(57)【要約】【課題】レーザ光の出力変動および共振器構造がもたらす干渉による強度分布を取り除くことが可能で、吸収線位置の特定が容易な、高感度で小型化可能な光吸収測定を実現する光吸収用レーザ光源およびそれを用いた測定装置を提供すること。【解決手段】光吸収測定用レーザ光源１００は、周期的に分極反転された構造を持つ光導波路からなる波長変換素子１０５、励起光として１．０６μｍの波長を出力するＤＦＢ型半導体レーザ１０１、信号光として１．３９μｍの波長を出力するＤＦＢ型半導体レーザ１０２、波長変換素子から出力された光を分岐するハーフミラー１０６、５％の濃度のＨ２Ｏ（水）を封じ込めた小型の参照セル１０７から構成されている。参照セル１０７は被測定物質であるＮ２Ｏガスを含んでいない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光吸収測定用レーザ光源であって、
２つ以上の出力周波数の異なる半導体レーザ、
前記各半導体レーザからの出力光を合波する合波器、
前記合波器から出力された出力光が入射する、周期的に分極反転された非線形光学材料からなる波長変換素子、
前記波長変換素子から出力された出力光を分岐する分岐手段、
前記分岐手段で分岐された第１の分岐光を出力する第１の出力ポート、
前記分岐手段で分岐された第２の分岐光が入射する参照物質が入った参照セル、および
前記参照セルを透過した透過光を出力する第２の出力ポート、
を備え、前記参照物質は、前記第１の出力ポートから出射される出力光を用いて被測定物質を測定した結果から検出されない物質である、光吸収測定用レーザ光源と、
前記被測定物質が入ったマルチパスセルと、
前記マルチパスセルを透過した前記第１の出力ポートから出射された出力光を検出する第１の光検出器と、
前記第２の出力ポートから出射された出力光を検出する第２の光検出器と、
前記第１の光検出器の測定結果と前記第２の光検出器の測定結果との強度をそろえ、前記第１の光検出器の測定結果から前記第２の光検出器の測定結果を引くことにより、前記波長変換素子の干渉縞を除去する信号処理装置と、
を備えたことを特徴とする光吸収測定装置。
【請求項２】
前記参照物質が入った参照セルを前記被測定物質に応じて交換可能であることを特徴とする請求項１に記載の光吸収測定装置。
【請求項３】
前記波長変換素子は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴ、又はそれらの混晶から構成された導波路構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光吸収測定装置。
【請求項４】
前記信号処理装置は、前記第２の光検出器の測定結果から前記参照物質の吸収線のずれに基づき前記第１の光検出器で測定された前記被測定物質の吸収線のずれを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光吸収測定装置。
【請求項５】
２つ以上の出力周波数の異なる半導体レーザと、
前記各半導体レーザからの出力光を合波する合波器と、
前記合波器から出力された出力光が入射する、周期的に分極反転された非線形光学材料からなる波長変換素子と、
前記波長変換素子から出力された出力光を分岐する分岐手段と、
前記分岐手段で分岐された第１の分岐光を出力する第１の出力ポートと、
前記分岐手段で分岐された第２の分岐光が入射する参照物質が入った参照セルと、
前記参照セルを透過した透過光を出力する第２の出力ポートと、
を備え、前記参照物質は、前記第１の出力ポートから出射される出力光を用いて被測定物質を測定した結果から検出されない物質であることを特徴とする光吸収測定用レーザ光源。
【請求項６】
前記波長変換素子は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴ、又はそれらの混晶から構成された導波路構造を有することを特徴とする請求項５に記載の光吸収測定用レーザ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光吸収測定用レーザ光源およびそれを用いた光吸収測定装置に関し、具体的には波長変換素子を用いた光吸収測定用レーザ光源およびそれを用いた光吸収測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保護や安全衛生上の観点からＣＨ４、ＣＯ２、ＣＯ、Ｎ２Ｏなどの温室効果ガス、ＮＯｘ、ＳＯｘ、アンモニア類等の環境ガス、多くの有機系ガスまたは残留農薬等の極微量ガス分析技術の確立が強く望まれている。ガス濃度を検出する一手法として、被測定ガスにレーザ光を当て、その吸収特性を観測する手法が知られている。ガスは、それぞれ特有の吸収線を有しているので、吸収線付近の波長を有するレーザ光を波長掃引し、吸収スペクトルを観測することによりガス濃度を計測することができる。
【０００３】
これらの被測定物質の吸収線の多くは波長２μｍ以上の中赤外領域に、原子間結合の振動モードに起因する基本振動またはその低次の倍音として存在している。従って、特に波長２μｍ以上の中赤外領域において、高感度でガスの吸収線を測定できる光吸収測定への期待が高まっている。
【０００４】
中赤外領域における光吸収測定が困難な理由は、波長２μｍ以上の中赤外光を室温で安定に連続発振できる適切な光源が少ないためである。２μｍ帯から長波長側で発振する半導体レーザとしては、Ｐｂ塩レーザ、量子カスケードレーザが知られている。しかし、低温動作、またはパルス駆動でのみ安定した発振が得られる光源が多く、特に３μｍ帯〜５μｍ帯の波長領域において室温で安定動作する光源は少ない。
【０００５】
最近になって、ＩｎＰ系半導体からなり、高歪活性層が形成された２．７μｍ帯半導体ＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）型レーザが実用化されているが、波長可変幅が１ｎｍ以下と狭いため使用しにくい。
【０００６】
３μｍ帯〜５μｍ帯の波長領域において室温で安定動作する光源として、擬似位相整合型波長変換素子による差周波発生を利用して上述の波長領域のレーザ光を出力する光源が多数発表されている（例えば、非特許文献１参照）。この光源は、波長変換素子に入力する励起光、および信号光として、技術的に安定した波長２μｍ以下の半導体レーザを用いることができるので、実用化が容易である。
【０００７】
図５に、波長変換素子を利用した中赤外レーザ光源を用いて安定にガス濃度計測を行うための基本的な構成図を示す。被測定ガスの吸収線付近の波長を有する光を発生するための波長変換レーザ光源５００は、励起光および信号光を入力するための半導体レーザ５０１、５０２、励起光および信号光を合波する合波器５０３、周期的に分極反転された非線形光学材料からなる波長変換素子５０４から構成されている。
【０００８】
吸収スペクトルを測定するためには、出力されるレーザ光の波長を掃引する必要があるが、通常これは、励起光、信号光を出力する半導体レーザ５０１、５０２のいずれかの直流駆動電流をランプ波形または三角波形に変調して行う。レーザの波長は駆動電流の２次の関数で近似可能な特性を有するため、波長の掃引を行うことが出来る。
【０００９】
より精密に微少な吸収を測定する場合には、前述のランプ波形または三角波形に周波数ｆの正弦波を重畳するなどして掃引波長に周波数ｆの変調を行い、この周波数ｆの変調に応答した成分、又はその倍波の２ｆ成分を、ロックインアンプ５０９などで検出する波長変調分光（ＷＭＳ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法があり、微量ガスの測定ではこの方法がよく用いられる。
【００１０】
ランプ波形、三角波形、周波数ｆの正弦波などの変調は、主にファンクションジェネレータ５１０などの任意波形発生器からの変調信号を、半導体レーザ５０１、５０２のいずれかのレーザドライバ（レーザ駆動装置）に作用させて行う。
【００１１】
波長変換レーザ光源５００から出射した光は、出射後に通過するコリメートレンズ５０５の作用により平行光となり、その後、中赤外光以外の光を除去するために波長フィルタ５０６を通過する。波長フィルタ５０６としてはＳｉ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、Ｇｅ等の半導体を用いる場合が多い。
【００１２】
中赤外光は、波長フィルタ５０６を透過後、被測定物質が封入されたマルチパスセル５０７を通って光検出器５０８により検出される。検出結果は、ロックインアンプ５０９で特定周波数を抽出して信号処理装置５１１に送られる。波長変調分光法の場合はパルスジェネレータ等の変調信号を参照信号として利用し、変調に応答した成分をロックイン検波してオシロスコープ等に表示、あるいはデータを記録装置に送り、吸収スペクトルを得る。ガス濃度計測では、このようにして得られた吸収スペクトルから被測定物質の濃度を算出する。
【００１３】
以上が、波長変換レーザ光源５００を用いて安定にガス濃度計測を行うための基本的な構成である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】D. G. Lancaster et al., “High-power continuous-wave mid−infrared radiation generated by difference frequency mixing of diode-laser-seeded fiber amplifiers and its application to dual-beam spectroscopy,” Opt. Lett., Vol. 24, 1744 (1999)
【非特許文献２】「生体・環境計測へ向けた近赤外光センシング技術」, 株式会社サイエンスフォーラム発行, ISBN4-916164-24-5, pp.257-261, pp.269-276
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の波長変換レーザ光源５００を用いたガス濃度計測には、以下のような問題点が存在する。励起光および信号光を出力する半導体レーザ５０１、５０２は外部環境等の影響により、その出力が揺らぐことがあるため、半導体レーザ５０１、５０２を基にして変換されている中赤外光の出力も揺らいでしまう。中赤外光の出力が揺らぐと光吸収による信号強度も変化してしまうため、出力の揺らぎが濃度の変化として検出されてしまうという課題があった。
【００１６】
また、半導体レーザ５０１、５０２は外部環境や経年変化により、出力波長がシフトすることがある。このため、取得したスペクトル上での吸収線の位置が外部環境や時間の経過と共にずれてゆくという課題があった。その結果、吸収信号が強いときは吸収ピーク等により吸収線の位置を認識できるが、微量ガス測定など信号強度が極めて弱い場合は、吸収線の位置を正確に特定することが困難となる。
【００１７】
また、さらに、波長変換レーザ光源を用いる場合、周期分極反転された非線形光学結晶からなる波長変換素子５０４を使用する。この波長変換素子５０４は半導体レーザ５０１、５０２により出力される励起光、信号光を入力され、励起光、信号光に応じた波長の中赤外光を変換光として出力する。通常、入力端面と出力端面には、内部での反射による干渉を防ぐために反射防止膜を形成しているが、反射率は完全に０％とはならず、１〜２％程度の反射が生じてしまう。そのため、素子が共振器となり、出力光のスペクトルには干渉効果による強度分布が重畳してしまう。この強度分布は小さいが、波長変調分光法のような微少な吸収を測定する場合には、吸収スペクトルのピークの大きさがこの干渉による強度分布と同等程度の大きさになるため、吸収線の位置と強度の正確な測定を妨げ、光吸収測定の感度が著しく下がるという課題があった。
【００１８】
測定における工夫として、図６に示すように、参照物質を利用してその影響を補正する構成を採用することがある（例えば、非特許文献２参照）。しかしながら、このような構成を採用した場合、レーザ光線を分岐するミラー５１２、参照物質用のガスセル５１３、光検出器５１４、ロックインアンプ５１５等を別に配置しなくてはならず、測定においてかなりのスペースが必要になる。そのため、狭いスペースでの測定が困難になるのと同時に、この参照光路にも光軸合わせが必要となり、測定作業を煩雑にしてしまう。また、被測定物質と同じ物質を参照物質に選ぶことが多いが、この場合、レーザ光の出力変動と吸収線位置の特定は可能であるが、干渉効果由来のスペクトルの強度分布は取り除くことができないという課題があった。
【００１９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レーザ光の出力変動および共振器構造がもたらす干渉による強度分布を取り除くことが可能で、吸収線位置の特定が容易な、高感度で小型化可能な光吸収測定を実現する光吸収用レーザ光源およびそれを用いた光吸収測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記の課題を解決するために、本発明は、光吸収測定装置であって、光吸収測定用レーザ光源であって、２つ以上の出力周波数の異なる半導体レーザ、前記各半導体レーザからの出力光を合波する合波器、前記合波器から出力された出力光が入射する、周期的に分極反転された非線形光学材料からなる波長変換素子、前記波長変換素子から出力された出力光を分岐する分岐手段、前記分岐手段で分岐された第１の分岐光を出力する第１の出力ポート、前記分岐手段で分岐された第２の分岐光が入射する参照物質が入った参照セル、および前記参照セルを透過した透過光を出力する第２の出力ポート、を備え、前記参照物質は、前記第１の出力ポートから出射される出力光を用いて被測定物質を測定した結果から検出されない物質である、光吸収測定用レーザ光源と、前記被測定物質が入ったマルチパスセルと、前記マルチパスセルを透過した前記第１の出力ポートから出射された出力光を検出する第１の光検出器と、前記第２の出力ポートから出射された出力光を検出する第２の光検出器と、前記第１の光検出器の測定結果と前記第２の光検出器の測定結果との強度をそろえ、前記第１の光検出器の測定結果から前記第２の光検出器の測定結果を引くことにより、前記波長変換素子の干渉縞を除去する信号処理装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光吸収測定装置において、前記参照物質が入った参照セルを前記被測定物質に応じて交換可能であることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光吸収測定装置において、前記波長変換素子は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴ、又はそれらの混晶から構成された導波路構造を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光吸収測定装置であって、前記信号処理装置は、前記第２の光検出器の測定結果から前記参照物質の吸収線のずれに基づき前記第１の光検出器で測定された前記被測定物質の吸収線のずれを補正することを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、光吸収測定用レーザ光源において、２つ以上の出力周波数の異なる半導体レーザと、前記各半導体レーザからの出力光を合波する合波器と、前記合波器から出力された出力光が入射する、周期的に分極反転された非線形光学材料からなる波長変換素子と、前記波長変換素子から出力された出力光を分岐する分岐手段と、前記分岐手段で分岐された第１の分岐光を出力する第１の出力ポートと、前記分岐手段で分岐された第２の分岐光が入射する参照物質が入った参照セルと、
前記参照セルを透過した透過光を出力する第２の出力ポートと、を備え、前記参照物質は、前記第１の出力ポートから出射される出力光を用いて被測定物質を測定した結果から検出されない物質であることを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光吸収測定用レーザ光源において、前記波長変換素子は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）、ＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴ、又はそれらの混晶から構成された導波路構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、レーザ光出力強度の揺れ、レーザ光の出力周波数のシフトを補正するだけでなく、波長変換素子によって生じる、共振器構造由来の強度分布の影響を取り除いて補正することが可能になり、光吸収測定の感度を高めることが可能となる。また、測定の際、新たに参照物質を配置する空間を確保する必要や、参照光路の光軸を合わせる等の煩雑な測定作業も不要になり、測定系を小型にすることができる。この結果、より高感度で小型の光吸収測定を実現でき、従来測定できなかった微量な物質の検出やより狭い空間における測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る光吸収測定用レーザ光源を用いた測定構成を示す図である。
【図２】測定波長帯における、１００Ｔｏｒｒにおける大気成分ガスの吸収線のシミュレーション結果を示す図である。
【図３】２７ｐｐｂの濃度のＮ２Ｏガスを測定した波長変調分光スペクトルの生波形を示す図である。
【図４】測定スペクトルから参照スペクトルを差し引いた差スペクトルを示す図である。
【図５】従来の波長変換レーザ光源を用いた光吸収測定の構成を示す図である。
【図６】従来の波長変換レーザ光源を用いた光吸収測定において、参照セルを利用した測定構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２９】
図１に、本発明の一実施形態に係る光吸収測定用レーザ光源および測定構成を示す。まず、本発明である光吸収測定用レーザ光源１００について説明する。光吸収測定用レーザ光源１００は、例えば２μｍ〜２０μｍ帯の波長のレーザ光を出力することを想定しているが、ここではＮ２Ｏ（亜酸化窒素）を測定する４．６μｍ帯の中赤外光を出力する構成とした。光吸収測定用レーザ光源１００は、周期的に分極反転された構造を持つ光導波路からなる波長変換素子１０５、励起光として１．０６μｍの波長を出力するＤＦＢ型半導体レーザ１０１、信号光として１．３９μｍの波長を出力するＤＦＢ型半導体レーザ１０２、波長変換素子から出力された光を分岐するハーフミラー１０６、５％の濃度のＨ２Ｏ（水）を封じ込めた小型の参照セル１０７から構成されている。
【００３０】
尚、参照セル１０７は被測定物質であるＮ２Ｏガスを含んでいない。含まないとは、光吸収測定においてその影響を及ぼしえない検出限界以下しか含まないという意味である。また、参照セル１０７は、光軸調整等の煩雑な作業の必要が無く容易に取り替えることができるように実装されており、被測定物質に応じて参照物質も簡単に交換できる。
【００３１】
以下図１のように、励起光または信号光を増幅するために光ファイバアンプ１０３を備えていても良く、ここではＤＦＢ型半導体レーザ１０１の出力光である１．０６μｍの励起光を増幅するために、Ｙｂドープの光ファイバアンプであるＹＤＦＡを用いた。
【００３２】
励起光と信号光は、例えば光カプラ等の合波器１０４で結合され、波長変換素子１０５に導入される。合波された光は波長変換素子１０５内でレンズにより導波路素子に結合され、差周波発生により４．６μｍ帯の光に変換される。本実施形態では、波長変換素子１０５としてＺｎをドープしたニオブ酸リチウム（ＬＮ）からなる、幅２０μｍ、高さ１５μｍ、長さが５０ｍｍ、分極反転周期２６μｍの導波路を用いた。導波路はベース基板となるタンタル酸リチウム（ＬＴ）と熱拡散を用いた直接接合により接合されており、ダイシングソーにより導波路構造を作製した。
【００３３】
尚、波長変換素子１０５の材料、サイズ、作製方法は一例であり、上記に限定されるものではない。波長変換素子１０５は、ＬＮ、ＬＴ、ＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴ、又はそれらの混晶から構成された導波路構造を有していてもよい。
【００３４】
波長変換素子１０５から出力された光の一部は光吸収測定用のレーザ光として出力ポート１０９から出力され、分岐手段であるハーフミラー１０６により分岐された残りの光は参照物質が封入された小型参照セル１０７を透過し、ミラー１０８によって光路を調整され、参照光として出力ポート１１０から出力される。
【００３５】
増幅された励起光として５００ｍＷ、信号光として５０ｍＷを入力したところ、出力ポート１０９から０．７５ｍＷ、出力ポート２から、水の吸収線以外の波長領域で０．２５ｍＷの出力を得た。
【００３６】
図２に、光によるガス吸収のデータベースであるＨＩＴＲＡＮを利用した、１００Ｔｏｒｒにおける大気成分ガスの吸収線のシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、端数２２０５．６９ｃｍ−１（波長４５３３．７μｍ）の吸収線を測定するため、２２０５．２ｃｍ−１付近に吸収線を持つ水を参照物質として選択したが、参照物質は吸収線に合わせて自由に選択してよく、本実施例に縛られるものではない。
【００３７】
Ｎ２Ｏを測定する場合、上述の水の他、例えばＣＯ２（二酸化炭素）、ＣＯ（一酸化炭素）等も用いることが出来る。波長変換素子１０５から出力される光の分岐手段も同様に本実施例に限らない。参照セル１０７として小型のガスセルを採用すれば、レーザ光源のサイズを小さく済ませることができる。
【００３８】
また、出力ポート１１０の直後にコリメート用レンズ１１３、近赤外光を除去するＧｅフィルタ１１４、光検出器１１８を設置することができ、参照光用の光軸あわせが非常に簡単になった。これにより参照物質を光源の外部に設置した場合に比較して、ガス測定系に必要なスペースを従来の３０％以上削減できた。
【００３９】
また、参照セル１０７を準備する必要、およびそれに伴うわずらわしい光軸調整等の作業が不要であるため、測定に要する時間もおよそ２０％短縮することができた。出力ポート１０９から出力された光はコリメート用レンズ１１１、Ｇｅフィルタ１１２を経て測定用のガスセルであるマルチパスセル１１５へ導入され、測定ガスを透過した後、光検出器１１６により検出される。
【００４０】
本実施形態では、測定光および参照光を検出する光検出器１１６、１１８として、電子冷却型のＩｎＳｂを用い、測定には波長変調測定法を用いた。波長掃引のためのランプ波および変調のための正弦波はファンクションジェネレータ１２０によって発生させ、信号光用のレーザドライバを介して波長掃引および変調を行った。ランプ波の周期は０．１Ｈｚ、変調周波数は１５ｋＨｚであった。測定光および参照光の検出信号のうち、変調の倍波である２ｆ成分がロックインアンプ１１７、１１９により抽出され、信号処理装置１２１で演算され濃度に変換される。光検出器の種類、ランプ光の周期、変調周波数は測定に合わせて適切なものを選択することができる。
【００４１】
また、本発明に係る光吸収測定用レーザ光源では、予め測定光と参照光の分岐比を測定しておいた状態で、測定信号を参照信号で割る処理を行うことで、半導体レーザ１０１、１０２の出力信号の揺れを除去することができる。また、測定ガスの吸収線と参照物質の吸収線の間隔は一定で既知であるため、参照物質の吸収線のずれから半導体レーザ１０１、１０２の出力波長のシフトを把握し、測定ガスの吸収線のずれを補正することができる。
【００４２】
図３に、２７ｐｐｂの濃度のＮ２Ｏガスを測定した波長変調分光スペクトルの生波形を示す。吸収ピークの周辺に、波長変換素子１０５の共振器構造に由来する干渉のための強度分布（干渉縞）の存在が確認できる。吸収ピークの大きさがこの干渉縞と同程度にまで小さくなった濃度では、ピーク中の成分の大半が干渉縞で占められることになるため、分解能の劣化により測定限界となる。そこで、強度をそろえた後、測定スペクトルから参照スペクトルを差し引くことで、この干渉縞を差し引くことが可能である。
【００４３】
図４に、強度をそろえた後に測定スペクトルから参照スペクトルを差し引いた差スペクトルを示す。本発明では、参照物質として測定物質を実質的に含まないため、差スペクトルをとった場合に測定対象である吸収ピーク成分に影響を与えずに干渉縞のみを除去することができる。これにより測定能力が向上し、限界濃度を従来の１／３にまで抑えることが出来る。このようなスペクトルの補正作業には参照光が必要であるが、参照セル１０７を光源１００に備えることで、非常に容易に補正を行い、検出感度を向上させることができる。
【００４４】
上述してきたように、従来とは異なる、被測定対象物質を実質的に含まない物質を参照物質とし、参照セルを光源内に備える工夫によって、従来よりも省スペースの測定構成になり、また参照セルの準備や交換にわずらわしい光軸調整等の作業が不要となり測定に要する時間の短縮が可能となった。また、容易に参照光を利用できることで、従来の光源に存在した半導体レーザの出力変動、レーザの出力波長の変動、素子の共振器構造に由来する干渉縞の影響を容易に除去し、高感度な測定を行うことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００、５００  光吸収測定用レーザ光源
１０１、１０２、５０１、５０２  ＤＦＢ型半導体レーザ
１０３  光ファイバ増幅器
１０４、５０３  合波器
１０５、５０４  波長変換素子
１０６、５１２  ハーフミラー
１０７、５１３  参照セル
１０８  ミラー
１０９、１１０  出力ポート
１１１、１１３、５０５  コリメート用レンズ
１１２、１１４、５０６  Ｇｅフィルタ
１１５、５０７  マルチパスセル
１１６、１１８、５０８、５１４  光検出器
１１７、１１９、５０９、５１５  ロックインアンプ
１２０、５１０  ファンクションジェネレータ
１２１、５１１  信号処理装置
【図１】
2014235103.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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