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    公开号:WO1991014928A1
    申请号:PCT/JP1991/000385
    申请日:1991-03-26
    公开日:1991-10-03
    发明作者:Youichi Tamura；Hiroshi Goto；Takeshi Tsukamoto；Yasutaka Ichihashi；Takamasa Imai
    申请人:Anritsu Corporation；Nippon Telegraph And Telephone Corporation；
    IPC主号:G01J3-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 干渉縞の高精度検出 に よ る 光波長測定装置 [技術分野 ]
    [0003] 本発明 は被測定光の波長を干渉分光部か ら の干渉 鎬の計数値に基い て電気的 に測定す る光波長測定装置 に係 り 、 特に被測定光の波長をマ イ ケ ル ソ ン干渉計の よ う な干渉分光ュニ ッ ト を用 いて高精度に測定す る 光 波長測定装置 に関す る 。
    [0004] [背景技術 ]
    [0005] 近時、 レ ー ザ光の よ う な被測定光の波長を簡易 に 且つ高精度 · 高分解能で測定 し得る よ う にす る こ と が 要求 さ れて い る 。
    [0006] こ の た め、 従来よ り 回折格子等の光学的機材を用 い る こ と な く 電気的に被測定光の波長を高精度に測定 する 装置 と し て、 第 3 図 に示すマ イ ケ ル ソ ン干渉計の よ う な干渉分光ュニ ッ ト 1 を用 い た光波長測定装置が 実用化 さ れて い る 。
    [0007] すな わ ち 、 こ の光波長測定装置 に お い て基準光源 2 か ら 出力 さ れた既知の基準波長 λ β を有す る コ ヒ ー レ ン ト な基準光 r は ビー ム ス プ リ ッ タ ー 3 内 の ハ ー フ ミ ラ 一 4 へ入射 さ れ る 。 こ の ハ ー フ ミ ラ ー 4 は基準光 r の入射方向 に対 し て 4 5 。 傾斜 し て配設 さ れて い る 。 基準光 r の一部はハー フ ミ ラ ー 4 の A 点に て直角 に反 射 さ れ、 固定 ミ ラ ー 5 にて進行方向が 1 8 0 。 反転 さ れて、 同一ハー フ ミ ラ ー 4 の B 点を透過 し て基準光用 受光器 6 へ入射 さ れ る 。 ま た基準光源 2 か ら 出力 さ れ た基準光 r の一部はハー フ ミ ラ ー 4 の A点を透過 し て、 移動 ミ ラ ー 7 で進行方向が 1 8 0 。 反転 さ れて、 ハ ー フ ミ ラ ー 4 の B 点で反射 さ れて前記基準光用受光器 6 へ入射 さ れ る 。
    [0008] —方、 未知の波長 λ を有す る被測定光 a はハ ー フ ミ ラ ー 4 の B 点を透過 し て、 移動 ミ ラ ー 7 で進行方向 力《 1 8 0 。 反転 さ れて、 ハ ー フ ミ ラ ー 4 の A点で反射 さ れて被測定光用受光器 8 へ入射 さ れ る。 ま た、 被測 定光 a の一部はハー フ ミ ラ ー 4 の B 点で直角 に反射 さ れ、 固定 ミ ラ ー 5 にて進行方向が 1 8 0 ° 反転 さ れて、 ハ ー フ ミ ラ ー 4 の A点を透過 し て被測定光用受光器 8 へ入射 さ れる 。 そ し て、 前記移動 ミ ラ ー 7 は図示す る よ う に光路に平行に移動可能に設け ら れてい る。
    [0009] 各受光器 6 , 8 に入射 さ れる 基準光 r お よ び被測 定光 a はそれぞれ固定 ミ ラ ー 5 を経由 し た光 と移動 ミ ラ ー 7 を経由 し た光 と で干渉現象が生 じ る 。 よ っ て、 移動 ミ ラ ー 7 を矢印方向へ移動す る と 各受光器 6 , 8 か ら 出力 さ れる 各干渉光の光強度に対応 し た各光強度 信号 r i , に は、 第 4 図 に示す よ う に、 干渉に よ つ て生 じ る 繰返 し波形 （干渉縞 ： フ リ ン ジ ） が周期的 に生 じ る 。 こ の繰返 し波形 （干渉縞） の ピ ッ チ長 P は そ の光の波長に対応 し た値であ る 。 従 っ て、 移動 ミ ラ 一 7 を図示実線で示す位置か.ら 図示破線で位置ま での 予め定め ら れた所定距離 L (図示の場合は光路長の変 化量 D s に換算す る と D s = 2 L)だけ移動 さ せた場合 の各繰返 し波形 （干渉縞） の数 N r , N a を計数すれ ば、 求め る 被測定光 a の波長 λ は （ 1 ) 式で求ま る 。
    [0010] λ = ( N r / N a ) λ β ·'· ( 1 ) と こ ろで、 第 3 図 に示すマ イ ケ ル ソ ン干渉計の よ う な干渉分光ュニ ッ ト 1 を使用 し た光波長測定装置 に お い て、 被測定光 a の波長 ； I を正確に測定す る た め に は、 前述 し た各繰返 し波形 （干渉縞） の数 N r , N a を精度よ く 求め る必要があ る 。 それに は、 各繰返 し波 形 （干渉縞） の数 N r , N a 計数す る カ ウ ン タ の計数 開始タ イ ミ ン グ T s と 計数終了 タ イ ミ ン グ T E と が β 定の関係を満た し てい る こ と が必要 と な る 。 つ ま り 、 第 4 図 に示す よ う に、 T s お よ び T E の各 タ イ ミ ン グ が各光強度信号 エ ， a i の繰返 し波形の最高位置又 は最低位置、 又は正負の ピー ク 値に一致 し ていれば、 こ の 間 に 含 ま れ る 鎳返 し 波形 （干渉縞） の数 N r , N a を カ ウ ン タ で計数 し て （ 1 ) 式に代入す る こ と に よ り 、 正 し い波長 ス を求め る こ と がで き る 。
    [0011] し か し、 移動 ミ ラ ー 7 を所定距離 L に渡 っ て移動' さ せた場合に は、 第 5 図 に示す よ う に、 一般に各光強 度信号 r { , a と カ ウ ン タ の 計数 開始 タ イ ミ ン グ T と 計数終了 タ イ ミ ン グ τ E と は非同期であ る ので、 カ ウ ン タ で得 ら れた各繰返 し波形 （干渉縞） の数 N r N a が真 に正 し い綠返 し波形 （干渉縞） 数 1^ ] , N A と はな ら な い。 すな わ ち 、 カ ウ ン タ に て得 ら れ る 鎳返 し波形 （干渉縞） の数 N r , N a は整数値の み し か取 り 得な いが、 実際上、 正 し い緣返 し波形 （干渉縞） の 数 N R , N A に は少数点以下の端数値 も 存在す る 。 し たが っ て、 1 周期 に満た な い端数値を切 り 捨てて整数 値の み し か取 り 得な い鎳返 し波形 （干渉縞） の数 N r N a を用 い て （ 1 ) 式で算出 さ れ る 波長 λ は端数値分 だけで最大 2 周期 も の誤差を含むの で、 そ れの測定精 度の向上に は 自 ず と 限界が存在す る 。
    [0012] なお、 以上の よ う な従来の測定テ ク ニ ッ ク に お い て、 測定精度を向上 さ せ る に は、 カ ウ ン ト さ れ る 各繰 返 し波形 （干渉縞） の数 N r , N a の桁数を可能な 限 り 多 く 求め る よ う に し てやればよ い。 そ れに は、 前述 し た所定距離 L を長 く 設定す る 必要が あ る 。 し か し 、 所定距離 L を長 く す る と干渉分光ユニ ッ ト を含む測定 装置全体が大型化す る と い う 問題が あ る 。 ま た 、 移動 距離が長 く な る と 特 に干渉分光ュニ ッ ト 内 の光学系の 据付け精度等の 問題が生 じ る と 共 に 、 得 ら れ る 干渉波 形 に 乱れが生 じ る の で 、 後 の 計数処理 に と っ て好 ま し く な い と い う 問題力く あ る 。 こ れは、 例 え ば ± 0 . 1 X 1 0 -1 2 メートル （± 0. l pra) の測定精度を得 よ う と す る に は、 移動距離 と し ては 1 . 2 メ ー ト ル も の長 さ 力く必 新たな用牴 要 と な る こ と 力、 ら も容易に頷け る こ と であ る 。
    [0013] [発明の開示 ]
    [0014] そ こ で、 本発明 は以上の よ う な点に鑑みてな さ れ た も のであ り 、 干渉分光部か ら の光強度信号の綠返 し 波形 （干渉縞） の数を検出す る 場合に、 繰返 し波形の 整数値に加え てそれの両端に お け る 端数値 も 検出 し得 る よ う にす る こ と .に よ り 、 小数点以下を含む正 し い綠 返 し波形 （干渉縞） の数を算出で き 、 装置を大型化す る こ と な く 、 被測定光波長の測定精度お よ び分解能を 大幅に 向上す る こ と が可能な光波長測定装置を提供す る こ と を 目 的 と す る 。
    [0015] 本発明 の一態様に従 う と 、 干渉分光部の可動部を 所定距離 （ L ) に渡 り 連続的 に定速で移動 さ せ る こ と に よ り 光路長を （ D s ) な る変化量だ け変化 さ せた と き に生ず る 所定の繰返 し波形を有す る 干渉縞の数 （ N ) よ り 被測定光の波長 （ λ ) を A = D S Z N に よ り 求め る 光波長測定装置であ っ て、
    [0016] 前記干渉縞の各周期 に お い て対応 し た特定点の数 を所定の測定開始点か ら測定終了点ま での全て に渡 つ て計数 し波数情報 （ N a ) を作 る 波数カ ウ ン タ と 、
    [0017] 前記干渉縞の繰返 し 波形よ り 高い周波数を有す る 基準パ ル ス を発生す る 基準パ ル ス発生手段 と 、
    [0018] 前記干渉縞の一周期間 に存在す る 前記基準パル ス の第 1 の数を検出す る と共に、 前記測定開始点か ら該 測定開始点に引 き続 く 前記干渉縞の最初の特定点ま で の期間内 に存在す る前記基準パルス の第 2 の数お よ び 前記干渉縞の最後の特定点 と前記測定終了点ま での期 間内 に存在す る前記基準パル ス の第 3 の数を検出す る 検出手段 と 、
    [0019] 前記検出手段に よ っ て検出 さ れた前記基準パルス の第 1 、 第 2 およ び第 3 の数を用 い て前記波数カ ウ ン 夕 で得 られた波数情報 （ N a ) を端数値を含む波数情 報 （ N , ) に補正 し て前記被測定光の波長を ； = D p / N A に よ り 演算す る 演算手段 と を備え た光波長測定 装置が提供 さ れる。
    [0020] 本発明の第 2 の態様に よ る と 、 被測定光に対応す る繰 り 返 し波形を有する 干渉縞を出力す る た め に、 所 定距離に渡っ て移動 さ れ る 可動反射部お よ び固定反射 部 と を備え た干渉分光ュニ ッ ト と 、
    [0021] 前記干渉分光ュニ ッ ト に よ っ て 出力 さ れる干渉縞 に お け る 1 周期を単位 と し た整数値を前記所定距離に 対応 し た期間内で検出す る 第 1 の検出手段 と 、
    [0022] 前記干渉分光ュニ ッ ト に よ っ て出力 さ れ る 干渉縞 に お け る 前記所定距離の始端部お よ び終端部に存在す る 1 周期 に満た な い各端数値を検出す る 第 2 の検出手 段 と 、
    [0023] 前記第 1 の検出手段に よ っ て検出 さ れ る 干渉縞の 整数値を前記第 2 の検出手段に よ っ て検出 さ れる干渉 縞の各端数値で補正す る と 共に、 補正 さ れた干渉縞の 数値 （ N A ) お よ び前記光路長の変化量 （ D s ) に従 つ て前記被測定光の波長 （ ス ） を l = D c / N A と し て演算す る 演算手段 と を具備す る 光波長測定装置が提 供 さ れ る 。
    [0024] ま た、 本発明 の第 3 の態様に よ る と 、 上記課題を 解消す る た め に、 入力 さ れた被測定光を二つ の光路に 分割 し て、 そ の後再度合成 し て干渉光を作成 し 、 一方 の光路長を所定距離変化 さ せ る こ と に よ っ て生 じ る 干 渉光の光強度信号か ら な る 波形信号を受けて、 こ の波 形の波の数か ら被測定光の波長を算出す る光波長測定 装置に お いて、
    [0025] 前記所定距離の変化に よ っ て生 じ る 光強度信号の 波形の変化を波の数 と し て計数す る 波数カ ウ ン タ と 、 こ の波数カ ウ ン タ の計数開始点か ら所定距離の初 点位置ま での差お よ び波数カ ウ ン 夕 に お け る 計数終了 点か ら 所定距離の終点位置 ま での差を ク 口 ッ ク パル ス 数 と し て計数す る 端数力 ゥ ン，夕 と 、
    [0026] 前記光強度信号の波形の周期を ク 口 ッ ク パ ル ス数 と し て計数す る 周期カ ウ ン タ と 、
    [0027] 前記波数カ ウ ン タ 、 端数カ ウ ン タ お よ び周期 カ ウ ン タ の各計数値 に基い て前記被測定光の波長を算出す る 手段を備え た光波長測定装置が提供 さ れ る 。
    [0028] ま た、 本発明 の第 4 の態様に よ る と 、 別 々 に入力 さ れた被測定光及び基準光をそれぞれ二つ の光路に分 割 し て、 そ の後各々 を再度合成 し てそれぞれ 2 つ の干 渉光を作成 し 、 二つ の光路の う ち の一方の光路長を所 定距離変化さ せ る こ と に よ っ て生 じ る 2 つ の干渉光の 各々 の光強度信号か ら な る 波形信号をそれぞれ受けて、 こ れ ら の 2 つ の波形の波の数の比 と 基準光の波長 と か ら被測定光の波長を算出す る 光波長測定装置に おい て、 前記所定距離の変化に よ つ て生 じ る 各光強度信号 の波形の変化を波の数 と し て各々 計数す る 第 1 およ び 第 2 の波数カ ウ ン タ と 、
    [0029] こ の 2 つ の波数カ ウ ン タ の カ ウ ン ト 開始及び終了 時点の端数部分を計数す る た めの第 1 お よ び第 2 の端 数カ ウ ン タ と 、
    [0030] 前記第 1 お よ び第 2 の波形信号の いずれか一方の 周期を計数す る 周期力 ゥ ン 夕 と 、
    [0031] 前記第 1 お よ び第 2 の端数カ ウ ン タ の値お よ び前 記周期カ ウ ン 夕 の値を用 いて前記第 1 お よ び第 2 の波 数カ ウ ン タ にて計数さ れた各々 の カ ウ ン ト 数を補正す る波数補正手段 と を備え た光波長測定装置が提供さ れ る o
    [0032] [図面の簡単な説明 ]
    [0033] 第 1 図は本発明の第 1 実施例 に よ る 光波長測定装 置の概略構成を示すブ ロ ッ ク 図、
    [0034] 第 2 図は第 1 図の動作を説明す る た めの タ イ ミ ン グチ ャ ー ト 、
    [0035] 第 3 図 は一般的な マ イ ケ ル ソ ン干渉計の如 き 干渉 分光ュニ ッ ト を示す模式図、
    [0036] 第 4 図 は波長測定原理を示す波形図、
    [0037] 第 5 図は従来の波長測定の 問題点を説明す る た め の波形図、
    [0038] 第 6 図は本発明 の第 2 実施例 に よ る 光波長測定装 置の概略構成を示す プ ロ ッ ク 図、
    [0039] 第 7 図は第 6 図に用 い る 干渉分光ュニ ッ ト の模式 図、
    [0040] 第 8 図 は第 6 図を よ り 具体化 し て示す要部の プ ロ ッ ク 図、
    [0041] 第 9 図 は第 6 図の動作を説明す る た めの タ イ ミ ン グチ ヤ ー ト 、
    [0042] 第 1 0 図 は第 6 図、 第 8 図の動作を説明す る た め の フ ロ ー チ ヤ 一 ト 、
    [0043] 第 1 1 図 は第 2 実施例 に よ り 干渉波信号の端数値 を求め る た めの他の タ イ ミ ン グ関係を示す図であ る 。
    [0044] [発明 を実施す る た めの最良の形態 ]
    [0045] 以下本発明の幾つかの実施例を図面を参照 し て説 明す る 。
    [0046] 第 1 図 は本発明 の第 1 実施例の光波長測定装置の 概略構成を示すブ ロ ッ ク 図であ る 。 な お、 第 3 図 と 同 —部分に は同一符号を付 し て重複す る 部分の説明を省 略す る 。
    [0047] 外部か ら入力 さ れた未知波長 ； I を有す る被測定光 ' a は第 3 図に示 し たマ イ ケ ル ソ ン干渉計の如 き 干渉分 光ユニ ッ ト 1 へ入射 される 。 こ の マ イ ケ ル ソ ン干渉計 の如 き 干渉分光ュニ ッ ト 1 か ら 出力 さ れ る 被測定光 a に 対応す る 干渉光 は被測定光用 受光器 8 へ入射 さ れ る 。 こ の被測定光用受光器 8 か ら 出力 さ れる 光強度信 号 a i は増幅器 9 で増幅 さ れ、 波形整形回路 1 0 で矩 形波信号 a 2 に波形整形 さ れ、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 を 経由 し て被測定光用 の （干渉縞の） 整数カ ウ ン タ 1 3 へ入力 さ れ る。
    [0048] —方、 基準光源 2 か ら 出力 さ れた既知波長 Q を 有す る基準光 r は マ イ ケ ル ソ ン干渉計の如き 干渉分光 ユニ ッ ト 1 へ入射 さ れ る 。 こ の マ イ ケ ル ソ ン干渉計の 如 き 干渉分光ュニ ッ ト 1 か ら 出力 さ れ る 基準光 r に対 応す る 干渉光は基準光用受光器 6 へ入射 さ れ る 。 こ の 基準光用受光器 6 か ら 出力 さ れ る 光強度信号 Γ ι は増 幅器 1 1 で増幅 され、 波形整形回路 1 4 で矩形波信号 r 2 に波形整形さ れ、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 を経由 し て 基準光用 の （干渉縞の） 整数カ ウ ン タ 1 5 へ入力 さ れ る o
    [0049] ま た、 前記マ イ ケ ル ソ ン干渉計の如 き 干渉分光ュ ニ ッ ト 1 内の移動 ミ ラ 一 7 (第 3 図参照） は、 モ ー タ 駆動回路 1 6 に て駆動 さ れる 駆動モ ー タ 1 7 に て移動 制御 さ れ る 。 そ し て、 移動 ミ ラ ー 7 の位置を検出す る た めの位置検出器 1 8 が設け ら れてお り 、 こ の位置検 ' 出器 1 8 は、 移動 ミ ラ 一 7 が予め定め ら れた所定距離 L の移動範囲 に入 る と ハ イ （ H ) レベル と な る 位置検 出 信号 e を 出 力 す る 。 こ の 位置検出 信号 e は増幅器 1 9 で増幅 さ れた後、 前記 タ イ ミ ン グ回路 1 2 へ入力 さ れ る 。 さ ら に、 位置検出器 1 8 は、 移動 ミ ラ 一 7 が 移動範囲を外れて、 こ の移動範囲の外側に設定 さ れた 停止位置 に達す る と 、 増幅器 2 0 を介 し てモ ー タ 駆動 回路 1 6 へ停止信号を送出す る 。
    [0050] ま た 、 タ イ ミ ン グ 回路 1 2 に は ク ロ ッ ク 発振器 2 1 力、 ら 5 0 MHz の ク ロ ッ ク 信号 f 力《入力 さ れてい る 。 さ ら に、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 に は前記 ク ロ ッ ク 信号 f の ク ロ ッ ク 数を計数す る 、 それぞれ被測定光 a お よ び 基準光 r に対応す る 各端数カ ウ ン タ 2 2 a , 2 2 r お よ び各周期カ ウ ン タ 2 3 a , 2 3 r が接続 さ れて い る 。
    [0051] そ し て、 こ の タ イ ミ ン グ回路 1 2 は、 位置検出信 号 e の立上 り Z立下 り 、 お よ び各干渉縞出力を整形 し た矩形波信号 a 2 , r 2 の立下 り を検出 し て各カ ウ ン 夕 1 3 , 1 5 , 2 2 a , 2 2 r , 2 3 a , 2 3 r に対 す る 計数開始信号お よ び計数終了信号を第 2 図 に示す よ う な タ イ ミ ン グで送出す る 。 すな わ ち 、 タ イ ミ ン グ 回路 1 2 は位置検出信号 e が立上 る タ イ ミ ン グ t 0 で 各整数カ ウ ン タ 1 3 , 1 5 の計数を開始 さ せ、 位置検 出信号 e が立下 る タ イ ミ ン グ t 4 でそれ ら の計数を終 了 さ せる 。 ま た、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 は位置検出信号 ' e の立上 り 、 立下 り に 同期 し た タ イ ミ ン グ t o お よ び で端数カ ウ ン タ 2 2 a , 2 2 r を同時に計数開始 と す る と共に、 位置検出信号 e の立上 り 、 立下 り 時刻 か ら最初に各矩形波信号 a 2 , r 2 がそれぞれ立下が つ た タ イ ミ ン グ お よ び t 5 で該当す る 各端数カ ウ ン 夕 2 2 a ， 2 2 r の計数を終了 さ せ る 。 ま た、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 は各端数カ ウ ン タ 2 2 a , 2 2 r の計 数終了に同期 し た タ イ ミ ン グ t i お よ び t 5 で該当す る 各周期カ ウ ン タ 2 3 a , 2 3 r をそれぞれ計数開始 さ せ る 。 さ ら に、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 は各矩形波信号 a 2 , r 2 にお け る さ ら に次の立下 り タ イ ミ ン グ t 2 お よ び t 6 で各周期 カ ウ ン タ 2 3 a ， 2 3 r をそれぞ れ計数終了 と す る。
    [0052] 各カ ウ ン タ 1 3 , 1 5 , 2 2 a 〜 2 3 r に て計数 さ れた計数値はノ ス ラ イ ン 2 4 を介 し て R A M 2 5 に —旦格納 さ れ る 。 こ の バ ス ラ イ ン 2 4 に は、 各種演算 処理を実行す る C P U 2 6 、 制御プロ グラ ム を記億す る R O M 2 7 、 各種可変デー タ を記憶す る前記 R A M 2 5 、 測定 した波長 ； I を例え ば外部の ホ ス ト コ ン ビ ュ 一 夕 に送出す る た め の イ ン タ フ ェ ー ス 2 8 、 操作者が 各種指令をキー入力す る た めのキー ポー ド 2 9 か ら キ 一 信号が入力 さ れる キー入力回路 3 0 、 お よ び前記モ 一 夕 駆動回路 1 6 、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 等が接続 さ れ て い る 。
    [0053] 次に こ の よ う に構成 さ れた光波長測定装置の動作 を第 2 図の タ イ ミ ン グチ ヤ 一 ト を用 い て説明す る 。
    [0054] モ ー タ 駆動回路 1 6 へ駆動信号を送出 し て移動モ 一 夕 1 7 を起動 し てマ イ ケ ル ソ ン干渉計の如 き 干渉分 光ュニ ッ ト 1 内の移動 ミ ラ 一 7 の移動中 に おい て、 マ ィ ケ ル ソ ン干渉計の如 き 干渉分光ュニ ッ ト 1 か ら 出力 さ れた被測定光 a の干渉光は被測定光用受光器 S で周 期的な繰返 し波形を含む光強度信号 a i に変換 さ れる 。 そ し て、 こ の光強度信号 a i は波形整形回路 1 0 で も つ て矩形波信号 a 9 に変換 さ れ る 。
    [0055] そ し て、 移動 ミ ラ ー 7 が時刻 t Q に て所定距離 L の範囲 に入 る と 、 位置検出信号 e が立上 り 、 被測定光 用 の整数カ ウ ン タ 1 3 が矩形波信号 a 2 の 図中矢印で 示す立下 り タ イ ミ ン グ 1 , 2， 3 , 4 "' N a 毎の計数 動作を開始す る。 同時に、 端数カ ウ ン タ 2 2 a が ク ロ ッ ク 信号 f の ク ロ ッ ク の計数動作を開始す る 。 次に、 時刻 t , に て矩形波信号 a 2 が立下が る と 、 端数カ ウ ン 夕 2 2 a は ク ロ ッ ク 信号 f の計数を終了 し て、 そ れ ま で の計数値を波数検出開始部の端数値 と し てバ ス ラ イ ン 2 4 へ送出す る 。 バ ス ラ イ ン 2 4 へ出力 さ れ た波数検出開始部の端数値 は R A M 2 5へ一旦格 納 さ れ る 。 そ し て、 こ れ と 同時に端数カ ウ ン タ 2 2 a は ク リ ア さ れ る。 ま た、 時刻 t 丄 に て 周 期 カ ウ ン タ 2 3 a が前記 ク ロ ッ ク 信号 f の計数を開始す る 。 そ し て、 時刻 t 2 に て矩形波信号 a 2 が再度立下が る と こ の周期 カ ウ ン タ 2 3 a は計数動作を終了す る 。 そ し て、 こ の 間の周期カ ウ ン タ 2 3 a の計数値は周期 Ν 0 と し て前記 R A M 2 5 へ格納 さ れ る 。 ま た、 こ れと 同時に、 周期 カ ウ ン タ 2 3 a は ク リ ア さ れる 。
    [0056] し か し て、 移動 ミ ラ 一 7 が時刻 t 4 に て所定距離 L の範囲を外れ る と 位置検出信号 e が立下 り 、 整数力 ゥ ン タ 1 3 は計数動作を終了す る 。 そ し て、 こ の 間 の 整数カ ウ ン タ 1 3 の計数値は繰返 し波形数 N a と し て 前記 R A M 2 5 へ格納 さ れ る 。 ま た、 位置検出信号 e の立下 り に同期 して、 端数カ ウ ン タ 2 2 a が起動 さ れ、 ク ロ ッ ク 信号 f の計数を開始す る 。 そ し て、 矩形波信 号 a 2 の次の立下 り 時刻 t に て端数カ ウ ン タ 2 2 a は計時動作を終了す る 。 そ し て、 こ の 間の端数カ ウ ン タ 2 2 a の計数値が波数検出終了部の端数値 N E と し て R A M 2 5 に格納 さ れ、 端数カ ウ ン タ 2 2 a は ク リ ァ さ れ る 。 ま た、 時刻 t 5 に て周期カ ウ ン タ 2 3 a が 前記 ク ロ ッ ク 信号 f の計数を開始す る 。 そ し て、 時刻 t に て矩形波信号 a 2 が再度立下がる と こ の周期 力 ゥ ン タ 2 3 a は計数動作を終了す る 。 そ し て、 こ の 間 の周期カ ウ ン タ 2 3 a の計数値は周期 と し て前記 R A M 2 5 へ格納 さ れ る 。 ま た、 こ れ と 同時に周期 力 ゥ ン 夕 2 3 a は ク リ ア さ れ る 。
    [0057] 以上で、 被測定光 a に対す る 一連の測定処理は終 了す る 。 な お、 各 カ ウ ン タ 1 3 , 2 2 a , 2 3 a に て 得 られた各計数値の R A M 2 5 への実際の書込処理は、 タ イ ミ ン グ回路 1 2 力、 ら の各 タ イ ミ ン グ信号を受領 し た C P U 2 6 が実行す る 。
    [0058] そ し て、 前記 C P U 2 6 は R A M 2 5 に格納 さ れ た開始部の端数値 N P 、 終了部の端数値 N E お よ び周 期 , N χ を用 い て綠返 し波形数 N a を （ 2 ) 式に 従 っ て補正す る こ と に よ り 、 前記光路長の変化量 D s 内 に 含ま れ る 正 し い繰返 し波形数 N A を算出す る 。
    [0059] N A = N a - 1 + N s / Ν 0 + ( Ν ι - Ν Ε ) / Ν χ
    [0060] = N a + N S / N 0 - N B / N 1 ·'· ( 2 ) な お、 （ N ェ 一 N E ) は矩形波信号 a 2 が最後に立 下が っ た時刻 t 3 (繰返 し波形数 - N a ) か ら位置検 出信号 e が立下が る 間で の時間に相当す る 。
    [0061] すな わ ち 、 以上の よ う に し て被測定光 a に対 し 、 そ れの干渉縞の数を それの整数値だけでな く それの 1 周期 に満た な い端数値を加え る 如 く 補正す る こ と に よ り 、 小数点以下の端数値 も 含むよ り 正確な繰返 し波形 数 N A が算出す る こ と がで き る 。
    [0062] そ し て、 同様の手順に て基準光 r に対す る 補正後 の小数点以下の端数値 も 含む こ と に よ り 正確な繰返 し 波形 （干渉縞） の数 1^ 1 を算出す る こ と がで き る 。 な お、 こ の基準光 r に対す る測定お よ び算出過程は被測 定光 a と 同様であ る ので説明を省略す る 。
    [0063] し 力、 し て、 C P U 2 6 は算出 された各繰返 し波形 (干渉縞） の数 N A ， N R を用 い て （ 3 ) 式に従 っ て、 被測定光 a の波長 λ を算出す る 。
    [0064] λ = ( Ν η / Ν Α ) λ 0 ·■· ( 3 ) と こ ろで、 上記 （ 3 ) 式は ； I = D S κ N A 、 λ = D / Ν R の関係に あ る こ と を前提 と し てい る も ので あ り 、 当然 D s = λ N Α = λ 0 Ν R の関係に あ る 。
    [0065] 従っ て、 基準光 r の既知波長 A Q が正確に求ま つ てい る な ら ば、 それを利用 し て光路長の変化量 D s を D s = λ 0 N R と し て正確に算出で き る こ と に な る 。
    [0066] つ ま り 、 こ の よ う に算出 さ れる 規定距離 D s 値あ る い は他の何 ら かの測定テ ク ニ ッ ク に よ っ て正確に求 め ら れた光路長の変化量 D s 値を用 いれば、 被測定光 a の波長 ； I は上述の （ 3 ) 式に よ る こ と な く
    [0067] λ = D s / N A … （ 4 ) 力、 ら 、 直ち に求め る こ と がで き る 。
    [0068] こ こ で、 N A は上記 （ 2 ) 式に よ る の み な らず、 種々 の算出 テ ク ニ ッ ク を採用す る こ と がで き る 。
    [0069] 次に、 こ の よ う な点すな わ ち D s が既知であ る と し て （ 4 ) 式か ら 直ち に被測定光 a の波長 λ を正確に 求め る よ う に し た本発明 の第 2 実施例 につ い て説明す る ο 第 6 図は本発明 の第 2実施例を示す構成図であ り 、 第 7 図 は第 6 図 に用 い る マ イ ケ ノレ ソ ン干渉計の如 き 干 ' 渉分光ュニ ッ ト 1 A の 内部構成を示 し てい る 。
    [0070] 第 6 図、 第 7 図 は第 1 図、 第 3 図か ら基準光 r に 関す る 測定系を取 り 除い た以外 は第 1 図、 第 3 図 と 同 様 こ あ 。 0
    [0071] 従 っ て、 こ の実施例に お い て は、 基本的に は第 1 実施例 と 同様に し て被測定光 a の繰返 し波形 （干渉縞） の数 " A を （ 2 ) 式に よ り 算出す る と 共に、 こ の N A お よ び既知の D s を用 い て （ 4 ) 式に よ り 被測定光 a の波長 ； I の算出を C P U 2 6 で実行 し てやればよ い。
    [0072] な お、 既知の D s 値は必要時に キー ボー ド 2 9 を 介 し て入力す る よ う に し て も よ く 、 予め R O M 2 7 ま た は R A M 2 5 に格納 し てお く よ う に し て も よ い。
    [0073] 勿諭、 こ の D s 値は第 1 図 に示 し た基準光 r に関 す る 測定系を用 い て算出 さ れ る 基準光 r の繰返 し波形 (干渉縞） の数 N R [ = N r + N s / N Q + ( N 1 - ^ ^ ) 1^ 1 ] を用 ぃ て 03 - ；1 () 1^ ] ( ス は既知） に よ り 求め る こ と も で き る が、 別の測定テ ク ニ ッ ク に よ っ て ね よ い 0
    [0074] こ の よ う な測定テ ク ニ ッ ク の一つ と し て は
    [0075] D 2 v ' t
    [0076] こ こ で、 V ·· 移動 ミ ラ ー 7 の移動速度
    [0077] t ： 移動 ミ ラ ー 7 の移動に要 し た時間 P T P 1 な る 関係を利用す る テ ク ニ ッ ク が挙げ られる が、 いず れ に し ろ D p 値 は そ れを正確 に 測定す る 種 々 の テ ク 二 ッ ク よ り 既知の値とす る こ と がで き る 。
    [0078] 第 8 図 は第 2 実施例をよ り 具体化 し て示す要部の 構成図であ り 、 第 6 図 '、 第 7 図 に示 し たマ イ ケ ル ソ ン 干渉計の如 き 干渉分光ュニ ッ ト 1 か ら それぞれ位置検 出器 1 8、 増幅器 1 9 お よ び受光器 8、 増幅器 9 、 波 形整形回路 1 0 を介 し て得 ら れ る 被測定光 a に関す る 移動 ミ ラ ー 7 の位置検出信号①お よ び繰返 し波形 （干 渉縞） 信号②は D フ リ ッ プフ ロ ッ プ 3 1 の デー タ 端子 D およ び ク ロ ッ ク 端子 C K に入力 さ れ る 。 こ の D フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 3 1 の 出力端子 Q の 出力信号③ と 上記位 置検出信号①と はェ ク ス ク ル シ ブオ ア ゲー ト 3 2 の第 1 お よ び第 2 の入力端子に加え ら れ る 。 ま た、 上記干 渉縞信号②と D フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 3 1 の 出力信号③ と はア ン ドゲー ト 3 3 の第 1 お よ び第 2 の入力端子に加 え ら れ る 。 こ の ア ン ドゲー ト 3 3 の 出力信号④は整数 カ ウ ン タ 1 3 を介 し て C P Uお よ び R A M等を含む演 算回路 3 7 に加え ら れ る 。 上記干渉縞信号②と ェ ク ス ク ノレ シ ブオ ア ゲー ト 3 2 の 出力信号⑤と は D フ リ ッ プ プ ロ ッ プ 3 4 の デー タ 端子 D お よ び ク ロ ッ ク 端子 C K に入力 さ れる 。 上記ェ ク ス ク ノレ シ ブオ アゲー ト 3 2 の 出力信号 と （ 5 0 MHz ) ク ロ ッ ク 発生器 2 1 か ら の基 準 ク ロ ッ ク と はア ン ドゲー ト 3 5 の第 1 お よ び第 2 の 入力端子に加え ら れ る 。 こ の ア ン ドゲー ト 3 5 の 出力 信号は端数カ ウ ン タ 2 2 a を介 し て演算回路 3 7 に加 ' え ら れ る 。 ま た、 上記 D フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 3 4 の 出力 信号⑥と （ 5 0 MHz ) ク ロ ッ ク 発生器 2 1 か ら の基準 ク ロ ッ ク と は ア ン ド ゲ ー ト 3 6 の第 1 お よ び第 2 の入 力端子に加え ら れ る 。 こ の ア ン ドゲー ト 3 6 の 出力信 号は周期 カ ウ ン タ 2 3 a を介 し て演算回路 3 7 に加え ら れ る o
    [0079] 第 9 図 は第 8 図の各信号①〜⑧の タ イ ミ ン グ関係 を示す も の で、 ①は位置検出信号、 ②は干渉縞信号、 ③は D フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 3 1 の 出力信号、 ④はア ン ド ゲー ト 3 3 の 出力信号、 ⑤はェ ク ス ク ノレ シ ブオ ア ゲ ー ト 3 2 の 出力信号、 ⑥は D フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 3 4 の 出 力信号であ る 。
    [0080] - こ の う ち 、 ェ ク ス ク ノレ シ ブオ ア ゲ ー ト 3 2 の 出力 信号⑤に お い て、 位置検出信号①の立上 り すな わ ち干 渉縞信号の立上 り に お け る 端数部の計数に関連 し た期 間を A、 立下 り すな わ ち干渉波信号の立下 り に お け る 端数部の計数関連 し た期間を C と す る 。 ま た 、 D フ リ ッ プ プ ロ ッ プ 3 4 の 出力信号⑥に お い て、 ア ン ド ゲ一 ト 3 3 の 出力信号 4 すな わ ち干渉縞信号の整数部の計 数開始時に関連 し た 1 周期を B と し 、 計数終了時に関 連 し た期間を D と す る 。
    [0081] 以上に よ り 、 整数カ ウ ン タ 1 3 は干渉縞信号の整 911 P TJP 1 数部の計数値 N a を 出力 し、 端数カ ウ ン タ 2 2 a は期 間 八 ， C に お け る （ 5 0 MHz ) ク ロ ッ ク 計数値 N s , Ν π を出力 し 、 周期カ ウ ン 夕 2 3 a は期間 B ， D に お け る （ 5 0 MHz の ） ク ロ ッ ク 計数値 N Q , N , を出力 す る こ と に な る 。
    [0082] 第 1 0 図は第 8図、 第 9 図を用 い る 第 2実施例の フ ロ ー チ ャ ー ト を示す も ので、 ス テ ッ プ S 1 で整数力 ゥ ン タ 1 3 、 端数カ ウ ン タ 2 2 a お よ び周期 カ ウ ン タ 2 3 a を ク リ ア し た後、 ス テ ッ プ S 2 で干渉分光ュニ ッ ト 1 内の移動 ミ ラ ー 7 を ス タ ー ト さ せ る 。 こ の と き 、 被測定光 a が干渉分光ュニ ッ ト 1 に入射 さ れてい る も の と す る 。 ス テ ッ プ S 3 で端数カ ウ ン タ 2 2 の計数値 N s お よ び周期カ ウ ン タ 2 3 a の計数値 を演算回 路 3 7 内の R A M部に読み込む と共 に、 ステ ッ プ S 4 で こ れ ら の カ ウ ン タ 2 2 a ， 2 3 a を ク リ アす る。 ス テ ツ プ S 5 で整数カ ウ ン タ 1 3 の計数値 N a を、 ス テ ッ プ S 6 で端数カ ウ ン 夕 2 2 a お よ び周期カ ウ ン タ 2 3 a の各計数値 N E , をそれぞれ演算回路 3 7 内 の R A M部 に読み込む。 ス テ ッ プ S 7 で演算回路 3 7 は予め R A M部に ス ト ァ さ れてい る ！） お よ び上記の よ う に読み込んだ各計数値 N a , N c , Ν Ε , Ν 0 , Ν 1 に基い て次式の演算を実行す る こ と に よ り 、 被測 定光の波長 ； I を算出す る 。
    [0083] N 0 N丄、 1
    [0084] ( 5 ) 式で、 右辺の分母は光路長の変化量 D に
    [0085] S
    [0086] お け る 正確な干渉縞の数 N A を与え る も のであ つ て、 ( 2 ) 式 と 同様であ る 。
    [0087] 1 1 図 は波数検出開始部分お よ び終了部 d る
    [0088] 1 周期 に満 た な い端数値を求め る た めの他の 夕 ィ ミ ン グ関係を示す も の で、 特に こ の場合 は周期 カ ウ ン タ 2 3 a に よ る N (J , N { の計数開始タ イ ミ ン グを位置検 出信号の立下 り 、 立上 り に 同期 さ せ る よ う に し た場合 であ り 、 以下順を追 っ て説明す る 。
    [0089] [ A ] 矩形波の 1 周期 カ ウ ン ト （ N Q ， N 1 )
    [0090] ( a ) 矩形波信号の立下 り （ 0 ) , ( N a ) で周期 カ ウ ン 夕 2 3 a に よ る （ 5 0 MHz ) ク ロ ッ ク 信号の計 数を開始 さ せ る 。
    [0091] ( b ) 次の矩形波信号の立下 り （ 1 ) , ( N a + 1 ) ま で に位置検出信号の立上 り （ P ) 、 立下 り （ Q ) が 到来 し な い と き は、 そ の矩形信号の立下 り （ 1 ) ，
    [0092] ( N a + 1 ) で周期 カ ウ ン タ 2 3 a を一旦 リ セ ッ 卜 し て力、 ら新た に ク 口 ッ ク 信号の計数を開始 さ せ る 0
    [0093] ( c ) ( b ) で位置検出信号の立上 り （ P ) 、 立下 り （ Q ) が到来 し た と き は、 周期 カ ウ ン タ 2 3 a を リ セ ッ 卜 す る こ と な く 、 そ の 間の計数値 N D ， N 1 を出 力す る 。
    [0094] [ B ] 計数開始部の端数カ ウ ン ト
    [0095] ( a ) 位置検出信号の立上 り （ P ) に基い て端数力 ゥ ン タ 2 2 a に よ る ク ロ ッ ク 信号の計数を開始さ せ る 。
    [0096] ( b ) 次の矩形波信号の立下 り （ 1 ) に基い て端数 カ ウ ン タ 2 2 a の計数を終了 さ せて、 そ の 間の計数値 N c と [ A ] の （ c ) で得 ら れ る と の比 に よ り 計 数開始部の端数値を求め る 。
    [0097] [ C ] 計数終了部の端数カ ウ ン ト
    [0098] ( a ) 矩形波信号の立下 り （ N a ) で端数カ ウ ン タ 2 2 a に よ る ク ロ ッ ク 信号の計数を開始 さ せ る 。
    [0099] ( b ) 位置検出信号の立下 り （ Q ) で端数カ ウ ン タ 2 2 a の計数を終了 さ せて、 そ の 間の計数値 N E と C A ] の （ c ) で得 ら れ る と の比に よ り 、 計数終 了部の端数値を求め る 。
    [0100] な お、 こ の場合、 計数終了部での端数値を求め る た め に、 Ν Ε ' を直接求め る 代 り に （ 2 ) 式 と 同様に し て Ν Ε を求めてか ら - N π = Ν Ε ' と し て も よ い ο
    [0101] ま た、 N jj - N i と し て も よ い場合は、 Ν 0 ， Ν 1 につ いて はいずれか一方を求め る だけで も よ い。
    [0102] こ の よ う に構成 さ れた光波長測定装置 に よ れば、 波数カ ウ ン タ に て干渉分光ュニ ッ ト の移動 ミ ラ ー が所 定距離移動す る こ と に よ っ て光路長が （ D ) な る 変 化量だけ変化 し た場合 に お け る 光強度信号 に お け る 繰 返 し波形数が得 ら れ る 。 ま た、 端数カ ウ ン タ に よ っ て、 波数カ ウ ン タ が計数開始時刻か ら 実際に繰返 し波形に お け る最初の計数位置到来ま での開始端数値お よ び終 了時刻か ら次の計数位置到来ま での終了端数値が得 ら れ る 。 ま た、 周期 カ ウ ン タ に て繰返 し波形の周期が求 ま る 。 し たが っ て、 各端数値の周期 に対す る 比、 すな わ ち先に得 ら れた繰返 し波形数を補正すべ き 小数点以 下の数値が求ま る 。
    [0103] ま た、 別の実施例 に お い て は、 前記被測定光の綠 返 し 波形数 と共 に 同時に既知波長を有 し た基準光の繰 返 し波形数がカ ウ ン ト さ れ る 。 そ し て、 前述 し た手法 で被測定光およ び基準光の小数点以 の精度を有 し た 各繰返 し波形波数が得 ら れ る 。 よ っ て、 被測定光の正 し い波長は基準光の波長 と 各繰返 し 波形数の比で も つ て算出 さ れ る 。
    [0104] すな わ ち、 以上の よ う な光波長測定装置 に よ れば、 被測定光 a の各繰返 し波形 （干渉縞の） 数 N , が整数 値に加え て小数点以下の端数値 も 含み、 よ り 精度良 く 算出 さ れ る の で、 繰返 し 波形数 N a が整数値 し か取 り 得な い従来装置 に比較 し て波長測定精度を大幅に向上 で き る 。
    [0105] ま た、 端数カ ウ ン タ 2 2 a 、 周期 カ ウ ン タ 2 3 a を設け る こ と に よ る 製造費の上昇分は、 マ イ ケ ル ソ ン 干渉計の如 き 干渉分光ュニ ッ ト 1 に お け る 移動 ミ ラ ー 7 の移動距離を .延ば-す場合 に必要 と な る コ ス 卜 に比較 し て : ^段に少な い の で、 高 い測定精度を得 る た め に製 造費が大幅 に上昇す る こ と は な い。 ま た 、 ± 0. 1 pm の 測定精度を得 る た め に、 本発明 に よ れば移動 ミ ラ ー の 移動距離 は約 2 0 c m程度で済むの で、 装置全体が大型 化す る こ と も な い。
    [0106] 以上説明 し た よ う に本発明 の光波長測定装置 に よ れば、 干渉分光ュニ ッ ト か ら の光強度信号の鎳返 し 波 形 （干渉縞） の数を カ ウ ン 夕 で計数す る 場合 に、 そ れ の整数値を計数す る 整数カ ウ ン タ と 共 に 、 計数開始時 お よ び終了時 にお け る 鎳返 し波形 （干渉縞） の各端数 値を端数カ ウ ン タ で計数す る よ う に し て い る 。 し たが つ て、 干渉分光ュニ ッ ト 内 の移動 ミ ラ ー の移動距離を 長 く す る こ と な く 、 小数点以下の端数値を含む正 し い 繰返 し波形 （干渉縞） の数を算出で き る の で 、 装置を 大型化す る こ と がな い と 共 に、 波長 の 測定精度お よ び 分解能を大幅 に 向上で き る 。
    [0107] な お、 こ の発明 は上記 し 且つ 図示 し た実施例 の み に限定 さ れ る も ので は な く 、 本発明 の要 旨を逸脱 し な い範囲で種 々 の変形や適用 が可能で あ る 。
    [0108] [産業上の利用可能性 ]
    [0109] 本発明 の光波長測定装置 は、 干渉分光ュニ ッ ト か ら 得 られ る 被測定光の干渉縞の数を整数値だ けで な く 新たな & そ れの 1 周期 に满 た な い端数値を含めて高精度に計数 す る こ と に よ り 被測定光波長を高精度 · 高分解能で測 定す る こ と がで き る ので、 可及的 に小型化を図 っ て レ 一ザ光を用 い る光通信機器、 光計測機器等の種々 の分 野の利用可能性を有 し てい る 。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 干渉分光部の可動部を所定距離 （ L ) に渡 り 連 続的に定速で移動 さ せ る こ と に よ り 光路長を （ D s ) な る変化量だけ変化 さ せた と き に生ず る 所定の繰返 し 波形を有す る干渉縞の数 （ N ) よ り 被測定光の波長
    ( λ ) を ； l = D s Z N に よ り 求め る 光波長測定装置で あ っ て、
    前記干渉縞の各周期 におい て対応 し た特定点の数 を所定の測定開始点か ら 測定終了点ま での全て に渡 つ て計数 し波数情報 （ N a ) を作 る 波数カ ウ ン タ と 、 前記干渉縞の綠返 し波形よ り 高い周波数を有す る 基準パルス を発生す る 基準パル ス発生手段 と 、
    前記干渉縞の 1 周期間に存在す る 前記基準パルス の第 1 の数を検出す る と共に、 前記測定開始点か ら該 測定開始点に引 き 続 く 前記干渉縞の最初の特定点ま で の期間内 に存在す る前記基準パル ス の第 2 の数お よ び 前記干渉縞の最後の特定点 と前記測定終了点ま での期 間内 に存在す る前記基準パルス の第 3 の数を検出す る 検出手段 と 、
    前記検出手段に よ っ て検出 さ れた前記基準パル ス の第 1 、 第 2 お よ び第 3 の数を用 い て前記波数カ ウ ン 夕 で得 ら れた波数情報 （ N a ) を端数値を含む波数情 報 （ N A ) に補正 し て前記被測定光の波長を
    / N A に よ り 演算す る 演算手段 と を備え た光波長測定 装 I^L O
    2. 前記光路長の変化量 （ D s ) 情報を D s = 2 V ： • t ( V は前記可動部の移動速度、 t は前記可動部の 移動 に要 し た時間） に よ り 与え る 手段を さ ら に含む こ と を特徴 と す る 請求の範囲 1 に従 っ た光波長測定装置。
    3. 前記光路長の変化量 （ D s ) 情報を D s = λ 0 N R ( λ 0 は基準光の既知波長、 N R は前記干渉分光 部に前記基準光を入射 し て前記可動部を所定距離 （ L ) に渡 り 連続的 に定速で移動 さ せた と き に生 じ る 干渉縞 の数であ っ て、 端数値を含む よ う に補正 さ れた数） に よ り 与え る 手段を含む こ と を特徴 と す る請求の範囲 1 に従 っ た光波長測定装置。
    4. 前記光路長の変化量 （ D s ) 情報を既知情報 と し て入力す る手段を含む こ と を特徴 と す る 請求の範囲 1 に従 っ た光波長測定装置。
    5. 前記光路長の変化量 （ D s ) 情報を既知情報 と し て予め ス ト ァす る 手段を含む こ と を特徴 と す る 請求 の範囲 1 に従 っ た光波長測定装置。
    6. 前記検出手段は前記第 1 の数を計数す る 周期 力 ゥ ン タ お よ び前記第 2 、 第 3 の数の計数す る 端数カ ウ ン 夕 を含む こ と を特徴 と す る 請求の範囲 1 に従 っ た光 波長測定装置。
    7. 前記測定開始点お よ び測定終了点の各情報を与 え る た め に前記可動 ミ ラ ー の位置を検出す る 位置検出 2 S ―
    1/14928 PCT/JP91/00385 器を さ ら に含む こ と を特徵 と す る 請求の範囲 1 に従 つ た光波長測定装置。
    8 . 前記位置検出器か ら の 出力 に従 っ て前記波数力 ゥ ン タ お よ び前記検出手段の動作 タ イ ミ ン グを制御す る タ イ ミ ン グ回路を さ ら に 含む こ と を特徴と す る 請求 の範囲 7 に従 っ た光波長測定装置。
    9 . 被測定光に対応す る綠 り 返 し波形を有す る 干渉 縞を出力す る た め に、 所定距離に渡っ て移動 さ れる可 動反射部お よ び固定反射部 と を備え た干渉分光ュニ ッ 卜 と 、
    前記干渉分光ュニ ッ 卜 に よ っ て出力 さ れ る 干渉縞 の 1 周期を単位 と し た整数値を前記所定距離に対応 し た期間内で検出す る 第 1 の検出手段 と 、
    前記干渉分光ュニ ッ ト に よ っ て 出力 さ れ る 干渉縞 に お け る 前記所定距離の始端部お よ び終端部に存在す る 1 周期 に満た な い各端数値を検出す る 第 2 の検出手 段 と 、
    前記第 1 の検出手段に よ っ て検出 さ れる干渉縞の 整数値を前記第 2 の検出手段に よ つ て検出 さ れ る 干渉 縞の各端数値で補正す る と共に、 補正 さ れた干渉縞の 数値 （ N A ) およ び前記光路長の変化量の値 （ D s ) に従 っ て前記被測定光の波長 （ λ ) を ； l - D s / N A と し て演算す る 演算手段 と を具備す る 光波長測定装
    1 0 . 前記第 1 の検出手段は前記干渉縞の各周期で対 応す る 特定点の数を前記所定距離に対応す る 全検出期 間 に渡 っ て検出す る 特定点数検出手段を含む こ と を特 徴 と す る 請求の範囲 9 に従 っ た光波長測定装置。
    1 1 . 前記所定距離に対応す る 全検出期間を規定す る た め に 、 前記可動反射部の移動位置を検出す る 位置検 出手段を備え た こ と を特徴 と す る 請求の範囲 1 0 に従 つ た光波長測定装置。
    1 2 . 前記第 2 検出手段は、 前記干渉縞の繰 り 返 し波 形よ り 高い周波数を有す る 基準パル ス を発生す る 基準 パル ス発生手段 と 、
    前記基準パル ス発生手段に よ つ て発生 さ れる 基準 パ ル ス の第 1 の数を前記干渉縞の 1 周期間に渡 っ て検 出す る 周期検出手段 と 、
    - 前記基準パル ス発生手段に よ っ て発生 さ れ る 基準 パ ル ス の第 2 の数を前記特定点数検出手段に よ る 検出 開始時か ら最初の特定点が検出 さ れ る ま での期間 に渡 つ て検出す る 始端端数検出手段 と 、
    前記基準パル ス発生手段に よ っ て発生 さ れ る 基準 パ ル ス の第 3 の数を前記特定点数検出手段に よ る 最後 の特定点の検出時か ら 検出終了時ま での期間 に渡 っ て 検出す る 終端端数検出手段 と を備え た こ と を特徴 と す る 請求の範囲 1 1 に従 っ た光波長測定装置。
    1 3 . 前記演算手段は前記周期検出手段に よ っ て検出 さ れる m記基準パルス の数 と 、 前記始端端数検出手段 お よ び前記終端端数検出手段に よ っ てそれぞれ検出 さ れる 前記基準ノ、"ノレス の各数 と の比に従 っ て前記特定点 数検出手段に よ っ て検出 さ れ る 特定点の数を補正す る こ と に よ り 、 前記干渉縞の数値 （ N 4 ) を算出す る 手 段を含む こ と を特徵 とす る 請求の範囲 1 2 に従 っ た光 波長測定装置
    1 4 . 前記第 1 の検出手段は 前記特定点の数を計数す る 波数カ ウ ン 夕 を含み、 前記周期検出手段は前 δ己 1 の数を計数す る周期 カ ウ ン タ を含み、 前記始端端数検 出手段お よ び前記終端端数検出手段は前記第 2 お よ び 第 3 の数を計数す る 端数力 ゥ ン タ を含む こ と を特徵 と す る 請求の範囲 1 2 に !¾: つ た光波長測定
    1 5 . 前記位置検出手段か ら の 出力 に従 つ て前記波数 カ ウ ン タ 、 周期 カ ウ ン 夕 お よ び端数カ ウ ン タ の各動作 夕 イ ミ ン グを制御す る タ イ ミ ン グ回路をさ ら に含む こ と を特徴 と す <S 5B永の範囲 1 4 に従 っ た光波長測定装
    1 6 . 前記干渉分光ュニ ッ ト は、 被測定光を第 1 お よ び第 2 の光路に分割す る 手段 と 、 こ の分割手段に よ る 前記第 1 の光路で前記被測定光を反射す る 固定反射手 段 と 、 前記分割手段に よ る 前記第 2 の光路で所定距離 移動 し なが ら前記被測定光を反射す る 可動反射手段 と を備え、 前記固定反射手段か ら の反射光お よ び前記可 動反射手段か ら の反射光 と に よ る 干渉縞を出力す る こ と を特徴 と す る 請求の範囲 9 に従 つ た光波長測定装置。
    1 7 . 入力 さ れた被測定光を二つ の光路に分割 し て、 そ の後再度合成 し て干渉光を作成 し 、 前記一方の光路 長を規定距離変化 さ せ る こ と に よ っ て生 じ る 前記干渉 光の光強度信号 ) か ら な る 波形信号を受けて、 こ の波形の波の数か ら前記被測定光の波長 （ ス ） を算 出す る 光波長測定装置 に お い て、
    前記規定距離の変化に よ っ て生 じ る 前記光強度信 号の波形の変化を波の数 と し て計数す る 波数カ ウ ン 夕 と 、
    こ の波数カ ウ ン タ の計数開始点か ら 前記規定距離 の初点位置ま での差お よ び前記波数カ ウ ン タ に お け る 計数終了点か ら前記規定距離の終点位置 ま での差を ク 口 ッ ク パル ス数 と し て計数す る 端数カ ウ ン 夕 と 、
    前記波形の周期を ク 口 ッ ク パル ス数 と し て計数す る 周期 カ ウ ン タ と を用 い て、 前記被測定光の波長 （ ス ） を算出す る 手段を備え た光波長測定装置。
    1 8 . 別々 に入力 さ れた被測定光及び基準光をそれぞ れ二つ の光路 に分割 し て、 そ の後各 々 を再度合成 し て それぞれ 2 つ の干渉光を作成 し 、 前記二つ の光路の う ち の一方の光路長を所定距離変化 さ せ る こ と に よ っ て 生 じ る 2 つ の干渉光の各々 の光強度信号か ら な る 第 1 お よ び第 2 の波形信号をそれぞれ受けて、 こ れ ら の 2 . つ の波形の波の数の比 ど前記基準光の波長 （ A Q ) と か ら被測定光の波長 （ λ ) を算出す る 光波長測定装置 に お い て、
    前記所定距離の変化に よ つ て生 じ る前記各光強度 信号の波形の変化を波の数 と し て各々 計数する 第 1 お よ び第 2 の波数カ ウ ン タ と 、
    こ の第 1 お よ び第 2 の波数カ ウ ン タ の カ ウ ン ト 開 始及び終了時点の端数部分を計数す る た め の第 1 お よ び第 2 の端数カ ウ ン 夕 と 、
    前記第 1 お よ び第 2 の波形信号の いずれか一方の 周期を計数す る周期カ ウ ン タ と 、
    前記第 1 お よ び第 2 の端数カ ウ ン タ の値及び前記 周期カ ウ ン 夕 の値を用 いて前記波数カ ウ ン タ に て計数 さ れた各 々 の カ ウ ン ト 数を補正す る 波数補正手段 と を 備え た光波長測定装置。
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
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    1991-11-29| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991905899 Country of ref document: EP |
    1992-04-08| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991905899 Country of ref document: EP |
    1995-06-07| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991905899 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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