(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のパルス光を射出する光源と、
前記第１のパルス光の入射により、前記第１のパルス光とは異なる波長の第２のパルス光を発生させる非線形光学媒質と、
前記第２のパルス光を分岐する光分岐部と、
前記光分岐部により分岐される前記第２のパルス光に所定の波長分散を与える分散媒質であって、前記第２のパルス光の波長において分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路と第２の光導波路とを含み、前記第２のパルス光の波長における分散値が０ではない分散媒質と、
前記分散媒質によって前記波長分散が与えられた前記第２のパルス光と、前記光源から射出される前記第１のパルス光と、を前記非線形光学媒質に導く光合波部と、
を有し、
前記第２のパルス光の波長可変範囲における前記分散媒質の分散値の最大値と最小値との差分は２．５ｐｓ／ｎｍ以下であることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記非線形光学媒質は、前記第１のパルス光と前記第２のパルス光のいずれとも異なる波長の第３のパルス光を更に発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２のパルス光の前記波長可変範囲における前記分散媒質の前記分散値の前記最大値と前記最小値との差分は１．５ｐｓ／ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記第２のパルス光の波長において、前記分散媒質の波長微分値の絶対値が、０．０１３ｐｓ／ｎｍ２以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記第１の光導波路と前記第２の光導波路とのうちの少なくとも一方は、分散補償ファイバを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第１の光導波路と前記第２の光導波路とのうちの少なくとも一方は、フォトニック結晶ファイバを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１のパルス光の中心波長は可変であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項８】
前記非線形光学媒質と前記分散媒質とが前記第２のパルス光を発振させる光共振器に配されており、
前記第１のパルス光のパルスレートは、前記第２のパルス光の中心波長における前記光共振器の自由スペクトル間隔の整数倍であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項９】
前記非線形光学媒質は、フォトニック結晶ファイバを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第１のパルス光のスペクトル線幅は１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記第１のパルス光のパルス幅は１０ｐｓ以上であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光源装置と、
中心波長が互いに異なる２つのパルス光が前記光源装置から射出され、前記２つのパルス光が被検体に照射された際に、前記被検体にて反射される光、前記被検体を透過する光、及び、前記被検体において発せられる光のうちの少なくともいずれかを受光する受光素子と
を有することを特徴とする情報取得装置。
【請求項１３】
前記２つのパルス光のうちの一方は、前記第２のパルス光であり、
前記２つのパルス光のうちの他方は、変調された前記第１のパルス光である
ことを特徴とする請求項１２に記載の情報取得装置。
【請求項１４】
前記２つのパルス光のパルスレートは、いずれも１ＭＨｚ以上、１ＧＨｚ以下であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の情報取得装置。
【請求項１５】
前記受光素子によって受光した光を電気信号として取得する情報取得部を更に備え、
前記情報取得部は、前記受光素子によって受光される光の変調に同期して信号を取得する同期検出器を含むことを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の情報取得装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び情報取得装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パルス光を被検体に照射し、被検体にて反射若しくは散乱される光、被検体を透過する光、又は、被検体から発せられる蛍光等を検出することによって、被検体の構成物質に関する様々な情報を得る技術が注目されている。
【０００３】
近年、分子振動数に対応した周波数差を有する２つのパルス光を被検体に照射し、被検体において生じる以下のような散乱に基づく光を検出し、被検体の物質同定を行う研究が盛んに行われている。かかる散乱としては、例えば、誘導ラマン散乱（ＳＲＳ：Ｓｔｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）が挙げられる。また、かかる散乱として、コヒーレントアンチストークスラマン散乱（ＣＡＲＳ：Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ａｎｔｉ−ｓｔｏｋｅｓ  Ｒａｍａｎ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）等も挙げられる。
【０００４】
中心波長が互いに異なる２つのパルス光を発生するレーザ光源としては、以下のようなレーザ光源が知られている。即ち、非線形ファイバにおいて生じる四光波混合（光パラメトリック効果の一種）を利用した光パラメトリック共振器（Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下ＦＯＰＯと略す）が知られている。ＦＯＰＯは、光ファイバに入射した励起パルス光のエネルギーを受けて、励起パルス光とは波長の異なるパルス光を発生させ、当該パルス光を共振器内において発振させる。即ち、ＦＯＰＯ内に設けられた非線形ファイバに励起パルス光を入射させると、励起パルス光よりも短波長のパルス光（信号パルス光、信号光）と、励起パルス光よりも長波長のパルス光（アイドラーパルス光、アイドラー光）とが同時に発生する。信号パルス光とアイドラーパルス光とのうちの少なくともいずれかの一部をフィードバックし、励起パルス光と同期して共振器内に再度導入することによって、信号パルス光とアイドラーパルス光とのうちの少なくともいずれかを発振させる。そして、信号パルス光とアイドラーパルス光とのうちのいずれか、又は、これらの両方が出力として取り出される。
【０００５】
非特許文献１には、ＦＯＰＯ内に長尺の光ファイバを挿入し、信号パルス光に対する波長分散を共振器全体として大きくすることによって、信号パルス光のスペクトル線幅を狭窄化させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Thomas Gottschall et al., “Fiber-based optical parametric oscillator for high resolution coherent anti-Stokes Roman scattering (CARS) microscopy”, Optics Express, Vol. 22, No.18, pp.21921-21928, 8 September 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させることはできなかった。
【０００８】
本発明の目的は、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させ得る光源装置及びその光源装置を用いた情報取得装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の一観点によれば、第１のパルス光を射出する光源と、前記第１のパルス光の入射により、前記第１のパルス光とは異なる波長の第２のパルス光を発生させる非線形光学媒質と、前記第２のパルス光を分岐する光分岐部と、前記光分岐部により分岐される前記第２のパルス光に所定の波長分散を与える分散媒質であって、前記第２のパルス光の波長において分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路と第２の光導波路とを含み、前記第２のパルス光の波長における分散値が０ではない分散媒質と、前記分散媒質によって前記波長分散が与えられた前記第２のパルス光と、前記光源から射出される前記第１のパルス光と、を前記非線形光学媒質に導く光合波部とを有し、前記第２のパルス光の波長可変範囲における前記分散媒質の分散値の最大値と最小値との差分は２．５ｐｓ／ｎｍ以下であることを特徴とする光源装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させ得る光源装置及びその光源装置を用いた情報取得装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態による光源装置を示すブロック図である。
【図２】第２実施形態による光源装置を示すブロック図である。
【図３】第３実施形態による情報取得装置を示すブロック図である。
【図４】分散媒質における分散プロファイルを模式的に示すグラフである。
【図５】第１実施形態による光源装置における分散プロファイルを示すグラフである。
【図６】第２実施形態による光源装置における分散プロファイルを示すグラフである。
【図７】β２＞０かつβ４＞０の非線形光学媒質中における光の伝搬定数の位相不整合Δβと光パラメトリック利得Ｇとを表すグラフである。
【図８】β２＞０かつβ４＜０の非線形光学媒質中における光の伝搬定数の位相不整合Δβと光パラメトリック利得Ｇとを表すグラフである。
【図９】β２＜０かつβ４＞０の非線形光学媒質中における光の伝搬定数の位相不整合Δβと光パラメトリック利得Ｇとを表すグラフである。
【図１０】β２＜０かつβ４＜０の非線形光学媒質中における光の伝搬定数の位相不整合Δβと光パラメトリック利得Ｇとを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明は以下の実施形態の構成等に限定されるものではない。また、以下で説明する図面において、同じ符号を付した部材は、同じ部材又は対応する部材を意味している。
【００１３】
［第１実施形態］
第１実施形態による光源装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による光源装置を示すブロック図である。
【００１４】
本実施形態による光源装置１００は、励起パルス光を発する光源１０１と、信号パルス光を発生させる非線形光学媒質１０３と、信号パルス光のスペクトル線幅を狭窄化させるための分散媒質１０８を有している。光源１０１は、励起パルス光の中心波長を変化させることが可能である。非線形光学媒質１０３と分散媒質１０８とは、信号パルス光を発振させる光共振器１０７内に配される。非線形光学媒質１０３と分散媒質１０８とには、光ファイバをそれぞれ好適に用いることができる。
【００１５】
光源１０１から発せられる励起パルス光を非線形光学媒質１０３に入射させると、非線形光学媒質１０３における光パラメトリック利得によって、励起パルス光とは異なる波長を有する信号パルス光が発生する。励起パルス光の中心波長をわずかに変化させるだけで、信号パルス光の中心波長を大きく変化させることが可能である。この現象を利用して、本実施形態による光源装置１００では、出力パルス光の中心波長を広帯域で変化させることが可能である。
【００１６】
非線形光学媒質１０３において発生する信号パルス光を分散媒質１０８に入射させると、分散媒質１０８内を進行する光の速度が波長によって異なるため、信号パルス光が時間的に広がり、チャープを有するパルス光となる。チャープを有する信号パルス光が非線形光学媒質１０３に再び入射すると、励起パルス光から光パラメトリック効果を受け、信号パルス光が増幅される。この際、信号パルス光は励起パルス光に比べて時間的に大きく広がっているため、信号パルス光と励起パルス光とが時間的に重なった部分のみが増幅される。信号パルス光はチャープを有するため、信号パルス光の限られた波長成分のみが増幅されることになり、信号パルス光のスペクトル線幅が狭窄化する。
【００１７】
しかしながら、一般的に分散媒質１０８の分散値は波長によって異なるため、信号パルス光の中心波長が変化すると、信号パルス光のスペクトル線幅が狭窄化される度合いが信号パルス光の中心波長によって異なってしまう。その結果、信号パルス光のスペクトル線幅が信号パルス光の中心波長によって異なってしまう。
【００１８】
そこで、本実施形態では、信号パルス光の波長可変範囲内において分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とによって分散媒質１０８を構成する。分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とによって分散媒質１０８を構成するため、分散値の波長依存性が分散媒質１０８全体として低減される。このため、本実施形態によれば、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させ得る光源装置１００を提供することが可能となる。
【００１９】
本実施形態による光源装置１００について詳細な説明を行う前に、励起パルス光から信号パルス光を発生させる光パラメトリック利得の根源である四光波混合の原理について説明する。
【００２０】
四光波混合とは、互いに周波数（波長）の異なる２つの光（励起光）を非線形光学媒質（光ファイバ）内に入射した際に、２つの励起光のいずれの波長とも異なる波長の新たな光が発生する現象である。この際、非線形光学媒質に入射した光のエネルギーの一部が、四光波混合により新たに発生した光のエネルギーへと変換される。例えば、周波数がそれぞれω１とω２である２つの光を非線形光学媒質に入射させ、周波数がそれぞれω３とω４である２つの光が新たに発生する場合、それぞれの周波数はω１＋ω２＝ω３＋ω４の関係を満たす。
【００２１】
非線形光学媒質に入射させる光（励起光）の周波数が１つである場合、即ち、ω１＝ω２＝ωＣである場合は、縮退四光波混合と称され、周波数がそれぞれωＣ＋Δω、ωＣ−Δωである２つの光が、周波数ωＣに対して対称に発生する。一般に、縮退四光波混合によって発生する２つの光のうちの高周波数側の光は信号光と称され、低周波数側の光はアイドラー光と称される。以下、信号光の周波数をωＳ１（＝ωＣ＋Δω）で表し、アイドラー光の周波数をωＳ２（＝ωＣ−Δω）で表すこととする。
【００２２】
縮退四光波混合は、互いに周波数の異なる２つの光を入射させる場合に比べて波長の制御や構成が簡単であるため、ＳＲＳやＣＡＲＳを用いた情報取得装置の光源装置として広く利用されている。かかる縮退四光波混合について以下に説明する。
【００２３】
縮退四光波混合を効率良く発生させるためには、非線形光学媒質中に入射させる励起光の伝搬定数をβＣ、信号光の伝搬定数をβＳ１、アイドラー光の伝搬定数をβＳ２とすると、以下の式（１）によって表される位相整合条件を満たす必要がある。
【数１】
0006746371.tif 000002
ここで、Δβは非線形光学媒質中における各々の光の伝搬定数の位相不整合、γは非線形光学媒質の非線形係数、ＰＣは励起光のピーク強度である。また、ｎ２は非線形光学媒質の非線形屈折率、Ａｅｆｆは非線形光学媒質である光ファイバのコアの有効断面積、ｃは真空中での光の速さである。
【００２４】
非線形光学媒質中における各々の光の伝搬定数の位相不整合Δβは、信号光とアイドラー光との周波数差Δωを用いて、以下の式（２）によって表すことができる。
Δβ＝β２（Δω）２＋β４（Δω）４／１２  ・・・（２）
ここで、β２は励起光の周波数における非線形光学媒質の群速度分散、β４は群速度分散β２の２次導関数である。なお、群速度分散β２は、励起光の伝搬定数βＣの２次導関数である。
【００２５】
光パラメトリック利得Ｇは、以下の式（３）によって表される。
【数２】
0006746371.tif 000003
ここで、Ｌは非線形光学媒質の長さである。
【００２６】
β２とβ４のそれぞれを正又は負とする４通りについて、式（２）、式（３）のそれぞれをグラフ化したものを図７乃至図１０に示す。図７乃至図１０は、非線形光学媒質中における光の伝搬定数の位相不整合Δβと光パラメトリック利得Ｇとを表すグラフである。図７は、β２＞０かつβ４＞０の場合を示している。図７（ａ）は式（２）をグラフ化したものであり、縦軸は非線形光学媒質中における各々の光の伝搬定数の位相不整合Δβを示しており、横軸は縮退四光波混合によって発生する信号光とアイドラー光との周波数差Δωを示している。図７（ｂ）は式（３）をグラフ化したものであり、縦軸は光パラメトリック利得Ｇを示しており、横軸は信号光とアイドラー光との周波数差Δωを示している。なお、図８乃至図１０の（ａ）、（ｂ）のグラフも同様である。
【００２７】
式（１）によって表されるΔβの位相整合条件において、非線形光学媒質の非線形係数γと、励起光のピーク強度ＰＣとは共に正の値であり、Δβは負の値をとることになる。ところが、図７（ａ）から分かるように、β２＞０かつβ４＞０の場合は、式（１）を満たす領域が存在しない。つまり、図７（ｂ）に示すように、式（３）で表される光パラメトリック利得Ｇを得ることができず、このような非線形光学媒質においては、励起光を入射しても、信号光もアイドラー光も生成されない。
【００２８】
図８は、β２＞０かつβ４＜０の場合を示している。図８（ａ）には、式（１）によって表されるΔβの位相整合条件が成立する範囲、即ち、位相整合領域が、ハッチングによって示されている。図８（ａ）から分かるように、式（１）によって表される位相整合条件を満たすΔωの範囲が、励起光の周波数から十分に離れた箇所に比較的狭い領域で存在する。従って、ある特定の周波数の励起光を非線形光学媒質に入射すると、図８（ｂ）に示すように、比較的狭い周波数帯域において光パラメトリック利得Ｇが得られることになり、周波数帯域の狭い信号光とアイドラー光とが生成される。
【００２９】
図９は、β２＜０かつβ４＞０の場合を示しており、図１０は、β２＜０かつβ４＜０の場合を示している。図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、式（１）で表される位相整合条件を満たすΔωの範囲が比較的広い。即ち、図９（ｂ）、図１０（ｂ）に示すように、ある特定の周波数のパルス光を非線形光学媒質に入射させると、比較的広い周波数帯域において光パラメトリック利得Ｇが得られることになり、広い周波数帯域にわたって信号光とアイドラー光とが生成される。
【００３０】
以上のことから、縮退四光波混合を利用してスペクトル線幅の比較的狭いパルス光を生成するためには、β２＞０かつβ４＜０を満たす非線形光学媒質を用いることが好ましいことが分かる。このような非線形光学媒質は、光ファイバのコアとクラッドとの屈折率差が適切な値になるように、コア材料とクラッド材料とを選択したり、光ファイバの形状を適宜設定したりすることによって実現することができる。
【００３１】
縮退四光波混合により発生する光パラメトリック利得Ｇの励起パルス光に対する周波数シフト量（信号光とアイドラー光との周波数差）Δωや波長シフト量Δλは、それぞれ以下のような式（４）、（５）によって表される。また、光パラメトリック利得Ｇの周波数幅δωやスペクトル線幅（スペクトル半値幅）δλは、それぞれ以下のような式（６）、（７）によって表される。
【数３】
0006746371.tif 000004
【数４】
0006746371.tif 000005
【数５】
0006746371.tif 000006
【数６】
0006746371.tif 000007
ここで、ω０は非線形光学媒質の零分散周波数、λＣは励起パルス光の中心波長、λ０は非線形光学媒質の零分散波長、β３は零分散波長における群速度分散β２の１次導関数である。式（５）から分かるように、励起パルス光の中心波長λＣをわずかに変化させることによって、信号光又はアイドラー光の波長を式（５）に示す係数の分だけ大きく変化させることができる。また、式（７）から分かるように、非線形係数γが小さく、β４の大きな非線形光学媒質を用いれば、スペクトル線幅δλの狭い信号光又はアイドラー光を生成することが可能である。そして、信号光とアイドラー光とのうちのいずれか一方又はこれらの両方を利用することができる。
【００３２】
ここで、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させる手法について以下に説明する。図４は、分散媒質における分散プロファイルを模式的に示すグラフである。図４は、分散の波長微分値の正負が逆である第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とによって構成された分散媒質１０８の分散プロファイルを示している。第１の光導波路１０５の分散プロファイルは図４において点線で示されており、第２の光導波路１０６の分散プロファイルは図４において破線で示されている。図４に示すように、第１の光導波路１０５の分散値は、波長が大きくなるに伴って増加する。このような第１の光導波路１０５における分散の波長微分値は正である。一方、第２の光導波路１０６の分散値は、波長が大きくなるに伴って減少する。このような第２の光導波路１０６における分散の波長微分値は負である。このように、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とにおける分散の波長微分値は、正負が互いに逆となっている。これら第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とを直列に接続すると、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とから成る分散媒質１０８全体における分散プロファイルは、以下のようになる。即ち、分散媒質１０８全体における分散プロファイルは、第１の光導波路１０５の分散プロファイルと、第２の光導波路１０６の分散プロファイルとの和によって表される。従って、分散媒質１０８全体における分散プロファイルは、図４において太い実線で示すようになる。図４に示すように、分散媒質１０８全体における分散の波長微分値は非常に小さい。このため、信号パルス光の中心波長を変化させても、信号パルス光が分散媒質１０８から受ける波長分散はほぼ一定となり、従って、信号パルス光のスペクトル線幅はほぼ一定となる。図４に示すように、第１の光導波路１０５における分散値と第２の光導波路１０６における分散値との合計は０ではない値となっている。即ち、信号パルス光の波長における分散媒質１０８の分散値は０ではない値となっている。第１の光導波路１０５における分散値と第２の光導波路１０６における分散値との合計を０ではない値とするのは、信号パルス光を時間的に広がらせるためである。これにより、信号パルス光と励起パルス光とが時間的に重なった部分のみが増幅され、信号パルス光のスペクトル線幅が狭窄化される。
【００３３】
ある分散特性を有する分散媒質１０８に、あるパルス幅の励起パルス光を入射すると、あるスペクトル線幅の信号パルス光が得られるため、以下のような式（８）が成立する。
（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）∝ΔＴＣ／ΔλＳ  ・・・（８）
ここで、Ｄ１は第１の光導波路１０５における単位長さ当たりの分散値、Ｄ２は第２の光導波路１０６における単位長さ当たりの分散値、Ｌ１は第１の光導波路１０５の長さ、Ｌ２は第２の光導波路１０６の長さである。また、ΔλＳは信号パルス光のスペクトル線幅であり、ΔＴＣは励起パルス光のパルス幅である。
【００３４】
信号パルス光の波長可変範囲内においてほぼ一定のスペクトル線幅を得るためには、分散媒質１０８の分散値が信号パルス光の波長可変範囲内においてほぼ一定であることを要する。換言すれば、信号パルス光の波長可変範囲内における分散媒質１０８の分散値の最大値と、信号パルス光の波長可変範囲内における分散媒質１０８の分散値の最小値との差分が、十分に小さいことを要する。式（８）に示すような関係が成立するため、以下のような式（９）が成立する。
｜（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）ｍａｘ−（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）ｍｉｎ｜＝Ｂ×（ΔＴＣ／ΔλＳ）  ・・・（９）
ここで、（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）ｍａｘは信号パルス光の波長可変範囲内における分散媒質１０８の分散値の最大値であり、（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）ｍｉｎは信号パルス光の波長可変範囲内における分散媒質１０８の分散値の最小値である。｜（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）ｍａｘ−（Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２）ｍｉｎ｜はこれらの差分値である。Ｂは係数であり、係数Ｂが小さいほど、スペクトル線幅の変動の小さい良好な光源装置となる。
【００３５】
次に、本実施形態による光源装置１００についてより詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態による光源装置１００は、パルス光を発する光源１０１と、光合波器１０２と、非線形光学媒質１０３と、光分岐器１０４と、第１の光導波路１０５と、第２の光導波路１０６とを有している。
【００３６】
光源１０１は、第１のパルス光（励起パルス光）を射出する。光源１０１は、射出する第１のパルス光の中心波長を変化させ得る。光源１０１としては、例えば、波長フィルタが備えられたレーザ共振器等を用いることができ、例えばパルスレーザが好適である。ここでは、光源１０１として、例えば、中心波長を１０２０ｎｍから１０６０ｎｍまで変化させることが可能であり、スペクトル線幅が０．１ｎｍ程度であり、パルス幅が１５ｐｓ程度であるモード同期Ｙｂ（イッテルビウム）ドープファイバレーザを用いる。なお、ここでは、パルス幅が１５ｐｓ程度の第１のパルス光を射出する光源１０１を用いる場合を例に説明したが、第１のパルス光のパルス幅はこれに限定されるものではない。例えば、パルス幅が１０ｐｓ以上の第１のパルス光を発する光源を、光源１０１として適宜用いることができる。また、ここでは、スペクトル線幅が０．１ｎｍ程度の第１のパルス光を射出する光源１０１を用いる場合を例に説明したが、第１のパルス光のスペクトル線幅はこれに限定されるものではない。例えば、スペクトル線幅が１ｎｍ以下の第１のパルス光を発する光源を、光源１０１として適宜用いることができる。
【００３７】
非線形光学媒質１０３としては、非線形係数の高い光ファイバを好適に用いることができる。非線形係数の高い光ファイバとしては、例えば、フォトニック結晶ファイバやテーパ光ファイバ等が挙げられる。フォトニック結晶ファイバとは、光ファイバのクラッド部に多数の空孔（エアホール）が設けられたファイバであり、空孔によってクラッドの屈折率をコアに比べて極端に低くすることができる。フォトニック結晶ファイバは、実効的なコア径（モードフィールド径）を小さくすることができるため、ファイバ長が数ｍ程度であっても大きな非線形効果が得られる。また、フォトニック結晶ファイバは、空孔のサイズやピッチを調整することによって、任意の波長分散特性を得ることができる。テーパ光ファイバは、入力のクラッド径に対して出力のクラッド径を小さくした光ファイバであり、通常の光ファイバを加熱、延伸することによって形成することができる。テーパ光ファイバは、クラッド径を例えば数μｍ程度にまで極端に小さくすると、長さが例えば数ｍｍ程度の場合であっても大きな非線形効果を得られる。テーパ光ファイバは、クラッド径や長さを調整することによって、任意の波長分散特性を得ることができる。ここでは、非線形光学媒質１０３として、例えば、ＮＫＴ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ社製のフォトニック結晶ファイバ（ＬＭＡ−ＰＭ−５）を用いる。かかるフォトニック結晶ファイバは、零分散波長が１０５０ｎｍである。かかるフォトニック結晶ファイバの長さは例えば５０ｃｍ程度とする。
【００３８】
第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６には、分散の波長微分値の正負が互いに逆であり、かつ、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とにおける分散値の合計が波長可変範囲内の各波長において０ではないものを用いる。
【００３９】
光源１０１から射出される第１のパルス光は、光合波器（光合波部）１０２を介して非線形光学媒質１０３へと導かれる。第１のパルス光が非線形光学媒質１０３に入射すると、光パラメトリック利得によって、第２のパルス光と第３のパルス光とが発生する。第２のパルス光の中心波長は、第１のパルス光の中心波長と異なる。第３のパルス光の中心波長は、第１のパルス光の中心波長と第２のパルス光の中心波長のいずれとも異なる。第２のパルス光の波長は、例えば１２００ｎｍから１５００ｎｍであり、第３のパルス光の波長は、例えば７５０ｎｍから９５０ｎｍである。非線形光学媒質１０３から射出される第２のパルス光と第３のパルス光とは、光分岐器１０４へと導かれる。光分岐器１０４は、パルス光を分岐するとともに出力する。非線形光学媒質１０３から射出される第２のパルス光及び第３のパルス光は、光分岐器１０４によって分岐され、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とを含む分散媒質１０８へと導かれる。第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とに第２のパルス光及び第３のパルス光が入射すると、以下のようになる。即ち、第１の光導波路１０５における波長分散と、第２の光導波路１０６における波長分散とによって、第２のパルス光及び第３のパルス光が時間的に広がり、チャープを有するパルス光となる。分散媒質１０８によって波長分散が与えられた第２のパルス光及び第３のパルス光は、光合波器１０２を介して再び非線形光学媒質１０３に導かれる。分散媒質１０８によって波長分散が与えられた第２のパルス光及び第３のパルス光は、第１のパルス光に比べて時間的に大きく広がっており、第１のパルス光と時間的に重なった部分のみが増幅される。このため、限られた波長成分のみが増幅され、スペクトル線幅が狭窄化する。なお、ここでは、第１の光導波路１０５の後段に第２の光導波路１０６が位置している場合を例に説明するが、これに限定されるものではなく、第２の光導波路１０６の後段に第１の光導波路１０５が位置していてもよい。また、光分岐器（光分岐部）１０４は、所望の波長以外の光をカットするバンドパスフィルタを含んでいてもよい。例えば、第２のパルス光と第３のパルス光とのうちの一方をカットするバンドパスフィルタを光分岐器１０４が含んでいる場合には、第２のパルス光と第３のパルス光とのうちの他方のみが分散媒質１０８に導かれることとなる。
【００４０】
上述したように、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とには、分散の波長微分値の正負が逆であり、かつ、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とにおける分散値の合計が波長可変範囲内の各波長において０ではないものを用いる。ここでは、例えば、以下のような第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とが用いられる。第１の光導波路１０５としては、例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製のシングルモードファイバ（型式：ＨＩ−１０６０、長さ：２０００ｍ）を用いる。第２の光導波路１０６としては、例えば、Ｔｈｏｒｌａｂ社製の分散補償ファイバ（型式：ＤＣＦ３８、長さ：５００ｍ）を用いる。分散の波長微分値の正負が逆である第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とを直列に接続すると、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とを含む分散媒質１０８全体における分散の波長微分値が非常に小さくなる。第２のパルス光のスペクトル線幅ΔλＳは、例えば１．５ｎｍ程度となる。
【００４１】
図５は、本実施形態による光源装置における分散プロファイルを示すグラフである。図５（ａ）は、第１の光導波路１０５における単位長さ当たりの分散値Ｄ１と波長との関係を示している。図５（ｂ）は、第２の光導波路１０６における単位長さ当たりの分散値Ｄ２と波長との関係を示している。図５（ｃ）は、分散媒質１０８全体における分散値Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２、即ち、合計の分散値を示している。図５（ａ）から分かるように、第１の光導波路１０５における分散の波長微分値は正である。一方、図５（ｂ）から分かるように、第２の光導波路１０６における分散の波長微分値は正である。図５（ｃ）から分かるように、第２のパルス光の波長可変範囲である１２００ｎｍから１５００ｎｍにおける分散媒質１０８の分散値は、約−１０ｐｓ／ｎｍとなる。また、図５（ｃ）から分かるように、第２のパルス光の波長可変範囲である１２００ｎｍから１５００ｎｍにおける分散媒質１０８の分散値の最小値と最大値との差分は１．５ｐｓ／ｎｍとなっている。第１のパルス光のパルス幅ΔＴＣは１５ｐｓ程度であり、第２のパルス光のスペクトル線幅ΔλＳは１．５ｎｍ程度である。上述した式（９）における係数Ｂは、この場合には、０．１５である。第２のパルス光の波長可変範囲内において、分散媒質１０８の波長微分値の絶対値は、０．０１３ｐｓ／ｎｍ２以下となっている。第２のパルス光のスペクトル線幅は、例えば１．５ｎｍ程度にまで狭窄化される。なお、ここでは、第２のパルス光の波長可変範囲における分散媒質１０８の分散値の最大値と最小値との差が１．５ｐｓ／ｎｍである場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。第１の光導波路１０５として用いる導波路や第２の光導波路１０６として用いる導波路の構成や材料等を適宜設定することにより、第２のパルス光の波長可変範囲における分散媒質１０８の分散値の最大値と最小値との差を１．５ｐｓ／ｎｍ以下にし得る。
【００４２】
このように、本実施形態によれば、分散媒質１０８に入射されるパルス光は、中心波長が変化した場合であっても、ほぼ一定の波長分散を分散媒質１０８から受ける。このため、本実施形態によれば、出力パルス光の中心波長を変化させた場合であっても、出力パルス光のスペクトル線幅をほぼ一定とすることが可能となる。
【００４３】
本実施形態では、非線形光学媒質１０３が光共振器１０７内に配置されているため、第２のパルス光と第３のパルス光とが非線形光学媒質１０３を繰り返し通過する。第２のパルス光と第３のパルス光とが非線形光学媒質１０３を通過する度に、第２のパルス光と第３のパルス光が増幅されるため、第２のパルス光と第３のパルス光の強度を高めることができる。光共振器１０７において発振した第２パルス光と第３のパルス光とは、光分岐器１０４を介して光共振器１０７の外部に出力される。こうして、スペクトル線幅がほぼ一定の第２のパルス光とスペクトル線幅がほぼ一定の第３のパルス光とが、光共振器１０７の外部に取り出される。なお、光パラメトリック発振に寄与しなかった第１のパルス光も、光分岐器１０４を介して光共振器１０７の外部に出力される。また、上述したように、光分岐器１０４は、所望の波長以外の光をカットするバンドパスフィルタを含んでいてもよい。所定の波長以外の光をカットするバンドパスフィルタを光分岐器１０４に設けた場合には、所定の波長の光のみが光共振器１０７の外部に出力される。
【００４４】
良好な光共振器１０７を構成するためには、第１のパルス光のパルスレートを、第２のパルス光の波長における光共振器１０７の自由スペクトル間隔（ＦＳＲ：Ｆｒｅｅ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒａｎｇｅ）の整数倍にすることが好ましい。このような関係を満たすことによって、第２のパルス光や第３のパルス光を光共振器１０７内において効率良く発振させることができ、ピーク強度の高い第２のパルス光や第３のパルス光を出力することができる。第１のパルス光の中心波長を例えば１０２０ｎｍから１０６０ｎｍまで変化させると、第２のパルス光の中心波長は例えば１２００ｎｍから１５００ｎｍまで変化し、第３のパルス光の中心波長は例えば７５０ｎｍから９５０ｎｍまで変化する。
【００４５】
なお、光源１０１から射出される第１のパルス光のスペクトル線幅は１ｎｍ以下とすることが好ましい。これは、第１のパルス光のスペクトル線幅が狭いほど四光波混合が効率よく行われ、光パラメトリック利得が十分に確保されるからである。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とによって、分散媒質１０８が構成されている。分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６とによって分散媒質１０８を構成するため、分散値の波長依存性が分散媒質１０８全体として低減される。このため、本実施形態によれば、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させ得る光源装置１００を提供することができる。
【００４７】
［第２実施形態］
第２実施形態による光源装置について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態による光源装置を示すブロック図である。本実施形態による光源装置２００は、第１のパルス光（励起パルス光）を発する光源２０１と、光合波器２０２と、非線形光学媒質２０３と、光分岐器２０４と、第１の光導波路２０５と、第２の光導波路２０６とを有している。第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６とによって分散媒質２０８が構成されている。非線形光学媒質２０３と分散媒質２０８とは、信号パルス光を発振させる光共振器２０７内に配されている。
【００４８】
本実施形態では、例えば、以下のような第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６とが用いられている。第１の光導波路２０５としては、例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社製のシングルモードファイバ（型式：ＨＩ−１０６０、長さ：１０００ｍ）が用いられている。第２の光導波路２０６としては、例えば、ＮＫＴ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ社製のフォトニック結晶ファイバ（型式：ＮＬ−ＰＭ−７５０、長さ：１１０ｍ）が用いられている。第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６の分散の波長微分値の正負は互いに逆となっている。分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６とが直列に接続されているため、分散媒質２０８全体における分散の波長微分値は非常に小さくなっている。第２のパルス光のスペクトル線幅は、例えば１．５ｎｍ程度となる。なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１のパルス光が非線形光学媒質２０３に入射すると、光パラメトリック利得によって、第２のパルス光（信号パルス光）と第３のパルス光（アイドラーパルス光）とが発生する。
【００４９】
図６は、本実施形態による光源装置における分散プロファイルを示すグラフである。図６（ａ）は、第１の光導波路２０５の単位長さ当たりの分散値Ｄ１を示しており、図６（ｂ）は、第２の光導波路２０６の単位長さ当たりの分散値Ｄ２を示している。図６（ｃ）は、分散媒質２０８全体における分散値Ｄ１Ｌ１＋Ｄ２Ｌ２、即ち、合計の分散値を示している。図６（ｃ）から分かるように、第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６とを含む分散媒質２０８全体における分散値の波長微分値、即ち、合計の分散値の傾きが非常に小さくなっている。図６（ａ）から分かるように、第１の光導波路２０５における分散の波長微分値は正である。一方、図６（ｂ）から分かるように、第２の光導波路２０６における分散の波長微分値は正である。また、図６（ｃ）から分かるように、第２のパルス光の波長可変範囲である１２００ｎｍから１５００ｎｍにおける分散媒質２０８の分散値の最小値と最大値との差分は２．５ｐｓ／ｎｍとなっている。第１のパルス光のパルス幅ΔＴＣは１５ｐｓ程度であり、第２のパルス光のスペクトル線幅ΔλＳは１．５ｎｍ程度である。上述した式（９）における係数Ｂは、この場合には、０．２５である。なお、ここでは、第２のパルス光の波長可変範囲における分散媒質２０８の分散値の最大値と最小値との差が２．５ｐｓ／ｎｍである場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。第１の光導波路２０５として用いる導波路や第２の光導波路２０６として用いる導波路の構成や材料等を適宜設定することにより、第２のパルス光の波長可変範囲における分散媒質２０８の分散値の最大値と最小値との差を２．５ｐｓ／ｎｍ以下にし得る。
【００５０】
このように、本実施形態においても、分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６とによって、分散媒質２０８が構成されている。分散の波長微分値の正負が互いに逆である第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６とによって分散媒質２０８を構成するため、本実施形態においても、分散値の波長依存性が分散媒質２０８全体として低減される。このため、本実施形態においても、スペクトル線幅の大きな変動を伴うことなく、出力パルス光の中心波長を変化させ得る光源装置２００を提供することができる。
【００５１】
［第３実施形態］
第３実施形態による情報取得装置について図３を用いて説明する。図３は、本実施形態による情報取得装置を示すブロック図である。本実施形態による情報取得装置３００は、例えば、ＳＲＳイメージングを行う顕微鏡、即ち、ＳＲＳ顕微鏡である。上述した第１実施形態による光源装置１００又は第２実施形態による光源装置２００を、本実施形態によるＳＲＳ顕微鏡の光源装置として用い得る。
【００５２】
本実施形態による情報取得装置３００は、２つのパルス光を被検体３１５に照射し、当該被検体３１５にて反射される光、当該被検体３１５を透過する光、当該被検体３１５において発せられる光のうちの少なくとも１つを検出する。そして、検出した光に基づいて、当該被検体３１５に関する情報を取得する。
【００５３】
ＳＲＳイメージングとは、物質に入射するポンプ光とストークス光との相互作用によってストークス光が増幅される誘導ラマン散乱という現象を利用し、分子振動イメージングを取得する手法である。具体的には、互いに波長が異なる２つのパルス光のうち一方のパルス光、即ち、ストークス光を強度変調した状態で、２つのパルス光を同期させて被検体に照射する。２つのパルス光の間の差周波が被検体を構成する分子の分子振動数と一致した際に誘導ラマン散乱が生じ、強度変調されているストークス光が増幅される。この際、ストークス光の強度変調に応じて、強度変調されていない方のパルス光、即ち、ポンプ光も強度変調され、被検体から射出されるポンプ光の誘導ラマン散乱による強度変調分を検出することによって、被検体の分子振動イメージングが可能となる。また、パルス光の中心波長を変化させ、２つのパルス光の間の差周波を変化させることによって、様々な分子の分子振動数に一致させることができ、被検体を構成する分子群に特有の信号を得ることができる。
【００５４】
光源３０１から発せられる励起パルス光（第１のパルス光）を光分岐器３０２によって２つに分岐させ、分岐した一方の光を光変調器３０８によって変調させて情報取得装置３００用のストークス光として用いる。そして、光分岐器３０２によって分岐した他方の光を、光分岐器３０３を介して非線形光学媒質３０４に入射し、第２のパルス光（信号パルス光）と第３のパルス光（アイドラーパルス光）とを生成させる。非線形光学媒質３０４としては、非線形係数の高い光ファイバを好適に用いることができる。非線形係数の高い光ファイバとしては、フォトニック結晶ファイバやテーパ光ファイバ等が挙げられる。第２のパルス光及び第３のパルス光は、光分岐器３０５によって分岐され、第１の光導波路３０６と第２の光導波路３０７とを含む分散媒質３２３に入射され、光分岐器３０３を介して非線形光学媒質３０４に再び入射される。こうして、第２のパルス光及び第３のパルス光が光共振器３２４内で周回することによって発振し、スペクトル線幅が狭窄化された第２のパルス光及び第３のパルス光が得られる。光共振器３２４において発振した第２のパルス光及び第３のパルス光は、光分岐器３０５を介して出力され、バンドパスフィルタ３０９に入射する。バンドパスフィルタ３０９は、例えば、第２のパルス光を通過させ、第３のパルス光を遮断する。従って、第２のパルス光のみがバンドパスフィルタ３０９を介して光合波器３１０に入射する。バンドパスフィルタ３０９を介して光合波器３１０に入射する第２のパルス光は、情報取得装置３００用のポンプ光として用いられる。
【００５５】
バンドパスフィルタ３０９からのポンプ光と、光変調器３０８からのストークス光とが、光合波器３１０に入射される。光合波器３１０は、互いに異なる中心波長を有する複数のパルス光を合波するものである。光合波器３１０としては、光カップラ、回折格子、プリズム等を用いることができる。光合波器３１０によって合波されるポンプ光とストークス光とが、ビームエキスパンダ３１１、Ｘスキャンミラー３１２、Ｙスキャンミラー３１３、及び、対物レンズ３１４を経由して、ステージ３１６の上に設置された被検体３１５に照射される。
【００５６】
対物レンズ３１４の集光点の中央に位置する微小領域においては、被検体３１５の分子の分子振動に基づく誘導ラマン散乱が生じ、これによりポンプ光とストークス光とに強度変化が生じる。集光点の中央に位置する微小領域から外れた箇所においては、誘導ラマン散乱が生じないため、当該箇所においてはポンプ光とストークス光とに強度変化は生じない。なお、対物レンズ３１４の開口数（ＮＡ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）が大きいほど、被検体３１５に照射される光のスポットのサイズは小さくなり、これに伴い、誘導ラマン散乱が生じる微小領域のサイズも小さくなる。
【００５７】
集光点の中央に位置する微小領域において発生した誘導ラマン散乱により強度変調されるポンプ光は、集光レンズ３１７とバンドパスフィルタ３１８とを通過し、受光素子３１９に入射してＳＲＳ信号として検出される。受光素子３１９によって検出されたＳＲＳ信号は、情報取得部３２０によって画像信号として取得される。即ち、情報取得部３２０は、受光素子３１９によって受光した光を電気信号として取得する。
【００５８】
一般的に分子のラマン散乱断面積σは小さいため、誘導ラマン散乱によるポンプ光の強度変化も微弱になる。このため、ポンプ光の強度変化からＳＲＳ信号を検出する際、ＳＲＳ信号がノイズ成分等に埋もれる場合がある。本実施形態では、同期検出器３２１と制御手段３２２とを備える情報取得部３２０を用い、受光素子３１９によって受光され電気信号に変換されたポンプ光の強度変調を、光変調器３０８からのストークス光の変調周波数に同期させて検出する。そして、本実施形態では、被検体３１５の分子振動イメージングを取得する。同期検出した信号を増幅するため、ＳＲＳ信号を高感度に検出することが可能となる。
【００５９】
同期検出器３２１は、受光素子３１９によって受光される光の変調に同期して信号を取得する。同期検出器３２１としては、ロックインアンプやＦＦＴアナライザ等を用いることができるが、ＦＦＴアナライザはロックインアンプに比べて高速でＳＲＳ信号を検出することが可能である。なお、図３においては、同期検出器３２１と制御手段３２２とが別体である場合を例に示しているが、これらが一体となっている情報取得部３２０を用いてもよい。同期検出器３２１と制御手段３２２とが一体となっている情報取得部３２０としては、例えば、ＣＰＵを備えるコンピュータによって制御手段３２２が構成され、同期検出機能を有するアプリケーションが当該制御手段３２２に内蔵されているものが挙げられる。
【００６０】
Ｘスキャンミラー３１２を駆動すると、集光点が被検体３１５の内部をＸ方向にスキャンし、Ｙスキャンミラー３１３を駆動すると、集光点が被検体３１５の内部をＸ方向に対して垂直なＹ方向にスキャンする。従って、Ｘスキャンミラー３１２とＹスキャンミラー３１３とを駆動することによって集光点を被検体３１５上で２次元的に走査すれば、２次元画像を取得することができる。なお、Ｘ方向は、例えば図３における左右方向とし、Ｙ方向は、例えば図３における奥行き方向とする。
【００６１】
更に、２次元的な走査が完了する毎に、ステージ３１６を動かすことによって集光点を光軸方向に所定距離だけ移動させ、上記と同様の２次元的な走査を繰り返すことによって、被検体３１５の３次元画像を得ることも可能である。
【００６２】
また、１回の２次元スキャン又は３次元スキャンが終了した後、光源３０１から発せられる第１のパルス光の中心波長を変化させることによって、ポンプ光とストークス光との間の差周波を変化させてもよい。これにより、ポンプ光とストークス光との間の差周波を、被検体３１５中に含まれる様々な分子の分子振動数に一致させるようにしてもよい。これにより、２次元的又は３次元的な分子振動画像を得ることが可能となる。
【００６３】
本実施形態による情報取得装置３００に用いられる光源装置１００、２００から出射されるパルス光のパルス幅は１ｎｓ以下であることが好ましく、１００ｐｓ以下であることが更に好ましい。これは、光源装置１００、２００から出力されるパルス光のパルス幅が狭いほどパルス光のピーク強度が大きく、被検体３１５において生じる非線形効果の有無を精度よく検出することができるためである。また、光源３０１から出射されるパルス光のパルスレートは１ＭＨｚ以上、１ＧＨｚ以下であることが好ましい。また、光源装置１００、２００から出射される第２のパルス光や第３のパルス光のパルスレートも、１ＭＨｚ以上、１ＧＨｚ以下であることが好ましい。これは、情報取得装置３００として現実的に求められる測定速度の制約から１ＭＨｚ以上であることが好ましく、被検体３１５に生じる熱的破壊の制約から１ＧＨｚ以下であることが好ましいためである。
【００６４】
また、情報取得装置３００は、生体組織の観察に好適に用いられることから、光源装置１００、２００から出射される各パルス光は、生体による反射や吸収、散乱が小さく、透過し易い波長であることが好ましい。従って、光源装置１００、２００から出射される各パルス光の中心波長は、３００ｎｍ以上、１５００ｎｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以上、１３００ｎｍ以下であることが更に好ましい。例えば、光源３０１としては、モード同期Ｙｂ（イッテルビウム）ドープファイバレーザを好適に用い得る。
【００６５】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態又は第２実施形態による光源装置１００、２００が情報取得装置３００の光源として用いられている。第１実施形態又は第２実施形態による光源装置１００、２００は、出力される信号パルス光のスペクトル線幅が中心波長によらずほぼ一定である。従って、本実施形態によれば、均一な分解能で情報を取得し得る情報取得装置３００を提供することができる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、従来のＳＲＳ顕微鏡装置に比べて、光源装置１００、２００を小型化、低コスト化することができるため、情報取得装置３００全体の小型化、低コスト化を実現することができる。
【００６７】
［変形実施形態］
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
例えば、第１実施形態では、第１の光導波路１０５としてシングルモードファイバを用い、第２の光導波路１０６として分散補償ファイバを用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の光導波路１０５と第２の光導波路１０６のいずれにおいても分散補償ファイバを用いるようにしてもよい。
また、第２実施形態では、第１の光導波路２０５としてシングルモードファイバを用い、第２の光導波路２０６としてフォトニック結晶ファイバを用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の光導波路２０５と第２の光導波路２０６のいずれにおいてもフォトニック結晶ファイバを用いるようにしてもよい。
また、第３実施形態では、情報取得装置３００がＳＲＳ顕微鏡である場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、情報取得装置３００は、ＣＡＲＳ顕微鏡、蛍光顕微鏡、内視鏡等、各種分光情報を取得する情報取得装置であってもよい。このような情報取得装置にも、第１実施形態による光源装置１００や第２実施形態による光源装置２００を適宜用いることができる。
また、上記実施形態では、分散媒質１０８、２０８に含まれている光導波路１０５，１０６、２０５，２０６の数が２つである場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、３つ以上の光導波路を直列接続することによって、分散媒質１０８、２０８を構成してもよい。
【００６８】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０１…光源
１０３…非線形光学媒質
１０５…第１の光導波路
１０６…第２の光導波路
１０７…光共振器
１０８…分散媒質
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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