(57)【要約】      （修正有）【課題】短パルス光を走査してある領域の非線形発光を測定する際に、試料の波長分散むらに起因して生じる測定点におけるエネルギー密度むらを低減し、Ｓ／Ｎ比の高い優れた画像を安定して取得することができる非線形発光測定装置を提供する。【解決手段】パルス光を生成する光源部１と、前記パルス光を伝送する伝送路２と、前記パルス光のパルス幅を調整するパルス幅調整部４と、パルス幅が調整された短パルス光を試料に照射する照射部７と、前記試料に生じる非線形発光を検出する検出部１２と、を備え、前記パルス幅調整部は、前記検出部で検出される非線形発光のピーク強度が最大になるように、非線形発光を検出している間中は前記パルス光のパルス幅を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス光を試料に照射し、前記試料に生じる非線形発光を検出する非線形光学測定装置であって、
パルス光を生成する光源部と、
前記パルス光を伝送する伝送路と、
前記パルス光のパルス幅を調整するパルス幅調整部と、
パルス幅が調整されたパルス光を試料に照射する照射部と、
前記試料に生じる非線形発光を検出する検出部と、
を有しており、
前記パルス幅調整部は、前記検出部で検出される非線形発光のピーク強度が最大になるように、非線形発光を検出している間中は前記パルス光のパルス幅を調整することを特徴とする非線形光学測定装置。
【請求項２】
前記パルス幅調整部は、第１パルス幅調整部と第２パルス幅調整部とを備え、
前記第１パルス幅調整部が、前記光源部から前記照射部までに生じるパルス光のパルス幅の変動を補償し、
前記第２パルス幅調整部が、前記照射部から照射されたパルス光が試料内で生じるパルス幅の変動を補償することを特徴とする請求項１に記載の非線形光学測定装置。
【請求項３】
前記第１パルス幅調整部が、予め設定した時間間隔ごとにパルス幅の補償量を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の非線形光学測定装置。
【請求項４】
前記第１パルス幅調整部が、互いに回折面が対向する回折格子対を備えており、前記回折格子対間の距離を制御することで、パルス幅の補償量を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の非線形光学測定装置。
【請求項５】
前記第２パルス幅調整部が、チャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティングを備えており、前記チャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティングを導波方向の伸縮を制御することによりパルス幅の補償量を調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の非線形光学測定装置。
【請求項６】
前記第２パルス幅調整部がチャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティングと、圧電素子とを備えており、前記圧電素子の伸縮量に応じて前記チャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティングの伸縮量が制御されることを特徴とする請求項５に記載の非線形光学測定装置。
【請求項７】
前記パルス光が、フェムト秒オーダーのパルス幅を有するレーザー光であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の非線形光学測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体等の試料に短パルス光を照射し、試料に生じる非線形発光を検出する非線形発光測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医学や生物学の分野では、生体などの細胞組織を観察する手法として、紫外光を照射して細胞組織に含まれる蛍光分子から発せられる蛍光を観察する蛍光顕微鏡が広く利用されてきた。しかし、蛍光顕微鏡で観察する際には、細胞組織に染色等の前処理を施す必要があり、この前処理に多くの工程と熟練のための時間とを要する。そのため、前処理が不要で、より迅速にかつ鮮明に観察する手法が求められている。
【０００３】
近年、照射光によって細胞組織に生じる二光子励起や二光子ラマン発光等の非線形発光を観察する、非線形光学顕微鏡が注目されている。非線形光学顕微鏡は、染色等の前処理が不要なことに加え、細胞組織の深部まで観察することが可能である。さらに、生きた状態での観察が可能であるという利点も有している。
【０００４】
非線形光学顕微鏡は、平均出力が数ｍＷから数百ｍＷ、パルス幅が数十フェムト秒オーダーの短パルス光を光ファイバ導波路および対物レンズを介して試料に照射し、対物レンズの焦点面（測定位置）における非線形発光を観察するものである。なお、パルス幅とは、パルスレーザー光源から発振された１パルスあたりの時間幅のことを意味する。
【０００５】
ところが、パルス幅が数十フェムト秒オーダーの短パルス光を光ファイバに導入すると、光ファイバ内を通過する間の分散効果や非線形効果によって、ピーク出力の劣化や時間プロフィール形状の歪みが発生する。これらの変化により、対物レンズの焦点面（測定点）におけるエネルギー密度が低下して多光子励起効率が損なわれ、その結果、分解能やＳ／Ｎ比が低下してしまう。
【０００６】
このような問題を解決する手法として、特許文献１には、光ファイバを通して、測定システムの光学デバイスへピーク出力の高いパルス光を伝達し、同時にパルス光のパルス形状特性即ちエネルギー密度を所望の測定点で最適化する方法が開示されている。具体的には、レーザー光源で発せられた短パルス光のパルス幅を、伸張器（パルスストレッチャ―）にて引き伸ばした後に光ファイバへ入射する。そして、短パルス光が光ファイバを通過した後、伸張器や光ファイバで生じる分散効果をキャンセルするようにパルス圧縮器にてパルス幅を圧縮し、光デバイスへと入射する。この時、好ましくは、光デバイス内で生じる分散効果のキャンセル分を考慮してパルス幅を圧縮しておく。
【０００７】
このように、光ファイバに短パルス光を入射する前に、一旦パルス幅を引き伸ばして１パルスあたりのピーク出力を減少しておけば、光ファイバ内で受ける非線形効果を回避することが可能となる。また、短パルス光を試料に照射する前に、伸張器、光ファイバ、光デバイスにて発生した分散効果をキャンセルするようにパルス圧縮器にてパルス幅を圧縮し、測定点におけるエネルギー密度を高めて多光子励起効率を上昇させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１８６４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、試料である細胞組織もまた分散特性を有している。従って、試料に入射する時点で短パルス光のパルス幅が適正化されていても、試料内を測定点に到達するまでの間に、試料の波長分散によってパルス幅が広がってしまい、観察に必要な非線形発光を得るのに十分なエネルギー密度が得られなくなってしまう。さらに、この分散特性は、組織細胞の部分によって異なるため、短パルス光を走査してある領域の非線形発光を測定する場合、場所によってエネルギー密度が変化し、非線形発光の強度が正しく観察されない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる非線形発光測定装置は、パルス光を試料に照射し、試料に生じる非線形発光を検出する非線形発光測定装置であって、パルス光を生成する光源部と、前記短パルス光を伝送する伝送路と、前記パルス光のパルス幅を調整するパルス幅調整部と、パルス幅が調整されたパルス光を試料に照射する照射部と、前記試料に生じる非線形発光を検出する検出部と、を有しており、前記パルス幅調整部は、前記検出部で検出される非線形発光のピーク出力が最大になるように、非線形発光を検出している間は前記パルス光のパルス幅を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
短パルス光を走査してある領域の非線形発光を測定する際に、試料の波長分散むらに起因して生じる測定点におけるエネルギー密度むらを低減することができるため、Ｓ／Ｎ比の高い優れた画像を安定して取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の非線形発光測定装置の全体構成例を示すブロック図
【図２】第２パルス幅調整部の補償量の調整手順を説明するブロック図
【図３】本発明の第１パルス幅調整部の実施形態を示す図
【図４】本発明の第２パルス幅調整部の実施形態を示す図
【図５】本発明の第２パルス幅調整部の具体的な構成を示す図
【図６】第１パルス幅調整部と第２パルス幅調整部とを一体としたパルス幅調整部の実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる非線形発光測定装置の実施形態について説明する。同じ機能を有する部材には同じ番号を付している。また、図示あるいは説明を省略した構成や部材については、公知技術を適用することが可能である。
【００１４】
図１は、本発明にかかる非線形発光測定装置の全体構成の一実施形態である。光源部１で発せられたフェムト秒オーダーのパルス幅を有するパルス光は、光ファイバからなる伝送路２を介して利得媒体部３へと伝送され、光増幅される。利得媒体部３を通過したパルス光は、パルス幅調整部４にてパルス幅が調整された後、照射部７から試料９へと照射される。試料９には、１測定点あたり複数個のパルス光が照射され、照射されたパルス光によって試料９内に生じた非線形発光はダイクロイックミラー８で分岐されて検出部１２にて検出される。
【００１５】
検出部１２は、光電変換器１０とロックインアンプ１１を備えている。検出された非線形発光は、光電変換器１０にて光電変換処理が施されて電気信号へと変換され、１パルスごとの非線形発光の出力波形およびピーク出力が得られる。光電変換器１０で得られた非線形発光の出力波形はロックインアンプ１１へ送られ、ロックインアンプ１１にて、１測定点ごとに照射される複数個のパルス光による非線形発光の出力が平均され、１パルスあたりの平均積算出力が算出される。
【００１６】
ロックインアンプ１１にて算出された非線形発光の平均積算出力は信号処理部１３へと送信され、平均積算出力に基づいた多光子蛍光画像が構築されて表示部１４に表示される。同時に、光電変換器１０で算出された非線形発光のピーク出力もまた、信号処理部１３へと送られる。信号処理部１３は、光電変換器１０で検出される非線形発光のピーク出力が最大となるようにパルス幅調整部４を制御する。ここでいう「最大となるように」とは、ピーク強度の最大値±１０％の範囲内に設定する場合を含む。
【００１７】
本発明において、パルス幅調整部４にて調整されるパルス幅の補償量は、光源部１で発振されたパルス光が出射部７から出射されるまでに生じる変化量と、出射部７から出射されたパルス光が試料内の測定点に達するまでに生じる変化量との合計である。簡略化のため、それぞれの変化量を、システム内パルス幅変化量、試料内パルス変化量と称する。
【００１８】
システム内パルス幅変化量は、光源部１で発振されるパルス光の波長域やパルス幅、伝送路２や利得媒体部３の材質や長さ等の設計値から算出することができる。測定中の温度変化や光源部１や伝送路２等の劣化によって、システム内パルス幅変化量が変わる場合があるが、それらの変化速度は極めて緩やかである。従って、非線形発光の測定中は、例えば試料の測定領域を１回走査する１フレーム毎あるいは複数フレーム毎などあらかじめ設定した時間間隔で、温度変化や稼働時間等を参照してパルス幅の補償量を調整するとよい。
【００１９】
それに対して、試料内パルス変化量は、測定場所によって異なる可能性がある。ある測定測点とその次の測定点とではパルス幅の変化量が異なっていると、測定点ごとにエネルギー密度が変化し、非線形発光の強度が正しく観察されない。つまり、試料内パルス変化量は、パルス光の走査に追従して素早くパルス幅の補償量を調整する必要がある。
【００２０】
例えば、２５０×２４０の測定点から構成される画像を、１秒（ｓｅｃ）あたり３０フレーム取得する非線形光学装置Ｘを想定してみる。１フレームを取得するのにかかる時間は３．３３×１０−２ｓｅｃ、１測定点のデータを取得するのにかかる時間は、５．５５×１０−７ｓｅｃとなる。このように、システム内パルス幅変化量の補償にかけてもよい時間と、試料内パルス変化量の補償にかけてもよい時間とは、桁で異なることが理解される。
【００２１】
また、一般的な非線形発光測定装置において、伝送路２の光ファイバ長さが数ｍ〜数十ｍであるのに対して、試料の表面から測定点までの深さ、即ちパルス光が試料内を伝送する距離は、５ｍｍ程度とわずかである。従って、試料内パルス変化量はシステム内パルス幅変化量に比べて非常に小さい。
【００２２】
本発明では、パルス幅調整部４を、パルス幅の調整範囲は広いが調整速度の遅い第１パルス幅調整部５と、パルス幅の調整範囲は狭いが調整速度の速い第２パルス幅調整部６とで構成する。第１パルス幅調整部５は、あらかじめ設定した時間間隔で、システム内パルス幅変化量をキャンセルするようにパルス幅を補償する。第２パルス幅調整部６は、非線形発光を測定している間、検出部１２からの電気信号を参照する信号処理部１３によって制御され、検出部１２にて検出される非線形発光のピーク出力が最大となるようにパルス幅補償量を調整し、パルス幅を補償する。
【００２３】
以下、本発明に係る非線形光学測定装置のパルス光の伝送経路について説明する。第１パルス幅調整部５および第２パルス幅調整部６の構成は、後で具体例を挙げて詳細に説明する。
【００２４】
非線形発光を励起するパルス光としては、パルス幅が１００フェムト秒（ｆｓ）以下の短パルスレーザー光が広く用いられる。光源部１には、フェムト秒パルスオーダーの短パルスパルス光が生成可能な、公知のモードロックレーザーが好適に用いられる。
【００２５】
試料の各測定点から十分な非線形発光を得るためには、試料に照射するパルス光のエネルギー密度を１ｎＪ以上に高める必要があるため、パルス光の伝送経路上に利得媒体部３を配置して光増幅する構成が好ましい。利得媒体部３には、希土類イオンを利得媒体として添加した光ファイバが用いられるが、このような光ファイバを通過するパルス光のピーク出力が光ファイバの光学破壊閾値を超えてしまうと、光ファイバは破壊されてしまう。
【００２６】
そこで、本発明では、利得媒体部３の出口において、光増幅されたパルス光のピーク出力が、利得媒体部３の光ファイバの光学破壊閾値を超えないように制限するため、伝送路２にてパルス幅を延伸させてパルス光のピーク出力を一旦下げておく。ピーク出力の低下したパルス光を利得媒体部３で十分増幅した後、測定点で最もエネルギー密度が高くなるように、パルス幅調整部４にてパルス幅を調整する。
【００２７】
パルス光の場合、パルス幅とピーク出力との間には、以下の関係が成り立つ。
【００２８】
ピーク出力［Ｗ］  〜  パルスエネルギー［Ｊ］／パルス幅［ｓ］
伝送路２を伝送している間のパルスエネルギー［Ｊ］はほぼ一定であると考えられるから、例えば、光源部１から発振されたパルス光のピーク出力を１／１００にするためには、伝送路２を伝送している間にパルス幅を１００倍に延伸させると良いことになる。つまり、光源部１から発振されたパルス光のパルス幅が１００ｆｓであれば、伝送路２でパルス幅を１０ピコ秒（ｐｓ）に延伸させればよい。パルス幅を１００倍に延伸したパルス光は、ピーク出力が１／１００になっているので、１００倍の余裕度を持って利得媒体ファイバ８により増幅することが可能となる。
【００２９】
利得媒体部８を通過した後のパルス光は、上記の例では１０ｐｓのパルス幅となるので、第１パルス幅調整部５にて元の１００ｆｓのパルス幅に圧縮される。圧縮されたパルス光は、照射部７に設けられた不図示の集光光学系により集光され、不図示のビーム走査系により光束照射方向（Ｚ方向）に対し垂直面内（Ｘ−Ｙ面）を走査して試料９に照射され、１測定点あたり複数個のパルス光が照射される。集光光学系の集光点、即ち試料９の測定点において、侵入したパルス光のエネルギー密度が閾値レベル以上に達すると非線形発光が生じ、その波長や積算出力の大きさから測定点に存在する物質の分布や構造を知ることができる。
【００３０】
ところが、集光光学系による集光点で最もエネルギー密度が高くなるように第１パルス幅調整部５でパルス幅を調整しても、試料内の波長分散むらに起因して測定点におけるエネルギー密度むらが生じ、非線形発光の変動が引き起こされる。そのため、非線形発光を起こす物質の濃度むらによる変動なのか、測定点までの波長分散むらによって生じる変動なのか区別がつかなくなる。そこで、試料内で測定点までに生じる波長分散をキャンセルするため、第２パルス幅調整部６にて照射するパルス光に、試料内における測定点までに生じる波長分散とは逆の分散を付与する。具体的には、検出部１２にて検出される非線形発光のピーク出力が最大となるように、パルス幅を調整する。
【００３１】
検出部１２にて検出される非線形発光のピーク出力が最大となるように信号処理部１３にて行われる、第２パルス幅調整部６でパルス幅の補償量を最適化する手順の例を、図２にブロック図で示す。
【００３２】
パルス幅の補償量を制御するにあたっては、あらかじめ測定する試料内の波長分散のばらつき範囲Ｗを見積もっておく。例えば、試料と同じ物質の複数箇所においてパルス光を照射し、試料を通過する前後でパルス幅がどのくらい変化したかを測定し、波長分散を算出してそのばらつき範囲を見積もることができる。
【００３３】
測定開始の際には、あらかじめ得られたばらつき幅の中心値Ｄ０に相当する波長分散があったと仮定して、１パルス目の照射パルス光には、波長分散Ｄ０をキャンセルする分の補償量Ｖ１＝Ｖ０が付加される。１パルス目の照射によって検出部１２で検出されたピーク出力Ｐ１は、信号処理部１３に設けられた不図示のメモリに保持しておく。２パルス目の照射パルス光には補償量Ｖ２＝Ｖ１＋ΔＶが付与され、２パルス目の照射によって検出されたピーク出力Ｐ２は、信号処理部１３にてピーク出力Ｐ１と比較される。ここで、ΔＶ＝Ｗ／ｎ（ｎは０を除く任意の自然数）とするとよい。
【００３４】
Ｐ１＜Ｐ２の場合、３パルス目の照射パルス光には補償量Ｖ３＝Ｖ２＋ΔＶが付される。３パルス目以降は、（ｍ−１）パルス目のピーク出力とｍパルス目のピーク出力との関係がＰｍ−１＜Ｐｍである間は、（ｍ＋１）パルス目の照射パルス光には補償量Ｖｍ＋１＝Ｖｍ＋ΔＶが付加される。Ｐｍ−１≧Ｐｍとなった時点で、（ｍ＋１）パルス目以降の照射パルス光には、Ｖｍ＋１＝Ｖｍ−２ΔＶが付加される。得られたピーク出力Ｐｍ＋１とＰｍとの関係が、Ｐｍ≧Ｐｍ＋１の場合、（ｍ＋１）パルス目以降次の測定点に走査されるまでの補償値は、最適値であるＶｍ−２ΔＶ＋ΔＶ＝Ｖｍ−１に固定される。
【００３５】
Ｐ１≧Ｐ２の場合は、３パルス目の照射パルス光には補償量Ｖ３＝Ｖ２−２ΔＶが付加される。３パルス目の照射によって得られたピーク出力Ｐ３は、信号処理部１３にてＰ２と比較される。Ｐ２≧Ｐ３の場合、３パルス目の照射パルス光の補償量はＶ２−２ΔＶ＋ΔＶ＝Ｖ０に固定される。Ｐ２＜Ｐ３の場合は、４パルス目の照射パルス光には補償量Ｖ４＝Ｖ３−ΔＶが付加される。（ｍ−１）パルス目のピーク出力とｍパルス目のピーク出力との関係が、Ｐｍ−１＜Ｐｍである間は、（ｍ＋１）パルス目の照射パルス光には補償量Ｖｍ＋１＝Ｖｍ−ΔＶが付加される。Ｐｍ−１≧Ｐｍとなった時点で、（ｍ＋１）パルス目以降の照射パルス光に付加される補償量は、次の測定点に走査されるまで最適値であるＶｍ−１に固定される。
【００３６】
２パルス目の照射パルス光に補償量Ｖ２＝Ｖ１−ΔＶを付与したが、Ｖ２＝Ｖ１＋ΔＶとしても、同様に補償値を最適化することができる。
【００３７】
次の測定点に走査された際、その測定点における１パルス目の照射パルス光に付加する補償値としてＶ０を用いても良いが、前の測定点で最適値と判断された補償値を用いるのが好ましい。
【００３８】
第１パルス幅調整部５および第２パルス幅調整部６による一連のパルス幅調整により、測定点におけるエネルギー密度が常に最適化すると同時に、パルス光が試料に入射して各測定点に達するまでの波長分散の影響をキャンセルすることができる。その結果、分解能が高くＳ／Ｎ比の高い優れた画像を安定して取得することができる。
【００３９】
次に、第１パルス幅調整部５および第２パルス幅調整部６について説明する。
【００４０】
図３は、第１パルス幅調整部５の一実施形態を示す図である。図３に示した第１パルス幅調整部５は、回折面が互いに対向する回折格子対を有しており、この回折格子対間の距離ｄをアクチュエータ２５によって制御して、パルス光のパルス幅を調整する。
【００４１】
光ファイバからなる伝送路２等でパルス幅が延伸されたパルス光は、紙面に向かって左側からハーフミラー２１を通って筺体２６に設置された第１回折格子２２に入射する。第１回折格子２２に入射したパルス光は波長に応じた角度で回折され、第２回折格子２３でさらに回折される。第２回折格子２３で回折されたパルス光はミラー２４で反射され、第２回折格子２３、第１回折格子２２を入射時とは逆に伝播し、ハーフミラー２１で反射されて第２パルス幅調整部６へと伝送される。
【００４２】
長波長成分が時間的に先頭になるようにパルス幅が延伸されているパルス光の場合、回折格子２２、２３での回折によって、パルス光に含まれる長波長成分が短波長成分よりも長い距離を伝播しなければならないように設計する。すると、短波長成分が時間的に先頭にくるようなパルス幅の圧縮が生じる。長波長成分と短波長成分との伝播距離の差は、アクチュエータ２５を動かして第１回折格子２２と第２回折格子２３との距離ｄを変えることによって調整することができる。パルス幅は、長波長成分と短波長成分との伝播距離の差に応じて調整される。
【００４３】
短波長成分が時間的に先頭になるようにパルス幅が延伸されている短パルス光の場合は、短波長成分が長波長成分よりも長い距離を伝播しなければならないように、回折格子対を設計するとよい。
【００４４】
図４は、第２パルス幅調整部６の一実施形態を示す図である。この実施形態は、チャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティング（ＣＦＢＧ）を利用したものである。
【００４５】
チャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティング（ＣＦＢＧ）３１は、ファイバの導波方向に屈折率を周期的に変化させた回折格子で構成されている。図４では、ＣＦＢＧ３１に入射するパルス光のパルス幅が、長波長成分が時間的に先頭になるように延伸されている場合を想定して、光の長波長成分が短波長成分のより長い光路を往復するように、回折格子のピッチをチャープ状に変化して形成されている。ＣＦＢＧ３１に入射したパルス光は、ＣＦＢＧ内の往復によって長波長成分が短波長成分よりも長い光路を往復するため、長波長成分と短波長成分との時間差が縮まりパルス幅が圧縮される。
【００４６】
ＣＦＢＧ３１を導波方向に高速に伸縮させると、入射したパルス光のパルス幅を高速に調整することが可能となる。ＣＦＢＧ３１の伸縮は、図５に示すように機械的に制御するとよい。図５（ａ）は、電圧発生器３４からピエゾなどの圧電素子３２に電圧を加えて伸縮させ、その伸縮力を、筺体３３を介してＣＦＢＧ３１に印加するものである。第２パルス幅調整部６では、信号処理部１３からの指示にもとづいて電圧発生器３４から圧電素子３２に加える電圧が制御され、ＣＦＢＧ３１の伸縮量が制御される。図５（ｂ）は、ＣＦＢＧ３１に圧電素子３２に巻き付け、圧電素子３２に加えた電圧により直径方向に膨張する現象を利用して、ＣＦＢＧ３１を導波方向に高速に伸縮させる。
【００４７】
第１パルス幅調整部５と第２パルス幅調整部６が別体として構成された実施形態を説明したが、図６に示したように、第１および第２のパルス幅調整部が一体に組み込まれたパルス幅調整部４を用いることもできる。
【００４８】
図６において、回折格子２２、２３の配置は図３の第１パルス幅調整部と同様であるが、図３のミラー２４に替えて第２パルス幅調整部として機能するＣＦＢＧ３１を配置することにより、パルス幅調整部４のコンパクト化を実現している。ＣＦＢＧ３１の詳細を図６（ｂ）に示す。ＣＦＢＧは、筺体３３に組み込んだピエゾなどの圧電素子３２により、圧縮もしくは延伸して波長間の光路長差を変化させ、高速にパルス幅を制御する。
【００４９】
以上、パルス幅調整部４の構成の実施形態を説明したが、本願発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、システム内パルス幅変化量を所定のタイミングで補償し、測定期間中に試料内パルス変化量を補償できるものであれば、その構成は限定されない。このような構成により、試料で生じる非線形発光の強度が常に最大になるように、試料に照射するパルス光のパルス幅を調整することができ、Ｓ／Ｎ比の高い非線形発光分布画像を取得することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  光源部
２  伝送路（光ファイバ）
３  利得媒体部
４  パルス幅調整部
５  第１パルス幅調整部
６  第２パルス幅調整部
７  照射部
９  試料
１２  検出部
１３  信号処理部
１４  表示部
２２  第１回折格子
２３  第２回折格子
２５  アクチュエータ
３１  チャープド・ファイバー・ブラッグ・グレーティング（ＣＦＢＧ）
３２  圧電素子
【図１】
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【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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