激光干涉仪的制作方法

1.本发明涉及激光干涉仪。


背景技术：

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


技术实现要素：

5.然而，衍射光栅提高了光调制器的制造难度，导致激光干涉仪的成本升高。因此，使用一种不使用衍射光栅便能调制激光的频率的光调制器的激光干涉仪的实现成为课题。
6.本发明的应用例涉及的激光干涉仪的特征在于，具备：
7.激光光源，射出第一激光；
8.光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；
9.受光元件，接收第三激光及所述第二激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；
10.解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及
11.振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。
12.本发明的应用例涉及的激光干涉仪的特征在于，具备：
13.激光光源，射出第一激光；
14.光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；
15.受光元件，接收第三激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第二激光在对象物反射而生成且包含采样信号及所述调制信号的激光；
16.解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及
17.振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。
18.本发明的应用例涉及的激光干涉仪的特征在于，具备：
19.激光光源，射出第一激光；
20.光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对第三激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与第三激光的入射面交叉的方向的振动成分，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；
21.受光元件，接收所述第二激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第二激光包含所述采样信号及所述调制信号；
22.解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及
23.振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。
附图说明
24.图1是表示实施方式涉及的激光干涉仪的功能框图。
25.图2是表示图1所示的传感器头部的概略构成图。
26.图3是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的第一构成例的立体图。
27.图4是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的第一构成例的立体图。
28.图5是表示主振动模式(面内弯曲振动模式)的频率特性和副振动模式(面外振动模式)的频率特性的概念图。
29.图6是表示图2所示的光调制器所具备的振动元件的第二构成例的侧视图。
30.图7是表示具有封装结构的光调制器的剖视图。
31.图8是表示图7的封装结构的变形例的剖视图。
32.图9是表示图7的封装结构的变形例的剖视图。
33.图10是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。
34.图11是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。
35.图12是表示图1的传感器头部的变形例的剖视图。
36.图13是表示单级逆变器振荡电路的构成的电路图。
37.图14是振动元件的lcr等效电路的例子。
38.图15是表示贝塞尔系数j0(b)、j1(b)及j2(b)与调制信号的相位偏移b的关系的图表。
39.图16是表示第一变形例涉及的光学系统的概略构成图。
40.图17是表示第二变形例涉及的光学系统的概略构成图。
41.图18是表示第三变形例涉及的光学系统的概略构成图。
42.图19是表示第四变形例涉及的光学系统的概略构成图。
43.附图标记说明
[0044]1…
激光干涉仪、1a
…
激光干涉仪、2
…
激光光源、3
…
准直透镜、3a
…
准直透镜、3b
…
准直透镜、3c
…
准直透镜、4
…
光分割器、5
…
反射元件、6
…
1/2波长板、7
…
1/4波长板、8
…
1/4波长板、9
…
检偏镜、10
…
受光元件、12
…
光调制器、14
…
对象物、18
…
光路、20
…
光路、22
…
光路、24
…
光路、26
…
光纤、27
…
光纤、30
…
振动元件、45
…
电路元件、50
…
光学系统、50a
…
光学系统、50b
…
光学系统、50c
…
光学系统、50d
…
光学系统、51
…
传感器头部、51a
…
传感器头部、51b
…
传感器头部、51c
…
传感器头部、52
…
解调电路、53
…
前处理部、54
…
振荡电路、55
…
解调处理部、70
…
容器、70a
…
容器、70b
…
容器、71a
…
透过窗、71b
…
透过窗、72
…
容器主体、74
…
盖、76
…
接合线、301
…
基底部、302
…
臂部、303
…
电极、304
…
电极、305
…
光反射面、502a
…
壳体、502b
…
壳体、502c
…
壳体、503
…
壳体主体、504a
…
透过窗、504b
…
透过窗、505
…
第一壳体、506
…
第二壳体、507
…
布线基板、508
…
布线基板、509
…
布线基板、531
…
电流电压转换器、532
…
adc、533
…
adc、534
…
第一带通滤波器、535
…
第二带通滤波器、536
…
第一延迟调整器、537
…
第二延迟调整器、538
…
乘法器、539
…
第三带通滤波器、540
…
第一agc部、541
…
第二agc部、542
…
加法器、551
…
乘法器、552
…
乘法器、553
…
移相器、555
…
第一低通滤波器、556
…
第二低通滤波器、557
…
除法器、558
…
反正切运算器、559
…
输出电路、700
…
贯通孔、711
…
主面、721
…
第一凹部、722
…
第二凹部、c0…
并联电容、c1…
串联电容、c3
…
第三电容器、cd
…
第二电容器、cg
…
第一电容器、gnd
…
gnd端子、l1
…
出射光、l1…
串联电感、l1a
…
第一分割光、l1b
…
第二分割光、l2
…
参考光、l3
…
物体光、l4
…
反射光、r1…
等效串联电阻、rd
…
限制电阻、rf
…
反馈电阻、s1
…
第一信号、s2
…
第二信号、sd
…
驱动信号、ss
…
基准信号、vcc
…
端子、x1
…
端子、x2
…
端子、y
…
端子、a
…
固有振动频率、b
…
固有振动频率、c
…
固有振动频率、d
…
固有振动频率、e
…
固有振动频率、fq…
固有振动频率、f
osc
…
振荡频率、jp1
…
分叉部、jp2
…
分叉部、ps1
…
第一信号路径、ps2
…
第二信号路径、x
…
信号x、y
…
信号y、θ
…
倾斜角。
具体实施方式
[0045]
下面根据附图所示的实施方式对本发明的激光干涉仪进行详细说明。图1是表示实施方式涉及的激光干涉仪1的功能框图。
[0046]
图1所示的激光干涉仪1具有传感器头部51和解调电路52，传感器头部51具备光学系统50、电流电压转换器531以及振荡电路54，解调电路52被输入来自光学系统50的光检测信号。激光干涉仪1向运动中的对象物14照射激光，并对反射的光进行检测及解析。由此，测量对象物14的位移、速度。
[0047]
1.传感器头部
[0048]
图2是表示图1所示的传感器头部51的概略构成图。
[0049]
1.1.光学系统
[0050]
如图2所示，光学系统50具备激光光源2、准直透镜3、光分割器4、1/2波长板6、1/4波长板7、1/4波长板8、检偏器9、受光元件10以及移频器型的光调制器12。
[0051]
激光光源2射出出射光l1(第一激光)。受光元件10将接收到的光转换为电信号。光调制器12具备振动元件30，使出射光l1的频率变化，生成包含调制信号的参考光l2(第二激光)。入射至对象物14的出射光l1作为包含源自对象物14的多普勒信号即采样信号的物体光l3(第三激光)而反射。
[0052]
将连结光分割器4与激光光源2的光路设为光路18。将连结光分割器4与光调制器12的光路设为光路20。将连结光分割器4与对象物14的光路设为光路22。将连结光分割器4与受光元件10的光路设为光路24。此外，本说明书中的“光路”是指在光学部件彼此之间设定的光行进的路径。
[0053]
在光路18上，从光分割器4侧起依次配置有1/2波长板6及准直透镜3。在光路20上配置有1/4波长板8。在光路22上配置有1/4波长板7。在光路24上配置有检偏器9。
[0054]
从激光光源2射出的出射光l1经过光路18被光分割器4分割为两个。作为分割后的出射光l1的一方的第一分割光l1a经由光路20入射至光调制器12。另外，作为分割后的出射光l1的另一方的第二分割光l1b经由光路22入射至对象物14。由光调制器12对频率进行调制而生成的参考光l2经由光路20及光路24入射至受光元件10。通过对象物14的反射而生成的物体光l3经由光路22及光路24入射至受光元件10。
[0055]
下面对光学系统50的各部进行进一步说明。
[0056]
1.1.1.激光光源
[0057]
激光光源2是射出具有相干性的出射光l1的激光光源。激光光源2优选使用线宽为mhz频段以下的光源。具体而言，可以举出he-ne激光器这样的气体激光器、dfb-ld(distributed feedback-laser diode：分布反馈式激光二极管)、fbg-ld(laser diode with fiber bragg grating：带光纤布拉格光栅的激光二极管)、vcsel(vertical cavity surface emitting laser：垂直腔面发射激光器)、fp-ld(fabry-perot laser diode：法布里-珀罗激光二极管)这样的半导体激光器元件等。
[0058]
激光光源2尤其优选为半导体激光器元件。由此，能够尤其使激光光源2小型化。因此，可以实现激光干涉仪1的小型化。特别是，由于能够实现激光干涉仪1中收纳光学系统50的传感器头部51的小型化及轻量化，因此，在有利于提高激光干涉仪1的操作性，例如有利于提高传感器头部51的设置自由度。
[0059]
1.1.2.准直透镜
[0060]
准直透镜3是配置于激光光源2与光分割器4之间的光学元件，作为一例，可以举出非球面透镜。准直透镜3使从激光光源2射出的出射光l1平行化。此外，在从激光光源2射出的出射光l1被充分平行化的情况下，当激光光源2使用例如he-ne激光器这样的气体激光器时，也可以省略准直透镜3。
[0061]
另一方面，在激光光源2为半导体激光器元件的情况下，激光干涉仪1优选具备配置于激光光源2与光分割器4之间的准直透镜3。由此，可以使从半导体激光器元件射出的出射光l1平行化。其结果是，出射光l1成为准直光，因此可以抑制接收出射光l1的各种光学部件的大型化，可以实现激光干涉仪1的小型化。
[0062]
成为准直光的出射光l1通过1/2波长板6，被转换为p偏振光与s偏振光的强度比例如为50：50的直线偏振光，并入射至光分割器4。
[0063]
1.1.3.光分割器
[0064]
光分割器4是配置于激光光源2与光调制器12之间、以及激光光源2与对象物14之间的偏振分束器。光分割器4具有使p偏振光透过并使s偏振光反射的功能。通过该功能，光分割器4将出射光l1分割为作为光分割器4的反射光的第一分割光l1a以及作为光分割器4的透射光的第二分割光l1b。
[0065]
作为由光分割器4反射的s偏振光的第一分割光l1a被1/4波长板8转换为圆偏振光，并入射至光调制器12。入射至光调制器12的第一分割光l1a受到fm[hz]的频移，反射为参考光l2。因此，参考光l2包含频率fm[hz]的调制信号。参考光l2再次透过1/4波长板8时被转换为p偏振光。参考光l2的p偏振光透过光分割器4及检偏器9并入射至受光元件10。
[0066]
作为透过光分割器4后的p偏振光的第二分割光l1b被1/4波长板7转换为圆偏振光，并入射至处于运动状态的对象物14。入射至对象物14的第二分割光l1b受到fd[hz]的多普勒频移，并反射为物体光l3。因此，物体光l3包含频率fd[hz]的采样信号。物体光l3再次透过1/4波长板7时被转换为s偏振光。物体光l3的s偏振光被光分割器4反射，并透过检偏器9入射至受光元件10。
[0067]
如前所述，由于出射光l1具有相干性，因此，参考光l2及物体光l3作为干涉光入射至受光元件10。
[0068]
此外，也可以取代偏振分束器而使用无偏振分束器。该情况下，不需要1/2波长板6、1/4波长板7以及1/4波长板8等，因此可以通过削减部件数量而实现激光干涉仪1的小型化。另外，也可以使用分束器以外的光分割器。
[0069]
1.1.4.检偏器
[0070]
相互正交的s偏振光及p偏振光相互独立，因此仅单纯地叠加不会出现因干涉产生的拍频。因此，使叠加了s偏振光和p偏振光的光波通过相对于s偏振光及p偏振光双方倾斜45
°
的检偏器9。通过使用检偏器9，可以使相互共通的成分彼此的光透过，从而产生干涉。其结果是，在检偏器9中，参考光l2与物体光l3干涉，生成具有|f
m-fd|[hz]的频率的干涉光。
[0071]
1.1.5.受光元件
[0072]
当干涉光入射至受光元件10时，受光元件10输出与干涉光的强度相应的光电流(受光信号)。通过利用后述方法从该受光信号解调出采样信号，最终可以求出对象物14的运动、即位移、速度。作为受光元件10，例如可以举出光电二极管等。此外，由受光元件10接收的光只要是包含参考光l2及物体光l3的光即可，并不仅限定于这些干涉光。另外，本说明书中的“从受光信号解调出采样信号”包括从由光电流(受光信号)转换得到的各种信号解调出采样信号。
[0073]
1.1.6.光调制器
[0074]
图3及图4是表示图2所示的光调制器12所具备的振动元件30的第一构成例的立体图。此外，在图3及图4中，作为相互正交的三个轴，设定x轴、y轴以及z轴，并用箭头表示。将箭头的前端侧设为“正”，将箭头的基端侧设为“负”。另外，例如将x轴的正侧及负侧这两个方向称为“x轴方向”。y轴方向及z轴方向也分别相同。
[0075]
1.1.6.1.振动元件
[0076]
移频器型的光调制器12具备振动元件30。在图3中，作为一例，使用音叉型石英振子作为振动元件30。图3所示的振动元件30具有基底部301、两根臂部302、302、电极303、304以及光反射面305。
[0077]
基底部301是沿x轴延伸的部位。其中一个臂部302是从基底部301的x轴正侧的端部朝向y轴正侧延伸的部位。另一个臂部302是从基底部301的x轴负侧的端部朝向y轴正侧延伸的部位。
[0078]
电极303是设置于臂部302、302中与x-y面平行的表面的导电膜。此外，虽然在图3
中未图示，但电极303分别设置于相互对置的表面，通过以极性互不相同的方式施加电压而驱动臂部302。另外，在图4中，省略了电极303的图示。
[0079]
电极304是设置于臂部302、302中与x-y面交叉的表面的导电膜。此外，虽然在图3中未图示，但电极304也分别设置于相互对置的表面，通过以极性互不相同的方式施加电压而驱动臂部302。另外，在图4中，省略了电极304的图示。
[0080]
光反射面305设置于臂部302的前端部中与x-y面平行的表面，具有反射出射光l1的功能。图3所示的光反射面305设定于电极303的表面。也就是说，电极303不仅具有向臂部302施加电压的功能，还具有作为光反射面305的功能。此外，也可以除电极303之外单独设置光反射膜。
[0081]
音叉型石英振子使用从石英基板切出的石英片。作为音叉型石英振子的制造中使用的石英基板，例如可以举出z切型石英平板等。
[0082]
作为这样的音叉型石英振子的振动元件30具有面内弯曲振动模式及面外振动模式。
[0083]
面内弯曲振动模式是如图3中双向的箭头所示在x-y面内产生两根臂部302、302反复相互接近或分离的振动的模式。因此，在两根臂部302、302以该面内弯曲振动模式振动时，光反射面305在与x-y面交叉的方向上几乎不发生位移。此外，在图3中，用实线示出了以面内弯曲振动模式振动的两根臂部302、302相互分离的瞬间的外形，用虚线示出了变形前的外形。
[0084]
面外振动模式是如图4中双向的箭头所示具有与光反射面305(出射光l1的入射面)交叉的方向、即图4的z轴方向的振动成分的振动模式。在本说明书中，将具有这样的振动成分的振动也称为“面外振动”。面外振动并不限定于z轴方向的振动，只要是具有与光反射面305交叉的振动成分的振动即可，其振动方向不限。
[0085]
在以面外振动模式振动时，光反射面305在与x-y面交叉的方向上的位移足够大。此外，作为面外振动，例如可以举出两根臂部302、302相互朝向z轴正侧或z轴负侧同相地位移的“面外同相弯曲振动”、相互反相地位移的“面外反相弯曲振动”、两根臂部302、302相互同相地扭转的“同相扭转振动”、相互反相地扭转的“反相扭转振动”等。此外，在图4中，用实线示出了产生面外反相弯曲振动的两根臂部302、302的外形，用虚线示出了变形前的外形。将这样的面外反相弯曲振动模式也称为行走模式。
[0086]
在一般的振子中，将面内弯曲振动模式作为主振动模式时，将行走模式这样的面外振动模式作为副振动模式进行处理。该情况下，主振动模式被用作例如用于时钟源的振荡模式，副振动模式作为杂波(spurious)而被避免其产生或者被抑制而不加以使用。
[0087]
相对于此，在本实施方式中，对于该面外振动模式不进行抑制而是积极地进行激励，由此使光反射面305在z轴方向上位移。由此，如图4所示，在使出射光l1入射至光反射面305时，可以使光反射面305在与入射方向平行的方向上振动，因此光反射面305的振动与出射光l1的频率的相互作用变大。其结果是，不使用现有的光调制器中需要的衍射光栅，就可以实现能够调制出射光l1的频率的光调制器12。由于不需要衍射光栅，由此相应地，降低光调制器12的制造难度，可以实现激光干涉仪1的低成本化。
[0088]
图5是表示主振动模式(面内弯曲振动模式)的频率特性和副振动模式(面外振动模式)的频率特性的概念图。图5的横轴是振动的频率，纵轴是振动的速度振幅。此外，在本
说明书中，将由表示图5所示的振动的速度振幅的频率依赖性的曲线表示的特性称为各振动模式的“频率特性”。
[0089]
主振动模式通过从振荡电路54输出的驱动信号sd进行激励。将通过振荡电路54激励振动元件30时的频率设为振荡频率f
osc
。另外，将振动元件30单体的主振动模式的固有振动频率设为fq。另一方面，将振动元件30单体中存在的多个副振动模式的固有振动频率设为a、b、c、d、e。
[0090]
振荡电路54的振荡频率f
osc
成为与振动元件30的固有振动频率fq相应的值。在图5的例子中，比固有振动频率fq略高的频率成为振荡频率f
osc
。主振动模式的频率特性利用以固有振动频率fq为峰值并朝向两侧减少的曲线进行表示。
[0091]
另一方面，在图5的例子中，存在五种副振动模式，但这些固有振动频率a、b、c、d、e隔着固有振动频率fq分布。副振动模式的频率特性利用分别以固有振动频率a、b、c、d、e为峰值并朝向两侧减少的曲线进行表示。
[0092]
副振动模式的频率特性中以固有振动频率b、c、d为峰值的频率特性的曲线的一部分分别与振荡频率f
osc
重叠。该情况下，固有振动频率b、c、d的副振动模式与主振动模式在能量上结合而被激励。因此，当以激励主振动模式的方式设定振荡电路54的振荡频率f
osc
时，这些副振动模式也可以被激励。相对于此，以固有振动频率a、e为峰值的频率特性的曲线分别与振荡频率f
osc
不重叠。因此，这些副振动模式未与主振动模式结合，因此不会被激励。
[0093]
光调制器12的光调制的大小如前所述由入射至光反射面305的出射光l1的入射波数矢量与从光调制器12射出的参考光l2的波数矢量的差值和光反射面305的振动矢量的内积给出。因此，在像音叉型石英振子那样主振动模式为面内弯曲振动模式的情况下，通过对作为副振动模式的面外振动模式进行激励，可以使光反射面305在z轴方向(与出射光l1的入射面交叉的方向)上振动。也就是说，可以积极地激励与面内弯曲振动模式结合的面外振动模式。
[0094]
当光反射面305在z轴方向上振动的状态下，出射光l1入射至光反射面305时，出射光l1的频率通过多普勒效应而被调制，并作为参考光l2射出。此时，出射光l1的入射波数矢量与参考光l2的出射波数矢量的差值和光反射面305的振动矢量的内积超过零且足够大。由此，不使用衍射光栅就可以提高光调制器12的光调制效率。其结果是，可以降低光调制器12的制造难度，因此可以容易实现光调制器12及激光干涉仪1的低成本化。
[0095]
此外，副振动模式的固有振动频率能够通过振动元件30的结构、例如臂部302、302的长度、厚度、剖面形状之类的各种形状、电极303、304的配置等进行调整。也就是说，只要以实现接近于主振动模式的固有振动频率fq的固有振动频率b、c、d的方式调整振动元件30的结构即可。具体的结构可以通过进行实验或模拟而得出。列举一例，通过使臂部302、302的剖面形状例如为平行四边形而非长方形，副振动模式容易被激励。并且，通过改变平行四边形的形状，可以调整副振动模式的固有振动频率。
[0096]
另外，与面外同相弯曲振动相比，面外反相弯曲振动更为有用。与前者相比，后者的振荡再现性更高。而且，后者容易接近主振动模式，因此具有振动元件30的设计变得容易这一优点。
[0097]
振动元件30的y轴方向的长度例如为0.2mm以上且5.0mm以下左右。振动元件30的z
轴方向的厚度例如为0.003mm以上且0.5mm以下左右。
[0098]
作为音叉型石英振子的形状，并不限定于如图3及图4所示具有两根臂部302、302的两脚音叉型，也可以列举出三脚音叉型、四脚音叉型的悬臂梁形状等。
[0099]
当从图1及图2所示的振荡电路54向图3所示的振动元件30供给驱动信号sd(施加交流电压)时，振动元件30进行振荡。振动元件30的振荡所需的电力(驱动功率)并无特别限定，小至0.1μw～100mw左右。因此，无需对从振荡电路54输出的驱动信号sd进行放大，便可以用于使振动元件30振荡。
[0100]
另外，在作为现有的光调制器的声光调制器(aom)或电光调制器(eom)中，有时还需要维持光调制器的温度的结构，因此难以减小体积。另外，这些光调制器的消耗电力大，因此，具有激光干涉仪的小型化及省电化困难这一问题。相对于此，在本构成例中，振动元件30的体积非常小，振荡所需的电力也小，因此，激光干涉仪1的小型化及省电化容易。
[0101]
振动元件30并不限定于音叉型石英振子，例如，也可以为具有面外振动模式的at切型石英振子、sc切型石英振子这样的其他石英振子。
[0102]
at切型石英振子的主振动模式是产生厚度剪切振动的模式，但通过使石英片的形状、电极的配置等振动元件的结构最佳化，能够进行面外振动模式的激励。
[0103]
sc切型石英振子的主振动模式也是产生厚度剪切振动的模式，但sc切型石英振子以预定的比率具有面外振动模式。在此，在将厚度剪切振动模式的比率设为m1、将面外振动模式的比率设为m3、将除此以外的模式的比率设为m2时，m1：m2：m3例如为7：1：2左右。sc切型石英振子使用从sc切型石英平板切出的石英片。
[0104]
图6是表示图2所示的光调制器12所具备的振动元件30的第二构成例的侧视图。此外，在图6中，作为相互正交的三个轴，设定x轴、y轴以及z轴，并用箭头表示。将箭头的前端侧设为“正”，将箭头的基端侧设为“负”。另外，例如将y轴的正侧及负侧这两个方向称为“y轴方向”。
[0105]
在图6中，使用sc切型石英振子作为振动元件30。如图6中双向的箭头所示，图6所示的振动元件30在石英片的厚度方向也就是z轴方向上具有振动成分。另外，光反射面305随之在z轴方向上振动。在图6中，示出了以面外振动模式进行振动的sc切型石英振子的外形。
[0106]
另外，振动元件30并不限定于石英振子，只要是具有面外振动模式的振子，既可以为硅振子，也可以为陶瓷振子。石英振子、硅振子以及陶瓷振子与其他的振子、例如压电元件等不同，是利用了共振现象的振子，因此q值高，可以容易实现固有振动频率的稳定化。在本说明书中，将这样利用了基于高q值的共振现象的振子称为“自激振荡振子”。通过使用自激振荡振子作为振动元件30，可以实现调制信号的稳定化，并且，以振动元件30作为信号源进行动作的振荡电路54能够输出更高精度的基准信号ss。而且，调制信号及基准信号ss都被解调电路52实时处理。因此，即使双方的信号受到外部干扰，也会相互抵消或降低，难以对处理结果造成影响。因此，可以以高s/n比(信噪比)解调源自对象物14的采样信号，可以实现能够更高精度地测量对象物14的速度、位移的激光干涉仪1。
[0107]
另外，与面内弯曲振动相比，面外振动的固有振动频率更低。因此，根据利用面外振动模式的本实施方式，与使用利用面内弯曲振动模式的现有光调制器的激光干涉仪相比，可以降低受光信号或基准信号ss的频率。具体而言，面内弯曲振动的固有振动频率例如
为1mhz以上的情况较多，相对于此，面外振动的固有振动频率例如小于1mhz的情况较多。由此，可以降低对这些信号进行处理的模拟-数字转换器(adc)、fpga(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)这样的处理器的处理性能。其结果是，容易实现激光干涉仪1的低成本化。
[0108]
硅振子是具备使用mems技术从单晶硅基板制造的单晶硅片和压电膜的振子。mems(micro electro mechanical systems)是微机电系统。作为单晶硅片的形状，例如可列举两脚音叉型、三脚音叉型等的悬臂梁形状。硅振子的振荡频率例如为1khz至数百mhz左右。
[0109]
另外，在硅振子中，能够设计为以面外振动为主振动。该情况下，例如通过使呈悬臂梁形状的单晶硅片的厚度变薄，可以进一步提高q值。并且，通过压电膜的配置等，可以激励面外弯曲振动。
[0110]
陶瓷振子是具备将压电陶瓷烧结固化而制造的压电陶瓷片和电极的振子。作为压电陶瓷，例如可列举锆钛酸铅(pzt)、钛酸钡(bto)等。陶瓷振子的振荡频率例如为数百khz至数十mhz左右。
[0111]
另外，在陶瓷振子中，不仅可以利用弯曲振动，还可以利用与长度振动或扩展振动这样的面内振动结合的面外振动。
[0112]
1.1.6.2.封装结构
[0113]
光调制器12也可以具有封装结构。图7是表示具有封装结构的光调制器12的剖视图。封装结构是指将振动元件30气密密封在图7所示的容器70(机壳)内的结构。
[0114]
图7所示的光调制器12具备：具有作为内部空间的收纳部的容器70；收纳于容器70的振动元件30；以及构成振荡电路54的一部分的电路元件45。
[0115]
如图7所示，容器70具有容器主体72和盖74。其中，容器主体72具有设置于其内部的第一凹部721和设置于第一凹部721的内侧且比第一凹部721深的第二凹部722。容器主体72例如由陶瓷材料、树脂材料等构成。另外，虽未图示，但容器主体72具备设置于内表面的内部端子、设置于外表面的外部端子、以及连接内部端子与外部端子的布线等。
[0116]
另外，容器主体72的开口部通过未图示的密封环或低熔点玻璃等密封部件而被盖74封住。盖74是出射光l1或参考光l2透过的透过窗，并且也是构成容器70的一部分的部件。盖74的构成材料使用能够使激光透过的材料，例如玻璃材料、晶体材料等。另外，优选在盖74上设置防反射膜。
[0117]
如前所述，容器70的收纳部被气密密封。由此，可以将收纳部保持为减压的状态。通过对收纳部进行减压，可以降低振动元件30的面外振动中的空气阻力。因此，可以提高收纳于收纳部的振动元件30的振动效率，进一步增大光反射面305的位移。另外，也可以实现振动元件30的振荡的稳定化。其结果是，可以进一步提高调制信号的s/n比，最终可以以更高的s/n比解调采样信号。
[0118]
被减压的收纳部的压力只要小于大气压便无特别限定，但优选为100pa以下。另一方面，考虑到良好地维持减压状态，也可以将下限值设定为10pa左右。
[0119]
此外，对容器70进行气密密封以及对收纳部进行减压都不是必选项，也可以省略。
[0120]
第一凹部721的底面配置有振动元件30。振动元件30通过未图示的接合部件被支撑于第一凹部721的底面。另外，容器主体72的内部端子与振动元件30之间例如通过接合线、接合金属等未图示的导电材料电连接。
[0121]
第二凹部722的底面配置有电路元件45。电路元件45例如通过接合线76这样的导电材料与容器主体72的内部端子电连接。由此，振动元件30与电路元件45之间也通过容器主体72所具备的布线电连接。此外，也可以在电路元件45设置后述振荡电路54以外的电路。
[0122]
通过采用这样的封装结构，可以使振动元件30与电路元件45重叠，因此，可以拉近两者的物理距离，从而可以缩短振动元件30与电路元件45之间的布线长度。因此，可以抑制噪声从外部进入驱动信号sd，或者相反地驱动信号sd成为噪声源。另外，可以利用一个容器70保护振动元件30和电路元件45双方免受外部环境的影响。因此，可以实现传感器头部51的小型化，同时提高激光干涉仪1的可靠性。
[0123]
另外，封装结构例如与将光学系统50整体气密密封时相比，可以将成为使真空度恶化的原因的脱气抑制得较少。由此，在采用了封装结构的光调制器12中，容易提高长期可靠性。
[0124]
而且，构成上述封装结构的容器70也可以与振动元件30一起通过晶圆级的制造工艺进行制造。因此，采用了封装结构的光调制器12容易降低制造成本。
[0125]
此外，容器70的结构并不限定于图示的结构，例如，振动元件30及电路元件45也可以具有独立的封装结构。另外，虽未图示，但容器70中也可以收纳构成振荡电路54的其他的电路要素或其以外的电路要素。此外，容器70只要根据需要设置即可，也可以省略。
[0126]
在此，对容器70的变形例进行说明。图8及图9分别是表示图7的封装结构的变形例的剖视图。
[0127]
图8所示的容器70a除了具有设置于盖74的一部分的贯通孔700和嵌入该贯通孔700的透过窗71a以外，与图7所示的容器70相同。透过窗71a的表面呈曲面形状。由此，不仅可以对透过窗71a赋予使出射光l1及参考光l2透过的功能，还可以赋予调整这些光的行进方向的功能。作为一例，可以对透过窗71a赋予作为准直透镜3的功能。由此，可以使出射光l1会聚而缩小入射至光反射面305的范围。另外，也可以使参考光l2平行化而缩小入射至光分割器4的范围。其结果是，可以实现光学系统50的小型化。另外，通过使用图8所示的容器70a，可以省略准直透镜3。由此，可以削减光学系统50的部件数量，实现激光干涉仪1的低成本化。
[0128]
作为曲面形状，可以举出凸曲面形状，特别优选使用非球面形状。由此，可以减少透镜中的各种像差，可以提高平行化的精度。
[0129]
另外，容器70a所使用的盖74的构成材料不需要是能够使激光透过的材料，也可以为使激光不透过的材料。此外，优选在透过窗71a设置防反射膜。
[0130]
图9所示的容器70b除了具有设置于盖74的一部分的贯通孔700和嵌入该贯通孔700的透过窗71b以外，与图8所示的容器70a相同。透过窗71b由能够使激光透过的材料构成，呈平板状。并且，透过窗71b以相对于出射光l1的入射方向倾斜的姿态、即以出射光l1相对于主面711(出射光l1入射的面)的入射角超过0
°
的方式倾斜的姿态设置。由此，即使入射至主面711的出射光l1在主面711反射而产生反射光l4，也可以降低入射至受光元件10的概率。反射光l4在入射至受光元件10的情况下，成为使受光信号的s/n比降低的原因。因此，通过使用具有以倾斜姿态设置的透过窗71b的容器70b，可以抑制受光信号的s/n比降低。
[0131]
在图9中，以出射光l1的入射角为0
°
时的主面711为基准面，示出了主面711相对于该基准面的倾斜角θ。该情况下，入射角为2θ。于是，在将受光元件10中的有效受光面的直径
设为φd，将光调制器12与受光元件10的距离设为l
md
时，只要以满足以下式子的方式设定倾斜角θ即可。
[0132]
【数式1】
[0133][0134]
由此，可以抑制在主面711产生的反射光l4被受光元件10接收。其结果是，即使产生了反射光l4，也可以抑制受光信号的s/n比降低。例如，在直径φd为0.8mm、距离l
md
为10mm的情况下，只要将倾斜角θ设为1.1
°
以上即可。作为一例，倾斜角θ优选为0.05
°
以上且5.0
°
以下，更优选为0.10
°
以上且2.0
°
以下。此外，优选在透过窗71b也设置有反射防止膜。
[0135]
1.2.气密密封结构
[0136]
在图7至图9中，示出了将光调制器12气密密封的封装结构，但传感器头部51的一部分或全部也可以具有气密密封结构。
[0137]
图10至图12分别是表示图1的传感器头部51的变形例的剖视图。气密密封结构是指至少将光调制器12气密密封在图10至图12所示的壳体502a、502b、502c(机壳)内的结构。
[0138]
图10所示的传感器头部51a具备：具有作为内部空间的收纳部的壳体502a、收纳于壳体502a中的光学系统50、以及布线基板507、508、509。此外，在图10中，省略了光学系统50所具备的光学要素的一部分的图示。
[0139]
如图10所示，壳体502a具备壳体主体503和透过窗504a。壳体主体503例如由金属材料、树脂材料等构成。
[0140]
透过窗504a嵌入设置于壳体主体503的孔。透过窗504a的构成材料使用能够使激光透过的材料，例如玻璃材料、晶体材料等。此外，透过窗504a也可以具有与前述的透过窗71b相同的构成及功能。即，透过窗504a可以以相对于基准面倾斜的姿态设置，也可以以不倾斜的姿态设置。在前者的情况下，可以抑制产生反射光l4。
[0141]
布线基板507支撑光调制器12，并与光调制器12电连接。布线基板508支撑受光元件10及激光光源2，并与它们电连接。布线基板509与布线基板507、508电连接，并与外部电连接。此外，电连接是指通过电力线及通信线连接。
[0142]
另外，在图10所示的光学系统50中追加了反射元件5。反射元件5配置于光路24上，变更参考光l2及物体光l3的行进方向。
[0143]
图11所示的传感器头部51b具备：具有作为内部空间的收纳部的壳体502b、收纳于壳体502b的光学系统50、以及布线基板507、508、509。此外，在图11中，省略了光学系统50所具备的光学要素的一部分的图示。
[0144]
如图11所示，壳体502b具备壳体主体503和透过窗504b。透过窗504b嵌入设置于壳体主体503的孔。透过窗504b具有与前述的透过窗71a相同的构成及功能。即，对透过窗504b赋予了作为准直透镜3的功能。
[0145]
图12所示的传感器头部51c具备：具有作为内部空间的收纳部的壳体502c、收纳于壳体502c的光学系统50、以及布线基板507、508、509。此外，在图12中，省略了光学系统50所具备的光学要素的一部分的图示。
[0146]
如图12所示，壳体502c具备第一壳体505和第二壳体506。另外，在图12所示的光学系统50中追加了准直透镜3a、3b、3c以及光纤26、27。
[0147]
第一壳体505具备壳体主体503和透过窗504b。第一壳体505的收纳部中收纳有光学系统50中的准直透镜3、准直透镜3a、光分割器4、反射元件5以及光调制器12和布线基板507。另一方面，第二壳体506的收纳部中收纳有光学系统50中的激光光源2、受光元件10、准直透镜3b以及准直透镜3c和布线基板508、509。
[0148]
另外，光纤26、27的大部分配置于外部，将第一壳体505的收纳部与第二壳体506的收纳部光学连接。
[0149]
在连结光分割器4与激光光源2的光路18上，从光分割器4侧起依次配置有准直透镜3、光纤26以及准直透镜3b。在连结光分割器4与受光元件10的光路24上，从光分割器4侧起依次配置有反射元件5、准直透镜3a、光纤27以及准直透镜3c。
[0150]
优选壳体502a、502b、502c的各收纳部被气密密封。由此，可以将收纳部保持为减压的状态。通过对收纳部进行减压，即使光调制器12不具有封装结构，也可以降低收纳于收纳部的振动元件30的面外振动中的空气阻力。因此，可以提高振动元件30的振动效率，进一步增大光反射面305的位移。其结果是，可以进一步提高调制信号的s/n比，最终可以以更高的s/n比解调采样信号。
[0151]
另外，根据这样的壳体502a、502b、502c，激光光源2也可以保持在减压状态下。由此，可以抑制由湿度、气压变化引起的激光光源2的劣化，具体为可以抑制振荡波长的变动等。
[0152]
此外，构成光学系统50的光学要素的一部分也可以配置于壳体502a、502b、502c的外部。
[0153]
1.3.电流电压转换器
[0154]
电流电压转换器531也被称为跨阻放大器(tia)，将从受光元件10输出的光电流(受光信号)转换为电压信号，并作为光检测信号输出。
[0155]
在电流电压转换器531与解调电路52之间配置有图1所示的adc532。adc532是模拟-数字转换器，以预定的采样位数将模拟信号转换为数字信号。adc532设置于传感器头部51。
[0156]
此外，光学系统50也可以具备多个受光元件10。该情况下，通过在多个受光元件10与电流电压转换器531之间设置差动放大电路，可以对光电流实施差动放大处理，提高光检测信号的s/n比。此外，差动放大处理也可以对电压信号进行。
[0157]
1.4.振荡电路
[0158]
振荡电路54向振动元件30输出驱动信号sd。另外，振荡电路54向解调电路52输出基准信号ss。
[0159]
振荡电路54只要是能够使振动元件30振荡的电路便无特别限定，可以使用各种构成的电路。作为电路构成的一例，图13中例示出表示单级逆变器振荡电路的构成的电路图。
[0160]
图13所示的振荡电路54具备电路元件45、反馈电阻rf、限制电阻rd、第一电容器cg、第二电容器cd以及第三电容器c3。
[0161]
电路元件45是逆变器ic。电路元件45的端子x1及端子x2分别是与电路元件45的内部的逆变器连接的端子。端子gnd与接地电位连接，端子vcc与电源电位连接。端子y是振荡输出用的端子。
[0162]
端子x1与接地电位之间连接有第一电容器cg。另外，在端子x2与接地电位之间，从
端子x2侧起依次连接有相互串联连接的限制电阻rd及第二电容器cd。而且，反馈电阻rf的一端连接于端子x1与第一电容器cg之间，反馈电阻rf的另一端连接于端子x2与限制电阻rd之间。
[0163]
另外，振动元件30的一端连接于第一电容器cg与反馈电阻rf之间，振动元件30的另一端连接于第二电容器cd与限制电阻rd之间。由此，振动元件30成为振荡电路54的信号源。
[0164]
图14是振动元件30的lcr等效电路的例子。
[0165]
如图14所示，振动元件30的lcr等效电路由串联电容c1、串联电感l1、等效串联电阻r1以及并联电容c0构成。
[0166]
在图13所示的振荡电路54中，在将第一电容器cg的电容设为cg、将第二电容器cd的电容设为cd时，负载电容c
l
由以下的式(a)给出。
[0167]
【数式2】
[0168][0169]
于是，从振荡电路54的端子y输出的信号的频率即振荡频率f
osc
由以下的式(b)给出。
[0170]
【数式3】
[0171][0172]fq
是振动元件30的固有振动频率。
[0173]
根据上述式(b)可知，通过适当地变更负载电容c
l
，可以对从端子y输出的信号的振荡频率f
osc
进行微调整。
[0174]
另外，振动元件30的固有振动频率fq与振荡电路54的振荡频率f
osc
之差δf由以下的式(c)给出。
[0175]
【数式4】
[0176][0177]
在此，由于c1＜＜co、c1＜＜c
l
，因此，δf近似性地由以下的式(d)给出。
[0178]
【数式5】
[0179][0180]
因此，振荡电路54的振荡频率f
osc
成为与振动元件30的固有振动频率fq相应的值。
[0181]
在此，当振动元件30例如被固定于容器70时，若经由固定部受到温度引起的膨胀应力，则固有振动频率fq发生变动。另外，若使振动元件30倾斜，则固有振动频率fq受到因自重而产生的重力等的影响而发生变动。
[0182]
在振荡电路54中，即使由于这样的理由而使固有振动频率fq发生了变动，基于上述式(d)，振荡频率f
osc
也以与该变动相联动的方式发生变化。也就是说，振荡频率f
osc
始终
为从固有振动频率fq偏离δf的值。由此，振动元件30的振动稳定，位移振幅稳定。通过使位移振幅稳定，光调制器12的调制特性稳定，因此可以进一步提高调制信号的s/n比。其结果是，可以提高解调电路52中的采样信号的解调精度。
[0183]
作为一例，优选δf＝|f
osc-fq|≤3000[hz]，更优选δf≤600[hz]。
[0184]
另外，激光干涉仪1具备解调电路52和振荡电路54。解调电路52根据基准信号ss从基于光电流(受光信号)的光检测信号解调出源自对象物14的采样信号。振荡电路54将振动元件30作为信号源进行动作，并如图1所示向解调电路52输出基准信号ss。
[0185]
根据这样的构成，即使振动元件30的固有振动频率fq发生了变动，也可以使振荡电路54的振荡频率f
osc
变化为与振动元件30的固有振动频率fq相应的值，因此，可以容易使振动元件30的振动稳定化。由此，可以使调制信号的温度特性与振动元件30的温度特性相对应，从而可以使光调制器12的调制特性稳定。其结果是，可以提高解调电路52中的采样信号的解调精度。
[0186]
另外，在上述构成中，可以使从振荡电路54向解调电路52输出的基准信号ss的温度特性也与振动元件30的温度特性相对应。于是，调制信号的温度特性和基准信号的温度特性双方与振动元件30的温度特性相对应，因此，伴随于温度变化的调制信号的变动的举动和基准信号ss的变动的举动一致或近似。因此，即使振动元件30的温度发生了变化，也可以抑制对解调精度的影响，可以提高源自对象物14的采样信号的解调精度。
[0187]
而且，由于振荡电路54的消耗电力低，因此，可以容易实现激光干涉仪1的省电化。
[0188]
2.解调电路
[0189]
解调电路52进行根据从电流电压转换器531输出的光检测信号解调出源自对象物14的采样信号的解调处理。采样信号中例如包含相位信息及频率信息。并且，可以从相位信息获取对象物14的位移，可以从频率信息获取对象物14的速度。若可以像这样获取不同的物理量，则可以具有作为位移计、速度计的功能，因此，可以实现激光干涉仪1的高功能化。
[0190]
在解调电路52中，根据调制处理的方式设定其电路构成。在本实施方式涉及的激光干涉仪1中，使用具备振动元件30的光调制器12。振动元件30是进行简谐振动的元件，因而在周期内振动速度时刻发生变化。因此，调制频率也随时间而变化，无法直接使用现有的解调电路。
[0191]
现有的解调电路是指例如从包含使用声光调制器(aom)调制后的调制信号的受光信号解调出采样信号的电路。在声光调制器中，调制频率不发生变化。因此，现有的解调电路可以从包含调制频率不变的调制信号的受光信号解调出采样信号，但在包含利用调制频率变化的光调制器12调制后的调制信号的情况下，无法直接进行解调。
[0192]
为此，图1所示的解调电路52具备前处理部(预处理部)53和解调处理部55。从电流电压转换器531输出的光检测信号首先由前处理部53实施前处理，然后被引导至解调处理部55。通过该前处理，得到能够利用现有的解调电路解调的信号。因此，在解调处理部55中，通过公知的解调方式解调出源自对象物14的采样信号。
[0193]
解调电路52所具有的上述功能例如通过具备处理器、存储器、外部接口、输入部、显示部等的硬件而实现。具体而言，通过由处理器读出并执行存储器中存储的程序而实现。此外，这些构成要素可以通过内部总线相互通信。
[0194]
作为处理器，例如可以列举出cpu(central processing unit：中央处理器)、dsp
(digital signal processor：数字信号处理器)等。此外，也可以取代由这些处理器执行软件的方式而采用由fpga(field-programmable gate array：现场可编程门阵列)或asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)等实现上述功能的方式。
[0195]
作为存储器，例如可以列举出hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)、ssd(solid state drive：固态驱动器)、eeprom(electrically erasable programmable read-only memory：电可擦可编程只读存储器)、rom(read-only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)等。
[0196]
作为外部接口，例如可以列举出usb(universal serial bus：通用串行总线)等数字输入输出端口、以太网(注册商标)端口等。
[0197]
作为输入部，例如可以列举出键盘、鼠标、触摸面板、触摸板等各种输入装置。作为显示部，例如可以列举出液晶显示面板、有机el(electro luminescence：电致发光)显示面板等。
[0198]
2.1.前处理部的构成
[0199]
图1所示的前处理部53具备第一带通滤波器534、第二带通滤波器535、第一延迟调整器536、第二延迟调整器537、乘法器538、第三带通滤波器539、第一agc部540、第二agc部541以及加法器542。此外，agc是自动增益控制(auto gain control)。
[0200]
从电流电压转换器531输出的光检测信号在分叉部jp1中被分割为第一信号s1和第二信号s2这两个信号。在图1中，将第一信号s1的路径设为第一信号路径ps1，将第二信号s2的路径设为第二信号路径ps2。
[0201]
在振荡电路54与第二延迟调整器537之间连接有adc533。adc533是模拟-数字转换器，以预定的采样位数将模拟信号转换为数字信号。此外，adc533设置于传感器头部51。
[0202]
第一带通滤波器534、第二带通滤波器535以及第三带通滤波器539分别为选择性地使特定频带的信号透过的滤波器。
[0203]
第一延迟调整器536及第二延迟调整器537分别是调整信号的延迟的电路。乘法器538是生成与两个输入信号的乘积成比例的输出信号的电路。加法器542是生成与两个输入信号之和成比例的输出信号的电路。
[0204]
接着，按照第一信号s1、第二信号s2以及基准信号ss的流程对前处理部53的工作进行说明。
[0205]
第一信号s1在通过配置于第一信号路径ps1上的第一带通滤波器534之后，利用第一延迟调整器536调整群延迟。利用第一延迟调整器536调整的群延迟相当于由后述第二带通滤波器535引起的第二信号s2的群延迟。通过该延迟调整，可以在第一信号s1通过的第一带通滤波器534与第二信号s2通过的第二带通滤波器535及第三带通滤波器539之间使随着滤波器电路的通过而产生的延迟时间一致。从第一延迟调整器536通过后的第一信号s1经过第一agc部540被输入加法器542。
[0206]
第二信号s2在通过配置于第二信号路径ps2上的第二带通滤波器535之后被输入乘法器538。在乘法器538中，对第二信号s2乘以从第二延迟调整器537输出的基准信号ss。具体而言，从振荡电路54输出的由cos(ωmt)表示的基准信号ss在adc533中被数字转换，在第二延迟调整器537中被进行相位的调整，然后被输入乘法器538。ωm是光调制器12的调制信号的角频率，t是时间。然后，第二信号s2在通过第三带通滤波器539之后，经过第二agc部
541被输入加法器542。
[0207]
加法器542输出与第一信号s1和第二信号s2的乘积成比例的输出信号。
[0208]
2.2.前处理的基本原理
[0209]
接着，对前处理部53中的前处理的基本原理进行说明。在以下的说明中，作为一例，考虑作为调制信号的频率呈正弦波状变化且对象物(测定对象物)14的位移也在光轴方向上以简谐振动变化的类型。在此，在将em、ed、φ设为
[0210]
【数式6】
[0211]em
＝am{cos(ω0t+b sinωmt+φm)+i sin(ω0t+b sinωmt+φm)}
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0212]
ed＝ad{cos(ω0t+a sinωdt+φd)+i sin(ω0t+a sinωdt+φd)}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0213]
φ＝φ
m-φdꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0214]
时，从电流电压转换器531输出的光检测信号i
pd
理论上由下式表示。
[0215]
【数式7】
[0216]ipd
＝《|em+ed|2》
[0217]
＝《|e
m2
+e
d2
+2emed|》
[0218]
＝am2+ad2+2a
mad cos(b sinωmt-a sinω
dd
t+φ)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0219]
此外、，em、ed、φm、φd、φ、ωm、ωd、ω0、am、ad分别如下所示。
[0220]
【数式8】
[0221]em
：源自光调制器的调制信号的电场成分
[0222]
ed：源自测定对象物的采样信号的电场成分
[0223]
φm：源自光调制器的调制信号的初始相位
[0224]
φd：源自测定对象物的采样信号的初始相位
[0225]
φ：激光干涉仪的光路相位差
[0226]
ωm：源自光调制器的调制信号的角频率
[0227]
ωd：源自测定对象物的采样信号的角频率
[0228]
ω0：从光源射出的出射光的角频率
[0229]am
：系数
[0230]ad
：系数
[0231]
另外，式(4)中的《》表示时间平均。
[0232]
上述式(4)的第一项及第二项表示直流成分，第三项表示交流成分。若将该交流成分设为i
pd
·
ac
，则i
pd
·
ac
如下式所示。
[0233]
【数式9】
[0234]ipd
·
ac
＝2a
mad cos(b sinωmt-a sinωdt+φ)
[0235]
＝2a
mad
{cos(b sinωmt)cos(a sinωdt-φ)+sin(b sinωmt)sin(a sinωdt-φ)}
ꢀꢀꢀ
(5)
[0236][0237][0238]
a：采样信号的相位偏移
[0239]fdmax
：采样信号的多普勒频率偏移
[0240]
fd：采样信号的频率
[0241]
b：调制信号的相位偏移
[0242]fmmax
：调制信号的多普勒频率偏移
[0243]fm
：调制信号的频率
[0244]
在此，已知下述式(8)及式(9)那样的v次贝塞尔函数。
[0245]
【数式10】
[0246]
cos{ζsin(2πf
ν
t)}＝j0(ζ)+2j2(ζ)cos(2
·
2πfvt)+2j4(ζ)cos(4
·
2πfvt)+
…ꢀꢀ
(8)
[0247]
sin{ζsin(2πf
ν
t)}＝2j1(ζ)sin(1
·
2πf
ν
t)+2j3(ζ)sin(3
·
2πfvt)+
…ꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0248]
若使用上述式(8)及式(9)的贝塞尔函数对上述式(5)进行级数展开，则可以如下述式(10)那样变形。
[0249]
【数式11】
[0250]ipd.ac
＝2a
mad
[{j0(b)+2j2(b)cos(2
·
ωmt)+2j4(b)cos(4
·
ωmt)+
…
}cos(a sinωdt-φ)-{2j1(b)sin(1
·
ωmt)+2j3(b)sin(3
·
ωmt)+
…
}sin(a sinω
dt-φ)]
ꢀꢀꢀ
(10)
[0251]
其中，j0(b)、j1(b)、j2(b)、
……
分别为贝塞尔系数。
[0252]
若如以上那样变形，则理论上可以说能够通过带通滤波器提取与特定的次数对应的频带。
[0253]
因此，在前述的前处理部53中，根据该理论按以下的流程对光检测信号进行前处理。
[0254]
首先，从电流电压转换器531输出的光检测信号在分叉部jp1中被分割为第一信号s1和第二信号s2这两个信号。第一信号s1通过第一带通滤波器534。第一带通滤波器534的中心角频率被设定为ωm。由此，通过第一带通滤波器534后的第一信号s1由下式表示。
[0255]
【数式12】
[0256]ipass1
＝j1(b){-cos(ωmt+a sinωdt-φ)+cos(ωmt-a sinωdt+φ)}
[0257]
＝-2j1(b)sin(ωmt)sin(a sinωdt-φ)
ꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0258]
另一方面，第二信号s2通过第二带通滤波器535。第二带通滤波器535的中心角频率被设定为与第一带通滤波器534的中心角频率不同的值。在此，作为一例，将第二带通滤波器535的中心角频率设定为2ωm。由此，通过第二带通滤波器535后的第二信号s2由下式表示。
[0259]
【数式13】
[0260][0261]
通过第二带通滤波器535后的第二信号s2在乘法器538中被乘以基准信号ss。通过乘法器538后的第二信号s2由下式表示。
[0262]
【数式14】
[0263][0264]
通过乘法器538后的第二信号b2通过第三带通滤波器539。第三带通滤波器539的中心角频率被设定为与第一带通滤波器534的中心角频率相同的值。在此，作为一例，将第三带通滤波器539的中心角频率设定为ωm。由此，通过第三带通滤波器539后的第二信号s2由下式表示。
[0265]
【数式15】
[0266][0267]
然后，由上述式(11)表示的第一信号s1通过第一延迟调整器536调整相位，通过第一agc部540调整振幅。
[0268]
另外，由上述式(14)表示的第二信号s2也通过第二agc部541调整振幅，使第二信号s2的振幅与第一信号s1的振幅一致。
[0269]
并且，第一信号s1及第二信号s2在加法器542中进行相加。相加结果由下述式(15)表示。
[0270]
【数式16】
[0271]i53
＝cos(ωmt+a sinωdt-φ)
ꢀꢀꢀ
(15)
[0272]
如上述式(15)那样，经相加后，不必要项消失，从而可以提取必要项。也就是说，由式(15)表示的相加结果i
53
是提取频率调制成分而成的信号。该相加结果i
53
被输入解调处理部55。
[0273]
此外，如前所述，j0(b)、j1(b)以及j2(b)分别是贝塞尔系数，但它们根据调制信号的相位偏移b而变化。
[0274]
图15是表示贝塞尔系数j0(b)、j1(b)以及j2(b)与调制信号的相位偏移b的关系的图表。根据该图表，在j1(b)＝j2(b)时，可以使由上述式(11)表示的第一信号s1的s/n比与由上述式(14)表示的第二信号s2的s/n比相等。由此，可以进一步提高相加结果i
53
的s/n比。
[0275]
在图15中，当j1(b)＝j2(b)成立时，调制信号的相位偏移b为2.6左右。调制信号的相位偏移b依赖于振动元件30的面外振动的位移振幅、即z轴方向上的位移。从确保激光干涉仪1中最低限度所需的测量精度这一观点出发，优选调制信号的相位偏移b满足0.05≤b，更优选满足0.50≤b，进一步优选满足π/3≤b。在本实施方式中，通过积极地激励振动元件30的面外振动，能够提高调制信号的相位偏移b。
[0276]
例如，在以3v的驱动电压使共振频率为32khz的音叉型石英振子振荡时，即使在大气压下，也存在臂部前端的z轴方向上的位移lq为175nm左右这样的实测数据。若根据该位移lq并通过b＝4πlq/λ计算使用波长λ＝850nm的激光时的调制信号的相位偏移b，则b＝2.6左右。
[0277]
另外，例如在以3v的驱动电压使共振频率为10.26mhz的sc切型石英振子振荡时，即使在大气压下，也存在z轴方向上的位移lq为13nm左右这样的实测数据。若根据该位移lq
计算使用波长λ＝850nm的激光时的调制信号的相位偏移b，则b＝0.19左右。
[0278]
因此，根据面外振动被激励的振动元件30，能够得到s/n比高的相加结果i
53
。
[0279]
2.3.解调处理部的构成
[0280]
解调处理部55进行根据从前处理部53输出的信号解调出源自对象物14的采样信号的解调处理。作为解调处理，并无特别限定，可以举出公知的正交检波法。正交检波法是通过对输入信号进行从外部混合相互正交的信号的操作而进行解调处理的方法。
[0281]
图1所示的解调处理部55是具备乘法器551、乘法器552、移相器553、第一低通滤波器555、第二低通滤波器556、除法器557、反正切运算器558以及输出电路559的数字电路。
[0282]
乘法器551、552是生成与两个输入信号的乘积成比例的输出信号的电路。移相器553是生成振幅未变化而使输入信号的相位反相后的输出信号的电路。第一低通滤波器555及第二低通滤波器556分别是将高频带的信号截止的滤波器。
[0283]
除法器557是生成与两个输入信号之商成比例的输出信号的电路。反正切运算器558是输出输入信号的反正切的电路。输出电路559根据由反正切运算器558获得的相位φ算出相位φd作为源自对象物14的信息。另外，在输出电路559中，通过相位展开处理进行相邻两点处存在2π的相位跳变时的相位连接。并且，根据得到的相位信息算出对象物14的位移。由此，实现位移计。另外，可以根据位移求出对象物14的速度。由此，实现速度计。
[0284]
此外，上述解调处理部55的电路构成为一例，并不限定于此。例如，解调处理部55并不限定于数字电路，也可以为模拟电路。模拟电路中也可以包括f/v转换器电路或δσ计数器电路。
[0285]
2.4.解调处理部的解调处理
[0286]
在解调处理中，首先，利用分叉部jp2将从前处理部53输出的信号分割为两个。在乘法器551中，对分割后的一个信号乘以从振荡电路54输出的由cos(ωmt)表示的基准信号ss。在乘法器552中，对分割后的另一个信号乘以通过移相器553使从振荡电路54输出的基准信号ss的相位偏移-90
°
后的由-sin(ωmt)表示的信号。基准信号ss及使基准信号ss的相位偏移后的信号是相位彼此错开90
°
的信号。
[0287]
从乘法器551通过后的信号通过第一低通滤波器555，然后，作为信号x被输入除法器557。从乘法器552通过后的信号通过第二低通滤波器556，然后，作为信号y被输入除法器557。在除法器557中，进行信号y除以信号x的除法运算，并使其输出y/x通过反正切运算器558，求出输出atan(y/x)。
[0288]
然后，通过使输出atan(y/x)通过输出电路559，求出相位φd作为源自对象物14的信息。在输出电路559中，通过相位展开处理进行相邻点处存在2π的相位跳变时的相位连接。并且，可以从相位信息算出对象物14的位移。由此，实现位移计。另外，可以从位移求出速度。由此，实现速度计。
[0289]
另一方面，在输出电路559中，也可以求出频率信息。可以根据频率信息算出对象物14的速度。
[0290]
3.实施方式起到的效果
[0291]
如上所述，实施方式涉及的激光干涉仪1具备激光光源2、光调制器12、受光元件10、解调电路52以及振荡电路54。
[0292]
激光光源2射出出射光l1(第一激光)。光调制器12具备振动元件30，使用振动元件
30对出射光l1进行调制，生成包含调制信号的参考光l2(第二激光)。振动元件30具有与出射光l1的入射面交叉的方向的振动成分。受光元件10接收参考光l2及物体光l3(第三激光)，并输出受光信号，该物体光l3是出射光l1在对象物14反射而生成且包含采样信号的光。解调电路52根据基准信号ss从受光信号解调出采样信号。振荡电路54将振动元件30作为信号源进行动作，向解调电路52输出基准信号ss。
[0293]
根据这样的构成，可以将振动元件30中的与出射光l1的入射面交叉的方向的振动成分(面外振动成分)利用于出射光l1的频率调制，可以增大振动元件30的振动与出射光l1的频率的相互作用。由此，不使用现有的光调制器中需要的衍射光栅，就可以实现能够调制出射光l1的频率的光调制器12。其结果是，可以降低光调制器12的制造难度，可以实现激光干涉仪1的低成本化。
[0294]
另外，通过利用振动元件30的面外振动成分，可以容易提高调制信号的相位偏移b。由此，可以提高受光信号的s/n比，最终可以实现位移、速度等的测量精度高的激光干涉仪1。
[0295]
而且，由于振动元件30成为振荡电路54的信号源，因此可以使调制信号的温度特性及基准信号ss的温度特性分别与振动元件30的温度特性对应。由于调制信号及基准信号ss都由解调电路52实时处理，因此，伴随于温度变化的调制信号的变动的举动与基准信号ss的变动的举动一致或近似。因此，即使振动元件30的温度发生了变化，也可以抑制对解调精度的影响，可以提高源自对象物14的采样信号的解调精度。由此，可以实现对外部干扰的耐性优异的激光干涉仪1。
[0296]
另外，光调制器12具备作为具有收纳振动元件30的收纳部的机壳的容器70、70a、70b或者壳体502a、502b、502c。优选收纳部被减压。
[0297]
根据这样的构成，可以提高收纳于收纳部的振动元件30的振动效率，进一步增大振动的位移。另外，也可以实现振动元件30的振荡的稳定化。其结果是，可以进一步提高调制信号的s/n比。
[0298]
另外，容器70、70a、70b以及壳体502a、502b、502c(机壳)具有将收纳部与外部隔开且供出射光l1(第一激光)及参考光l2(第二激光)透过的、作为透过窗的盖74或透过窗71a、71b、504a、504b。另外，根据光学系统50的构成，如后所述也存在物体光l3(第三激光)透过的情况。因此，透过窗只要能够使出射光l1、参考光l2以及物体光l3透过即可。
[0299]
根据这样的构成，即使收纳部被气密密封，也可以经由透过窗向振动元件30照射出射光l1，或者将参考光l2向外部出射。另外，容器70、70a、70b也可以与振动元件30一起通过晶圆级的制造工艺进行制造。因此，具备容器70、70a、70b的光调制器12容易降低制造成本。
[0300]
另外，透过窗71a、504b的表面呈曲面形状。作为曲面形状的例子，可以举出非球面形状。
[0301]
根据这样的构成，不仅可以对透过窗71a、504b赋予使出射光l1及参考光l2透过的功能，还可以赋予调整这些光的行进方向的功能。由此，可以缩小光入射的范围，实现光学系统50的小型化，并且，可以用透过窗71a、504b代替准直透镜3的功能，削减光学系统50的部件数量。
[0302]
另外，透过窗71b以相对于出射光l1(入射的光)的入射方向倾斜的姿态设置。
[0303]
根据这样的构成，即使出射光l1在透过窗71b的主面711(出射光l1入射的面)反射而产生反射光l4，也可以降低入射至受光元件10的概率。反射光l4在入射至受光元件10的情况下，成为使受光信号的s/n比降低的原因。因此，通过使用以倾斜的姿态设置的透过窗71b，可以抑制受光信号的s/n比降低。
[0304]
另外，振动元件30是石英振子、硅振子或者陶瓷振子。这些振子是利用了共振现象的振子，因此q值高，可以容易实现固有振动频率的稳定化。由此，可以提高调制信号的s/n比，并且可以提高基准信号ss的精度。由此，可以以高s/n比解调源自对象物14的采样信号，可以实现能够更高精度地测量对象物14的速度、位移的激光干涉仪1。
[0305]
另外，石英振子特别优选为音叉型石英振子或sc切型石英振子。
[0306]
在这些振子中，由于作为副振动的面外振动容易与作为主振动的面内振动结合，因此容易确保面外振动的大的位移。由此，可以容易提高调制信号的相位偏移b，可以进一步提高受光信号的s/n比。
[0307]
另外，振动元件30也可以为将面外振动模式作为主振动模式的振子，但也可以为具有主振动模式和与出射光l1的入射面交叉的方向的位移(面外振动的位移)比主振动模式大的副振动模式的振子。
[0308]
后者的振子能够通过针对将面内振动作为主振动模式的现有振子调整设计而容易制作。因此，后者的振子可以低成本制造，有助于激光干涉仪1的低成本化。此外，即使面外振动作为副振动模式而被激励，面外振动的位移振幅也能确保为例如充分满足0.05≤b的程度。因此，通过使用这样的振动元件30，可以实现谋求低成本化且测量精度优异的激光干涉仪1。
[0309]
4.光学系统的变形例
[0310]
接着，对光学系统50的第一至第四变形例进行说明。
[0311]
图16是表示第一变形例涉及的光学系统50a的概略构成图。图17是表示第二变形例涉及的光学系统50b的概略构成图。图18是表示第三变形例涉及的光学系统50c的概略构成图。图19是表示第四变形例涉及的光学系统50d的概略构成图。
[0312]
下面对光学系统50的第一至第四变形例进行说明，但在以下的说明中，以与前述的光学系统50的不同点为中心进行说明，省略相同事项的说明。此外，在图16至图19中，对与图2相同的事项标注相同的附图标记。另外，在图16至图19中，省略了一部分光学要素的图示。
[0313]
图16所示的光学系统50a除了入射至受光元件10、光调制器12以及对象物14的光不同以外，与图2所示的光学系统50相同。具体而言，在图16所示的光学系统50a中，出射光l1(第一激光)入射至受光元件10及光调制器12。在图16所示的光调制器12中，对出射光l1进行调制，生成包含调制信号的参考光l2(第二激光)。该参考光l2接着入射至对象物14。并且，通过参考光l2在对象物14反射而生成的包含采样信号的物体光l3(第三激光)入射至受光元件10。因此，图16所示的受光元件10接收包含采样信号及调制信号的物体光l3以及出射光l1。
[0314]
图17所示的光学系统50b除了受光元件10、光调制器12以及对象物14的配置不同以外，与图16所示的光学系统50a相同。
[0315]
具备以上那样的第一、第二变形例涉及的光学系统50a、50b的激光干涉仪具备激
光光源2、光调制器12、受光元件10、图16及图17中未图示的解调电路以及振荡电路。激光光源2射出出射光l1(第一激光)。光调制器12具备具有与出射光l1的入射面交叉的方向的振动成分的振动元件，使用振动元件对出射光l1进行调制，生成包含调制信号的参考光l2(第二激光)。受光元件10接收参考光l2在对象物14反射而生成的包含采样信号及调制信号的物体光l3(第三激光)以及出射光l1，并输出受光信号。解调电路根据基准信号从受光信号解调采样信号。振荡电路将振动元件作为信号源进行动作，向解调电路输出基准信号。
[0316]
通过这样的构成，能够得到与上述实施方式同样的效果。即，不使用衍射光栅就可以实现能够进行频率调制的光调制器12。其结果是，可以降低光调制器12的制造难度，可以实现激光干涉仪的低成本化。另外，能够得到测量精度高且对外部干扰的耐性优异的激光干涉仪。
[0317]
图18所示的光学系统50c除了光调制器12及对象物14的配置不同，并且入射至受光元件10、光调制器12以及对象物14的光不同以外，与图16所示的光学系统50a相同。具体而言，在图18所示的光学系统50c中，出射光l1(第一激光)入射至受光元件10及对象物14。出射光l1通过在对象物14反射而生成物体光l3(第三激光)。该物体光l3接着入射至光调制器12。并且，在图18所示的光调制器12中，对物体光l3进行调制，生成包含采样信号及调制信号的参考光l2(第二激光)。该参考光l2入射至受光元件10。因此，图18所示的受光元件10接收包含采样信号及调制信号的参考光l2以及出射光l1。
[0318]
图19所示的光学系统50d除了受光元件10、光调制器12以及对象物14的配置不同以外，与图18所示的光学系统50c相同。
[0319]
具备以上那样的第三、第四变形例涉及的光学系统50c、50d的激光干涉仪具备激光光源2、光调制器12、受光元件10以及图18及图19中未图示的解调电路及振荡电路。激光光源2射出出射光l1(第一激光)。光调制器12具备振动元件，并使用振动元件对物体光l3进行调制，生成包含调制信号的参考光l2(第二激光)，该振动元件具有与出射光l1在对象物14反射而生成的包含采样信号的物体光l3(第三激光)的入射面交叉的方向的振动成分。受光元件10接收包含采样信号及调制信号的参考光l2以及出射光l1，并输出受光信号。解调电路根据基准信号从受光信号解调采样信号。振荡电路将振动元件作为信号源进行动作，向解调电路输出基准信号。
[0320]
通过这样的构成，能够得到与上述实施方式同样的效果。即，不使用衍射光栅就可以实现能够进行频率调制的光调制器12。其结果是，可以降低光调制器12的制造难度，可以实现激光干涉仪的低成本化。另外，能够得到测量精度高且对外部干扰的耐性优异的激光干涉仪。
[0321]
以上，根据图示的实施方式及其变形例对本发明的激光干涉仪进行了说明，但本发明的激光干涉仪并不限定于上述实施方式及其变形例，各部分的构成可以替换为具有相同功能的任意构成。另外，也可以对上述实施方式及其变形例涉及的激光干涉仪附加其他任意的构成物。
[0322]
本发明的激光干涉仪除了前述的位移计和速度计以外，例如还能够适用于振动仪、倾斜仪、测距仪(测长器)等。另外，作为本发明的激光干涉仪的用途，可以举出实现能够测量距离、3d成像、分光等的光梳干涉测量技术、角速度传感器、角加速度传感器等的光纤陀螺仪。
[0323]
另外，激光光源、光调制器以及受光元件中的两个以上也可以载置于同一基板上。由此，容易实现光学系统的小型化及轻量化，且可以提高组装容易度。
[0324]
进而，上述各实施方式及其变形例具有所谓的迈克尔逊型干涉光学系统，但本发明的激光干涉仪也能够适用于具有其他方式的干涉光学系统、例如马赫-曾德尔型干涉光学系统的激光干涉仪。

技术特征：
1.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；受光元件，接收第三激光及所述第二激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。2.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对所述第一激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与所述第一激光的入射面交叉的方向的振动成分；受光元件，接收第三激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第三激光是所述第二激光在对象物反射而生成且包含采样信号及所述调制信号的激光；解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。3.一种激光干涉仪，其特征在于，具备：激光光源，射出第一激光；光调制器，具备振动元件，并使用所述振动元件对第三激光进行调制，生成包含调制信号的第二激光，所述振动元件具有与第三激光的入射面交叉的方向的振动成分，所述第三激光是所述第一激光在对象物反射而生成且包含采样信号的激光；受光元件，接收所述第二激光及所述第一激光并输出受光信号，所述第二激光包含所述采样信号及所述调制信号；解调电路，根据基准信号从所述受光信号解调出所述采样信号；以及振荡电路，将所述振动元件作为信号源进行动作，并向所述解调电路输出所述基准信号。4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光干涉仪，其特征在于，所述光调制器具备机壳，所述机壳具有收纳所述振动元件的收纳部，所述收纳部被减压。5.根据权利要求4所述的激光干涉仪，其特征在于，所述机壳具有透过窗，所述透过窗将所述收纳部与外部隔开，并且，所述第一激光、所述第二激光以及所述第三激光能够透过所述透过窗。6.根据权利要求5所述的激光干涉仪，其特征在于，所述透过窗的表面呈曲面形状。7.根据权利要求5所述的激光干涉仪，其特征在于，所述透过窗以相对于入射的光的入射方向倾斜的姿态设置。8.根据权利要求1至3中任一项所述的激光干涉仪，其特征在于，
所述振动元件是石英振子、硅振子或者陶瓷振子。9.根据权利要求8所述的激光干涉仪，其特征在于，所述石英振子是音叉型石英振子或sc切型石英振子。10.根据权利要求1至3中任一项所述的激光干涉仪，其特征在于，所述振动元件具有主振动模式和副振动模式，所述副振动模式的与所述入射面交叉的方向的位移比所述主振动模式的与所述入射面交叉的方向的位移大。

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


技术研发人员：山田耕平
受保护的技术使用者：精工爱普生株式会社
技术研发日：2023.01.31
技术公布日：2023/8/5