(57)【要約】【課題】被測定試料の厚さ情報を必要とせず、容易に、且つ正確に群屈折率を測定するとともに、その装置を簡素化し小型化する。【解決手段】低コヒーレンス光源からの入射光をビームスプリッタ２で第１光路５と第２光路６に分離し、第１光路５の第１鏡１１からの反射光と第２光路６の第２鏡９からの反射光の光軸を一致させてビームスプリッタ２からリトロリフレクター３に導き、その反射光をビームスプリッタ２で第３光路８と第４光路７に分離し、第３光路８の第３鏡１０からの反射光と第４光路７の第２鏡９からの反射光の光軸を一致させて前記ビームスプリッタ２から光検出器４で受光することにより、一つの干渉計で二つの干渉計を直列に接続した干渉計と同一機能を行うようにした干渉計を用いる。第１光路５には被測定試料１３、第２光路６及び第４光路７には被測定試料１３と同材質の補償板１４、１５を配置する。【選択図】図３
2005156207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源に低コヒーレンス光源を用い二つの干渉計を直列に接続してなる干渉計に対して、被測定試料と二枚の補償板を用い、光路を切り換えつつ干渉計の鏡を光軸方向に走査し、低コヒーレンス干渉縞の発生する位置を測定して、群屈折率を計算する方法において、一つの干渉計に光を二回通すことにより、前記一つの干渉計を上記の直列に接続された二つの干渉計に相当させることを特徴とする光学材料の群屈折率精密計測方法。          
【請求項２】
入射光をビームスプリッタ２で第１光路５と第２光路６の２つの光路に分離し、第１光路５に配置した第１鏡１１からの反射光と第２光路６に配置した第２鏡９からの反射光の光軸を一致させて前記ビームスプリッタ２からリトロリフレクター３に導き、前記リトロリフレクター３による反射光を前記ビームスプリッタ２で第３光路８と第４光路７の２つの光路に分離し、第３光路８に配置した第３鏡１０からの反射光と第４光路７に配置した第２鏡９からの反射光の光軸を一致させて前記ビームスプリッタ２から光検出器４で受光することにより、一つの干渉計で二つの干渉計を直列に接続してなる干渉計と同一機能を行うようにした干渉計を用い、
第１光路５と第２光路６、第３光路８と第４光路７とが同じ長さになるように各鏡の位置を調整して前記二つの干渉計の光路差をそれぞれゼロにし、
被測定試料１３をビームスプリッタ２と第１鏡１１との間の第１光路５に配置し、前記被測定試料１３と同じ材質の第１補償板１４をビームスプリッタ２と第２鏡９との間の第２光路６に配置するとともに、第４光路７をシャッターで閉じ、
前記第１光路５に対応する被測定試料１３を含む光路５１と、前記第２光路６に対応する第１補償板１４を含む光路６１との光路差がゼロになるように第２鏡９の位置を調節して、このときの第２鏡９の移動量ｄ１を計測し、
次いで前記被測定試料１３と同じ材質の第２補償板１５をビームスプリッタ２と第２鏡９との間の第４光路に配置して前記第４光路７のシャッターを開き、被測定試料１３の光路をシャッターで閉じるとともに、第１補償板１４と第２鏡９との間の光路をシャッターで閉じ、
前記第１補償板１４の表面で反射する光路６２を通るとともに、第２補償板１５を透過し第２鏡９で反射する光路７１からなる光路と、第１補償板１４の裏面で反射する光路６３を通るとともに、前記第３光路８からなる光路との光路差がゼロとなるように第２鏡９の位置を調節して、このときの第２鏡９の移動量ｄ２を計測し、
次いで前記第２光路をシャッターで閉じ、被測定試料１３と第１鏡１１との間の光路をシャッターで閉じ、
前記被測定試料１３の表面で反射する光路５２を通るとともに、第２補償板１５を透過し第２鏡９で反射する光路７１からなる光路と、被測定試料１３の裏面で反射する光路５３を通るとともに、前記第３光路８からなる光路との光路差がゼロとなるように第２鏡の位置を調節して、このときの第２鏡の移動量ｄ３を計測し、
群屈折率ｎｇ＝（ｄ２−ｄ３）／（ｄ２−ｄ３＋ｄ１）
の式により群屈折率を求めることを特徴とする光学材料の群屈折率精密計測方法。  
【請求項３】
前記第１の補償板と第２の補償板を１枚の補償板としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の光学材料の群屈折率精密計測方法。  
【請求項４】
光源に低コヒーレンス光源を用い、一つの干渉計に光を二回通すことにより、直列に接続された二つの干渉計に相当させる干渉計を形成し、
群屈折率を測定したい被測定試料と二枚の補償板を前記干渉計に組み込み、
光路を切り換えつつ干渉計の鏡を光軸方向に走査し、低コヒーレンス干渉縞の発生する位置を測定して、群屈折率を計算することを特徴とする光学材料の群屈折率精密計測装置。
【請求項５】
前記第１の補償板と第２の補償板を１枚の補償板としたことを特徴とする請求項４記載の光学材料の群屈折率精密計測装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学材料開発、光学部品、光学装置の維持管理等における屈折率評価装置や分散評価装置に用いられ、光学材料の厚さ情報無しで群屈折率を精密計測することができる光学材料の群屈折率精密計測方法及びその方法を実施する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より光学材料の屈折率を計測する手法は種々のものが提案されており、例えばM.D. Hopler et al., "Interferometric measurement of group and phase refractive index," Appl. Opt. 30, 735(1991)に示されているような、低コヒーレンス干渉計に試料を挿入し、干渉縞が発生する位置のずれから光学的厚さ（試料の厚さ×屈折率）を求め、試料の厚さを別の方法で求めて屈折率を計算する手法（第１の手法）が存在する。
【０００３】
また、D.F. Murphy et al., "Dispersion-insensitive measurement of thickness and group refractive index by low-coherence interferometry," Appl. Opt. 39, 4607(2000)に示されているような、低コヒーレンス干渉計に試料を挿入し、試料後方に基準平面を導入し、厚さと屈折率の同時測定を行い、その際に干渉縞をフーリエ解析して屈折率の波長依存性も求める手法（第２の手法）も提案されている。
【０００４】
更に、板谷他、"低コヒーレンス光干渉による屈折率と厚さの2次元プロファイル同時測定、基準面を用いた測定法と測定例、"第29回光波センシング技術研究会論文集, 119、（2002.6)に示されているように、低コヒーレンス干渉計に試料を挿入し、試料後方に基準平面を導入し、厚さと屈折率の同時測定を行う手法（第３の手法）も提案されている。
【０００５】
一方、光学材料の屈折率は位相屈折率と群屈折率があり、二つを結びつける関係式がある。広く用いられている屈折率測定法は、位相屈折率を測定するもので、被測定試料をプリズム形状に加工して屈折角を測定する。これは試料を加工する必要があるため、非破壊性が求められる場合にはこの手法を用いることはできない。
【０００６】
また、最近はブロードバンド光通信や超短パルスレーザーの応用、光医療計測など、群屈折率が求められる場合も多い。非破壊で精密に群屈折率を測定するために低コヒーレンス干渉計を利用する方法がある。ここで測定されるのは光学的厚さ（試料の厚さ×群屈折率）であり、前記第１の手法のように試料の厚さを既知として群屈折率を求める方法が多い。しかし、試料の厚さを精密に計測し、正しく光学系に配置することは困難である。また、試料が厚くなると、波長毎に群屈折率が異なるため、光学的厚さが波長によって異なる。そのため、干渉縞が拡がり、また非対称になる等により、発生位置を精密に決定することができない。
【０００７】
また、前記第２の手法及び第３の手法は、試料の厚さと光学的厚さを同時に測定するため、群屈折率を求めることができる。しかし、第３の手法は試料が厚くなると干渉縞が歪み、発生位置の決定が不正確になる点は前記第１の手法と同じである。また、前記第２の手法は干渉縞をフーリエ解析することにより波長毎の発生位置を求めるため、干渉縞の歪みの影響は無視できるが、原理的に測定中に試料の出し入れが必要となるため、試料の位置や傾きの調整等の高い再現性が要求されるという問題を生じる。
【０００８】
上記のような従来の技術を解決するため、本発明者等は先に特願２００３−０７８６１２号において、厚い試料でも精密に群屈折率を測定することができ、測定中に試料の出し入れを行わずに、且つ試料の厚さ情報を知ること無しに群屈折率を測定することができる光学材料の群屈折率精密計測方法、及びその方法を実施するための装置を提供している（第４の手法）。
【０００９】
図６〜図９にはその原理図を示している。図６に示すように二つの干渉計を直列に接続する。つまり、第１干渉計２ａの出射光が第２干渉計３ａの入射光となるようにする。低コヒーレンス光１ａは干渉計の光路差がゼロ付近のとき光検出器４ａ上で干渉し、干渉信号が観測される。最初に、二つの干渉計の光路差をそれぞれゼロにする。即ち、光路５ａと６ａ、光路７ａと８ａとが同じ長さになるように鏡９ａと１０ａ、 鏡１１ａと１２ａの位置を調整する。
【００１０】
次に、図７に示すように被測定試料１３ａと、試料と同じ材質の補償板１４ａを第１干渉計２ａに挿入し、補償板１５ａは第２干渉計３ａに挿入する。被測定試料１３ａと二枚の補償板１４ａ、１５ａの群屈折率をｎｇ、幾何学的厚さをそれぞれ、Ｌｓ、ＬＣ１、ＬＣ２とする。図７に示すように第１干渉計２ａの光路５１ａと光路６１ａとの光路差がゼロになるように鏡１０ａの位置を調節し、このときの鏡１０ａの移動量をｄ１とすると、
ｄ１＝（ｎｇ−１）（ＬＣ１−ＬＳ）                        （１ａ）
である。このとき、余分な光が光検出器４ａに到達しないよう、補償板１５ａを入れた光路をシャッター１６ａで閉じておく。
【００１１】
次に、図８に示すように光路を制御する。即ち、第１干渉計２ａの、被測定試料１３ａを入れた光路はシャッター１７ａで閉じる。補償板１４ａの表面で反射する光路６２ａと裏面で反射する光路６３ａの間の光路差は２ｎｇＬＣ１である。このとき、補償板１４ａを透過して鏡１０ａで反射する光は不要なのでこれを除去するため、シャッター１８ａを閉じる。第２干渉計３ａでは、鏡１１ａが最初の位置からｄ２移動したとすると、光路８ａと光路７１ａとの光路差は２｛（ｎｇ−１）ＬＣ２−ｄ２｝である。これら二つの光路差が一致するとき、光路６２ａを通って光路７１ａを通った光と、光路６３ａを通って光路８ａを通った光の光路差がゼロとなり、光検出器４ａ上で干渉信号を生じる。このとき、
ｄ２＝（ｎｇ−１）ＬＣ２−ｎｇＬＣ１                      （２ａ）
である。
【００１２】
最後に図９のように第１干渉計の光路を切り換える。即ち、補償板１４ａの入った光路をシャッター２０ａで閉じる。そして被測定試料１３ａの表面で反射する光路５２ａを通って第２干渉計の光路７１ａを通った光と、被測定試料１３ａの裏面で反射する光路５３ａを通って第２干渉計の光路８ａを通った光の光路差がゼロとなり、干渉縞が生じるように鏡１１ａの位置を調節する。干渉縞が生じるときの鏡１１ａの移動量をｄ３とすると、
ｄ３＝（ｎｇ−１）ＬＣ２−ｎｇＬＳ                      （３ａ）
である。このとき、被測定試料１３ａを透過し、鏡９ａで反射する光を除去するためシャッター１９ａを閉じる。
式（２ａ）から式（３ａ）を引くと、
ｄ２−ｄ３＝ｎｇ（ＬＳ−ＬＣ１）                        （４ａ）
となり、式（４ａ）に式（１ａ）を足すと、
ｄ２−ｄ３＋ｄ１＝ＬＳ−ＬＣ１                          （５ａ）
となる。式（４ａ）を式（５ａ）で割ると、
（ｄ２−ｄ３）／（ｄ２−ｄ３＋ｄ１）＝ｎｇ                （６ａ）
となり、群屈折率ｎｇが求められる。
なお、上記のように群屈折率ｎｇはｄ１、ｄ２、ｄ３を求めることにより得られるので、これらの計測順は任意に行うことができる。
【００１３】
ここで、式（６ａ）のｎｇの計算に必要なのは、鏡の移動量ｄ１、ｄ２、ｄ３だけであり、試料等の幾何学的厚さの値は不要である。また、式（１ａ）〜（３ａ）では、群屈折率ｎｇの係数が、幾何学的厚さの差であるので、これを小さくすれば、試料の厚さそのものは厚くても干渉縞は歪まない。また幾何学的厚さの差の値も計算には不要となる。
【特許文献１】特願２００３−０７８６１２号
【非特許文献１】M.D. Hopler et al., "Interferometric measurement of group and phase refractive index," Appl. Opt. 30, 735(1991)
【非特許文献２】D.F. Murphy et al., "Dispersion-insensitive measurement of thickness and group refractive index by low-coherence interferometry," Appl. Opt. 39, 4607(2000)
【非特許文献３】板谷他、"低コヒーレンス光干渉による屈折率と厚さの2次元プロファイル同時測定、基準面を用いた測定法と測定例、"第29回光波センシング技術研究会論文集, 119、（2002.6)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明者等が提案した上記のような第４の手法によって、厚さ情報無しで群屈折率を求めることができるようにしたものであるが、ここに提示した技術においては干渉計を２個直列に実際に接続しているため、装置全体が大型化する問題があるとともに、各干渉計を構成する光学素子数が多く、複雑となると共に高価にならざるを得ない。また、第一干渉計と第二干渉計の気温や試料温度が異なる等の問題がある。
【００１５】
したがって本発明は、一つの干渉計で直列に接続された二つの干渉計に相当させることにより、コンパクトで安価、安定、精密な装置を構成することができ、また、測定結果から試料の厚さ情報を求めることができるようにした、光学材料の厚さ情報不要な群屈折率と厚さ精密計測方法及びその方法を実施する装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明による光学材料の群屈折率精密計測方法は、上記課題を解決するため、光源に低コヒーレンス光源を用い二つの干渉計を直列に接続してなる干渉計に対して、被測定試料と二枚の補償板を用い、光路を切り換えつつ干渉計の鏡を光軸方向に走査し、低コヒーレンス干渉縞の発生する位置を測定して、群屈折率を計算する方法において、一つの干渉計に光を二回通すことにより、前記一つの干渉計を上記の直列に接続された二つの干渉計に相当させるようにしたものである。          
【００１７】
また、本発明による他の光学材料の群屈折率精密計測方法は、入射光をビームスプリッタ２で第１光路５と第２光路６の２つの光路に分離し、第１光路５に配置した第１鏡１１からの反射光と第２光路６に配置した第２鏡９からの反射光の光軸を一致させて前記ビームスプリッタ２からリトロリフレクター３に導き、前記リトロリフレクター３による反射光を前記ビームスプリッタ２で第３光路８と第４光路７の２つの光路に分離し、第３光路８に配置した第３鏡１０からの反射光と第４光路７に配置した第２鏡９からの反射光の光軸を一致させて前記ビームスプリッタ２から光検出器４で受光することにより、一つの干渉計で二つの干渉計を直列に接続してなる干渉計と同一機能を行うようにした干渉計を用い、第１光路５と第２光路６、第３光路８と第４光路７とが同じ長さになるように各鏡の位置を調整して前記二つの干渉計の光路差をそれぞれゼロにし、被測定試料１３をビームスプリッタ２と第１鏡１１との間の第１光路５に配置し、前記被測定試料１３と同じ材質の第１補償板１４をビームスプリッタ２と第２鏡９との間の第２光路６に配置するとともに、第４光路７をシャッターで閉じ、前記第１光路５に対応する被測定試料１３を含む光路５１と、前記第２光路６に対応する第１補償板１４を含む光路６１との光路差がゼロになるように第２鏡９の位置を調節して、このときの第２鏡９の移動量ｄ１を計測し、次いで前記被測定試料１３と同じ材質の第２補償板１５をビームスプリッタ２と第２鏡９との間の第４光路に配置して前記第４光路７のシャッターを開き、被測定試料１３の光路をシャッターで閉じるとともに、第１補償板１４と第２鏡９との間の光路をシャッターで閉じ、前記第１補償板１４の表面で反射する光路６２を通るとともに、第２補償板１５を透過し第２鏡９で反射する光路７１からなる光路と、第１補償板１４の裏面で反射する光路６３を通るとともに、前記第３光路８からなる光路との光路差がゼロとなるように第２鏡９の位置を調節して、このときの第２鏡９の移動量ｄ２を計測し、次いで前記第２光路をシャッターで閉じ、被測定試料１３と第１鏡１１との間の光路をシャッターで閉じ、前記被測定試料１３の表面で反射する光路５２を通るとともに、第２補償板１５を透過し第２鏡９で反射する光路７１からなる光路と、被測定試料１３の裏面で反射する光路５３を通るとともに、前記第３光路８からなる光路との光路差がゼロとなるように第２鏡の位置を調節して、このときの第２鏡の移動量ｄ３を計測し、
群屈折率ｎｇ＝（ｄ２−ｄ３）／（ｄ２−ｄ３＋ｄ１）
の式により群屈折率を求めるようにしたものである。  
【００１８】
また、本発明による他の光学材料の群屈折率精密計測方法は、前記第１の補償板と第２の補償板を１枚の補償板としたものである。  
【００１９】
また、本発明による光学材料の群屈折率精密計測装置は、光源に低コヒーレンス光源を用い、一つの干渉計に光を二回通すことにより、直列に接続された二つの干渉計に相当させる干渉計を形成し、群屈折率を測定したい被測定試料と二枚の補償板を前記干渉計に組み込み、光路を切り換えつつ干渉計の鏡を光軸方向に走査し、低コヒーレンス干渉縞の発生する位置を測定して、群屈折率を計算するように構成したものである。
【００２０】
また、本発明による他の光学材料の群屈折率精密計測装置は、前記第１の補償板と第２の補償板を１枚の補償板としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は一つの干渉計によって直列に接続された二つの干渉計と実質的に同一作用をなすことができるため、前記のような本発明者等が提案した第４の手法における、二つの干渉計を直列に配置するに際して、その二つの干渉計が別個の干渉計として構成していたものにおける、装置が大型化すると共に光学素子数が多くなるためコストが高くなり、しかも第一干渉計と第二干渉計の雰囲気温度差による影響や試料温度との相違が大きくなる等の問題点を解消し、コンパクトで安価であり、安定した作動を行う精密な装置を構成することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
二つの干渉計を直列に接続し、光源に低コヒーレンス光源を用いた干渉計において、群屈折率を測定したい被測定試料と二枚の補償板を用いる。光路を切り換えながら干渉計の鏡を光軸方向に走査し、低コヒーレンス干渉縞の発生する位置を測定して、群屈折率を計算する方法において、一つの干渉計に光を二回通すことにより、上記の直列に接続された二つの干渉計に相当させる。
【実施例１】
【００２３】
図１〜図４は、本発明の第１実施例の原理図である。図１にはこの第１実施例の干渉計自体の光学機器構成のみを示しており、光源から入射する低コヒーレンス光１をビームスプリッタ２により第１光路５と第２光路６に分け、第１光路５の光は第１鏡の１１で反射させ、第２光路６の光は第２鏡９で反射させる。第１光路５と第２光路６からビームスプリッタ２に戻ってきた光は共にリトロリフレクター３によって折り返され、ビームスプリッタ２において第３光路８と第４光路７に分けられる。第４光路７の光は前記第２光路６に光を反射させる鏡と同一の鏡である第２鏡９で反射させ、第３光路８の光は第３鏡１０で反射させる。第３光路８と第４光路７からビームスプリッタ２に戻ってきた光は共に光検出器４で受光される。
【００２４】
本発明は上記のようにリトロリフレクター３を用いて、干渉計の出射光を再び同じ干渉計に入射させ、一つの干渉計を二つの干渉計として用いており、光源から入射する低コヒーレンス光1は干渉計の光路差がゼロ付近のとき光検出器4上で干渉し、干渉信号が観測されることとなる。
【００２５】
このような干渉計を用いて光学材料の厚さ測定を行うに際しては、最初に、前記二つの干渉計の光路差をそれぞれゼロにする。即ち、第１光路５と第２光路６、第３光路８と第４光路７とが同じ長さになるように第１鏡１１と第２鏡９、第１鏡１１と第３鏡１０の位置を調整する。
【００２６】
次に、図２に示すように光学材料である被測定試料１３をビームスプリッタ２と第１鏡１１との間の前記第１光路５に対応する光路５１中に配置する。また、同様に前記被測定試料１３と同じ材質の第１補償板１４をビームスプリッタ２と第１鏡９との間の前記第２光路６の位置に対応する光路６１中に配置する。また、被測定試料１３と同じ材質の第２補償板１５をビームスプリッタ２と第１鏡９との間の前記第４光路７の中に配置するが、ここではシャッター１６で光路を閉じておく。
【００２７】
上記干渉計において、被測定試料１３と第１補償板１４及び第２補償板１５の群屈折率をｎｇ、 幾何学的厚さをそれぞれ、Ｌｓ、Ｌｃ１、Ｌｃ２とすると、図２のように第１光路５に対応する光路５１と第２光路６に対応する光路６１との光路差がゼロになるように干渉信号を観測することによって第２鏡９の位置を調節し、このときの第２鏡９の移動量をｄ１とすると、
ｄ１＝（ｎｇ−１）（ＬＣ１−Ｌｓ）                          （１）
である。このとき、余分な光が光検出器４に到達しないよう、第２補償板１５を入れた第４光路７に対応する光路７１をシャッター１６で閉じておく。
【００２８】
次に図３に示すように、被測定試料１３を入れた第１光路５に対応する光路５１はシャッター１７で閉じる。このとき、第１補償板１４の表面で反射する前記第２光路６に対応する光路６２と、裏面で反射する前記第２光路６に対応する光路６３の間の光路差は２ｎｇＬｃ１である。このとき、第１補償板１４を透過して第２鏡９で反射する光は不要なのでこれを除去するため、第１補償板１４と第２鏡９との間の第２光路６に対応する光路６１上に配置したシャッター１８を閉じる。
【００２９】
上記のように各光路上で鏡や補償板で反射して戻ってくる、２回目に通る光に対する干渉計としての第２干渉計では、第１鏡９が最初の位置からｄ２移動したとすると、第３光路８と第４光路に対応する光路７１との光路差は２｛（ｎｇ−１）Ｌｃ２−ｄ２｝である。これら二つの光路差が一致するとき、第２光路６に対応する光路６２を通って第４光路７に対応する光路７１を通った光と、第２光路６に対応する光路６３を通り光路８を通った光の光路差がゼロとなり、光検出器４上で干渉信号を生じる。このとき、
ｄ２＝（ｎｇ−１）ＬＣ２−ｎｇＬｃ１                          （２）
である。
【００３０】
最後に図４に示すように、第１干渉計の光路を切り換える。即ち、第１補償板１４の入った光路をシャッター２０で閉じ、また被測定試料１３を透過し鏡１１で反射する光を除去するため被測定試料１３と第３鏡１１との間の光路をシャッター１９で閉じる。次いで、被測定試料１３の表面で反射する第１光路に対応する光路５２を通って第２干渉計の第４光路に対応する光路７１を通った光と、被測定試料１３の裏面で反射する第１光路に対応する光路５３を通って第２干渉計の光路８を通った光の光路差がゼロとなり、干渉縞が生じるように第１鏡９の位置を調節する。干渉縞が生じるときの第１鏡９の移動量をｄ３とすると、
ｄ３＝（ｎｇ−１）ＬＣ２−ｎｇＬｓ                            （３）
である。
【００３１】
上記式（２）−（３）より    ｄ２−ｄ３＝ｎｇ（Ｌｓ−ＬＣ１）  となり、
また、式（１）＋（２）−（３）より  ｄ１＋ｄ２−ｄ３＝（Ｌｓ−ＬＣ１）  となるので、結局、上記式（１）から式（３）より、
（ｄ２−ｄ３）／（ｄ２−ｄ３＋ｄ１）＝ｎｇ                      （４）
となり、前記本発明者等が提案した第４の手法と同様に被測定試料や補償板の厚さ情報無しに群屈折率ｎｇが求められる。なお、より厳密には空気の群屈折率を考慮しなければならないが、空気の群屈折率は、気温、気圧、湿度、二酸化炭素濃度から経験式で求める方法があるので、必要に応じてこれらの環境条件を測定し、前記経験式を用いて容易に求めることができる。
【００３２】
このように本発明においては、本発明者等が提案した前記第４の手法と同様に、試料等の幾何学的厚さの値を測定することが不要であって、試料の厚さそのものは厚くても干渉縞は歪まない利点があり、被測定試料１３と第１補償板１４の群屈折率が同じであれば、第２補償板１５の群屈折率は少々違っていても計算値に影響はない、などの利点も同様に得られる。それに加え、一つの干渉計の構造で直列に接続された二つの干渉計に実質的に相当させることにより、コンパクトで安価であり、安定して作動し、精密な測定を行うことができるという効果を奏することができる。
【実施例２】
【００３３】
図５は本発明の第２実施例の原理図である。ここでは、前記第１実施例の第１補償板１４と第２補償板１５を一枚の補償板１４０で代用している。補償板１４０の群屈折率と幾何学的厚さをそれぞれｎｇ、Ｌｃ１とすると、前記第１実施例と同様の手順で干渉縞の発生する位置を計測すると、式（１）から（３）で、Ｌｃ２＝Ｌｃ１とすればよく、
ｄ１＝（ｎｇ−１）（ＬＣ１−Ｌｓ）                            （５）
ｄ２＝−Ｌｃ１                                            （６）
ｄ３＝（ｎｇ−１）ＬＣ１−ｎｇＬｓ                            （７）
となる。これらのｄ１、ｄ２、ｄ３に対しても同様に式（４）は成り立つため、低コヒーレンス干渉縞が発生する位置を計測することにより、群屈折率が求められる。
【００３４】
このとき、式（５）、（７）より、
ｄ１−ｄ３＝Ｌｓ                                          （８）
となり、試料の厚さも同時に求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、光学材料開発、光学部品、光学装置の維持管理等における屈折率評価装置や分散評価装置に対して有効に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第一実施例の干渉計において、干渉計のみの第１の状態を示す光路図である。
【図２】同実施例の干渉計において、第２の状態を示す光路図である。
【図３】同実施例の干渉計において、第３の状態を示す光路図である。
【図４】同実施例の干渉計において、第４の状態を示す光路図である。
【図５】本発明の第二実施例の干渉計の光路図である。
【図６】本発明者等が先に提案した干渉計において、干渉計のみの第１の状態を示す光路図である。
【図７】同干渉計において、第２の状態を示す光路図である。
【図８】同干渉計において、第３の状態を示す光路図である。
【図９】同干渉計において、第４の状態を示す光路図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  低コヒーレンス光
２  ビームスプリッタ
３  リトロリフレクター
４  光検出器
５  第１光路
６  第２光路
７  第４光路
８  第３光路
９  第２鏡
１０  第３鏡
１１  第１鏡
１３  被測定試料
１４  第１補償板
１５  第２補償板
１６  シャッター
１７  シャッター
１８  シャッター
１９  シャッター
２０  シャッター
５１  光路
５２  光路
５３  光路
６１  光路
６２  光路
６３  光路
７１  光路
１４０  補償板
【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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