激光干涉仪制造技术

本发明专利技术提供激光干涉仪，其具备不使用衍射光栅便能调制激光的频率的光调制器，并能实现低成本化。激光干涉仪的特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；受光元件，接收第三激光及所述第二激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。准信号。准信号。

【技术实现步骤摘要】
激光干涉仪


[0001]本专利技术涉及激光干涉仪。

技术介绍

[0002]专利文献1中公开了掌握运动中的物体的运动的激光多普勒测量装置。在激光多普勒测量装置中，向被测定物照射激光，根据受到多普勒频移的散射激光测量运动。具体而言，利用外差干涉得到激光频率的偏移量，并根据该偏移量求出运动的物体的速度或位移。
[0003]专利文献1所记载的激光多普勒测量装置具备移频器型的光调制器。该光调制器具备AT切型石英振子和衍射光栅，其中该AT切型石英振子进行厚度剪切振动，该衍射光栅包括沿该振子的位移方向并列设置的多个槽。在该光调制器中，厚度剪切振动是面内振动，也就是说在与入射的激光的入射方向交叉的方向上振动，因此难以调制激光的频率。换言之，为了高效地调制激光的频率，要求激光的入射波数矢量与出射波数矢量之差和AT切型石英振子的振动矢量的内积足够大。但是，在仅使用AT切型石英振子的情况下，该内积几乎为零。因此，在专利文献1所记载的光调制器中，对AT切型石英振子组合了衍射光栅。该衍射光栅在与AT切型石英振子的振动方向交叉的方向上具有槽。由此，振动矢量的方向被变换，可以使前述的内积超过零，能够调制激光的频率。
[0004]专利文献1：日本特开2020
‑
165700号公报

技术实现思路

[0005]然而，衍射光栅提高了光调制器的制造难度，导致激光干涉仪的成本升高。因此，使用一种不使用衍射光栅便能调制激光的频率的光调制器的激光干涉仪的实现成为课题。
[0006]本专利技术的应用例涉及的激光干涉仪的特征在于，具备：
[0007]激光光源，射出第一激光；
[0008]光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；
[0009]受光元件，接收第三激光及所述第二激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；
[0010]解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及
[0011]振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。
[0012]本专利技术的应用例涉及的激光干涉仪的特征在于，具备：
[0013]激光光源，射出第一激光；
[0014]光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；
[0015]受光元件，接收第三激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第二激光在对象物反射而生成且包含采样信号及所述调制信号的激光；
[0016]解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及
[0017]振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。
[0018]本专利技术的应用例涉及的激光干涉仪的特征在于，具备：
[0019]激光光源，射出第一激光；
[0020]光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对第三激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与第三激光的入射面交叉的方向的振动成分，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；
[0021]受光元件，接收所述第二激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第二激光包含所述采样信号及所述调制信号；
[0022]解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及
[0023]振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。
附图说明
[0024]图1是表示实施方式涉及的激光干涉仪的功能框图。
[0025]图2是表示图1所示的传感器头部的概略构成图。
[0026]图3是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的第一构成例的立体图。
[0027]图4是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的第一构成例的立体图。
[0028]图5是表示主振动模式(面内弯曲振动模式)的频率特性和副振动模式(面外振动模式)的频率特性的概念图。
[0029]图6是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的第二构成例的侧视图。
[0030]图7是表示具有封装结构的光调制器的剖视图。
[0031]图8是表示图7的封装结构的变形例的剖视图。
[0032]图9是表示图7的封装结构的变形例的剖视图。
[0033]图10是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。
[0034]图11是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。
[0035]图12是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。
[0036]图13是表示单级逆变器振荡电路的构成的电路图。
[0037]图14是振动元件的LCR等效电路的例子。
[0038]图15是表示贝塞尔系数J0(B)、J1(B)及J2(B)与调制信号的相位偏移B的关系的图表。
[0039]图16是表示第一变形例涉及的光学系统的概略构成图。
[0040]图17是表示第二变形例涉及的光学系统的概略构成图。
[0041]图18是表示第三变形例涉及的光学系统的概略构成图。
[0042]图19是表示第四变形例涉及的光学系统的概略构成图。
[0043]附图标记说明
[0044]1…
激光干涉仪、1A
…
激光干涉仪、2
…
激光光源、3
…
准直透镜、3a
…
准直透镜、3b
…
准直透镜、3c
…
准直透镜、4
…
光分割器、5
…
反射元件、6
…
1/2波长板、7
…
1/4波长板、8
…
1/4波长板、9
…
检偏镜、10
…
受光元件、12
…
光调制器、14
…
对象物、18
…
光路、20
…
光路、22
…
光路、24
…
光路、26
…
光纤、27
…
光纤、30
…
振动元件、45
…
电路元件、50
…
光学系统、50A
…
光学系统、50B
…
光学系统、50C
…
光学系统、50D
…
光学系统、51
…
传感器头部、51A
…
传感器头部、51B
…
传感器头部、51C
…
传感器头部、52
…
解调电路、53
…
前处理部、54
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；受光元件，接收第三激光及所述第二激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。2.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；受光元件，接收第三激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第二激光在对象物反射而生成且包含采样信号及所述调制信号的激光；解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。3.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对第三激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与第三激光的入射面交叉的方向的振动成分，所述第三激光是所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田耕平，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：