JPS6024404B2 - 干渉計システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 干渉計システム 本発明は、ずれを測定する干渉計、より詳細には、自動
可逆縞計数システムと共に使用するために適当な出力を
供Ｖ給すべく構成されたマイケルスン干渉計に係る。

可逆縞計数システムの使用によって、し、なる振動又は
復元する運動に対しても自動的修正が可能である。

従来のシステムでは、干渉計内の光路差に伴なつて正弦
曲線的に変化し、９０ｏずれた位相の関係にあり且つ理
想的には一定の振幅を有している２個の電気入力信号が
必要である。通常は、夫々が１つのインターフェログラ
ム、即ち、干渉計内の光路差の変化に伴なつて変化する
干渉縞パターンの一部を検出すべ〈構成されたホトデテ
クタによって該信号が供給される。

多くの既存技術の構成では、夫々が、交流成分と指称さ
れ２つの構成光線間の光路差によって決まる規則正しく
交番する成分と、規則正しく交番せず光差に影響されな
い直流成分と指称される成分とを含むインターフヱログ
ラムが生成される。直流成分の大きさは、干渉ビームの
整列及び相対寸法と、１個又は両方の干渉計アーム内の
減衰と、開口が限定されているための損失と、光源の強
度のゆらぎとによって決まる。従って、単純な減算によ
ってこの成分を除去することはできない。直流成分があ
るレベルまで増加すると、縞計数システムの作動は可能
でななるかも知れない。米国特許第３７７１８７５号、
ルッソＲ船ｓｏでは、３つのインターフェログラム信号
が供給されこれらの信号が和及び差によって組合せられ
て直流寄与分を持たない２つの純酔な交流成分が得られ
る装置が開示されている。しかし乍らマィケルスンの干
渉計では、測定アーム内の鰭射線はある方向に偏光して
おり、基準アーム内の頚射線は直交する方向に偏光して
いる。この装置の欠点は、干渉計ビームスプリツタの表
面の１つの領域が偏効性であり且つ残りの領域が非偏光
性であるように干渉計ビームスプリッタが構成されなけ
ればならないことである。更に、非偏光性領域が、各偏
光状態に対して、同じ値の反射率と透過率とを有してい
なければならないことである。これは、達成するのが難
しい条件である。本発明の目的は、９００ずれた位相の
関係にあり光路差の関数として定振幅で正弦曲線的に変
化する２つの信号を供給し得る干渉計システムであり、
光路差に関わり、の無いいかなる信号レベル変化も実質
的に除去されており、干渉計ビームスブリッタの作製の
比較的容易な干渉計システムを提供することである。

本発明により、 １個の干渉計ビームスプリツタと、ビームスプリツタの
対向両側面からの頚射線を受理し前記側面に鏡射線を返
還すべく構成された２個の反射手段とを含んでおり、こ
れによりビームスプリッタの各側面から各々１つずつの
２つの射出額射ビームが供Ｖ給されるマィケルスンの干
渉計と、１つの射出ビームを受理し、受理霧射線を直交
する２つの偏光方向の頚射線に分割し、これにより２つ
の光学的インターフェログラムが供給されるべく構成さ
れたビーム分割及び偏光手段と、別の射出ビームを受理
し、このビームから前記の直光偏光方向のうちの一方の
鰭射線を分割しこれにより第３の光学的インターフェロ
グラムを供給すべく構成された手段とを含んでおり、第
３のインターフェログラムは、第１及び第２のインター
フェログラムの一方から９０ｏ±１？ずれた位相の関係
にあり、且つ第１及び第２のインターフヱログラムの他
方に対して反位相の関係にあって、実質的に干渉計ビー
ムスプリッタの全表面が各直光偏光方向の鰭射線に対し
てはその２つの面上で等しい反射率を有しており、１つ
の直光偏光方向の頚射線に対してはその反射率に等しい
透過率を有する改良干渉計システムが提供される。

このような係数を等しくすることの効果は、以下に詳述
する如く、同じ交流成分対直流成分比を有する３つのイ
ンターフェログラムが供Ｖ給され得ることである。３つ
のインターフェログラムは、相互に９００ずれた位相又
は反位相の関係になければならないことはすでに記載し
た。

信号雑音比に関する限り理想的にはインターフェログラ
ムの位相差が９００と１８００とであるきにシステムが
最も効率的に作動するが、９００の関係が理想的な状態
から相当に異なっているときもシステムは作動し得る。
所要の精確度に基いて、直角位相関係が８ぴ〜９ｒであ
っても精確度の有意な低下は生起されず、より低い精確
度が許容されるときは７？〜１０５０でもよく、位相差
が５００又は１３００のときにもシステムは依然として
作動し得るであろう。更に、干渉計ビームスプリッタの
３つの反射率及び透過率が等しくなければならないこと
は記載済である。

正確な同等性を有することがシステムの作動に必須では
ない。

しかし乍ら正確な同等性を有することが好ましい条件で
あることは明らかであるつｏ干渉計の１つの構成では、
２個の反射手段の夫々が平面反射器を含んでおり、前記
の別の射出ビームを受理する手段は、このビームを第２
のビーム分割及び偏光手段に反射すべ〈構成されたもう
１つのビームスプリツタを含む。

この構成では４つのインターフヱログラムを得ることが
可能であり、干渉計ビームスブリツタのどの係数が等化
されたかに基いて３つのインターフェログラムが選択さ
れる。反射器は通常、平鏡であろう。干渉計の別の構成
では、２個の反射手段の夫々がコーナーキュープの如き
レトロ反射器を含んでおり、前記の別の射出ビームを受
理する手段は、２つの直交方向のいずれか一方の光を通
過せしむべく構成された偏光器を含む。実際には、シス
テムが反射器の煩斜に敏感でなく光が反射して光源に返
されることがないのでコーナーキューブの使用が好まし
い。反射が好ましくない偏光効果を導入しないように、
コーナ−キューブを被覆することが可能である。１つの
インターフエログラムが別の２つのインターフェログラ
ムと夫々９００ずれた位相及び反位相を有するための要
件に関していえば、このような位相関係は、‘ａ｝ 干
渉計ビームスブリッタが所要の位相差を与えるように構
成すること、【ｂー 通常は、反射及び透過した直光偏
光間に１８０又は０度の位相差を生じるであろう干渉計
ビームスプリッタと、干渉計ビームスプリッタと平面反
射器の１個との間の光路内の１／８波長板とを粗合せて
、頚射線にプレートを２回通過させること、【ｃー １
８０又は０度の変化を与える干渉計ビームスプリツタと
、干渉計ビームスプリツタ、干渉計ビームスプリッタと
コーナーキューブ反射器の１個との間の光路内の１′４
波長板とを絹合せて、頚射線にプレートを１回だけ通過
させること、又は【ｄ｝ 直光偏光間に１８００又は０
０とは異なる位相差を生じる干渉計ビームスプリツタと
、頚射線の１回又は２回の通過に適する厚みの相補的位
相プレートとを組合せて位相変化の和が９００ずれた位
相を与えることにより達成される。

直流成分に対する交流成分の比が等しい３つのインター
フェログラムが得られたのであるが、３つのインターフ
ェログラム信号の全体的大きさが等しいことは好ましい
が必須ではない別の条件である。

インターフェログラムは通常、夫々の感光性デテクタに
より検出される。これらデテクタがいかなる電子的ドリ
フトも各信号に対して同じになるような等ゲインを有す
る増幅器に連続されることが好ましい。この条件は、干
渉計の出力と各光電池との間に可変光減衰器を使用する
ことによって達成される。この場合ｈ干渉計を照射する
光線は、前記２つの直光する偏光方向に対してほぼ等し
い大きさの成分を含んでいなければならない。これに代
ってコーナーキューブが使用されるときは、２つの直光
する偏光方向における光の相対強度は、等しい大きさの
３つのインターフェログラム信号を供Ｖ給すべく調整さ
れ得る。次に、添付図面を例に引いて本発明を説明する
。

第ｌａ図は最適の綿対比を有するインターフヱログラム
信号を示す。

第ｌｂ図は減少した縞対比を有するインタ−フェログラ
ムを示す。

第２図は本発明の干渉計の説明図であり、第２図中の上
半分にはマィケルソン干渉計を用いた本発明の干渉計が
簡略化された光路図の形で示されており、第２図中の下
半分のうち表ロと記した部分には上半分の光路図中のビ
ームの各成分１，２，３，４の干渉振幅が表示されてお
り、第２図中の下半分のうち表１と託した部分には第２
図中上半分の光路図中のビームスプリツタの特性を表わ
す係数等が前記干渉振幅に関連して表示されている。

第３ａ，３ｂ及び３ｃ図は、２対の信号の減算効果を示
す。

第４図は本発明の干渉計を組込んだ光学システム全体を
示す。

第５図は干渉計中の平面反射器の代りにコーナーキュー
ブを使用した光学システム全体を示しており、第６図は
自動ゲイン制御システムを示す。

第ｌａ図はインターフェログラムを検出すべく構成され
たホトデテクタの出力を示す。

。２つの干渉ビーム間の光格差が変化するときに、出力
は、光が完全に無いことに対応する０と任意のスケール
上の最大値との間で変化する。

これは完全な状態を示す。実際には同じ任意のスケール
上の出力の典型は第ｌｂ図で示される。ホトデテク夕の
出力信号は、完全な構成に於ける最大値より小である最
大値と、バックラウンド照射によって０のレベルを十分
に上回る最小値との間で変化る。信号は、一定の直流レ
ベルの上に重ねられた一定の最大振幅を持つ交流成分と
考えることができる。（通常は、どちらの成分も一定の
値は持たないであろう。）自動的縞計数システムと結合
した前記の如き出力信号使用の問題は、すでに前記で説
明した。第２図は、誘電干渉計ビームスプリッタ１０と
２個の平面反射器１２，１４とが従来のマィケルスンの
干渉計の如く配置されている本発明の干渉計の概略説明
図である。装置は更に、１つの光路内の１／３皮長坂１
６と別のビームスプリッタ１８と２個の偏光ビームスプ
リッタ２０，２２とを含む。．例えば（図示しない）周
波数安定レーザーからの照射光線２４は、別のビームス
プリッタ１８を通過してマィケルスンの干渉計に入り、
前記の別のビームスプリツタは更にマイケルスン干渉計
からの１個の射出ビームを受理し、これを第１の偏光ビ
ームスプリッタ２川こ反射する。

第２の偏光ビームスプリツタ２２はマィケルスン干渉計
から直暖に別の射出ビームを受理する。本発明の干渉計
全体は参照符号８で示される。偏光ビームスプリツタ２
０，２２は、これらのスプリッタへの入射光を直交する
２個の偏光成分Ｐ及びＳに分割する。

これらの文字は、ビームスプリッタ１０での入射面に夫
々平行及び垂直な偏光を示す。各成分は異なる光路によ
ってマィケルスン干渉計を通って来たビームからの寄与
分を含んでおり、従って、図示の如く符号１〜４で示さ
れ得るインターフェログラムを形成すべく干渉する。誘
電ビームスプリッタ１０と光が２回通過する１／母皮長
板１６との組合せは、各出力の直光偏光により形成され
るインターフェログラムが９００の位相差であり、他方
、別の出力での同じ方向の偏光に対するインターフェロ
グラムが１８００の位相差であることを確保する。

例えばインターフェログラムーと４とは９００の位相差
であり、インターフェログラム１と２とは１８００の位
相差である。Ｑ，とＱ２とが各インターフェログラム内
の千渉振幅であり△がそれらの位相差である場合、配光
の重なり合う任意の部分で得られる強度は１＝Ｑ，２十
Ｑ２２十２Ｑ，ＱぶＯＳ△ （１｝で示され
る。バックグラウンド照射の強度は、直流成分を決定す
るＱ，２十Ｑ２２により与えられる。

△の変化による最大の強度変化は４Ｑ，Ｑ２であり、従
って、交流成分の最大値は４Ｑ，Ｑ２ のピーク対ピー
ク値を有する。従って、各インターフェログラムに於い
て、直流成分に対する交流成分の比は、Ｚ干渉信号２の
２案平均平方根をこれらの信号の和で除算して決定され
る。ビームの重なり合っていない領域による直流成分は
、ここでは無視されている。〔注、光学では、振幅の平
行に等しい強度に基Ｚいて信号が示される。

エレクトロニツクスでは、信号の振幅の値によって信号
が示される。〕Ｑの値は、干渉ビームが通る路とビーム
の広がり、整列等とに基いた干渉計ビームスプリツタの
反射及び透過率によって決まる。干渉計ビームスプリツ
タ１０では、別のビームスプリッタ１８に近い面を“エ
アーサイド”とし、反射器１４に近い面を“サブストレ
ートサィド”とし、干渉計ビームスブリツタの反射率及
び透過率をＲ及びＴで示す。

直交する２つの偏光方向に於ける干渉計ビームスプリツ
タの６つの係数は、第２図下部の表１に示されてる。Ｑ
の各値は２つの係数によって決まり、異なる２つの決数
又は同じ係数の２倍によって決まる。例えば、干渉計ビ
ームスプリッタ１０１こより反射された反射器１２によ
り反射されたビームスプリッタ１川こより再び反射され
て偏光ビームスプリッタ２０‘こ到達する偏光方向Ｓを
有するビームの場合、振幅Ｑ，は式Ｑ，＝Ｋ，ＡＲｓ
【２’で与えられ、式中
、ＡはＳ成分の初期振幅であり、Ｋ，はビームの広がり
、整列、減衰等に依存する項である。

ビームスプリッタ１川こより透過され、反射器１４によ
り反射され、且つビームスプリツ夕１０により反射され
るＰ成分ビームに対する振幅Ｑ２ は式一一一一
脚 Ｑ２ ＝Ｋ２ＡノＲｐＩＴｐ で与えられる。

４つのインターフェログラム全部における干渉ビームに
対する振幅は，及びＱ２ は第２図下部の表０‘こ示さ
れており、式中Ｋ２はＫ，と同様の項であり、Ｐ成分の
初期振幅はやはりＡである。

Ｋ，とＫ２の値は、ビームが同じ寸法であって完全に整
列しており、相対的減衰が無いときにのみ同じになるで
あろう。別のビームスプリツタ１８の効果は無視されて
いる。これは推論に影響を与えない。偏光ビームスプリ
ッタは完全であると仮定される。バックグラウンド照射
に対するＱ．２十Ｑ２２の値と交流成分対直流成分の比
とは、各インターフェログラムに対して異なっているこ
とが表ロから理解されよう。

全部の〇，２十Ｑ２２の値及び交流成分が等しいときは
、信号対の減算によって直流成分が除去されるであろう
。正弦曲線成分は同じ位相でないから除去されないであ
ろう。表Ｄの検討により、干渉計ビームスプリッタ１０
の６つの係数のあるものの値を選択することによって全
部が等しい交流成分対直流成分比を有する３つのインタ
ーフエログラム信号が得られることが明らかである。

従って、例えば入力ビームの偏光面の適当な配向によっ
て等しい直流成分と更に等しい交流成分とを有する３つ
の信号を容易に得ることができる。この条件が達成され
ると、干渉ビームの重なり合っていない領域による３つ
の信号の直流成分もまた等しいことが示し得る。このこ
とはこれまで実現されていなかったと考えられ、この選
択が本発明の基盤である。２つの選択の可能性が存在す
る、即ち ■ インターフェログラム１，２及び３の同等化０ の
ためにＲｓ＝Ｒｓｌ＝Ｔｓ及びＲｐ＝Ｒｐｌ ‘
４１【ｂ｝ インターフェログラム２，３及び４の同等
化のためにＲｐ＝Ｒｐｌ＝Ｔｐ及びＲｓ＝Ｒｓｌ
■タ 誘電ビームスプリッタ１０は、２つの条件【ａ
’又は‘ｂ）のいずれかを満足させるように選択されて
おり、適当なインターフェログラムを検出するホトデテ
クタからの３つの出力から２対の菱信号が得られ、この
信号は従来の総計数システムに供Ｖ給さひれる。

通常は、誘電ビームスプリッタの性質は、ビームスプリ
ッタの対向側面上の反射率が同じ偏光面に対して等しく
なるような性質である。

従ってインターフェログラム２と３とはいかなる場合に
も同じ交流成分対直流成分比を有する信号を含むであろ
う。従って通常は、直交する２つの偏光状態の１つに対
して透過率と反射率とが等しくなるような干渉計ビ−ム
スプリツタを慎重に選択することが必要である。これに
より、インターフェログラム１又はインターフェログラ
ム４のいずれを使用するかが決定されらる。６つの係数
が全部等しくなることも化館であるがこの性質を持つビ
ームスプリツ外ま入手が容異でないか又は製造が容易で
ない。

他方、１つの偏光に対するＲとＴとを等しくすることは
かなり容易である。夫々が一定の交流成分対直流成分比
を有しており且つ同じ大きさを有する２対の信号を減算
する効果は第３図に示されている。

第３ａ図の上部の１点鎖線、点線及び実線は夫々、イン
ターフェログラム１，２及び３を検出すべく配置された
ホトデテクタからの出力を示す。インターフェログラム
１と３との間及び３と２との間の位相差は９０ｏである
。何故なら、インターフェログラム３がインターフェロ
グラム１及び２を生成する偏光に直交の偏光により生成
されるからである。この条件は、（インターフェログラ
ム１と２との間に１８００の位相差を与える）誘電干渉
計ビームスプリッタと１個の干渉アーム中の１／群皮長
板との使用により議される。９００の位相差を有する信
号対を減算することが必須であり、その結果、減算され
た信号の合成信号もまた９００の位相差を有しており、
従って、総計数システムに提供され得る。

このことは第３ｂ図のベクトルダイヤグラムに示されて
いる。即ち、信号対３と１及び信号対３と２の減算によ
り得られた合成信号（３一１）及び（３一２）は９００
の位相差を有する。このことは第３ｃ図にも示されてい
る。第３ｃ図の１点鎖線及び実線は夫々、夫々が１対の
信号の減算を行なうべく構成された２個の減算器のユニ
ットの出力を示す。減算器は、０レベルに関して変化す
る。即ち直流成分を有していない９０ｏずれた位相にあ
る１対の減算出力信号を供給する。この信号対は自動的
綿計４数システムにより要求される条件を満足させる。
０に関して変化するので、適当な一定のトリガレベルが
容易に選択される。

本発明の干渉計と自動的統計数システムとを組込んだ光
学システム全体が第４図に示されている。

第４図のシステムでは、ヘリウムーネオン周波数安定レ
ーザー２６からの光線２４が、１／４波長板２８と平面
偏光器３０とを介して本発明の干渉計８に入射されうる
。この組合せによって、レーザー２６が発する光の偏光
状態に関わりなくＰ及びＳ方向でほぼ等しい成分を含む
ように干渉計８に関して調整され得る偏光面を有する入
力ビームが得られる。０ 干渉計８の４つのインターフ
ェログラム出力１〜４は夫々、ホトデテクタ３１，３２
，３３，３４により検出される。

ホトデテクタ３１，３３の出力とホトデテクタ３２，３
３の出力とは、夫々の減算器ユニット３６，３８に接続
されており、タ各ユニットは、従来の型の自動的綿計数
システム４０‘こ接続される出力を有する。システム４
０は干渉計反射器１２，１４のうちの１個の運動に対応
する縞を計数し得る。計数は振動等の影響を受けること
はない。運動の逆転も可能である。前記に説明した理由
より、ホトデテクタが等しい大きさの信号を受理するの
が有利である。このような信号を供給する１つの方法は
、干渉計８の出力と光電池３１，３２，３３，３４との
間に（点線で示す）可変減衰器６１，６２，６３，６４
を配置することである。減衰器の設定は、３つの等しい
信号が減算器３６，３８に供給されるまで調整され得る
。第４図は、等式‘４１で与えられる条件ａで作動する
光学システムを示す。

従ってホトデテク夕３４の出力は使用されない。等式‘
５１で与えられる条件‘ｂ’が使用されるときは、適当
な対のホトデテクタが減算器ユニットに接続されるであ
ろう。本発明の干渉計の変形例が第５図に示されている
。

第２図との比較によれば、平面鏡１２，１４がコーナー
キューブ４２，４４に置き換えられており、偏光ビーム
スプリッタ２０が平面偏光器４６に置き換えられている
ことが理解されよう。

それ以外の同様の構成部村は同じ参照符号で示されてい
る。インターフェログラム１又はインターフェログラム
４の選択は偏光器４６の配向を変化させることによって
行なわれる。この構成の利点は、第４図に示す如き減衰
部の使用の代わりに、偏光器３０の偏光面を変えること
によってインターフェログラム信号が同等化され、その
結果、入射ビームの２つの直交成分が不等になることで
ある。

第２図又は第５図の構成の干渉計では、縞が細分され、
１つの縞の細分が計数されることが必要になるかも知れ
ない。

これはトリガレベルを０以外の値に設定することによっ
て達成されるが、十分な性能を得るためには９０ｏの位
相差を有する２つの最終信号が一定の等しい最大振幅と
０の直流成分とを有していなければならない。等しい振
幅条件を維持するために、自動的ゲイン制御システムが
使用され得る。適当なシステムが第６図に示されている
。ホトデテクタ３１，３２，３３は、夫々の増幅器６１
，６２，６３に接続されている。

増幅器６１，６３は差動増幅器６４に接続されており、
増幅器６２，６３は差動増幅器６６に接続されている。
差動増幅器は夫々の二乗器４８，５０を介して加算増幅
器５２に接続されており、増幅器５２の出力は平方根器
５４を介して２個の比率増幅器５６，５８の夫々の一方
の入力に接続されている。もう一方の入力は、差動増幅
器６４，６６から直接に供給される。ａが交流信号の振
幅でありｂが直流信号の振幅であると仮定する。

この場合、増幅器６１，６２，６３の夫々の出力はａ成
分とｂ成分との双方を含むであろう。差動増幅器６４，
６６の出力信号が二乗器４８，５０によって二乗されて
加算増幅器５２によって加算されると、その和は、各対
の差信号間の９０ｏ の位相差によって、（ｓｉｎｅ２
十ｃｏｓｉ船２）の和×振幅２ まで減少させられるの
で、振幅の二乗に比例する信号を含む。この和の平方根
は位相差９０ｏの入力信号のピーク振幅に比例する信号
を供給する。この信号は夫々の比率増幅器５６，５８と
共に使用されて、位相差９００で一定の大きさを有する
２つの出力信号を供給し得る。これらの信号は自動的縞
計数ユニット４０に供給され得る。第４図の減算器ユニ
ット３６，３８の機能が第６図の自動的ゲイン制御回路
に組込まれていることが理解されよう。

図面に基いて記載した装置が数種の方法で変形され得る
ことを理解されたい。

例えば第２図の平面鏡１２，１４の１個の代りに工作品
の反射表を使用して、３つの所要インターフェログラム
のうちの１つ又は２つを取り出し得る。

又は、第５図のコーナーキューブ４２，４４の１個の代
りに、煩斜平面工作品表面としンズとを使用し得る。こ
れらの構成では、交流信号がかなりの約数によって最大
値から低下したときに干渉計システムが作動し得ること
が特に有利である。約数は９という大きさになってもよ
い。光源として安定レーザーを使用した場合に関して本
発明を説明した。これは必須ではない。マィケルスン干
渉計の作用距離が選択された光源のコヒーレンズの長さ
以内であるならば、不安定レーザー又はカドミウムラン
プの如き線源を光源として使用し得る。数種類の別の変
形も可能である。

第２図に符号２０，２２で示される偏光ビームスプリツ
タを使用する代りに、各位直に非偏光ビームスプリッタ
と２個の人造偏光板とを使用し得る。平行な作用ビーム
と基準ビームとを与える付加平面反射をマィケルスン干
渉計に組込むことによって、傾斜測定システムが形成さ
れ得る。通常は極めて脆性の＾／８プレートの代物こ３
入／８プレートを配備してもよい。前記の如き追加の平
面反射器が使用されるときは、この反射器は、所要の位
相条件を与えるように設計され得る。本発明の動作に影
響を与えることなく、干渉計ビームスプリッタと反射手
段との間のビームが９０ｏ以外の角度になるようにマィ
ケルスン干渉計を構成することも可能であろう。

光線又は干渉計に円偏光器を取付けることによって光源
からの出力が円状に偏光されてもよい。

この利点は、入力光線の軸又は該光線に平行な軸の回り
の光線及び／又は干渉計システムの回転が実際上装置の
性能に殆んど影響を与えないことである。この構成では
、第５図の偏光器３０と＾／４プレート２８の位置は入
れ代っている。多くの周波数安定レーザー又はブルース
ター窓を備えたレーザーの場合の如く光源２６がすでに
偏光されているならば、偏光器３０は使わなくてもよい
か０もしれない。この錫合入／４プレートは光源の振動
面に関して適切に配向される。しかし乍ら、第４図に示
す如き光減衰器又は別の光デテクタ増幅器ゲインが必要
である。反位相の２つの信号を減算して直流を含まない
信号を供給することも可能である。

この信号とすでに得られた直流成分を含まない別の２つ
の減算器信号とを可能な全部の組合せで加算又は減算し
て、縞細分に適する信号又は中間位相を供給し得る。順
次中間位相信号を同じ方法で加算及び減算することによ
って縞細分が無限に行われるかも知れないが実際には信
号雑音比により限定されるであろう。中間位相信号の生
成方法は英国特許第１３４５２０４号の明細書に記載さ
れているが、この方法は信号の数に等しい数の多数のホ
トデテクタを必要とし更に信号が直流成分から免れてい
ないという欠点を有する。干渉計は通常距離測定のため
に使用されるであろう。

しかし乍ら、インターフェ。グラムの中の縞の周波数の
測定によって速度測定を行なうことも可能である。々ご
タ．杉 々ごヲ．仏 敏夕 々多．３４ 衣Ｊ 春〃 々姿，３３ 々多３で 々△ヲ．〆 包ヲ．夕 々多ク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １個の干渉計ビームスプリツタ１０とビームスプリ
   ツタの対向両側面から輻射線を受理し前記側面に輻射線
   を返還すべく構成された２個の反射手段１２，１４とを
   含んでおり、これによりビームスプリツタの各側面から
   各々１つの２つの射出輻射ビームが供給されるマイケル
   スン干渉計と、 １つの射出ビームを受理し且つ受理し
   た輻射線を直交する２つの偏光方向の輻射線に分割これ
   により２つの光学的インターフエログラムが供給される
   べく構成されたビーム分割及び偏光手段２２と、 別の
   射出ビームを受理し且つそのビームから前記の直光偏光
   方向のうちの一方の輻射線を分割しこれにより第３の光
   学インターフエログラムを供給すべく構成された手段１
   ８，２０とを含んでおり、第３のインターフエログラム
   が第１及び第２のインターフエログラムの一方から９０
   °±１５°ずれた位相の関係にあり且つ第１及び第２の
   インターフエログラムの別の１つに対して反位相の関係
   にあり、 実質的に干渉計ビームスプリツタ１０の全表
   面が各直光偏光方向の輻射線に対してはその２つの面上
   で等しい反射率を有しており、１つの直光偏光方向の輻
   射線に対しては反射率に等しい透過率を有していること
   を特徴とする改良干渉計システム。 ２ 第３のインターフエログラムは第１及び第２のイン
   ターフエログラムの一方から９０°±１°ずれた位相の
   関係にあり、且つ第１及び第２のインターフエログラム
   の他方に対して反位相の関係にある請求の範囲１による
   干渉計システム。 ３ 第３のインターフエログラムは第１及び第２のイン
   ターフエログラムの一方から９０°ずれた位相の関係に
   あり、且つ第１及び第２のインターフエログラムの他方
   から１８０°ずれた位相の関係にある請求の範囲１によ
   る干渉計システム。 ４ ２個の反射手段１２，１４の夫々が平面反射器を含
   んでおり、別の射出ビームを受理する手段が、このビー
   ムを第２のビーム分割及び偏光手段２０に反射すべく構
   成された別のビームスプリツタ１８を含む請求の範囲１
   による干渉計システム。 ５ ２個の反射手段の夫々がレトロ反射器４２，４４を
   含んでえり、前記の別の射出ビームの受理手段が２つの
   直光方向の一方の光を通過せしむべく構成された偏光器
   ４６を含んでいる請求の範囲１による干渉計システム。 ６ 更に３つのインターフエログラムを受理し且つイン
   ターフエログラムから誘導されてインターフエログラム
   と同じ位相関係を有する３つの電気信号を供給すべく構
   成された３個の光検出手段３１，３２，３３と、９０°
   ずれた位相を有する信号対を減算し、これにより直流成
   分０の２つの交番出力信号が得られるように構成された
   信号減算手段３６，３８とを含む請求の範囲１による干
   渉計システム。７ 更に、２つの出力信号を一定の等し
   い最大振幅に維持する手段を含む請求の範囲６による干
   渉計システム。 ８ ２つの出力信号を一定の等しい最大振幅に維持する
   手段が自動的ゲイン制御システムであり、この制御シス
   テムは、夫夫が各光検出手段に接続された３個の増幅器
   ６１，６２，６３と、９０°ずれた位相を有する増幅器
   出力信号対が接続された２個の差動増幅器６４，６６と
   、差動増幅器の出力に接続された二乗及び加算手段４８
   ，５０，５２と、加算手段の出力に接続された平方根手
   段５４と、双方が平方根手段の出力に接続され且つ夫々
   が差動増幅器の出力に接続された２個の批率増幅器５６
   ，５８と、比率増幅器の出力に接続された自動的縞計数
   手段４０とを含む請求の範囲７による干渉計システム。