JPS5842636B2 - コウハヘテロダインソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザを用いた光波ヘテロダイン装置に関する
ものである。

光波ヘテロダイン方式は、光検出器の検出限界に近い極
微弱光を受信することができる点を生かして、レーザ、
レーダへの応用力゛量注目されている。

移動体からの反射光をヘテロダイン検波によって受信す
る場合、反射光は移動体の速度に対応したドツプラーシ
フトを受けて高周波側又は低周波側にその周波数を変え
る。

その周波数変移量は２υν。

± （Ｈ２） で与えられる。

ここにＣは光速度、υは物体の移動速度ν。

は光の周波数である。従って、光波ヘテロダイン方式に
よって反射光を受信し、光混合によって生じた中間周波
数と、υ−０の時に予め設定した中間周波数との周波数
差を知ることにより物体の移動速度を知ることができた
。

この方式を実現するためには、送信用レーザの周波数は
局発用レーザのそれよりも予め、高周波側かもしくは低
周波側に設定する必要がある。

この設定を実現するためには従来より、走査形干渉計を
用いて、送信用および局発用レーザの周波数関係を観測
しながら調整する方法が一般的であったが、この方法に
よると、走査形干渉計といつ特別な光学機器を必要とし
、しかも使用の際は光波面の整合を図るという繁雑な操
作を必要とした。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、簡
単な装置によって送信用レーザと局発用レーザの周波数
関係を検出し目的に合った周波数関係の設定を行なうこ
とのできる光波ヘテロゲイン装置を提供するにある。

光波ヘテロダイン装置に釦いては、送信用レーザの周波
数をレーザ媒質のラインプロフィルの中心周波数付近に
設定することが有効な方法であることは、本発明者によ
り既に特許申請がなされている。

従って、上記目的を達するためげは、局発用レーザの周
波数をレーザ媒質のラインプロフィルの中心に対して高
周波側、もしくは低周波側に設定するための方法を考え
ればよいことになる。

ラインプロフィルの傾斜部分にあるモードの周波数の変
化に対応してレーザの発振出力は増減し、その様子は第
１図に示すようにモードがラインプロフィルの中心周波
数ν。

に対して低周波側ν１にあるときは、モードが高周波側
に微少偏移を生ずると出力は増加し、モードがラインプ
ロフィルの高周波側ν２にあるときは出力は減少する。

従って、モードに微少周波数変調をかけ、変調信号と発
振出力との間の位相検出を行なうことにより、局発用レ
ーザのモードがラインプロフィルの中心周波数に対して
低周波側に存在するか高周波側に存在するかという検出
を行なうことができる。

以下本発明を図に示す一実施例について詳述する。

第２図は本発明の一実施例である。

図の中で１は送・信用レーザ、２は局発用レーザ、３は
局発レーザの周波数を微調するための電歪素子、４′Ｊ
、−よび５は半透明鏡、６は自乗検波器、７はリミッタ
−１８ａ、８ｂは互に逆の周波数特性を有するＦＭ弁別
器、９は演算増幅器、１０は直流増幅器、１１は検波器
、１２は位相検出器、１３は指示計、１４は信号源、１
５．１６は回路切換用スイッチである。

図を参照して実施例の動作を以下に述べる。

送信レーザ１と局送用レーザ２から発振したレーザビー
ムは、半透明鏡４，５によって１本の光束に集められ、
自乗検波器６に導かれる。

該自乗検波器によって発生した中間周波信号は２路に分
岐され、リミッタ７および検波器１１に入る。

前者に入った信号は、ＦＭ弁別器８ａによって目的とす
る中間周波数からの誤差信号を発生し、演算増幅器９お
よび直流増幅器１０によって増幅されて、電歪素子３に
印加され中間周波数を一定にするためのループが形成さ
れる。

一方、信号源１４によって発生された中間周波信号より
低周波の信号は、演算増幅器９によって誤差信号に重畳
され、局発レーザの発振周波数を微少変動させる役目を
行なう。

一方、上記中間周波信号は検波器１１によって検波され
、低周波信号成分は信号源１４の信号との位相差を位相
検出器１２によって検出し同相あるいは逆相の判別を行
なった後指示計に表す。

予め指示計の表示を、第１図の周波数−位相関係に従っ
て較正してかき、ループを閉としたとき目的とする指示
に合致しないときは、スイッチ１５および１６をＡ側よ
りＢ側に投入して）位相関係を逆転させることによって
目的とする周波数関係を実現することができる。

以上述べた如く本発明によれば、純粋に電気的に送信レ
ーザと局発レーザの周波数関係を知ることができ、繁雑
な操作を必要としない。

また、本実施例に述べた検波器１１、位相検出器１２、
指示計１３、信号源１４は個々の装置に内蔵する必要は
なく、調整装置として備えてわけばよいので価格低減に
役立つ効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はレーザ光の周波数と出力の関係を示す説明図、
第２図は本発明の一実施例を示す装置の構成図である。 符号の説明１・・・・・送信レーザ、２・・・・・・局
発レーザ、３・・・・・・圧電素子、４，５・・・・・
・半透明鏡、６・・・・・・自乗検波器、７・・・・・
・リミッタ、８ａ、８ｂ・・・・・・ＦＭ弁別器、９・
・・・・・演算増幅器、１０・・・・・・直流増幅器、
１１・・・・・・検波器、１２・・・・・・位相検出器
、１３・・・・・・指示計、１４・・・・・・信号源、
１５，１６・・・・・・スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ ＦＭ変調された局発レーザ光と、変調されない送
   信レーザ光とをヘテロダイン検波することによって発生
   した中間周波信号からＦＭ変調成分を抽出し、変調波と
   の位相関係を知ることによって送信レーザと局発レーザ
   の周波数関係を設定することを特徴とする光波ヘテロゲ
   イン装置。