(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光出射手段と、該レーザ光出射手段から出射され被測定物質を通過した光を検出するレーザ光検出手段と、オシロスコープとを含み、前記被測定物質の光学吸収特性を測定する光吸収測定装置において、前記レーザ光出射手段は、
波長λ１のレーザ光を発生する第１のレーザと、
波長λ２のレーザ光を発生する第２のレーザと、
前記波長λ１のレーザ光と前記波長λ２のレーザ光とを入力し、１／λ１−１／λ２＝１／λ３の関係にある波長λ３の差周波光を出力する非線形光学結晶と、
前記第１のレーザおよび前記第２のレーザの少なくとも一方が電流駆動型の半導体レーザであって、前記半導体レーザを駆動する直流駆動電流をランプ波形または三角波形の変調信号で強度変調することにより、前記半導体レーザの発振周波数を連続的に掃引させる駆動回路とを備え、
前記レーザ光検出手段は、光導電素子または熱型検出素子であり、
前記レーザ光検出手段の出力と前記変調信号とを前記オシロスコープに入力して光学吸収特性を測定することを特徴とする光吸収測定装置。
【請求項２】
前記非線形光学結晶は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）またはその混晶、あるいはＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴまたはその混晶であり、周期的に分極反転構造が形成されてい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】
前記非線形光学結晶は、ＡｇＧａＳ２、ＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｔｅ、ＣｄＧｅＡｓ２、ＺｎＧｅＰ２、ＧａＳｅ、Ｔｌ３ＡｓＳｅ３、ＡｇＧａＳｅ３、ＣｄＳｅ、Ａｇ３ＳｂＳ３、Ａｇ３ＡｓＳ３またはその混晶であり、周期的に分極反転構造が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光吸収測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光吸収測定装置に関し、より詳細には、中赤外領域の２μｍ帯から２０μｍ帯のコヒーレント光を発生する波長変換装置を含む光吸収測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保護、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、アンモニア系等の環境ガス、水の吸収ピーク、多くの有機系ガスまたは残留農薬の極微量分析技術の確立が強く望まれている。極微量分析技術として、被測定ガスを特定の物質に吸着し、電気化学的手法による定量分析と、被測定物質の固有の光学吸収特性を測定する光学的方法とが一般的である。このうち、光学的手法は、実時間測定が可能であり、測定光の通過する広範囲な領域の観測が可能という特徴を有する。
【０００３】
被測定物質の吸収ピークは、原子間結合の振動モードに起因し、主に２μｍから２０μｍの中赤外領域にある。中赤外領域にはガスの基準振動を代表とする強い吸収線があり、光学的な吸収線観測による濃度計測器、分析機器に適用できる小型で安価な光源の需要が高まっている。近年、環境計測の観点からこれらガスの同位体分子種（Isotopomer）の存在率が注目されている。しかし、分子量の変化率が小さいものは質量分析が困難なため、光学的な計測に期待が寄せられている。
【０００４】
一方、よりコンパクトで安価な光吸収測定装置への需要も高まっている。従来から利用されているロックイン検波などの位相敏感検出を用いない簡便な方法により、コストを削減することができる光吸収測定装置への期待が高まっている。
【０００５】
【非特許文献１】D. G. Lancaster et al., Opt. Lett., Vol. 24, 1744 (1999)
【非特許文献２】N. Yoshida et al., Nature, Vol. 405, 330 (2000)
【非特許文献３】A. Ubukata et al., Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 40, 6406 (2001)
【非特許文献４】G. Gagliardi et al., Appl. Phys., Vol. B 77, 119 (2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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の発振が得られるのみで、実用化の域に達していない。最近、ＩｎＰ系半導体からなり、高歪活性層が形成された２．７μｍ帯半導体レーザが実用化されている。しかし、出力は最大３ｍＷであり、ＤＦＢ（Distributed Feedback）型レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ）であるので、注入電流に対する波長可変幅が１０ｐｍ／ｍＡ以下と非常に狭く、１つのレーザの波長可変幅は１ｎｍ以下である。
【０００７】
半導体レーザ以外の光源であって、３μｍ帯〜５μｍ帯の波長可変光源として使用できる光源は、ランプ、非線形光学結晶または擬似位相整合（ＱＰＭ）型バルク素子を用いた波長変換装置が知られている。ランプではスペクトル純度が低く、波長変換装置では出力が低いために、ガスの吸収観測法として、圧力幅限界またはドップラー幅限界の線形吸収観測がかろうじて行えるだけである。従って、現状では、ガスの吸収観測法として、高分解能分光、自然幅観測に不可欠なドップラーフリー分光を実現する飽和吸収観測などの非線形吸収観測を行うことができない。
【０００８】
また、２μｍ帯から２０μｍ帯の波長域における光吸収測定装置において、室温で使用できる受光器は、光照射によって電気伝導度が変化する光導電素子、または光照射の有無を温度変化として検出するサーモパイル（パイロメータ）などの熱型検出素子が知られているのみである。これらの受光器は、室温での使用条件において、光検出の物理的な要請から、電気伝導の変化または温度の変化がないと光の有無を検知できない。従って、一般的には、観測に用いるレーザ光に対して、機械的なチョッピング操作が不可欠である。このチョッピング操作を行わないと、１／ｆ雑音が蓄積され、測定系のＳ／Ｎが著しく低下することが知られている。従って、チョッピング操作を行わない場合には、受光感度限界の極端な劣化が観測され、冷却装置の装着が不可欠となる。
【０００９】
本発明の目的は、高効率、高安定、小型、低価格の２μｍ帯から２０μｍ帯の波長域における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】
【００１１】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、レーザ光出射手段と、該レーザ光出射手段から出射され被測定物質を通過した光を検出するレーザ光検出手段と、オシロスコープとを含み、前記被測定物質の光学吸収特性を測定する光吸収測定装置において、前記レーザ光出射手段は、波長λ１のレーザ光を発生する第１のレーザと、波長λ２のレーザ光を発生する第２のレーザと、前記波長λ１のレーザ光と前記波長λ２のレーザ光とを入力し、１／λ１−１／λ２＝１／λ３の関係にある波長λ３の差周波光を出力する非線形光学結晶と、前記第１のレーザおよび前記第２のレーザの少なくとも一方が電流駆動型の半導体レーザ半導体レーザであって、前記半導体レーザを駆動する直流駆動電流をランプ波形または三角波形の変調信号で強度変調することにより、前記半導体レーザの発振周波数を連続的に掃引させる駆動回路とを備え、前記レーザ光検出手段は、光導電素子または熱型検出素子であり、前記レーザ光検出手段の出力と前記変調信号とを前記オシロスコープに入力して光学吸収特性を測定することを特徴とする。
【００１２】
前記非線形光学結晶は、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）またはその混晶、ＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴまたはその混晶、あるいはＡｇＧａＳ２、ＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｔｅ、ＣｄＧｅＡｓ２、ＺｎＧｅＰ２、ＧａＳｅ、Ｔｌ３ＡｓＳｅ３、ＡｇＧａＳｅ３、ＣｄＳｅ、Ａｇ３ＳｂＳ３、Ａｇ３ＡｓＳ３またはその混晶であり、周期的に分極反転構造が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、半導体レーザを駆動する直流駆動電流を、ランプ波形または三角波形の変調信号で強度変調することにより、半導体レーザの発振周波数を連続的に掃引できるので、高効率、高安定、小型、低価格の２μｍ帯から２０μｍ帯の波長域における光吸収測定装置を提供することが可能となる。
【００１４】
また、本発明によれば、半導体レーザを用いるので、光通信帯域で用いられるレーザを適用することにより、高出力化が容易となり、従来の大出力レーザを用いなくとも、非線形吸収の観測を含む高分解能分光が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図１を参照して、光吸収測定装置の原理について説明する。半導体レーザ１からレンズ５を介して出力された光は、チョッパの回転円盤６に形成されたスリットを通過することによりチョッピングされ、ガスセル１１を通過して、受光器１２に入射される。参照光が必要な場合は、回転円盤６とガスセル１１との間にビームスプリッタ９を挿入して分岐させる。ロックインアンプ１３は、回転円盤６を制御するチョッパの制御部から同期信号を入力し、受光器１２からの電気信号を、ロックイン検波する。
【００１６】
この光吸収測定装置は、２μｍ帯から２０μｍ帯の波長帯で直接発振する半導体レーザを用いる。光吸収の分光スペクトル測定においては、プリズム、グレーティングなどの分光素子を用いる分光器を使用しないので、より高分解能の分光測定を行うことができる。受光器には、簡便に入手が可能な光導電素子、または熱型検出素子を用いる。これら受光器には、上述した理由によりチョッパ操作が不可欠であるため、高感度観察が可能となるロックイン検波を前提としている。測定対象は、図中に示したガスセルに限るものではない。ビームスプリッタで分岐された参照光は、光源の揺らぎ、系の安定性に起因する雑音、光源のスペクトル形状の影響を排除する目的で使用する。参照光を用いるほうが、正確なスペクトル観測を可能にすることは言うまでもない。
【００１７】
次に、図２を参照して、非線形光学結晶における差周波発生により得られたレーザ光を用いる光吸収測定装置の原理を説明する。レーザ２１から出力される信号光とレーザ２２から出力される励起光とは、合波器２３により合波され、非線形光学結晶２４に入射される。非線形光学結晶２４における差周波発生により、２μｍ帯から２０μｍ帯の差周波光が出射される。非線形光学結晶２４からレンズ２５を介して出力された光は、短波長側を反射し中赤外光を透過する２色ミラー２７およびフィルタ２８により、差周波光のみが取り出される。
【００１８】
差周波光は、チョッパの回転円盤２６に形成されたスリットを通過することによりチョッピングされ、ガスセル３１を通過して、受光器３２に入射される。参照光が必要な場合は、フィルタ２８とガスセル３１との間にビームスプリッタ２９を挿入して分岐させる。ロックインアンプ３３は、回転円盤２６を制御するチョッパの制御部から同期信号を入力し、受光器３２からの電気信号を、ロックイン検波する。
【００１９】
このようにして、２μｍ帯から２０μｍ帯の光源を用いた光吸収測定装置を実現することができる。しかしながら、これらの光吸収測定装置では、ロックイン検出が前提となるため、依然として系が複雑であり、小型化、可搬性、コストを抑えることが困難である。
【００２０】
（第１の実施形態）
図３に、本発明の第１の実施形態にかかる光吸収測定装置の構成を示す。半導体レーザ４１からレンズ４５を介して出力された光は、ガスセル５１を通過して、受光器５２に入射される。参照光が必要な場合は、レンズ４５とガスセル５１との間にビームスプリッタ４９を挿入して分岐させる。受光器５２の出力は、増幅器５４を介してオシロスコープ５７に入力され、被測定物質の光学吸収特性が測定される。半導体レーザ４１には駆動回路５５が接続され、オシロスコープ５７および駆動回路５５に、ランプ波形または三角波形の信号を出力する発振器５６が接続されている。
【００２１】
半導体レーザ４１を駆動する駆動回路５５について説明する。従来のチョッピング操作は、光の有無の２値状態を作ることができれば、電気伝導度の逐次変化、温度の逐次変化を測定することができるので、光のオン・オフ機能を利用しさえすればよい。一方、光吸収測定装置には分光機能、または波長掃引機能が不可欠であり、光源の波長を掃引することが必要となる。そこで、駆動回路５５において、半導体レーザ４１の発振状態を注入電流により制御して、出射光の強度と周波数とを同時に制御する。すなわち、オン・オフ機能と波長掃引機能とを同時に実現する。
【００２２】
機械的なチョッピング操作は、矩形波変調に相当し、光の強度の２値状態（オン・オフ）しかとり得ないため、駆動回路による制御を行っても、周波数は離散的な２値しかとり得ない。そこで、三角波またはランプ波を基準にした波形によって強度変調する。消光状態と発光状態との間をなだらかに変化することから、周波数も同様に連続的に掃引することができる。また、長波長帯における受光器の周波数帯域が数１００ｋＨｚまでと低いことから、光の強度の変化率が小さい場合でも、低雑音の増幅器を用いることができ、Ｓ／Ｎの低下を招くことなく、オン・オフ状態と位相変調を含む周波数変調とを同時に検出することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
図４に、本発明の第２の実施形態にかかる光吸収測定装置の構成を示す。第２の実施形態では、非線形光学結晶における差周波発生により得られたレーザ光を用いる。レーザ６１から出力される信号光とレーザ６２から出力される励起光とは、合波器６３により合波され、非線形光学結晶６４に入射される。非線形光学結晶６４における差周波発生により、２μｍ帯から２０μｍ帯の差周波光が出射される。非線形光学結晶６４からレンズ６５を介して出力された光は、短波長側を反射し中赤外光を透過する２色ミラー６７およびフィルタ６８により、差周波光のみが取り出される。差周波光は、ガスセル７１を通過して、受光器７２に入射される。参照光が必要な場合は、フィルタ６８とガスセル７１との間にビームスプリッタ６９を挿入して分岐させる。
【００２４】
受光器７２の出力は、増幅器７４を介してオシロスコープ７７に入力され、被測定物質の光学吸収特性が測定される。レーザ６１，６２にはそれぞれ駆動回路７５ａ，７５ｂが接続され、オシロスコープ７７および駆動回路７５ａに、ランプ波形または三角波形の信号を出力する発振器７６が接続されている。
【００２５】
第２の実施形態において、差周波光のエネルギーは、信号光と励起光とのエネルギー差で与えられるため、差周波光の波長の組み合わせの自由度は大きい。従って、所望の波長変換効率が得られれば、任意の波長のレーザ光を出力することができる。三角波またはランプ波形を基準にした波形に変調するのは、励起光か信号光のどちらか一方でよいので、少なくとも一方は、電流駆動型の半導体レーザを用いる。外部共振器型の半導体レーザ（ＥＣＬＤ）を含む波長可変光源、ＤＦＢ（Distributed Feedback）型レーザ（ＤＦＢ−ＬＤ）、半導体レーザとファイバブラックグレーティング（ＦＢＧ）とを組み合わせて線幅の狭窄化、単一縦モード化した光源なども適用することができる。また、ファイバアンプなどを信号光を出力するレーザと併用することにより、高出力化が可能であり、非線形吸収の観測が容易になる。一方、０．９２μｍ〜１．１μｍの励起光を出力するレーザにも、ＦＢＧを併用する高出力半導体レーザを適用することができる。このように、光通信帯域で用いられるレーザを適用することにより、高出力化が容易となり、従来の大出力レーザを用いなくとも、非線形吸収の観測を含む高分解能分光が可能となる。
【００２６】
本実施形態によれば、チョッピング操作とロックイン検出とを行う位相敏感検出を利用する必要がない。励起光、信号光、差周波光のいずれかに三角波またはランプ波形による強度変調を施すことにより、１／ｆ雑音の蓄積を抑圧すると同時に、周波数変調を同時に行うことができる。従って、さらに、小型化、可搬性、低価格を実現する光吸収測定装置を構成することができる。
【実施例１】
【００２７】
図５に、実施例１にかかる光吸収測定装置の構成を示す。レーザ８１から出力される信号光とレーザ８２から出力される励起光とは、合波器８３により合波され、非線形光学結晶８４に入射される。レーザ８１は、１５６９ｎｍで発振するＤＦＢ−ＬＤを用いる。レーザ８２は、９７６．３ｎｍを中心波長とするＦＢＧを装着したファブリペローレーザ（ＦＰ）を用いる。非線形光学結晶８４への入射光の結合は、バッティングによる結合手法を用いたり、レンズ結合を用いることもできる。非線形光学結晶８４における差周波発生により、２μｍ帯から２０μｍ帯の差周波光が出射される。
【００２８】
実施例１では、非線形光学結晶８４は、擬似位相整合型のＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）からなる導波路を使用し、差周波発生により、
１／λ３＝１／λ１−１／λ２ 
の関係を有する波長λ３＝２５８３ｎｍの変換光を出力する。この波長は、水の吸収線に一致するため、大気の水蒸気濃度を測定することができる。
【００２９】
非線形光学結晶８４は、ＬＮの他に、ＬｉＴａＯ３（ＬＴ）、またはその混晶、あるいはＺｎもしくはＭｇが添加されているＬＮ、ＬＴまたはその混晶を用いることができる。また、ＡｇＧａＳ２、ＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｔｅ、ＣｄＧｅＡｓ２、ＺｎＧｅＰ２、ＧａＳｅ、Ｔｌ３ＡｓＳｅ３、ＡｇＧａＳｅ３、ＣｄＳｅ、Ａｇ３ＳｂＳ３、Ａｇ３ＡｓＳ３またはその混晶を用いることもできる。非線形光学結晶８４には、周期的に分極反転構造が形成されており、これに加えて、導波路構造を有することにより、波長変換効率を高くすることができる。
【００３０】
非線形光学結晶８４からレンズ８５を介して出力された光は、短波長側を反射し中赤外光を透過する２色ミラー８７およびフィルタ８８により、差周波光のみが取り出される。レンズ８５は、出射光の波長に応じて無水石英、ＣａＦ２、ＫＢｒを用いる。２μｍ帯では無水石英でもよいが、２〜７μｍ帯の全域で吸収がなく潮解性もなく取り扱い易いＣａＦ２が好ましい。７μｍ帯以上では、ＫＢｒを用いなければ光が透過しない。フィルタ８８は、Ｇｅを用いた波長フィルタが使い易く、信号光および励起光をカットして、差周波光のみを取り出すことができる。参照光が必要な場合は、フィルタ８８と受光器９２との間にビームスプリッタ８９を挿入して分岐させる。
【００３１】
差周波光は、大気中の被測定物質を通過して、受光器９２に入射される。受光器９２には、ＰｂＳｅ光導電素子を室温で用いる。ＰｂＳ、ＨｇＣｄＴｅなどの光導電素子の他、サーモパイル、コンデンサマイクロフォン、焦電素子などの熱型検出素子を用いることもできる。
【００３２】
受光器９２の出力は、増幅器９４を介してオシロスコープ９７に入力され、被測定物質の光学吸収特性が測定される。増幅器９４は、低雑音の直流増幅器を使用する。使用周波数に応じて交流増幅器を使用することもできるが、ＰｂＳｅ光導電素子の感度が広域には延びておらず、高々数ｋＨｚ程度であることから、直流増幅器が好ましい。レーザ８１，８２にはそれぞれ駆動回路９５ａ，９５ｂが接続され、オシロスコープ９７および駆動回路９５ａに、ランプ波形または三角波形の信号を出力する発振器９６が接続されている。
【００３３】
駆動回路９５ａからレーザ８１への注入電流には、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚの繰り返しランプ波形を±５０ｍＡ程度で重畳する。オン・オフ機能により、隣の吸収線も含む２ｎｍ相当の波長幅に亘って吸収スペクトルを観測できる。受光器９２として、ＰｂＳｅ光導電素子を室温で用いるが、Ｓ／Ｎ劣化は観測されず良好に動作する。一日８時間連続動作させ、３日間観測したが、結果に変化はなかった。
【００３４】
また、被測定物質を透過した差周波光を、参照光で割り算することにより、０〜１００％の透過スペクトルが得られる。ここでは大気を被測定物質としているが、封じ切のガスセル、フロータイプのガスセル、マルチパスセルを用いても、同様に透過スペクトルを得ることができる。参照光の利用は、ガスセルであれば参照セルを用いるのがよく、マルチパスセルや大気では、被測定物質への光入射直前の位置に受光器を配置すればよい。
【実施例２】
【００３５】
図６に、実施例２にかかる光吸収測定装置の構成を示す。光源１０１から出射されたレーザ光は、凹面鏡１０３、ミラー１０５，１０７からなる反射光学系と、ビームスプリッタ１０９とを介してマルチパスセル１１１に入力される。光源１０１は、量子カスケードレーザ（ＱＣＬ）またはＰｂ塩レーザ（ＬＳＬ）を用いる。勿論、光源はこれらに限るものではなく、非線形光学結晶における差周波発生を利用する光源でもよい。
【００３６】
実施例２では、被測定物がマルチパスセル１１１を用いて観測しないと検出できないような希薄なガスを想定している。大気中のＣＯ２、ＣＯ、Ｎ２Ｏ、ＣＨ４、ＣＯＳ、ＮＨ３などである。マルチパスセル１１１は、分解能を向上させるため、減圧操作を行って分析する場合もある。水蒸気の吸収が共存する場合など、スペクトルを分離させるために、減圧を行う場合もある。
【００３７】
マルチパスセル１１１から出力された光は、凹面鏡１１０、ミラー１１３からなる反射光学系を介して、受光器１１２ａに入射される。参照光を用いない場合には、例えば、ランプ波形の包絡線に吸収線が重畳されて観測される。参照光を用いる場合には、ビームスプリッタ１０９で分岐された光を、受光器１１２ｂに入射する。被測定物を透過した光と参照光とは、各々独立に電気信号に変換され、増幅器１１４ａ，１１４ｂで増幅され、差動増幅器１１９で差分を取り出し、オシロスコープ１１７により被測定物質の光学吸収特性を測定する。ここでは、参照光の電気信号を減衰器１１８で強度を調節する。光源１０１には駆動回路１１５が接続され、オシロスコープ１１７および駆動回路１１５に、ランプ波形または三角波形の信号を出力する発振器１１６が接続されている。
【００３８】
光源１０１として、４８６８ｎｍ近傍で発振するＱＣＬを用いると、大気中または呼気中に存在するカルボニルサルファイド（ＣＯＳ）を観測することができる。マルチパスセル１１１は、数１０ｍ〜１００ｍ程度の光路長を有するセルが適している。ＣＯＳスペクトルを背景吸収から分離して観測しやすくするためには、マルチパスセル１１１を減圧し、大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）より若干低い１００Ｔｏｒｒ〜４０Ｔｏｒｒ程度で使用する。駆動回路１１５は、例えば、１Ａ程度の波高値のランプ波形を１００Ｈｚ〜１ｋＨｚの繰り返し周期で、ＱＣＬを駆動する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、環境ガス、工業プロセスガスなどガスの計測・分析機器への応用が可能な光吸収測定装置を提供することができる。本発明にかかる光吸収測定装置は、直接光吸収を観測することは勿論、発光過程を示す遷移には吸収発光観測を、非発光過程を示す遷移には光音響分光を適用することができる。また、自然幅観測に有効な非線形現象として知られる飽和吸収観測も可能となる。さらに、散乱光、ソフトターゲットからの反射を利用するフィールドにおけるガス吸収分光、ライダー計測にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】光吸収測定装置の原理を説明するための図である。
【図２】非線形光学結晶における差周波発生により得られたレーザ光を用いる光吸収測定装置の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる光吸収測定装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる光吸収測定装置の構成を示す図である。
【図５】実施例１にかかる光吸収測定装置の構成を示す図である。
【図６】実施例２にかかる光吸収測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１，４１，１０１  半導体レーザ
２１，２２，６１，６２，８１，８２  レーザ
２３，６３，８３  合波器
２４，６４，８４  非線形光学結晶
５，２５，４５，６５，８５  レンズ
６，２６  回転円盤
２７，３０，６７，８７，１０５，１０７，１１３  ミラー
２８，６８，８８  フィルタ
９，２９，４９，６９，８９，１０９  ビームスプリッタ
１１，３１，５１，７１  ガスセル
１２，３２，５２，７２，９２，１１２  受光器
１３，３３  ロックインアンプ
５４，７４，９４，１１４  増幅器
５５，７５，９５，１１５  駆動回路
５６，７６，９６，１１６  発振器
５７，７７，９７，１１７  オシロスコープ
１０３，１１０  凹面鏡
１１１  マルチパスセル
１１８  減衰器
１１９  差動増幅器
【図１】
0004634956.tif 000002
【図２】
0004634956.tif 000003
【図３】
0004634956.tif 000004
【図４】
0004634956.tif 000005
【図５】
0004634956.tif 000006
【図６】
0004634956.tif 000007