(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１プリズム反射面、第１平面、第２平面を有する第１プリズム柱体と、
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線出射面、第２プリズム反射面、第３平面、第４平面を有する第２プリズム柱体と、
前記第１プリズム柱体の第１平面と前記第２プリズム柱体の第３平面とを隣接して配置し、その隣接する前記第１平面および前記第３平面に沿って設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタと、
前記第１プリズム柱体の光線入射面に接続して設けられた光線入射手段と、
前記第２プリズム柱体の光線出射面に接続して設けられた光検出手段と、
前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段と、を備え、
前記第１プリズム柱体は、前記光線入射面から入射された光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に、前記第１プリズム反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第２平面を有し、
前記第２プリズム柱体は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に反射する位置に、前記第２プリズム反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第４平面を有し、
前記光線入射手段、前記光線入射面、および、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第１プリズム反射面を反射曲面として形成し、かつ、
前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面、および、前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第２プリズム反射面を反射曲面として形成し、
前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体は、前記第１平面および第３平面に沿って、相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソン干渉計。
【請求項２】
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１スラブ反射面、第１平面、第２平面を有する第１スラブ型導波路板と、
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線出射面、第２スラブ反射面、第３平面、第４平面を有する第２スラブ型導波路板と、
前記第１スラブ型導波路板の第１平面と前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを隣接して配置し、その隣接する前記第１平面および前記第３平面に沿って設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタと、
前記第１スラブ型導波路板の光線入射面に接続して設けられた光線入射手段と、
前記第２スラブ型導波路板の光線出射面に接続して設けられた光検出手段と、
前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段と、を備え、
前記第１スラブ型導波路板は、前記光線入射面から入射された光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に、前記第１スラブ反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第２平面を有し、
前記第２スラブ型導波路板は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に反射する位置に、前記第２スラブ反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第４平面を有し、
前記光線入射手段、前記光線入射面、および、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第１スラブ反射面を反射曲面として形成し、かつ、
前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面および前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第２スラブ反射面を反射曲面として形成し、
前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路板は、前記第１平面および第３平面に沿って、相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソン干渉計。
【請求項３】
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１平面および第２平面を有する第１プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面および光線出射面を有する第２プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３プリズム柱体と、
前記第１プリズム柱体の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、
前記第２プリズム柱体の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、
前記第１プリズム柱体の第１平面と前記第２プリズムの第３平面とを対面させると共に、前記第３プリズム柱体の第５平面と前記第１プリズム柱体の第２平面および前記第２プリズム柱体の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計であって、
前記第３プリズム柱体は、前記第１プリズム柱体の前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１プリズム柱体の前記第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第２プリズム柱体の第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２プリズム柱体の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、
前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体と、前記第３プリズム柱体は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソン干渉計。
【請求項４】
前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段を、前記光線入射手段、前記光線入射面、または、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに設けると共に、前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面、または、前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項５】
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１プリズム反射曲面、第１平面および第２平面を有する第１プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面、第２プリズム反射曲面および光線出射面を有する第２プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３プリズム柱体と、
前記第１プリズム柱体の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、
前記第２プリズム柱体の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、
前記第１プリズム柱体の第１平面と前記第２プリズムの第３平面とを対面させると共に、前記第３プリズム柱体の第５平面と前記第１プリズム柱体の第２平面および前記第２プリズム柱体の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計であって、
前記第１プリズム柱体の第１プリズム反射曲面は、前記光線入射面からの光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に有し、
前記第２プリズム柱体の第２プリズム反射曲面は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に向かって反射する位置に有し、
前記第３プリズム柱体は、前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１プリズムの第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２プリズム柱体の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、
前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体と、前記第３プリズム柱体は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソン干渉計。
【請求項６】
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１平面および第２平面を有する第１スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面および光線出射面を有する第２スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３スラブ型導波路板と、
前記第１スラブ型導波路板の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、
前記第２スラブ型導波路板の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、
前記第１スラブ型導波路板の第１平面と前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを対面させると共に、前記第３スラブ型導波路板の第５平面と前記第１スラブ型導波路板の第２平面および前記第２スラブ型導波路板の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計であって、
前記第３スラブ型導波路板は、前記第１スラブ型導波路板の前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１プリズム柱体の前記第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第２スラブ型導波路板の第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２プリズム柱体の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、
前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路板と、前記第３スラブ型導波路板は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソン干渉計。
【請求項７】
前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段を、前記光線入射手段、前記光線入射面、または、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに設けると共に、前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面、または、前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項８】
上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１スラブ反射曲面、第１平面および第２平面を有する第１スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面、第２スラブ反射曲面および光線出射面を有する第２スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３スラブ型導波路板と、
前記第１スラブ型導波路板の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、
前記第２スラブ型導波路板の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、
前記第１スラブ型導波路板の第１平面と前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを対面させると共に、前記第３スラブ型導波路板の第５平面と前記第１スラブ型導波路板の第２平面および前記第２スラブ型導波路板の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計であって、
前記第１スラブ型導波路板の第１スラブ反射曲面は、前記光線入射面からの光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に有し、
前記第２スラブ型導波路板の第２スラブ反射曲面は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に向かって反射する位置に有し、
前記第３スラブ型導波路板は、前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１スラブ型導波路板の第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２スラブ型導波路板の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、
前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路板と、前記第３スラブ型導波路板は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソン干渉計。
【請求項９】
前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくとも一方に設ける前記変換手段は、変換レンズであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４または請求項７のいずれか一項に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項１０】
前記反射曲面は、反射放物面、反射トロイダル面、反射球面または反射円筒面のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項１１】
前記第１プリズム反射曲面および前記第２プリズム反射曲面は、反射放物面、反射トロイダル面、反射球面または反射円筒面のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項１２】
前記第１スラブ反射曲面および前記第２スラブ反射曲面は、反射放物面、反射トロイダル面、反射球面または反射円筒面のいずれかであることを特徴とする請求項８に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項１３】
前記光線入射面または前記光線出射面に設ける前記変換手段は、透過曲面であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４または請求項７に記載のマイケルソン干渉計。
【請求項１４】
前記透過曲面は、透過放物面、透過トロイダル面、透過球面または透過円筒面のいずれかであることを特徴とする請求項１２に記載のマイケルソン干渉計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光スペクトルの測定を行うことで被測定物の精密測定を行う分光器に使用され、試料の分光分析や光通信の波長モニタリングに適したフーリエ変換分光用干渉計あるいは移動距離測定器として用いられるマイケルソン干渉計に係り、特に、光路差の変化に伴って生じる干渉強度の変化からフーリエ分光法により光スペクトルを求めるために用いるマイケルソン干渉計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光のスペクトルを得るためにマイケルソン干渉計を用いたフーリエ変換分光器は、検出結果より試料分析等を行っている。従来のフーリエ変換分光器は、光源からの光をマイケルソン干渉計等に入射し、ビームスプリッタ等によって可変光路と参照光路に分岐された光路間の光路長差によって生じるインターフェログラムを得て、このインターフェログラムをフーリエ変換することにより、前記光源のスペクトルを得るものである。この手法においてマイケルソン干渉計は最重要部分であり、特に、野外で使用するフーリエ変換赤外分光器は軽量、小型、耐環境性、堅牢さが求められる。また、リモートモニタリングにおいては試料からの光を光ファイバケーブルで受けることが必要となる。
【０００３】
このような従来のマイケルソン干渉計の一例を図２２（ａ），（ｂ）に示す。
これはアメリカ合衆国特許第５１７３７４４号「屈折率走査干渉計(Refractive-ly Scanned Interferometer)」Jens R. Dybwad(Dec.22,1992) に掲載されているマイケルソン干渉計の構成概要面である。図２２（ａ）（ｂ）においてＲ１は入射平行光、Ｒ２は出射平行光、ＢＳはビームスプリッタ面、Ｔは透過面、Ｌ１は可変光路、Ｌ２は参照光路、Ｐ１は可動プリズム、Ｐ２は固定プリズム、Ｍ１は可変光路用平面鏡、Ｍ２は参照光路用平面鏡を示す。ここで図２２に示す従来例の動作を説明する。
【０００４】
入射平行光Ｒ１は可動プリズムＰ１に入り、ビームスプリッタ面ＢＳに入射される。ビームスプリッタ面ＢＳで反射された光は可動光路Ｌ１上を進み、平面鏡Ｍ１で反射され、再び可動光路Ｌ１上を進んでビームスプリッタ面ＢＳに入射して透過し、固定プリズムＰ２へ入る。
【０００５】
一方、ビームスプリッタ面ＢＳを透過した入射平行光Ｒ１はプリズムＰ２に入り、参照光路Ｌ２上を進み、参照光路用平面鏡Ｍ２で反射され、再び参照光路Ｌ２を進んだ後に透過面Ｔで反射される。このとき、可変光路Ｌ１と参照光路Ｌ２の２つの径路をたどった光が同じ光軸上にあってお互いに干渉するため、マイケルソン干渉計を構成することができる。光路長を変化させるためには、図２２（ｂ）で示すように、可動プリズムＰｌと固定プリズムＰ２を相対的に移動させている。
【０００６】
このとき、移動距離をｄ、プリズム材料の屈折率をｎとすると、図２２（ｂ）に示すように、Ｍ２の位置はｄ・ｓｉｎθだけ変化し、光路長差は２ｎ・ｄ・ｓｉｎθとなる。従って、この干渉計の入射用光ファイバ束（図示せず）に光源（図示せず）を設置し、出射用光ファイバ束（図示せず）に光検出器（図示せず）を設置すれば、相対移動距離に対する光強度の変化であるインターフェログラムを測定でき、このインターフェログラムに対してフーリエ変換を行うことによって光源のスペクトルを得ることができる。この場合、最大移動距離をｄMAX とすると、波数分解能は１／（２ｎ・ｄMAX ・ｓｉｎθ）で表される。
【０００７】
しかし、図２２の従来技術においては、プリズム内部で光線光軸が移動することになるため、入射平行光の照射手段または出射平行光の検出手段と干渉計本体を一体化することはできなかった。このため光軸調整を必要とし、また、光路が外気を通過しているため、外部環境変化（湿度の変化等）の影響を受けやすいという欠点があった。この欠点を克服するために、同特許において実施例として示されている従来技術を図２３（ａ）（ｂ）に示す。  図２３（ａ）において、Ｆ１は入射用光ファイバ束、Ｆ２は出射用光ファイバ束、ＰＭ１、ＰＭ２は平面鏡、ＣＭ１，ＣＭ２は曲面鏡、ＢＳはビームスプリッタ面、Ｔは透過面、Ｐ１は平面鏡ＰＭ１と曲面鏡ＣＭ１とビームスプリッタ面ＢＳをその構成面としているプリズム、Ｐ２は平面鏡ＰＭ２と、曲面鏡ＣＭ２と、透過面Ｔで構成されているプリズムである。
【０００８】
これらのプリズムには各光ファイバ束Ｆ１，Ｆ２を導入し設置するための細孔Ｂ１，Ｂ２と、プリズムが近接して並べられた面に設けられ、かつ曲面鏡ＣＭ１，ＣＭ２の焦点付近にある微小鏡スポットＳ１とＳ２であり、ｄはプリズムの相対移動距離であり、θはプリズムＰ２における透過面Ｔと平面鏡ＰＭ２間の傾き角度である。ここで図２３（ｂ）に示す従来例の動作を説明する。
【０００９】
細孔Ｂｌを経由している入射用光ファイバ束Ｆ１からの光は、発散しながら微小鏡Ｓ１で反射された後、曲面鏡ＣＭ１でコリメートされて平行光となり、ビームスプリッタ面ＢＳに入射される。ビームスプリッタ面ＢＳで反射された平行光は平面鏡ＰＭ１で反射され、再びビームスプリッタ面に入射して透過し、プリズムＰ２へ入る。平行光は曲面鏡ＣＭ２において収束光に変換され、微小鏡Ｓ２に反射され、出射用光ファイバ束Ｆ２の端面に集光され、外部に取り出される。
【００１０】
一方、ビームスプリッタ面ＢＳを透過した平行光はプリズムＰ２に入り、平面鏡ＰＭ２で反射された後に透過面Ｔで反射されて曲面鏡ＣＭ２に入射し、収束光に変換されて微小鏡Ｓ２で反射され、出射用光ファイバ束Ｆ２の端面に集光され、外部にとりだされる。このように、入射用光ファイバ束Ｆ１から出て２つの径路をたどった光が出射用光ファイバＦ２に到達し干渉するため、マイケルソン干渉計を構成することができる。光路長を変化させるためにはプリズムＰｌとプリズムＰ２を相対的に移動させる。このときの移動距離をｄ、プリズム材料の屈折率をｎとすると、図に示すように、この位置はｄ・ｓｉｎθだけ変化し、光路長差は２ｎ・ｄ・ｓｉｎθとなる。
【００１１】
従って、この干渉計の入射用光ファイバ束に光源を設置し、出射用光ファイバ束に光検出器を設置すれば、相対移動距離に対する光強度の変化であるインターフェログラムを測定でき、このインターフェログラムに対してフーリエ変換を行うことによって光源のスペクトルを得ることができる。この場合、最大移動距離をｄMAX とすると、波数分解能は１／（２ｎ・ｄMAX ・ｓｉｎθ）で表される。この発明においては入射光と出射光を光ファイバでやり取りし、外部環境変化の影響を受けにくく、遠隔測定が可能である構成としている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のマイケルソン干渉計では、つぎのような問題点が発生した。
図２２におけるマイケルソン干渉計においては、最大移動距離ｄMAX に対して光路長差は２ｎ・ｄMAX ・ｓｉｎθを走査することができるが、波数分解能は光路長差が大きいほど高くなる。そのため、高分解能を達成するためには長距離を移動できるプリズム移動手段が必要であるが、従来のマイケルソン干渉計の構成では、大型かつ高価となってしまった。
【００１３】
また、図２３のようなマイケルソン干渉計については、図２２の従来技術において、平行光線の照射手段または出射平行光の検出手段と干渉計を一体化できなかった欠点を克服し、入射光と出射光を光ファイバでやり取りし、外部環境変化の影響を受けにくく、遠隔測定を可能にしているが、プリズム内部に微小反射鏡や、光ファイバ導入用細孔等があり、光路を一部遮っているために、１０％程度の損失が避けられなかった。また、プリズムの相対移動によって光路を遮蔽している微小鏡の重なりが変化するために損失の変動が大きく、正確なインターフェログラムを得るのが困難であった。
【００１４】
さらに、図２２の構成ではプリズムの移動に対して光軸が変化することに起因して、移動距離が大きい場合には集光位置の変化が無視できなくなり、検出効率が低下するため、プリズムの移動距離には制限があり、結果的に波数分解能に上限があった。さらに、図２３の構成ではプリズムをほとんど貫通する深い細孔と、微小鏡を形成するための作業が必要であり、製作コストを高めていた。さらに、深い細孔と微小鏡を光路内部に設置しているため作製する薄さには限界があり、また、微小鏡や細孔による遮蔽の比率を低く抑えるためにはビームの垂直方向の径を広げざるを得ず、プリズムの厚みを減らすことには限界があった。
【００１５】
さらに、図２２における従来技術と同様に、図２３の干渉計においても最大移動距離ｄMAXに対して光路長差は２ｎ・ｄMAX・ｓｉｎθを走査することができる。しかし、波数分解能は光路長差が大きいほど高くなるため、高分解能を達成するためには長距離を移動できるプリズム移動手段が必要であり、このマイケルソン干渉計では、大型かつ高価となっていた。
【００１６】
本発明の目的は、このような点に鑑み創案されたもので、出力される光線の位置を一定とすることで一体型のマイケルソン干渉計を構成でき、さらに、プリズムの移動距離ｄに対する光路長差変化の長距離化により高波数分解能を達成し、小型かつ安価な屈折率走査型として用いるマイケルソン干渉計を提供することにある。また、微小鏡と細孔の作製を不要にして、微小鏡と細孔が光路を遮蔽することによる損失と、プリズムの相対移動に伴う遮蔽比率の変化をなくし、プリズムの相対移動距離に対する光路長変化の長距離化により高波数分解能を達成し、無損失で正確、安価、薄くて軽量な屈折率走査型として用いるマイケルソン干渉計を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１において、本発明に係るマイケルソン干渉計は、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１プリズム反射面、第１平面、第２平面を有する第１プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線出射面、第２プリズム反射面、第３平面、第４平面を有する第２プリズム柱体と、前記第１プリズム柱体の第１平面と前記第２プリズム柱体の第３平面とを隣接して配置し、その隣接する前記第１平面および前記第３平面に沿って設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタと、前記第１プリズム柱体の光線入射面に接続して設けられた光線入射手段と、前記第２プリズム柱体の光線出射面に接続して設けられた光検出手段と、前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段と、を備えるものである。
そして、前記第１プリズム柱体は、前記光線入射面から入射された光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に、前記第１プリズム反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第２平面を有し、前記第２プリズム柱体は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に反射する位置に、前記第２プリズム反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第４平面を有し、前記光線入射手段、前記光線入射面、および、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第１プリズム反射面を反射曲面として形成し、かつ、前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面、および、前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第２プリズム反射面を反射曲面として形成し、前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体は、前記第１平面および第３平面に沿って、相対的に移動自在としたマイケルソン干渉計である。
【００１８】
このような構成にすることで、光線入射手段から第１プリズム柱体およびビームスプリッタを介して第２プリズム柱体を経由する光線が、両プリズムの相対的な移動により参照光路および可変光路を光を損失されることなく変動もなく検出手段に到達することができる。また、光線の出力側では、常に一定の位置に平行光を収束させた光線を反射することができる。
なお、前記光線入射手段に設ける変換手段は、変換レンズであっても良い。
【００１９】
さらに、請求項２において、マイケルソン干渉計は、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１スラブ反射面、第１平面、第２平面を有する第１スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線出射面、第２スラブ反射面、第３平面、第４平面を有する第２スラブ型導波路板と、前記第１スラブ型導波路板の第１平面と前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを隣接して配置し、その隣接する前記第１平面および前記第３平面に沿って設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタと、前記第１スラブ型導波路板の光線入射面に接続して設けられた光線入射手段と、前記第２スラブ型導波路板の光線出射面に接続して設けられた光検出手段と、前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段と、を備えるものである。
そして、前記第１スラブ型導波路板は、前記光線入射面から入射された光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に、前記第１スラブ反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第２平面を有し、前記第２スラブ型導波路板は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に反射する位置に、前記第２スラブ反射面を有すると共に、前記ビームスプリッタからの光線を、再び当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第４平面を有し、前記光線入射手段、前記光線入射面、および、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第１スラブ反射面を反射曲面として形成し、かつ、前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面および前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けるか、または、前記変換手段として前記第２スラブ反射面を反射曲面として形成し、前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路板は、前記第１平面および第３平面に沿って、相対的に移動自在としたマイケルソン干渉計である。
【００２０】
このような構成にすることで、光線入射手段から第１スラブ型導波路板およびビームスプリッタを介して第２スラブ型導波路板を経由する光線が、両プリズムの相対的な移動により参照光路および可変光路において、光を損失されることなく変動もなく検出手段に到達することができる。さらに、このように導波路構造にしたことによって、プリズムを用いた従来方法と比較して格段の薄型化および軽量化が可能になる。そして、導波路は通常リソグラフィー技術を用いて作製されるため大量生産が可能で、安価となる。なお、スラブ型導波路板を使用するマイケルソン干渉計は、前記光線入射手段と前記光検出手段のいずれかに前記変換手段を設けると都合が良い。そして、前記光線入射手段および光検出手段の前記変換手段は、変換レンズであっても良い。
【００２１】
また、請求項３において、マイケルソン干渉計は、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１平面および第２平面を有する第１プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面および光線出射面を有する第２プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３プリズム柱体と、前記第１プリズム柱体の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、前記第２プリズム柱体の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、前記第１プリズム柱体の第１平面と前記第２プリズムの第３平面とを対面させると共に、前記第３プリズム柱体の第５平面と前記第１プリズム柱体の第２平面および前記第２プリズム柱体の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計である。
そして、前記第３プリズム柱体は、前記第１プリズム柱体の前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１プリズム柱体の前記第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第２プリズム柱体の第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２プリズム柱体の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体と、前記第３プリズム柱体は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたマイケルソン干渉計である。
【００２２】
このように構成することで、各プリズム柱体を光線の光路長変更方向（第２平面および第４平面に対面する第５平面に沿って各プリズム柱体を移動させる方向）に相対的に移動させることで、第３プリズム柱体の両方の第６平面および第７平面が移動し、光線の光路長差を形成することができるため、従来技術に比較して２倍の光路長差を得ることができ、第３プリズム柱体の走査において、光軸は不変であり集光性能に影響はないので第３プリズム柱体の移動距離に制限はなく、高分解能スペクトルを得ることができる。
【００２３】
なお、請求項４において、前記マイケルソン干渉計において、光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段を、前記光線入射手段、前記光線入射面、または、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに設けると共に、前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面、または、前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けた構成とした。
【００２４】
また、請求項５において、マイケルソン干渉計は、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１プリズム反射曲面、第１平面および第２平面を有する第１プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面、第２プリズム反射曲面および光線出射面を有する第２プリズム柱体と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３プリズム柱体と、前記第１プリズム柱体の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、前記第２プリズム柱体の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、前記第１プリズム柱体の第１平面と前記第２プリズムの第３平面とを対面させると共に、前記第３プリズム柱体の第５平面と前記第１プリズム柱体の第２平面および前記第２プリズム柱体の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計である。
そして、前記第１プリズム柱体の第１プリズム反射曲面は、前記光線入射面からの光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に有し、前記第２プリズム柱体の第２プリズム反射曲面は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に向かって反射する位置に有し、前記第３プリズム柱体は、前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１プリズムの第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２プリズム柱体の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体と、前記第３プリズム柱体は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたマイケルソン干渉計である。
【００２５】
さらに、請求項６において、マイケルソン干渉計は、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１平面および第２平面を有する第１スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面および光線出射面を有する第２スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３スラブ型導波路板と、前記第１スラブ型導波路板の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、前記第２スラブ型導波路板の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、前記第１スラブ型導波路板の第１平面と前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを対面させると共に、前記第３スラブ型導波路板の第５平面と前記第１スラブ型導波路板の第２平面および前記第２スラブ型導波路板の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計である。
そして、前記第３スラブ型導波路板は、前記第１スラブ型導波路板の前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１プリズム柱体の前記第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第２スラブ型導波路板の第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２プリズム柱体の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路板と、前記第３スラブ型導波路板は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたマイケルソン干渉計である。
【００２６】
このように構成することで、各スラブ型導波路板を光線の光路長変更方向（第２平面および第４平面に対面する第５平面に沿って各プリズム柱体を移動させる方向）に相対的に移動させることで、第３スラブ型導波路板の両方の第６平面および第７平面が移動し、光線の光路長差を形成することができるため、従来技術に比較して２倍の光路長差を得ることができ、第３スラブ型導波路板の走査において、光軸は不変であり集光性能に影響はないので第３スラブ型導波路板の移動距離に制限はなく、高分解能スペクトルを得ることができる。さらに、このような導波路構造にしたことによって、プリズムを用いた従来方法と比較して格段の薄型化および軽量化が可能になる。そして、導波路は通常リソグラフィー技術を用いて作製されるため大量生産が可能で、安価となる。
【００２７】
さらに、請求項７において、マイケルソン干渉計において、前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段を、前記光線入射手段、前記光線入射面、または、前記光線入射面から前記第１平面までの光路中のいずれか一つに設けると共に、前記第３平面から前記光線出射面までの光路中、前記光線出射面、または、前記光検出手段のいずれか一つに前記変換手段を設けたものである。
【００２８】
また、請求項８において、マイケルソン干渉計は、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に光線入射面、第１スラブ反射曲面、第１平面および第２平面を有する第１スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第３平面、第４平面、第２スラブ反射曲面および光線出射面を有する第２スラブ型導波路板と、上面および下面ならびに周側面で形成され、前記周側面に第５平面、第６平面および第７平面を有する第３スラブ型導波路板と、前記第１スラブ型導波路板の光線入射面に接続して設けた光線入射手段と、前記第２スラブ型導波路板の光線出射面に接続して設けた光検出手段と、前記第１スラブ型導波路板の第１平面と前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを対面させると共に、前記第３スラブ型導波路板の第５平面と前記第１スラブ型導波路板の第２平面および前記第２スラブ型導波路板の第４平面とを対面させて配置させ、前記第１平面と前記第３平面に対面して設けられた、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ、および、前記第２平面および前記第４平面と対面する前記第５平面との間に介在させて設けられた、屈折率を整合する屈折率整合手段、を備えるマイケルソン干渉計である。
そして、前記第１スラブ型導波路板の第１スラブ反射曲面は、前記光線入射面からの光線を、前記第１平面および前記ビームスプリッタに向かって反射する位置に有し、前記第２スラブ型導波路板の第２スラブ反射曲面は、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記光線出射面に向かって反射する位置に有し、前記第３スラブ型導波路板は、前記第１平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第１スラブ型導波路板の第２平面を介して再び、当該第１平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第６平面を有すると共に、前記第３平面および前記ビームスプリッタからの光線を、前記第２スラブ型導波路板の第４平面を介して再び、当該第３平面および当該ビームスプリッタに向かって反射する位置に、反射面である前記第７平面を有し、前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路板と、前記第３スラブ型導波路板は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５平面に沿って、相対的に移動自在としたマイケルソン干渉計である。
【００２９】
また、請求項９において、請求項１、請求項２、請求項４または請求項７に記載の前記マイケルソン干渉計では、前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくとも一方に設ける前記変換手段は、変換レンズである構成としたものである。
【００３０】
また、請求項１０において、請求項１または請求項２に記載のマイケルソン干渉計では、前記反射曲面は、反射放物面、反射トロイダル面、反射球面または反射円筒面のいずれかである構成としたものである。同様に、請求項１１において、請求項５に記載のマイケルソン干渉計では、前記第１プリズム反射曲面および前記第２プリズム反射曲面は、反射放物面、反射トロイダル面、反射球面または反射円筒面のいずれかであることや、また、請求項１２において、請求項８にマイケルソン干渉計では、前記第１スラブ反射曲面および前記第２スラブ反射曲面は、反射放物面、反射トロイダル面、反射球面または反射円筒面のいずれかである構成としたものである。
【００３１】
さらに、請求項１２において、請求項１、請求項２、請求項４または請求項７に記載のマイケルソン干渉計では、前記光線入射面または前記光線出射面に設ける前記変換手段は、透過曲面である構成としたものである。なお、請求項１３に記載のマイケルソン干渉計では、前記透過曲面は、透過放物面、透過トロイダル面、透過球面または透過円筒面のいずれかである構成としても構わないものである。
【００３２】
なお、前記マイケルソン干渉計の各プリズム柱体あるいは各スラブ型導波路板を、光線の光路長変更方向に相対的に移動自在にさせとは、光線入射手段から第１プリズム柱体または第１スラブ導波路板に入射された光線が、可変光路と参照光路とに光路長を変化させ、そのような光路変化に対する干渉強度の変化を光検出手段により測定できる方向に移動させることをいい、各プリズム柱体あるいは各スラブ型導波路板の一方または他方あるいは両方のどちら側を移動させても良い。
【００３３】
また、変換レンズとは、コリメート用レンズや、屈折率分布型レンズであるＧＲＩＮレンズなどをいい、フレネルゾーンプレート（ＦＺＰ）なども含むものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。図１で示すように、マイケルソン干渉計１は、第１プリズム柱体Ａ1および第２プリズム柱体Ｂ1と、第１プリズム柱体Ａ1に接続した光線入射手段としての光ファイバ２および接続部品３と、第２プリズム柱体Ｂ1に接続した光検出手段としての接続部品１３および光ファイバ１４と、拡散光を平行光に変換し、平行光を収束光に変換する変換手段としての第１および第２プリズム反射曲面（コリメート用回転放物面５、集光用回転放物面１２）から構成されている。
【００３５】
第１プリズム柱体Ａ1 は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。そして、第１プリズム柱体Ａ1 は、その周側面に形成された光線入射面４と、この光線入射面４に隣接する反射曲面（第１の曲面）であるコリメート用回転放物面５と、このコリメート用回転放物面５に隣接する第２反射平面（第２平面）６と、この第２反射平面６に所定角度θの一内角α1 を介して隣接すると共に、光線入射面４に隣接する第１平面７とから構成されている。なお、第１プリズム柱体Ａ1 の上面および下面は、特にその形状を限定されるものではないが、図面では、互いに平行になるように形成されている。
【００３６】
光線入射面４は、基準とする水平面に対して垂直に形成され、接続部品３が接続されている。接続部品３に接続されている光ファイバ２の端面の位置は、コリメート用回転放物面５の焦点位置になるように設定されている。
コリメート用回転放物面５は、光ファイバ２の端面から送られ発散する入射光ｂ1 を、平行光ｂ2 として第１平面７側に反射するように、金属蒸着などの手段により鏡面が形成されている。
【００３７】
また、第２反射平面６は、平行な反射光ｂ4 に垂直に形成されている。さらに、この第２反射平面６は、金属蒸着などの手段により鏡面が形成されている。第１平面７は、第２反射平面６を基準面としたときに、所定角度θとして、ここではその一例である４５度に形成された一内角α1 を介して、第２反射平面６に対して４５度の傾斜面となるように形成されている。さらに、第１平面７には、平行光ｂ2 を透過光ｂ3 と、反射光ｂ4 とに分割するビームスプリッタ８を有している。このビームスプリッタ８は、金属または誘電体あるいはその両方などの薄膜を蒸着するなどの形成手段により、所定の透過率と反射率をもたせるように第１平面７上に形成されている。なお、コリメート用回転放物面５は、照射される入射光ｂ1 の照射範囲に対して十分大きな反射面を確保できるように形成されている。第１平面７、ビームスプリッタ８および第２反射平面６の光処理（分割、透過、反射）面も、送られてくる平行光ｂ2 および反射光ｂ4 に対して十分な大きさを確保できるように形成されている。
【００３８】
一方、第２プリズム柱体Ｂ1は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。この第２プリズム柱体Ｂ1は、その周側面に形成した光線射出面１１と、この光線射出面１１に隣接する反射曲面（第２の曲面）としての集光用回転放物面１２と、この集光用回転放物面１２に隣接する第３平面９と、この第３平面９に所定角度θの一内角α2を介して隣接すると共に、前記光線出射面１１に連続（隣接）して形成される第４反射平面（第４平面）１０とから構成されている。なお、ここで一内角α1と一内角α2の値は等しく傾斜角度θである。
【００３９】
光線射出面１１は、基準となる水平面に対して垂直になるように形成されており、接続部品１３が接続される位置に配置されている。接続部品１３に接続される光ファイバ１４の端面の位置は、集光用回転放物面１２の焦点位置になるように設定されている。また、この集光用回転放物面１２には、金属蒸着などの手段により鏡面が形成されている。さらに、第４反射平面１０は、光線射出面１１に連続する同一平面上に形成されており、金属などが蒸着されることで鏡面を形成している。そして、この第４反射平面１０は、平行な透過光ｂ3 に垂直になるように形成されている。また、第３平面９は、第４反射平面１０を基準面としたときに、所定角度θとして、ここではその一例である４５度に形成された一内角α2 を介して、第４反射平面１０に対して４５度の傾斜面となるように形成されている。
【００４０】
つぎに、集光用回転放物面１２は、透過光ｂ3 および反射光ｂ4 が重ね合わされた所定幅の平行光ｂ5 を、光ファイバ１４の端面に集光できるように形成されている。なお、透過光ｂ3 、反射光ｂ4 および平行光ｂ5 の照射範囲に対して十分大きな反射面を確保できるように、第３平面９、第４反射平面１０および集光用回転放物面１２は形成されている。
【００４１】
前記のように構成された第１および第２プリズム柱体Ａ1 ，Ｂ1 は、それぞれの第１平面７と第３平面９とが対面して隣り合い光路長変更方向に移動自在に配置されている。両プリズム柱体Ａ1 ，Ｂ1 が移動自在に配置されるとは、隙間を開けて近接させた状態であることや、当接面が摺動して移動できる状態をいう。
なお、両プリズム柱体Ａ1 ，Ｂ1 を相対的に移動させる場合は、ここでは第２プリズム柱体を移動させており、その移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使用する公知の手段により行われる。
【００４２】
つぎに、マイケルソン干渉計１の作用を図１および図２を参照して説明する。
図１および図２（ａ）で示すように、光ファイバ２からの入射光ｂ1 は、発散した状態でコリメート用回転放物面５に到達し、そのコリメート用回転放物面５によって平行光ｂ2 となり、ビームスプリッタ８側に反射される。ビームスプリッタ８では、平行光ｂ2 が、透過光ｂ3 （可変光路）および反射光ｂ4 （参考光路）に分割される。
【００４３】
ビームスプリッタ８で分割され、第３平面９を透過して第２プリズム柱体Ｂ1 に入射した透過光ｂ3 は、第４反射平面１０で反射され、さらに、第３平面９またはビームスプリッタ８側のどちらか一方または両方により反射され集光用回転放物面１２側に反射される。一方、反射光ｂ4 は、第２反射平面６で反射されてビームスプリッタ８および第３平面９を透過して第２プリズム柱体Ｂ1 に入射する。そして、透過光ｂ3 は、集光用回転放物面１２に向かう際に、反射光ｂ4 と重なり合い平行光ｂ5 として集光用回転放物面１２に到達する。集光用回転放物面１２は、平行光ｂ5 を集光して収束光ｂ6 を、接続部品１３を介して光線射出面１１に接続されている光ファイバ１４の端面に入射させる。
【００４４】
つぎに、図２（ｂ）で示すように、第２プリズム柱体Ｂ1 を移動距離ｄだけ矢印の方向に移動機構（図示せず）により平行移動させる。このとき、ビームスプリッタ８で分割された反射光ｂ4 は、第３平面９までの到達する光路距離が、第２プリズム柱体Ｂ1 を移動させる前の光路距離と変わらない。これに対し、ビームスプリッタ８を透過する透過光ｂ3 は、第４反射平面１０を介して第３平面９に到達するまでの距離が、ｄ・ｓｉｎθだけ延長される。そのため、光路を連続的に変化させて干渉強度の測定を行うことが可能である。
【００４５】
このように、光ファイバ２の端面から照射された光線は、射出されて光ファイバ１４に入射されるまで光路中で全く遮蔽されることもなく、遮蔽比が変化することもない。これらのことにより、正確なインターフェログラムが測定できる。
なお、第２プリズム柱体Ｂ1 が移動しても、平行光ｂ5 が集光用回転放物面１２から集光されて入射する集光点は、回転放物面の幾何学的性質により、常に同じ位置になるため、光ファイバ１４に入射される光線は損失することがない。
【００４６】
なお、ここで光路長差は、プリズム材料の屈折率をｎにすると、２ｎ・ｄ・ｓｉｎθとなり、フーリエ変換分光の波数分解能は１／（２ｎ・ｄ・ｓｉｎθ）となる。例えば、具体的な値を用いると、ｎ＝１．５０、ｄ＝０．３ｃｍ、θ＝４５度の場合、最大光路長差は０．６４ｃｍである。よって、フーリエ変換分光としての波数分解能は、１．６ｃｍ-1となる。もし波長１５５０ｎｍの近赤外線を照射光として用いた場合には、波長分解能は０．４ｎｍとなる。
【００４７】
つぎに、本発明の第２の実施の形態を、図３を参照して説明する。図３で示すように、マイケルソン干渉計１ａは、第１プリズム柱体Ａ2および第２プリズム柱体Ｂ2と、第１プリズム柱体Ａ2に接続した、光線入射手段として接続部品３ａを介して備える光ファイバ２ａと、接続部品３ａに設けた変換手段であるコリメートレンズ５ａと、第２プリズム柱体Ｂ2に接続した光検出手段としての接続部品１３ａおよび光ファイバ１４ａと、平行光を収束光として変換する変換手段としての集光回転放物面１２ａとから構成されている。
【００４８】
第１プリズム柱体Ａ2 は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。
そして、第１プリズム柱体Ａ2 は、その周側面に形成された光線入射面４ａと、この光線入射面４ａに隣接する第２反射平面（第２平面）６ａと、この第２反射平面６ａに所定角度θの一内角β1 を介して隣接する共に、光線入射面４ａに隣接して形成した第１平面７ａとから構成されている。なお、第１プリズム柱体Ａ2 の上面および下面は、特にその形状を特定する必要はないが、図面では、互いに平行になるように形成されている。
【００４９】
光線入射面４ａは、基準とする水平面に対して垂直に形成され、これに接続部品１３ａが接続されている。また、第２反射平面６ａは、平行な反射光ｂ4 に垂直に形成されている。さらに、この第２反射平面６ａは、金属等が蒸着などの形成手段により反射面を形成するように構成されている。
【００５０】
第１平面７ａは、第２反射平面６ａを基準面としたときに、所定角度として、ここではその一例である４５度に形成された一内角β1 を介して、第２反射平面６ａに対して４５度の傾斜面となるように形成されている。さらに、この第１平面７ａには、平行光ｂ2 を透過光ｂ3 と、反射光ｂ4 とに分割するビームスプリッタ８ａを有している。このビームスプリッタ８ａは、金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着することによって、所定の透過率と反射率をもたせるように第１平面７ａ上に形成されている。
なお、第１平面７ａ、ビームスプリッタ８ａおよび第２反射平面６ａの光処理（分割、透過、反射）面は、平行光ｂ2 および反射光ｂ4 に対して十分な大きさを確保できるように形成されている。
【００５１】
一方、第２プリズム柱体Ｂ2 は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。この第２プリズム柱体Ｂ2 は、その周側面に形成した光線射出面１１ａと、この光線射出面１１ａに隣接する反射曲面（曲面）としての集光用回転放物面１２ａと、この集光用回転放物面１２ａに隣接する第３平面９ａと、この第３平面９ａに所定角度θの一内角β2 を介して隣接すると共に、前記光線射出面１１ａに連続（隣接）する第４反射平面（第４平面）１０ａとから構成されている。
なお、ここで一内角β1 と一内角β2 の値は等しく所定角度θである。
【００５２】
光線射出面１１ａは、基準となる水平面に対して垂直になるように形成されており、接続部品１３ａが接続される位置に配置されている。接続部品１３ａに接続される光ファイバ１４ａの端面の位置は、集光用回転放物面１２ａの焦点位置になるように設定されている。また、第４反射平面１０ａは、ここでは光線射出面１１ａに連続する同一平面上に形成されており、金属等が蒸着されることで鏡面を形成している。また、集光回転放物面１２ａも金属等が蒸着されることで鏡面を形成している。そして、この第４反射平面１０ａは、平行な透過光ｂ3 に垂直になるように形成されている。また、第３平面９ａは、第４反射平面１０ａを基準面としたときに、所定角度θとして、ここではその一例である４５度に形成された一内角β2 を介して、第４反射平面１０ａに対して４５度（平行光ｂ5 に対して４５度）の傾斜面となるように形成されている。なお、第３平面９ａ、集光用回転放物面１２ａおよび第４反射平面１０ａの光処理（分割、透過、反射）面は、透過光ｂ3 、反射光ｂ4 、平行光ｂ5 および収束光ｂ6 に対して十分な大きさを確保できるように形成されている。
【００５３】
つぎに、マイケルソン干渉計１ａの作用を説明する。図３および図４（ａ）で示すように、伝送されて来た光源側からの光は、光ファイバ２ａのコリメート用レンズ５ａを介して平行光ｂ2 となり、光線入射面４ａから第１プリズム柱体Ａ2 に入射し、ビームスプリッタ８ａにより透過光（可変光路）ｂ3 と反射光（参照光路）ｂ4 に分割される。透過光ｂ3 は、第２プリズム柱体Ｂ2 の第３平面９ａを透過して第４反射平面１０ａにより第３平面９ａ側に反射され、第３平面９ａおよびビームスプリッタ８ａの一方または両方により集光用回転放物面１２ａ側に反射される。
【００５４】
一方、反射光ｂ4 は、第２反射平面６ａにより反射され、第１平面７ａ、ビームスプリッタ８ａおよび第３平面９ａを透過して集光用回転放物面１２ａ側に進む。そして、第３平面９ａを通過した際に、透過光ｂ3 および反射光ｂ4 は、重なり合わさり、平行光ｂ5 として集光用回転放物面１２ａに到達し、その集光用回転放物面１２ａにより集光されて収束光ｂ6 として光ファイバ１４ａの端面に入光する。
【００５５】
つぎに、図４（ａ）の位置から図４（ｂ）の位置になるように第２プリズムＢ2 を移動機構（図示せず）により平行移動させた場合は以下のようになる。すなわち、透過光ｂ3 は、第１平面７ａから第４反射平面１０ａまでの距離が、ｄ・ｓｉｎθ変化し、光路長が２ｎ・ｄ・ｓｉｎθ増加する。このような光路変化に対する干渉強度の変化を連続して測定し、正確なインターフェログラムを得る。
【００５６】
なお、平行光ｂ5 は、回転放物面の中心線に平行であるため、回転放物面の幾何学的性質により、光ファイバ３４の端面に入光する集光点は常に同じであり、第２プリズム柱体Ｂ2 が移動しても、常に光ファイバ１４ａへ、集光した光が到達する。このように光の入射されるファイバから出射されるファイバまですべての光路について全く遮蔽されず、プリズムの移動とともに遮蔽率が変化することも当然無い。
【００５７】
そして、マイケルソン干渉計１ａは、コリメート用レンズ５ａを介して光ファイバ２ａから第１プリズム柱体Ａ2 に入射光を平行光として入射しているため、光線入射手段の設置位置は、任意であり、焦点を探す等の光軸調整の手間が不要となる。よって製作時において光軸調整が必要なのは、放物面鏡の焦点に光源と光検出器を設置する時のみであり、一度固定すれば、光ファイバ２ａが外れない限り２度と調整は不要となる。
【００５８】
したがって、製作時に光軸調整がほとんど不要であり、使用開始後の光軸調整は全く不要であるため製作時のコストが削減できて安価であるとともに使いやすいマイケルソン干渉計が実現できる。なお、図１ないし図４で示す変換手段は、反射曲面として回転放物面をその一例に説明したが、球面の構成にすることや、トロイダル面（水平方向の曲率と、垂直方向の曲率が異なる曲面）として構成しても平行光および収束光を得ることが可能となる。さらに、ビームスプリッタ８，８ａは、第１平面７，７ａに形成された例を示したが、第１平面７、７ａと第３平面９，９ａの間に別部材として介在させることや、第３平面９，９ａに設ける構成としても良い。
【００５９】
つぎに、図５ないし図７を参照して、本発明の第３の実施形態を詳しく説明する。図５（ａ）は本発明の第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計の各プリズム柱体の配置を示す平面図、図５（ｂ）は第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計の各プリズム柱体の斜視図、図６は、第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計の作動状態を示す平面図、図７（ａ）は、第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計の全体を示す平面図、図７（ｂ）は、第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計の全体を示す斜視図である。
【００６０】
図５および図７で示すように、マイケルソン干渉計１ｂは、第１プリズム柱体Ａ3 と、第２プリズム柱体Ｂ3 と、第３プリズム柱体Ｃ3 と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ８ｂと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０ｂと、光線入射手段としての光ファイバ２ｂおよび接続部品３ｂと、光検出手段としての接続部品１３ｂおよび光ファイバ１４ｂと、接続部品３ｂ，１３ｂ内に配置した変換手段としてのコリメート用レンズ（変換レンズ）５ｂ、１２ｂとを備えている。
【００６１】
図５および図７で示すように、第１プリズム柱体Ａ3 は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。そして、第１プリズム柱体Ａ3 は、その周側面に配置され、接続部品３ｂを介して接続される光ファイバ２ｂの位置に形成される光線入射面４ｂと、この光線入射面４ｂからの光線の光路上に形成され、ビームスプリッタ８ｂが隣接する第１平面７ｂと、ビームスプリッタ８ｂからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｂとを有している。さらに、光ファイバ２ｂの端面（光線照射面）は、コリメート用レンズ５ｂの焦点位置に設置されている。
なお、ここでは第１プリズム柱体Ａ3 の形状は、光線入射面４ｂと、第１平面７ｂと、第２平面６ｂとからなる三角柱体に形成されており、また、上面および下面の形状については、図面では平行平面として記載しているが、特に限定されるものではない。
【００６２】
図５および図７で示すように、第２プリズム柱体Ｂ3 は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。そして、第２プリズム柱体Ｂ3 は、その周側面に配置され、前記第１平面７ｂに沿ってビームスプリッタ８ｂに対面する位置に形成される第３平面９ｂと、ビームスプリッタ８ｂからの透過光の光路上で、かつ、前記第２平面６ｂの延長上に形成される第４平面１０ｂと、ビームスプリッタ８ｂおよび第３平面９ｂから送られて来る光線の光路上に形成される光線出射面１１ｂとを有している。さらに、光ファイバ１４ｂの端面（光入射面）は、コリメート用レンズ１２ｂの焦点位置に設置されている。なお、ここでは第２プリズム柱体Ａ3 の形状は、光線出射面１１ｂと、第３平面９ｂと、第４平面１０ｂとからなる三角柱体に形成されており、また、上面および下面の形状について、図面では平行平面として記載しているが、特に限定されるものではない。
【００６３】
図５および図７で示すように、第３プリズム柱体Ｃ3 は、上面および下面ならびに周側面で構成されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ3 は、その周側面に配置され、前記両プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 の第２平面６ｂおよび第４平面１０ｂとに対面する位置に形成される第５平面２１ｂと、前記ビームスプリッタ８ｂから反射され第２平面６ｂおよび第５平面２１ｂを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｂと、前記ビームスプリッタ８ｂを透過して第４平面１０ｂおよび第６平面２１ｂを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７平面２３ｂとを有している。なお、前記第６平面２２ｂおよび第７平面２３ｂは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ3 は、図面では第５ないし第７平面２１ｂ，２２ｂ，２３ｂからなる三角柱体に形成されており、また、上面および下面の形状については平行平面としているが、その形状および上面と下面の形状については特に限定されるものではない。
【００６４】
図５および図７で示すように、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３０ｂは、第１プリズム柱体Ａ3 の第２平面６ｂおよび第２プリズム柱体Ｂ3 の第４平面１０ｂと、第３プリズム柱体Ｃ3 の第５平面２１ｂの間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 を形成している部材の屈折率が近いものであれば良く、その一例として各プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 を石英で形成した場合に、ここではシリコーンオイル３０ｂを使用しており、第３プリズム柱体Ｃ3 と、第１および第２プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 とが毛細管現象により保持されるように構成されている。
【００６５】
図５ないし図７で示すように、ビームスプリッタ８ｂは、第１プリズム柱体Ａ3 の第１平面６ｂと、第２プリズム柱体Ｂ3 の第３平面９ｂとの間に接着材等により固定されており、各プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 の材質や、送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合になるように形成されている。ビームスプリッタ８ｂの一例としては、金属や誘電体またはその両方の薄膜を介在させることや、また、透過部材（各プリズム柱体と同質）に蒸着するようにして形成している。なお、第１平面７ｂあるいは第３平面９ｂに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着して形成しても良い。
【００６６】
つぎに、光線の光路について説明する。図５および図７で示すように、光ファイバ２ｂからの拡散光の光線ｒ1 を、コリメート用レンズ５ｂにより平行光として入射する光線（平行光）ｒ2 は、ビームスプリッタ８ｂに入射する。そして、ビームスプリッタ８ｂにより分割され透過した光線ｒ3 は、シリコーンオイル３０ｂを通過して第５平面２１ｂに入射後、第７平面２３ｂで反射され再びシリコーンオイル３０ｂを透過してビームスプリッタ８ｂヘ向かう。一方、ビームスプリッタ８ｂで分割され反射された光線ｒ4 は、第２平面６ｂ、シリコーンオイル３０ｂ、第５平面２１ｂを透過して、第６平面により反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｂ等を透過してビームスプリッタ８ｂへ向かう。そして、ビームスプリッタ８ｂ側に送られて来た光線ｒ3 ，ｒ4 は、それぞれ合わされて干渉し、出射する光線（平行光）ｒ5 として光線出射面１１ｂのコリメート用レンズ１２ｂにより収束された光線ｒ6 として光ファイバ１４ｂに入射することになる。
【００６７】
つぎに本発明の動作について図６を用いて説明する。なお、第１および第２プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 および第３プリズム柱体Ｃ3 を相対的に移動させる場合、ここでは第３プリズム柱体Ｃ3 を移動させており、その移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使用する公知の手段により行われる。
第３プリズム柱体Ｃ3 を光路長変更方向に距離ｄだけ直線移動させた場合を考える。このとき、シリコーンオイル３０ｂ（屈折率整合液体層）は第１および第２プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 と第３プリズム柱体Ｃ3 の間の狭い間隙に挟まれ、毛細管現象により保持されている。ビームスプリッタを透過した光線ｒ3 が第７平面２３ｂで反射されるまでに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ増加し、また、ビームスプリッタ８ｂに反射された光線ｒ4 が第６平面２２ｂに反射されるまでに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ減少する。よって光が進む距離の変化はそれぞれ２ｄｓｉｎθの増加と２ｄ・ｓｉｎθの減少となり、第３プリズム柱体Ｃ3 の屈折率をｎとして、最大移動距離をｄMAX とすると、この光路における最大光路長差は４ｎ・ｄMAX ・ｓｉｎθとなる。
【００６８】
これは従来技術に比較して波数分解能が２倍に向上したことに相当する。ここで例えば具体的な値を用いると、プリズム８ｂの材料の屈折率ｎ＝１．５０、最大移動距離ｄ＝０．３ｃｍ、θ＝４５度の場合、最大光路長差ｄMAX は１．３ｃｍであり、フーリエ変換分光器としての波数分解能は、０．８ｃｍ-1となる。例えば、波長１５５０ｎｍの近赤外線を用いた場合には、波長分解能は０．２ｎｍとなる。
【００６９】
なお、図５ないし図７で使用される光線の入射光の形成方向は、レンズ系や、ミラー系など特に手段を問わないが、ここでは、マイケルソン干渉計１ｂに対して気密にされたレンズ付き光ファイバで入出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けない。また、従来技術の欠点であった、光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。
【００７０】
つぎに、図８（ａ）（ｂ）で示すように、本発明に関わる第４の実施の形態を示す。
図８（ａ），（ｂ）で示すように、マイケルソン干渉計１ｃは、第１プリズム柱体Ａ4 と、第２プリズム柱体Ｂ4 と、第３プリズム柱体Ｃ4 と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ８ｃと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０ｃと、光線入射手段としての光ファイバ２ｃおよび接続部品３ｃと、光検出手段としての接続部品１３ｃおよび光ファイバ１４ｃと、拡散光を平行光に、かつ、平行光を収束光に変換する変換手段としての反射曲面５ｃ，１２ｃとを備えている。
【００７１】
第１プリズム柱体Ａ4 は、上面および下面ならびに周側面から構成されている。そして、第１プリズム柱体Ａ4 は、その周側面に配置され、接続部材３ｃを介して接続される光ファイバ２ｃの位置に形成される光線入射面４ｃと、この光線入射面４ｃから入射される光線の光路上に形成される反射曲面（コリメート用回転放物面）５ｃと、この反射曲面５ｃからの光線の光路上に形成される第１平面７ｃと、この第１平面７ｃに隣接して設けられるビームスプリッタ８ｃからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｃとを有している。そして、光ファイバ２ｃの端面（光線照射面）は、反射曲面５ｃの焦点位置になるように配置されている。なお、第１プリズム柱体Ａ4 は、その上面および下面が、図面では水平平面に示されているが、特に限定されるものではない。
【００７２】
一方、第２プリズム柱体Ｂ4 は、上面および下面ならびに周側面から構成されている。そして、第２プリズム柱体Ｂ4 は、ビームスプリッタ８ｃの対面する位置に形成される第３平面９ｃと、ビームスプリッタ８ｃを透過する光線の光路に形成される第４平面１０ｃと、ビームスプリッタ８および第３平面９ｃ側から送られてくる光路上に形成される反射曲面１２ｃと、この反射曲面１２ｃから送られてくる収束光の光路上に配置され、接続部品１３ｃおよび光ファイバ１４ｃの設置位置に形成される光線出射面１１ｃとを有している。また、光ファイバ１４ｃの端面（光入射面）は、反射曲面１２ｃの焦点位置になるように設置されている。なお、第１プリズム柱体Ｂ4 は、その上面および下面が、図面では水平平面に示されているが、特に限定されるものではない。
【００７３】
さらに、第３プリズム柱体Ｃ4 は、上面および下面ならびに周側面から構成されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ4 は、その周側面に配置され、前記両プリズム柱体Ａ4 ，Ｂ4 の第２平面６ｃおよび第４平面１０ｃとに対面する位置に形成される第５平面２１ｃと、前記ビームスプリッタ８ｃから反射され第２平面６ｃおよび第５平面２１ｃを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｃと、前記ビームスプリッタ８ｃを透過して第４平面１０ｃおよび第６平面２１ｃを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７平面２３ｃとを有している。なお、前記第６平面２２ｃおよび第７平面２３ｃは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ4 は、図面では第５ないし第７平面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃからなる三角柱体に形成されており、上面および下面の形状については平行平面としているが、その形状および上面と下面の形状については特に限定されるものではない。
【００７４】
図８（ａ），（ｂ）で示すように、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３０ｃは、第１プリズム柱体Ａ4 の第２平面６ｃおよび第２プリズム柱体Ｂ4 の第４平面１０ｃと、第３プリズム柱体Ｃ4 の第５平面２１ｃの間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体Ａ4 ，Ｂ4 ，Ｃ4 を形成している部材の屈折率が近いものであれば良く、その一例として各プリズム柱体Ａ4 ，Ｂ4 ，Ｃ4 を石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｃを使用しており、毛細管現象により保持されるように構成されている。
【００７５】
図８（ａ），（ｂ）で示すように、ビームスプリッタ８ｃは、第１プリズム柱体Ａ4 の第１平面６ｃと、第２プリズム柱体Ｂ4 の第３平面９ｃとの間に接着材等により固定されており、各プリズム柱体Ａ4 ，Ｂ4 ，Ｃ4 の材質や、送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合になるように構成されている。ビームスプリッタ８ｃの一例としては、金属や誘電体またはその両方などの薄膜を介在させることや、また、透過部材（各プリズム柱体と同質）に蒸着するようにして形成している。なお、ビームスプリッタ８ｃは、第１平面７ｃあるいは第３平面９ｃに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形成しても良い。
【００７６】
つぎに、光線の光路について説明する。図８（ａ），（ｂ）で示すように、光ファイバ２ｃにより拡散光として光線入射面４ｃから入射する光線ｒ1 は、反射曲面５ｃにより平行光に変換されて反射され光線ｒ2 としてビームスプリッタ８ｃに入射される。そして、ビームスプリッタ８ｃにより分割され透過する光線ｒ3 は、第４平面１０ｃおよびシリコーンオイル３０ｃを透過して第５平面２１ｃに入射後、第７平面２３ｃで反射され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｃを透過してビームスプリッタ８ｃヘ向かう。
【００７７】
一方、ビームスプリッタ８ｃで分割され反射された光線ｒ4 は、第２平面６ｃ、シリコーンオイル３０ｃ、第５平面２１ｃを透過して、第６平面により反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｃ等を透過してビームスプリッタ８ｃへ向かう。そして、ビームスプリッタ８ｃ側に送られて来た光線ｒ3 ，ｒ4 は、そのビームスプリッタ８ｃおよび第３平面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線ｒ5 として反射曲面１２ｃに入射する。さらに、反射曲面１２ｃにより平行光である光線ｒ5 は、変換され収束されて光線ｒ6 として光線出射面１１ｃの光検出手段（接続部品１３、光ファイバ１４）に出力されることになる。
【００７８】
なお、本発明の動作は図６で示す第３の実施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向上している。また、この第４の実施形態ではマイケルソン干渉計に対して光ファイバ２ｃ，１４ｃを接続部品３ｃ，１３ｃにより各プリズム柱体Ａ4 ，Ｂ4 に人出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けない。また、従来技術の欠点であった、光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。
【００７９】
つぎに、第５の実施形態を図９（ａ）、（ｂ）を参照して示す。
図９（ａ），（ｂ）で示すように、マイケルソン干渉計１ｄは、第１プリズム柱体Ａ5 と、第２プリズム柱体Ｂ5 と、第３プリズム柱体Ｃ5 と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ８ｄと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０ｄと、光線入射手段としての光ファイバ２ｄおよび接続部品３ｄと、光検出手段としての接続部品１３ｄおよび光ファイバ１４ｄと、拡散光を平行光に、かつ、平行光を収束光に変換する変換手段として透過曲面５ｄ，１２ｄとを備えている。
【００８０】
第１プリズム柱体Ａ5 は、上面および下面ならびに周側面から構成されている。そして、第１プリズム柱体Ａ5 は、その周側面に配置され、接続部材３ｄを介して設置される光ファイバ２ｄの位置に形成される光線入射面４ｄと、この光線入射面４ｄに形成され、光ファイバ２ｄからの拡散光を平行光として透過させる透過曲面５ｄと、この透過曲面５ｄからの光線の光路上に形成される第１平面７ｄと、この第１平面７ｄに隣接して設けられるビームスプリッタ８ｄからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｄとを有している。さらに、光ファイバ２ｄの端面（光照射端面）は、透過曲面５ｄの焦点位置になるように設置されている。なお、第１プリズム柱体Ａ5 は、その上面および下面が、図面では水平平面に示されているが、特に限定されるものではない。
【００８１】
一方、図９（ａ），（ｂ）で示すように、第２プリズム柱体Ｂ5 は、上面および下面ならびに周側面から構成されている。そして、第２プリズム柱体Ｂ5 は、ビームスプリッタ８ｄの対面する位置に形成される第３平面９ｄと、ビームスプリッタ８ｄを透過する光線の光路に形成される第４平面１０ｄと、ビームスプリッタ８および第３平面９ｄ側から送られてくる光路上に配置され、接続部品１３ｄを介して設置される光ファイバ１４ｄの配置位置に形成される光線出射面１１ｄと、この光線出射面１１ｄに形成される透過曲面１２ｄとを有している。さらに、前記光ファイバ１４ｄの端面（光入射面）は、透過曲面１２ｄの焦点位置になるように設置されている。なお、第１プリズム柱体Ｂ5 は、その上面および下面が、図面では水平平面に示されているが、特に限定されるものではない。
【００８２】
さらに、第３プリズム柱体Ｃ5 は、上面および下面ならびに周側面から構成されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ5 は、その周側面に配置され、前記両プリズム柱体Ａ5 ，Ｂ5 の第２平面６ｄおよび第４平面１０ｄとに対面する位置に形成される第５平面２１ｄと、前記ビームスプリッタ８ｄから反射され第２平面６ｄおよび第５平面２１ｄを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｄと、前記ビームスプリッタ８ｄを透過して第４平面１０ｄおよび第６平面２２ｄを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７平面２３ｄとを有している。なお、前記第６平面２２ｄおよび第７平面２３ｄは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ5 は、図面では第５ないし第７平面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄからなる三角柱体に形成されており、また、上面および下面の形状について平行平面としているが、その形状および上面と下面の形状については特に限定されるものではない。
【００８３】
図９（ａ），（ｂ）で示すように、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３０ｄは、第１プリズム柱体Ａ5 の第２平面６ｄおよび第２プリズム柱体Ｂ5 の第４平面１０ｄと、第３プリズム柱体Ｃ5 の第５平面２１ｄの間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体Ａ5 ，Ｂ5 ，Ｃ5 を形成している部材も屈折率が近いものであれば良く、その一例として各プリズム柱体Ａ5 ，Ｂ5 ，Ｃ5 を石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｄを使用しており、毛細管現象により保持されるように構成されている。
【００８４】
図９（ａ），（ｂ）で示すように、ビームスプリッタ８ｄは、第１プリズム柱体Ａ5 の第１平面６ｄと、第２プリズム柱体Ｂ5 の第３平面９ｄとの間に接着材等により固定されており、各プリズム柱体Ａ5 ，Ｂ5 ，Ｃ5 の材質や、送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合になるように構成されている。ビームスプリッタ８ｄの一例としては、金属や誘電体またはその両方などの薄膜を介在させることや、また、透過部材（プリズム柱体と同質）に蒸着するようにして形成している。なお、第１平面７ｄあるいは第３平面９ｄに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着して形成しても良い。
【００８５】
つぎに、光線の光路について説明する。図９（ａ）で示すように、光ファイバ２ｄからの拡散光として照射される光線ｒ1 は、透過曲面５ｄを介して平行な光線ｒ2 に変換されビームスプリッタ８ｄに入射される。そして、ビームスプリッタ８ｄにより分割され、透過光となる光線（平行光）ｒ3 は、第４平面１０ｄおよびシリコーンオイル３０ｄを通過して第５平面２１ｄに入射後、第７平面２３ｄで反射され再びシリコーンオイル３０ｄ等を透過してビームスプリッタ８ｄヘ向かう。
【００８６】
一方、ビームスプリッタ８ｄで分割され反射された光線（平行光）ｒ4 は、第２平面６ｄ、シリコーンオイル３０ｄ、第５平面２１ｄを透過して、第６平面により反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｄ等を透過してビームスプリッタ８ｄへ向かう。そして、送られて来た光線ｒ3 ，ｒ4 は、ビームスプリッタ８ｄおよび第３平面９ｄにより反射されると共にそれぞれ合わされて干渉し、平行な光線ｒ5 として光線出射面１１ｄに形成された透過曲面１２ｄに送られる。そして、この透過曲面１２ｄを透過する際に収束された光線ｒ6 として光検出手段（接続部品１３により固定される光ファイバ１４）に出力されることになる。
【００８７】
本発明の動作は図６で示す第３の実施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向上している。また、この第４の実施形態ではマイケルソン干渉計に対して光ファイバ２ｃ，１４ｃを接続部品３ｃ，１３ｃにより各プリズム柱体Ａ4 ，Ｂ4 に人出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けない。また、従来技術２の欠点であった、光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。
【００８８】
つぎに、本発明の第６の実施形態を図１０（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
マイケルソン干渉計１Ａは、図１０で示すように、第１スラブ型導波路板１Ａ1 および第２スラブ型導波路板１Ｂ1 と、第１スラブ型導波路板１Ａ1 に接続した光線入射手段としての光ファイバ２ｅおよび接続部品３ｅと、第２スラブ型導波路板１Ｂ1 に接続した光検出手段としての接続部品１３ｅおよび光ファイバ１４ｅとを有している。
【００８９】
第１および第２スラブ型導波路板１Ａ1 ，１Ｂ1 は、コア層ｅ2 と、このコア層ｅ2 の上面に設けた上部クラッド層ｅ1 と、前記コア層ｅ2 の下面に設けた下部クラッド層ｅ3 とから構成されている。
【００９０】
そして、第１スラブ型導波路板１Ａ1は、その周側面に形成した前記接続部品３ｅが接続される光線入射面４ｅと、この光線入射面４ｅに隣接して形成され、入射光ｃ1を平行光ｃ2として反射する変更手段（第１の曲面）としての第１スラブ反射曲面であるコリメート用放物面５ｅと、このコリメート用放物面５ｅに隣接して形成される第２反射平面（第２平面）６ｅと、この第２反射平面６ｅに所定角度θの一内角α1を介して隣接すると共に、光線入射面４ｅに隣接して形成され、平行光ｃ2を透過光ｃ3および反射光ｃ4に分割するビームスプリッタ８ｅを有する第１平面７ｅとから構成されている。
【００９１】
一方、第２スラブ型導波路板１Ｂ1は、その周側面に形成した光線射出面１１ｅと、この光線射出面１１ｅに隣接する変換手段（第２の曲面）としての第２スラブ反射曲面である集光用放物面１２ｅと、この集光用放物面１２ｅに隣接し、ビームスピリッタ８ｅに対面する位置に配置する第３平面９ｅと、この第３平面９ｅに所定角度θの一内角α2を介して隣接すると共に、光線射出面１１ｅに連続（隣接）する第４反射平面（第４平面）１０ｅとから構成されている。
【００９２】
なお、両スラブ型導波路板１Ａ1 ，１Ｂ1 の周側面などの構成と、光ファイバ２ｅの端面から照射される入射光ｃ1 （入射光ｂ1 ）から収束光ｃ6 （収束光ｂ6 ）までの光の進行する光路は、図１および図２で示す構成のものと厚みが異なる以外は同じであるため説明を省略する。また、スラブ型導波路とは、コア層ｅ2 に沿って平面的な光が進行できる光路をいう。さらに、入射光ｃ1 から収束光ｃ6 までの各位置での光処理（分割、透過、反射）面は、十分水平方向の光の幅に対して大きな光処理面を備えている。
【００９３】
つぎに、マイケルソン干渉計１Ａの作用を説明する。第２スラブ型導波路板１Ｂ1 を移動機構（図示せず）により移動距離ｄだけ移動させると、ビームスプリッタ４８により分割される透過光ｃ3 の光路長を２ｎ・ｄ・ｓｉｎθだけ変化させることができる（図２（ａ），（ｂ）参照）。そして、第２スラブ型導波路板１Ｂ1 を固定した状態と、移動した状態で入射した光をスラブ型導波路を介して検出する場合は、平行光ｃ5 が集光用放物面１２ｅの中心線に平行であるため、放物線（面）の幾何学的性質により、光ファイバ１４ｅの端面に入射する収束光ｃ6 の集光点は、常に同じ位置に焦点を結ぶことになる（図２（ａ），（ｂ）参照）。そのため、正確なインターフェログラムが測定可能となる。
【００９４】
なお、マイケルソン干渉計１Ａの具体的な構成をつぎに示す。第１および第２スラブ型導波路板１Ａ1 ，１Ｂ1 を石英材料を用いて構成した場合では、コア層ｅ2 は８μｍ、上部クラッド層ｅ1 は１５μｍ、下部クラッド層ｅ3 は２０μｍであり、合わせた厚さは５０μｍ以下となる。このとき入射光の波長は、近赤外線（一例として１５５０ｎｍ等）を使用する。なおスラブ型導波路は、リソグラフィー技術を用いて作製することができるため、大量生産が可能である。
【００９５】
つぎに、第７の実施形態を図１１（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
マイケルソン干渉計２Ａは、図１１で示すように、第１スラブ型導波路板１Ａ2 および第２スラブ型導波路板１Ａ2 と、第１スラブ型導波路板１Ａ2 に接続した光線入射手段として、コリメート用レンズ５ｆを接続部品３ｆを介して設けた光ファイバ２ｆと、第２スラブ型導波路板１Ｂ2 に接続した光検出手段としての接続部品１３ｆおよび光ファイバ１４ｆとを有している。
【００９６】
第１および第２スラブ型導波路板１Ａ2 ，１Ｂ2 は、コア層ｆ2 と、このコア層ｆ2 の上面に設けた上部クラッド層ｆ1 と、前記コア層ｆ2 の下面に設けた下部クラッド層ｆ3 とから構成されている。
【００９７】
そして、第１スラブ型導波路板１Ａ2 は、その周側面に形成した前記接続部品３ｆが接続される光線入射面４ｆと、この光線入射面４ｆに隣接して配置され、入射される光線の光路に形成される第１平面７ｆと、この第１平面７ｆに設けたビームスプリッタ８ｆと、このビームスプリッタ８ｆからの反射する光線ｃ4 の光路上に形成される第２平面６ｆとを有している。なお、前記第１平面７ｆは、第２平面６ｆに所定角度θの一内角β1 を介して隣接している。
【００９８】
一方、第２スラブ型導波路板１Ｂ2は、その周側面に形成した光線射出面１１ｆと、この光線射出面１１ｆに隣接する平行光を収束光に変換する変換手段（曲面）としての第２スラブ反射曲面である集光用放物面１２ｆと、この集光用放物面１２ｆに隣接し、前記ビームスプリッタ８ｆに対面する位置に形成される第３平面９ｆと、この第３平面９ｆに所定角度θの一内角β2を介して隣接すると共に、光線射出面７１に連続（隣接）して形成される第４反射平面（第４平面）１０ｆとから構成されている。
【００９９】
なお、両スラブ型導波路板１Ａ2 ，１Ｂ2 の各平面などの構成と、光ファイバ６２の端面から照射され、コリメート用レンズ５ｆにより平行となって入射する平行光ｃ2 （平行光ｂ2 ）から収束光ｃ6 （収束光ｂ6 ）までの光の進行する光路は、図３および図４で示す構成のものと厚みが異なる以外は同じであるため説明を省略する。また、スラブ型導波路とは、コア層ｆ2 に沿って平面的な光が進行できる光路をいう。そして、スラブ型導波路は、リソグラフィー技術を用いて作製している。さらに、平行光ｃ2 から収束光ｃ6 までの各位置の光処理（分割、透過、反射）面は、充分水平方向の光の幅に対して大きな光処理面を備えている。
【０１００】
つぎに、マイケルソン干渉計２Ａの作用を図４を参照して説明する。第２スラブ型導波路板１Ｂ2 を移動機構（図示せず）により移動距離ｄだけ移動させると、ビームスプリッタ８ｆにより分割される透過光ｃ3 の光路長を２ｎ・ｄ・ｓｉｎθだけ変化させることができる（図４（ａ），（ｂ）参照）。そして、第２スラブ型導波路板１Ｂ2 を固定した状態と、移動した状態で入射する光をスラブ型導波路を介して検出する場合は、平行光ｃ5 が集光用放物面１２ｆの中心線に平行であるため、放物線（面）の幾何学的性質により、光ファイバ１４ｆの端面に入射する収束光ｃ6 の集光点は、常に同じ位置に焦点を結ぶことになる。そのため、正確なインターフェログラムが測定可能となる。
【０１０１】
なお、マイケルソン干渉計２Ａは、コリメート用レンズ５ｆを介して光ファイバ２ｆから第１スラブ型導波路板１Ａ2 に入射光を平行光として入射しているため、光線入射手段の設置位置は、任意であり、焦点を探す等の光軸調整の手間が不要となる。よって製作時において光軸調整が必要なのは、放物面鏡の焦点に光源と光検出器を設置する時のみであり、一度固定すれば、外れない限り２度と調整は不要となる。したがって、製作時に光軸調整がほとんど不要であり、使用開始後の光軸調整は全く不要であるため製作時のコストが削減できて安価であるとともに使いやすいマイケルソン干渉計が実現できる。
【０１０２】
また、前記図１０および図１１で示す第１および第２スラブ型導波路板１Ａ1 ，１Ｂ1 ，１Ｂ2 の反射曲面は、放物面として説明したが、円筒面であっても平行光および収束光を得ることが可能となる。
【０１０３】
つぎに、図１２（ａ），（ｂ）および図１３を参照して、本発明の第８の実施の形態を説明する。
図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示すように、マイケルソン干渉計３Ａは、第１スラブ型導波路板１Ａ3 と、第２スラブ型導波路板１Ｂ3 と、第３スラブ型導波路板１Ｃ3 と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ８ｇと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０ｇと、光線入射手段としての光ファイバ２ｇおよび接続部品３ｇと、光検出手段としての接続部品１３ｇおよび光ファイバ１４ｇと、接続部品３ｇ，１３ｇ内に配置され、拡散光を平行光に、かつ，平行光を収束光に変換する変換手段としてのコリメート用レンズ（変換レンズ）５ｇ、１２ｇとを備えている。
【０１０４】
図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示すように、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 は、コア層ｇ2 と、このコア層ｇ2 の上面および下面に設けた上部クラッド層ｇ1 および下部クラッド層ｇ3 とから構成されている。
そして，第１スラブ型導波路板１Ａ3 は、その周側面に配置され、接続部品３ｇを介して光ファイバ２ｇを設置する位置に形成される光線入射面４ｇと、この光線入射面４ｇからの光線の光路上に形成され、ビームスプリッタ８ｇが隣接する第１平面７ｇと、ビームスプリッタ８ｇからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｂとを有している。さらに、光ファイバ２ｇの端面（光線照射面）は、はコリメート用レンズ５ｇの焦点位置に設置されている。
【０１０５】
図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示すように、第２スラブ型導波路板Ｂ3 は、その周側面に配置され、前記第１平面７ｇに沿ってビームスプリッタ８ｇに対面する位置に形成される第３平面と、ビームスプリッタ８ｇからの透過光の光路上で、かつ、前記第２平面の延長上に形成される第４平面１０ｇと、ビームスプリッタ８ｇおよび第３平面から送られて来る光線の光路上に配置され、前記接続部品を介して光ファイバ２ｇを設置する位置に形成される光線出射面１１ｇとを有している。なお、光ファイバ１４ｇの端面（光入射面）は、コリメート用レンズ１２ｇの焦点位置に設置されている。
【０１０６】
図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示すように、第３スラブ型導波路板１Ｃ3 は、その周側面に配置され、前記両スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 の第２平面６ｇおよび第４平面１０ｇとに対面する位置に形成される第５平面２１ｇと、前記ビームスプリッタ８ｇから反射され第２平面６ｇおよび第５平面２１ｇを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｇと、前記ビームスプリッタ８ｇを透過して第４平面１０ｇおよび第６平面２１ｇを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７平面２３ｇとを有している。なお、前記第６平面２２ｂおよび第７平面２３ｂは、光線を反射する鏡面状に形成されている。
【０１０７】
図１２および図１３で示すように、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３０ｇは、第１スラブ型導波路板１Ａ3 の第２平面６ｇおよび第２スラブ型導波路板１Ｂ3 の第４平面１０ｇと、第３スラブ型導波路板１Ｃ3 の第５平面２１ｇの間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 ，１Ｃ3 を形成している部材の屈折率が近いものであれば良く、その一例として各スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 ，１Ｃ3 を石英で形成した場合に、ここではシリコーンオイル３０ｇを使用しており、第３スラブ型導波路板１Ｃ3 と、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 とが毛細管現象により保持されるように構成されている。
【０１０８】
図１２および図１３で示すように、ビームスプリッタ８ｇは、第１スラブ型導波路板１Ａ3 の第１平面６ｇと、第２スラブ型導波路板１Ｂ3 の第３平面９ｇとの間に接着材等により固定されており、各スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 ，１Ｃ3 の材質や、送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合になるように形成している。ビームスプリッタ８ｇの一例としては、金属や誘電体またはその両方の薄膜を介在させるか、また、透過部材（各スラブ型導波路板と同質）に蒸着するようにして形成している。なお、第１平面７ｇあるいは第３平面９ｇに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着して形成しても良い。
【０１０９】
つぎに、光線の光路について説明する。図１２（ａ）および図１３で示すように、光ファイバ２ｇからの拡散光の光線ｒ1 は、コリメート用レンズ５ｂにより平行光に変換され光線（平行光）ｒ2 として光線入射面４ｇより入射する。そして、入射した光線ｒ2 は、ビームスプリッタ８ｂに入射して透過する光線ｒ3 （透過光）と反射する光線ｒ4 （反射光）に分割される。そして、ビームスプリッタ８ｇにより分割され透過した光線ｒ3 は、シリコーンオイル３０ｂを通過して第５平面２１ｇに入射後、第７平面２３ｇで反射され透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｇ等を透過してビームスプリッタ８ｇヘ向かう。
【０１１０】
一方、ビームスプリッタ８ｇで分割され反射された光線ｒ4 は、第２平面６ｇ、シリコーンオイル３０ｇ、第５平面２１ｇを透過して、第６平面２３ｇにより反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｇ等を透過してビームスプリッタ８ｇへ向かう。そして、光線ｒ3 ，ｒ4 は、ビームスプリッタ８ｇおよび第３平面９ｇにより反射させ、それぞれ合わされて干渉し、光線（平行光）ｒ5 として光線出射面１１ｇから出力される。さらに、光線ｒ5 は、コリメート用レンズ１２ｂにより収束され光線ｒ6 として光ファイバ１４ｂに入射されることになる。
【０１１１】
つぎに本発明の動作については、図６を参照して説明する。なお、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 および第３スラブ型導波路板１Ｃ3 を相対的に移動させる場合、ここでは第３スラブ型導波路板Ｃ3 を移動させており、その移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使用する公知の手段により行われる。
【０１１２】
図６を参照して第３スラブ型導波路板１Ｃ3 を干渉検出方向に距離ｄだけ直線移動させた場合を考える。このとき、シリコーンオイル３０ｂ（屈折率整合液体層）は第１および第２スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 と第３スラブ型導波路板１Ｃ3 の間の狭い間隙に挟まれ、毛細管現象により保持されている。ビームスプリッタを透過した光線ｒ3 が第７平面２３ｇで反射されるまでに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ増加し、また、ビームスプリッタ８ｇに反射された光線ｒ4 が第６平面２２ｇに反射されるまでに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ減少する。よって光が進む距離の変化はそれぞれ２ｄ・ｓｉｎθの増加と２ｄ・ｓｉｎθの減少となり、第３スラブ型導波路板Ｃ3 の屈折率をｎとして、最大移動距離をｄMAX とすると、この光路における最大光路長差は４ｎ・ｄMAX ・ｓｉｎθとなる。
【０１１３】
これは従来技術に比較して波数分解能が２倍に向上したことに相当する。また、スラブ型導波路の具体的な構造は、入射光の波長を近赤外線（その一例として１５５０ｎｍなど）で、石英材料を用いた場合では、コア層ｇ2 を８μｍ，上部クラッド層ｇ1 を１５μｍ、下部クラッド層ｇ3 を２０μｍとし、合わせた厚みは５０μｍ以下となるように構成している。したがって、プリズム型に比べて大幅な薄型化、軽量化が可能となると共に、スラブ型導波路はリソグラフィー技術により作成することが可能であるため、大量生産でかつ安価に干渉計を製造することができる。
【０１１４】
つぎに、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、本発明の第９の実施の形態を説明する。マイケルソン干渉計４Ａは、第１スラブ型導波路板１Ａ4と、第２スラブ型導波路板１Ｂ4と、第３スラブ型導波路板１Ｃ4と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ８ｈと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０ｈと、光線入射手段としての光ファイバ２ｈおよび接続部品３ｈと、光検出手段としての接続部品１３ｈおよび光ファイバ１４ｈと、拡散光を平行光に、かつ，平行光を収束光に変換する変換手段としての第１および第２スラブ反射曲面（コリメート用放物面，集光用放物面）５ｈ、１２ｈとを備えている。
【０１１５】
図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ4 ，１Ｂ4 は、コア層ｈ2 と、このコア層ｈ2 の上面および下面に設けた上部クラッド層ｈ1 および下部クラッド層ｈ3 とから構成されている。
そして，第１スラブ型導波路板１Ａ4 は、その周側面に配置され、接続部品３ｈを介して光ファイバ２ｈを設置する位置に形成される光線入射面４ｈと、この光線入射面４ｈからの光線の光路上に形成される変換手段としての反射曲面（コリメート用放物面）５ｈと、この反射曲面５ｈから反射して平行光となる光線の光路上に配置され、ビームスプリッタ８ｈが隣接する位置に形成される第１平面７ｈと、ビームスプリッタ８ｈからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｂとを有している。なお、光ファイバ２ｈの端面（光線照射面）は、はコリメート用放物面５ｈの焦点位置に設置されている。
【０１１６】
一方、第２スラブ型導波路板Ｂ4 は、その周側面に配置され、前記第１平面７ｈに沿って、かつ，ビームスプリッタ８ｈに対面する位置に形成される第３平面と、ビームスプリッタ８ｈからの透過光の光路上で、かつ、前記第２平面の延長上に形成される第４平面１０ｈと、ビームスプリッタ８ｈおよび第３平面９ｈから送られて来る光線の光路上に配置され、変換手段としての反射曲面（集光用放物面）１２ｈと、この反射曲面１２ｈから反射される光線の光路上に配置され、前記接続部品１３ｈを介して光ファイバ１４を設置する位置に形成される光線出射面１１ｈとを有している。なお、光ファイバ１４ｈの端面（光線入射面）は、反射曲面１２ｈの焦点位置に設置されている。
【０１１７】
また、第３スラブ型導波路板１Ｃ4 は、その周側面に形成され、前記両スラブ型導波路板１Ａ4 ，１Ｂ4 の第２平面６ｇおよび第４平面１０ｈとに対面する位置に配置される第５平面２１ｈと、前記ビームスプリッタ８ｈから反射され第２平面６ｈおよび第５平面２１ｈを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｈと、前記ビームスプリッタ８ｈを透過して第４平面１０ｈおよび第６平面２１ｈを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７平面２３ｈとを有している。なお、前記第６平面２２ｈおよび第７平面２３ｈは、光線を反射する鏡面状に形成されている。
【０１１８】
図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３０ｈは、第１スラブ型導波路板１Ａ4 の第２平面６ｈおよび第２スラブ型導波路板１Ｂ4 の第４平面１０ｈと、第３スラブ型導波路板１Ｃ4 の第５平面２１ｈの間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各スラブ型導波路板１Ａ4 ，１Ｂ4 ，１Ｃ4 を形成している部材も屈折率が近いものであれば良く、その一例として各スラブ型導波路板１Ａ4 ，１Ｂ4 ，１Ｃ4 を石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｈを使用しており、毛細管現象により保持されるように構成されている。
【０１１９】
図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、ビームスプリッタ８ｈは、第１スラブ型導波路板１Ａ4 の第１平面６ｈと、第２スラブ型導波路板１Ｂ4 の第３平面９ｈとの間に接着材等により固定されており、各スラブ型導波路板１Ａ4 ，１Ｂ4 ，１Ｃ4 の材質や、送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合になるように構成されている。ビームスプリッタ８ｈの一例としては、金属や誘電体またはその両方などの薄膜を介在させることや、また、透過部材（各スラブ型導波路板のコア層ｈ2 と同質）に蒸着するようにして形成している。なお、ビームスプリッタ８ｈは、第１平面７ｈあるいは第３平面９ｈに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形成しても良い。
【０１２０】
つぎに、光線の光路について説明する。図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、光ファイバ２ｈにより拡散光として光線入射面４ｈから入射する光線ｒ1 は、反射曲面５ｈにより平行光に変換され光線ｒ2 としてビームスプリッタ８ｈに入射される。そして、ビームスプリッタ８ｈにより分割され透過する光線ｒ3 は、第４平面１０ｈおよびシリコーンオイル３０ｈを透過して第５平面２１ｈに入射後、第７平面２３ｈで反射され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｈ等を透過してビームスプリッタ８ｈヘ向かう。
【０１２１】
一方、ビームスプリッタ８ｈで分割され反射された光線ｒ4 は、第２平面６ｈ、シリコーンオイル３０ｈ、第５平面２１ｈを透過して、第６平面２２ｈにより反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｈ等を透過してビームスプリッタ８ｈへ向かう。そして、ビームスプリッタ８ｈ側に送られて来た光線ｒ3 ，ｒ4 は、そのビームスプリッタ８ｈおよび第３平面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線ｒ5 （平行光）として反射曲面１２ｈに入射する。さらに、反射曲面１２ｃにより光線ｒ5 は、平行光から変換され収束されて光線ｒ6 として光線出射面１１ｈの光検出手段（接続部品１３ｈ、光ファイバ１４ｈ）に出力されることになる。
【０１２２】
なお、本発明の動作は図６で示す第３の実施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向上している。また、この第４の実施形態ではマイケルソン干渉計に対して光ファイバ２ｈ，１４ｈを接続部品３ｈ，１３ｈにより各スラブ型導波路板１Ａ4 ，１Ｂ4 に入出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けない。また、従来技術２の欠点であった、光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。
【０１２３】
つぎに、図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、本発明の第１０の実施の形態を説明する。
マイケルソン干渉計５Ａは、第１スラブ型導波路板１Ａ5 と、第２スラブ型導波路板１Ｂ5 と、第３スラブ型導波路板１Ｃ5 と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ８ｊと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０ｊと、光線入射手段としての光ファイバ２ｊおよび接続部品３ｊと、光検出手段としての接続部品１３ｊおよび光ファイバ１４ｊと、拡散光を平行光に、かつ，平行光を収束光に変換する変換手段としての透過曲面５ｊ、１２ｊとを備えている。
【０１２４】
図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ5 ，１Ｂ5 は、コア層ｊ2 と、このコア層ｊ2 の上面および下面に設けた上部クラッド層ｊ1 および下部クラッド層ｊ3 とから構成されている。
そして，第１スラブ型導波路板１Ａ5 は、その周側面に配置され、接続部品３ｊを介して光ファイバ２ｊを設置する位置に形成される光線入射面４ｊと、この光線入射面４ｊ上に形成される透過曲面５ｊと、この透過曲面５ｈから透過して平行光となる光線の光路上に配置され、ビームスプリッタ８ｊが隣接する位置に形成される第１平面７ｊと、ビームスプリッタ８ｈからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｊとを有している。なお、光ファイバ２ｈの端面（光線照射面）は、透過曲面５ｈの焦点位置に設置されている。
【０１２５】
一方、第２スラブ型導波路板Ｂ5 は、その周側面に配置され、前記第１平面７ｊに沿って、かつ，ビームスプリッタ８ｊに対面する位置に形成される第３平面９ｊと、ビームスプリッタ８ｊからの透過光の光路上で、かつ、前記第２平面６ｊの延長上に形成される第４平面１０ｊと、ビームスプリッタ８ｊおよび第３平面９ｊから送られて来る光線の光路上に配置され、前記接続部品１３ｊを介して光ファイバ１４ｊを設置する位置に形成される光線出射面１１ｊと、この光線出射面１１ｊに形成される変換手段としての透過曲面１２ｊとを有している。なお、光ファイバ１４ｊの端面（光入射面）は、透過曲面１２ｊの焦点位置に設置されている。
【０１２６】
また、第３スラブ型導波路板１Ｃ5 は、その周側面に形成され、前記両スラブ型導波路板１Ａ5 ，１Ｂ5 の第２平面６ｊおよび第４平面１０ｊとに対面する位置に配置される第５平面２１ｊと、前記ビームスプリッタ８ｊから反射され第２平面６ｈおよび第５平面２１ｊを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｊと、前記ビームスプリッタ８ｊを透過して第４平面１０ｊおよび第６平面２１ｊを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７平面２３ｊとを有している。なお、前記第６平面２２ｊおよび第７平面２３ｊは、光線を反射する鏡面状に形成されている。
【０１２７】
図１５（ａ），（ｂ）で示すように、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３０ｊは、第１スラブ型導波路板１Ａ5 の第２平面６ｊおよび第２スラブ型導波路板１Ｂ5 の第４平面１０ｊと、第３スラブ型導波路板１Ｃ5 の第５平面２１ｊの間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各スラブ型導波路板１Ａ5 ，１Ｂ5 ，１Ｃ5 を形成している部材も屈折率が近いものであれば良く、その一例として各スラブ型導波路板１Ａ5 ，１Ｂ5 ，１Ｃ5 を石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｊを使用しており、毛細管現象により保持されるように構成されている。
【０１２８】
図１５（ａ），（ｂ）で示すように、ビームスプリッタ８ｊは、第１スラブ型導波路板１Ａ5 の第１平面６ｊと、第２スラブ型導波路板１Ｂ5 の第３平面９ｊとの間に接着材等により固定されており、各スラブ型導波路板１Ａ5 ，１Ｂ5 ，１Ｃ5 の材質や、送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合になるように構成されている。ビームスプリッタ８ｊの一例としては、金属や誘電体またはその両方などの薄膜を介在させるか、または、透過部材（各スラブ型導波路板のコア層ｊ2 と同質）に蒸着するようにして形成している。なお、ビームスプリッタ８ｊは、第１平面７ｊあるいは第３平面９ｊに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形成しても良い。
【０１２９】
つぎに、光線の光路について説明する。図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、光ファイバ２ｊにより拡散光として光線入射面４ｊから入射する光線ｒ1 は、透過曲面５ｊにより平行光に変換され光線ｒ2 としてビームスプリッタ８ｊに入射される。そして、ビームスプリッタ８ｊにより透過する光線ｒ3 と、反射する光線ｒ4 と分割される。ビームスプリッタ８ｊを透過した光線ｒ3 は、第４平面１０ｊおよびシリコーンオイル３０ｊを透過して第５平面２１ｊに入射後、第７平面２３ｊで反射され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｊ等を透過してビームスプリッタ８ｊヘ向かう。
【０１３０】
一方、ビームスプリッタ８ｊで分割され反射された光線ｒ5 は、第２平面６ｊ、シリコーンオイル３０ｊ、第５平面２１ｊを透過して、第６平面２２ｊにより反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｊ等を透過してビームスプリッタ８ｊへ向かう。そして、ビームスプリッタ８ｊ側に送られて来た光線ｒ3 ，ｒ4 は、そのビームスプリッタ８ｊおよび第３平面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線ｒ5 （平行光）として光線出射面１１ｊの透過曲面１２ｊから出力される。そして、透過曲面１２ｊにより光線ｒ5 は平行光から収束光に変換されて光線ｒ6 として光ファイバ１４ｊに出力されることになる。
【０１３１】
なお、本実施の対応の動作は図６で示す第３の実施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向上している。また、この第６の実施形態ではマイケルソン干渉計に対して光ファイバ２ｊ，１４ｊを接続部品３ｊ，１３ｊにより各スラブ型導波路板１Ａ5 ，１Ｂ5 に人出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けない。また、従来技術２の欠点であった、光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。そして、光軸が移動しないため、接続部品３ｊ，１３ｊを透過曲面５ｊ，１２ｊに取り付けることなく、離間させた位置に配置しても良い。
【０１３２】
つぎに、第３ないし第５および第８ないし第１０の実施の形態について、マイケルソン干渉計Ａ3 ，１Ａ3 …（第３プリズム柱体および第３スラブ型導波路板を有するもの）においてプリズム（スラブ型導波路板）の移動距離を測定する方法について、図１６を用いて述べる。なお、３２は波長が既知である単色コヒーレント光源、３３は光源３２からの光を本発明の干渉計へ入射するために用いる合波素子、３４は光源３２から放射される光を検出可能な光検出器、３５はスペクトルが未知である測定対象の光源、３６は測定対象の光源に対して感度を有する光検出器、３７は干渉計からの出射光から光源３２の光を取り出して検出器３４へ分ける分波素子であり、３８は本発明の各マイケルソン干渉計のいずれかを示す。
【０１３３】
単色コヒーレント光源３２の発振波長をλ、プリズムの移動距離をｄ、屈折率をｎとすると、プリズムの移動距離に対して干渉計内部の光路の光路長差は４ｎ・ｄ・ｓｉｎθで表され、波長λを単位とすると４ｎ・ｄ・ｓｉｎθ／λで表される。よって両方の光路からの光が干渉して検出器３４上で得られる信号強度の変動は以下の式で表される。
【０１３４】
【数式１】
0003702440.tif 000002
【０１３５】
この式から、プリズムの移動ｄに関して干渉信号強度の変動周期はλ／（８ｎ・ｓｉｎθ）となり、例えば干渉強度がＮ周期変化したとすると、光路長差はＮλ／２変化し、プリズムの移動距離はＮλ／（８ｎ・ｓｉｎθ）であることがわかる。以上のように干渉信号を計測することによってプリズムの移動距離と光路長変化を計測できる。ここで具体的な数値を挙げると、波長λはヘリウムネオンレーザの波長６３２．８ｎｍであり、例えば、屈折率ｎが１．５であり、干渉信号強度が１周期変化した場合は光路長差の変化は３１６．４ｎｍに相当し、プリズムの移動距離７４．６ｎｍに相当する。当然、干渉信号強度の変動が１周期に満たない場合でも信号強度の変化から光路長変化量とプリズム移動距離は測定可能である。この測定方法は、さらに単色コヒーレント光源２７と光検出器２９と干渉計３２だけ用いれば独立に移動量計測手段として用いることも可能である。
【０１３６】
また、第１および第２の実施の形態および第６および第７の実施の形態については、前記プリズムの移動距離に対して干渉計内部の光路の光路長差は２ｎ・ｄ・ｓｉｎθで表され、波長λを単位とすると２ｎ・ｄ・ｓｉｎθ／λで表される。そのため、信号強度の変動は、数式１の左辺では括弧の中の４ｎｄが２ｎｄとなり、右辺の括弧の中の８ｎが４ｎとして計算することができる。その結果、プリズムの移動ｄに関して干渉信号強度の変動周期はλ／（４ｎ・ｓｉｎθ）となり、例えば干渉強度がＮ周期変化したとすると、光路長差はＮλ／２変化し、プリズムの移動距離はＮλ／（４ｎ・ｓｉｎθ）であることがわかる。以上のように干渉信号を計測することによってプリズムの移動距離と光路長変化を計測できる。ここで具体的な数値を挙げると、波長λはヘリウムネオンレーザーの波長６３２．８ｎｍであり、例えば、屈折率ｎが１．５であり干渉信号強度が１周期変化した場合は光路長差の変化は３１６．４ｎｍに相当し、プリズムの移動距離１４９．２ｎｍに相当する。この測定方法は、さらに単色コヒーレント光源２７と光検出器２９と干渉計３２だけ用いれば独立に移動量計測手段として用いることも可能である。
【０１３７】
なお、このプリズム柱体またはスラブ型導波路板の材料は、すべての実施の態様では石英を用いたが、これは光を透過する材料であれば種類を問わない。即ち一般のガラス材料や、シリコンやゲルマニウムやセレン化亜鉛等の半導体や、弗化カルシウムや臭化カリウムやニオブ酸リチウム等のイオン性結晶や、ポリイミドやポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリマーや、プラスチック等を用いても、同等の効果を得ることができる。特にプラスチックを材料として金型を用いて成形する場合は、両プリズム柱体または両スラブ型導波路板の生産性が容易となり大量生産ができる。そして、低価格化が可能である。
また、屈折率整合手段は本実施の態様ではシリコーンオイルを用いたが、これはプリズム材料と屈折率が近い液体であればなんでも良い。
【０１３８】
また、すべての実施の形態では、入射光として近赤外線を用いているが、これは用いる材料を透過する光であれば波長を問わない。さらに、光ファイバで光の入出力を行っているが、入射側の光ファイバは、スーパールミネッセンスダイオードや白色光源または発光ダイオード等の光源を使用しても良い。そして、出射側の光ファイバはフォトダイオード、または焦電検出器等の光検出器に置き換えても同様に動作する。
【０１３９】
さらに、すべての実施の態様では、各プリズム柱体および各スラブ型導波路板を平行移動させた場合、収束する光線に対して光検出部の面積を大きくなるように構成することで、光検出効率が入射光の角度に依存しない光検出手段を使用している。また、光ファイバの端面が光検出手段であった場合も、光ファイバのＮｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ（開口数）が光入射角の変化よりもかなり大きく、光検出効率が入射光の角度に依存することはない検出手段を使用している。
【０１４０】
なお、第１および第２ならびに第６および第７の実施の形態では、光を入射する側の第１プリズム柱体または第１スラブ型導波路板を固定し、第２プリズム柱体および第２スラブ型導波路板を移動させているが、これは一例であって、両プリズム柱体および両スラブ型導波路板の相対位置が変化すればよいので、第２プリズム柱体および第２スラブ型導波路板を固定させ、第１プリズム柱体および第１スラブ型導波路板を移動させることや、両プリズム柱体および両スラブ型導波路板を移動させる構成としても全く同様に動作する。そして、第３ないし第５ならびに第８ないし第１０の実施の態様では、第３プリズム柱体または第３スラブ型導波路板を移動させているが、第１および第２プリズム柱体または第１および第２スラブ型導波路を移動させるか、または、両方を移動させ、相対的に移動させるようにしても同様に動作する。
【０１４１】
また、第１および第２の実施の形態ならびに第６および第７の実施の形態では、第１平面と第２平面との間の所定角度θの一内角は、４５度として説明したが、一内角の設定角度は、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように構成することや、また、図１８（ａ）で示すように３０度とすることや、図１８（ｂ）で示すように、６０度とすることなど、任意の所定角度θとして構成しても良く、所定角度θは、０度＜θ＜９０度の範囲とすることができる。なお、一内角の所定角度θが０度および９０度以上の場合は、一定の幅の光線を透過あるいは反射する光路の確保が困難となり干渉計とならない。また、第１ないし第４の実施の形態では、反射曲面（第１の曲面、第２の曲面および曲面を含む）を鏡面に形成したが、全反射の条件を満たすことで、鏡面を形成しなくても送られてくる光を反射することが可能である。
【０１４２】
そして、第３ないし第５の実施の形態ならびに第８ないし第１０の実施の形態では、ビームスプリッタ面に対する光線の入射角度θは、４５度の例を示したが、図１８で示すように、３０度とすることや６０度とすることなど、任意の角に設定することが可能となる。それに伴って各プリズム柱体Ａ3 ，Ｂ3 ，Ｃ3 （スラブ型導波路板１Ａ3 ，１Ｂ3 ，１Ｃ3 …）…の形状も変化することになる。
【０１４３】
さらに、第３ないし第５の実施の形態ならびに第８ないし第１０の実施の形態は、光線の入射角度θ1 および射出角度θ2 を４５度、３０度、６０度以外であっても良く、具体的には、図１９で示すように一定の条件を満たす範囲で、θ1 ，θ2 ，φ1 ，φ2 ，φ12，φ23は、０度より大きく９０度より小さい範囲（０度＜（θ1 …）＜９０度）で任意の値を取ることができる。
【０１４４】
0003702440.tif 000003
ちなみに、第３ないし第５の実施の形態ならびに第８ないし第１０の実施の形態では、ｎ1 ＝ｎ2 ＝ｎ1 ′＝ｎ2 ′＝ｎ3 ＝ｎ3 ′であり、また、θ1 ＝θ2 、φ1 ＝φ2 、φ13＝φ23＝（π／２）−θ1 とし、さらに、ビームスプリッタ面と境界面（移動方向）は垂直である。
【０１４５】
なお、第３ないし第５の実施の形態ならびに第８ないし第１０の実施の形態では、図２０（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）で示すように、マイケルソン干渉計１ｂ（１ｃ…）の各プリズム柱体（各スラブ型導波路板）の組み合わせは、自由に行っても良い。なお、光路中に変換手段を備えていない構成では、光線入射手段または光検出手段に変換レンズを備える構成としている。そして、特に、これらのマイケルソン干渉計１ｂ（１ｃ…）では、相対的な移動を行っても光軸が一定であるため、光線の入射経路および光線の検出経路をプリズム柱体およびスラブ型導波路板から離間させた位置に設定しても良い。
【０１４６】
さらに、すべての実施の形態では、光路中に設ける変換手段または光線入射手段および光検出手段を図２１で示すように構成してもよい。なお、光検出手段は、光線の方向が反対であり構成は変わらないため、ここでは光線入射手段のみを説明する。図２１（ａ）で示すように、光ファイバ２ｐの端面を、接続部品３ｐを介して光線入射面４ｐに設置している。そして、この光線入射面４ｐから第１平面（図３、図５参照）までの光路に変換手段としてプリズム柱体（スラブ型導波路板のコア層）の材質を所定の手段により変化させることで、屈折率を変える構成としても良い。例えば、銀（Ａｇ）原子をそのプリズム（コア層）内の光路中における所定のエリア５ｐに拡散させることで、光線の屈折率分布を、拡散光を平行光（平行光を収束光）に変換する構成にすることができる。
【０１４７】
また、図２１（ｂ）で示すように、光線入射面４ｑに接続部品３ｑを介してＧＲＩＮレンズを設置し、光ファイバ２ｑからの光線を変換する構成としても構わない。さらに、図２１（ｃ）で示すように、光線入射面４ｒに接続部品３ｒを介してフレネルゾーンプレート（ＦＺＰ）を取り付け、光ファイバからの拡散光を平行光（平行光を収束光）に変換する構成としても良い。
【０１４８】
さらに、第１、第２、第６、第７の実施の形態では、その光線入射面の位置に透過曲面（図５、図１５参照）を形成する構成であっても良い。また、第１、第２、第６、第７の実施の形態では、各平面が互いの隣接関係は、光路長の変化を生じる構成であれば、他の介在面を有するものであっても良い。
さらに、第１ないし第５の実施の形態では、反射曲面または透過曲面は、放物面として説明したが、球面や、トロイダル面（水平方向の曲率と、垂直方向の曲率が異なる曲面）として構成しても良い。そして、第６ないし第１０の実施の形態では、反射曲面または透過曲面は、円筒面であっても良い。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フーリエ変換分光等に用いるマイケルソン干渉計は、２つのプリズム柱体または２つのスラブ型導波路板の第１平面および第３平面をそれぞれ対面させ隣り合わせて移動自在に配置しているため、入射光が光検出手段までに到達する光路で光が損失されることはなく変動もない。そのため、正確なインターフェログラムの測定が可能となり、正確なマイケルソン干渉計を構成することができる。さらに、反射曲面により光検出手段に光線を収束させて反射することにより、出力される光線の位置が常に一定になるため、一体型のマイケルソン干渉計として構成することが可能となる。
【０１５０】
また、２つのプリズム柱体または２つのスラブ型導波路板からマイケルソン干渉計の主要部分が構成されることから、軽量で小型な構成にすることを可能とし、かつ、微細な加工を必要としないことから、耐環境性にすぐれ堅牢に構成することが可能となる。さらに、光の入出力を光ファイバで行い、光路が自由空間をほとんど通過しないため、外部環境変化（湿度等）の影響を受けない。さらに、導波路構造を用いることにより薄型化かつ大量生産を可能とし、小型かつ安価なマイケルソン干渉計を実現することができる。
【０１５１】
さらに、光線入射手段に変換レンズとしてコリメート用レンズや、ＧＲＩＮレンズや、フルネルゾーンプレートを設ける構成とすることで、光入射手段の設定が容易となり干渉計の光軸調整が容易となる。
【０１５２】
マイケルソン干渉計のうち、間にビームスプリッタが形成された２つのプリズム柱体または２つのスラブ型導波路板と、二つの境を形成した第３プリズム柱体または第３スラブ型導波路板をそれぞれ接触させ、境界に屈折率整合手段を介して使用する干渉計において、高分解能で無損失かつ損失の変動がない正確なフーリエ変換分光器を可能にした。
【０１５３】
また、第３プリズム柱体および第３スラブ型導波路板を使用するマイケルソン干渉計は、光軸が変化することがないため移動距離に制限がなく高分解能スペクトルを得ることができる。さらに、第６平面および第７平面の位置で光路長の差を形成できるため、高性能な検出測定を行うことができる。
【０１５４】
もちろん、導波路構造を用いることにより第３スラブ型導波路板を使用するマイケルソン干渉計であっても薄型化かつ大量生産を可能とし、小型かつ安価なマイケルソン干渉計を実現することができる。
【０１５５】
さらに、単色コヒーレント光源とその波長に対応した光検出器を用い、また、マイケルソン干渉計を使用するので、インターフェログラムを計測する際に最も重要な光路長差及びプリズム移動量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のマイケルソン干渉計の動作を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のマイケルソン干渉計の動作を示す模式図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図および斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のマイケルソン干渉計の動作を示す平面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す平面図および斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図およびマイケルソン干渉計の斜視図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図およびマイケルソン干渉計の斜視図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明の第６の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導波路板の拡大図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、本発明の第７の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導波路板の拡大図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明の第８の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導波路板の拡大図である。
【図１３】本発明の第８の実施の形態のマイケルソン干渉計を示す斜視図である。
【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第９の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図、マイケルソン干渉計の斜視図、、スラブ型導波路板の拡大図である。
【図１５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第１０の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図、マイケルソン干渉計の斜視図、、スラブ型導波路板の拡大図である。
【図１６】本発明のマイケルソン干渉計を使用して移動距離を測定する方法を示す模式図である。
【図１７】本発明の第１、第２および第６、第７の実施の形態のマイケルソン干渉計の応用例を示す模式図である。
【図１８】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３ないし第５と第８ないし第１０の実施の形態のマイケルソン干渉計の応用例を示す模式図である。
【図１９】本発明の第３ないし第５と第８ないし第１０の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成原理を示す模式図である。
【図２０】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、本発明の第３ないし第５と第８ないし第１０の実施の形態のマイケルソン干渉計の他の構成を示す模式図である。
【図２１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、すべてのマイケルソン干渉計の光線入射手段または光検出手段の他の構成を示す模式図である。
【図２２】従来のフーリエ変換分光用マイケルソン干渉計の模式図である。
【図２３】従来のフーリエ変挽分光用マイケルソン干渉計の模式図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ        マイケルソン干渉計
１Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａ，５Ａ            マイケルソン干渉計
Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ，Ａ4 ，Ａ5             第１プリズム柱体
１Ａ1 ，１Ａ2 ，１Ａ3 ，１Ａ4 ，１Ａ5   第１スラブ型導波路板
Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ，Ｂ5             第２プリズム柱体
１Ｂ1 ，１Ｂ2 ，１Ｂ3 ，１Ｂ4 ，１Ｂ5   第２スラブ型導波路板
Ｃ3 ，Ｃ4 ，Ｃ5                         第３プリズム柱体
１Ｃ3 ，１Ｃ4 ，１Ｃ5                   第３スラブ型導波路板
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｊ  光ファイバ（光線入射手段）
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｊ  接続部品（光線入射手段）
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｊ  光線入射面
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ    変換手段（反射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第１の曲面、曲面、コリメート用レンズ（変換レンズ））
５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｊ  変換手段（反射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第１の曲面、曲面、コリメート用レンズ（変換レンズ））
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｊ  第２平面（第２反射平面）
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７ｈ，７ｊ  第１平面
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ，８ｊ  ビームスピリッタ
９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ，９ｊ  第３平面
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｊ    第４平面（第４反射平面）
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｊ    光線出射面
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  変換手段（反射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第２の曲面、曲面、集光用放物面、コリメート用レンズ（変換レンズ））
１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｊ    変換手段（反射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第２の曲面、曲面、集光用放物面、コリメート用レンズ（変換レンズ））
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｊ    接続部品（光検出手段）
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｊ    光ファイバ（光検出手段）
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｊ      第５平面
２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｇ，２２ｈ，２２ｊ      第６平面
２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｊ      第７平面
３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｊ      屈曲率整合手段
３２    波長が既知である単色コヒーレント光源
３３    単色コヒーレント光源からの光を本発明の干渉計へ入射するために用いる合波素子
３４    単色コヒーレント光源から放射される光を検出可能な光検出器
３５    スペクトルが未知である測定対象の光源
３６    測定対象の光源に対して感度を有する光検出器
３７    干渉計からの出射光から単色コヒーレント光源の光を取り出して検出器３４へ分ける分波素子
３８    本発明の干渉計
【図１】
0003702440.tif 000004
【図２】
0003702440.tif 000005
【図３】
0003702440.tif 000006
【図４】
0003702440.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003702440.tif 000010
【図８】
0003702440.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003702440.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
0003702440.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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