(57)【要約】【課題】高分解能かつ広帯域で高速にスペクトル測定を行うことができる小型の分光器を提供する。【解決手段】分光器１は、光源２から光サーキュレータ３を介してから光を導入する光ファイバ４と、この光ファイバ４から射出される光を収束するコリメートレンズ５と、図示しないパルスモータと連結される回動軸に取り付けられ、その軸周りに回動可能な平面鏡６と、所定の位置に固定された平面の回折格子７とから構成される。この分光器１では、平行光に収束された光を回動可能な平面鏡４により一度反射させて回折格子７に照射する。その後、回折光を再び平面鏡６により反射させて、コリメートレンズ５を経由して光ファイバ４に戻し、光サーキュレータ３を介して光検出器８により分光された光を得る。【選択図】　　　　図１
2004069516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子と、
回動可能に支持され、入射光を反射して前記回折格子に入射させる鏡と、
この鏡を回動させる回動装置と
を有し、
前記鏡を回動させることにより前記回折格子から回折の条件を満たす出射光を取り出すことを特徴とする分光器。
【請求項２】
請求項１記載の分光器において、
前記回折格子への入射光の入射角と、前記回折格子からの出射光の出射角とが等しい
ことを特徴とする分光器。
【請求項３】
請求項１または２記載の分光器において、
前記回折格子は、ブレーズド回折格子である
ことを特徴とする分光器。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分光器において、
前記回動装置は、パルスモータである
ことを特徴とする分光器。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分光器において、
前記回動装置は、サーボモータである
ことを特徴とする分光器。
【請求項６】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分光器において、
前記回動装置は、静電引力により前記鏡を回動させる
ことを特徴とする分光器。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分光器において、
前記回動装置は、電磁力により前記鏡を回動させる
ことを特徴とする分光器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信用光スペクトラムアナライザ、光フィルター、プロセスモニタまたは分光分析器などに使用される分光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より通信用光スペクトラムアナライザ、光フィルター、プロセスモニタまたは分光分析器などにおいて回折格子を用いて分光スペクトルを測定する手段として、マルチチャンネル分光器とシングルチャンネル分光器が知られている。
【０００３】
マルチチャンネル分光器は、回折格子により分散される回折光がＣＣＤ等の光検出アレイの面上に投影されるように光学系を形成し、光検出アレイの各チャンネル素子からの読み出しのみでスペクトル軸を走査する。このため、マルチチャンネル分光器は、機械的駆動部がなく、高速で分光計測をすることが可能である。このようなマルチチャンネル分光器が使用されている例としては、波長多重光通信における信号光のスペクトルモニタや化学工場におけるプロセスモニタなどが挙げられる。スペクトルモニタ（横河電機株式会社製、ＷＤ２００／ＷＤ２００Ｌ）は、１００ｍｓ程度の高速で、かつ波長分解能０．２ｎｍでスペクトルを測定することができる。また、プロセスモニタ（Ｏｃｅａｎ　Ｏｐｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．製、ＮＩＲ５１２　Ｆｉｂｅｒ　Ｏｐｔｉｃ　Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）は、１００ｍｓ程度の高速で、１０００ｎｍ〜２５００ｎｍと広い波長範囲を測定することができる。
【０００４】
一方、シングルチャンネル分光器は、入射光の入射角が変化するよう回折格子を回転させることにより回折光の波長を変えて、スペクトル軸を走査する。このようなシングルチャンネル分光器の一例として、Ｌｉｔｔｒｏｗ型について図１２、１３を参照して説明する。図１２（ａ）は、一般的な回折格子による分光の概念を示す図、図１２（ｂ）は、Ｌｉｔｔｒｏｗ型の分光の概念を示す図、図１３は、Ｌｉｔｔｒｏｗ型分光器の光学系を示す概略図である。なお、図１３に示すＬｉｔｔｒｏｗ型分光器は、光源からの光をコリメータレンズ１２により平行光とし、回折格子１１に照射する。
【０００５】
回折格子１１の基本方程式は以下のように表される。ここで、ｍは回折次数、λは波長、ｄは回折格子の間隔、αは入射角、βは出射角である。
ｍλ＝ｄ（ｓｉｎα＋ｓｉｎβ）　…（１）
この基本方程式において、α＞０かつβ＜０であれば、入射光と出射光（回折光）は回折格子１１の法線を挟んで反対側にあり、α＞０かつβ＞０であれば同じ側にあることになる。
【０００６】
式（１）において、αおよびβを式（２）、（３）に示すよう置き換え、これを代入すると、式（１）は式（４）に示すよう変形することができる。
φ＝（α＋β）／２　　…（２）
θ＝（α−β）／２　　…（３）
λ＝（２ｄ／ｍ）ｓｉｎφｃｏｓθ　…（４）
ここで、図１２（ｂ）に示すように、入射角と出射角が回折格子１１の法線に対して同じ側にありかつ等しければα＝βであり、θ＝０となる。すなわち出射光は、入射光と同一経路を通って戻る。また、φ＝α（０≦α≦２／π）となり、これにより波長λがとりうる範囲は、０から２ｄ／ｍとなることがわかる。
【０００７】
回折格子１１に対する入射角がαのとき、ある一定の波長λ＝（２ｄ／ｍ）ｓｉｎαに対して回折条件が成立し、この波長がコリメート光のまま入射側に戻る。入射側に戻った回折光は、ビームスプリッタなどにより入射光と分離され、光検出アレイにより読み出される。このようなＬｉｔｔｒｏｗ型分光器において波長を走査する場合は、回折格子１１本体を回転させる。例えば、ｄ＝８３３ｎｍ（１２００本／ｎｍ）、回折次数ｍ＝１、λ＝１５５０ｎｍとし、λ＝１５８１ｎｍからλ＝１４９７ｎｍまで走査する場合は、回折角αを７１．６度から６４度まで７．６度変化させればよい。
【０００８】
このようにＬｉｔｔｒｏｗ型分光器のようなシングルチャンネル分光器は、回折格子本体を回転させることにより波長を走査することができるので、光検出アレイの大きさに関係なく広い波長範囲を捜査することが可能である。また、スペクトルは連続的であり、波長分解能と波長範囲に対する強い制限はないため、シングルチャンネル分光器は、広い波長範囲と高い分解能を両立させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マルチチャンネル分光器では、スペクトルの高速測定は可能だが、波長範囲と分解能は光検出アレイのチャンネルの数とスペクトルの空間的分布に依存するためトレードオフの関係にあり、これらをともに両立させることが困難である。例えば、分解能に優れたスペクトルモニタでは、チャンネル素子数すなわち波長範囲が４０ｎｍと限られ、走査可能な波長範囲に優れたプロセスモニタでは波長分解能が５ｎｍ程度と限られている。
また、シングルチャンネル分光器では、分解能と波長範囲の両立に対する強い制限はないが、分解能を確保するためには一定の大きさの回折格子を必要とし、このような大きな回折格子は質量が大きいため高速走査が困難であるという問題がある。また、広い走査波長範囲を確保するためには、回折格子の振れ角を大きくとる必要があり、大きな回折格子を大きな振れ角で回転させるためには大型の駆動機構も必要である。
本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、高分解能かつ広帯域で高速に波長走査を行うことができる小型の分光器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述したような課題を解決するために本発明にかかる分光器は、回折格子と、回動可能に支持され、入射光を反射して回折格子に入射させる鏡と、この鏡を回動させる回動装置とを有し、鏡を回動させることにより回折格子から回折の条件を満たす出射光を取り出すことを特徴とする。この分光器によれば、鏡を回動させることにより回折格子への入射光の入射角を変える。
【００１１】
上記分光器において、回折格子への入射光の入射角と、回折格子からの出射光の出射角とが等しくなるようにしてもよい。
【００１２】
上記分光器において、回折格子は、ブレーズド回折格子であってもよい。
【００１３】
上記分光器において、回動装置は、パルスモータまたはサーボモータであってもよい。また、回動装置は、静電引力により鏡を回動させる、もしくは電磁力により鏡を回動させるようにしてもよい。
【００１４】
【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について詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態にかかる分光器の光学系の構成を図１に示す。図１は、第１の実施の形態にかかる分光器の光学系の構成を示す図である。
本実施の形態にかかる分光器１は、光源２から光サーキュレータ３を介して光を導入する光ファイバ４と、この光ファイバ４から射出される光を収束するコリメートレンズ５と、図示しないパルスモータと連結される回動軸に取り付けられ、その軸周りに回動可能な平面鏡６と、所定の位置に固定された平面の回折格子７とから構成される。本実施の形態にかかる分光器１は、平行光に収束された光を回動可能な平面鏡６により一度反射させて回折格子７に入射させる。回折格子７による一次の回折光は、その回折方向が入射方向と同一で逆向きとなるため、入射光と同一経路で逆向きに進み、再び光ファイバ４に戻る。したがって、平面鏡６の回動軸は、回折格子７による回折光の回折方向に垂直になる。
光ファイバ４に戻った回折光は、光サーキュレータ３により入射光と分離され、例えばフォトダイオード等の光電変換素子からなる光検出器８により取り出され、測定される。
なお、本実施の形態において、光サーキュレータ３の替わりにビームスプリッタを用いることもできる。
【００１５】
また、本実施の形態において、光ファイバ４は、図２に示すように、入射用光ファイバ４ａと、出射用光ファイバ４ｂとから構成されるようにしてもよい。図２は、第１の実施の形態にかかる分光器の光学系の変形例を示す図である。この場合、入射用光ファイバ４ａは、光源２から導入した光をコリメートレンズ５に出射する。また、出射用光ファイバ４ｂは、回折格子７による回折光を光検出器８に導入する。この場合、入射用光ファイバ４ａと出射用光ファイバ４ｂとは、コア間距離が光ファイバの直径と同程度になるように配置する。
【００１６】
図１および図２において、各光学パラメータは、平面鏡６の中心をＭ、回折格子７の中心をＧ、回折格子７への入射角をαＧ、コリメートレンズ５から平面鏡６への入射角度をαＭ、平面鏡６の回転角をΔαＭ、平面鏡６と回折格子７の中心間の距離をＭＧ、コリメート光の幅を２Ｗ、平面鏡６の長さを２ＬＭ、回折格子７の長さを２ＬＧと設定する。これにより、平面鏡６上でのビーム照射領域の長さは２Ｗ／ｃｏｓαＭ、回折格子７上でのビームの幅は２Ｗ／ｃｏｓαＧ、回折される光の波長は（２ｄ／ｍ）ｓｉｎαＧで表すことができる。
【００１７】
上述した分光器１において、異なる波長を検出するには、平面鏡６を回動させる。例えば、平面鏡６を角度ΔαＭだけ回動させたとすると、これに伴って分光器１における光学パラメータも変化する。この変化を図３に示す。図３は、平面鏡６を角度ΔαＭだけ回転させた場合の光学パラメータを示す図である。
【００１８】
平面鏡６を角度ΔαＭだけ回転させると、回折格子７に対する入射角の変化は２ΔαＭになる。これは入射角の変化ΔαＭの２倍である。このように本実施の形態にかかる分光器１では、回折格子７を固定し、光路の途中に回動走査できる平面鏡６を設けることによって、従来のＬｉｔｔｒｏｗ型の分光器において回折格子を回動させる場合の半分の振れ角で、従来の分光器と同じ波長範囲を走査することが可能となる。したがって、本実施の形態にかかる分光器１は、高速に広範囲な波長を走査することができる。
また、本実施の形態にかかる分光器１は、回折格子７ではなく平面鏡６を回動させて連続的にスペクトルを測定するため、回折格子７に大型のものを用いることができ、高い分解能を実現することもできる。
さらに、本実施の形態にかかる分光器１は、回折格子７ではなく平面鏡６を回転させて波長を走査するため大型の駆動装置が必要ないので、小型化を実現することができる。
【００１９】
なお、回折格子７上での照射領域のずれによって回折格子７への入射光のビームが回折格子７からあふれないためには、回折格子７の半分の長さと回折格子７上での照射領域の半分の長さの差よりも、回折格子７上での照射領域のずれが小さくならなければならない。この条件は、以下に示す式（５）より算出することができる。
１／２（２Ｌ−２Ｗ／ｃｏｓ（αＭ−ΔαＭ）＞ＭＧｃｏｓαＧ［ｔａｎαＧ−ｔａｎ（αＧ＋２ΔαＭ）］…　　（５）
この式から平面鏡６の偏光角度ΔαＭが決定され、波長走査範囲が決定される。
【００２０】
また、上述したような分光器１の分解能は、スリット幅（ここではファイバコア径）、収差、回折限界により決定される。本実施の形態にかかる分光器１では、回折格子７にコリメート光が照射されているため、デフォーカス収差とコマ収差はほとんど存在しない。したがって、本実施の形態にかかる分光器１の分解能を算出するにあたって、収差は考慮しない。スリット幅および回折限界に関しては以下のように表される。
【００２１】
スリット幅に対する分解能Δλｓｌｉｔｓは、入口スリット幅Ｓ１、入射アーム長ｒ１、入射角α、出口スリット幅Ｓ２、出射アーム長ｒ２、出射角βとすると、式（６）により算出することができる。
Δλｓｌｉｔｓ＝［（Ｓ１ｄｃｏｓα／ｍｒ１）２＋（Ｓ２ｄｃｏｓβ／ｍｒ２）２］１／２　…（６）
本実施の形態にかかる分光器１では、β＝α＝αＧであり、Ｓ１は光ファイバ４のモードフィールド径ｗ０、ｒ１は光ファイバ４からコリメートレンズ５までの距離（コリメートレンズ５の焦点距離）ｆに相当する。したがって、ｒ２＝ｒ１＝ｆ、Ｓ２＝Ｓ１＝ｗ０とおくと、式（６）は、式（７）のように書き換えることができる。
Δλｓｌｉｔｓ＝（２）１／２（ｄｃｏｓαＧ／ｍｆ）ｗ０　…（７）
【００２２】
回折格子７によって得られる最大の分解能は、回折限界により、回折の次数ｍと回折に関わる格子本数の積により決定される。回折に関わる格子本数は、照射領域に含まれる格子本数であるので、照射領域の長さ２Ｗ／ｃｏｓαＧを格子の周期ｄで割った値となる。したがって、回折格子７によって得られる最大の分解能λ／Δλｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎは、式（８）により求めることができる。
λ／Δλｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ＝ｍ（１／ｄ）（２Ｗ／ｃｏｓαＧ）　　…（８）
この式（８）から回折限界による分解能の劣化分Δλｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎは、式（９）により表すことができる。
Δλｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ＝λ（ｄ／ｍ）（ｃｏｓαＧ／２Ｗ）　…（９）
【００２３】
よって、全分解能Δλｔｏｔａｌは、スリット幅に対する分解能Δλｓｌｉｔｓと回折限界による分解能の劣化分Δλｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎの二乗和の平方根であるので、式（１０）、（１１）により算出することができる。
Δλｔｏｔａｌ＝［（Δλｓｌｉｔｓ）２＋（Δλｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）２］１／２　…（１０）
Δλｔｏｔａｌ＝ｄｃｏｓαＧ／ｍ［２（ｗ０／ｆ）２＋（λ／２Ｗ）２］１／２　…（１１）
【００２４】
次に、本実施の形態にかかる分光器１において、図４に示す条件で、回折格子７には、１／ｄが３００本／ｍｍ、６００本／ｍｍ、１２００本／ｍｍのものを使用してシミュレーションを行った。それぞれの回折格子７を使用した場合の角度走査範囲の概略図と分光条件の算出結果を、図５〜７に示す。図４は、第１の実施の形態にかかる分光器１のシミュレーションの条件を示す図、図５（ａ）は１／ｄ＝３００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の角度走査範囲の概略図、図５（ｂ）は１／ｄ＝３００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の分光条件の算出結果を示す図、図６（ａ）は１／ｄ＝６００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の角度走査範囲の概略図、図６（ｂ）は１／ｄ＝６００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の分光条件の算出結果を示す図、図７（ａ）は１／ｄ＝１２００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の角度走査範囲の概略図、図７（ｂ）は１／ｄ＝１２００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の分光条件の算出結果を示す図である。
また、それぞれの回折格子を使用した場合の分解能の算出結果を表１に示す。
【００２５】
2004069516.tif 000003
【００２６】
次に、上述したシミュレーション結果が正しいことを確認するため、一例として１２００本／ｍｍの回折格子を用い、図４の条件でスペクトルを測定した結果について述べる。
実験は、発振波長１５５０ｎｍの分布帰還型レーザダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ）を光源とし、サーキュレータを介して光ファイバ４を経由し、アクロマティックレンズによりコリメートし、平面鏡６に入射した。平面鏡６をパルスモータにより回転走査してスペクトルを測定した結果を図８に示す。図８は、１２００本／ｍｍの回折格子を用いた場合のスペクトル測定結果を示す図である。
【００２７】
分布帰還型レーザダイオードの本来の発光線幅は充分狭いので、測定された線幅は装置分解能とみなせる。図８に示されるように、スペクトルは１５５０ｎｍを中心として半値幅０．１４ｎｍであり、表１に示した計算結果から予測された分解能が実現されている。
この測定において、最長波長１５８１ｎｍから最短波長１４９７ｎｍまでの波長走査に必要な回転角度は３．８度であり、ここでも図７で示した計算で予測されたように、従来技術の半分となっており、波長走査時間も半分に短縮され、高速走査が可能になった。
上述した測定結果からもわかるように、本実施の形態にかかる分光器１は、高分解能かつ広帯域で高速に波長を走査することができる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態における平面鏡６にマイクロマシンプロセスで製作したＭＥＭＳミラー９を使用したものである。よって、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同等の構成要素については、同じ符号および名称を付して適宜説明を省略する。
ＭＥＭＳミラー９の構成を図９、１０を参照して説明する。図９（ａ）はＭＥＭＳミラーのミラー面の平面図、図９（ｂ）はＭＥＭＳミラーの電極面の平面図、図１０（ａ）は電圧印加がない場合のＭＥＭＳミラーの側面図、図１０（ｂ）は電圧印加時のＭＥＭＳミラーの側面図である。
【００２９】
ＭＥＭＳミラー９は、表面に金属が蒸着され鏡面となっている板状のミラー部９ａと、このミラー部９ａをその中心軸周りに回動可能に支持する軸９ｂと、ミラー部９ａをその内部に配設し軸９ｂを固定する分光器１本体に設けられた枠９ｃと、電極９ｄ、９ｅと、ミラー部９ａと対向して略平行に所定の間隔で離間し電極９ｄ、９ｅをミラー部９ａと対向する面に配設するベース９ｆとから構成される。
【００３０】
このようなＭＥＭＳミラー９は、電極９ｄ、９ｅに電圧が印加することによりミラー部９ａと電極９ｄ、９ｅとの間に静電気力を発生させ、この静電気力によりミラー部９ａを回転させる。ミラー部９ａの回転角度は、電極９ｄ、９ｅに印加する電圧の大きさを操作することにより変えることができる。例えば、図１０（ａ）の状態から電極９ｅに電圧を印加すると、電極９ｅとこの電極９ｅに対向するミラー部９ａとの間に静電気力が発生し、電極９ｅに対向するミラー部９ａが電極９ｅに引きつけられ、結果として図１０（ｂ）に示すように軸９ｂを中心としてミラー部９ａが回転する。このように本実施の形態では、第１の実施の形態における平面鏡６としてＭＥＭＳミラー９を用い、電極９ｄ、９ｅの印加電圧を変化させることによりミラー部９ａの回転角度を変化させ、回折格子７の分光波長を走査する。この第２の実施の形態のように、平面鏡６としてＭＥＭＳミラー９を用いた場合においても、図８と同様なスペクトルを得ることができる。
【００３１】
上述したように本実施の形態では、第１の実施の形態における平面鏡６にＭＥＭＳミラー９を用いることにより、ＭＥＭＳミラー９の駆動機構がＭＥＭＳミラー９の本体とほぼ同じ大きさであるため、分光器１の小型化を促進することができる。
また、ＭＥＭＳミラー９は、軽量であるため分光器１のさらなる高速な波長走査が可能になる。
【００３２】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第１または第２の実施の形態における回折格子７にブレーズド回折格子１０を使用したものである。よって、第３の実施の形態において第１または第２の実施の形態と同等の構成要素については、同じ符号および名称を付して適宜説明を省略する。
ブレーズド回折格子１０の構成を図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は一般的なブレーズド回折格子分光器の配置図、（ｂ）はＬｉｔｔｒｏｗ型の場合の配置図、（ｃ）はＬｉｔｔｒｏｗ型の場合のシミュレーション結果を表す図である。
【００３３】
ブレーズド回折格子１０は、ブレーズ角φＢを有するブレーズド回折格子１０に対して、入射角αがブレーズ角φＢと等しい場合に、回折条件を満たすとともにブレーズド回折格子１０上の微小平面において反射の法則を満たし、回折効率が向上するものである。よって、回折効率が最高となるブレーズ波長λｂｌａｚｅは、ブレーズド回折格子１０の周期をｄとすると式（１２）のように表される。
λｂｌａｚｅ＝（２ｄ／ｍ）ｓｉｎφＢ　…（１２）
【００３４】
本実施の形態においては、図１１（ｂ）に示すようにブレーズ波長つまり入射角αがブレーズ角φＢと等しくなる角度を中心として波長走査を行う。具体的な値を用いてシミュレーションした結果を図１１（ｃ）に示す。なお、図１１（ｃ）において、回折次数ｍ＝１、最適化する波長をλｂｌａｚｅ＝１５５０ｎｍとした。
【００３５】
上述したように本実施の形態によれば、第１および第２の実施の形態における回折格子７にブレーズド回折格子１０を用い、入射角αがブレーズ角φＢと等しくなる角度を中心として波長走査を行うことにより回折効率を向上させることができる。
【００３６】
なお、第１〜第３の実施の形態において、コリメートレンズ５に用いる集光素子はアクロマティックレンズに限定されず、例えば通常の球面レンズ、非球面レンズ、屈折率分布レンズ、フレネルゾーンプレートまたは軸上放物面鏡などを用いることができ、いずれのレンズでもアクロマティックレンズを用いた場合と同等の効果を得ることができる。
また、第１の実施の形態において、回転機構としてパルスモータを用いたが、これはサーボモータでもよい。
さらに、第２の実施形態において、ＭＥＭＳミラー９は、静電引力を用いて駆動するように説明したが、電磁力を用いて駆動するようにしてもよい。
【００３７】
また、第３の実施の形態において、回折格子７にブレーズド回折格子１０を用いて説明したが、この他にもシヌソイダル型回折格子またはラミナー型回折格子など用いてもよく、これらの回折格子を用いた場合にはブレーズド回折格子１０を用いた場合と比較すると、回折効率は低下するが、それ以外は同様な効果を得ることができる。
さらに、以上本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光源からの入射光を回動可能な鏡により反射させて回折格子に入射させることにより、回折格子への入射光の入射角が鏡の回動角の２倍になり、従来の半分の振れ角で同じ波長範囲を走査することが可能となるので、高速に広範囲な波長の走査を行うことができる。
また、本発明によれば、鏡を回転させて連続的にスペクトルを測定していくため、大型の回折格子を用いることができるので、高い分解能で波長を走査することを実現することができる。
さらに、本発明によれば、鏡を回転させることによりスペクトルを測定していくため、回折格子を大きな振れ角で回転させる必要がなくなり、大型の駆動装置がいらないので、小型化を実現することができる。
【００３９】
また、本発明によれば、回折格子は、ブレーズド回折格子を用いることにより、回折効率を向上させることができる。
さらに、本発明によれば、回動装置が静電引力または電磁力により鏡を回転させるようにすることにより、さらなる高速化と小型化およびコストダウンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる分光器の光学系の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる分光器の光学系の変形例を示す図である。
【図３】平面鏡６を角度ΔαＭだけ回転させた場合の光学パラメータを示す図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる分光器１のシミュレーションの条件を示す図である。
【図５】（ａ）１／ｄ＝３００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の角度走査範囲の概略図、（ｂ）１／ｄ＝３００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の分光条件の算出結果を示す図である。
【図６】（ａ）１／ｄ＝６００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の角度走査範囲の概略図、（ｂ）１／ｄ＝６００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の分光条件の算出結果を示す図である。
【図７】（ａ）１／ｄ＝１２００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の角度走査範囲の概略図、（ｂ）１／ｄ＝１２００本／ｍｍの回折格子を用いた場合の分光条件の算出結果を示す図である。
【図８】１２００本／ｍｍの回折格子を用いた場合のスペクトル測定結果を示す図である。
【図９】（ａ）はＭＥＭＳミラーのミラー面の平面図、（ｂ）はＭＥＭＳミラーの電極面の平面図である。
【図１０】（ａ）は電圧印加がない場合のＭＥＭＳミラーの側面図、（ｂ）は電圧印加時のＭＥＭＳミラーの側面図である。
【図１１】（ａ）は一般的なブレーズド回折格子分光器の配置図、（ｂ）はＬｉｔｔｒｏｗ型の場合の配置図、（ｃ）はＬｉｔｔｒｏｗ型の場合のシミュレーション結果を表す図である。
【図１２】（ａ）一般的な回折格子による分光の概念を示す図、（ｂ）Ｌｉｔｔｒｏｗ型の分光の概念を示す図である。
【図１３】Ｌｉｔｔｒｏｗ型分光器の光学系を示す概略図である。
【符号の説明】
１…分光器、２…光源、３…光サーキュレータ、４…光ファイバ、４ａ…入射用光ファイバ、４ｂ…出射用光ファイバ、５…コリメートレンズ、６…平面鏡、７…回折格子、８…光検出器、９…ＭＥＭＳミラー、９ａ…ミラー部、９ｂ…軸、９ｃ…枠、９ｄ、９ｅ…電極、９ｆ…ベース、１０…ブレーズド回折格子。
【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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【図７】
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【図８】
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【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】
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