JPH095025A

JPH095025A - 光波干渉測定装置

Info

Publication number: JPH095025A
Application number: JP7153420A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishida; 明石田; Koichi Tsukihara; 浩一月原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】光路上の気体の屈折率変動によって発生する測
定誤差の補正をより正確に行うことができる光波干渉測
定装置を提供する。【構成】移動鏡６の変位を測定するための光束を発する
光源１６と、光路中の気体の屈折率変動を測定するため
の光束を発する光源１と、光源１６からの光束を参照光
と測定光とに分割する偏光ビームスプリッタ４と、偏光
ビームスプリッタ４から出射された参照光を透過させ、
偏光ビームスプリッタ４から出射された測定光を反射す
る偏光ビームスプリッタ２５と、偏光ビームスプリッタ
２５で反射された測定光を偏光ビームスプリッタ２５に
戻すコーナーキューブ２７と、偏光ビームスプリッタ２
５を透過した参照光を偏光ビームスプリッタ２５に戻す
コーナーキューブ８とを有し、さらに、波長フィルタ２
４、偏光ビームスプリッタ２６、波長フィルタ２３によ
って偏光ビームスプリッタ４で発生した誤差光を低減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気等の気体中で高精
度な計測を行うための光波干渉測定装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光路上の気体の屈折率変動を考慮した光
波干渉測定装置が従来から知られているが、本出願人
は、光路上の局所的な屈折率変動に伴う測定誤差を補正
可能な、特願平６−３３５６９６号公報に記載の「光波
干渉測定装置」を提案した。

【０００３】この光波干渉測定装置は、図４に示すよう
な構成を有しており、測長用干渉計の測長用光源１６か
ら出射される光と同じ光路上に２つの異なる周波数ω₂
（基本波）、ω₃（第２高調波、２ω₂＝ω₃）のレーザ
光を通すことにより光路中での空気や他の気体等による
屈折率変動を求めることができる。さらに、この光波干
渉測定装置は、測長用干渉計によって測定された移動台
等の変位量を前記屈折率変動に応じて補正し、真の変位
を求めることができる。

【０００４】測長用光源１６は、周波数ω₁の光と、周
波数ω₁’の光とを含む光を出射する。この２つの光
は、互いに周波数がわずかに異なり（ω₁’＝ω₁＋Δω
₁）、偏光方位が互いに直交している。この２つの光
は、偏光ビームスプリッタ４に入射し、周波数ω₁’の
光と、周波数ω₁の光とに分離される。周波数ω₁’の光
は、参照光となり、固定鏡５で反射されたのち、再び偏
光ビームスプリッタ４に戻る。また、周波数ω₁の光
は、測定光となり、移動鏡６で反射されたのち、再び偏
光ビームスプリッタ４に戻る。偏光ビームスプリッタ４
に戻ってきた参照光及び測定光は、同軸で偏光ビームス
プリッタ４から出射する。

【０００５】偏光ビームスプリッタ４から同一な光路で
出射した参照光及び測定光は、偏光素子３０で干渉す
る。偏光素子３０は、具体的には、参照光と測定光の各
偏光方位に対して４５°傾けて配置された偏光板であ
る。偏光素子３０で干渉した干渉光は、光電変換素子１
８で受光される。光電変換素子１８で変換された測定ビ
ート信号（周波数Δω₁）は、位相計１９に入力され
る。

【０００６】また、測長用光源１６から出射した２つの
光の一部は、ビームスプリッタ１５によって反射され、
偏光素子２９を透過し、光電変換素子１７によって検出
され、参照ビート信号（周波数Δω₁）として位相計１
９に入力される。なお、偏光素子２９は、偏光素子３０
と同様、２つの光を偏光干渉させるものである。

【０００７】位相計１９は、参照ビート信号に対する測
定ビート信号の位相変化を測定することによって、移動
鏡６の変位（Ｄ（ω₁））を求め、これを信号として演
算器２１に出力する。

【０００８】一方、光源１からは、周波数ω₂、ω₃（＝
２ω₂）の２つの周波数の光が同軸で出射される。この
とき、周波数ω₂、ω₃の光の偏光方位は、測長用光源１
２から出射される光の偏光方位に対して予め定めた角度
（例えば４５°）に設定される。周波数ω₂、ω₃の光
は、波長結合素子３により、測長用光源１６から出射さ
れた周波数ω₁、ω₁’の光と結合し、同じ光路上を進行
する。その後、周波数ω₂、ω₃の光は、偏光ビームスプ
リッタ４によって分割される。なお、偏光ビームスプリ
ッタ４で反射される光と、偏光ビームスプリッタ４を透
過する光は、互いに偏光方位が直交しており、どちら
も、周波数ω₂の光と周波数ω₃の光とを含んでいる。そ
して、固定鏡５で反射した周波数ω₂、ω₃の光と、移動
鏡６で反射した周波数ω₂、ω₃の光は、偏光ビームスプ
リッタ４に入射し、同一光路で出射する。

【０００９】偏光ビームスプリッタ４で結合された周波
数ω₂、ω₃の光は、波長分離素子１０９で反射されるこ
とにより、周波数ω₁、ω₁’の光と分離され、偏光ビー
ムスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ
１１０は、移動鏡６で反射された周波数ω₂、ω₃の光を
透過し、固定鏡５で反射された周波数ω₂、ω₃の光を反
射する。偏光ビームスプリッタ１１０を透過した周波数
ω₂、ω₃の光のうち、周波数ω₂の光はＳＨＧ変換素子
１１によって周波数ω₃（２ω₂＝ω₃）の光に変換され
る。このため、この周波数ω₃の光と移動鏡６で反射し
た周波数ω₃の光とが干渉し、その干渉光が光電変換素
子１３によって検出される。

【００１０】また、偏光ビームスプリッタ１１０で反射
した周波数ω₂、ω₃の光も、ＳＨＧ変換素子１２を透過
するため、周波数ω₂の光は、周波数ω₃の光に変換さ
れ、周波数ω₃の光の干渉光として光電変換素子１４で
検出される。

【００１１】このようにして光電変換素子１３、１４で
検出された信号は、それぞれ、位相計２０に入力され
る。位相計２０は、光電変換素子１４からの参照信号に
対する、光電変換素子１３からの測定信号の位相変化を
測定することによって、偏光ビームスプリッタ４と移動
鏡６との間における、周波数ω₃の光に対する光路長Ｄ
（ω₃）と、周波数ω₂の光に対する光路長Ｄ（ω₂）と
の差である（Ｄ（ω₃）−Ｄ（ω₂））を求め、これを信
号として演算器２１に出力する。

【００１２】演算器２１は、位相計１９からの信号と、
位相計２０からの信号を取得し、移動鏡６の真の変位Ｄ
を演算する。具体的には、以下の処理を実行する。

【００１３】すなわち、それぞれの周波数ω₁、ω₂、ω
₃に対する光路長をＤ（ω₁）、Ｄ（ω₂）、Ｄ（ω₃）と
すると、それぞれの光路長は、次式により表される。

【００１４】

【数１】

【００１５】

【数２】

【００１６】

【数３】

【００１７】ここで、Ｄは幾何学的な距離、Ｎは空気の
密度、Ｆ（ω）は空気の構成比が変らなければ、空気の
密度によらず光の周波数ωのみによって決まる関数であ
る。上式より幾何学的距離Ｄは次式によって与えられ
る。

【００１８】

【数４】

【００１９】（式４）において右辺第２項のＤ（ω₃）
−Ｄ（ω₂）は、上記したように位相計２０によって求
めることができる。また、Ｄ（ω₁）は、位相計１９に
よって求めることができる。

【００２０】演算器２１は、これらを信号として取得
し、（式４）を用いて演算を行い、移動鏡６の真の変位
Ｄを出力する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記の光波干渉
測定装置では、参照光と測定光の分離・結合手段として
偏光ビームスプリッタ４が用いられている。この偏光ビ
ームスプリッタ４は、３つの異なる周波数ω₁、ω₂、ω
₃の光に対して機能しなければならないが、現実的に
は、各周波数に対して完全に機能する偏光ビームスプリ
ッタを製作することは不可能に近い。

【００２２】したがって、偏光ビームスプリッタ４の消
光比の低さのために、本来ならば完全に透過すべき光が
反射してしまったり、それとは逆に、反射すべき光が透
過してしまったりする現象が発生する。このような光
は、一般に誤差光と呼ばれている。誤差光が発生する
と、検出すべき干渉信号にクロストークがのってしま
い、前述の変位の補正処理に誤差が生じる。

【００２３】また、上記の光波干渉測定装置では、参照
光路と測定光路の両方に、２つの周波数の光を通さなけ
ればならないので、その分、誤差光が多く発生する。

【００２４】なお、波長によらず消光比の高い偏光ビー
ムスプリッタとして、方解石を材質としたものを用いて
もよいが、材質自体にかぎりがあり、非常に高価であ
る。特に、光波干渉測定装置を量産するような場合には
不向きである。

【００２５】そこで本発明は、光路上の気体の屈折率変
動によって発生する測定誤差の補正をより正確に行うこ
とができる光波干渉測定装置の提供を目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の第１の態様によれば、第１の光源と、前記
第１の光源から出射された光束を参照光と測定光とに分
割する第１の光束分割手段と、前記参照光が通過する固
定光学系と、前記測定光が通過する移動光学系と、前記
第１の光束分割手段から出射された前記参照光を前記第
１の光束分割手段に戻すことで、前記固定光学系と前記
第１の光束分割手段との間で前記参照光を少なくとも２
往復させ、前記第１の光束分割手段から出射された前記
測定光を前記第１の光束分割手段に戻すことで、前記移
動光学系と前記第１の光束分割手段との間で前記測定光
を少なくとも２往復させる中継光学系と、前記固定光学
系及び前記中継光学系を通過した前記参照光と、前記移
動光学系及び前記中継光学系を通過した前記測定光とを
干渉させて干渉光を発生させる第１の干渉光学系と、前
記干渉光を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出
手段の検出結果に基づいて前記移動光学系の位置に関す
る情報を出力する演算手段と、屈折率変動測定光を前記
第１の光束分割手段に出射する第２の光源と、前記移動
光学系及び前記中継光学系を通過した前記屈折率変動測
定光をもとに、前記屈折率変動測定光の光路中の気体の
屈折率変動を測定する測定手段と、前記測定手段で測定
した前記屈折率変動に基づいて前記移動光学系の位置に
関する情報を補正する補正手段とを有し、前記中継光学
系は、前記第１の光束分割手段で発生した誤差光を取り
除く手段を有することを特徴とする光波干渉測定装置が
提供される。

【００２７】上記問題点を解決するための本発明の第２
の態様によれば、第１の光源と、前記第１の光源から出
射された光束を互いに偏光方位が異なる参照光と測定光
とに分割する第１の光束分割手段と、前記第１の光束分
割手段から出射された前記参照光を受けて、当該参照光
の偏光方位を変換し、変換した参照光を前記第１の光束
分割手段に出射する固定光学系と、前記第１の光束分割
手段から出射された前記測定光を受けて、当該測定光の
偏光方位を変換し、変換した測定光を前記第１の光束分
割手段に出射する移動光学系と、前記固定光学系から出
射されたのち前記第１の光束分割手段を通過した前記参
照光を前記第１の光束分割手段に戻すとともに、前記移
動光学系から出射されたのち前記第１の光束分割手段を
通過した前記測定光を前記第１の光束分割手段に戻す中
継光学系と、前記固定光学系及び前記中継光学系を通過
した前記参照光と、前記移動光学系及び前記中継光学系
を通過した前記測定光とを干渉させて干渉光を発生させ
る第１の干渉光学系と、前記干渉光を検出する第１の検
出手段と、前記第１の検出手段の検出結果に基づいて前
記移動光学系の位置に関する情報を出力する演算手段
と、前記第１の光源から出射された前記光束が前記参照
光と前記測定光とに分割された時点の当該測定光と同じ
偏光方位を有する屈折率変動測定光を前記第１の光束分
割手段に出射する第２の光源と、前記移動光学系及び前
記中継光学系を通過した前記屈折率変動測定光をもと
に、前記屈折率変動測定光の光路中の気体の屈折率変動
を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した前記屈
折率変動に基づいて前記移動光学系の位置に関する情報
を補正する補正手段とを有し、前記中継光学系は、前記
固定光学系から出射されたのち前記第１の光束分割手段
を通過した前記参照光を予め定めた第１の方向に案内す
るとともに、前記移動光学系から出射されたのち前記第
１の光束分割手段を通過した前記測定光を前記第１の方
向と異なる第２の方向に案内する第２の光束分割手段
と、前記第２の光束分割手段で案内された前記参照光を
前記第２の光束分割手段に向けて反射する第１の反射手
段と、前記第２の光束分割手段で案内された前記測定光
を前記第２の光束分割手段に向けて反射する第２の反射
手段と、前記第２の光束分割手段と前記第１の反射手段
との間に配置され、前記参照光と異なる周波数を有する
誤差光を取り除く第１のフィルタ手段とを含んで構成さ
れていることを特徴とする光波干渉測定装置が提供され
る。

【００２８】上記問題点を解決するための本発明の第３
の態様によれば、第１の態様において、前記参照光およ
び前記測定光は、互いに偏光方位が異なっており、前記
屈折率変動測定光は、前記第１の光源から出射された前
記光束が前記参照光と前記測定光とに分割された時点の
当該測定光と同じ偏光方位を有しており、前記中継光学
系は、前記固定光学系から出射されたのち前記第１の光
束分割手段を通過した前記参照光を予め定めた第１の方
向に案内するとともに、前記移動光学系から出射された
のち前記第１の光束分割手段を通過した前記測定光を前
記第１の方向と異なる第２の方向に案内する第２の光束
分割手段と、前記第２の光束分割手段で案内された前記
参照光を前記第２の光束分割手段に向けて反射する第１
の反射手段と、前記第２の光束分割手段で案内された前
記測定光を前記第２の光束分割手段に向けて反射する第
２の反射手段と、前記第２の光束分割手段と前記第１の
反射手段との間に配置され、前記参照光と異なる周波数
を有する誤差光を取り除く第１のフィルタ手段とを含ん
で構成されていることを特徴とする光波干渉測定装置が
提供される。

【００２９】上記問題点を解決するための本発明の第４
の態様によれば、第１、第２、または第３の態様におい
て、前記光波干渉測定装置は、さらに、前記第１の光源
から出射された前記光束の一部を取り込み、前記干渉光
の基準となる基準干渉光を発生させる第２の干渉光学系
と、前記基準干渉光を検出する第２の検出手段とを有
し、前記演算手段は、前記第１の検出手段の検出結果お
よび前記第２の検出手段の検出結果に基づいて前記移動
光学系の位置に関する情報を出力することを特徴とする
光波干渉測定装置が提供される。

【００３０】上記問題点を解決するための本発明の第５
の態様によれば、第２、第３または第４の態様におい
て、前記中継光学系は、さらに、前記第２の光束分割手
段と前記第２の反射手段との間に配置されて前記誤差光
を取り除く第２のフィルタ手段を有することを特徴とす
る光波干渉測定装置が提供される。

【００３１】上記問題点を解決するための本発明の第６
の態様によれば、第５の態様において、前記第２のフィ
ルタ手段は、前記誤差光を透過させる、一つ以上の偏光
ビームスプリッタを備えていることを特徴とする光波干
渉測定装置が提供される。

【００３２】上記問題点を解決するための本発明の第７
の態様によれば、第２、第３、第４、第５または第６に
おいて、前記光波干渉測定装置は、さらに、前記固定光
学系と前記第１の光束分割手段との間に配置されて前記
誤差光を取り除く第３のフィルタ手段を有することを特
徴とする光波干渉測定装置が提供される。

【００３３】上記問題点を解決するための本発明の第８
の態様によれば、第７の態様において、前記測定光は、
周波数ω₁の光であり、前記参照光は、周波数ω₁’の光
であり、前記屈折率変動測定光は、周波数ω₂の光と周
波数ω₃の光を含んでおり、前記第１のフィルタ手段お
よび第３のフィルタ手段のそれぞれは、少なくとも前記
周波数ω₂の光及び前記周波数ω₃の光を取り除くことを
特徴とする光波干渉測定装置が提供される。

【００３４】上記問題点を解決するための本発明の第９
の態様によれば、第８において、前記周波数ω₃の光
は、前記周波数ω₂の光の第２高調波であることを特徴
とする光波干渉測定装置が提供される。

【００３５】上記問題点を解決するための本発明の第１
０の態様によれば、第８または第９において、前記周波
数ω₁と前記周波数ω₁’は、値が僅かに異なることを特
徴とする光波干渉測定装置が提供される。

【００３６】上記問題点を解決するための本発明の第１
１の態様によれば、第８、第９または第１０の態様にお
いて、前記測定手段は、前記第２の光源と前記第１の光
束分割手段との間に配置され、前記第２の光源から出射
された前記屈折率変動測定光の一部を取り込み、当該屈
折率変動測定光の一部に含まれる周波数ω₂の光と周波
数ω₃の光とを干渉させる第３の干渉光学系と、前記第
３の干渉光学系で得られた干渉光を検出する第３の検出
手段と、前記移動光学系及び前記中継光学系を通過した
前記屈折率変動測定光に含まれる周波数ω₂の光と周波
数ω₃の光とを干渉させる第４の干渉光学系と、前記第
４の干渉光学系で得られた干渉光を検出する第４の検出
手段と、前記第３の検出手段の検出結果および前記第４
の検出手段の検出結果に基づいて前記屈折率変動に関す
る情報を算出する手段と、を有することを特徴とする光
波干渉測定装置が提供される。

【００３７】上記問題点を解決するための本発明の第１
２の態様によれば、第１、第２、第３、第４、第５、第
６、第７、第８、第９、第１０または第１１において、
前記光波干渉測定装置は、さらに、前記固定光学系を少
なくとも収容し、当該固定光学系における気体の屈折率
変動を低減させる収容器を有することを特徴とする光波
干渉測定装置が提供される。

【００３８】

【作用】本発明の第１の態様によれば、第１の光源から
出射された光束は、第１の光束分割手段によって参照光
と測定光とに分割される。分割された参照光は、固定光
学系を通過し、測定光は、移動光学系を通過することに
なるが、この際、中継光学系は、第１の光束分割手段か
ら出射された参照光を第１の光束分割手段に戻し、第１
の光束分割手段から出射された測定光を第１の光束分割
手段に戻す。これにより、参照光が、固定光学系と第１
の光束分割手段との間で少なくとも２往復し、測定光
が、移動光学系と第１の光束分割手段との間で少なくと
も２往復することになる。

【００３９】第１の干渉光学系は、固定光学系及び中継
光学系を通過した参照光と、移動光学系及び中継光学系
を通過した測定光とを干渉させて干渉光を発生させる。
この干渉光は、第１の検出手段で検出される。演算手段
は、第１の検出手段の検出結果に基づいて移動光学系の
位置に関する情報を出力する。

【００４０】第２の光源は、屈折率変動測定光を第１の
光束分割手段に出射し、測定手段は、移動光学系及び中
継光学系を通過した屈折率変動測定光をもとに、屈折率
変動測定光の光路中の気体の屈折率変動を測定する。補
正手段は、測定手段で測定した前記屈折率変動に基づい
て移動光学系の位置に関する情報を補正する。

【００４１】そして、第１の光束分割手段で発生した誤
差光については中継光学系で取り除かれることになる。

【００４２】本発明の第２の態様によれば、第１の光源
から出射された光束は、第１の光束分割手段により、互
いに偏光方位が異なる参照光（例えばｓ偏光）と測定光
（例えばｐ偏光）とに分割される。このとき、例えば、
参照光は、第１の光束分割で反射し、測定光は第１の光
束分割を透過する。

【００４３】参照光は、固定光学系を通過する度に、そ
の偏光方位が変換される。例えば、参照光が第１の光束
分割手段から出射された際にｓ偏光ならば、ｐ偏光とし
て第１の光束分割手段に戻される。戻された参照光は、
ｐ偏光なので、第１の光束分割を透過する。

【００４４】測定光は、移動光学系を通過する度に、そ
の偏光方位が変換される。例えば、測定光が第１の光束
分割手段から出射された際にｐ偏光ならば、ｓ偏光とし
て第１の光束分割手段に戻される。戻された測定光は、
ｓ偏光なので、第１の光束分割で反射する。

【００４５】第２の光束分割手段は、固定光学系から出
射されたのち第１の光束分割手段を通過した参照光を予
め定めた第１の方向に案内するとともに、移動光学系か
ら出射されたのち第１の光束分割手段を通過した測定光
を第１の方向と異なる第２の方向に案内する。第１の反
射手段は、第２の光束分割手段で案内された参照光を第
２の光束分割手段に向けて反射する。第２の反射手段
は、第２の光束分割手段で案内された測定光を第２の光
束分割手段に向けて反射する。

【００４６】そして、参照光と異なる周波数を有する誤
差光については、第１のフィルタ手段によって取り除か
れる。

【００４７】なお、第１の干渉光学系は、固定光学系及
び中継光学系を通過した参照光と、移動光学系及び中継
光学系を通過した測定光とを干渉させて干渉光を発生さ
せる。この干渉光は、第１の検出手段で検出される。演
算手段は、第１の検出手段の検出結果に基づいて移動光
学系の位置に関する情報を出力する。

【００４８】また、第２の光源は、第１の光源から出射
された前記光束が参照光と測定光とに分割された時点の
当該測定光と同じ偏光方位を有する屈折率変動測定光を
第１の光束分割手段に出射する。測定手段は、移動光学
系及び中継光学系を通過した屈折率変動測定光をもと
に、屈折率変動測定光の光路中の気体の屈折率変動を測
定する。補正手段は、測定手段で測定した屈折率変動に
基づいて移動光学系の位置に関する情報を補正する。

【００４９】本発明の第３の態様の作用については、第
２の態様と同様であるので説明を省略する。

【００５０】本発明の第４の態様によれば、第２の干渉
光学系は、第１の光源から出射された光束の一部を取り
込み、前記干渉光の基準となる基準干渉光を発生させ
る。この基準干渉光は、第２の検出手段で検出される。
演算手段は、第１の検出手段の検出結果および第２の検
出手段の検出結果に基づいて移動光学系の位置に関する
情報を出力する。

【００５１】本発明の第５の態様によれば、第２のフィ
ルタ手段は、第２の光束分割手段と第２の反射手段との
間に配置されて前記誤差光を取り除く。

【００５２】本発明の第６の態様によれば、偏光ビーム
スプリッタは、誤差光を透過させ、これ以外の光を反射
することでフィルタとして機能する。

【００５３】本発明の第７の態様によれば、第３のフィ
ルタ手段は、固定光学系と第１の光束分割手段との間に
配置されて前記誤差光を取り除く。

【００５４】本発明の第８の態様によれば、第１のフィ
ルタ手段および第３のフィルタ手段のそれぞれは、少な
くとも周波数ω₂の光及び周波数ω₃の光を取り除く。

【００５５】本発明の第１１の態様によれば、第３の干
渉光学系は、第２の光源と第１の光束分割手段との間に
配置され、第２の光源から出射された屈折率変動測定光
の一部を取り込み、当該屈折率変動測定光の一部に含ま
れる周波数ω₂の光と周波数ω₃の光とを干渉させる。第
３の干渉光学系で得られた干渉光は、第３の検出手段で
検出される。

【００５６】第４の干渉光学系は、移動光学系及び中継
光学系を通過した屈折率変動測定光に含まれる周波数ω
₂の光と周波数ω₃の光とを干渉させる。第４の干渉光学
系で得られた干渉光は、第４の検出手段で検出される。

【００５７】そして、第３の検出手段の検出結果および
第４の検出手段の検出結果に基づいて前記屈折率変動に
関する情報が算出される。

【００５８】本発明の第１２の態様によれば、収容器
は、固定光学系における気体の屈折率変動を低減させ
る。

【００５９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００６０】図１には、本発明の第１の実施例の光波干
渉測定装置が示されている。この光波干渉測定装置は、
移動鏡６の変位を測定するものであるが、ホモダイン干
渉方式で光路中の屈折率変動を測定し、その測定結果で
移動鏡６の変位の測定値を補正することができる。

【００６１】光軸１０１上には、光源１６、ビームスプ
リッタ１５、波長結合素子（例えば、ダイクロイックミ
ラー）３、ビームスプリッタ２２、偏光ビームスプリッ
タ４、１／４波長板７、移動鏡６が配置されている。波
長結合素子３につながる光軸上には、光源１が配置され
ている。

【００６２】偏光ビームスプリッタ４を中心として光軸
１０１の直交方向には、順に、固定鏡（参照鏡）５、波
長フィルタ２３、１／４波長板１０、偏光ビームスプリ
ッタ２５、波長フィルタ２４、コーナーキューブ８が配
置され、さらに、これらと平行に、偏光ビームスプリッ
タ２６と、コーナーキューブ２７が配置されている。な
お、固定鏡５、波長フィルタ２３、及び、１／４波長板
１０は、気体の屈折率変動を低減させるための収容器、
例えばエアチューブ３１に収容されている。

【００６３】光軸１０２上には、波長分離素子９（例え
ば、ダイクロイックミラー）、ミラー２８、ＳＨＧ変換
素子１１、光電変換素子１３が配置されている。ビーム
スプリッタ２２の反射光の光軸上には、ＳＨＧ変換素子
１２、光電変換素子１４が配置されている。

【００６４】また、波長分離素子９の反射光の光軸上に
は、偏光素子３０、光電変換素子１８が、ビームスプリ
ッタ１５の反射光の光軸上には、偏光素子２９、光電変
換素子１７が配置されている。

【００６５】光電変換素子１３、１４には、位相計２０
が接続され、光電変換素子１７、１８には、位相計１９
が接続されている。位相計１９および位相計２０には、
演算器２１が接続されている。

【００６６】光源１からは、周波数ω₂、ω₃（＝２
ω₂）の２つの周波数の光が同軸で出射される。この２
つの周波数の光は、光路上の気体の屈折率変動を測定す
るためのものであり、光源１を出射したのち、偏光ビー
ムスプリッタ４に入射する。このとき２つの周波数の光
の偏光方位は紙面と平行になっている。この偏光方位に
ついては、光源１の内部で予め設定される。なお、偏光
方位が紙面と平行な光をｐ偏光、偏光方位が紙面と垂直
な光をｓ偏光と呼ぶことにする。

【００６７】一方、偏光ビームスプリッタ４は、図１の
ように配置された場合、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏光を反
射する。これについては、偏光ビームスプリッタ２５、
２６も同様である。

【００６８】したがって、光源１を出射した２つの周波
数の光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、さらに、
１／４波長板７、移動鏡６、１／４波長板７を経由して
ｓ偏光となり、再び、偏光ビームスプリッタ４に戻る。
このｓ偏光は、偏光ビームスプリッタ４で反射される。
反射されたｓ偏光は、さらに、偏光ビームスプリッタ２
５、２６で反射されて、コーナーキューブ２７に到達
し、ここで、進行方向を反転させる。その後、このｓ偏
光は、偏光ビームスプリッタ２６、偏光ビームスプリッ
タ２５、偏光ビームスプリッタ４と進行する。偏光ビー
ムスプリッタ４では、ｓ偏光は反射され、さらに、１／
４波長板７、移動鏡６、１／４波長板７を経由してｐ偏
光となり、再び、偏光ビームスプリッタ４に入射する。
このｐ偏光は、偏光ビームスプリッタ４、波長分離素子
９を透過してミラー２８で反射し、ＳＨＧ変換素子１１
に入射する。ＳＨＧ変換素子１１では、周波数が小さい
ω₂の光が周波数ω₃（＝２ω₂）の光に変換される。こ
の周波数ω₃の光は、光源１から出射された周波数ω₃の
光と干渉し、その干渉光が光電変換素子１３によって検
出される。

【００６９】一方、ビームスプリッタ２２は、光源１か
ら出射された周波数ω₂、ω₃の光の一部を反射する。反
射された周波数ω₂、ω₃の光の一部は、ＳＨＧ変換素子
１２に入射する。ＳＨＧ変換素子１２では、周波数が小
さいω₂の光が周波数ω₃（＝２ω₂）の光に変換され
る。この周波数ω₃の光は、光源１から出射された周波
数ω₃の光と干渉し、その干渉光が光電変換素子１４に
よって検出される。

【００７０】このようにして光電変換素子１３、１４で
検出された干渉信号は、それぞれ、位相計２０に入力さ
れる。位相計２０は、光電変換素子１４からの干渉信号
（参照信号）に対する、光電変換素子１３からの干渉信
号（測定信号）の位相変化を測定することによって、偏
光ビームスプリッタ４と移動鏡６との間における、周波
数ω₃の光に対する光路長Ｄ（ω₃）と、周波数ω₂の光
に対する光路長Ｄ（ω₂）との差である（Ｄ（ω₃）−Ｄ
（ω₂））を求め、これを信号として演算器２１に出力
する。

【００７１】さて、偏光ビームスプリッタ４が理想的な
ものであるならば、ｐ偏光として入射する２つの周波数
の光は、偏光ビームスプリッタ４を透過するわけである
が、実際には、理想的な偏光ビームスプリッタの製造は
不可能であるため、ｐ偏光が数％程度反射されてしま
う。このような場合、図２（図１の構成の一部のみ図
示）に示すような誤差光４０、４１が発生し、これによ
って、移動鏡６の変位に対しての本来の干渉光にクロス
トークが生じてしまう。干渉光のクロストークは、すな
わち、屈折率変動による測定誤差の補正処理の精度を低
減させる。

【００７２】そこで、本実施例では、偏光ビームスプリ
ッタ２５、２６、コーナーキューブ２７を図１のように
配置するとともに、波長フィルタ２３、２４を挿入し、
前述の誤差光を低減させている。偏光ビームスプリッタ
２５、２６は、前述した通り、ｐ偏光を透過させ、ｓ偏
光を反射する。波長フィルタ２３、２４は、周波数ω₁
近傍の光のみを透過させ、これ以外の光をカットする。
具体的には、周波数ω₁、ω₁’の光を透過させ、周波数
ω₂、ω₃の光はカットする。

【００７３】すなわち、図１において、移動鏡６からの
光の一部が偏光ビームスプリッタ４で反射された場合に
発生する誤差光４０（図２参照）は、その大部分が、偏
光ビームスプリッタ２５を透過する。この誤差光は、波
長フィルタ２４によってカットされる。なお、波長フィ
ルタ２４でカットされなかった極少量の誤差光は、コー
ナーキューブ８で反射され、波長フィルタ２４でカット
されることになる。

【００７４】また、偏光ビームスプリッタ２５を透過せ
ずに、ここで反射してしまう一部の誤差光は、偏光ビー
ムスプリッタ２６を透過し、図中下方に抜けてしまう。
もちろん、極少量の誤差光がここで反射された場合で
も、この光は、コーナーキューブ２７で反射され、偏光
ビームスプリッタ２６を透過し、図中左方に抜けてしま
う。

【００７５】一方、図１において、光源１からの光の一
部が偏光ビームスプリッタ４で反射された場合に発生す
る誤差光４１（図２参照）は、波長フィルタ２３によっ
てカットされる。また、波長フィルタ２３でカットされ
なかった極少量の誤差光は、固定鏡５で反射され、波長
フィルタ２３でカットされることになる。なお、波長フ
ィルタ２３で万一カットされなかった場合、この誤差光
は、偏光ビームスプリッタ４を透過する成分と反射する
成分に分けられるが、反射する成分は、光電変換素子１
３、１４には向かわない。また、透過する成分は、偏光
ビームスプリッタ２５に向かい、その後は、前述したよ
うな段階を経て消滅する。

【００７６】なお、偏光ビームスプリッタ４に入射する
ｐ偏光の偏光方位がずれていたとしても、その場合に生
じる誤差光は、前述したような段階を経て消滅する。

【００７７】なお、偏光ビームスプリッタ２６に、新た
な偏光ビームスプリッタを順次接続するとともに、新た
なフィルタ２３、２４を順次挿入していけば、その分だ
け誤差光は低減されることになる。

【００７８】光源１６は、周波数ω₁の光と、周波数
ω₁’の光とを含む光を出射する。この２つの光は、互
いに周波数がわずかに異なり（ω₁’＝ω₁＋Δω₁）、
偏光方位が互いに直交している。この２つの光は、波長
結合素子３により、光源１からの２つの周波数の光と同
軸となる。その後、この２つの光は、偏光ビームスプリ
ッタ４に入射し、周波数ω₁’の光と、周波数ω₁の光と
に分離される。

【００７９】周波数ω₁の光は、偏光ビームスプリッタ
４を透過したのち、１／４波長板７、移動鏡６、１／４
波長板７、偏光ビームスプリッタ４、偏光ビームスプリ
ッタ２５、偏光ビームスプリッタ２６、コーナーキュー
ブ２７、偏光ビームスプリッタ２６、偏光ビームスプリ
ッタ２５、偏光ビームスプリッタ４、１／４波長板７、
移動鏡６、１／４波長板７を経て、偏光ビームスプリッ
タ４に戻る。この間、周波数ω₁の光は、移動鏡６と偏
光ビームスプリッタ４との間（測定光路）を２往復する
ことになる。

【００８０】一方、周波数ω₁’の光は、偏光ビームス
プリッタ４で反射したのち、１／４波長板１０、波長フ
ィルタ２３、固定鏡５、波長フィルタ２３、１／４波長
板１０、偏光ビームスプリッタ４、偏光ビームスプリッ
タ２５、波長フィルタ２４、コーナーキューブ８、波長
フィルタ２４、偏光ビームスプリッタ２５、偏光ビーム
スプリッタ４、１／４波長板１０、波長フィルタ２３、
固定鏡５、波長フィルタ２３、１／４波長板１０を経
て、偏光ビームスプリッタ４に戻る。この間、周波数ω
₁’の光は、固定鏡５と偏光ビームスプリッタ４との間
（参照光路）を２往復することになる。

【００８１】参照光路を通過した周波数ω₁’の光と、
測定光路を通過した周波数ω₁の光は、偏光ビームスプ
リッタ４を同一な光路で出射し、波長分離素子９に向か
う。これらの光は、波長分離素子９にて、先程の周波数
ω₂、ω₃の光と分離され、偏光素子３０を透過すること
によって干渉する。偏光素子３０は、具体的には、周波
数ω₁の光と周波数ω₁’の光の各偏光方位に対して４５
°傾けて配置された偏光板である。偏光素子３０で干渉
した干渉光は、光電変換素子１８で受光される。光電変
換素子１８で変換された測定ビート信号（周波数Δ
ω₁）は、位相計１９に入力される。

【００８２】一方、光源１６の直後には、ビームスプリ
ッタ１５が配置されており、光源１６から出射された周
波数ω₁、ω₁’の光の一部を反射する。反射した周波数
ω₁、ω₁’の光は、偏光素子３０と同様な偏光素子２９
を透過することによって干渉する。偏光素子２９で干渉
した干渉光は、光電変換素子１７で変換され、参照ビー
ト信号（周波数Δω₁）として位相計１９に入力され
る。位相計１９は、参照ビート信号に対する測定ビート
信号の位相変化を測定することによって、移動鏡６の変
位（Ｄ（ω₁））を求め、これを信号として演算器２１
に出力する。

【００８３】演算器２１は、位相計１９からの信号と、
位相計２０からの信号を取得し、（式４）に基づいて移
動鏡６の真の変位Ｄを演算する。

【００８４】以上が本発明の第１の実施例であるが、本
実施例では、測定光路にのみ、気体の屈折率変動を測定
するための周波数ω₂、ω₃の光を通している。したがっ
て、図４の光波干渉測定装置のような、測定光路と参照
光路の両方に２つの周波数の光を通す場合と比較して、
誤差光の発生が少なくなる。また、図４に示した偏光ビ
ームスプリッタ１１０は、測定光路を通過した周波数ω
₂、ω₃の光と、参照光路を通過した周波数ω₂、ω₃の光
を分離するための光学素子であるが、本実施例では不要
となる。

【００８５】なお、参照光路に２つの周波数の光を通さ
ない場合、この部分の気体の屈折率変動については、測
定できなくなるが、本実施例のようにエアチューブ３１
を設けて外部の影響を排除すれば、光源１の直後のビー
ムスプリッタ２２で取りだした２つの周波数の光を、そ
のまま参照信号として用いることができる。なお、固定
鏡５と偏光ビームスプリッタ４との距離が小さい場合に
は、エアチューブ３１は不要になる。

【００８６】尚、図１の干渉測定機では、測定光路にお
ける空気の揺らぎの屈折率変動量を求めることはできる
が、その変動の方向を判別することができない。つま
り、（式４）のＤ（ω₃）−Ｄ（ω₂）の絶対値を求める
ことはできるが、Ｄ（ω₃）に対してＤ（ω₂）が小さい
のか大きいのかを判別することができない。

【００８７】そこで、変動の方向を判別する場合は、図
１の光電変換素子１３、１４からの２つの信号のそれぞ
れに対して９０度位相がずれた信号を得る必要がある。

【００８８】この方法については、一般によく知られて
いるが、例えば、光電変換素子１３、１４の前におい
て、それぞれの干渉光を２つの干渉光に分割し、その分
割された干渉光の一方に対して、他方の干渉光の位相を
９０度ずらして検出し、その２つの干渉光によって得ら
れた２つの信号から方向を判別すればよい。

【００８９】なお、このように一方の干渉光に対して他
方の干渉光の位相を９０度ずらすためには、波長板や偏
光素子等を用いればよい。また、ＳＨＧ変換素子１１、
１２のそれぞれに入射する２つの周波数の光のどちらか
一方の周波数の光の光路長をある周波数ωで変調させ、
その周波数ωに基づいて同期検波を行うことによっても
９０度位相のずれた２つの信号を得ることができ、同様
に変動の方向を判別することができる。

【００９０】図３には、本発明の第２の実施例の光波干
渉測定装置が示されている。この光波干渉測定装置は、
第１の実施例と同様、移動鏡６の変位を測定するもので
あるが、ヘテロダイン干渉方式で光路中の気体の屈折率
変動を測定する。

【００９１】したがって、ここでは、周波数ω₂の光と
周波数ω₃の光による干渉光を検出するために、光源１
と波長結合素子３との間に、波長分離素子３２、ミラー
３５、３６、波長結合素子３７、周波数シフタ３３を設
けている。これら以外については、第１の実施例とほぼ
同様であるので、第１の実施例と同じ構成要素について
は、同じ符号を付して説明を省略する。なお、周波数シ
フタ３４については、最初、使用しないものとして話し
を進める。

【００９２】光源１から出射した周波数ω₂、ω₃の光
は、波長分離素子３２に入射し、この波長分離素子３２
によって周波数ω₃の光は透過し、周波数ω₂の光は反射
する。波長分離素子３２を透過した周波数ω₃の光は、
周波数シフタ３３を透過することによって、周波数ω₃
から僅かに周波数がずれた周波数ω₃’の光（ω₃’＝ω
₃＋Δω₃）となる。なお、周波数シフタ３３は、例え
ば、音響光学素子である。周波数ω₃’の光と、周波数
ω₂の光は、波長結合素子３７によって再び、同一光路
上に結合される。これらの光は、前述の実施例と同様、
光路中の気体の屈折率変動を測定するための光となる。

【００９３】また、図３に示すように、周波数シフタ３
４をさらに設け、基本波（周波数ω₂の光）、第２高調
波（周波数ω₃の光）の周波数の両方の周波数をシフト
させてもよい。

【００９４】このように周波数シフタ３３、３４を配置
すれば、光源への戻り光が除去され、戻り光によるクロ
ストークが低減される。

【００９５】以上、本発明の第１、第２の実施例につい
て説明したが、いずれの実施例においても、変位測定の
ための光が、参照光路と測定光路を２往復する、いわゆ
るダブルパス方式を用いている。この方式は、図４に示
すような、変位測定のための光が参照光路と測定光路を
１往復しかしない、いわゆるシングルパス方式と比較し
て、測定値の分解能がほぼ２倍になるという効果があ
る。

【００９６】なお、本発明の光波干渉測定装置では、測
定光路中の気体の屈折率変動を測定して、測長用干渉計
によって測定された移動鏡６の変位量を、その屈折率変
動に応じて補正し、真の変位を求めるものであるので、
測定光路以外での気体の屈折率変動は、極力抑えておく
必要がある。具体的には、波長結合素子２２からＳＨＧ
変換素子１２までの光路、波長結合素子２２から偏光ビ
ームスプリッタ４までの光路、偏光ビームスプリッタ４
からＳＨＧ変換素子１１までの光路が極力短くなるよう
な光学系の配置が望ましい。また、これらの間隔を短く
できない場合には、これらの光路をエアチューブ３１と
同様なチューブで覆えばよい。これにより高精度な測定
が可能となる。

【００９７】

【発明の効果】本発明によれば、参照光路と測定光路と
の間に配置された偏光ビームスプリッタで発生する誤差
光が低減されるため、高精度な光波干渉計測を行なうこ
とができる。

【００９８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図。

【図２】偏光ビームスプリッタの誤差光に関する説明
図。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図。

【図４】光波干渉測定装置の一例を示すブロック図。

【符号の説明】

１、１６：光源１１、１２：ＳＨＧ変換素子３、３７：波長結合素子４、２５、２６、１１０：偏光ビームスプリッタ５：固定鏡６：移動鏡７、１０：１／４波長板８、２７：コーナーキューブ９、３２、１０９：波長分離素子１３、１４、１７、１８：光電変換素子１５、２２：ビームスプリッタ１９、２０：位相計２１：演算器２３、２４：波長フィルタ２８、３５、３６：ミラー２９、３０：偏光素子３１：エアチューブ３３、３４：位相シフタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の光源と、前記第１の光源から出射された光束を参照光と測定光と
に分割する第１の光束分割手段と、前記参照光が通過する固定光学系と、前記測定光が通過する移動光学系と、前記第１の光束分割手段から出射された前記参照光を前
記第１の光束分割手段に戻すことで、前記固定光学系と
前記第１の光束分割手段との間で前記参照光を少なくと
も２往復させ、前記第１の光束分割手段から出射された
前記測定光を前記第１の光束分割手段に戻すことで、前
記移動光学系と前記第１の光束分割手段との間で前記測
定光を少なくとも２往復させる中継光学系と、前記固定光学系及び前記中継光学系を通過した前記参照
光と、前記移動光学系及び前記中継光学系を通過した前
記測定光とを干渉させて干渉光を発生させる第１の干渉
光学系と、前記干渉光を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果に基づいて前記移動光学
系の位置に関する情報を出力する演算手段と、屈折率変動測定光を前記第１の光束分割手段に出射する
第２の光源と、前記移動光学系及び前記中継光学系を通過した前記屈折
率変動測定光をもとに、前記屈折率変動測定光の光路中
の気体の屈折率変動を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した前記屈折率変動に基づいて前記
移動光学系の位置に関する情報を補正する補正手段とを
有し、前記中継光学系は、前記第１の光束分割手段で発生した
誤差光を取り除く手段を有することを特徴とする光波干
渉測定装置。
【請求項２】第１の光源と、前記第１の光源から出射された光束を互いに偏光方位が
異なる参照光と測定光とに分割する第１の光束分割手段
と、前記第１の光束分割手段から出射された前記参照光を受
けて、当該参照光の偏光方位を変換し、変換した参照光
を前記第１の光束分割手段に出射する固定光学系と、前記第１の光束分割手段から出射された前記測定光を受
けて、当該測定光の偏光方位を変換し、変換した測定光
を前記第１の光束分割手段に出射する移動光学系と、前記固定光学系から出射されたのち前記第１の光束分割
手段を通過した前記参照光を前記第１の光束分割手段に
戻すとともに、前記移動光学系から出射されたのち前記
第１の光束分割手段を通過した前記測定光を前記第１の
光束分割手段に戻す中継光学系と、前記固定光学系及び前記中継光学系を通過した前記参照
光と、前記移動光学系及び前記中継光学系を通過した前
記測定光とを干渉させて干渉光を発生させる第１の干渉
光学系と、前記干渉光を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果に基づいて前記移動光学
系の位置に関する情報を出力する演算手段と、前記第１の光源から出射された前記光束が前記参照光と
前記測定光とに分割された時点の当該測定光と同じ偏光
方位を有する屈折率変動測定光を前記第１の光束分割手
段に出射する第２の光源と、前記移動光学系及び前記中継光学系を通過した前記屈折
率変動測定光をもとに、前記屈折率変動測定光の光路中
の気体の屈折率変動を測定する測定手段と、前記測定手段で測定した前記屈折率変動に基づいて前記
移動光学系の位置に関する情報を補正する補正手段とを
有し、前記中継光学系は、前記固定光学系から出射されたのち前記第１の光束分割
手段を通過した前記参照光を予め定めた第１の方向に案
内するとともに、前記移動光学系から出射されたのち前
記第１の光束分割手段を通過した前記測定光を前記第１
の方向と異なる第２の方向に案内する第２の光束分割手
段と、前記第２の光束分割手段で案内された前記参照光を前記
第２の光束分割手段に向けて反射する第１の反射手段
と、前記第２の光束分割手段で案内された前記測定光を前記
第２の光束分割手段に向けて反射する第２の反射手段
と、前記第２の光束分割手段と前記第１の反射手段との間に
配置され、前記参照光と異なる周波数を有する誤差光を
取り除く第１のフィルタ手段とを含んで構成されている
ことを特徴とする光波干渉測定装置。
【請求項３】請求項１において、前記参照光および前記測定光は、互いに偏光方位が異な
っており、前記屈折率変動測定光は、前記第１の光源から出射され
た前記光束が前記参照光と前記測定光とに分割された時
点の当該測定光と同じ偏光方位を有しており、前記中継光学系は、前記固定光学系から出射されたのち前記第１の光束分割
手段を通過した前記参照光を予め定めた第１の方向に案
内するとともに、前記移動光学系から出射されたのち前
記第１の光束分割手段を通過した前記測定光を前記第１
の方向と異なる第２の方向に案内する第２の光束分割手
段と、前記第２の光束分割手段で案内された前記参照光を前記
第２の光束分割手段に向けて反射する第１の反射手段
と、前記第２の光束分割手段で案内された前記測定光を前記
第２の光束分割手段に向けて反射する第２の反射手段
と、前記第２の光束分割手段と前記第１の反射手段との間に
配置され、前記参照光と異なる周波数を有する誤差光を
取り除く第１のフィルタ手段とを含んで構成されている
ことを特徴とする光波干渉測定装置。
【請求項４】請求項１、２または３において、前記光波干渉測定装置は、さらに、前記第１の光源から出射された前記光束の一部を取り込
み、前記干渉光の基準となる基準干渉光を発生させる第
２の干渉光学系と、前記基準干渉光を検出する第２の検出手段とを有し、前記演算手段は、前記第１の検出手段の検出結果および
前記第２の検出手段の検出結果に基づいて前記移動光学
系の位置に関する情報を出力することを特徴とする光波
干渉測定装置。
【請求項５】請求項２、３または４において、前記中継光学系は、さらに、前記第２の光束分割手段と
前記第２の反射手段との間に配置されて前記誤差光を取
り除く第２のフィルタ手段を有することを特徴とする光
波干渉測定装置。
【請求項６】請求項５において、前記第２のフィルタ手段は、前記誤差光を透過させる、
一つ以上の偏光ビームスプリッタを備えていることを特
徴とする光波干渉測定装置。
【請求項７】請求項２、３、４、５または６において、前記光波干渉測定装置は、さらに、前記固定光学系と前記第１の光束分割手段との間に配置
されて前記誤差光を取り除く第３のフィルタ手段を有す
ることを特徴とする光波干渉測定装置。
【請求項８】請求項７において、前記測定光は、周波数ω₁の光であり、前記参照光は、周波数ω₁’の光であり、前記屈折率変動測定光は、周波数ω₂の光と周波数ω₃の
光を含んでおり、前記第１のフィルタ手段および第３のフィルタ手段のそ
れぞれは、少なくとも前記周波数ω₂の光及び前記周波
数ω₃の光を取り除くことを特徴とする光波干渉測定装
置。
【請求項９】請求項８において、前記周波数ω₃の光は、前記周波数ω₂の光の第２高調波
であることを特徴とする光波干渉測定装置。
【請求項１０】請求項８または９において、前記周波数
ω₁と前記周波数ω₁’は、値が僅かに異なることを特徴
とする光波干渉測定装置。
【請求項１１】請求項８、９または１０において、前記測定手段は、前記第２の光源と前記第１の光束分割手段との間に配置
され、前記第２の光源から出射された前記屈折率変動測
定光の一部を取り込み、当該屈折率変動測定光の一部に
含まれる周波数ω₂の光と周波数ω₃の光とを干渉させる
第３の干渉光学系と、前記第３の干渉光学系で得られた干渉光を検出する第３
の検出手段と、前記移動光学系及び前記中継光学系を通過した前記屈折
率変動測定光に含まれる周波数ω₂の光と周波数ω₃の光
とを干渉させる第４の干渉光学系と、前記第４の干渉光学系で得られた干渉光を検出する第４
の検出手段と、前記第３の検出手段の検出結果および前記第４の検出手
段の検出結果に基づいて前記屈折率変動に関する情報を
算出する手段と、を有することを特徴とする光波干渉測
定装置。
【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０または１１において、前記光波干渉測定装置は、さらに、前記固定光学系を少なくとも収容し、当該固定光学系に
おける気体の屈折率変動を低減させる収容器を有するこ
とを特徴とする光波干渉測定装置。