JPH09236493A - 光波長計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽易な干渉計構成により、高精度な光波長計
を提供する。 【解決手段】 基準光源１・１４からそれぞれ出力され
る互いに異なる波長の基準光と、被測定光源２から出力
される被測定光とを光カプラ１６により合波してコリメ
ータレンズ３により平行光束２０に変換する。この平行
光束２０を、ビームスプリッタ５と固定鏡６および移動
鏡７で構成される干渉計に入射し、出射干渉光を受光器
９・１０で光電変換する。光フィルタ１７・１８は適宜
光路に挿入され、受光器９・１０の波長帯域を制限す
る。受光器９・１０の出力波形より位相測定部１２で各
位相変化を測定して演算処理部１３に入力し、各種演算
処理により波長を計算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被測定光の波長
を干渉計を用いて測定する光波長計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光波長計は、一般に図４に示すよ
うな構成となっている。図４で、１は波長測定の基準と
なる既知の波長λ_S の基準光を発生する基準光源、２は
波長λが未知である被測定光を発生する被測定光源であ
り、それぞれ出射方向が互いに平行となるように配置さ
れる。

【０００３】各光源１・２から出射される基準光および
被測定光はそれぞれコリメータ３・４により平行光束に
変換され、これにより互いに平行な基準光束３０と被測
定光束４０が得られる。

【０００４】基準光束３０および被測定光束４０は共に
ビームスプリッタ５に所定の入射角で入射され、反射光
束３０ａ・４０ａと透過光束３０ｂ・４０ｂに分けられ
る。反射光束３０ａ・４０ａは固定鏡６に入射され、透
過光束３０ｂ・４０ｂは光路に対して平行移動可能な移
動鏡７に入射される。

【０００５】固定鏡６および移動鏡７としては、例え
ば、コーナーキューブプリズムが用いられる。固定鏡６
に入射された基準光束３０ａはコーナーで反射されて同
じ光路で出射される。また、固定鏡６に入射された被測
定光束４０ａは内部で図に示すように反射されて入射光
路と平行に出射される。同様に、移動鏡７に入射された
基準光束３０ｂはコーナーで反射されて同じ光路で出射
される。また、移動鏡７に入射された被測定光束４０ｂ
は内部で図に示すように反射されて入射光路と平行に出
射される。

【０００６】固定鏡６から出射される基準光束３０ａは
ビームスプリッタ５を一部透過する。このとき、移動鏡
７から出射される基準光束３０ｂもビームスプリッタ５
に入射され、基準光束３０ａの透過位置と同じ位置で一
部反射される。よって、両光束３０ａ・３０ｂは合波さ
れる。この合波基準光束３０ｄは受光器８に入射され
る。

【０００７】固定鏡６から出射される被測定光束４０ａ
はビームスプリッタ５に入射され、一部透過し、一部反
射される。このとき、移動鏡７から出射される被測定光
束４０ｂもビームスプリッタ５に入射され、被測定光束
４０ａの透過位置と同じ位置で一部反射され、一部透過
する。よって、両光束４０ａ・４０ｂは２系統で合波さ
れる。この一方の合波被測定光束４０ｃは受光器９に入
射され、他方の合波被測定光束４０ｄは受光器１０に入
射される。

【０００８】各受光器８・９・１０は、それぞれビーム
スプリッタ５から入射される基準光束３０ｄ、２系統の
被測定光束４０ｃ・４０ｄを光電変換するものである。
このうち、受光器９・１０としては、例えば短波長用Ｓ
ｉ−ＰＤと長波長用ＩｎＧａＡｓ−ＰＤが用いられる。

【０００９】受光器９・１０の各出力は、切換部１１に
よりいずれか一方が選択的に位相測定部１２に供給され
る。この位相測定部１２は、受光器８からの信号を基準
に切換部１１からの信号波形の位相測定を行い、測定結
果に対応する信号を出力するもので、この位相測定信号
は演算処理部１３に供給される。この演算処理部１３は
位相測定部１２の出力信号に基づいて各種演算を行って
被測定光の波長λを算出する。

【００１０】図４に示される構成によれば、波長λが未
知である被測定光束４０は、ビームスプリッタ５により
反射光束４０ａと通過光束４０ｂに２分岐される。反射
光束４０ａは固定鏡６で反射されてビームスプリッタ５
で再度２分岐され、反射光束４０ｃは受光器９に、通過
光束４０ｄは受光器１０に入射される。また通過光束４
０ｂは移動鏡７で反射されビームスプリッタで再度２分
岐され、通過光束４０ｃは受光器９に、反射光束４０ｄ
は受光器１０に入射される。

【００１１】すなわち、ビームスプリッタ５から受光器
１０に入射される光束４０ｄは４０ａのビームスプリッ
タ通過光束と４０ｂのビームスプリッタ反射光束の干渉
光束なので、受光器１０では（１）式に示す光強度が得
られる。

【００１２】 Ｐ（ｄ）＝１＋ cos（２π・ｄ／λ） …（１） ここで、ｄは４０ａと４０ｂの光路差であり、Ｐ（ｄ）
は光路差ｄでの干渉光強度を表し、規格化表示してあ
る。同様に、受光器９では（１）式と位相がπずれた波
形が（２）として得られる。

【００１３】 Ｐ（ｄ）＝１− cos（２π・ｄ／λ） …（２） なお、波長を求めるために必要となるのは、（１）およ
び（２）式の位相変化なので、実質的に（１）および
（２）式は同じ扱いとなる。以下では（１）式を用いて
説明する。

【００１４】また、光波長計の測定波長範囲が広範囲な
場合、１つの受光器では波長帯域不足が生じるため、２
種の受光器を併用する。例えば、受光器９に短波長用Ｓ
ｉ−ＰＤを、受光器１０には長波長用ＩｎＧａＡｓ−Ｐ
Ｄを用いて、あらかじめ測定を開始する前に受光器９と
１０の出力を比較し、出力の大きい方を切換部１１で選
択して位相測定部１２へ出力する方法がとられる。

【００１５】被測定光と同様に、λ_S が既知の基準光の
干渉光強度Ｐ_S は、受光器８において、３０ａと３０ｂ
の光路差をｄ_S として、 Ｐ_S （ｄ_S ）＝１＋ cos（２π・ｄ_S ／λ_S ） …（３） となる。

【００１６】ここで、図５（ａ）にＰ_S（ｄ_S ） の波形
を示す。この図において、縦軸が光強度、横軸が光路差
を示す。測定においては、移動鏡７を定速で移動させる
ことで、光路変化が時間変化に置き換えられるので、位
相測定部１２では、図５（ａ）に示されるコサイン波形
が図５（ｂ）に示すように位相測定分解能２πで電圧−
時間ベースの矩形波に変換され、演算処理部１３へ出力
される。ここで出力される矩形波は、位相測定分解能が
２πであるため、干渉縞数を表すものとなっている。

【００１７】さらに、２πにおける位相変化は均等であ
るものと仮定して、位相測定分解能を上げるために、演
算処理部１３において、基準光の位相の２π／１００程
度の時分割が行われ、図５（ｃ）に概念的に示される波
形が得られる。すなわち、基準光の位相に対して２π／
１００程度の位相測定分解能が得られる。

【００１８】なお、図５（ａ）中の光路差ｄ₁ ・ｄ
₂ と、図５（ｂ）および（ｃ）中の時刻ｔ₁ ・ｔ₂ は、
それぞれ対応している。

【００１９】実際には、位相測定部１２では、（１）お
よび（３）式で表される波の位相変化を時刻τ₁ とτ₂
の間において測定する。測定された位相変化をΔφ、Δ
φ_Sで表すと、以下の（４）および（５）式が得られ
る。

【００２０】 Δφ（τ₁ ，τ₂ ） ＝２π・［ｄ（τ₁ ）−ｄ（τ₂ ）］／λ …（４） Δφ_S （τ₁ ，τ₂ ） ＝２π・［ｄ_S （τ₁ ）−ｄ_S （τ₂ ）］／λ_S …（５） ここで、移動距離差Ｄは被測定光と基準光で等しいとし
て、以下の（６）式が成り立つとする。

【００２１】 Ｄ＝ｄ（τ₁ ）−ｄ（τ₂ ） ＝ｄ_S （τ₁ ）−ｄ_S （τ₂ ） …（６） （４）、（５）および（６）式より、（７）式が得られ
る。

【００２２】 λ＝λ_S ・Δφ_S （τ₁ ，τ₂ ）／Δφ（τ₁ ，τ₂ ） …（７） （７）式より、既知の基準光の波長λ_S が十分安定であ
るとすれば、被測定光と基準光の各位相変化量をいかに
正確に測定するかで被測定光の波長λの精度が決まる。

【００２３】基準光の波長については、基準光源として
１０^-8以下といった安定度を保証するような光源（一般
には周波数安定化Ｈｅ−Ｎｅレーザ）を用いることで１
０^-7以下の測定波長精度が得られる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、測定波
長精度を１０^-7以下に設定した場合、少なくとも上記条
件である、被測定光と基準光の位相変化量を１０^-8のオ
ーダーで求める必要がある。移動鏡７の移動量を約１０
０ｍｍ（Ｄ＝２００ｍｍ）とすると、波長約０．６μｍ
の基準光の位相差Δφ（τ₁ ，τ₂ ）は約２π×３×１
０⁵ となり、２π／１００程度の位相分解能で原理上の
得られる精度は１０^-8オーダーとなるが、実際には、
（６）式の精度不足により、上記オーダーの精度は達成
できない。

【００２５】このことを図６を用いてより詳細に説明す
る。図６において、点Ａは光源１または２からの出射
点、原点Ｏはビームスプリッタ５による光の分岐点であ
る。また、点Ｂ・Ｃはそれぞれ固定鏡６と移動鏡７上の
光点、線分Ｌ_A ・Ｌ_B ・Ｌ_C はそれぞれ線分ＯＡ・ＯＢ
・ＯＣを表している。

【００２６】ここで、振動等により出射光軸（図中ＡＯ
方向）が角度δだけ傾いて点Ｏ・Ｂ・Ｃ、および線分Ｌ
_B ・Ｌ_C がそれぞれ点Ｏ’・Ｂ’・Ｃ’および線分
Ｌ_B ’・Ｌ_C ’にずれたものと仮定する。振動等がなく
出射光軸が傾いていない場合の光路差ｄは以下の（８）
式で表される。

【００２７】 ｄ＝２（Ｌ_C −Ｌ_B ） …（８） また、振動等により出射光軸が角度δだけ傾いた後の光
路差ｄ’は、以下の（９）式で表される。

【００２８】 ｄ’＝２（Ｌ_C −Ｌ_B ）・（１＋δ² ／２） …（９） すなわち、図６に示される例では、（ｄ’−ｄ）／ｄ＝
δ² ／２だけ測定精度が劣化することになる。したがっ
て、例えば、１０^-7の測定波長精度を得るためには、振
動等がある場合にもδ＜０．０３度という条件を満たさ
なければならない。このような条件を満たすためには、
移動鏡７の移動機構に伴う振動や外来振動による出射光
軸の傾きを極力抑える必要があり、十二分な剛体構造設
計が必要となり、装置構成が複雑で装置も重くなるとい
う問題があった。

【００２９】次に、被測定光と基準光の光路が異なる２
光束型の干渉計の測定波長精度を劣化させる誤差要因と
して、空気屈折率変動が考えられる。すなわち、上述の
説明では光路差を距離差としているが、本来、空気中の
光路差は距離差に空気屈折率ｎが乗算されることにな
る。空気屈折率ｎは約１．０００３で、変動も小さく、
通常の波長測定では考慮する必要がないが、高精度な波
長測定には影響する。このことを以下に説明する。

【００３０】空気屈折率ｎは、波長λと温度Ｔの関数に
よる経験式として、以下の式が与えられる。

【００３１】 ｎ（λ，Ｔ）＝ｎ（λ）・ｎ（Ｔ）＋１ …（１０） ここで、ｎ（λ）は約０．０００３、波長λ［ｎｍ］に
おける変化率は約５×１０^-9［／ｎｍ］、ｎ（Ｔ）は約
１、温度Ｔ［℃］による変化率は約３×１０^-3［／℃］
である。基準光波長は正確にわかっており、被測定光波
長も本光波長計により１［ｎｍ］より十分小さい誤差で
測定されるので、空気屈折率ｎの誤差要因は温度変動で
あるといえる。

【００３２】そこで、空気屈折率ｎの温度補正のために
空気中の温度Ｔ₀ を測定する。ただし、光束は空間的に
分布しており、その全分布範囲の温度を測定するのは不
可能なので、実際の被測定光束の平均温度は測定温度Ｔ
₀ とわずかに異なり、Ｔ₀ ＋Ｔ₁ となる。同様に、基準
光束の平均温度はさらに異なり、Ｔ₀ ＋Ｔ₁ ＋Ｔ₂ とな
る。しかし、空気屈折率ｎを求める計算では温度Ｔ₀ を
用いるので、真値との誤差が生じる。被測定波長の計算
では、光路差比すなわち空気屈折率比の誤差が問題であ
る。

【００３３】この誤差は以下の式で与えられる。

【００３４】 Δ（ｎ／ｎ_S ）＝１０^-8Ｔ₁ ＋１０^-6Ｔ₂ …（１１） ここで、ｎ、ｎ_S はそれぞれ被測定光束と基準光束の空
気屈折率である。（１１）式でより寄与の大きい誤差で
ある第２項は２光束の平均温度差である。概算では０．
０１℃オーダーの温度差にならないと１０^-7の測定波長
精度が達成できない。このために、温度むらを生じない
ように、例えば気圧を下げて真空に近づける、あるいは
空気拡散を行う等の複雑な処置を要することになる。

【００３５】この発明は、装置構成が簡易で振動および
温度変化の影響が小さく、高い測定精度を有する光波長
計を提供することを目的とする。

【００３６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第１の発明は、被測定光源２から出力される光の波
長を測定する光波長計において、所定波長の基準光を出
力する基準光源１・１４と、基準光源１・１４の出力光
と被測定光源２の出力光を合波する光合波手段１５・１
６と、光合波手段１５・１６の出力光を平行光に変換す
るコリメータレンズ３と、コリメータレンズ３の出力光
を反射光と透過光に２分岐するビームスプリッタ５と、
ビームスプリッタ５で分岐された一方の光を入射しこれ
をビームスプリッタ５に反射する固定鏡６と、コリメー
タレンズ３の出力光の光軸方向に沿って平行に振動し、
ビームスプリッタ５で分岐されたもう一方の光を入射し
これをビームスプリッタ５に反射する移動鏡７と、ビー
ムスプリッタ５により反射された固定鏡６からの光とビ
ームスプリッタ５を透過した移動鏡７からの光の合成に
より生じる干渉光を光電変換する受光器９と、ビームス
プリッタ５により反射された移動鏡７からの光とビーム
スプリッタ５を透過した固定鏡６からの光の合成により
生じる干渉光を光電変換する受光器１０と、受光器９・
１０のいずれか一方の光入力を被測定光による干渉光束
のみに制限し、他方の光入力を基準光による干渉光束の
みに制限する光入力制御手段１７・１８と、受光器９・
１０の出力を入力し基準光と測定光の位相測定を行う位
相測定部１２と、位相測定部１２の測定結果から被測定
光の波長計算を行う演算処理部１３とを具備する。

【００３７】特に、光入力制御手段１７・１８は、受光
器９・１０のいずれか一方の光入力を被測定光による干
渉光束のみに制限する光フィルタ１７と、他方の光入力
を基準光による干渉光束のみに制限する光フィルタ１８
とを備える。

【００３８】また、基準光源１・１４は、互いに波長の
異なる光を発光する光源１・１４と、各光源１・１４の
出力光を合波する光合波手段１５を備える。

【００３９】第２の発明は、被測定光源２から出力され
る光の波長を測定する光波長計において、被測定光源の
波長域とは異なる所定波長の基準光を出力する基準光源
１と、基準光源１の出力光と被測定光源２の出力光を合
波する光合波手段１６と、光合波手段１６の出力光を平
行光に変換するコリメータレンズ３と、コリメータレン
ズ３の出力光を反射光と透過光に２分岐するビームスプ
リッタ５と、ビームスプリッタ５で分岐された一方の光
を入射しこれをビームスプリッタ５に反射する固定鏡６
と、コリメータレンズ３の出力光の光軸方向に沿って平
行に振動し、ビームスプリッタ５で分岐されたもう一方
の光を入射しこれをビームスプリッタ５に反射する移動
鏡７と、ビームスプリッタ５により反射された固定鏡６
からの光とビームスプリッタ５を透過した移動鏡７から
の光の合成により生じる干渉光のうち被測定光による干
渉光束のみに反応して光電変換する受光器９と、ビーム
スプリッタ５により反射された移動鏡７からの光とビー
ムスプリッタ５を透過した固定鏡６からの光の合成によ
り生じる干渉光のうち基準光による干渉光束のみに反応
して光電変換する受光器１０と、受光器９・１０の出力
を入力し基準光と測定光の位相測定を行う位相測定部１
２と、位相測定部１２の測定結果から被測定光の波長計
算を行う演算処理部１３とを備える。

【００４０】

【発明の実施の形態】次に、この発明の各実施形態の説
明をする前に、各実施形態の基礎をなす原理について説
明する。

【００４１】被測定光と基準光を光ファイバカプラ等を
用いて同一導波路に導くことで、導波路からの出射光お
よびコリメートレンズ後の２つの平行光束は同一光路と
なるために、振動による光路ずれは同様であり、ずれ角
度δはゼロである。

【００４２】他に、波長差により屈折角がわずかに異な
るために、数十μｍオーダーの平行移動が生じるが、ｍ
ｍオーダーの光束径に対しては同一光路とみなせる範囲
内の変化である。このために（６）式の角度ずれ誤差は
なくなり、干渉計を簡易構造に構成できる。さらに空気
屈折率の誤差である（１１）式は第１項のみで測定温度
と光路の温度差を１℃のオーダーで測定できれば１０^-7
の測定波長精度が達成できる。すなわち、温度むらをな
くすための複雑な処置は不要である。

【００４３】次に、上述の原理に基づいたこの発明の第
１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１
はこの発明の第１の実施形態による光波長計の構成を示
す図である。ただし、図１において、図４の各部と共通
する部分には同一の符号を付して示し、その説明を省略
する。

【００４４】図１で、基準光源１４は基準光源１の基準
光波長とは異なる波長の光を出力する。ここでは、例と
して、基準光源１の波長を０．６３μｍとし、基準光源
１４の波長を１．５２μｍとする。各基準光源１・１４
の出力光は光カプラ１５で合波され、さらに光カプラ１
６で被測定光源２の出力光と合波される。これによって
各基準光源１・１４の出力光は被測定光束の光路上に乗
せられてコリメータレンズ３に出力され、平行光束２０
に変換されて、ビームスプリッタ５と固定鏡６および移
動鏡７で構成される干渉計に入射される。

【００４５】ここで、光カプラ１５は基準光源１・１４
の各出力光を例えば１：１に合波する。なお、合波比は
基準光源１・１４の各出力レベルに応じて適当に選択す
ればよい。光カプラ１６は被測定光と光カプラ１５の出
力光を例えば９：１で合波する。これにより、同一光路
にすることでの被測定光の損失は１０％程度に抑えられ
る。

【００４６】一方、受光器９・１０への各光路中には光
フィルタ１７・１８が配置される。これらの光フィルタ
１７・１８はそれぞれ受光器９・１０の特性に応じたフ
ィルタ特性を有する。例えば、受光器９を短波長用Ｓｉ
−ＰＤとすれば、光フィルタ１７には短波長透過型のハ
イパスフィルタが用いられ、受光器１０を長波長用Ｉｎ
ＧａＡｓ−ＰＤとすれば、光フィルタ１８には長波長透
過型のローパスフィルタが用いられる。

【００４７】また、演算処理部１３は、位相測定部１２
の測定結果から各種演算を行って被測定光の波長λを算
出する機能と共に、基準光源１・１４および被測定光源
２の選択出力制御、光フィルタ１７・１８に対するフィ
ルタ特性の変更制御等を行う機能を有する。

【００４８】すなわち、上記構成による光干渉計では、
光カプラ１６により被測定光と基準光が同一光路となっ
たために、被測定光による干渉光束と基準光による干渉
光束は重なって受光器９・１０に達する。このため受光
器９・１０では２干渉光束を分離する必要がある。これ
について図２を参照して説明する。

【００４９】図２は受光器９・１０の受光感度と光フィ
ルタ１７・１８の透過率を示す図で、横軸に波長をとっ
ている。

【００５０】例えば、基準光源１に０．６３μｍのＨｅ
−Ｎｅレーザを用いた場合は、その位相変化測定（干渉
縞計数）は受光器９を用いて達成される。この時、受光
器１０では０．６３μｍに対する受光感度がないので、
受光器１０の出力には何の影響もない。

【００５１】これに対して、被測定光を１．５５μｍと
すれば、逆に受光器９の受光感度がないために受光器９
の出力には影響せず、受光器１０の出力から被測定光の
位相変化測定（干渉縞計数）が可能となる。

【００５２】以上のことから、被測定光範囲を限定すれ
ば、上述のように受光器９・１０の波長感度のみで十分
分離可能であるが、基準光用受光器の波長帯域を制限し
て、基準光波長が０．６３μｍの場合は光フィルタ１７
のみを使用し、１．５５μｍの場合は光フィルタ１８の
みを使用することで、より広範囲の波長測定が可能にな
る。

【００５３】例えば、被測定光１μｍ帯の波長に対して
は受光器９・１０共に受光感度を持つが、光フィルタ１
７により基準光用の受光器９には被測定光を透過させな
いようにすれば、被測定光用受光器１０でのみ位相変化
測定を行うことができる。

【００５４】ただし、被測定光の波長は測定時には未知
であるので、測定前に一旦基準光の光出力を遮断してお
いて、受光器９と１０の出力レベルを測定することで、
被測定光が受光器９で受光すべき短波長帯の光なのか、
受光器１０で受光すべき長波長帯の光なのかを確認した
上で基準光を選択するという段階を踏む必要がある。こ
れは、従来例に被測定光の判別による短長受光器の切換
部１１があるのと同じである。

【００５５】したがって、上記構成による光干渉計は、
基準光束と被測定光束の２光束の光路を同一にしている
ので、温度変動と振動に影響されにくくなる。よって、
軽易な干渉計構成で高精度な波長測定を実現することが
できる。

【００５６】次に、この発明の第２実施形態について、
図３を参照して説明する。図３はこの発明の第２実施形
態による光波長計の構成を示す図である。ただし、図３
において、図１、図４の各部と共通する部分には同一の
符号を付して示し、その説明を省略する。

【００５７】図３の構成による光波長計は、基準光源１
の出力光を光カプラ１６に入力し、被測定光源２の光路
上に乗せるだけの構成であるが、例えば基準光源１の波
長を０．６３μｍとし、光カプラ１６で被測定光と基準
光を例えば９：１で合波するものとする。また、受光器
９に短波長用Ｓｉ−ＰＤを用い、受光器１０に長波長用
ＩｎＧａＡｓ−ＰＤを用いるものとする。

【００５８】すなわち、本光波長計は光通信関連用と
し、被測定光を１．３および１．５μｍ帯に限定する。
このため、第１の実施形態で説明したように、受光器
９，１０のフィルタ特性のみで被測定光の干渉光束と基
準光の干渉光束を分離できるため、図１に示した光フィ
ルタ１７，１８は不要となる。用途を光通信関連に限定
することで、より少ない構成要素で高精度な光波長計が
実現できる。

【００５９】

【発明の効果】この発明による光波長計によれば、２光
束の光路を同一にしたことで、温度変動と振動に影響さ
れにくくなり、軽易な干渉計構成で高精度な波長測定を
実現することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態による光波長計の構
成を示す図である。

【図２】受光器の受光感度と光フィルタの透過率を示す
図である。

【図３】この発明の第２の実施形態による光波長計の構
成を示す図である。

【図４】従来の光波長計の概略構成を示す図である。

【図５】従来の光波長計において、（ａ）はＰ
_S（ｄ_S ） の波形を示す図、（ｂ）は位相測定分解能２
πでの電圧−時間ベースの矩形波を示す図、（ｃ）は１
／１００程度の時分割が行われて得られる波形を概念的
に示す図である。

【図６】従来の光波長形における位置ずれによる光路差
の変動例を説明する図である。

【符号の説明】 １・１４ 基準光源 ２ 被測定光源 ３・４ コリメータ ５ ビームスプリッタ ６ 固定鏡 ７ 移動鏡 ８・９・１０ 受光器 １１切換部 １２ 位相測定部 １３ 演算処理部 １５・１６ 光カプラ １７・１８ 光フィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定光源(2) から出力される光の波長
   を測定する光波長計において、 所定波長の基準光を出力する基準光源(1,14)と、 この基準光源(1,14)の出力光と被測定光源(2) の出力光
   を合波する光合波手段(15,16) と、 この光合波手段(15,16) の出力光を平行光に変換するコ
   リメータレンズ(3) と、 コリメータレンズ(3) の出力光を反射光と透過光に２分
   岐するビームスプリッタ(5) と、 ビームスプリッタ(5) で分岐された一方の光を入射しこ
   れをビームスプリッタ(5) に反射する固定鏡(6) と、 コリメータレンズ(3) の出力光の光軸方向に沿って平行
   に振動し、ビームスプリッタ(5) で分岐されたもう一方
   の光を入射しこれをビームスプリッタ(5) に反射する移
   動鏡(7) と、 ビームスプリッタ(5) により反射された固定鏡(6) から
   の光とビームスプリッタ(5) を透過した移動鏡(7) から
   の光の合成により生じる干渉光を光電変換する第１の受
   光器(9) と、 ビームスプリッタ(5) により反射された移動鏡(7) から
   の光とビームスプリッタ(5) を透過した固定鏡(6) から
   の光の合成により生じる干渉光を光電変換する第２の受
   光器(10)と、 第１および第２の受光器(9,10)のいずれか一方の光入力
   を被測定光による干渉光束のみに制限し、他方の光入力
   を基準光による干渉光束のみに制限する光入力制御手段
   (17,18) と、 第１および第２の受光器(9,10)の出力を入力し基準光と
   測定光の位相測定を行う位相測定部(12)と、 位相測定部(12)の測定結果から前記被測定光の波長計算
   を行う演算処理部(13)とを備えることを特徴とする光波
   長計。
2. 【請求項２】 光入力制御手段(17,18) は、第１および
   第２の受光器(9,10)のいずれか一方の光入力を被測定光
   による干渉光束のみに制限する第１の光フィルタ(17)
   と、他方の光入力を基準光による干渉光束のみに制限す
   る第２の光フィルタ(18)とを備えることを特徴とする請
   求項１記載の光波長計。
3. 【請求項３】 基準光源(1,14)は互いに波長の異なる光
   を発光する第１および第２の光源(1,14)と、各光源(1,1
   4)の出力光を合波する光合波手段(15)を備えることを特
   徴とする請求項１記載の光波長計。
4. 【請求項４】 被測定光源(2) から出力される光の波長
   を測定する光波長計において、 被測定光源(2) の波長域とは異なる所定波長の基準光を
   出力する基準光源(1)と、 基準光源(1) の出力光と被測定光源(2) の出力光を合波
   する光合波手段(16)と、 光合波手段(16)の出力光を平行光に変換するコリメータ
   レンズ(3) と、 このコリメータレンズ(3) の出力光を反射光と透過光に
   ２分岐するビームスプリッタ(5) と、 このビームスプリッタ(5) で分岐された一方の光を入射
   しこれをビームスプリッタ(5) に反射する固定鏡(6)
   と、 コリメータレンズ(3) の出力光の光軸方向に沿って平行
   に振動し、ビームスプリッタ(5) で分岐されたもう一方
   の光を入射しこれをビームスプリッタ(5) に反射する移
   動鏡(7) と、 ビームスプリッタ(5) により反射された固定鏡(6) から
   の光とビームスプリッタ(5) を透過した移動鏡(7) から
   の光の合成により生じる干渉光のうち被測定光による干
   渉光束のみに反応して光電変換する第１の受光器(9)
   と、 ビームスプリッタ(5) により反射された移動鏡(7) から
   の光とビームスプリッタ(5) を透過した固定鏡(6) から
   の光の合成により生じる干渉光のうち基準光による干渉
   光束のみに反応して光電変換する第２の受光器(10)と、 第１および第２の受光器(9,10)の出力を入力し基準光と
   測定光の位相測定を行う位相測定部(12)と、 位相測定部(12)の測定結果から前記被測定光の波長計算
   を行う演算処理部(13)とを具備することを特徴とする光
   波長計。