JP5363231B2 - Vibration measuring apparatus and vibration measuring method - Google Patents

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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To concurrently measure vibration information and height information of an object to be measured at a plurality of points. <P>SOLUTION: Reference light L<SB>R</SB>and measuring light L<SB>M</SB>which are emitted from a light source part 110 and have phase synchronization and coherence between each other are divided by an interference optical system 140 and are made incident into a reference optical system 120 and a measuring optical system 130. The measuring light L<SB>M</SB>is separated into measuring light L<SB>CH1</SB>-L<SB>CHn</SB>of a plurality of channels including two or more frequency components for each channel by an optical multiplexer 131, with which a plurality of measuring points in the measuring surface 10 are irradiated. The measuring light L<SB>CH1</SB>'-L<SB>CHn</SB>' of the plurality of channels reflected and returned on the measuring surface 10 are returned to an interference optical system 140 from the measuring optical system 130 as measuring light L<SB>M</SB>'. An optical spectrum included in interference light L<SB>X</SB>of the reference light L<SB>R</SB>' and the measuring light L<SB>M</SB>' returned from the reference optical system 120 and the measuring optical system 130 is detected by a detection part 150. Subsequently, each spectrum component is analyzed by a signal processing portion 160, thereby to obtain vibration information and height information at the plurality of measuring points in the measuring surface 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、光を用いて測定対象の振動情報と高さ情報を複数点同時に計測する振動計測装置及び振動計測方法に関する。   The present invention relates to a vibration measuring apparatus and a vibration measuring method for simultaneously measuring a plurality of pieces of vibration information and height information of a measurement object using light.

振動を検出して電気信号に変換して振動を測定する計測器として、振動計が用いられている。振動計には、接触式と非接触式のものがある。接触式の振動計は、センサを測定対象物に接続して振動の加速度を計測する。非接触式の振動計は、センサの取り付けによって振動の状態が変化する場合、測定対象が回転体であって信号の読み出しが難しい場合、寸法や材質のためにセンサの取り付けが難しい場合等に用いられる。   A vibrometer is used as a measuring instrument that detects vibration and converts it into an electrical signal to measure vibration. There are two types of vibration meters: contact type and non-contact type. A contact-type vibrometer measures the acceleration of vibration by connecting a sensor to an object to be measured. Non-contact vibrometers are used when the vibration state changes due to sensor mounting, when the object to be measured is a rotating body and it is difficult to read out the signal, or when it is difficult to mount the sensor due to size or material. It is done.

非接触式の振動計としては、渦電流型、静電容量型、レーザ型、レーザドップラ型等がある。例えば、レーザドップラ型の振動計は、振動体にレーザ光を照射して、ドップラ効果による反射光の周波数変化(ドップラシフト)を観測して振動の測定を行うものである。   Non-contact type vibrometers include eddy current type, capacitance type, laser type, laser Doppler type and the like. For example, a laser Doppler vibrometer measures vibration by irradiating a vibrating body with laser light and observing a frequency change (Doppler shift) of reflected light due to the Doppler effect.

従来の振動計測装置においては、接触式、非接触式によらず、1つのヘッドについて1箇所の振動を計測するものであり、装置によっては、ヘッドを増設することにより複数ポイントの振動測定に対応できるものもある。   Conventional vibration measurement devices measure vibration at one location for one head, regardless of contact type or non-contact type, and depending on the device, it is possible to measure vibration at multiple points by adding more heads. Some can be done.

特開2008−101963号公報JP 2008-101963 A

振動の発生原因や振動による負荷を調査するためには、測定対象の面内の振動分布の計測が求められる。例えば、定常的な振動であれば、振動の周期に合わせて場所をずらしながら振動計測を行うことによって、面内の振動分布を測ることができる。   In order to investigate the cause of vibration and the load caused by vibration, it is necessary to measure the vibration distribution within the measurement target surface. For example, in the case of steady vibration, the vibration distribution in the surface can be measured by performing vibration measurement while shifting the location according to the vibration period.

しかしながら、過渡的に変化する振動を実時間で計測したい場合、どのような周波数成分の振動が含まれているか予め分からない場合等、数点の振動情報を同時に必要とする場合には、数点の振動情報を同時に測定できる振動計測装置が必要となる。   However, if you want to measure vibrations that change transiently in real time, or if you do not know in advance what kind of frequency component vibrations are included, if you need several pieces of vibration information at the same time, A vibration measuring device capable of simultaneously measuring the vibration information is required.

例えば、レーザドップラ振動計のような従来の装置においても多くのヘッドと干渉計を用い、装置間の同期をとりながら計測を行うことによって、多点の振動測定が可能であるが、多点のレーザ光線の光軸調整や測定時刻の同期をとるのは容易ではない。   For example, even in a conventional apparatus such as a laser Doppler vibrometer, many heads and interferometers are used, and measurement is performed while synchronizing the apparatuses. It is not easy to adjust the optical axis of the laser beam and synchronize the measurement time.

また、従来のレーザドップラ振動計では、振動の振幅を測定することができるが、静止状態の高さを得ることはできず、また、一般的に計測可能な速度レンジは、毎秒10m程度でしかない。   In addition, the conventional laser Doppler vibrometer can measure the amplitude of vibration, but cannot obtain the height of the stationary state, and the speed range that can be generally measured is only about 10 m per second. Absent.

本件出願人は、上述の如き従来の問題点に鑑み、所定の周波数間隔のスペクトルであって、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを光源から出射し、上記光源から出射された測定光を分光ヘッドに入射し、上記分光ヘッドに入射された測定光を周波数成分毎に分けて測定対象の測定面の複数の測定点に照射することにより、上記測定面で反射され、上記分光ヘッドを介して入射された測定光と上記光源から出射された基準光とを干渉光学系により干渉させ、上記干渉光に含まれる光スペクトル成分を回折格子により分離し、分離した各スペクトル成分をそれぞれ複数の光検出器により検出し、検出した各スペクトル成分に基づいて、上記測定面の複数の測定点における振動情報を信号処理部により解析することにより、複雑な光軸調整をすることがなく、測定対象の多点の振動情報を同時に測定可能とした振動計測装置及び振動計測方法を特願2009−048392として先に提案している。   In view of the conventional problems as described above, the applicant of the present invention emits reference light and measurement light having a predetermined frequency interval, phase-synchronized and coherent from the light source, and emitted from the light source. The measurement light incident on the spectroscopic head is reflected on the measurement surface by irradiating the measurement light incident on the spectroscopic head for each frequency component and irradiating a plurality of measurement points on the measurement target surface. The measurement light incident via the spectroscopic head and the reference light emitted from the light source are caused to interfere with each other by an interference optical system, and the optical spectral component contained in the interference light is separated by a diffraction grating. By detecting vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface using a signal processing unit based on each detected spectral component, Without having to adjust the multipoint simultaneously measurable and the vibration measuring device and vibration measuring method vibration information of the measurement object is proposed as Japanese Patent Application No. 2009-048392.

本発明の目的は、本件出願人が先にて提案した振動計測装置及び振動計測方法を改良し、測定対象の振動情報と高さ情報を複数点同時に計測できるようにした振動計測装置及び振動計測方法を提供することにある。   An object of the present invention is to improve the vibration measuring apparatus and the vibration measuring method previously proposed by the applicant of the present application, and to measure the vibration information and the height information of the measurement object simultaneously at a plurality of points simultaneously. It is to provide a method.

本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。   Other objects of the present invention and specific advantages obtained by the present invention will become more apparent from the description of embodiments described below.

本願発明では、光周波数コムを異なるチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定対象に照射し、測定対象により反射された測定光と干渉光学系において基準光とを干渉させて干渉光を得て、上記干渉光に含まれる光スペクトル成分を分離し、分離した各スペクトル成分をそれぞれ複数の光検出器により検出し、検出した各スペクトル成分に基づいて、上記測定面の複数の測定点における振動情報を信号処理部により解析することにより、測定対象の振動情報と高さ情報を複数の測定点同時に計測する。   In the present invention, the optical frequency comb is separated into measurement light of a plurality of channels including two or more frequency components for different channels, the measurement light of the plurality of channels is irradiated to the measurement object, and the measurement light reflected by the measurement object The interference optical system interferes with the reference light to obtain interference light, separates the optical spectrum components included in the interference light, and detects each of the separated spectral components by a plurality of photodetectors. Based on the spectral components, the vibration information at the plurality of measurement points on the measurement surface is analyzed by the signal processing unit, whereby the vibration information and the height information of the measurement target are simultaneously measured.

すなわち、本発明に係る振動計測装置は、所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを出射する光源部と、上記光源部から出射された参照光と測定光を分割して参照光学系と測定光学系に入射し、上記参照光学系と測定光学系から戻ってくる参照光と測定光の干渉光を発生する干渉光学系と、上記干渉光学系において分割された参照光が入射され、入射された参照光を上記干渉光学系に戻す参照光学系と、上記干渉光学系において分割された測定光が入射され、入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光を1つに合わせる光分合波器を備え、上記測定面の複数の測定点で反射された測定光を上記光分合波器を介して上記干渉光学系に戻す測定光学系と、上記干渉光学系により発生された干渉光に含まれる光スペクトルを分離する光スペクトル分離部と、上記光スペクトル分離部により分離された各光スペクトルを検出する複数の光検出器からなる光検出部と、上記検出部により検出した各スペクトル成分を解析し、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る信号処理部とを備えることを特徴とする。   That is, the vibration measuring apparatus according to the present invention has a spectrum of predetermined frequency intervals, a light source unit that emits reference light and measurement light that are phase-synchronized with each other, and reference light that is emitted from the light source unit. And an interference optical system that splits the measurement light and enters the reference optical system and the measurement optical system, and generates interference light of the reference light and the measurement light returning from the reference optical system and the measurement optical system, and the interference optical system The reference light split in step S is incident, the reference optical system that returns the incident reference light to the interference optical system, and the measurement light split in the interference optical system is incident. A plurality of channels of measurement light that are separated into a plurality of channels of measurement light containing two or more frequency components, irradiate the plurality of channels of measurement light onto a plurality of measurement points on the measurement surface, and are reflected back from the measurement surface. Into one A measurement optical system that returns the measurement light reflected at a plurality of measurement points on the measurement surface to the interference optical system via the optical multiplexer, and the interference optical system. An optical spectrum separation unit that separates an optical spectrum included in the generated interference light, a light detection unit that includes a plurality of photodetectors that detect each optical spectrum separated by the optical spectrum separation unit, and the detection unit. Analyzing each detected spectral component, obtaining vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface from the phase information of the frequency component of each channel, and obtaining a plurality of measurement surfaces from the relative phase information of each frequency component in each channel. And a signal processing unit for obtaining height information at the measurement points.

また、本発明に係る振動計測装置は、所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを出射する光源と、上記光源部から出射された参照光と測定光を分割して参照光学系と測定光学系に入射し、上記参照光学系と測定光学系から戻ってくる参照光と測定光の干渉光を発生する干渉光学系と、上記干渉光学系において分割された参照光が入射され、入射された参照光を上記干渉光学系に戻す参照光学系と、上記干渉光学系において分割された測定光が入射され、入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光を1つに合わせる光分合波器を備え、上記測定面の複数の測定点で反射された測定光を上記光分合波器を介して上記干渉光学系に戻す測定光学系と、上記干渉光学系で発生した干渉光を検出する検出部と、上記検出部により検出した干渉光に基づいて、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る信号処理部とを備えることを特徴とする。   In addition, the vibration measuring apparatus according to the present invention has a spectrum with a predetermined frequency interval, the modulation frequency and the center frequency are different from each other, the light source that emits the reference light and the measurement light that are phase-synchronized with each other, Interference that splits the reference light and measurement light emitted from the light source unit, enters the reference optical system and the measurement optical system, and generates interference light between the reference light and the measurement optical system that returns from the reference optical system and the measurement optical system. An optical system, a reference light split in the interference optical system is incident, a reference optical system that returns the incident reference light to the interference optical system, and a measurement light split in the interference optical system is incident and incident The measured measurement light is separated into a plurality of channels of measurement light including two or more frequency components for each channel, and the measurement light of the plurality of channels is irradiated to a plurality of measurement points on the measurement surface and reflected by the measurement surface. Back An optical multiplexer / demultiplexer for combining the measurement light of a plurality of channels into one, and returning the measurement light reflected at a plurality of measurement points on the measurement surface to the interference optical system via the optical multiplexer / demultiplexer An optical system, a detection unit that detects interference light generated by the interference optical system, and phase information of frequency components of each channel at a plurality of measurement points on the measurement surface based on the interference light detected by the detection unit And a signal processing unit that obtains vibration information and obtains height information at a plurality of measurement points on the measurement surface from relative phase information of each frequency component in each channel.

また、本発明に係る振動計測方法は、所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを光源部から出射する出射工程と、上記光源部から出射された測定光を光分合波器に入射する入射工程と、上記光分合波器に入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定対象の測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数の測定光を上記光分合波器により1つに合わせて干渉光学系に入射する照射工程と、上記測定面で反射され、上記光分合波器を介して入射された測定光と上記光源部から出射された基準光とを干渉光学系により干渉させる干渉工程と、上記干渉光学系により発生された干渉光に含まれる光スペクトルを分離して、各光スペクトルを検出する検出工程と、上記検出工程において検出した各スペクトル成分を解析し、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る解析工程とを有することを特徴とする。   Further, the vibration measuring method according to the present invention is a spectrum having a predetermined frequency interval, the modulation frequency and the center frequency are different from each other, and the reference light and the measurement light that are phase-synchronized and coherent are emitted from the light source unit. A process, an incident process for entering the measurement light emitted from the light source unit into the optical multiplexer / demultiplexer, and a plurality of the measurement light incident on the optical multiplexer / demultiplexer including two or more frequency components for each channel The measurement light of the channels is separated into a plurality of measurement points on the measurement surface to be measured, and the plurality of measurement lights reflected and returned from the measurement surface are returned to the optical multiplexer / demultiplexer. Irradiating the interference optical system together with the measurement light that is reflected by the measurement surface and incident through the optical multiplexer / demultiplexer and the reference light emitted from the light source unit Interference process for interference by optical system , Separating the optical spectrum included in the interference light generated by the interference optical system, detecting each optical spectrum, analyzing each spectral component detected in the detecting step, and analyzing the frequency component of each channel An analysis step of obtaining vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface from phase information and obtaining height information at a plurality of measurement points on the measurement surface from relative phase information of each frequency component in each channel. It is characterized by.

さらに、本発明に係る振動計測方法は、所定の周波数間隔のスペクトルであって、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを光源部から出射する出射工程と、上記出射工程において光源部から出射された測定光を光分合波器によりチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定対象の測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数の測定光を上記光分合波器により1つに合わせて干渉光学系に入射する照射工程と、上記光分合波器を介して入射された測定光と上記光源部から出射された基準光とを干渉光学系により干渉させる干渉工程と、上記干渉光学系で発生した干渉光を検出する検出工程と、上記検出工程において検出した干渉光に基づいて、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る解析工程とを有することを特徴とする。   Furthermore, the vibration measurement method according to the present invention includes an emission step of emitting a reference light and a measurement light, which are spectra having predetermined frequency intervals and are phase-synchronized with each other, from the light source unit, and a light source in the emission step. The measurement light emitted from the unit is separated into multiple channels of measurement light containing two or more frequency components for each channel by an optical multiplexer / demultiplexer, and the multiple channels of measurement light are measured on the measurement surface of the measurement target. Irradiating a point and irradiating a plurality of measurement lights reflected and returned from the measurement surface into one by the optical multiplexer / demultiplexer and entering the interference optical system, and via the optical multiplexer / demultiplexer An interference process for causing the measurement light incident on the light source unit and the reference light emitted from the light source unit to interfere with each other by the interference optical system, a detection process for detecting the interference light generated by the interference optical system, and the detection process Interference light Accordingly, vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface is obtained from the phase information of the frequency component of each channel, and heights at the plurality of measurement points on the measurement surface are obtained from the relative phase information of each frequency component in each channel. And an analysis step for obtaining information.

本発明によれば、測定対象の振動情報と高さ情報を複数点同時に計測できる。   According to the present invention, it is possible to simultaneously measure a plurality of vibration information and height information of a measurement target.

本発明を適用した振動計測装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the vibration measuring device to which this invention is applied. 上記振動計測装置に備えられた光周波数コムの発生器から出力される光周波数コムを周波数軸上で模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the optical frequency comb output from the generator of the optical frequency comb with which the said vibration measuring device was equipped on a frequency axis. 上記振動計測装置に備えられた光分合波器により分波された光周波数コムの周波数成分と各チャンネルとの関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the relationship between the frequency component of the optical frequency comb demultiplexed by the optical demultiplexer with which the said vibration measuring device was equipped, and each channel. 三角プリズム用いた上記光分合波器の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the said optical multiplexer / demultiplexer using a triangular prism. アレイ導波路格子を用いた光分合波器の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the optical multiplexer / demultiplexer using an arrayed-waveguide grating | lattice. 複数の波長分割多重フィルタを用いた上記光分合波器の構成例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structural example of the said optical multiplexer / demultiplexer using a some wavelength division multiplexing filter. 上記振動計測装置の検出部において検出される複数の干渉信号の波形及び相対位相を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the waveform and relative phase of the several interference signal detected in the detection part of the said vibration measuring device. 上記振動計測装置において光分合波器により分波された複数のチャンネルの測定光を各チャンネルのヘッド部を介して測定面の長手方向(x方向)に沿った直線上に位置する複数の測定点に照射する状態を模式的に示す図である。In the above vibration measurement apparatus, a plurality of measurement lights positioned on a straight line along the longitudinal direction (x direction) of the measurement surface through the heads of the respective channels are separated from the measurement light of the plurality of channels demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer. It is a figure which shows typically the state irradiated to a point. 上記振動計測装置において、測定面について振動情報を2次元で計測するために、各チャンネルの測定光に含まれる複数の周波数の光を1周波数が1測定点に対応するように分離する光分離素子を各ヘッド部に設けて、各チャンネルのヘッド部でそれぞれy方向の3点の測定点に測定光を照射する状態を模式的に示す図である。In the vibration measuring apparatus, in order to measure vibration information two-dimensionally on the measurement surface, a light separating element that separates light having a plurality of frequencies included in the measurement light of each channel so that one frequency corresponds to one measurement point. Is a diagram schematically showing a state in which the measurement light is radiated to the three measurement points in the y direction by the head portions of the respective channels. 上記振動計測装置において、測定面の捻れを計測するために、2列に配置した各チャンネルのヘッド部を介して各チャンネルの測定光を照射する状態を模式的に示す図である。In the said vibration measuring device, in order to measure the twist of a measurement surface, it is a figure which shows typically the state which irradiates the measurement light of each channel via the head part of each channel arrange | positioned in 2 rows. 本発明を適用した振動計測装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the vibration measuring device to which this invention is applied. 上記振動計測装置において干渉光学系に戻される測定光と基準光とを周波数軸上で模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the measurement light and reference light which are returned to the interference optical system in the said vibration measuring device on a frequency axis. 本発明を適用した振動計測装置のさらに他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the further another structural example of the vibration measuring device to which this invention is applied. 上記振動計測装置において光源部から出射される2台の光周波数コム発生から参照光と測定光として出射される光周波数コムを周波数軸上で模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the optical frequency comb radiate | emitted as a reference light and measurement light from two optical frequency comb generation | occurrence | production emitted from a light source part in the said vibration measuring device on a frequency axis.

以下、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明は、例えば図1に示すような構成の振動計測装置100に適用される。   The present invention is applied to, for example, a vibration measuring apparatus 100 configured as shown in FIG.

この振動計測装置100は、参照光Lと測定光Lとを出射する光源部110、上記参照光Lが入射される参照光学系120、上記測定光Lが入射される測定光学系130、上記参照光学系120を介して上記参照光Lが入射されるとともに上記測定光学系130を介して上記測定光Lが入射される干渉光学系140、上記干渉光学系140で発生した干渉光Lを検出する検出部150、上記検出部150により検出された干渉光Lの検出出力を解析する信号処理部160などからなる。 The vibration measurement device 100 includes a light source unit 110 that emits the reference light L R and the measurement light L M, the reference optical system 120 in which the reference light L R is incident, the measurement optical system in which the measurement light L M enters 130, the reference above measurement interference optical system 140 via the optical system 130 the measurement light L M is incident with through the optical system 120 is the reference light L R is incident occurred in the interference optical system 140 The detection unit 150 detects the interference light L X , the signal processing unit 160 analyzes the detection output of the interference light L X detected by the detection unit 150, and the like.

この振動計測装置100において、上記光源部110は、例えば、周波数がνのレーザ光を出射するレーザ光源111と、上記レーザ光源111からレーザが入射される光周波数コム発生器112と、上記光周波数コム発生器112に所定周波数の変調信号を与える発振器113とからなり、上記光周波数コム発生器112により発生される光周波数コムを互いに位相同期され干渉性のある参照光Lと測定光Lとして出射する。 In the vibration measuring apparatus 100, the light source unit 110 includes, for example, a laser light source 111 that emits laser light having a frequency ν, an optical frequency comb generator 112 that receives laser light from the laser light source 111, and the optical frequency. The reference signal L R and the measurement light L M are coherent with the optical frequency comb generated by the optical frequency comb generator 112. To be emitted.

上記光周波数コム発生器112は、例えば、レーザ外部で光の強度や位相を変調する電気光学変調器(EOM)と、このEOMを挟むように対向して配設された反射鏡とからなり、電気光学変調器と反射鏡とで光発振器を構成してなるファブリペロー型電気光学変調方式のものが用いられる。なお、上記光周波数コム発生器112としては、この他にも、LiNbO結晶を使った位相変調器、強度変調器、半導体の吸収や位相の変化を利用する変調器等を用いてもよい。
上記光周波数コム発生器112は、上記レーザ光源111から出射されたレーザ光を上記発振器113から与えられる周波数fの変調信号で変調することにより、光周波数コムを発生する。光周波数コムは、例えば、図2に示すように、光周波数νを中心にマイクロ波周波数(変調信号の周波数)fに一致する等周波数間隔で発生させた側波帯(サイドバンド)を有する光であり、光周波数コムの中心周波数が入射されるレーザの光周波数νに一致している。光周波数νは、数百THzの領域であるため、光の位相情報を直接取り扱うことが難しいが、fは高くても数十GHzの領域なので、従来の電子回路技術で位相情報を容易に扱うことができる。したがって、光周波数コムを用いることにより、相対的な光の周波数や位相の情報を、光周波数コムが存在している帯域内で電気的に取り扱うことが可能となる。
The optical frequency comb generator 112 includes, for example, an electro-optic modulator (EOM) that modulates the intensity and phase of light outside the laser, and a reflecting mirror that is disposed so as to face the EOM. A Fabry-Perot type electro-optic modulation system in which an optical oscillator is constituted by an electro-optic modulator and a reflecting mirror is used. As the optical frequency comb generator 112, a phase modulator using an LiNbO 3 crystal, an intensity modulator, a modulator using a semiconductor absorption or phase change, or the like may be used.
The optical frequency comb generator 112, by modulating the laser light emitted from the laser light source 111 in modulated signal of a frequency f m supplied from the oscillator 113, generates an optical frequency comb. Optical frequency comb has, for example, as shown in FIG. 2, the microwave frequency around the optical frequency [nu (modulated signal frequency) sideband that is generated at equal frequency intervals that match the f m (side band) It is light, and the center frequency of the optical frequency comb coincides with the optical frequency ν of the incident laser. Since the optical frequency ν is in the region of several hundred THz, it is difficult to directly handle the phase information of light. However, since f m is a region of several tens of GHz even if it is high, phase information can be easily obtained by conventional electronic circuit technology. Can be handled. Therefore, by using the optical frequency comb, it becomes possible to electrically handle relative light frequency and phase information within a band in which the optical frequency comb exists.

なお、上記光源部110には、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、かつ、キャリア周波数が安定化された1台の光源、例えばモード同期レーザを用いてもよい。干渉性がよければ独立な2台の光源としてもよい。   The light source unit 110 may be a single light source, such as a mode-locked laser, whose intensity or phase is periodically modulated and whose carrier frequency is stabilized. If the coherence is good, two independent light sources may be used.

この振動計測装置100において、参照光学系120は、上記光源部110から参照光Lと測定光Lとして出射された光周波数コムを上記干渉光学系140において上記ビームスプリッタ141により分割された参照光Lが1/8波長(λ/8)板121を介して入射される参照面122により、入射された参照光Lを反射して上記1/8波長(λ/8)板121を介して上記干渉光学系140に戻すようになっている。 In the vibration measurement device 100, the reference optical system 120, referring to the emitted light frequency comb as the reference light L R and the measurement light L M from the light source unit 110 is divided by the beam splitter 141 in the interference optical system 140 the reference surface 122 which light L R is incident through the 1/8 wavelength (lambda / 8) plate 121, the 1/8 wavelength (lambda / 8) plate 121 reflects the reference light L R incident Through the interference optical system 140.

また、この振動計測装置100において、測定光学系130は、上記干渉光学系140において上記ビームスプリッタ141により分割された測定光Lが入射され、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分離して、複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを測定面10上の対応する複数の測定点に照射し、上記測定面10で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を1つに合わせる光分合波器131を備え、上記測定面10において複数の測定点で反射された測定光LCH1’〜LCHn’を上記光分合波器131を介して上記干渉光学系140に戻すようになっている。 Further, in the vibration measurement device 100, the measurement optical system 130, in the interference optical system 140 the measurement light L M divided by the beam splitter 141 is incident, two for each channel the measurement light L M incident A plurality of measurement light beams L CH1 to L CHn including the frequency components described above are separated into a plurality of measurement light beams L CH1 to L CHn and irradiated to a plurality of corresponding measurement points on the measurement surface 10, 10 includes an optical multiplexer / demultiplexer 131 that combines the measurement light beams L CH1 ′ to L CHn ′ reflected from the plurality of channels that have been reflected by the light source 10 and reflected at a plurality of measurement points on the measurement surface 10. the CH1 '~L CHn' through the optical demultiplexer 131 is adapted to return to the interference optical system 140.

上記光分合波器131は、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分離して、上記複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを測定面10上の複数の測定点に照射する分波機能と、上記測定面10で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を1つに束ねて上記測定面10で反射されて戻ってきた測定光L’として上記干渉光学系140に入射する合波機能を有するもので、光を合波・分波するための部品としては、プリズム、干渉膜フィルタ、あるいは回折格子等の分光素子が用いられる。 The optical demultiplexer 131 separates the measurement light L M incident on each channel to a plurality of channels of the measurement light L CH1 ~L CHn comprising two or more frequency components, the measuring light L of the plurality of channels bundling a demultiplexing function for irradiating the CH1 ~L CHn the plurality of measurement points on the measurement surface 10, a plurality of channels that have reflected back by the measuring surface 10 of the measuring light L CH1 '~L CHn' one In this case, the measurement light L M ′ reflected and returned from the measurement surface 10 has a multiplexing function to be incident on the interference optical system 140. As components for multiplexing and demultiplexing light, prisms, A spectral element such as an interference film filter or a diffraction grating is used.

上記光分合波器131は、図3に示すように、光周波数コムの周波数成分がチャンネル毎に2つ以上入るように、各チャンネルの出力バンド幅と中心周波数が設定される。   In the optical multiplexer / demultiplexer 131, as shown in FIG. 3, the output bandwidth and center frequency of each channel are set so that two or more frequency components of the optical frequency comb are included for each channel.

上記光分合波器131は、例えば図4に示すように、集光レンズ131A,131Cを介して測定光Lが入出射される三角プリズム131Bからなり、上記三角プリズム131Bにより、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分波し、また、上記測定面10で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を合波して1つに束ねることができる。 The optical demultiplexer 131, for example, as shown in FIG. 4, a condenser lens 131A, the measurement light L M consists triangular prism 131B which is input and output via 131C, by the triangular prism 131B, incident The measurement light L M is demultiplexed into a plurality of channels of measurement light L CH1 to L CHn including two or more frequency components for each channel, and the plurality of channels of the measurement light L reflected by the measurement surface 10 and returned. it can be bundled into one by multiplexing CH1 '~L CHn'.

また、上記光分合波器131には、例えば、図5に示すように、光導波路により上記三角プリズムの機能を果たすようにしたアレイ導波路格子131D(AWG:Arrayed Waveguide Grating)を用いることができる。   Further, as the optical multiplexer / demultiplexer 131, for example, as shown in FIG. 5, an arrayed waveguide grating 131D (AWG: Arrayed Waveguide Grating) having an optical waveguide functioning as the triangular prism is used. it can.

さらに、上記光分合波器131は、例えば、図6に示すように、分割波長が少しずつ異なる複数の波長分割多重フィルタを縦接続して構成することもできる。   Further, for example, as shown in FIG. 6, the optical multiplexer / demultiplexer 131 can be configured by vertically connecting a plurality of wavelength division multiplex filters having slightly different division wavelengths.

この図6に示す光分合波器131は、9個の波長分割多重フィルタ131a〜131iを縦接続してなる。9個の波長分割多重フィルタ131a〜131iは、入射される測定光L、すなわち、上記光源110から出射される所定の周波数間隔の光周波数コムの各スペクトラムの波長λ−n、λ−n+1、・・・λ−5、λ−4、λ−3、λ−2、λ−1、λ、λ、λ、λ、λ、λ・・・λn−1、λに対し、m=−4、−3、−2、−1、0、1、2、3、4の整数として、λ3m+1以下の波長の光は透過し、λ3m+2以上の波長の光は透過する光学特性を有する。 The optical multiplexer / demultiplexer 131 shown in FIG. 6 is formed by vertically connecting nine wavelength division multiplexing filters 131a to 131i. The nine wavelength division multiplexing filters 131a to 131i have wavelengths λ −n , λ −n + 1 , each spectrum of the incident measurement light L M , that is, the optical frequency comb of a predetermined frequency interval emitted from the light source 110, ··· λ -5, λ -4, λ -3, λ -2, λ -1, λ 0, λ 1, λ 2, λ 3, λ 4, λ 5 ··· λ n-1, λ n On the other hand, as an integer of m = −4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4, light having a wavelength of λ 3m + 1 or less is transmitted and light having a wavelength of λ 3m + 2 or more is transmitted. It has the optical property to do.

この光分合波器131は、9個の波長分割多重フィルタ131a〜131iにより、次のように波長分割を行う。   The optical multiplexer / demultiplexer 131 performs wavelength division as follows using nine wavelength division multiplexing filters 131a to 131i.

第1の波長分割多重フィルタ131aは、入射される測定光Lに含まれる波長λ−13、λ−12、λ−11の光は透過して第1チャンネルの測定光LCH1として出射し、λ−10以下の波長の光は反射して第2の波長分割多重フィルタ131bに入射する。 The first wavelength division multiplexing filter 131a is a wavelength lambda -13 included in the measurement light L M incident, lambda -12, light lambda -11 emits a measurement light L CH1 of the first channel by transmitting, Light having a wavelength of λ −10 or less is reflected and enters the second wavelength division multiplexing filter 131b.

また、第2の波長分割多重フィルタ131bは、入射される測定光Lに含まれる波長λ−10、λ−9、λ−8の光は透過して第2チャンネルの測定光LCH2として出射し、λ−7以下の波長の光は反射して第3の波長分割多重フィルタ131cに入射する。 The second wavelength division multiplexing filter 131b, the wavelength lambda -10 included in the measurement light L M incident, lambda -9, light lambda -8 is emitted as measuring light L CH2 of the second channel is transmitted through Then, light having a wavelength of λ −7 or less is reflected and enters the third wavelength division multiplexing filter 131c.

また、第3の波長分割多重フィルタ131cは、波長λ−7、λ−6、λ−5の光は透過して第3チャンネルの測定光LCH3として出射し、λ−4以下の波長の光はして第4の波長分割多重フィルタ131dに入射する。 The third wavelength division multiplex filter 131c transmits light of wavelengths λ −7 , λ −6 , and λ −5 and emits it as measurement light L CH3 of the third channel, and light having a wavelength of λ −4 or less. Then, the light enters the fourth wavelength division multiplex filter 131d.

また、第4の波長分割多重フィルタ131dは、波長λ−4、λ−3、λ−2の光は透過して第4チャンネルの測定光LCH4として出射し、λ−1以下の波長の光は反射して第5の波長分割多重フィルタ131eに入射する。 The fourth wavelength division multiplex filter 131d transmits light having wavelengths λ −4 , λ −3 , and λ −2 and emits it as measurement light L CH4 of the fourth channel, and light having a wavelength of λ −1 or less. Is reflected and enters the fifth wavelength division multiplex filter 131e.

また、第5の波長分割多重フィルタ131eは、波長λ−1、λ−0、λの光は透過して第5チャンネルの測定光LCH5として出射し、λ以下の波長の光は反射して第6の波長分割多重フィルタ131fに入射する。 The fifth wavelength division multiplex filter 131e transmits light of wavelengths λ −1 , λ −0 , λ 1 and emits it as measurement light L CH5 of the fifth channel, and reflects light having a wavelength of λ 2 or less. Then, the light enters the sixth wavelength division multiplex filter 131f.

また、第6の波長分割多重フィルタ131fは、波長λ、λ、λの光は透過して第6チャンネルの測定光LCH6として出射し、λ以下の波長の光は反射して第7の波長分割多重フィルタ131gに入射する。 The sixth wavelength division multiplex filter 131f transmits light of wavelengths λ 2 , λ 3 , and λ 4 and emits it as measurement light L CH6 of the sixth channel, and reflects light having a wavelength of λ 5 or less. The light enters the seventh wavelength division multiplexing filter 131g.

また、第7の波長分割多重フィルタ131gは、波長λ、λ、λの光は透過して第7チャンネルの測定光LCH7として出射し、λ以下の波長の光は反射して第8の波長分割多重フィルタ131hに入射する。 The seventh wavelength division multiplex filter 131g transmits light of wavelengths λ 5 , λ 6 , and λ 7 and emits it as measurement light L CH7 of the seventh channel, and reflects light having a wavelength of λ 8 or less. The light enters the eighth wavelength division multiplexing filter 131h.

また、第8の波長分割多重フィルタ131hは、波長λ、λ、λ10の光は透過して第8チャンネルの測定光LCH8として出射し、λ11以下の波長の光は反射して第9の波長分割多重フィルタ131iに入射する。 The eighth wavelength division multiplex filter 131h transmits light having wavelengths λ 8 , λ 9 , and λ 10 and emits it as measurement light L CH8 of the eighth channel, and reflects light having a wavelength of λ 11 or less. The light enters the ninth wavelength division multiplexing filter 131i.

さらに、第9の波長分割多重フィルタ131iは、波長λ11、λ12、λ13の光は透過して第9チャンネルの測定光LCH9として出射する。 Further, the ninth wavelength division multiplexing filter 131i transmits the light of the wavelengths λ 11 , λ 12 , and λ 13 and emits it as the measurement light L CH9 of the ninth channel.

すなわち、この光分合波器131は、入射された測定光Lを上記9個の波長分割多重フィルタ131a〜131iによりチャンネル毎に3つの周波数成分を含む9チャンネルの測定光LCH1〜LCH9に分波して、上記9チャンネルの測定光LCH1〜LCH19を測定面10上の複数の測定点に照射する。 That is, the optical demultiplexer 131 may measure the measurement light L M that enters the 9 channels including three frequency components for each channel by the nine WDM filter 131a~131i light L CH1 ~L CH9 The 9-channel measurement lights L CH1 to L CH19 are irradiated to a plurality of measurement points on the measurement surface 10.

また、この光分合波器131は、上記測定面10で反射されて戻ってきた9チャンネルの測定光LCH1’〜LCH9’を上記9個の波長分割多重フィルタ131a〜131iにより合波する。 The optical multiplexer / demultiplexer 131 multiplexes the nine channels of measurement light L CH1 ′ to L CH9 ′ reflected and returned from the measurement surface 10 by the nine wavelength division multiplexing filters 131a to 131i. .

すなわち、上記測定面10で反射されて戻ってきた9チャンネルの測定光LCH1’〜LCH9’は、第1チャンネルの測定光LCH1’に含まれる波長λ−13、λ−12、λ−11の光は第1の波長分割多重フィルタ131aを透過し、第2チャンネルの測定光LCH2’に含まれる波長λ−10、λ−9、λ−8の光は第2の波長分割多重フィルタ131bを透過し、第3チャンネルの測定光LCH3’に含まれる波長λ−7、λ−6、λ−5の光は第3の波長分割多重フィルタ131cを透過し、以下同様に、各チャンネルの測定光LCH4’〜LCH9’に含まれる波長λ−4〜λ13の光は各波長分割多重フィルタ131d〜131iを透過することにより合波され1つに束ねられる。 That is, the nine channels of measurement light L CH1 ′ to L CH9 ′ reflected and returned from the measurement surface 10 have wavelengths λ −13 , λ −12 , and λ included in the first channel measurement light L CH1 ′. 11 light passes through the first wavelength division multiplexing filter 131a, and the light of wavelengths λ −10 , λ −9 , and λ −8 included in the measurement light L CH2 ′ of the second channel is the second wavelength division multiplexing filter. The light of wavelengths λ −7 , λ −6 , and λ −5 that passes through 131 b and is included in the measurement light L CH3 ′ of the third channel passes through the third wavelength division multiplexing filter 131 c, and so on. The light beams of wavelengths λ −4 to λ 13 included in the measurement light beams L CH4 ′ to L CH9 ′ are combined by passing through the wavelength division multiplexing filters 131 d to 131 i and bundled together.

すなわち、上記9個の波長分割多重フィルタ131a〜131iは、上記測定面10で反射されて戻ってきた9チャンネルの測定光に含まれるλ−13〜λ13の波長の光を合波して1つに束ねて、上記測定面10で反射されて戻ってきた測定光L’として上記干渉光学系140に戻す。 That is, the nine wavelength division multiplexing filter 131a~131i is multiplexes the light having a wavelength of lambda -13 to [lambda] 13 contained in the nine channels of the measuring light that has reflected back by the measuring surface 10 1 Bundled together, the measurement light L M ′ reflected and returned from the measurement surface 10 is returned to the interference optical system 140.

ここで、1チャンネルに含まれる光の波長の数及びチャンネル数は、測定対象に応じて任意の数とすることができる。   Here, the number of wavelengths of light and the number of channels included in one channel can be set arbitrarily according to the measurement target.

上記光分合波器131により空間的に分離された各チャンネルの測定光は、光周波数コムが周波数スペクトルの広がりに応じた形状、例えばシート状とされて測定対象の測定面10における各測定点に照射され、上記測定面10の各測定点において反射されて上記光分合波器131に戻り再び1本のビームに束ねられる。上記測定面10の測定点から上記光分合波器131に戻る戻り光の位相は、測定面10の位置に応じた位相のシフトを受ける。例えば、測定面10が動いている場合には、戻り光の周波数が測定面10の速度に比例したドップラシフトを受ける。ドップラシフトとは、ある一定の周波数成分を持つ音波、電波又は光波をある速度で移動している物体に当てると、移動物体の持つ速度成分に比例して周波数が変化する現象をいう。なお、測定対象は、滑らかに繋がった表面に限定されず、例えば、光周波数コムの各モードをそれぞれ独立に振動する物体に照射することも可能である。   The measurement light of each channel spatially separated by the optical multiplexer / demultiplexer 131 has an optical frequency comb in a shape corresponding to the spread of the frequency spectrum, for example, a sheet shape, and each measurement point on the measurement surface 10 to be measured. , Reflected at each measurement point on the measurement surface 10, returned to the optical multiplexer / demultiplexer 131, and bundled again into one beam. The phase of the return light that returns from the measurement point on the measurement surface 10 to the optical multiplexer / demultiplexer 131 undergoes a phase shift according to the position of the measurement surface 10. For example, when the measurement surface 10 is moving, the frequency of the return light undergoes a Doppler shift that is proportional to the speed of the measurement surface 10. Doppler shift is a phenomenon in which when a sound wave, radio wave, or light wave having a certain frequency component is applied to an object moving at a certain speed, the frequency changes in proportion to the velocity component of the moving object. Note that the measurement target is not limited to a smoothly connected surface, and for example, it is possible to irradiate an object that vibrates independently in each mode of the optical frequency comb.

上記干渉光学系140には、上記測定光学系130において、上記測定面10に照射された各チャンネルの測定光が各測定点において反射されて上記光分合波器131に戻り再び1本のビームに束ねられて入射される。   In the interference optical system 140, in the measurement optical system 130, the measurement light of each channel irradiated on the measurement surface 10 is reflected at each measurement point, and returns to the optical multiplexer / demultiplexer 131. It is bundled and incident.

上記干渉光学系140は、上記測定面10に照射された各チャンネルの測定光測定光LCH1〜LCHnが各測定点において反射されて上記光分合波器131に戻り再び1本のビームに束ねられた測定光L’が上記測定光学系130から入射され、上記参照光学系120に入射される参照光LR’と上記測定光学系130から入射される測定光L’とを上記ビームスプリッタ141において重ね合わせることにより、上記参照光LR’と測定光L’とを干渉させ、その干渉光Lを検出部150に入射する。 The interference optical system 140 reflects the measurement light measurement lights L CH1 to L CHn of each channel irradiated on the measurement surface 10 at each measurement point, and returns to the optical multiplexer / demultiplexer 131 to form one beam again. The bundled measurement light L M ′ is incident from the measurement optical system 130, and the reference light L R ′ incident on the reference optical system 120 and the measurement light L M ′ incident from the measurement optical system 130 are changed to the above. By superimposing the beams on the beam splitter 141, the reference light L R ′ and the measurement light L M ′ are caused to interfere with each other, and the interference light L X is incident on the detection unit 150.

この振動計測装置100において、検出部150は、上記干渉光学系140から入射される干渉光Lを直交する2つの偏光成分の光LX1、LX2に分離する偏光ビームスプリッタ151と、上記偏光ビームスプリッタ151された直交する2つの偏光成分の光LX1、LX2が入射される2つの光検出部152A、152Bからなる。2つの光検出部152A、52Bは、それぞれ回折格子などの分光素子152A1,152B1と、光検出器アレイ52A2,52B2を備える。 In the vibration measuring apparatus 100, the detection unit 150 includes the polarization beam splitter 151 that separates the interference light L X incident from the interference optical system 140 into light L X1 and L X2 having two orthogonal polarization components, and the polarization The beam splitter 151 includes two light detection units 152A and 152B on which light L X1 and L X2 having two orthogonal polarization components are incident. The two light detection units 152A and 52B include spectroscopic elements 152A1 and 152B1 such as diffraction gratings, and light detector arrays 52A2 and 52B2, respectively.

この検出部150では、上記干渉光学系140から入射される干渉光Lを偏光ビームスプリッタ151により直交する2つの偏光成分の光LX1、LX2に分離し、光検出部152Aにおいて、一方の偏光成分の光LX1に含まれる各光スペクトル成分を分光素子152A1により分離して光検出器アレイ152A2で検出し、また、光検出部152Bにおいて、他方の偏光成分の光LX2に含まれる各光スペクトル成分を分光素子52B1により分離して光検出器アレイ152B2で検出する。 In the detection unit 150, the interference light L X incident from the interference optical system 140 is separated into two polarized light components L X1 and L X2 by the polarization beam splitter 151. In the light detection unit 152A, Each light spectrum component included in the light L X1 of the polarization component is separated by the spectroscopic element 152A1 and detected by the photodetector array 152A2, and each light component LX2 included in the light L X2 of the other polarization component is detected by the light detection unit 152B. The optical spectral components are separated by the spectroscopic element 52B1 and detected by the photodetector array 152B2.

上記分光素子152A1,152B1により分解された各光スペクトル成分は、光検出器アレイ152A2,152B2の1素子毎に、1本のサイドバンドが入射されるようになっている。光検出器アレイ152A2,152B2は、多数の検出器が並んだものであり、1つの検出器に干渉光の複数の周波数成分が入らないように、分光素子152A1,152B1として用いる回折格子の回折角や光学系の配置を調整する。   Each light spectrum component decomposed by the spectroscopic elements 152A1 and 152B1 is incident on one sideband for each element of the photodetector arrays 152A2 and 152B2. The photodetector arrays 152A2 and 152B2 are a series of many detectors, and the diffraction angles of the diffraction gratings used as the spectroscopic elements 152A1 and 152B1 so that a plurality of frequency components of interference light do not enter one detector. Adjust the arrangement of the optical system.

ここで、この振動計測装置100では、直角位相ホモダイン干渉計を用いるので、上記光源部110から出射される光の偏光を上記検出部150に備えられた偏光ビームスプリッタ(PBS)151の出力偏光に対して45度になるように設定しておき、参照光学系120においては、参照面122により参照光Lを反射して上記干渉光学系140に戻す経路に1/8波長(λ/8)板121を挿入し、往復で2回1/8波長(λ/8)板121を通過させることにより、入射した直線偏光の参照光Lを円偏光の参照光L’として上記干渉光学系140に戻すようにしている。 Here, since the vibration measuring apparatus 100 uses a quadrature homodyne interferometer, the polarization of the light emitted from the light source unit 110 is changed to the output polarization of the polarization beam splitter (PBS) 151 provided in the detection unit 150. With respect to the reference optical system 120, the reference light LR is reflected by the reference surface 122 and returned to the interference optical system 140 in the reference optical system 120. The wavelength is 1/8 wavelength (λ / 8). By inserting the plate 121 and passing it through the 1/8 wavelength (λ / 8) plate 121 twice in a reciprocating manner, the incident linearly polarized reference light LR is used as the circularly polarized reference light LR ′. Return to 140.

上記干渉光学系140により発生した干渉光Lの周波数は、参照光L’と測定光L’との間の差の周波数に等しく、上記検出部150では、この干渉光Lの強度を検出する。このように、上記検出部150において、干渉光学系140により発生した干渉光Lに含まれる光スペクトル成分を分離して、分離した各スペクトル成分をそれぞれ検出することにより、測定面10上の複数の測定点における振動を分離して計測することができる。 The frequency of the interference light L X generated by the interference optical system 140 is equal to the frequency of the difference between the reference light L R ′ and the measurement light L M ′. In the detection unit 150, the intensity of the interference light L X is obtained. Is detected. As described above, the detection unit 150 separates the optical spectral components included in the interference light L X generated by the interference optical system 140 and detects the separated spectral components, thereby detecting a plurality of spectral components on the measurement surface 10. The vibrations at the measurement points can be separated and measured.

この振動計測装置100において、信号処理部150では、検出部150で検出した干渉光Lの各スペクトル成分に基づいて測定面10上の複数の測定点における振動情報を解析する。測定面10における1点毎の振動測定の原理については、従来のレーザドップラ振動計と同様である。具体的には、上述した測定面10で反射された測定光における周波数シフト、すなわち、ドップラシフトを利用して測定面10の速度成分を測定する。例えば、光の波長をλとしたとき、ドップラシフト分の周波数変化fと測定面10の振動速度Vとの間には、下記(1)式の関係が成立する。 In the vibration measuring apparatus 100, the signal processing unit 150 analyzes vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface 10 based on each spectral component of the interference light L X detected by the detection unit 150. The principle of vibration measurement for each point on the measurement surface 10 is the same as that of a conventional laser Doppler vibrometer. Specifically, the velocity component of the measurement surface 10 is measured using the frequency shift in the measurement light reflected by the measurement surface 10 described above, that is, the Doppler shift. For example, when the wavelength of light is λ, the relationship of the following equation (1) is established between the frequency change f d corresponding to the Doppler shift and the vibration velocity V of the measurement surface 10.

=2V/λ (1)
したがって、振動計測装置100においては、ドップラシフト分の周波数変化fから、測定面10の振動情報、例えば、振動速度、移動距離、加速度等を解析することができる。
f d = 2V / λ (1)
Accordingly, in the vibration measurement device 100, a frequency change f d of the Doppler shift component, the vibration information of the measurement surface 10, for example, can be analyzed vibration speed, travel distance, acceleration, and the like.

そして、この振動計測装置100において、信号処理部160では、光源部110から出射される光周波数コムのコムモード次数をnとし、干渉信号の振幅をa、干渉信号の位相をθとして、例えば、上記干渉光Lの一方の偏光成分の光LX1に含まれる光スペクトル成分の強度を検出する上記第1の光検出部152Aにより光検出器アレイ152A2による検出出力に基づいて、干渉信号のacosθ成分の電圧値を算出するとともに、上記干渉光Lの他方の偏光成分の光LX2に含まれる光スペクトル成分の強度を検出する上記第2の光検出部152Bにより光検出器アレイ152B2による検出出力に基づいて、上記干渉信号のasinθ成分の電圧値を算出し、算出した干渉信号のsin成分とcos成分の電圧値から、上記干渉光学系140を構成している上記ビームスプリッタ41から測定面10までの距離Dを求める。 Then, in the vibration measurement device 100, the signal processing unit 160, the comb mode order of the optical frequency comb emitted from the light source unit 110 is n, the amplitude of a n of the interference signal, the phase of the interference signal as theta n, for example, on the basis of the detection output of the photodetector array 152A2 by the first light detector 152A which detects the intensity of the light spectrum components contained in the light L X1 of one polarization component of the interference light L X, the interference signals It calculates a voltage value of a n cos [theta] n component of the light detected by the second light detector 152B for detecting the intensity of the light spectrum components contained in the light L X2 of the other polarized light component of the interference light L X The voltage value of the an n sin θ n component of the interference signal is calculated based on the detection output of the detector array 152B2, and the sin component and the cos component of the calculated interference signal are calculated. From the voltage value, it obtains a distance D R of the measuring surface 10 from the beam splitter 41 constituting the interferometer optics 140.

ここで、この振動計測装置100では、光分合波器131を介して、チャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光を測定面10の複数の測定点に照射し、上記測定面10で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光を1つに束ねて干渉光学系140に入射するので、図7(A),(B)に示すように、干渉信号の周波数成分の相対位相は距離λ=c/Δν当たり2πの割合で変化する。Δνは光周波数コムの周波数間隔であるから数10GHz程度で、光の周波数よりもはるかに低い。Δν=1GHz〜30GHzとすると、距離λは光の波長に比べればはるかに長い300mm〜10mmである。したがって、相対位相を計測することにより静止状態の高さ情報を得ることができる。また、振動測定においても、1つの周波数の干渉信号は光波長の半分(数百nm)の周期性を持つため、感度が高く、サンプリング周期内に半波長以上変位する場合は正しく測定できないが、相対位相は、変位に対する感度が低いので、1測定時間内にλ/2以内での変位であれば正しく測定することができる。 Here, in the vibration measuring apparatus 100, a plurality of channels of measurement light including two or more frequency components for each channel are irradiated to a plurality of measurement points on the measurement surface 10 via the optical multiplexer / demultiplexer 131, Since the measurement light beams of a plurality of channels reflected and returned from the measurement surface 10 are bundled and incident on the interference optical system 140, as shown in FIGS. 7A and 7B, the frequency component of the interference signal is obtained. The relative phase changes at a rate of 2π per distance λ m = c / Δν. Since Δν is the frequency interval of the optical frequency comb, it is about several tens of GHz and is much lower than the frequency of light. When Δν = 1GHz~30GHz, distance lambda m is much longer 300mm~10mm compared to the wavelength of light. Therefore, it is possible to obtain stationary height information by measuring the relative phase. Also in vibration measurement, an interference signal of one frequency has a periodicity that is half the optical wavelength (several hundreds of nanometers), so the sensitivity is high, and if it is displaced more than half a wavelength within the sampling period, it cannot be measured correctly. Since the relative phase is low in sensitivity to displacement, it can be measured correctly if the displacement is within λ m / 2 within one measurement time.

すなわち、この振動計測装置100では、光源部110から出射される所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを干渉光学系140により分割し、分割した参照光を参照光学系120に入射するとともに分割した測定光を測定光学系130に入射し、入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定面10の複数の測定点に照射し、上記測定面10で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光を1つに合わせる光分合波器131を備える測定光学系130により、上記測定面10の複数の測定点で反射された測定光を上記光分合波器131を介して上記干渉光学系140に戻し、上記干渉光学系140において、測定面10で反射され光分合波器131を介して入射された測定光と、参照光学系1から入射された参照光とを干渉させ、上記干渉光学系140により発生された干渉光Lに含まれる光スペクトルを光スペクトル分離部により分離して複数の光検出器からなる光検出部150で検出することにより、信号処理部160において、上記検出部150により検出した各スペクトル成分を解析し、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面10の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面10の複数の測定点における高さ情報を得る。 That is, in the vibration measuring device 100, the spectrum is a predetermined frequency interval emitted from the light source unit 110, and the reference light and the measuring light that are phase-synchronized with each other and are coherent are divided by the interference optical system 140 and divided. The reference light is incident on the reference optical system 120 and the divided measurement light is incident on the measurement optical system 130, and the incident measurement light is separated into multiple channels of measurement light including two or more frequency components for each channel. Measurement optics including an optical multiplexer / demultiplexer 131 for irradiating a plurality of measurement points of the measurement surface 10 with a plurality of channels and measuring the plurality of channels of measurement light reflected and returned from the measurement surface 10 into one. The measurement light reflected at the plurality of measurement points on the measurement surface 10 is returned to the interference optical system 140 via the optical multiplexer / demultiplexer 131 by the system 130, and the interference optical system 140. In this case, the measurement light reflected by the measurement surface 10 and incident via the optical multiplexer / demultiplexer 131 interferes with the reference light incident from the reference optical system 1, and interference generated by the interference optical system 140. by detecting the light detecting unit 150 comprising a plurality of photodetector light spectrum contained in the light L X separated by the light spectral separation unit, the signal processing unit 160, the spectral component detected by the detection unit 150 And obtaining vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface 10 from the phase information of the frequency component of each channel, and a plurality of measurement points on the measurement surface 10 from the relative phase information of each frequency component in each channel. Get height information at.

これにより、複雑な光軸調整を個別の振動計測装置においてする必要がなく、測定点間の時刻の同期に配慮しなくても多点の同期を必要とする測定対象の測定面10の振動情報を計測することができ、また、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面10の複数の測定点における高さ情報を得ることができる。   Accordingly, it is not necessary to perform complicated optical axis adjustment in individual vibration measurement devices, and vibration information of the measurement surface 10 to be measured that requires multipoint synchronization without considering time synchronization between measurement points. And height information at a plurality of measurement points on the measurement surface 10 can be obtained from the relative phase information of each frequency component in each channel.

ここで、この振動計測装置100では、上記光分合波器131により分波された複数のチャンネルの測定光を測定面10に照射するに当たり、図8に示すように、測定面10の長手方向(x方向)に沿った直線上に配置した各チャンネルのヘッド部H〜Hを介して各チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを照射することにより、測定面10の直線上に位置する複数の測定点における振動情報と高さ情報を複数点同時に計測することができる。また、上記測定面10の長手方向(x方向)に沿った直線上に配置した各チャンネルのヘッド部H〜Hをx方向に直交するy方向に移動させる走査手段を設けることにより、測定面10について振動情報と高さ情報を2次元で計測することもできる。 Here, in the vibration measuring apparatus 100, when the measurement surface 10 is irradiated with the measurement light of a plurality of channels demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 131, as shown in FIG. by irradiating the measurement light L CH1 ~L CHn of the channel through the head portion H 1 to H n of each channel arranged on a straight line along the direction (x direction), is positioned on a straight line of the measurement surface 10 Vibration information and height information at a plurality of measurement points can be measured simultaneously. Further, measurement is performed by providing scanning means for moving the head portions H 1 to H n of the respective channels arranged on a straight line along the longitudinal direction (x direction) of the measurement surface 10 in the y direction orthogonal to the x direction. Vibration information and height information can also be measured in two dimensions for the surface 10.

なお、高さ情報は失われてしまうが、例えば、図9(A)に示すように、各チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに含まれる複数の周波数の光を1周波数が1測定点に対応するように分離する光分散素子135を各ヘッド部HCH1〜HCHnに設け、図9(B)に示すように、各チャンネルのヘッド部HCH1〜HCHnでそれぞれy方向の3点の測定点に測定光を照射することにより、測定面10について振動情報を2次元で計測することもできる。 Incidentally, resulting in the height information is lost. For example, as shown in FIG. 9 (A), the first measurement point 1 frequency light of a plurality of frequencies included in the measurement light L CH1 ~L CHn in each channel The light dispersion elements 135 that are separated so as to correspond to each other are provided in each of the head portions H CH1 to H CHn . As shown in FIG. 9B, the three head portions H CH1 to H CHn of each channel have three points in the y direction. By irradiating the measurement point with measurement light, the vibration information can be measured two-dimensionally on the measurement surface 10.

さらに、この振動計測装置100では、例えば、図10に示すように、2列に配置した各チャンネルのヘッド部HCH1〜HCHnを介して各チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを照射することにより、測定面10の捻れも計測することができる。 Further, in the vibration measurement device 100, for example, as shown in FIG. 10, by irradiating the measurement light L CH1 ~L CHn of the channel through the head portion H CH1 to H CHn of each channel arranged in two rows Thus, the twist of the measurement surface 10 can also be measured.

以上説明した実施の形態では、検出部150において、上記干渉光学系140から入射される干渉光Lを偏光ビームスプリッタ151により直交する2つの偏光成分の光LX1、LX2に分離して2つの光検出部152A、152Bで検出する波長分割直交移相ホモダイン検波を行うようにした振動計測装置100に本発明を適用したが、本発明は、例えば図11に示すように、検出部250において、波長分割ヘテロダイン検波を行う振動計測装置200に適用することもできる。 In the embodiment described above, the detection unit 150 separates the interference light L X incident from the interference optical system 140 into two light components L X1 and L X2 having two polarization components orthogonal to each other by the polarization beam splitter 151. Although the present invention is applied to the vibration measuring apparatus 100 configured to perform wavelength division quadrature phase shift homodyne detection detected by the two light detection units 152A and 152B, the present invention is applied to the detection unit 250 as shown in FIG. The present invention can also be applied to the vibration measuring apparatus 200 that performs wavelength division heterodyne detection.

この振動計測装置200において、上記振動計測装置100と共通する構成要素については、その詳細な説明を省略する。   In the vibration measuring apparatus 200, the detailed description of components common to the vibration measuring apparatus 100 is omitted.

この振動計測装置200は、参照光Lと測定光Lとを出射する光源部210、上記参照光Lが入射される参照光学系220、上記測定光Lが入射される測定光学系測定光学系230、上記参照光学系220を介して上記参照光Lが入射されるとともに上記測定光学系230を介して上記測定光Lが入射される干渉光学系240、上記干渉光学系240で発生した干渉光Lを検出する検出部250、上記検出部250により検出された干渉光Lの検出出力を解析する信号処理部260などからなる。 The vibration measurement device 200 includes a light source unit 210 that emits the reference light L R and the measurement light L M, the reference optical system 220 to the reference light L R is incident, the measurement optical system in which the measurement light L M enters measurement optical system 230, the supra measured through the optical system 230 the measurement light L M interference optical system 240 is incident with through the optical system 220 is the reference light L R is incident, the interference optical system 240 in detector 250 for detecting the generated interference light L X, and the like signal processing unit 260 for analyzing the detection output of the interference light L X detected by the detection unit 250.

この振動計測装置200において、参照光学系220は、干渉光学系240を構成しているビームスプリッタ241により分離された参照光Lが周波数シフタ121を介して参照面222に入射され、上記参照面222で反射した参照光L’が上記周波数シフタ222を介して上記干渉光学系240に戻るようになっている。 In the vibration measurement device 200, the reference optical system 220, the reference light L R separated by the beam splitter 241 constituting the interference optical system 240 is incident on the reference surface 222 through a frequency shifter 121, the reference surface The reference light L R ′ reflected by 222 is returned to the interference optical system 240 via the frequency shifter 222.

上記周波数シフタ222は、発振器223の出力により動作し、上記干渉光学系240から入射された参照光Lの周波数をfだけシフトさせ、この周波数をシフトさせた基準光を出射する。上記周波数シフタ222は、例えば内部に発生した超音波により音響光学相互作用で参照光の位相を変化させる音響光学変調器(AOM:acoustooptic modulator)からなる。 The frequency shifter 222 operates by the output of the oscillator 223, the frequency of the reference light L R incident from the interference optical system 240 is shifted by f a, emits reference light is shifted to the frequency. The frequency shifter 222 includes, for example, an acoustooptic modulator (AOM) that changes the phase of the reference light by acoustooptic interaction using ultrasonic waves generated inside.

また、検出部250は、上記干渉光学系240において、上記参照光学系220と測定光学系230から戻される参照光L’と測定光L’を上記ビームスプリッタ241で重ね合わせ、干渉させることにより発生される干渉光Lを分光素子251により各光スペクトル成分に分解して光検出器アレイ252により検出するようになっている。 Further, in the interference optical system 240, the detection unit 250 causes the reference light L R ′ and the measurement light L M ′ returned from the reference optical system 220 and the measurement optical system 230 to overlap and interfere with each other with the beam splitter 241. and it detects the light detector array 252 is decomposed into each light spectral component by the interference light L X a spectral element 251 that is generated by the.

この振動計測装置200において、光源部210のレーザ光源211から出射されるレーザ光の周波数をν、光周波数コム発生器212に発振器213から与えられる変調信号の周波数をfとすると、図12の(A)に示すように、中心(0次)周波数がνで、n次コムモード周波数がν+nfの測定光L’が上記測定光学系230を介して上記干渉光学系240に戻され、図12の(B)に示すように、中心(0次)周波数がν+fで、n次コムモード周波数がν+f+nfの参照光L’が上記参照系230を介して上記干渉光学系240に戻される。 In the vibration measurement device 200, the frequency of the laser beam emitted from the laser light source 211 of the light source unit 210 [nu, and the frequency of a given modulated signal from the optical frequency comb generator 212 to the oscillator 213 and f m, in FIG. 12 as (a), in the center (0-order) frequency [nu, the measurement light L M of n-th order comb mode frequency ν + nf m 'is returned to the interference optical system 240 through the measurement optical system 230, as shown in FIG. 12 (B), the center (0-order) at frequency [nu + f a, the reference beam n-th order comb mode frequency ν + f a + nf m L R ' is through the reference system 230 the interference optical system Returned to 240.

したがって、上記干渉光学系240において発生される干渉光Lのビート周波数は、0次の周波数が(ν+f)−ν=fで、n次周波数が{ν+f+nf}−(ν+nf)=f(ここで、n=0,±1,±2,…..)、すなわち、すべてfになる。 Accordingly, the beat frequency of the interference light L X generated in the interference optical system 240 is a 0-order frequency (ν + f a) -ν = f a, n order frequency is {ν + f a + nf m } - (ν + nf m ) = f a (here, n = 0, ± 1, ± 2, ... ..), that is, to become an all-f a.

すなわち、上記検出部250の光検出器アレイ252の各素子では、すべてビート周波数がfの各光スペクトル成分が検出される。 In other words, each element of the photodetector array 252 of the detection unit 250 detects each optical spectrum component having a beat frequency fa.

ここで、n次モードの干渉波の電界en(t)は、次の(2)式にて示される。   Here, the electric field en (t) of the interference wave in the nth order mode is expressed by the following equation (2).

Figure 0005363231
Figure 0005363231

この(2)式において、νはレーザ周波数、fはシフト周波数、nはコムモード次数、fは変調周波数、ETは測定光の電界、ERは参照光の電界である。さらに、θは、参照光パルスのn次モードの位相に対する測定光パルスの相対位相である。 In this equation (2), ν is a laser frequency, f a is a shift frequency, n is a comb mode order, f m is a modulation frequency, ET n is an electric field of measurement light, and ER n is an electric field of reference light. Furthermore, θ n is the relative phase of the measurement light pulse with respect to the phase of the n-th mode of the reference light pulse.

そして、上記光検出器アレイ252による検出出力電流in(t)は、次の(3)式にて示される。   The detection output current in (t) by the photodetector array 252 is expressed by the following equation (3).

Figure 0005363231
Figure 0005363231

この(3)式において、aは比例定数である。   In the formula (3), a is a proportionality constant.

したがって、信号処理部260では、光検出器アレイ252で同時に検出された交流信号in(t)の位相と振幅を比較することによりサイドバンド間の相対位相・振幅をリアルタイムに知ることができる。   Therefore, the signal processing unit 260 can know the relative phase / amplitude between the sidebands in real time by comparing the phase and amplitude of the AC signals in (t) simultaneously detected by the photodetector array 252.

干渉信号Lの直流成分を測る場合、測定された電圧値から測定光の振幅と隣接サイドバンド間の位相差を求めることは容易でないが、この振動計測装置200のように参照光Lの経路に周波数シフタ222を挿入することにより、光検出器アレイ252で観測される信号がシフト周波数fになるため、信号処理部260における信号処理による位相比較が行いやすくなり、また、交流成分を観測しているので1モードあたり1個の検出器で干渉信号の位相と振幅を知ることができる。 When measuring the DC component of the interference signal L X, but it is not easy to determine the phase difference between the measured voltage and the amplitude of the measurement light from the values adjacent sidebands, the reference light L R as the vibration measurement device 200 by inserting the frequency shifter 222 to a path, the signal observed at the photodetector array 252 is shifted frequency f a, easily performed the phase comparison by signal processing in the signal processing unit 260, also the AC component Since it is observing, the phase and amplitude of the interference signal can be known with one detector per mode.

この振動計測装置200では、光源部210から出射される所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに位相同期され干渉性のある基準光Lと測定光Lとを干渉光学系240により分割し、分割した参照光Lを参照光学系220に入射するとともに分割した測定光Lを測定光学系230に入射し、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分離して、複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを測定面20の複数の測定点に照射し、上記測定面20で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を1つに合わせる光分合波器231を備える測定光学系230により、上記測定面20の複数の測定点で反射された測定光LCH1’〜LCHn’を上記光分合波器231を介して上記干渉光学系240に戻し、上記干渉光学系240において、測定面20で反射され光分合波器231を介して入射された測定光L’と、参照光学系220から入射された参照光L’とを干渉させ、上記干渉光学系240により発生された干渉光Lに含まれる光スペクトルを分光素子251により分離して光検出器アレイ252からなる光検出部250で検出することにより、信号処理部260において、上記検出部250により検出した各スペクトル成分を解析し、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面20の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面20の複数の測定点における高さ情報を得る。 In the vibration measurement device 200, a spectrum of a predetermined frequency interval that is emitted from the light source unit 210, divides the reference light L R and the measurement light L M and the interference optical system 240 is phase synchronized with interference with each other, the measurement light L M divided make incidence the divided reference light L R to a reference optical system 220 is incident on the measuring optical system 230, a plurality comprises two or more frequency components of the measurement light L M incident on each channel separating the channels of the measurement light L CH1 ~L CHn, and irradiation of the plurality of channels the measurement light L CH1 ~L CHn the plurality of measurement points of the measurement surface 20, a plurality of channels that have reflected back by the measurement surface 20 of the measurement light L CH1 by measuring optical system 230 includes an optical demultiplexer 231 to align '~L CHn' into one, the measurement light L reflected by the plurality of measurement points of the measurement surface 20 The H1 '~L CHn' back to the interference optical system 240 through the optical demultiplexer 231, in the interference optical system 240, is incident is reflected by the measurement surface 20 via the optical demultiplexer 231 The measurement light L M ′ and the reference light L R ′ incident from the reference optical system 220 are caused to interfere with each other, and the light spectrum included in the interference light L X generated by the interference optical system 240 is separated by the spectroscopic element 251. The signal processing unit 260 analyzes each spectrum component detected by the detection unit 250 and detects the measurement surface from the phase information of the frequency component of each channel. Vibration information at a plurality of measurement points of 20 is obtained, and height information at a plurality of measurement points of the measurement surface 20 is obtained from relative phase information of each frequency component in each channel. Get.

これにより、複雑な光軸調整を個別の振動計測装置においてする必要がなく、測定点間の時刻の同期に配慮しなくても多点の同期を必要とする測定対象の測定面20の振動情報を計測することができ、また、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面20の複数の測定点における高さ情報を得ることができる。   Accordingly, it is not necessary to perform complicated optical axis adjustment in individual vibration measurement devices, and vibration information of the measurement surface 20 of the measurement target that requires multipoint synchronization without considering time synchronization between measurement points. And height information at a plurality of measurement points on the measurement surface 20 can be obtained from the relative phase information of each frequency component in each channel.

また、上述の振動計測装置100、200では、光源部110、210においてそれぞれ1つの光周波数コム発生器112、212により発生される光周波数コムを参照光Lと測定光Lとして用いて振動計測を行うようにしたが、本発明は、例えば、図13に示すように、参照光Lと測定光Lを2つの光周波数コム発生器313A,313Bにより発生される光周波数コムを参照光Lと測定光Lとして用いて振動計測を行う振動計測装置300に適用することもできる。 Further, the vibration measurement device 100, 200 described above, by using the optical frequency comb generated by the respective one of the optical frequency comb generator 112, 212 in the light source units 110 and 210 and the reference light L R as the measurement light L M vibrations was to perform measurement, the present invention is, for example, as shown in FIG. 13, the reference light L R and the measurement light L M two optical frequency comb generator 313A, see optical frequency comb generated by 313B It can also be applied to the vibration measurement device 300 for vibration measurements using an optical L R as the measurement light L M.

この振動計測装置300は、参照光Lと測定光Lとを出射する光源部310、上記参照光Lが入射される参照光学系320、上記測定光Lが入射される測定光学系330、上記参照光学系320を介して上記参照光Lが入射されるとともに上記測定光学系330を介して上記測定光Lが入射される干渉光学系340、上記干渉光学系340で発生した干渉光Lを検出する検出部350、上記検出部350により検出された干渉光Lの検出出力を解析する信号処理部360などからなる。 The vibration measurement device 300 includes a light source unit 310 that emits the reference light L R and the measurement light L M, the reference optical system 320 to the reference light L R is incident, the measurement optical system in which the measurement light L M enters 330, the measurement through the optical system 330 the measurement light L M interference optical system 340 is incident with through the reference optical system 320 is the reference light L R is incident occurred in the interference optical system 340 The detection unit 350 detects the interference light L X , the signal processing unit 360 analyzes the detection output of the interference light L X detected by the detection unit 350, and the like.

この振動計測装置300において、光源部310は、2台の光周波数コム発生器313A,313Bを用いて、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある参照光と測定光と発生するものであって、周波数がνのレーザ光を出射するレーザ光源311、このレーザ光源311から出射されたレーザ光がビームスプリッタ312により分割されて入射される2台の光周波数コム発生器313A,313B、上記2台の光周波数コム発生器313A,313Bにより個別に発生された光周波数コムを参照光と測定光として重ね合わせて出射する偏光ビームスプリッタ(PBS)318等からなる。   In the vibration measuring apparatus 300, the light source unit 310 uses two optical frequency comb generators 313A and 313B, the modulation frequency and the center frequency are different from each other, and the reference light and the measurement light that are phase-synchronized and coherent with each other. A laser light source 311 that emits a laser beam having a frequency ν, and two optical frequency comb generators 313A on which the laser light emitted from the laser light source 311 is split by a beam splitter 312 and incident. , 313B, and a polarization beam splitter (PBS) 318 that emits the optical frequency combs individually generated by the two optical frequency comb generators 313A and 313B as reference light and measurement light.

この光源部310において、レーザ光源311から出射される周波数がνのレーザ光は、ビームスプリッタ312により分割され、分割された一方のレーザ光が光周波数コム発生器313Aに直接入射され、分割された他方のレーザ光が周波数シフタ(AOFS)314を介して光周波数コム発生器313Bに入射される。   In the light source unit 310, the laser light having a frequency ν emitted from the laser light source 311 is divided by the beam splitter 312, and one of the divided laser lights is directly incident on the optical frequency comb generator 313A and divided. The other laser beam is incident on an optical frequency comb generator 313B via a frequency shifter (AOFS) 314.

上記周波数シフタ314は、発振器315により与えられる発振信号により駆動され、上記光周波数コム発生器313Bに入射するレーザ光の周波数をfaomだけシフトする。上記周波数シフタ317は、例えば内部に発生した超音波により音響光学相互作用で入射光の位相を変化させる音響光学変調器(AOM:acoustooptic modulator)で構成される。 The frequency shifter 314 is driven by the oscillation signal given by the oscillator 315, and shifts the frequency of the laser light incident on the optical frequency comb generator 313B by f aom . The frequency shifter 317 is composed of, for example, an acoustooptic modulator (AOM) that changes the phase of incident light by an acoustooptic interaction by an ultrasonic wave generated inside.

上記光周波数コム発生器313Aは、上記ビームスプリッタ312により分割された一方のレーザ光を発振器316Aにより与えられる周波数がfの変調信号で変調することにより、光周波数コムを発生する。この光周波数コム発生器313Aにより発生された光周波数コムは、測定光Lとして偏光ビームスプリッタ318に入射される。 The optical frequency comb generator 313A is frequency given one of the laser beams divided by the beam splitter 312 by an oscillator 316A is by modulating a modulation signal of f m, to generate an optical frequency comb. Optical frequency comb generated by the optical frequency comb generator 313A is incident on the polarization beam splitter 318 as the measurement light L M.

また、上記光周波数コム発生器313Bは、上記ビームスプリッタ312により分割され、上記周波数シフタ314により周波数シフトされたレーザ光を発振器316Bにより与えられる周波数がf+Δfの変調信号で変調することにより、光周波数コムを発生する、この光周波数コム発生器313Bにより発生された光周波数コムは、半波長(λ/2)板317を介して参照光Lとして上記偏光ビームスプリッタ318に入射される。 The optical frequency comb generator 313B modulates the laser beam split by the beam splitter 312 and frequency-shifted by the frequency shifter 314 with a modulation signal whose frequency is provided by the oscillator 316B is f m + Δf m. to generate an optical frequency comb, an optical frequency comb generated by the optical frequency comb generator 313B is incident on the polarization beam splitter 318 as reference light L R through a half wavelength (lambda / 2) plate 317 .

ここで、上記2台の光周波数コム発生器313A,313Bに変調信号を与える発振器316A,316Bは、図示しない共通の基準発振器により位相同期されることで、f+Δfとfとの相対周波数が安定化されている。 Here, the oscillators 316A and 316B that supply the modulation signals to the two optical frequency comb generators 313A and 313B are phase-synchronized by a common reference oscillator (not shown), so that the relationship between f m + Δf m and f m The frequency is stabilized.

光周波数コム発生器313A,313Bには、例えばレーザ外部で光の強度や位相を変調する電気光学変調器(EOM)と、このEOMを挟むように対向して配設された反射鏡とからなり、電気光学変調器と反射鏡とで光発振器を構成するファブリペロー型電気光学変調方式のものや、LiNbO結晶を使用した位相変調器、強度変調器、半導体の吸収や位相の変化を利用する変調器等が用いられる。 The optical frequency comb generators 313A and 313B include, for example, an electro-optic modulator (EOM) that modulates the intensity and phase of light outside the laser, and a reflector that is disposed so as to face the EOM. , Fabry-Perot type electro-optic modulation type comprising optical oscillator with electro-optic modulator and reflector, phase modulator using LiNbO 3 crystal, intensity modulator, semiconductor absorption and phase change are utilized A modulator or the like is used.

上記光源部310として2台の光周波数コム発生器313A,313Bを用いることにより、測定光Lと参照光Lとの間で光周波数コムの周波数をモード毎にずらすことが可能となる。これにより、干渉信号の周波数をモードによって違った値にできるため、光検出の際に波長分割しなくても、干渉信号の周波数解析により各モードの位相情報を分離することが可能となる。 The light source unit 310 as two optical frequency comb generator 313A, by using the 313B, it is possible to shift the frequency of the optical frequency comb each mode between the reference light L R and the measurement light L M. Thereby, since the frequency of the interference signal can be set to a different value depending on the mode, phase information of each mode can be separated by frequency analysis of the interference signal without performing wavelength division at the time of light detection.

上記光源部310は、光周波数コム発生器313A,313Bにより、例えば図14(A)、(B)に示すような周波数の光周波数コム(OFC1、OFC2)を出射する。図14(A)は、光周波数コム発生器313Aから出射された測定光としての光周波数コム(OFC1)を表している。また、図14(B)は、周波数シフタ314で周波数がシフトされた参照光としての光周波数コム(OFC2)を表している。図14に示す光周波数コムは、光パルスの繰り返し周波数に一致したコム状のモードを持っており、図14(A)に示す測定光のモード間隔がfであり、図14(B)に示す参照光のモード間隔がf+△fである。 The light source unit 310 emits optical frequency combs (OFC1, OFC2) having frequencies as shown in FIGS. 14A and 14B, for example, by optical frequency comb generators 313A and 313B. FIG. 14A shows an optical frequency comb (OFC1) as measurement light emitted from the optical frequency comb generator 313A. FIG. 14B shows an optical frequency comb (OFC2) as reference light whose frequency is shifted by the frequency shifter 314. The optical frequency comb shown in FIG. 14 has a comb-like mode that matches the repetition frequency of the optical pulse, and the mode interval of the measurement light shown in FIG. 14A is fm , and FIG. mode spacing of the reference light indicated is f m + △ f m.

図14に示す光周波数コムの例は、スペクトル中央のモードを中心にモード番号を付け、N=0のモード間の干渉信号の周波数をfと仮定している。図14に示す光周波数コムの例において、中心周波数成分を0番目として数えてモードにつけた番号をNとすると、N番目のビート周波数=f+N△fとなり、N番目のビート周波数が光周波数コムのモードによって異なる周波数に出る。 Examples of the optical frequency comb shown in FIG. 14, with the mode number around the spectral center mode, the frequency of the interference signal between the modes of N = 0 is assumed that f a. In the example of the optical frequency comb shown in FIG. 14, when the number attached to the mode counted the center frequency components as 0-th and N, N-th beat frequency = f a + N △ f m becomes, N-th beat frequency light Depending on the mode of the frequency comb, it appears at a different frequency.

上記偏光ビームスプリッタ318は、光周波数コム発生器313Aから入射された測定光Lと半波長(λ/2)板317を介して光周波数コム発生器213Bから入射された参照光Lとを混合して、参照光Lと測定光Lを直交する偏光で重ね合わせた光を出射する。 The polarization beam splitter 318, and the reference light L R emitted from the optical frequency comb generator 213B through the measurement light L M and a half wavelength (lambda / 2) plate 317 which is incident from the optical frequency comb generator 313A mixed and emits light superposed with polarization perpendicular to the reference light L R and the measurement light L M.

以上説明したように、上記光源部310は、単一レーザ光を入力とし、駆動周波数がそれぞれ異なる2台の光周波数コム発生器313A,313Bを備えることにより、同じビート周波数に複数の光周波数コムの情報が重ならないようにする。   As described above, the light source unit 310 includes a plurality of optical frequency comb generators 313A and 313B having a single laser beam as input and different driving frequencies, so that a plurality of optical frequency combs can be generated at the same beat frequency. To avoid overlapping of information.

なお、上記光源部310には、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、かつ、キャリア周波数が安定化された2台の光源、例えばモード同期レーザを用いてもよい。   The light source unit 310 may use two light sources, for example, mode-locked lasers, whose intensity or phase is periodically modulated and whose carrier frequency is stabilized.

この振動計測装置300において、干渉光学系340には、上記光源部310から出射される上記偏光ビームスプリッタ318により参照光Lと測定光Lを直交する偏光で重ね合わせた光が入射される。 In the vibration measurement device 300, the interference optical system 340, light superposed with polarization perpendicular to the reference light L R and the measurement light L M by the polarization beam splitter 318 to be emitted from the light source unit 310 is incident .

干渉光学系340は、上記光源部310から参照光Lと測定光Lを直交する偏光で重ね合わせた光が入射され、入射された光を分割するビームスプリッタ341と、このビームスプリッタ341により分割された一方の光が入射される第1の偏光子344Aと、このビームスプリッタ341により分割された他方の光が光ファイバ342を介して入射される偏光ビームスプリッタ343と、上記偏光ビームスプリッタ343から上記光ファイバ243を介して戻されてくる光が上記ビームスプリッタ341を介して入射される第2の偏光子344Bを備える。 Interference optical system 340, light superposed with polarization perpendicular to the reference light L R and the measurement light L M from the light source unit 310 is incident, the beam splitter 341 for splitting the incident light by the beam splitter 341 The first polarizer 344A into which one of the divided lights is incident, the polarizing beam splitter 343 into which the other light divided by the beam splitter 341 enters through the optical fiber 342, and the polarizing beam splitter 343 The second polarizer 344 </ b> B into which the light returned through the optical fiber 243 is incident through the beam splitter 341 is provided.

この干渉光学系340において、上記ビームスプリッタ341は、上記光源部310から入射される参照光Lと測定光Lを直交する偏光で重ね合わせた光を分割する。上記ビームスプリッタ341により分割された一方の光は、第1の偏光子344Aを介して参照光Lと測定光Lの干渉光S1として検出部350の第1の光検出器351Aに入射される。また、上記ビームスプリッタ341により分割された他方の光は、上記光ファイバ342を介して偏光ビームスプリッタ343に入射される。 In the interference optical system 340, the beam splitter 341 splits light superposed with polarized light orthogonal to the measurement light L M and the reference light L R incident from the light source unit 310. One of the lights divided by the beam splitter 341 is incident on the first photodetector 351A of the detection unit 350 and the reference light L R through the first polarizer 344A as interference light S1 of the measuring light L M The The other light split by the beam splitter 341 enters the polarization beam splitter 343 via the optical fiber 342.

また、偏光ビームスプリッタ343は、上記光ファイバ342を介して入射される参照光Lと測定光Lを直交する偏光で重ね合わせた光に含まれる参照光Lと測定光Lを分割する。そして、この偏光ビームスプリッタ343により分割された参照光Lは、参照光学系320に入射され、また、分割され測定光Lは測定光学系330に入射される。 Further, the polarizing beam splitter 343, split the reference beam L R contained in the light superimposed by the polarization orthogonal to the reference light L R and the measurement light L M which is incident through the optical fiber 342 the measurement light L M To do. Then, the reference light L R split by the polarization beam splitter 343 is incident on the reference optical system 320, also split the measurement light L M is incident on the measuring optical system 330.

また、上記偏光ビームスプリッタ343には、上記参照光学系320から戻されてくる参照光L’が入射されるとともに、上記測定光学系330から戻されてくる測定光L’が入射される。そして、上記偏光ビームスプリッタ343は、上記参照光L’を測定光L’を重ね合わせる。この上記光ファイバ342を介して上記ビームスプリッタ341に戻す。上記偏光ビームスプリッタ342から上記光ファイバ342を介してビームスプリッタ341に戻されてくる光は、上記ビームスプリッタ341から第2の偏光子344Bを介して、上記参照光L’を測定光L’の干渉光S2として上記検出部350の第2の光検出器351Bに入射される。 Further, in the polarization beam splitter 343, the reference light L R coming back from the reference optical system 320 'with is incident measuring light coming back from the measuring optical system 330 L M' is incident . Then, the polarization beam splitter 343 superimposes the reference light L R 'on the measurement light L M '. It returns to the beam splitter 341 via the optical fiber 342. The light returned from the polarizing beam splitter 342 to the beam splitter 341 via the optical fiber 342 is converted from the beam splitter 341 via the second polarizer 344B to the reference light L R ′ as the measurement light L M. The interference light S <b> 2 enters the second photodetector 351 </ b> B of the detection unit 350.

ここで、この振動計測装置300において、上記光源部310から上記記干渉光学系340に入射される参照光Lと測定光Lが重ね合わされた光は、参照光Lと測定光Lの偏光が直交しており、そのままでは干渉光として検出することができないので、上記記干渉光学系340では、上記第1の偏光子344Aの透過成分として参照光Lと測定光Lの干渉光S1を出射し、また、上記第2の偏光子344Bの透過成分として参照光L ’と測定光L ’の干渉光S2を出射する。上記記干渉光学系340の第1の偏光子344Aは、参照光Lと測定光Lの偏光に対して斜めになるように偏光の向きを調整されている。また、 上記記干渉光学系340の第2の偏光子344Bは、参照光L ’と測定光L ’の偏光に対して斜めになるように偏光の向きを調整されている。 Here, in the vibration measurement device 300, the light reference light L R and the measurement light L M are superimposed from the light source unit 310 is incident on the Symbol interference optical system 340, the reference light L R and the measurement light L M polarizations are orthogonal, it is not possible is a directly detected as interference light, in the Symbol interference optical system 340, the interference of the reference light L R and the measurement light L M as a transmission component of the first polarizer 344A light S1 emitted, also emits interference light S2 of the reference light L R 'and the measurement light L M' as a transmission component of the second polarizer 344B. The first polarizer 344A of the Symbol interference optical system 340 is adjusted to the direction of the polarization to be oblique with reference light L R with respect to the polarization of the measuring light L M. The second polarizer 344B of the Symbol interference optical system 340 is adjusted to the direction of the polarization to be oblique to the polarization of the 'measurement beam L M and' the reference light L R.

また、この振動計測装置300において、参照光学系320は、上記干渉光学系340から上記偏光ビームスプリッタ343を介して入射される参照光Lを反射する参照面321を備え、上記参照面321により反射した参照光L’を上記参照光学系320に戻すようになっている。 Further, in the vibration measurement device 300, the reference optical system 320 is provided with a reference surface 321 for reflecting the reference light L R from the interference optical system 340 is incident through the polarizing beam splitter 343, by the reference surface 321 The reflected reference light L R ′ is returned to the reference optical system 320.

また、この振動計測装置300において、測定光学系330は、上記干渉光学系340から上記偏光ビームスプリッタ343を介して測定光がL入射され、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分離して、複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを測定面30上の対応する複数の測定点に照射し、上記測定面30で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を1つに合わせる光分合波器331を備え、上記測定面30において複数の測定点で反射された測定光LCH1’〜LCHn’を上記光分合波器331を介して上記干渉光学系340に戻すようになっている。 Further, in the vibration measurement device 300, the measurement optical system 330, the interference optical system 340 measures light through the polarizing beam splitter 343 from is L M incident, two for each channel the measurement light L M incident A plurality of measurement light beams L CH1 to L CHn including the above frequency components are separated into a plurality of measurement light beams L CH1 to L CHn, and a plurality of corresponding measurement points on the measurement surface 30 are irradiated to the measurement surfaces. 30 includes an optical multiplexer / demultiplexer 331 that combines the measurement light beams L CH1 ′ to L CHn ′ reflected from the plurality of channels 30 into one, and the measurement light L reflected from the measurement surface 30 at a plurality of measurement points. the CH1 '~L CHn' through the optical demultiplexer 331 is adapted to return to the interference optical system 340.

上記光分合波器331は、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分離して、上記複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを測定面30上の複数の測定点に照射する分波機能と、上記測定面30で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を1つに束ねて上記測定面30で反射されて戻ってきた測定光L’として上記干渉光学系340に入射する合波機能を有するもので、光を合波・分波するための部品としては、プリズム、干渉膜フィルタ、あるいは回折格子などの分光素子が用いられる。 The optical demultiplexer 331 separates the measurement light L M incident on each channel to a plurality of channels of the measurement light L CH1 ~L CHn comprising two or more frequency components, the measuring light L of the plurality of channels bundling a demultiplexing function for irradiating the CH1 ~L CHn the plurality of measurement points on the measurement surface 30, a plurality of channels that have reflected back by the measuring surface 30 of the measuring light L CH1 '~L CHn' one In this case, the measurement light L M ′ reflected and returned from the measurement surface 30 has a multiplexing function to be incident on the interference optical system 340. The components for multiplexing and demultiplexing the light include a prism, A spectral element such as an interference film filter or a diffraction grating is used.

また、この振動計測装置300において、検出部350は、上記記干渉光学系340を介して戻されてくる上記参照光Lと測定光Lとの干渉光S1の光強度と、上記記干渉光学系340を介して戻されてくる上記参照光L’と測定光L’との干渉光LXの光強度を個別に検出する第1の光検出器351Aと第2の光検出器351Bからなる。 Further, in the vibration measurement device 300, detector 350, and the light intensity of the interference light S1 of the reference light coming back through the Symbol interference optical system 340 L R and the measurement light L M, the Symbol Interference first photodetector 351A and the second light detector for detecting light intensity of the interference light L X of the 'measurement beam L M and' the reference light L R coming back through the optical system 340 individually 351B.

この検出部350は、上記参照光Lと測定光Lとの干渉光S1の光強度を上記第1の光検出器351Aにより検出するとともに、上記参照光L’と測定光L’との干渉光S2の光強度を第2の光検出器351Bにより検出して、上記第1の光検出器351Aと上記第2の光検出器351Bの各検出出力を信号処理部360に入力する。 The detection unit 350, the light intensity of the interference light S1 of the measurement light L M and the reference light L R as well as detected by the first photodetector 351A, the reference light L R 'and the measurement light L M' The second light detector 351B detects the light intensity of the interference light S2 with the first light detector 351B, and inputs the detection outputs of the first light detector 351A and the second light detector 351B to the signal processing unit 360. .

この振動計測装置300では、光源部310において、レーザ光源311が出射するレーザ光に基づいて2台の光周波数コム発生器313A,313Bにより参照光Lと測定光Lを個別の光周波数コムとして発生する過程、すなわち、ビームスプリッタ312で分岐してから偏光ビームスプリッタ318で重ねるまでの間で遅延時間に差が生じてしまう可能性があるので、上記記干渉光学系340から上記第1の偏光子344Aを介して入射される上記参照光Lと測定光Lとの干渉光S1の光強度を第1の光検出器351Aにより検出し、この第1の光検出器351Aによる上記干渉光S1の検出出力を信号処理部360において周波数解析して、上記光周波数コムを発生する過程での時間差を計測する。また、上記記干渉光学系340から第2の偏光子344Bを介して入射される上記参照光L’と測定光L’との干渉光S2の光強度を第2の光検出器351Bにより検出し、この第2の光検出器351Bによる上記干渉光S2の検出出力を上記信号処理部360において周波数解析して、上記参照光学系320から戻されてくる上記参照光L’と上記測定光学系320から戻されてくる上記測定光L’の時間差を計測する。 In the vibration measurement device 300, the light source unit 310, two optical frequency comb generator based on the laser light by the laser light source 311 is emitted 313A, individual optical frequency comb and the reference light L R and the measurement light L M by 313B In other words, there is a possibility that a difference in delay time may occur between the time when the beam splitter 312 branches and the time when the beam beam is overlapped with the polarization beam splitter 318. the light intensity of the interference light S1 and the reference light L R that is incident through the polarizer 344A and the measurement light L M detected by the first photodetector 351A, the interference due to the first photodetector 351A The signal processing unit 360 performs frequency analysis on the detection output of the light S1, and measures a time difference in the process of generating the optical frequency comb. Further, the light intensity of the interference light S2 of the reference beam incident from the Symbol interference optical system 340 through the second polarizer 344B L R 'and the measurement light L M' and the second light detector 351B The signal processing unit 360 performs frequency analysis on the detection output of the interference light S2 by the second photodetector 351B, and the reference light L R ′ returned from the reference optical system 320 and the measurement. The time difference of the measurement light L M ′ returned from the optical system 320 is measured.

そして、上記信号処理部360では、上記第2の光検出器351Bの検出出力を周波数解析することにより計測される上記参照光L’と上記測定光L’の時間差から、上記第1の光検出器351Aの検出出力を周波数解析することにより計測される上記参照光Lと上記測定光Lの時間差を引くことで、参照面321までの距離と測定面30までの距離との差を光が伝搬する時間を求め、求めた時間に光速をかけた値を測定波長における屈折率で割ることにより、上記測定面30までの絶対距離を求めることができる。 Then, in the signal processing unit 360, from the time difference between the reference light L R ′ and the measurement light L M ′, which are measured by frequency analysis of the detection output of the second photodetector 351B, the first light the difference between the distance of the detection output of the photodetector 351A by subtracting the time difference of the reference light L R and the measurement light L M as measured by frequency analysis, and the measuring surface 30 distance to the reference surface 321 The absolute distance to the measurement surface 30 can be obtained by obtaining the time during which the light propagates and dividing the value obtained by multiplying the obtained time by the speed of light by the refractive index at the measurement wavelength.

この振動計測装置300では、所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある基準光Lと測定光Lとを出射する光源310と、光源部310から出射される所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに位相同期され干渉性のある基準光Lと測定光Lとを干渉光学系340により分割し、分割した参照光Lを参照光学系320に入射するとともに分割した測定光Lを測定光学系330に入射し、入射された測定光Lをチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnに分離して、複数チャンネルの測定光LCH1〜LCHnを測定面30の複数の測定点に照射し、上記測定面30で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光LCH1’〜LCHn’を1つに合わせる光分合波器331を備える測定光学系320により、上記測定面30の複数の測定点で反射された測定光LCH1’〜LCHn’を上記光分合波器331を介して上記干渉光学系340に戻し、上記干渉光学系340において、測定面30で反射され光分合波器331を介して入射された測定光L’と、参照光学系320から入射された参照光L’とを干渉させ、上記干渉光学系340により発生された干渉光に含まれる光スペクトルを光スペクトル分離部により分離して光検出部350で検出し、信号処理部360において、上記検出部350による検出出力を周波数解析することにより、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面30の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面30の複数の測定点における高さ情報を得ることができる。 In the vibration measurement device 300, a spectrum of a predetermined frequency interval, different modulation frequency and the center frequency with each other, a light source 310 for emitting the reference light L R is phase locked to each other with a coherent measurement light L M, a spectrum of a predetermined frequency interval that is emitted from the light source unit 310, divides the reference light L R and the measurement light L M and the interference optical system 340 is phase synchronized with interference with each other, the divided reference light L R the measurement light L M divided make incidence to the reference optical system 320 is incident on the measuring optical system 330, a plurality of channels including at least two frequency components the measurement light L M incident on each channel measurement light L CH1 ~ Separated into L CHn , a plurality of channels of measurement light L CH1 to L CHn are irradiated to a plurality of measurement points on the measurement surface 30, and then reflected by the measurement surface 30 and returned. The measurement optical system 320 includes an optical demultiplexer 331 to align the measurement light L CH1 '~L CHn' of several channels to one, the measurement light L CH1 is reflected at a plurality of measurement points of the measurement surface 30 '~ L CHn ′ is returned to the interference optical system 340 via the optical multiplexer / demultiplexer 331, and the measurement light L reflected by the measurement surface 30 and incident via the optical multiplexer / demultiplexer 331 in the interference optical system 340. M ′ and the reference light L R ′ incident from the reference optical system 320 are interfered with each other, the light spectrum included in the interference light generated by the interference optical system 340 is separated by the light spectrum separation unit, and the light detection unit 350, and the signal processing unit 360 performs frequency analysis on the detection output from the detection unit 350, so that the phase information of the frequency component of each channel can be used at a plurality of measurement points on the measurement surface 30. Together to obtain vibration information may be obtained from the relative phase information of each frequency component in each channel to obtain height information at a plurality of measurement points of the measurement surface 30.

10,20,30 測定面、100,200,300 振動計測装置、110,210,310 光源部、111,211,311 レーザ光源、112、212,313A,313B 光周波数コム発生器、113,213,223,315,316A,316B 発振器、120,220、320 参照光学系、121 1/8波長(λ/8)板、122,222,321 参照面、130,230、330 測定光学系、131,231、331 光分合波器、140,240、340 干渉光学系、141,241,341,312 ビームスプリッタ、150,250、350 検出部、151 偏光ビームスプリッタ、152A,152B 光検出部、160,260、360 信号処理部、251,152A1,152B1 分光素子、152A2,152B2,252 光検出器アレイ、221,314 周波数シフタ、317 半波長(λ/2)板、318,343 偏光ビームスプリッタ、342 光ファイバ、344A,344B 偏光子、351A,351B 第1の光検出器   10, 20, 30 Measuring surface, 100, 200, 300 Vibration measuring device, 110, 210, 310 Light source unit, 111, 211, 311 Laser light source, 112, 212, 313A, 313B Optical frequency comb generator, 113, 213 223, 315, 316A, 316B Oscillator, 120, 220, 320 Reference optical system, 121 1/8 wavelength (λ / 8) plate, 122, 222, 321 Reference plane, 130, 230, 330 Measurement optical system, 131, 231 331 Optical multiplexer / demultiplexer, 140, 240, 340 Interference optical system, 141, 241, 341, 312 Beam splitter, 150, 250, 350 detector, 151 Polarized beam splitter, 152A, 152B Photo detector, 160, 260 360 signal processor, 251, 152A1, 152B1 spectral element, 2A2, 152B2, 252 Photodetector array, 221, 314 Frequency shifter, 317 Half wavelength (λ / 2) plate, 318, 343 Polarizing beam splitter, 342 Optical fiber, 344A, 344B Polarizer, 351A, 351B First light Detector

Claims (7)

所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを出射する光源部と、
上記光源部から出射された参照光と測定光を分割して参照光学系と測定光学系に入射し、上記参照光学系と測定光学系から戻ってくる参照光と測定光の干渉光を発生する干渉光学系と、
上記干渉光学系において分割された参照光が入射され、入射された参照光を上記干渉光学系に戻す参照光学系と、
上記干渉光学系において分割された測定光が入射され、入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光を1つに合わせる光分合波器を備え、上記測定面の複数の測定点で反射された測定光を上記光分合波器を介して上記干渉光学系に戻す測定光学系と、
上記干渉光学系により発生された干渉光に含まれる光スペクトルを分離する光スペクトル分離部と、上記光スペクトル分離部により分離された各光スペクトルを検出する複数の光検出器からなる検出部と、
上記検出部により検出した各スペクトル成分を解析し、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る信号処理部と
を備える振動計測装置。
A light source unit that is a spectrum of a predetermined frequency interval and emits reference light and measurement light that are phase-synchronized with each other and coherent
The reference light and the measurement light emitted from the light source unit are divided and incident on the reference optical system and the measurement optical system, and interference light of the reference light and the measurement light returning from the reference optical system and the measurement optical system is generated. Interference optics,
A reference optical system that receives the reference light split in the interference optical system and returns the incident reference light to the interference optical system;
The measurement light divided by the interference optical system is incident, and the incident measurement light is separated into measurement light of a plurality of channels including two or more frequency components for each channel, and the measurement light of the plurality of channels is separated from the measurement surface. Measuring light reflected at a plurality of measurement points on the measurement surface, provided with an optical multiplexer / demultiplexer that irradiates a plurality of measurement points and combines the measurement light of a plurality of channels reflected and returned from the measurement surface. A measurement optical system that returns the interference optical system to the interference optical system via the optical multiplexer / demultiplexer;
An optical spectrum separating unit that separates an optical spectrum included in the interference light generated by the interference optical system, and a detection unit that includes a plurality of photodetectors that detect each optical spectrum separated by the optical spectrum separating unit;
Each spectral component detected by the detection unit is analyzed, and vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface is obtained from the phase information of the frequency component of each channel, and the relative phase information of each frequency component in each channel is used. A vibration measurement apparatus comprising: a signal processing unit that obtains height information at a plurality of measurement points on a measurement surface.
上記光源部から出射される基準光又は測定光の周波数をシフトする周波数シフタをさらに備える請求項1記載の振動計測装置。   The vibration measurement apparatus according to claim 1, further comprising a frequency shifter that shifts a frequency of reference light or measurement light emitted from the light source unit. 上記光源部から出射された基準光が上記干渉光学系を介して入射され、該入射した基準光を直線偏光から円偏光に変換して上記干渉光学系に戻す参照光学系と、
上記干渉光学系で発生した上記参照光学系から戻された基準光と上記分光光学系を介して入射された測定光との干渉光を、2つの直交成分に分離する偏光ビームスプリッタとをさらに備え、
上記光スペクトル分離部は、上記偏光ビームスプリッタにより分離した第1の直交成分に含まれる光スペクトル成分を分離する第1の分光素子と、上記偏光ビームスプリッタにより分離した第2の直交成分に含まれる光スペクトル成分を分離する第2の分光素子とからなり、
上記検出部は、上記第1の分光素子により分離した第1の直交成分に含まれる光スペクトル成分をそれぞれ検出する第1の複数の光検出器と、上記第2の分光素子により分離した第2の直交成分に含まれる光スペクトル成分をそれぞれ検出する第2の複数の光検出器とからなる請求項1記載の振動計測装置。
A reference optical system in which the reference light emitted from the light source unit is incident via the interference optical system, and the incident reference light is converted from linearly polarized light to circularly polarized light and returned to the interference optical system;
A polarization beam splitter that splits interference light between the reference light generated from the reference optical system generated by the interference optical system and the measurement light incident through the spectroscopic optical system into two orthogonal components; ,
The optical spectrum separation unit is included in a first spectral element that separates an optical spectrum component included in the first orthogonal component separated by the polarization beam splitter, and a second orthogonal component separated by the polarization beam splitter. A second spectroscopic element for separating the optical spectral components,
The detection unit includes a first plurality of photodetectors that respectively detect optical spectrum components included in the first orthogonal component separated by the first spectroscopic element, and a second that is separated by the second spectroscopic element. The vibration measuring device according to claim 1, further comprising a second plurality of photodetectors that respectively detect optical spectrum components included in the orthogonal components.
所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを出射する光源と、
上記光源部から出射された参照光と測定光を分割して参照光学系と測定光学系に入射し、上記参照光学系と測定光学系から戻ってくる参照光と測定光の干渉光を発生する干渉光学系と、
上記干渉光学系において分割された参照光が入射され、入射された参照光を上記干渉光学系に戻す参照光学系と、
上記干渉光学系において分割された測定光が入射され、入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数チャンネルの測定光を1つに合わせる光分合波器を備え、上記測定面の複数の測定点で反射された測定光を上記光分合波器を介して上記干渉光学系に戻す測定光学系と、
上記干渉光学系で発生した干渉光を検出する検出部と、
上記検出部により検出した干渉光に基づいて、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る信号処理部とを備える振動計測装置。
A light source that emits a reference light and a measurement light that are spectra of a predetermined frequency interval, have different modulation frequencies and different center frequencies, are phase-synchronized with each other, and are coherent.
The reference light and the measurement light emitted from the light source unit are divided and incident on the reference optical system and the measurement optical system, and interference light of the reference light and the measurement light returning from the reference optical system and the measurement optical system is generated. Interference optics,
A reference optical system that receives the reference light split in the interference optical system and returns the incident reference light to the interference optical system;
The measurement light divided by the interference optical system is incident, and the incident measurement light is separated into measurement light of a plurality of channels including two or more frequency components for each channel, and the measurement light of the plurality of channels is separated from the measurement surface. Measuring light reflected at a plurality of measurement points on the measurement surface, provided with an optical multiplexer / demultiplexer that irradiates a plurality of measurement points and combines the measurement light of a plurality of channels reflected and returned from the measurement surface. A measurement optical system that returns the interference optical system to the interference optical system via the optical multiplexer / demultiplexer;
A detection unit for detecting interference light generated in the interference optical system;
Based on the interference light detected by the detection unit, vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface is obtained from the phase information of the frequency component of each channel, and the measurement is performed from the relative phase information of each frequency component in each channel. A vibration measurement apparatus comprising: a signal processing unit that obtains height information at a plurality of measurement points on a surface.
上記光源部は、第1の発振器により第1の変調周波数の変調信号でレーザ光を変調して第1の光周波数コムを生成する第1の光周波数コム発生器と、第2の発振器により上記第1の変調周波数とは異なる第2の変調周波数の変調信号で上記レーザ光を変調することにより、上記第1の光周波数コムとはモード周波数間隔が異なる第2の光周波数コムを生成する第2の光周波数コム発生器とからなる請求項4記載の振動計測装置。   The light source unit includes a first optical frequency comb generator that generates a first optical frequency comb by modulating a laser beam with a modulation signal having a first modulation frequency by a first oscillator, and a second oscillator that generates the first optical frequency comb. A second optical frequency comb having a mode frequency interval different from that of the first optical frequency comb is generated by modulating the laser light with a modulation signal having a second modulation frequency different from the first modulation frequency. The vibration measuring apparatus according to claim 4, comprising two optical frequency comb generators. 所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを光源部から出射する出射工程と、
上記光源部から出射された測定光を光分合波器に入射する入射工程と、
上記光分合波器に入射された測定光をチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定対象の測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数の測定光を上記光分合波器により1つに合わせて干渉光学系に入射する照射工程と、
上記測定面で反射され、上記光分合波器を介して入射された測定光と上記光源部から出射された基準光とを干渉光学系により干渉させる干渉工程と、
上記干渉光学系により発生された干渉光に含まれる光スペクトルを分離して、各光スペクトルを検出する検出工程と、
上記検出工程において検出した各スペクトル成分を解析し、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る解析工程と
を有する振動計測方法。
A spectrum of a predetermined frequency interval, the modulation frequency and the center frequency are different from each other, and an output step of emitting the reference light and the measurement light that are phase-synchronized and coherent from the light source unit,
An incident step of entering the measurement light emitted from the light source unit into the optical multiplexer / demultiplexer;
The measurement light incident on the optical multiplexer / demultiplexer is separated into a plurality of channels of measurement light including two or more frequency components for each channel, and the plurality of channels of measurement light are measured at a plurality of measurement points on the measurement surface to be measured. And irradiating a plurality of measurement lights reflected and returned from the measurement surface into one by the optical multiplexer / demultiplexer and entering the interference optical system,
An interference step in which the measurement light reflected by the measurement surface and incident via the optical multiplexer / demultiplexer interferes with the reference light emitted from the light source unit by an interference optical system;
A detection step of detecting each light spectrum by separating an optical spectrum included in the interference light generated by the interference optical system;
Each spectral component detected in the detection step is analyzed, and vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface is obtained from the phase information of the frequency component of each channel, and the relative phase information of each frequency component in each channel is obtained. And an analysis process for obtaining height information at a plurality of measurement points on the measurement surface.
所定の周波数間隔のスペクトルであって、互いに位相同期され干渉性のある基準光と測定光とを光源部から出射する出射工程と、
上記出射工程において光源部から出射された測定光を光分合波器によりチャンネル毎に2つ以上の周波数成分を含む複数チャンネルの測定光に分離して、複数チャンネルの測定光を測定対象の測定面の複数の測定点に照射し、上記測定面で反射されて戻ってきた複数の測定光を上記光分合波器により1つに合わせて干渉光学系に入射する照射工程と、
上記光分合波器を介して入射された測定光と上記光源部から出射された基準光とを干渉光学系により干渉させる干渉工程と、
上記干渉光学系で発生した干渉光を検出する検出工程と、
上記検出工程において検出した干渉光に基づいて、各チャンネルの周波数成分の位相情報から上記測定面の複数の測定点における振動情報を得るとともに、各チャンネル内の各周波数成分の相対位相情報から上記測定面の複数の測定点における高さ情報を得る解析工程と
を有する振動計測方法。
An emission step that is a spectrum of a predetermined frequency interval and emits reference light and measurement light that are phase-synchronized and coherent from the light source unit,
The measurement light emitted from the light source in the emission step is separated into measurement light of a plurality of channels including two or more frequency components for each channel by an optical multiplexer / demultiplexer, and the measurement light of the plurality of channels is measured on the measurement target An irradiation step of irradiating a plurality of measurement points on the surface and reflecting the plurality of measurement lights reflected and returned from the measurement surface into one by the optical multiplexer / demultiplexer;
An interference step of causing the measurement light incident through the optical multiplexer and the reference light emitted from the light source unit to interfere with each other by an interference optical system;
A detection step of detecting interference light generated in the interference optical system;
Based on the interference light detected in the detection step, vibration information at a plurality of measurement points on the measurement surface is obtained from the phase information of the frequency component of each channel, and the measurement is performed from the relative phase information of each frequency component in each channel. And an analysis step for obtaining height information at a plurality of measurement points on the surface.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105651373A (en) * 2016-01-18 2016-06-08 南京大学 Two-point synchronous vibration measuring method based on polarization optical time-domain reflection technology
WO2021125007A1 (en) 2019-12-17 2021-06-24 株式会社Xtia Method for producing optical resonator and optical modulator, optical resonator, optical modulator, optical frequency comb generator, and optical oscillator

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109556593B (en) * 2018-10-09 2020-08-04 清华大学深圳研究生院 Angular velocity measuring device, method and carrier thereof
JP7276051B2 (en) * 2019-09-30 2023-05-18 沖電気工業株式会社 Vibration meter
CN113252163B (en) * 2021-05-16 2024-04-26 南京师范大学 Self-mixing interference multichannel vibration measuring instrument and measuring method based on frequency division multiplexing
EP4343273A4 (en) * 2021-05-17 2024-11-06 Panasonic Ip Man Co Ltd Measurement device and program
CN113624324B (en) * 2021-08-09 2023-10-13 西安石油大学 Hollow triangle beam type fiber bragg grating vibration sensor
WO2024171631A1 (en) * 2023-02-17 2024-08-22 富士フイルム株式会社 Measurement system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5924219A (en) * 1982-07-30 1984-02-07 Sharp Corp Vibration mode measuring apparatus
JP3108866B2 (en) * 1997-05-16 2000-11-13 株式会社エスアイアイ・アールディセンター Laser vibration displacement measuring device
JP3739987B2 (en) * 2000-02-18 2006-01-25 財団法人神奈川科学技術アカデミー Tomography equipment
JP2002148110A (en) * 2000-11-14 2002-05-22 Oki Electric Ind Co Ltd Optical fiber sensor
JP3963255B2 (en) * 2002-01-11 2007-08-22 日本電信電話株式会社 Optical waveguide
JP2004226093A (en) * 2003-01-20 2004-08-12 Electron & Photon Laboratory Inc Laser vibrometer
JP3996561B2 (en) * 2003-08-26 2007-10-24 株式会社小野測器 Laser Doppler vibrometer
JP2005283155A (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Shimizu Kimiya Dispersion correcting apparatus in light interference sectional image imaging method
JP4471862B2 (en) * 2004-04-07 2010-06-02 秀雄 長 Elastic wave detector
JP2006138862A (en) * 2005-12-01 2006-06-01 Electron & Photon Laboratory Inc Laser vibrometer
JP4963587B2 (en) * 2006-10-18 2012-06-27 株式会社小野測器 Laser Doppler vibrometer
JP4308247B2 (en) * 2006-12-25 2009-08-05 サンテック株式会社 Optical fiber sensor system
JP2008202959A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Sony Corp Vibration detecting device
JP2009025245A (en) * 2007-07-23 2009-02-05 Optical Comb Inc Device for observing optical interference
JP2010203860A (en) * 2009-03-02 2010-09-16 Optical Comb Inc Vibration measuring device and vibration measuring method
JP5336921B2 (en) * 2009-05-11 2013-11-06 株式会社 光コム Vibration measuring apparatus and vibration measuring method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105651373A (en) * 2016-01-18 2016-06-08 南京大学 Two-point synchronous vibration measuring method based on polarization optical time-domain reflection technology
CN105651373B (en) * 2016-01-18 2019-01-11 南京大学 A method of based on measurement two o'clock once per revolution vibration in polarized light time domain reflection technology
WO2021125007A1 (en) 2019-12-17 2021-06-24 株式会社Xtia Method for producing optical resonator and optical modulator, optical resonator, optical modulator, optical frequency comb generator, and optical oscillator

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