
浩幸 川島
Isao Minegishi
功 峯岸
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Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
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Publication date
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲環境が変化しても光源装置から出力され
る光の波長の安定化を実現する。 【構成】 第1経路と第2経路において、所定の光路長
差を与える光路長差形成光学部材において、第1経路を
形成する第1部材と、第2経路を形成する第2部材とを
有し、温度が変化しても両方の光路長差が変化しないよ
うにしたことを特徴とする光路長差形成光学部材。
(57) [Abstract] [Purpose] To stabilize the wavelength of the light output from the light source device even if the surrounding environment changes. An optical path difference forming optical member that provides a predetermined optical path length difference between a first path and a second path has a first member that forms a first path and a second member that forms a second path. An optical path length difference forming optical member is characterized in that both optical path length differences do not change even if the temperature changes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、波長安定化光源装置そ
の他に適用できる光路長差形成光学部材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical member for forming an optical path length difference applicable to a wavelength stabilized light source device and others.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザは、可干渉性光源として各
種の分野で広く用いられている。しかし半導体レーザの
発振波長は、温度の変動と注入電流の変動に対して非常
に敏感であるので、これらの変動を極力抑える必要があ
る。
2. Description of the Related Art Semiconductor lasers are widely used as coherent light sources in various fields. However, since the oscillation wavelength of the semiconductor laser is extremely sensitive to temperature fluctuations and injection current fluctuations, it is necessary to suppress these fluctuations as much as possible.

【0003】そこで従来から、半導体レーザに、ペルチ
ェ素子のような電子加熱冷却素子と、半導体レーザ自体
の温度を測定するサーミスタのような温度検出素子を設
け、サーミスタの出力信号に従って、半導体レーザの温
度が一定になるようにペルチェ素子を駆動することが行
われている。また、より高精度な安定化方法では、エタ
ロン板や原子・分子吸収線などの波長基準を備えて、そ
こからの誤差信号を半導体レーザの温度と注入電流に帰
還させ発振波長を安定化させる外部フィードバック方式
が採られている。
Therefore, conventionally, a semiconductor laser is provided with an electronic heating / cooling element such as a Peltier element and a temperature detecting element such as a thermistor for measuring the temperature of the semiconductor laser itself, and the temperature of the semiconductor laser is measured according to the output signal of the thermistor. The Peltier device is driven so that the value of P becomes constant. In addition, in a more accurate stabilization method, a wavelength reference such as an etalon plate or atomic / molecular absorption line is provided, and the error signal from it is fed back to the temperature and injection current of the semiconductor laser to stabilize the oscillation wavelength. A feedback method is adopted.

【0004】しかしながら、上記のような波長基準は高
価であり、かつ大型なものが多く、非常に大掛かりなシ
ステムとなってしまい、さらに安定化の精度は、誤差信
号検出時の検出特性の帯域幅とそのピーク値の検出精度
に依存するものである。
However, the wavelength reference as described above is expensive and many are large, resulting in a very large-scale system. Further, the accuracy of stabilization depends on the bandwidth of the detection characteristic at the time of error signal detection. And its peak value detection accuracy.

【0005】そこで、本出願人は特願平4−15113
3号発明を提案して、上記の問題を解決した波長安定化
光源装置を実現した。これは、たとえば特定の光路差を
持たせる光学的手段を備えた縞走査干渉計において、光
路差の異なる2つのフリンジスキャン干渉信号の位相を
ある特定の値に保つことによりたとえば半導体レーザの
発振波長を安定化させるようにしたものであり、簡単な
構成の波長安定化半導体レーザ光源のような波長安定化
光源装置である。また、たとえばパルス駆動した複数の
交互発振する半導体レーザのような光源装置の発振波長
を同時に安定化させる。さらに、たとえば半導体レーザ
のような光源装置への注入電流を変調することにより、
1つの半導体レーザのような光源装置から、安定化され
た2つの異なる波長を得る。
Therefore, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 4-15113.
No. 3 invention was proposed to realize a wavelength stabilized light source device that solves the above problems. This is because, for example, in a fringe scanning interferometer equipped with an optical means for giving a specific optical path difference, for example, by keeping the phase of two fringe scan interference signals having different optical path differences at a specific value, for example, the oscillation wavelength of a semiconductor laser. Is a wavelength stabilized light source device such as a wavelength stabilized semiconductor laser light source having a simple structure. Further, the oscillation wavelength of a light source device such as a plurality of pulse-driven alternately oscillating semiconductor lasers is stabilized at the same time. Furthermore, by modulating the injection current to a light source device such as a semiconductor laser,
Two different stabilized wavelengths are obtained from a light source device such as one semiconductor laser.

【0006】このような特願平4−151133号発明
を図1〜8を参照してさらに具体的に説明する。
The invention of Japanese Patent Application No. 4-151133 will be described in more detail with reference to FIGS.

【0007】図1は、特願平4−151133号発明の
波長安定化光源装置を実施した半導体レーザ光源装置の
構成を示すものである。
FIG. 1 shows the structure of a semiconductor laser light source device which implements the wavelength stabilized light source device of the invention of Japanese Patent Application No. 4-151133.

【0008】光源部1は、半導体レーザ11、サーミス
タ12、ペルチェ素子13、放熱板14からなる。光源
部1より連続して出射された光は、コリメートレンズ3
でコリメートされ、アイソレータ33を通り、その光P
の一部の光P1がビームスプリッター30で反射され
る。光Pの他の部分はビームスプリッター30を通り出
力光P2となる。
The light source section 1 comprises a semiconductor laser 11, a thermistor 12, a Peltier element 13 and a heat radiating plate 14. The light continuously emitted from the light source unit 1 is collimated by the collimator lens 3
Is collimated by the light source, passes through the isolator 33, and its light P
Part of the light P1 is reflected by the beam splitter 30. The other part of the light P passes through the beam splitter 30 and becomes the output light P2.

【0009】この光P1はビームスプリッター31で反
射光P3と透過光P4に分割される。反射光P3は、集
光レンズ5を経てスキャニングミラー35で反射する。
そして反射光P3は、同一光路を戻って再びビームスプ
リッター31に入射し、ビームスプリッター31を透過
して集光レンズ6へ向かう。一方、透過光P4は段差ミ
ラー34の2つの第1反射面Aと第2反射面Bで反射
し、同一光路を戻ってビームスプリッター31で反射
し、スキャニングミラー35からの反射光P3と重なっ
た干渉光となり、集光レンズ6により集光される。段差
ミラー34の2つの第1反射面Aと第2反射面Bは、段
差量Lだけ段差がついている。段差ミラー34は固定さ
れている。この段差量Lは、光P1と透過光P4の方向
にそって設定されている。この干渉光のうち、段差ミラ
ー34の2つの第1反射面Aと第2反射面Bによる干渉
光は、プリズム7で分割されてそれぞれ検出器41,4
2で検出される。
The light P1 is split by the beam splitter 31 into reflected light P3 and transmitted light P4. The reflected light P3 passes through the condenser lens 5 and is reflected by the scanning mirror 35.
Then, the reflected light P3 returns to the same optical path, enters the beam splitter 31 again, passes through the beam splitter 31, and goes to the condenser lens 6. On the other hand, the transmitted light P4 is reflected by the two first reflection surfaces A and B of the step mirror 34, returns through the same optical path, is reflected by the beam splitter 31, and overlaps with the reflection light P3 from the scanning mirror 35. It becomes interference light and is condensed by the condenser lens 6. The two first reflecting surfaces A and the second reflecting surface B of the step mirror 34 are stepped by the step amount L. The step mirror 34 is fixed. The step amount L is set along the directions of the light P1 and the transmitted light P4. Of this interference light, the interference light by the two first reflection surfaces A and B of the step mirror 34 is split by the prism 7 and detected by the detectors 41, 4 respectively.
Detected in 2.

【0010】なお、スキャニングミラー35は、例えば
PZTなどの圧電素子36に取付けられて、発振器3
8、パルス信号発生器39、およびPZTドライバ37
からのランプ波Wで、半導体レーザ11の発振波長の数
波長分だけ図1の矢印方向に掃引される。
The scanning mirror 35 is attached to a piezoelectric element 36 such as PZT, and the oscillator 3
8, pulse signal generator 39, and PZT driver 37
1 is swept in the direction of the arrow in FIG. 1 by several wavelengths of the oscillation wavelength of the semiconductor laser 11.

【0011】今、ビームスプリッター31からスキャニ
ングミラー35までの光路長d2と段差ミラー34の第
1反射面Aまでの光路長d1が、ほぼ等しいとすると、
検出器41からの出力信号は光路長差が0付近のフリン
ジスキャン信号であり、42からの出力信号は光路長差
が2L付近のフリンジスキャン信号である。これらの出
力信号を用いて半導体レーザの波長安定化を行う。これ
らの出力信号は、位相比較器100で位相比較され、2
つの信号の位相が完全に一致するように光源駆動回路1
0を経て発光部1に指令がフィードバックされる。
Now, assuming that the optical path length d2 from the beam splitter 31 to the scanning mirror 35 and the optical path length d1 to the first reflecting surface A of the step mirror 34 are substantially equal,
The output signal from the detector 41 is a fringe scan signal with an optical path difference of around 0, and the output signal from 42 is a fringe scan signal with an optical path difference of around 2L. The wavelength of the semiconductor laser is stabilized using these output signals. These output signals are phase-compared by the phase comparator 100 and 2
Light source drive circuit 1 so that the phases of the two signals are exactly the same
The command is fed back to the light emitting unit 1 via 0.

【0012】上記のフィードバック系についてさらに詳
細に説明する。図2にフィードバック系の構成の一例
を、図3に図2のフィードバック系の各部の信号を示す
(回路上での位相遅れは無視)。
The above feedback system will be described in more detail. FIG. 2 shows an example of the configuration of the feedback system, and FIG. 3 shows signals of various parts of the feedback system of FIG. 2 (a phase delay on the circuit is ignored).

【0013】検出器41,42の出力からAC成分のみ
を取り出した信号は、それぞれ図3の信号a,bのよう
になる。前述のように、信号aは光路長差0付近のフリ
ンジスキャン信号、信号bは光路長差2L付近のフリン
ジスキャン信号である。これらの信号a、bの位相を比
較して、2つの信号の位相が完全に一致するように、図
2の光源駆動回路10を経て発光部1にフィードバック
することで、図1の半導体レーザ11の発振波長を安定
化させる。2つの信号の位相を一致させるには、半導体
レーザ11の温度や注入電流を変化させて発振波長λを
変えてやれば良い。
The signals obtained by extracting only the AC component from the outputs of the detectors 41 and 42 are as signals a and b in FIG. 3, respectively. As described above, the signal a is a fringe scan signal near the optical path length difference of 0, and the signal b is a fringe scan signal near the optical path length difference of 2L. By comparing the phases of these signals a and b and feeding them back to the light emitting unit 1 via the light source drive circuit 10 of FIG. 2 so that the phases of the two signals are completely matched, the semiconductor laser 11 of FIG. Stabilizes the oscillation wavelength of. In order to match the phases of the two signals, the oscillation wavelength λ may be changed by changing the temperature and injection current of the semiconductor laser 11.

【0014】検出器41からの信号aは、図2のコンパ
レータ60で位相の反転した2つの矩形信号c,dに変
換される。検出器42からの信号bは、サンプルホール
ド61,62において信号c,dの立上がりのタイミン
グでサンプルホールドされ、そのサンプルホールドした
出力信号はそれぞれe,fとなる。
The signal a from the detector 41 is converted into two rectangular signals c and d whose phases are inverted by the comparator 60 shown in FIG. The signal b from the detector 42 is sampled and held by the sample and hold 61 and 62 at the rising timing of the signals c and d, and the sampled and held output signals are e and f, respectively.

【0015】さらに、出力信号e,fをサンプルホール
ド63,64でホールド部分を取り出し、ローパスフィ
ルタ65,66に通すと出力g,hが得られる。これら
の出力g,hを差動アンプ70にて差動増幅したもの
が、信号a,bの位相差に対応したフィードバック信号
となる。このフィードバック信号を温度もしくは注入電
流にフィードバックさせれば、発振波長を安定化させる
ことができる。
Further, the output signals e and f are sampled and held by sample and hold 63 and 64, and the hold portions are taken out and passed through the low pass filters 65 and 66 to obtain outputs g and h. A differential amplification of these outputs g and h by the differential amplifier 70 becomes a feedback signal corresponding to the phase difference between the signals a and b. The oscillation wavelength can be stabilized by feeding back this feedback signal to the temperature or the injection current.

【0016】図2の回路構成は、温度と注入電流の両方
にフィードバックする場合を示している。ここでは差動
アンプ70の出力を、時定数および増幅度の異なる2つ
のローパスフィルタ81,82に通したものを、信号
a,bの位相差に対応したフィードバック信号とする。
ローパスフィルタ81の出力は、温度制御回路10aを
経て発光部1に、そしてローパスフィルタ82の出力
は、電流制御回路10b、駆動回路10cを経て発光部
1にフィードバックされる。このうち温度制御の方は、
応答が遅いため時定数を長くしてあり、かつ波長変化率
が大きいため粗調整として用いられる。電流制御の方
は、応答が速いため時定数を短くしてあり、かつ波長変
化率が小さいため微調整として用いられる。
The circuit configuration of FIG. 2 shows a case where feedback is made to both temperature and injection current. Here, the output of the differential amplifier 70 is passed through two low-pass filters 81 and 82 having different time constants and amplification degrees, and the feedback signal corresponds to the phase difference between the signals a and b.
The output of the low pass filter 81 is fed back to the light emitting section 1 via the temperature control circuit 10a, and the output of the low pass filter 82 is fed back to the light emitting section 1 via the current control circuit 10b and the drive circuit 10c. Of these, the one with temperature control
Since the response is slow, the time constant is long, and since the wavelength change rate is large, it is used as a rough adjustment. The current control has a short response because of its quick response, and is used as a fine adjustment because the rate of wavelength change is small.

【0017】信号aは数式1で表され、信号bは数式2
で表される。
The signal a is represented by the equation 1 and the signal b is represented by the equation 2
It is represented by.

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】[0019]

【数2】 ここでα(t)はスキャニングミラー35の移動量(図
1の矢印方向)を表す。この2つの信号a、bの位相を
一致させるには、2L/λ=n(nは整数)となる必要
があり、発振波長λはλ=2L/nに固定される。ただ
し、nの値を間違うと別の波長に設定されるので、半導
体レーザ11の温度は、ある設定温度(モードホップが
近傍にない温度)を基準に、常にある温度範囲内で制御
する必要がある。その温度制御範囲は、半導体レーザの
発振波長の温度依存性と段差量Lで決まる。長期の安定
性は、例えば段差ミラー34を温度制御して段差量Lの
変動を抑えることで良くすることができる。
[Equation 2] Here, α (t) represents the amount of movement of the scanning mirror 35 (the direction of the arrow in FIG. 1). In order to match the phases of the two signals a and b, it is necessary that 2L / λ = n (n is an integer), and the oscillation wavelength λ is fixed to λ = 2L / n. However, if the value of n is wrong, it is set to a different wavelength, so the temperature of the semiconductor laser 11 must always be controlled within a certain temperature range based on a certain set temperature (a temperature at which no mode hop is in the vicinity). is there. The temperature control range is determined by the temperature dependence of the oscillation wavelength of the semiconductor laser and the step amount L. The long-term stability can be improved, for example, by controlling the temperature of the step mirror 34 to suppress the variation of the step amount L.

【0020】以上の手法により、検出器41,42から
の信号a,bの位相を合わせることができ、半導体レー
ザ11の発振波長λは、λ=2L/nにロックされるこ
とになる。なお、この方法によれば、スキャニングミラ
ー35は単に干渉縞を走査すれば良く、その動きの非直
線性や振幅変動および原点変動は何ら問題にならない。
ヨーイング等のスキャニングミラー35の動きの影響
も、図1のように、スキャニングミラー35の前に適当
な長さの焦点距離を持つ集光レンズ5を用いることによ
り除去できる。
With the above method, the phases of the signals a and b from the detectors 41 and 42 can be matched, and the oscillation wavelength λ of the semiconductor laser 11 is locked at λ = 2L / n. According to this method, the scanning mirror 35 only needs to scan the interference fringes, and the nonlinearity of the movement, amplitude fluctuation, and origin fluctuation do not pose any problem.
The influence of the movement of the scanning mirror 35 such as yawing can be eliminated by using the condenser lens 5 having an appropriate focal length in front of the scanning mirror 35 as shown in FIG.

【0021】このように、2光束干渉計において光路差
の異なる2つのフリンジスキャン信号a、bの位相を合
わせることにより、半導体レーザの発振波長を安定化さ
せることができる。さらにAPC(オートパワーコント
ロール)回路と組み合わせることにより、波長・出力安
定化半導体レーザ光源を実現することができる。
In this way, the oscillation wavelength of the semiconductor laser can be stabilized by matching the phases of the two fringe scan signals a and b having different optical path differences in the two-beam interferometer. Furthermore, by combining with an APC (auto power control) circuit, a wavelength / output stabilized semiconductor laser light source can be realized.

【0022】なお、図1〜図3の装置は、1つの半導体
レーザ(光源部あるいは発光部)を連続発振駆動した場
合の例である。つまりDC点灯させた場合の例である。
The apparatus shown in FIGS. 1 to 3 is an example in which one semiconductor laser (light source section or light emitting section) is driven by continuous oscillation. In other words, this is an example in the case of DC lighting.

【0023】特願平4−151133号発明の波長安定
化光源装置は、DC点灯させた場合だけでなく、半導体
レーザをパルス駆動した場合にも適用可能である。図4
の半導体レーザ光源装置の場合、交互発振する複数の半
導体レーザ(光源部あるいは発光部)の同時安定化が可
能となる。
The wavelength-stabilized light source device of the invention of Japanese Patent Application No. 4-151133 can be applied not only when DC lighting is performed, but also when the semiconductor laser is pulse-driven. Figure 4
In the case of the semiconductor laser light source device, the plurality of semiconductor lasers (light source units or light emitting units) that alternately oscillate can be simultaneously stabilized.

【0024】簡単のために、一例として2個の半導体レ
ーザを用いた場合の構成を図4に示す。図4の装置にお
いて図1の装置と同じものは同一符号を付けてある。
For simplification, FIG. 4 shows a configuration in which two semiconductor lasers are used as an example. In the apparatus of FIG. 4, the same elements as those of the apparatus of FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0025】図4において、2は第2の発光部、10
X,20Xはそれぞれ第1の発光部1および第2の発光
部2の光源駆動回路、40は各種のパルス信号発生器、
そして110は位相比較器である。
In FIG. 4, reference numeral 2 denotes a second light emitting portion, 10
X and 20X are light source driving circuits for the first light emitting unit 1 and the second light emitting unit 2, respectively, and 40 are various pulse signal generators.
And 110 is a phase comparator.

【0026】発光部2からの出射光は、コリメートレン
ズ4でコリメートされ、ビームスプリッター32で発光
部1からの光と同一の光軸とされる。発光部1,2の半
導体レーザ11、21をそれぞれ図5の(1),(2)
の信号でパルス駆動すると、その時の波長変化の様子は
波形(3),(4)のようになり、パルス発振している
レーザ光はその波長が常に変化している状態にある。こ
こでは、パルス発振において一定のタイミングでの波長
を安定化させる。具体的には、検出器41,42の出力
から(5),(6)のタイミングで信号を取り出し、こ
のタイミング(5)、(6)での波長を安定化させる。
なお、スキャニングミラー35の掃引周波数は、信号
(1),(2)の周波数より十分遅いものである。
The light emitted from the light emitting section 2 is collimated by the collimating lens 4 and is made to have the same optical axis as the light from the light emitting section 1 by the beam splitter 32. The semiconductor lasers 11 and 21 of the light emitting units 1 and 2 are respectively denoted by (1) and (2) in FIG.
When the pulse drive is performed by the signal of, the state of the wavelength change at that time is as shown in waveforms (3) and (4), and the wavelength of the pulsed laser light is always changing. Here, the wavelength is stabilized at a constant timing in pulse oscillation. Specifically, signals are taken out from the outputs of the detectors 41 and 42 at timings (5) and (6), and the wavelengths at these timings (5) and (6) are stabilized.
The sweep frequency of the scanning mirror 35 is sufficiently slower than the frequencies of the signals (1) and (2).

【0027】図6にフィードバック系の構成を示す。図
2と同じものは同一符号を付けてある。簡単のため発光
部1のみについて示してあるが、発光部2に対するフィ
ードバック系の構成も同様である。
FIG. 6 shows the configuration of the feedback system. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. For simplicity, only the light emitting unit 1 is shown, but the configuration of the feedback system for the light emitting unit 2 is also the same.

【0028】検出器41,42の出力は、それぞれサン
プルホールド50,51においてタイミング信号(5)
によりサンプルホールドされる。これらのサンプルホー
ルド50,51の出力はそれぞれ図7のa1,b1とな
る。これらをフィルタ52,53に通すとa2,b2と
なり、これは、実施例1で説明したDC点灯させた場合
のフリンジスキャン信号(図3の信号a,b)と同等で
ある。よって、これ以後は前述の実施例1における信号
処理を行うことにより、波長を安定化させることができ
る。発光部2についても同様である。サンプルホールド
50,51とフィルタ52,53は、検出器41、42
の出力のためのサンプリング部を構成している。
The outputs of the detectors 41 and 42 are output to the timing signal (5) in the sample and hold 50 and 51, respectively.
The sample is held by. The outputs of these sample and hold 50 and 51 are a1 and b1 in FIG. 7, respectively. When these are passed through filters 52 and 53, they become a2 and b2, which are equivalent to the fringe scan signals (signals a and b in FIG. 3) when the DC lighting is performed as described in the first embodiment. Therefore, thereafter, the wavelength can be stabilized by performing the signal processing in the above-described first embodiment. The same applies to the light emitting unit 2. The sample-holds 50 and 51 and the filters 52 and 53 include detectors 41 and 42.
Constitutes a sampling unit for the output of.

【0029】図4の装置のように、半導体レーザをパル
ス駆動する場合には、パルス幅を制御するフィードバッ
ク方法でも良い。図5のサンプリングのタイミング信号
(5),(6)および駆動パルス(1),(2)の消光
のタイミングが固定とすると、駆動パルス(1),
(2)の発光タイミングを変えてやれば、波長変化の波
形(3),(4)が変化するので発振波長が変わる。こ
の関係を用いてフィードバックをかけることができる。
When the semiconductor laser is pulse-driven as in the apparatus shown in FIG. 4, a feedback method for controlling the pulse width may be used. If the extinction timing of the sampling timing signals (5) and (6) and the driving pulses (1) and (2) in FIG. 5 is fixed, the driving pulse (1),
If the light emission timing of (2) is changed, the wavelength change waveforms (3) and (4) change, so the oscillation wavelength changes. Feedback can be applied using this relationship.

【0030】図6に示したように、ローパスフィルタ8
1の出力は、前述のように温度制御回路10aを経て発
光部1へ、そしてローパスフィルタ82の出力は、パル
ス幅制御回路10d、パルス駆動回路10eを経て発光
部1へフィードバックされる。ただしこの場合、パルス
幅はデューティ50が最大となる。このフィードバック
方法は、波長の安定化を温度とパルス幅の制御で行うた
め、注入電流の制御をAPC単独で使うことができる。
As shown in FIG. 6, the low-pass filter 8
As described above, the output of 1 is fed back to the light emitting section 1 via the temperature control circuit 10a, and the output of the low pass filter 82 is fed back to the light emitting section 1 via the pulse width control circuit 10d and the pulse drive circuit 10e. However, in this case, the pulse width has the maximum duty 50. Since this feedback method stabilizes the wavelength by controlling the temperature and the pulse width, the injection current can be controlled by the APC alone.

【0031】このように、パルス駆動した半導体レーザ
においても、一定のタイミングでの波長を安定化させる
ことができ、交互発振する複数の波長安定化半導体レー
ザ光源を実現することができる。出力光から同じタイミ
ングでの光を取り出して信号処理することにより、複数
の波長の信号を同時に得ることができる。
As described above, even in the pulse-driven semiconductor laser, the wavelength can be stabilized at a constant timing, and a plurality of wavelength-stabilized semiconductor laser light sources that alternately oscillate can be realized. By extracting the light at the same timing from the output light and processing the signal, it is possible to simultaneously obtain signals of a plurality of wavelengths.

【0032】フィードバックがかかった状態では、一定
のタイミングでの半導体レーザ11,12の発振波長λ
1,λ2は、数式3と数式4で示すように固定されるこ
とになる。
When the feedback is applied, the oscillation wavelength λ of the semiconductor lasers 11 and 12 at a fixed timing.
1 and λ2 are fixed as shown in Expression 3 and Expression 4.

【0033】[0033]

【数3】 [Equation 3]

【0034】[0034]

【数4】 ここでn1,n2は整数である。この2つの波長の組み
合わせより合成波長を扱う場合、その合成波長Λは、数
式5となり、Λも2Lの整数分の1に固定されることに
なる。
[Equation 4] Here, n1 and n2 are integers. When the combined wavelength is handled from the combination of these two wavelengths, the combined wavelength Λ is given by Equation 5, and Λ is also fixed to an integer fraction of 2L.

【0035】[0035]

【数5】 従って、2つの半導体レーザを適当に選別することによ
り、任意の合成波長を作ることができる。
[Equation 5] Therefore, by appropriately selecting the two semiconductor lasers, an arbitrary synthetic wavelength can be created.

【0036】さらに、このパルス駆動の場合を応用し
て、1つの半導体レーザから2つの異なる波長を得るこ
ともできる。図8にドライブ波形を示す。波形1)は使
用する半導体レーザの数が1つの場合であり、波形2)
は複数の場合である。前述の方法により、Aのタイミン
グでの発振波長を安定化させる。そこから注入電流を増
加(もしくは減少)させることにより、Bのタイミング
で異なる波長を得ることができる。Bのタイミングの波
長はAとわずかに異なるだけなので、その安定化は、図
6のフィルタ52,53の出力a2,b2の位相差が適
当な値になるように、増加(もしくは減少)させる電流
値を制御してやれば良い。あるいは、単に増加(もしく
は減少)させる電流値を精度良く抑えることだけでも安
定化できる。特に、A,Bのタイミングの波長から合成
波長を扱う場合には、これで十分である。A,Bのタイ
ミングの波長をλA,λBとすると、合成波長はλA・
λB/|λA−λB|であり、その安定度はλA−λB
で決まると言って良い。従って、電流値が安定なら、波
長λBは波長λAに追従して変動するので、合成波長自
体の変動は小さい。
Further, by applying this pulse driving case, it is possible to obtain two different wavelengths from one semiconductor laser. FIG. 8 shows the drive waveform. Waveform 1) is when the number of semiconductor lasers used is 1, and waveform 2)
Is more than one case. The oscillation wavelength at the timing A is stabilized by the method described above. By increasing (or decreasing) the injection current from there, different wavelengths can be obtained at the timing of B. Since the wavelength of the timing of B is slightly different from that of A, the stabilization is performed by increasing (or decreasing) the current so that the phase difference between the outputs a2 and b2 of the filters 52 and 53 in FIG. 6 becomes an appropriate value. You can control the value. Alternatively, it can be stabilized by simply suppressing the current value to be increased (or decreased) with high accuracy. In particular, this is sufficient when the combined wavelength is handled from the wavelengths of A and B timings. Assuming that the timing wavelengths of A and B are λA and λB, the combined wavelength is λA ·
λB / | λA−λB |, and the stability is λA−λB
You can say that is decided by. Therefore, if the current value is stable, the wavelength λB changes following the wavelength λA, and the change in the combined wavelength itself is small.

【0037】このような波長安定化光源装置を用いるこ
とにより、半導体レーザの注入電流を変調することで、
1つの半導体レーザから安定化された2つの異なる波長
を得ることができる。
By using such a wavelength-stabilized light source device, by modulating the injection current of the semiconductor laser,
It is possible to obtain two different stabilized wavelengths from one semiconductor laser.

【0038】[0038]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
波長安定化光源装置においては、周囲環境の変化によ
り、段差ミラーの段差量(L)で規定した光路長が変化
してしまう。具体的には、ガラスの熱膨張および空気の
屈折率変化により、波長基準としての光路長差が(2
L)が変化してしまう。従って、波長の長期安定性を維
持するには、段差ミラーそのものを温度制御するなどの
対策を施さなくてはならない。
However, in the above wavelength stabilized light source device, the optical path length defined by the step amount (L) of the step mirror changes due to changes in the surrounding environment. Specifically, due to the thermal expansion of glass and the change of refractive index of air, the difference in optical path length as a wavelength reference is (2
L) will change. Therefore, in order to maintain long-term stability of the wavelength, it is necessary to take measures such as controlling the temperature of the step mirror itself.

【0039】本発明は、上記のような問題を解決し、耐
環境性にすぐれた波長安定化光源装置を実現することが
できる光路長差形成光学部材を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to provide an optical path length difference forming optical member which can solve the above problems and realize a wavelength stabilized light source device having excellent environment resistance.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】本願の第1発明は、次の
ような光路長差形成光学部材を要旨としている。すなわ
ち、第1経路と第2経路において、所定の光路長差を与
える光路長差形成光学部材において、第1経路を形成す
る第1部材と、第2経路を形成する第2部材とを有し、
温度が変化しても両方の光路長差が変化しないように下
記の数式を満足させたことを特徴とする光路長差形成光
学部材。
A first invention of the present application is based on the following optical path length difference forming optical member. That is, in the optical path length difference forming optical member that gives a predetermined optical path length difference between the first path and the second path, it has a first member that forms the first path and a second member that forms the second path. ,
An optical member for forming an optical path length difference satisfying the following formula so that the optical path length difference between the two does not change even if the temperature changes.

【0041】 {ΔL2 ( n2 +Δn2 ) −ΔL1 ( n1 +Δn1 ) }+ (Δn2 L2 − Δn1 L1 ) = (n+Δn) × (h1 +ΔL2 −ΔL1 ) −n×h1 ・・数式6 ここで、L1 :第1部材の長さ、 ΔL1 :温度の変化に伴う第1部材の長さの変化量 L2 :第2部材の長さ、 ΔL2 :温度の変化に伴う第2部材の長さの変化量 n1 :第1部材の屈折率、 Δn1 :温度の変化に伴う第1部材の屈折率の変化量 n2 :第2部材の屈折率、 Δn2 :温度の変化に伴う第2部材の屈折率の変化量 n:第1部材と第2部材との長さの差をしめる媒質の屈
折率、 Δn:温度の変化に伴う第1部材と第2部材との長さの
差をしめる媒質の屈折率の変化量 h1:基準温度での第1部材と第2部材の長さの差 本願の第2発明は、前記第1発明の光路長差形成光学部
材において、第1部材と第2部材との長さを略同じに設
定したものである。
{ΔL2 (n2 + Δn2) −ΔL1 (n1 + Δn1)} + (Δn2L2−Δn1L1) = (n + Δn) × (h1 + ΔL2−ΔL1) −n × h1 .. Equation 6 Here, L1: the first Length of member, ΔL1: Change in length of first member due to temperature change L2: Length of second member, ΔL2: Change in length of second member due to temperature change n1: First Refractive index of member, Δn1: Change in refractive index of first member due to temperature change n2: Refractive index of second member, Δn2: Change in refractive index of second member due to temperature change n: First Refractive index of the medium that causes the difference in length between the member and the second member, Δn: Amount of change in the refractive index of the medium that causes the difference in length between the first member and the second member due to a change in temperature h1: Reference Difference in length between the first member and the second member at temperature The second invention of the present application is the optical path length difference forming optical member according to the first invention, which is the first part. When those set substantially the same the length of the second member.

【0042】本願の第3発明は、さらに第1部材と第2
部材との膨脹率がほぼ同じとなる材質を選択したもので
ある。
The third invention of the present application further includes a first member and a second member.
The material is selected so that the expansion coefficient of the member is almost the same.

【0043】好ましくは、第1発明において、第1部材
と第2部材のガラス自体の長さ(寸法)を略等しくし
て、前述の数式6を満足するように、所定の膨脹率、屈
折率の温度係数のガラスを選択する。
Preferably, in the first invention, the lengths (dimensions) of the glass itself of the first member and the glass of the second member are made substantially equal to each other, and the predetermined expansion coefficient and refractive index are satisfied so as to satisfy the above-mentioned formula (6). Select a glass with a temperature coefficient of.

【0044】また、好ましくは、第1発明において、第
1部材と第2部材のガラス自体の長さ(寸法)を、略等
しくした上で、第1部材と第2部材のガラス自体の膨脹
率α1 とα2 を略等しくして、数式6を満足するような
屈折率の温度係数のガラスを選択する。すると、温度変
化が生じたとしても、一方の光路のみに空気層部分が入
ることを極力防止でき、気圧の変化で空気の屈折率が変
化して、光路長差に生じる影響を極力小さくできる。
Preferably, in the first invention, the lengths (dimensions) of the glass itself of the first member and the second member are made substantially equal to each other, and the expansion coefficients of the glass themselves of the first member and the second member. By setting α 1 and α 2 to be substantially equal to each other, a glass having a temperature coefficient of a refractive index that satisfies Expression 6 is selected. Then, even if the temperature changes, it is possible to prevent the air layer portion from entering only one optical path as much as possible, and it is possible to minimize the influence of the difference in the optical path lengths due to the change in the refractive index of air due to the change in atmospheric pressure.

【0045】図9を参照して、本発明の原理と前述の数
式6の求め方を以下に説明する。
With reference to FIG. 9, the principle of the present invention and the method of obtaining the above-mentioned formula 6 will be described below.

【0046】まず、基準温度におけるガラス製の第1部
材と第2部材での光路長をLa1 、La2 とする。
First, the optical path lengths of the first and second glass members at the reference temperature are La1 and La2.

【0047】(L1 、L2 第1、第2部材の長さ、n1
、n2 :第1、第2部材の屈折率) La1 =n1 ×L1 La2 =n2 ×L2 光路長差は次のとおりである。
(L1, L2 length of first and second members, n1
, N2: Refractive indices of the first and second members) La1 = n1 x L1 La2 = n2 x L2 The optical path length difference is as follows.

【0048】 ΔLa=La2 −La1 −n×h1 =n2 ×L2 −n1 ×L1 −n×h1 ・・ ・数式7 ここで、光路長差というのは、第1、第2部材の内長い
方の長さにおける光路長差をいう。短いガラスの場合に
は空気層(n×h1 )が含まれる。nは空気の屈折率、
h1 は基準温度での第1、第2部材の長さの差である。
次に、温度がΔtだけ変化したときの第1部材、第2部
材の光路長をLb1 、Lb2 とする。この温度変化によ
り、α1 とα2 は、第1部材、第2部材の膨脹係数であ
り、β1,β2 ,βは、それぞれ第1部材、第2部材、
空気の屈折率の温度係数である。
ΔLa = La2−La1−n × h1 = n2 × L2−n1 × L1−n × h1 Equation 7 Here, the optical path length difference means the longer one of the first and second members. It refers to the difference in optical path length. In the case of short glass, an air layer (n.times.h1) is included. n is the refractive index of air,
h1 is the difference between the lengths of the first and second members at the reference temperature.
Next, let Lb1 and Lb2 be the optical path lengths of the first member and the second member when the temperature changes by Δt. Due to this temperature change, α 1 and α 2 are the expansion coefficients of the first member and the second member, and β 1, β 2, and β are the first member, the second member, and
It is the temperature coefficient of the refractive index of air.

【0049】Lb1 =(n1 +β1 Δt)×L1 ×(1
+α1 Δt)=(n1 +Δn1 )×(L1 +ΔL1 ) Lb2 =(n2 +β2 Δt)×L2 ×(1+α2 Δt)
=(n2 +Δn2 )×(L2 +ΔL2 ) ただし、Δn1 =β1 Δt,Δn2 =β2 Δt、 ΔL1 =L1 α1 Δt,ΔL2 =L2 α2 Δt また、光路長差ΔLbは次のようにして求める。
Lb1 = (n1 + β1Δt) × L1 × (1
+ Α 1 Δt) = (n1 + Δn1) × (L1 + ΔL1) Lb2 = (n2 + β2 Δt) × L2 × (1 + α2 Δt)
= (N2 + Δn2) × ( L2 + ΔL2) However, Δn1 = β1 Δt, Δn2 = β2 Δt, ΔL1 = L1 α 1 Δt, ΔL2 = L2 α 2 Δt The optical path length difference ΔLb is determined as follows.

【0050】 ΔLb=Lb2 −Lb1 −(n+βΔt)×h2 =Lb2 −Lb1 −(n+ Δn)×h2 =Lb2 −Lb1 −(n+Δn)×(h1 +ΔL2 − ΔL1 ) =(n2 +Δn2 )×(L2 +ΔL2 )−(n1 +Δn1 )× (L1 +ΔL1 )−(n+Δn)×(h1 +ΔL2 −ΔL1 )・・数 式8 ただし、h2 は温度がΔt変化した後の第1、第2部材
のガラスの長さの差であり、次のとおりである。
ΔLb = Lb2−Lb1− (n + βΔt) × h2 = Lb2−Lb1− (n + Δn) × h2 = Lb2−Lb1− (n + Δn) × (h1 + ΔL2−ΔL1) = (n2 + Δn2) × (L2 + ΔL2) − (N1 + Δn1) × (L1 + ΔL1) − (n + Δn) × (h1 + ΔL2−ΔL1) ... Equation 8 where h2 is the difference between the glass lengths of the first and second members after the temperature changes by Δt. And is as follows:

【0051】h2 =h1 +ΔL2 −ΔL1 基準温度のときの光路長差ΔLaに対して温度がΔtだ
け変化したときの光路長差ΔLbとがどのくらい変化し
たか、その変化量ΔLを次のようにして求める。
H2 = h1 + ΔL2−ΔL1 With respect to the optical path length difference ΔLa at the reference temperature, how much the optical path length difference ΔLb changes when the temperature changes by Δt, and the change amount ΔL are calculated as follows. Ask.

【0052】 ΔL=ΔLb−ΔLa=(n2 +Δn2 )×(L2 +ΔL2 )−(n1 + Δn1 )×(L1 +ΔL1 )−(n+Δn)× (h1 +ΔL 2 −ΔL1 )−{n2 ×L2 −n1 ×L1 −n×h1 } =(n2 ΔL2 +Δn2 L2 +Δn2 ΔL2 )−(n1 ΔL1 +Δn1 L1 +Δn1 ΔL1 )−n×(ΔL2 −ΔL1 )−Δn×(h1+ΔL2 −ΔL1 ) ={ΔL2 (n2 +Δn2 )−ΔL1 (n1 +Δn1 ) }+(Δn2 L2 −Δn1 L1 )−(n+Δn)×( h1 +ΔL2 −ΔL1 )+n×h1 ・・・数式9 ΔL=0のとき温度変化によって、光路長差に変化が生
じない。
ΔL = ΔLb−ΔLa = (n2 + Δn2) × (L2 + ΔL2) − (n1 + Δn1) × (L1 + ΔL1) − (n + Δn) × (h1 + ΔL2-ΔL1)-{n2 × L2-n1 × L1 -N * h1} = (n2 [Delta] L2 + [Delta] n2 L2 + [Delta] n2 [Delta] L2)-(n1 [Delta] L1 + [Delta] n1 L1 + [Delta] n1 [Delta] L1) -n * ([Delta] L2- [Delta] L1)-[Delta] n * (h1 + [Delta] L2- [Delta] L2 (n1 [Delta] L2 (n1 [Delta] L2 + .DELTA.n1)} + (. DELTA.n2 L2-.DELTA.n1 L1)-(n + .DELTA.n) .times. (H1 + .DELTA.L2-.DELTA.L1) + n.times.h1 (9) When ΔL = 0, there is no change in the optical path length difference.

【0053】理想の状態としてΔL=0として、移項す
ると、前述の数式6が得られる。その数式6を説明する
と、左辺第1項は、温度がΔtだけ変化した後の第1部
材と第2部材のガラス長さの変化量(ΔL2 ,ΔL1 )
に、それぞれ、温度がΔtだけ変化した後の第1部材、
第2部材のガラスの屈折率(n2 +Δn2 )、(n1+
Δn1 )を乗じたものの差であり、左辺第2項は、温度
がΔtだけ変化する前の第1部材、第2部材のガラス長
さ(L1 ,L2 )に、それぞれ、温度がΔtだけ変化し
たときの屈折率の変化量(Δn1 ,Δn2 ,)を乗じた
ものの差であり、右辺は、温度がΔtだけ変化した後の
第1部材、第2部材のガラス長さの差による空気層の光
路長(n+Δn)h2 から温度変化前の第1部材、第2
部材のガラス長さの差による空気層の光路長(n×h1
)を引いたものである。
When ΔL = 0 is set as the ideal state and the transfer is performed, the above-mentioned formula 6 is obtained. Mathematical Expression 6 is explained. The first term on the left side is the amount of change in glass length of the first member and the second member after the temperature changes by Δt (ΔL2, ΔL1).
Respectively to the first member after the temperature has changed by Δt,
Refractive index of the glass of the second member (n2 + Δn2), (n1 +
Δn1) multiplied by the difference, and the second term on the left side shows that the temperature changes by Δt to the glass lengths (L1, L2) of the first member and the second member before the temperature changes by Δt, respectively. Is the difference of those multiplied by the amount of change in the refractive index (Δn1, Δn2,), and the right side is the optical path of the air layer due to the difference in the glass lengths of the first member and the second member after the temperature has changed by Δt. From the length (n + Δn) h2 to the first member before the temperature change, the second
Optical path length of air layer due to difference in glass length of members (n × h1
) Is subtracted.

【0054】[0054]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0055】図10は、本発明の光路長差形成光源部材
を採用した波長安定化光源装置(半導体レーザ光源装
置)の構成を示すものである。図10の実施例において
図1〜8と同じものは同一符号を付けてある。
FIG. 10 shows the structure of a wavelength stabilized light source device (semiconductor laser light source device) which employs the optical path length difference forming light source member of the present invention. In the embodiment of FIG. 10, the same parts as those in FIGS. 1 to 8 are designated by the same reference numerals.

【0056】光源部1からの出射光Pの一部であるP1
は、ビーム分割器50により間隔2xの2つの平行ビー
ムP1A、P1Bに分割される。これらのビームはさら
にビームスプリッタ31で、反射光P3A、P3Bと透
過光P4A、P4Bに分割される。
P1 which is a part of the light P emitted from the light source unit 1
Is split by a beam splitter 50 into two parallel beams P1A, P1B with a spacing of 2x. These beams are further split by a beam splitter 31 into reflected lights P3A and P3B and transmitted lights P4A and P4B.

【0057】これらのビームの通る光路を図10及び図
11により詳細に説明する。図11は図10の構成の一
部をとり出して別の視点から見た図である。
The optical paths of these beams will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 11 is a diagram showing a part of the configuration of FIG. 10 and seen from another viewpoint.

【0058】P3A、P3Bは、集光レンズ5の光軸と
はyだけ異なる光軸高さから集光レンズ5に入り、スキ
ャニングミラー35で反射し、集光レンズ5の光軸とは
yだけ異なる光軸高さから集光レンズ5を出て、ビーム
スプリッタ31へ向かう。集光レンズ5とスキャニング
ミラー35は、いわゆるキャッツアイ光学系を構成して
いる。
P3A and P3B enter the condenser lens 5 from an optical axis height different from the optical axis of the condenser lens 5 by y, are reflected by the scanning mirror 35, and are only y from the optical axis of the condenser lens 5. The light exits the condenser lens 5 from different optical axis heights and heads for the beam splitter 31. The condenser lens 5 and the scanning mirror 35 configure a so-called cat's eye optical system.

【0059】スキャニングミラー35は、例えばPZT
などの圧電素子36に取付けられて、発振器38、パル
ス信号発生器39、およびPZTドライバ37からのラ
ンプ波Wで、半導体レーザ11の発振波長の数波長分だ
け矢印方向に掃引されている。
The scanning mirror 35 is, for example, PZT.
Attached to the piezoelectric element 36 such as the above, and is swept in the direction of the arrow by several wavelengths of the oscillation wavelength of the semiconductor laser 11 by the ramp wave W from the oscillator 38, the pulse signal generator 39, and the PZT driver 37.

【0060】あるいは、集光レンズ5と、スキャニング
ミラー35は一体化されて、例えばPZTなどの圧電素
子36に取付けられて、発振器38、パルス信号発生器
39およびPZTドライバ37からのランプ波Wで、半
導体レーザ11の発振波長の数波分だけ矢印方向に掃引
されている。
Alternatively, the condenser lens 5 and the scanning mirror 35 are integrated and attached to a piezoelectric element 36 such as PZT, and a ramp wave W from an oscillator 38, a pulse signal generator 39 and a PZT driver 37 is used. , The oscillation wavelength of the semiconductor laser 11 is swept in the direction of the arrow.

【0061】一方、P4A、P4Bは、コーナーキュー
ブ53の光軸とはyだけ異なる光軸高さからコーナーキ
ューブ53に入り、コーナーキューブ53の光軸とはy
だけ異なる光軸高さからコーナーキューブ53を出る。
ここで図12に示すように、P4A、P4Bがコーナー
キューブ53の稜線にぶつからないように、xおよびy
が決められている。この後、P4Aは低屈折率ガラス5
1を経て、ビームスプリッタ31へ向かう。またP4B
は、高屈折率ガラス52を経て、ビームスプリッタ31
へ向かう。
On the other hand, P4A and P4B enter the corner cube 53 from an optical axis height different from the optical axis of the corner cube 53 by y, and the optical axis of the corner cube 53 is y.
Exit the corner cube 53 from different optical axis heights.
Here, as shown in FIG. 12, x and y are set so that P4A and P4B do not collide with the ridgeline of the corner cube 53.
Has been decided. After this, P4A is a low refractive index glass 5
It goes toward the beam splitter 31 via 1. Also P4B
Goes through the high-refractive-index glass 52 and the beam splitter 31.
Head to.

【0062】P3AとP4Aは、ビームスプリッタ31
で合波され、干渉し、干渉光P5Aは検出器41で検出
される。P3BとP4Bは、ビームスプリッタ31で合
波され干渉し、干渉光P5Bは検出器42で検出され
る。
P3A and P4A are beam splitters 31
The interference light P5A is detected by the detector 41. P3B and P4B are combined by the beam splitter 31 and interfere with each other, and the interference light P5B is detected by the detector 42.

【0063】なお、キャッツアイ光学系とコーナーキュ
ーブとは、同一機能を果たすものであるので、集光レン
ズ5とスキャニングミラー35をコーナーキューブに置
き換えても良く、コーナーキューブ53を、キャッツア
イ光学系に置き換えても良い。
Since the cat's eye optical system and the corner cube have the same function, the condenser lens 5 and the scanning mirror 35 may be replaced by a corner cube, and the corner cube 53 is replaced by the cat's eye optical system. May be replaced with

【0064】また、本発明においては、キャッツアイ光
学系およびコーナーキューブで光軸をシフトさせている
ため、光源部1への戻り光が存在せず、図1〜8の装置
におけるアイソレータ33が不要となる。
Further, in the present invention, since the optical axis is shifted by the cat's eye optical system and the corner cube, there is no return light to the light source unit 1, and the isolator 33 in the apparatus of FIGS. Becomes

【0065】いま、低屈折率ガラス51(図9の第1部
材に相当)のガラス長をL1 、屈折率をn1 、高屈折率
ガラス52(図9の第2部材に相当)のガラス長さをL
2 、屈折率をn2 、空気の屈折率をnとすると、検出器
41からの出力信号と検出器42からの出力信号とは光
路長差ΔLaだけ異なる2つのフリンジスキャン信号で
ある。すなわち、 ΔLa=n2 ×L2 −n1 ×L1 −n×(L2 −L1 ) ただし、L2 >L1とする。
Now, the glass length of the low refractive index glass 51 (corresponding to the first member in FIG. 9) is L1, the refractive index is n1, and the glass length of the high refractive index glass 52 (corresponding to the second member in FIG. 9). To L
2, where n 2 is the refractive index and n is the refractive index of air, the output signal from the detector 41 and the output signal from the detector 42 are two fringe scan signals that differ by the optical path length difference ΔLa. That is, .DELTA.La = n2.times.L2-n1.times.L1-n.times. (L2-L1), where L2> L1.

【0066】本発明においては、このように2種類の異
なるガラスを用いて波長安定化のための光路長差ΔLa
を設定する。その際、ガラスの膨脹係数と屈折率の温度
係数、空気の屈折率の温度係数などを考慮して、前述の
数式6〜9を使用して、ガラスの材料と長さを決める。
In the present invention, the optical path length difference ΔLa for wavelength stabilization is thus obtained by using two different types of glass.
To set. At this time, the material and the length of the glass are determined using the above-mentioned mathematical expressions 6 to 9 in consideration of the expansion coefficient of glass, the temperature coefficient of the refractive index, the temperature coefficient of the refractive index of air, and the like.

【0067】こうして設定した光路長差がΔLaだけ異
なる2つのフリンジスキャン信号を用いて半導体レーザ
11の波長安定化を行う。これらの信号は、位相比較器
100で位相比較され、2つの信号の位相が特定の位相
差に保持されるように光源駆動回路10を経て光源部1
にフィードバックされる。フィードバック系については
上記の通りであるので説明を省略する。
The wavelength stabilization of the semiconductor laser 11 is performed by using the two fringe scan signals having the optical path length differences thus set that are different by ΔLa. These signals are phase-compared by the phase comparator 100, and are passed through the light source drive circuit 10 so that the phases of the two signals are held at a specific phase difference, and the light source unit 1
Be fed back to. Since the feedback system is as described above, the description is omitted.

【0068】なお、上記の光学系(図10)では、ビー
ムの通る光路を明確に表すためビーム分割器50を用い
たが、図13に示すように、光源部1からの出射光を絞
り60を用いて2つに分けても良い。ここで、絞り60
の位置は図13の位置に限られることはなく、例えば検
出器の手前の位置でもよい。
In the above optical system (FIG. 10), the beam splitter 50 is used in order to clearly represent the optical path of the beam. However, as shown in FIG. You may divide into two using. Here, the diaphragm 60
The position of is not limited to the position of FIG. 13, and may be, for example, a position in front of the detector.

【0069】例1 屈折率の温度係数・・・・低屈折率ガラス > 高屈折
率ガラス 膨脹係数・・・・・・・・低屈折率ガラス 〜 高屈折
率ガラス 本発明による波長安定化のための光路長差ΔLの安定度
を、具体例を示し詳細に説明する。半導体レーザ11を
780nm帯の半導体レーザとして考える。安定度は、
23度(℃)および760mmHgを基準として±3
℃、±10mmHgで考える。
Example 1 Temperature coefficient of refractive index ... Low refractive index glass> High refractive index glass Expansion coefficient ... Low refractive index glass to high refractive index glass For wavelength stabilization according to the present invention The stability of the optical path length difference ΔL will be described in detail with a specific example. Consider the semiconductor laser 11 as a 780 nm band semiconductor laser. Stability is
± 3 based on 23 degrees (° C) and 760 mmHg
Consider the temperature at ± 10 mmHg.

【0070】例えば、低屈折率ガラス51の材料を表1
の特軽フリントガラス『LLF6』とし、高屈折率ガラ
ス52の材料を表1のランタンフリントガラス『LaF
02』とする。それぞれの特性を表すと次のようにな
る。
For example, the material of the low refractive index glass 51 is shown in Table 1.
The special light flint glass "LLF6" is used, and the material of the high refractive index glass 52 is lanthanum flint glass "LaF" in Table 1.
02 ”. The characteristics of each are as follows.

【0071】 LLF6 LaF02 屈折率(780nm) 20℃ 1.524916 1.709736 23℃ 1.524909 1.709733 26℃ 1.524902 1.709730 (屈折率の温度係数(/℃) 2.3 ×10-6 1.0 ×10-6) 膨脹係数(/℃) 8.3 ×10-6 8.0 ×10-6 LLF6 LaF02 Refractive index (780 nm) 20 ° C. 1.524916 1.709736 23 ° C. 1.524909 1.709733 26 ° C. 1.524902 1.709730 (Temperature coefficient of refractive index (/ ° C.) 2.3 × 10 -6 1.0 × 10 -6 ) Expansion coefficient (/ ° C) 8.3 × 10 -6 8.0 × 10 -6

【0072】[0072]

【表1】 また、波長780nmにおける空気の屈折率は次のよう
になる。湿度変化による影響は小さいので、ここでは5
0%とする。
[Table 1] Further, the refractive index of air at a wavelength of 780 nm is as follows. The effect of humidity change is small, so here 5
0%

【0073】 温度/気圧 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20℃ 1.000268 1.000271 1.000275 23℃ 1.000265 1.000268 1.000272 26℃ 1.000262 1.000265 1.000269 ガラス長をL1 =19mm、L2 =19.03mmとす
ると、23度、760mmHgでの光路長差ΔLは次の
ようになる。
Temperature / Atmosphere 750 mmHg 760 mmHg 770 mmHg 20 ° C. 1.000268 1.000271 1.000275 23 ° C. 1.000265 1.000268 1.000272 26 ° C. 1.000262 1.000265 1.000269 If the glass length is L1 = 19 mm and L2 = 19.03 mm, the optical path length difference ΔL at 23 ° and 760 mmHg is ΔL. It looks like this:

【0074】ΔL=1.709733×19.03-1.524909×19-1.0
00268 ×(19.03-19) =3.53293995 mm 2つの信号の位相が完全に一致するように制御する場
合、半導体レーザ11の波長λは、上述のようにΔLの
整数分の1に安定化されるので次のようになる。
ΔL = 1.709733 × 19.03-1.524909 × 19-1.0
00268 × (19.03-19) = 3.53293995 mm When controlling so that the phases of the two signals are completely matched, the wavelength λ of the semiconductor laser 11 is stabilized to an integral fraction of ΔL as described above. It will be as follows.

【0075】N=(ΔL/780nmの小数点以下を四
捨五入した値)=4529 λ=ΔL/4529=780.0706447 nm 整数Nは、ΔL間に含まれる波の数である。半導体レー
ザ11の設定温度を変えることにより、整数Nを別の値
に設定でき、別の波長を得ることもできる。
N = (value of ΔL / 780 nm rounded off after the decimal point) = 4529 λ = ΔL / 4529 = 780.07064747 nm The integer N is the number of waves included in ΔL. By changing the set temperature of the semiconductor laser 11, the integer N can be set to another value and another wavelength can be obtained.

【0076】以上のことを考慮して、23±3℃および
760±10mmHgでの光路長差ΔLの安定度を計算
すると、次のようになる。
Taking the above into consideration, the stability of the optical path length difference ΔL at 23 ± 3 ° C. and 760 ± 10 mmHg is calculated as follows.

【0077】 温度/気圧 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20℃ 0.025 -0.0003 -0.034 23℃ 0.025 ------- -0.034 26℃ 0.025 -0.001 -0.035 単位(ppm) このように、上記のガラスの組合わせにおいて、±3℃
の温度変化および±10mmHgの気圧変化に対し、光
路長差ΔLの安定度は、およそ±0.04ppmとな
り、実用上問題のない波長基準を実現することができ
る。
Temperature / Atmosphere 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20 ° C 0.025 -0.0003 -0.034 23 ° C 0.025 ------- -0.034 26 ° C 0.025 -0.001 -0.035 Unit (ppm) Thus, in the above glass combination , ± 3 ℃
With respect to the temperature change and the atmospheric pressure change of ± 10 mmHg, the stability of the optical path length difference ΔL is about ± 0.04 ppm, and it is possible to realize a wavelength reference having no practical problem.

【0078】例2 屈折率の温度係数・・・・低屈折率ガラス < 高屈折
率ガラス 膨脹係数・・・・・・・・低屈折率ガラス > 高屈折
率ガラス 本発明による波長安定化のための光路長差ΔLの安定度
を、具体例を示し詳細に説明する。半導体レーザ11を
780nm帯の半導体レーザとして考える。安定度は、
23℃および760mmHgを基準として±3℃、±1
0mmHgで考える。
[0078]Example 2  Temperature coefficient of refractive index ・ ・ ・ Low refractive index glass <High refractive index
Index glass Expansion coefficient ・ ・ ・ ・ ・ ・ Low refractive index glass > High refractive index
Index glass Stability of optical path length difference ΔL for wavelength stabilization according to the present invention
Will be described in detail by showing a concrete example. Semiconductor laser 11
Consider a semiconductor laser in the 780 nm band. Stability is
± 3 ° C, ± 1 based on 23 ° C and 760 mmHg
Consider 0 mmHg.

【0079】例えば、低屈折率ガラス51の材料を表1
のフリントガラス『F5』とし、高屈折率ガラス52の
材料を表1のランタンクラウンガラス『LaK18』と
する。それぞれの特性を表すと次のようになる。
For example, the material of the low refractive index glass 51 is shown in Table 1.
The flint glass "F5" is used, and the material of the high refractive index glass 52 is the lanthanum crown glass "LaK18" shown in Table 1. The characteristics of each are as follows.

【0080】 F5 LaK18 屈折率(780nm) 20℃ 1.593641 1.720540 23℃ 1.593649 1.720551 26℃ 1.593657 1.720562 (屈折率の温度係数(/℃) 2.6 ×10-6 3.7 ×10-6) 膨脹係数(/℃) 8.8 ×10-6 5.9 ×10-6 また、波長780nmにおける空気の屈折率は次のよう
になる。湿度変化による影響は小さいので、ここでは5
0%とする。
F5 LaK18 Refractive index (780 nm) 20 ° C. 1.593641 1.720540 23 ° C. 1.593649 1.720551 26 ° C. 1.593657 1.720562 (Temperature coefficient of refractive index (/ ° C.) 2.6 × 10 −6 3.7 × 10 −6 ) Expansion coefficient (/ ° C.) 8.8 × 10 -6 5.9 × 10 -6 The refractive index of air at a wavelength of 780 nm is as follows. The effect of humidity change is small, so here 5
0%

【0081】 温度/気圧 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20℃ 1.000268 1.000271 1.000275 23℃ 1.000265 1.000268 1.000272 26℃ 1.000262 1.000265 1.000269 ガラス長をL1 =22.37mm、L2 =22.3mm
とすると、23℃、760mmHgでの光路長差ΔLは
次のようになる。
Temperature / Atmosphere 750 mmHg 760 mmHg 770 mmHg 20 ° C. 1.000268 1.000271 1.000275 23 ° C. 1.000265 1.000268 1.000272 26 ° C. 1.000262 1.000265 1.000269 Glass length L 1 = 22.37 mm, L 2 = 22.3 mm
Then, the optical path length difference ΔL at 23 ° C. and 760 mmHg is as follows.

【0082】ΔL=1.720551×22.3+1.000268 ×(22.37
-22.3)-1.593649 ×22.37 =2.78837793 mm 2つの信号の位相が完全に一致するように制御する場
合、半導体レーザ11の波長λは、上述のようにΔLの
整数分の1に安定化されるので次のようになる。
ΔL = 1.720551 × 22.3 + 1.000268 × (22.37
-22.3) -1.593649 × 22.37 = 2.778837793 mm When controlling so that the phases of the two signals are completely matched, the wavelength λ of the semiconductor laser 11 is stabilized to an integral fraction of ΔL as described above. It will be as follows.

【0083】N=(ΔL/780nmの小数点以下を四
捨五入した値)=3575 λ=ΔL/3575=779.9658545 nm 整数Nは、ΔL間に含まれる波の数である。半導体レー
ザ11の設定温度を変えることにより、整数Nを別の値
に設定でき、別の波長を得ることもできる。
N = (value of ΔL / 780 nm rounded to the nearest whole number) = 3575 λ = ΔL / 3575 = 779.96565845 nm The integer N is the number of waves included in ΔL. By changing the set temperature of the semiconductor laser 11, the integer N can be set to another value and another wavelength can be obtained.

【0084】以上のことを考慮して、23±3℃および
760±10mmHgでの光路長差ΔLの安定度を計算
すると、次のようになる。
In consideration of the above, the stability of the optical path length difference ΔL at 23 ± 3 ° C. and 760 ± 10 mmHg is calculated as follows.

【0085】 温度/気圧 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20℃ -0.076 -0.001 0.099 23℃ -0.075 ------- 0.100 26℃ -0.076 -0.00002 0.101 単位(ppm) このように、上記のガラスの組合わせにおいて、±3℃
の温度変化および±10mmHgの気圧変化に対し、光
路長差ΔLの安定度は、およそ±0.1ppmとなり、
実用上問題のない波長基準を実現することができる。
Temperature / Atmosphere 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20 ° C -0.076 -0.001 0.099 23 ° C -0.075 ------- 0.100 26 ° C -0.076 -0.00002 0.101 Unit (ppm) Thus, in the above glass combination , ± 3 ℃
The stability of the optical path length difference ΔL is about ± 0.1 ppm with respect to the temperature change and the atmospheric pressure change of ± 10 mmHg.
It is possible to realize a wavelength reference that has no practical problems.

【0086】例3 屈折率の温度係数・・・・低屈折率ガラス > 高屈折
率ガラス 膨脹係数・・・・・・・・低屈折率ガラス < 高屈折
率ガラス 本発明による波長安定化のための光路長差ΔLの安定度
を、具体例を示し詳細に説明する。半導体レーザ11を
780nm帯の半導体レーザとして考える。安定度は、
23℃および760mmHgを基準として±3℃、±1
0mmHgで考える。
Example 3 Temperature coefficient of refractive index ... Low refractive index glass> High refractive index glass Expansion coefficient ... Low refractive index glass <High refractive index glass For wavelength stabilization according to the present invention The stability of the optical path length difference ΔL will be described in detail with a specific example. Consider the semiconductor laser 11 as a 780 nm band semiconductor laser. Stability is
± 3 ° C, ± 1 based on 23 ° C and 760 mmHg
Consider 0 mmHg.

【0087】例えば、低屈折率ガラス51の材料を表1
の重クラウンガラス『SK2』とし、高屈折率52の材
料を表1の重フリントガラス『SFL14』とする。そ
れぞれの特性を表すと次のようになる。
For example, the material of the low refractive index glass 51 is shown in Table 1.
The heavy crown glass “SK2” and the high refractive index 52 material are the heavy flint glass “SFL14” shown in Table 1. The characteristics of each are as follows.

【0088】 SK2 SFL14 屈折率(780nm) 20℃ 1.600622 1.744507 23℃ 1.600633 1.744510 26℃ 1.600644 1.744513 (屈折率の温度係数(/℃) 3.6 ×10-6 0.9 ×10-6) 膨脹係数(/℃) 6.3 ×10-6 8.7 ×10-6 また、波長780nmにおける空気の屈折率は次のよう
になる。湿度変化による影響は小さいので、ここでは5
0%とする。
SK2 SFL14 Refractive index (780 nm) 20 ° C. 1.600622 1.744507 23 ° C. 1.600633 1.744510 26 ° C. 1.600644 1.744513 (Temperature coefficient of refractive index (/ ° C.) 3.6 × 10 −6 0.9 × 10 −6 ) Expansion coefficient (/ ° C.) 6.3 × 10 -6 8.7 × 10 -6 The refractive index of air at a wavelength of 780 nm is as follows. The effect of humidity change is small, so here 5
0%

【0089】 温度/気圧 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20℃ 1.000268 1.000271 1.000275 23℃ 1.000265 1.000268 1.000272 26℃ 1.000262 1.000265 1.000269 ガラス長をL1 =26.08mm、L2 =26mmとす
ると、23℃、760mmHgでの光路長差ΔLは次の
ようになる。
Temperature / Atmosphere 750 mmHg 760 mmHg 770 mmHg 20 ° C. 1.000268 1.000271 1.000275 23 ° C. 1.000265 1.000268 1.000272 26 ° C. 1.000262 1.000265 1.000269 If the glass length is L1 = 26.08 mm and L2 = 26 mm, the optical path length difference ΔL at 23 ° C. and 760 mmHg is ΔL. It looks like this:

【0090】ΔL=1.744510×26+1.000268 ×(26.08-2
6)-1.600633 ×26.08 =3.6927728 mm 2つの信号の位相が完全に一致するように制御する場
合、半導体レーザ11の波長λは、上述のようにΔLの
整数分の1に安定化されるので次のようになる。
ΔL = 1.744510 × 26 + 1.000268 × (26.08-2
6) -1.600633 × 26.08 = 3.6927728 mm When controlling so that the phases of the two signals are completely matched, the wavelength λ of the semiconductor laser 11 is stabilized to an integral fraction of ΔL as described above. So it looks like this:

【0091】N=(ΔL/780nmの小数点以下を四
捨五入した値)=4734 λ=ΔL/4734=780.0534009 nm 整数Nは、ΔL間に含まれる波の数である。半導体レー
ザ11の設定温度を変えることにより、整数Nを別の値
に設定でき、別の波長を得ることもできる。
N = (value of ΔL / 780 nm rounded to the nearest whole number) = 4734 λ = ΔL / 4734 = 780.0534009 nm The integer N is the number of waves included in ΔL. By changing the set temperature of the semiconductor laser 11, the integer N can be set to another value and another wavelength can be obtained.

【0092】以上のことを考慮して、23±3℃および
760±10mmHgでの光路長差ΔLの安定度を計算
すると、次のようになる。
In consideration of the above, the stability of the optical path length difference ΔL at 23 ± 3 ° C. and 760 ± 10 mmHg is calculated as follows.

【0093】 温度/気圧 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20℃ -0.065 -0.0004 0.087 23℃ -0.065 ------- 0.087 26℃ -0.067 -0.002 0.084 単位(ppm) このように、上記のガラスの組合わせにおいて、±3℃
の温度変化および±10mmHgの気圧変化に対し、光
路長差ΔLの安定度は、およそ±0.09ppmとな
り、実用上問題のない波長基準を実現することができ
る。
Temperature / Atmosphere 750mmHg 760mmHg 770mmHg 20 ° C -0.065 -0.0004 0.087 23 ° C -0.065 ------- 0.087 26 ° C -0.067 -0.002 0.084 Unit (ppm) Thus, in the above glass combination , ± 3 ℃
With respect to the temperature change and the atmospheric pressure change of ± 10 mmHg, the stability of the optical path length difference ΔL is about ± 0.09 ppm, and it is possible to realize a wavelength reference having no practical problem.

【0094】なお、上記の説明とは異なる任意の硝材の
組合わせでも、同様の安定度の波長基準を実現すること
ができる。
The wavelength standard with the same stability can be realized by combining arbitrary glass materials different from those described above.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、波長基
準そのものを温度制御するなどの方法を必要とすること
なく、簡単な構成でありながら耐環境性に優れた波長基
準を実現することができ、従って簡単な構成でありなが
ら耐環境性に優れた波長安定化光源装置を実現すること
ができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a wavelength reference having a simple structure and excellent environmental resistance without requiring a method of controlling the temperature of the wavelength reference itself. Therefore, it is possible to realize a wavelength-stabilized light source device having a simple structure and excellent environmental resistance.

【0096】また、環境変化に対して安定した波長基準
を実現することができ、長期安定性に優れ、かつ簡単な
構成の波長安定化光源装置を実現することができる。
Further, it is possible to realize a stable wavelength reference against environmental changes, and it is possible to realize a wavelength stabilized light source device having excellent long-term stability and a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】特願平4−151133号発明の波長安定化光
源装置を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a wavelength stabilized light source device of the invention of Japanese Patent Application No. 4-151133.

【図2】図1における光源部のフィードバック系を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a feedback system of a light source unit in FIG.

【図3】図2のフィードバック系における各種信号波形
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing various signal waveforms in the feedback system of FIG.

【図4】特願平4−151133号発明の別の波長安定
化光源装置を示す図。
FIG. 4 is a view showing another wavelength-stabilized light source device of the invention of Japanese Patent Application No. 4-151133.

【図5】図4における光源部の駆動信号などを示す図。5 is a diagram showing a drive signal and the like of the light source unit in FIG.

【図6】図4における光源部のフィードバック系を示す
図。
6 is a diagram showing a feedback system of a light source unit in FIG.

【図7】図6におけるサンプリングホールドした信号と
波形整形した信号を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a sampled and held signal and a waveform-shaped signal in FIG.

【図8】特願平4−151133号発明の他の例におけ
るドライブ波形を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing drive waveforms in another example of the invention of Japanese Patent Application No. 4-151133.

【図9】本発明の原理を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the principle of the present invention.

【図10】本発明による光路長差形成光学部材を使用し
た波長安定化光源装置を示す図。
FIG. 10 is a view showing a wavelength stabilized light source device using an optical member for forming an optical path difference according to the present invention.

【図11】図10の装置から部分的に抜き出して別の視
点から見た図。
FIG. 11 is a view partially extracted from the apparatus of FIG. 10 and viewed from another viewpoint.

【図12】平行ビームの説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of a parallel beam.

【図13】図10の装置の変形例。13 is a modified example of the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光部(光源部) 3 コリメートレンズ 5 集光レンズ 10 光源駆動回路(波長安定化部) 10X 光源駆動回路(波長安定化部) 20X 光源駆動回路(波長安定化部) 11 半導体レーザ 12 サーミスタ 13 ペルチェ素子 14 放熱板 30 ビームスプリッター 31 ビームスプリッター 33 アイソレータ 34 段差ミラー(反射部) A 第1反射面 B 第2反射面 35 スキャニングミラー 38 発振器(駆動部) 40 パルス信号発生器(駆動部) 41 検出器(第1受光部) 42 検出器(第2受光部) 50 サンプルホールド部(サンプリング部) 51 サンプルホールド部(サンプリング部) 52 フィルタ(サンプリング部) 53 フィルタ(サンプリング部) 100 位相比較器(位相検出部) 110 位相比較器(位相検出部) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 light emission part (light source part) 3 collimating lens 5 condensing lens 10 light source drive circuit (wavelength stabilization part) 10X light source drive circuit (wavelength stabilization part) 20X light source drive circuit (wavelength stabilization part) 11 semiconductor laser 12 thermistor 13 Peltier element 14 Heat sink 30 Beam splitter 31 Beam splitter 33 Isolator 34 Step mirror (Reflecting part) A First reflecting surface B Second reflecting surface 35 Scanning mirror 38 Oscillator (driving part) 40 Pulse signal generator (driving part) 41 Detection Device (first light receiving part) 42 detector (second light receiving part) 50 sample hold part (sampling part) 51 sample hold part (sampling part) 52 filter (sampling part) 53 filter (sampling part) 100 phase comparator (phase Detector) 110 Phase comparator (Phase detector

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1経路と第2経路において、所定の光
路長差を与える光路長差形成光学部材において、第1経
路を形成する第1部材と、第2経路を形成する第2部材
とを有し、温度が変化しても両方の光路長差が変化しな
いように下記の数式を満足させたことを特徴とする光路
長差形成光学部材。 {ΔL2 ( n2 +Δn2 ) −ΔL1 ( n1 +Δn1 ) }
+ (Δn2 L2 −Δn1 L1 ) = (n+Δn) × (h1
+ΔL2 −ΔL1 ) −n×h1 ここで、L1 :第1部材の長さ、 ΔL1 :温度の変化に伴う第1部材の長さの変化量 L2 :第2部材の長さ、 ΔL2 :温度の変化に伴う第2部材の長さの変化量 n1 :第1部材の屈折率、 Δn1 :温度の変化に伴う第1部材の屈折率の変化量 n2 :第2部材の屈折率、 Δn2 :温度の変化に伴う第2部材の屈折率の変化量 n:第1部材と第2部材との長さの差をしめる媒質の屈
折率、 Δn:温度の変化に伴う第1部材と第2部材との長さの
差をしめる媒質の屈折率の変化量 h1:基準温度での第1部材と第2部材の長さの差
1. An optical path length difference forming optical member that gives a predetermined optical path length difference between a first path and a second path, a first member forming a first path, and a second member forming a second path. And an optical path length difference forming optical member satisfying the following mathematical expression so that both optical path length differences do not change even if the temperature changes. {ΔL2 (n2 + Δn2) −ΔL1 (n1 + Δn1)}
+ (Δn2 L2 −Δn1 L1) = (n + Δn) × (h1
+ ΔL2 −ΔL1) −n × h1 where L1: the length of the first member, ΔL1: the amount of change in the length of the first member due to the change in temperature L2: the length of the second member, ΔL2: the change in temperature Amount of change in length of the second member with respect to n1: Refractive index of the first member, Δn1: Amount of change in refractive index of the first member with a change in temperature n2: Refractive index of the second member, Δn2: Change in temperature Amount of change in refractive index of second member due to: n: Refractive index of medium that causes difference in length between first member and second member, Δn: Length between first member and second member due to temperature change The difference in the refractive index of the medium that makes the difference in height h1: The difference in length between the first member and the second member at the reference temperature
【請求項2】 請求項1の光路長差形成光学部材におい
て、第1部材と第2部材との長さを略同じに設定したこ
とを特徴とする光路長差形成光学部材。
2. The optical path length difference forming optical member according to claim 1, wherein the first member and the second member are set to have substantially the same length.
【請求項3】 請求項2の光路長差形成光学部材におい
て、第1部材と第2部材との膨脹率がほぼ同じとなる材
質を選択したことを特徴とする光路長差形成光学部材。
3. The optical path length difference forming optical member according to claim 2, wherein a material is selected so that the expansion coefficients of the first member and the second member are substantially the same.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008541465A (en) * 2005-05-19 2008-11-20 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユール エレクトリツシエ グリユーラムペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング Light emission conversion type LED

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