(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物表面に生成されるエバネッセント波の改良された測定による、対象物のイメージ作成のための検出装置を提供する。【解決手段】対象物のイメージ作成のための検出装置であって、オリジナル波長で原光信号を対象物の方向へ送出することによって該対象物の表面にエバネッセント波を生成するように構成されたレーザーキャビティと、エバネッセント波をプログレシブ信号に変換するように構成された変換手段と、レーザーキャビティにプログレシブ信号をインジェクトすることによってレーザーキャビティの中でプログレシブ信号と原光信号との間の干渉を生成するように構成された再インジェクション手段と、干渉を検出することによって対象物の少なくとも１つの物理的特性を決定するように構成された検出手段と、レーザーキャビティにインジェクトされたプログレシブ信号の波長がオリジナル波長とは異なるように構成された波長変調手段と、を有する。【選択図】図１
2015042982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−オリジナル波長で原光信号を対象物の方向へ送出することによって、該対象物の表面にエバネッセント波を生成するように構成されたレーザーキャビティと、
−前記エバネッセント波を、プログレシブ信号に変換するように構成された変換手段と、
−前記レーザーキャビティに前記プログレシブ信号をインジェクトすることによって、前記レーザーキャビティの中で前記プログレシブ信号と前記原光信号との間の干渉を生成するように構成された再インジェクション手段と、
−前記干渉を検出することによって、前記対象物の少なくとも１つの物理的特性を決定するように構成された検出手段と、
前記レーザーキャビティにインジェクトされたプログレシブ信号の波長が前記オリジナル波長とは異なるように構成された波長変調手段と、を有し、
前記波長変調手段は、それぞれがオーダー＋１およびオーダー−１に配置され前記原光信号を変調する第１の音響光学変調器および第２の音響光学変調器を有することを特徴とする、対象物のイメージ作成のための検出装置。
【請求項２】
前記波長変調手段が、前記原光信号の波長をシフトすることによって、前記レーザーキャビティにインジェクトされたプログレシブ信号の波長が前記オリジナル波長とは異なるように構成された請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レーザーキャビティが緩和振動を生成し、前記波長変調手段が、出力波長と前記オリジナル波長との間の相違により、これら前記緩和振動を励起することが可能であるように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記レーザーキャビティがクラスＢの固体レーザーキャビティである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記レーザーキャビティが赤外領域における前記原光信号を送出するように構成された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記第１音響光学変調器および第２音響光学変調器のそれぞれは、共振を表すシフト周波数を有しており、
該シフトの組合せにより、前記再インジェクトされたレーザーの緩和振動を励起することができる請求項１乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記共振周波数は、80MHz +Δfおよび-80 MHzに等しい、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
更に、前記原光信号の経路に配置される第１光アイソレーターを有することによって、前記レーザーキャビティの方向への反射光信号の伝播を防止する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記又は各音響光学変調器が第１光アイソレーターの後に位置する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記プログレシブ信号の経路に配置される第２光アイソレーターを有することによって、前記対象物の方向への反射光信号の伝播を防止する請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記又は各音響光学変調器は、第１光アイソレーターと第２光アイソレーターとの間に配置される請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
更に、前記対象物の近傍に前記変換手段を移動させるように構成された移動手段を有する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記変換手段はマイクロチップを有する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の検出装置を有する近接場（en champ proche）光顕微鏡。
【請求項１５】
−レーザーキャビティが、オリジナル波長の原光信号を対象物の方向へ送出することによって、該対象物の表面にエバネッセント波を生成するステップと、
−前記エバネッセント波が、プログレシブ信号に変換されるステップと、
−前記プログレシブ信号を、前記レーザーキャビティにインジェクトすることによって、前記レーザーキャビティの中で前記プログレシブ信号と前記原光信号との間の干渉を生成するステップと、
−前記干渉を検出することによって、前記対象物の特性を決定するステップと、を有し、
波長変調手段は、前記レーザーキャビティにインジェクトされたプログレシブ信号の波長が前記オリジナル波長とは異なるように構成され、
前記波長変調手段は、それぞれがオーダー＋１およびオーダー−１に配置され前記原光信号を変調する第１の音響光学変調器および第２の音響光学変調器を有することを特徴とする対象物のイメージ作成のための検出方法。
【請求項１６】
前記第１音響光学変調器および第２音響光学変調器のそれぞれは、共振を表すシフト周波数を有しており、
該シフトの組合せにより、前記再インジェクトされたレーザーの緩和振動を励起することができ、
前記共振周波数は、80MHz +Δfおよび-80 MHzに等しい、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物のイメージ作成（imagerie）のための検出装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、対象物のイメージ作成のための検出方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
対象物のイメージ作成のための検出装置、方法は、当技術分野において公知である。
【０００４】
対象物のイメージ作成のための検出装置には、遠隔領域における検出装置と近距離領域の検出装置とがある。近距離領域における検出装置の利点は小さい（特にレイリー基準により定められる大きさより小さい）対象物の観測を可能にすることである。
【０００５】
本発明は、特に近距離領域の対象物のイメージ作成のための検出装置に関係する。
【０００６】
本発明は、以下を含む対象物のイメージ作成のための検出装置に関する。
−原波長（longueur d'onde d'origine（オリジナル波長））で原光信号（signal lumineux d'origine）を対象物の方向へ送出することによって、該対象物の表面にエバネッセント波（onde evanescente）を生成するように構成されたレーザーキャビティ。
−前記エバネッセント波を、出力部の波長を持つプログレシブ信号に変換するように構成された変換手段。
−レーザーキャビティに前記プログレシブ信号をインジェクトすることによって、レーザーキャビティの中でプログレシブ信号と原光信号との間の干渉（perturbations）を生成するように構成された再インジェクション手段。
−前記干渉を検出することによって、前記対象物の少なくとも１つの物理的特性を決定するように構成された検出手段。
【０００７】
このような装置は、フランス特許出願公開第2785045号明細書で公知である。
【０００８】
前記文献において、レーザーキャビティへの再インジェクションを行うことにより、キャビティを干渉計として使用することができる。また、キャビティの中で生成された前記干渉は、エバネッセント波（ondes evanescentes）の振幅を測定するのに使用される。したがって、前記干渉を使って、対象物の特性の測定を行うことができる。
【０００９】
前記文献では、干渉の検出は、ホモダイン検出であり、これによりエバネッセント波の振幅を決めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】フランス特許出願公開第2785045号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、この検出によっては、エバネッセント波の位相に関する情報を得ることはできない。従って、いくつかの対象物の特性は、前記文献に記載の装置では測定することができない。
【００１２】
本発明が解決する課題は、対象物のイメージ作成のための検出装置における対象物表面に生成されるエバネッセント波の測定を改良することである。
【００１３】
特に、本発明が解決する課題は、対象物のイメージ作成のための検出装置における対象物表面に生成されるエバネッセント波の位相を測定することを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、前記対象物のイメージ作成のための検出装置が、レーザーキャビティにインジェクトされるプログレシブ信号の波長がオリジナル波長と異なるよう構成された波長変調手段を有するという事実により解決される。
【００１５】
これら波長変調手段により、異なる波長を持つ２つの信号がレーザーキャビティを伝播し、これによってヘテロダインビートの形でダイナミックな干渉を生成する。そして、これらビートのヘテロダイン検波は検波手段を使って実行可能である。前記の再インジェクションによる装置とは異なり、本発明を使うと、オリジナル信号（signal d'origine（原信号））と対象物からやって来るプログレシブ信号との間の相互作用により生成されるエバネッセント波の位相に対するアクセスが可能になる。したがって、対象物の特性の測定は、本発明により改善される。
【００１６】
本発明によると、ヘテロダインビートを発生させると、エバネッセント波の振幅と位相を検出する場合に、コントラストを向上させることができる。従って、それにより、収集したエバネッセント波の強度が小さいときでも、エバネッセント波に対する測定が可能になる。
【００１７】
本発明の実施例において、レーザーキャビティは緩和振動（oscillations de relaxation）を生成するように構成されている。この場合、波長変調手段は、出力波長と原波長との相違によって、これら緩和振動を励起することが可能であるように構成されている。
【００１８】
本実施例において、レーザーキャビティが緩和振動を生成するように構成されている場合、特に、レーザーがクラスＢのレーザーであるとき、レーザーキャビティの中にインジェクトされたプログレシブ信号により引き起こされたビートが緩和振動と共振する。これにより、振幅と位相の検出の際に大きな利得を得ることが可能になる。この利得はクラスＢのレーザーキャビティ特性に依存し、特に、固体マイクロレーザータイプのレーザーキャビティに対し、１００万のオーダーでありえる。
【００１９】
実施例において、レーザーキャビティが赤外領域において原光信号を送出するように構成することができる。赤外領域において原光信号を生成すると、高度に進歩した標準的通信部品の使用が可能になる。特に、ファイバーオプティク部品がこの波長領域で流通している。更に、この波長領域は、従来の干渉計測合成写真（montages interfe’rome’triques）によるアクセスが困難である。
【００２０】
本発明の実施例によると、波長変調手段は少なくとも１の音響光学変調器を有する。
【００２１】
この場合、前記又は各音響光学変調器は、好ましいシフト周波数を有しており、これら重畳されたシフトの組合せにより、再インジェクションレーザーの緩和振動を励起するためのシフトを調整することができる。
【００２２】
実施例によると、前記装置は、原光信号の経路に第１光アイソレーターを置き、レーザーキャビティに向かう寄生的反射光信号の伝播を防止することができる。これは、前記装置により実行される再インジェクションに加え、レーザーキャビティと干渉しないという利点がある。特に、これは、レンズ、音響光学変調器又は対象物による反射を防止する。
【００２３】
この場合、前記又は各音響光学変調器は、第１光アイソレーターの後に設けることができる。
【００２４】
更に、装置がプログレシブ信号の経路に置かれる第２光アイソレーターを有することが好ましい。
【００２５】
この場合、前記又は各音響光学変調器は、第１光アイソレーターと第２光アイソレーターとの間に配置することができる。
【００２６】
一実施例によれば、変換手段はマイクロチップを有する。
【００２７】
また、本発明は、前記した対象物のイメージ作成のための検出装置を含む顕微鏡に関する。
【００２８】
また、本発明は、以下のステップを含む対象物のイメージ作成のための検出方法に関する。
−レーザーキャビティが、原波長の原光信号を対象物の方向へ送出することによって、対象物の表面にエバネッセント波を生成するステップ。
−前記エバネッセント波が、プログレシブ信号に変換されるステップ。
−前記プログレシブ信号が、レーザーキャビティにインジェクトされることによって、レーザーキャビティの中でプログレシブ信号と原光信号との間の干渉を生成するステップ。
−前記干渉が検出され、前記対象物の特性を決定するステップ。
但し、前記レーザーキャビティにインジェクトされたプログレシブ信号の波長は、原波の波長とは異なる。
【００２９】
次に、図面を参照しながら、本発明の少なくとも１つの実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例による対象物のイメージ作成のための検出装置を示す図である。
【図２】図１の装置により生成されるエバネッセント波の振幅と位相の展開図である。
【図３】本発明の他の実施例による対象物のイメージ作成のための検出装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
前記図面で、同一符号は、類似の技術要素に関係している。
【００３２】
図１に示されているように、対象物のイメージ作成のための検出装置は、クラスＢの固体エルビウム−イッテルビウム ガラス レーザーキャビティ２を有している。前記レーザーキャビティ２は、ダイオードレーザ(図示しない)によりポンピングされる。レーザー２の放出は、キャビティにエタロン(etalon)を挿入することにより横方向に単一モードとすることができる。レーザーキャビティ２の出力部において、レーザービーム３は、レーザーにより決められた原波長λ１で放出される。上記のレーザーキャビティに対し、原波長は1.535ミクロンに固定される。レーザービーム３は、レンズ５を使って、オプティカルファイバー４にインジェクトされる。光アイソレーター６がオプティカルファイバーのレーザービーム路３に配置され、レーザーキャビティ２に対する信号の寄生的反射が防止される。図１において、光アイソレーター６の矢印は、光アイソレーター６によるレーザービーム３の伝播する方向を指す。次に、オプティカルファイバー４の出力部では、レーザービーム３は“音響−光学変調器７に基づく装置（dispositif a base de modulateur acousto-optique）”に向かって、例えば、レンズ８を介して送出される。音響−光学変調器７に基づく装置を使って、レーザービーム３の波長はシフトし、波長λ１とは異なる波長λ２の信号９を得る。このシフトの後で、信号９は対象物10に向かって送信される。図１において、対象物１０は例えばシリカプリズムである。信号９がプリズム10の一つの側面にインジェクトされるときに、入射角が全反射臨界角を越えると直ちに、プリズム10の斜辺（hypotenuse）の上で全反射を受ける。レーザービーム３の波長λ1におけるシリカプリズムに対して、臨界角は43.8°である。この反射に続いて、エバネッセント波がプリズム10の光る表面（surface eclairee）に生成される。前記エバネッセント波は、光る表面上で一様であり、その振幅は、プリズム10の表面に垂直なシリコン／空気インターフェースを越えると、指数関数的に減衰する。全反射臨界角を超えて入射角を調整することにより、エバネッセント波の透過の深さをコントロールすることができる。
【００３３】
マイクロチップ11は、エバネッセント波をプログレシブ波に変換するのに使用される。このマイクロチップは周知で、1.53ミクロンの単一モードシリカのオプティカルファイバーから、引き抜き（e’tirage）、フッ化水素酸を使ってケミカルエッチングして得られる。前記マイクロチップ11は、プリズム10上の垂直入射（incidence normal）に対して45°の角度で方向付けされている。
【００３４】
次に、マイクロチップ11により集められたプログレシブ波は、光アイソレーター13を含むオプティカルファィバー12により、レーザーキャビティ２に再インジェクトされる。
【００３５】
カプラー14を使うと、レーザーキャビティ２に向けてプログレシブ波を再インジェクトすることができる。ビームの一部はレーザーの出力部で、カプラー14により取り出され、矢印Ａで示すように、フォトダイオード15に向けて送出される。例えば、フォトダイオード15は、ファイバー化InGaAsフォトダイオードである。
【００３６】
フォトダイオード15により検出された信号は、波長差λ２−λ１から定まるヘテロダインシフト周波数で復調される。ＨＦ同期検波装置16がこの復調を行う。これにより、マイクロチップ11を使って点領域でサンプリングされた光学信号の振幅と位相に関する情報を同時に得ることができる。得られた結果を表示するために、同期検波装置16はデジタルオシロスコープ17に接続される。
【００３７】
プリズム10の表面に対してマイクロチップ11を移動させることによって、検波信号を使って、プリズム10の表面をより広いエリア上で点ごとに振幅、位相のイメージを作成することができる。
【００３８】
プリズム10の表面におけるマイクロチップ11の該スキャンは、マイクロチップ11の軸に沿うスキャン又は横方向スキャンでもよい。図示していない周知のサーボコントロールシステムを使うと、このスキャンは所望のアプリケーションに基づいて、十分な精度で行うことができる。特に、例えば、約32kＨｚで振動する音叉にマイクロチップ11を設けることができる。マイクロチップ11とプリズム10との間の相互作用に関する剪断効果（effets de cisaillement）のために、前記音叉の振幅と周波数は、マイクロチップ11とプリズム10表面との間の距離に大きく依存する。共振の周波数又は振幅を測定することにより、及び、横方向移動の間にこれらのいずれかの大きさを一定に維持することにより、位置のサーボコントロールを実現することができる。同様に、マイクロメータのスクリュー又はピエゾエレクトリック楔（cales piezoelectriques）を使って、マイクロチップの位置を変えることができる。このようにして、２次元又は３次元イメージが生成される。
【００３９】
前記の装置１による振幅・位相の同時測定の信頼性と安定性を証明するために、“理論による振幅・位相の変動”と“プリズム10の表面に対応する平面屈折率（dioptre plan）に基づいて検出され、前記装置１を使って得られる信号の振幅・位相の変動”との間の比較を図２に示した。比較を行うために、振幅と位相をデジタル オシロスコープ17で観察する。ＨＦ同期検波装置16は、２つのクワドラチャー信号Ｘ、Ｙ（それぞれ
【数１】
2015042982.tif 000003
に対応する）を出力部に供給する。但し、Ｒはプリズム10の検出信号の振幅を表し、
【数２】
2015042982.tif 000004
は音響光学変調器７に基づく装置を駆動する信号により提供される基準に対する位相を表す。プリズムに対しマイクロチップ11が傾斜しているので、理論的にスパイラル曲線が得られる。図２の理論曲線18が示すように、振幅は０に近づき、位相はリニアに変化する。前記した、装置１を使って実験によって得られる曲線19は、実質的に理論曲線18に対応している。実験測定値と理論計算値とが一致するので、エバネッセント波の振幅と位相を同時に、しかし別個に行う測定（これによりプリズム10を容易に画像化する（imager）ことができる）の安定性と信頼性は有効であるとすることができる。
【００４０】
本発明の実施例によると、音響光学変調器７に基づく装置がもたらす周波数シフトがレーザーキャビティ２の緩和振動（oscillations de relaxation）の周波数に等しいか、または、近くなるように、音響光学変調器７に基づく装置とレーザーキャビティ２とが選ばれる。このレーザーキャビティ２の緩和振動の周波数は、例えば約100kＨｚに調整される。音響光学変調器７に基づく装置がもたらす周波数シフトは実質的に100kＨｚに等しい。緩和振動の周波数はクラスＢのレーザーの技術仕様書に基づいて簡単に決められることに留意されたい。
【００４１】
図１に示すように、約Δｆ＝100kＨｚの周波数シフトを得るためには、音響光学変調器７に基づく装置は、それぞれ、80ＭＨｚ+Δｆ及び−80ＭＨｚに等しい共振周波数で、オーダー+１及びオーダー−１に位置する２つの音響光学変調器7ａ及び７ｂを有している。従って、２つの音響光学変調器７ａ、７ｂは、レーザーキャビティ２によって共振周波数周辺で励起される。更に、２つの音響光学変調器7ａ、７ｂを位置決めすることにより、第１音響光学変調器7ａは原光信号を約ν１＋80ＭＨｚ＋Δｆの光周波数にシフトさせ、第２音響光学変調器7ｂは、この周波数をν１＋Δｆに戻す。その結果、周波数シフトは、レーザーの緩和振動によく適合し、固有共振周波数付近で変調器を励起させ、その効率を最適にする。
【００４２】
この場合、該再インジェクションは緩和振動を励起し、レーザーキャビティ２において（複数）ビートの形の干渉を起こす。同期検波装置16はこれらビートを使い、プリズム10の振幅・位相特性を得る。
【００４３】
この場合、周波数シフトの無い単純な再インジェクションと比較して、１００万のオーダーの利得率（gain factor）Ｋが得られることが証明された。この利得率Ｋは、レーザーキャビティ２の増幅メディアの送出レベルの放射（radiative）寿命期間とレーザーキャビティ２のフォトンの寿命との間の比率に実質的に等しい。この利得率を使うと、レーザーキャビティ２への再インジェクションにより生起される干渉のより良いコントラストを得ることができ、従って、対象物10の特性の検出感度を向上させ、該対象物のイメージ作成を改善することができる。
【００４４】
前記実施例において、レーザービーム３がプリズム10を通過した後送出されるエバネッセント波の検出が使われる。図３には、本発明の反射型の実施例が示されている。
【００４５】
本実施例によれば、図３に示されるように、装置１は、角周波数ω１に対応する波長λ1のレーザービーム３を送出することができるレーザーキャビティ２を有している。レーザービーム３は、角周波数ω2に対応する波長λ2にレーザービーム３の波長をシフトできる音響光学変調器７に基づく装置を通過する。前記のとおり、音響光学変調器７に基づく装置は、２つの音響光学変調器を有することによって、レーザービームのシフト周波数を緩和振動の共振周波数に適合させることができる。角周波数ω2とω1との間の角周波数のシフトをΔωと表記する。このように生成される波長λ2の信号９は、対物レンズ８を介してイメージを生成しようとする対象物10に向けて送出される。対象物10に関して、エバネッセント波が生成される。このエバネッセント波は、反射波信号20の形で、マイクロチップ11により拡散される。この反射波20は、再度、音響光学変調器７に基づく装置を通過するときにΔωだけシフトされ、レーザーキャビティ２に再インジェクトされ、レーザーキャビティ２においてビートが生成される。図１を使って説明した実施例のように、音響光学変調器７に基づく装置により引き起こされる周波数シフトが、レーザーキャビティ２の緩和振動周波数に等しい又は近いものとなるように、音響光学変調器７に基づく装置とレーザーキャビティ２とが選択される。音響光学変調器７に基づく装置を２回通過するので、レーザーキャビティ２の緩和振動の角周波数をΩとすると、２Δω＝Ωとなるよう音響光学変調器７に基づく装置が選択される。
【００４６】
次に、レーザーの出力信号は、同期検波装置に接続されているフォトディテクター（photode’tecteur（光検出器））15に向かって別のルートで送信される。同期検波装置16を使うと、レーザーキャビティ２に生成されたビートを検出することによって、対象物10の特性を決めることができる。これらビートの強度は次のように表される。
【数３】
2015042982.tif 000005
【００４７】
但し、Ｋは再インジェクションがもたらす利得を表す値であり、Ｉrefはレーザー２からの基準信号の強度である。Iｓは、集められ、レーザーに再インジェクトされるエバネッセント波の信号の強度である。
【数４】
2015042982.tif 000006
は該信号の位相である。
【００４８】
利得率Ｋは、１００万（106）のオーダーであってよい。
【００４９】
ヘテロダイン検波に関して周波数シフトを持つMach−Zender又はMichelsonタイプの標準干渉計に対し、利得率Ｋは１に等しいことに留意すべきである。これに対し、再インジェクション装置に関し、使用するレーザーキャビティに応じて、この１００万の値に達することができる。
【００５０】
次に、本発明の変形例を説明する。
【００５１】
前記実施例において、ダイオードによりポンピングされる固体レーザーキャビティ型レーザー源を説明した。しかし、感度利得について同一オーダーの値を維持しながら、集積マイクロレーザー又はＤＦＢファイバーレーザーを使うことが可能である。
【００５２】
更に、近赤外領域で（特に１．５３５ミクロンの波長で）送出するレーザー源について説明した。実際、この波長領域は伝送の測定を可能にし、通信で使用されるファイバーオプティック部品に適合するメリットがある。しかしながら、他の波長領域と他のレーザー源が使用されてもよいことを理解しなければならない。
【００５３】
以下の表は、本発明の装置で使用されるレーザーの実施例リストである。この表の第１欄は使用レーザーのタイプを定義する。第２欄は関連する波長を定義する。第３欄は前記で定義される利得率Ｋである。第４欄はこのレーザーの緩和周波数である。
【００５４】
【表１】
2015042982.tif 000007
【００５５】
更に、図１を参照すると、音響光学変調器７に基づく装置が説明されている。この装置は、レンズ８の前に、原光信号の経路に位置する２つの音響光学変調器７を有している。前記２つの変調器の内の１つ又は２つの変調器は、プログレシブ信号の経路における対象物10の後に位置することができることを理解すべきである。この変形例によると、音響光学変調器の周波数変調関数は、それらの位置に関係無く維持される。
【００５６】
マイクロチップのスキャン手段に関係する前記検波器は、前記したように、走査型近接場光顕微鏡（Scanning Near Field Optical Microscopy：ＳＮＯＭ）タイプの顕微鏡又はエバネッセント場（champ evanescent）を検出する顕微鏡で使用すると有利である。
【符号の説明】
【００５７】
１    装置
２    レーザー
３    レーザービーム
４    オプティカルファイバー
５    レンズ
６    光アイソレーター
７    音響光学変調器
８    レンズ
９    信号
１０    対象物
１１    マイクロチップ
１２    オプティカルファィバー
１３    光アイソレーター
１４    カプラー
１５    フォトダイオード
１６    同期検波装置
１７    オシロスコープ
２０    反射波信号
【図１】
2015042982.tif 000008
【図２】
2015042982.tif 000009
【図３】
2015042982.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月9日(2014.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−オリジナル角周波数に対応するオリジナル波長で原光信号を対象物の方向へ送出することによって、該対象物の表面にエバネッセント波を生成するように構成されたレーザーキャビティと、
−前記エバネッセント波を、プログレシブ信号に変換するように構成された変換手段と、
−干渉を検出することによって、前記対象物の少なくとも１つの物理的特性を決定するように構成された検出手段と、
前記原光信号の前記オリジナル波長をシフトすることによって、第２の角周波数に対応する第２の波長を有する第２の信号を生成するよう構成された波長変調手段と、
前記第２の信号が前記対象物に向かって焦点を結ぶよう構成された対物レンズと、を有し、
前記変換手段は、前記エバネッセント波を拡散することによって、前記エバネッセント波が反射信号として前記波長変調手段を通過し前記レーザーキャビティに再インジェクトされて前記レーザーキャビティにおいてビートの形の前記干渉を生成するよう構成される、ことを特徴とする、対象物のイメージ作成のための検出装置。
【請求項２】
前記波長変調手段が、前記原光信号の波長をシフトすることによって、前記レーザーキャビティにインジェクトされたプログレシブ信号の波長が前記オリジナル波長とは異なるように構成された請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記レーザーキャビティが緩和振動を生成し、前記波長変調手段が、出力波長と前記オリジナル波長との間の相違により、これら前記緩和振動を励起することが可能であるように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記レーザーキャビティがクラスＢの固体レーザーキャビティである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記レーザーキャビティが赤外領域における前記原光信号を送出するように構成された請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記波長変調手段は、少なくとも１つの音響光学変調器を有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
音響光学変調器のそれぞれは、共振を表すシフト周波数を有しており、
該シフトの組合せにより、前記再インジェクトされたレーザーキャビティの緩和振動を励起することができる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記波長変調手段は、２つの音響光学変調器を有することによって、前記原光信号のシフト周波数を緩和振動の共振周波数に適合させる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記波長変調手段および前記レーザーキャビティは、前記波長変調手段によって引き起こされる周波数シフトが前記レーザーキャビティの緩和振動の周波数に等しい又は近いものとなるよう選択される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記波長変調手段は、２Δω＝Ωとなるよう選択され、
Ωは、前記レーザーキャビティの緩和振動の角周波数であり、
Δωは、前記第２の角周波数と前記オリジナル角周波数との間の角周波数シフトである、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
光検出器および同期検波装置をさらに有し、
前記レーザーキャビティは、前記再インジェクトされた反射信号を前記同期検波装置に接続された前記光検出器に向かって送信する別のルートを有する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
更に、前記対象物の近傍に前記変換手段を移動させるように構成された移動手段を有する請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
同期検波装置は、前記レーザーキャビティにおいて生成されたビートを検出することによって前記対象物の特性を決定することができ、
前記ビートの強度は、次のように表され、
【数１】
2015042982.tif 000011
Ｋは、再インジェクションがもたらす利得を表す値であり、
Ｉrefは前記レーザーキャビティからの基準信号の強度であり、
Isは、集められ、前記レーザーキャビティに再インジェクトされる前記エバネッセント波の信号の強度であり、
Δωは、前記第２の角周波数と前記オリジナル角周波数との間の角周波数シフトであり、
【数２】
2015042982.tif 000012
は前記信号の位相である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の検出装置を有する近接場（en champ proche）光顕微鏡。
【請求項１５】
−レーザーキャビティが、オリジナル角周波数に対応するオリジナル波長の原光信号を対象物の方向へ送出することによって、該対象物の表面にエバネッセント波を生成するステップと、
−変換手段が、前記エバネッセント波をプログレシブ信号に変換するステップと、
−検出手段が、干渉を検出することによって、前記対象物の特性を決定するステップと、
波長変調手段が、前記原光信号の前記オリジナル波長をシフトすることによって、第２の角周波数に対応する第２の波長を有する第２の信号を生成するステップと、を有し、
前記第２の信号は、対物レンズを介して前記対象物に向かって焦点を結び、
前記変換手段は、前記エバネッセント波を拡散することによって、前記エバネッセント波が反射信号として前記波長変調手段を通過し前記レーザーキャビティに再インジェクトされて前記レーザーキャビティにおいてビートの形の前記干渉を生成するよう構成される、ことを特徴とする対象物のイメージ作成のための検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2015042982.tif 000013