(57)【要約】【課題】  複数の光の測定を高速、高精度に行う。【解決手段】  光学センサ部２１からの複数の被測定光Ｐｂを、光スペクトラムアナライザ３０の複数の入射部３１で受けてそれぞれ互いに平行な光軸で且つ回折格子３２の回折溝に直交する向きに入射させ、回折格子３２からそれぞれ出射される回折光を反射体３５の反射板４０で受けて回折格子３２へ反射し、その回折格子から所定角度で出射される回折光を複数の光電変換器５０によってそれぞれ受光する。駆動信号発生器５５は、反射体３５に、軸部３８と反射板４０とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の電気信号を与えて、固有振動数で往復回転駆動し、各光電変換器５０が受ける光の波長を所定波長範囲内で掃引する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子（３２）と、
複数の被測定光を、互いに平行な光軸で且つ前記回折格子の回折溝に直交する向きに入射させる複数の入射部（３１）と、
固定基板（３６、３７）と、該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、前記軸部の先端に自身の縁部で連結されて前記固定基板に対して回転自在に支持され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射するための反射面が設けられた反射板（４０）とを有し、前記複数の入射部から入射された複数の被測定光に対して前記回折格子からそれぞれ出射される回折光を前記反射板で受けて前記回折格子へ反射する反射体（３５）と、
前記回折格子の回折溝の長さ方向に沿って並び、前記反射体から出射されたそれぞれの反射光に対して前記回折格子から所定角度で出射される回折光をそれぞれ受けて電気信号に変換する複数の光電変換器（５０）と、
前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の電気信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数またはそれに近い振動数で往復回転させ、前記複数の光電変換器が受ける光の波長を所定波長範囲内で掃引する反射体駆動手段（４５、４６、４７、５５）とを備えた光スペクトラムアナライザ。
【請求項２】
測定点における現象変化に応じて波長または強度が変化する光を、複数の測定点について並行出射する光学センサ部（２１）と、
前記光学センサ部から出射される複数の光を被測定光として受けてそのスペクトラム特性を測定するスペクトラム測定部（３０）と、
前記スペクトラム測定部によって測定された各測定点毎のスペクトラム変化に基づいて各測定点の現象変化を解析する解析部（６０）とを有するマルチチャンネル測定装置において、
前記スペクトラム測定部を前記請求項１記載の光スペクトラムアナライザによって構成したことを特徴とするマルチチャンネル測定装置。
【請求項３】
前記光学センサ部は、
光源（２２）と、
前記複数の測定点にそれぞれ配置され、前記光源からの光を受けて、それぞれの測定点で受ける歪みの変化に応じて波長が変化する複数の光を出射する複数のファイバブラッググレーティング（２３）とを有していることを特徴とする請求項２記載のマルチチャンネル測定装置。
【請求項４】
前記光学センサ部は、
光源（２２）と、
前記光源から前記複数の測定点の空間を通過して、該空間のガスの変化に応じて吸収波長または吸収量が変化する複数の光をそれぞれ受けて前記スペクトラム測定部に出射する複数の受光部（２８）とを有していることを特徴とする請求項２記載のマルチチャンネル測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光の波長変化を高速に測定することができるようにするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器の高性能化、低コスト化に伴い、各種現象の測定を光学的に行う方法が盛んに研究、実用化されている。
【０００３】
例えば、歪みに関する測定では、歪み−電気変換素子である歪みゲージをセンサとして用いた従来の方法から、雷や雑音等の影響を受けにくい光ファイバをセンサとするものが種々提案されている。
【０００４】
このような歪みセンサとして利用される光ファイバとしては、ファイバーブラッググレーティング（以下、ＦＢＧと記す）が知られている。
【０００５】
ＦＢＧは、光ファイバの所定長さ範囲のコア部の屈折率を一定間隔で周期的に変化させたもので、このＦＢＧの一端側に光を入射すると、その入射光のうち特定波長（ブラッグ波長という）の光だけが反射されて、他の波長の光は透過する。
【０００６】
そして、このブラッグ波長は、屈折率が一定間隔で周期的に変化している部分が受ける軸方向の歪み（圧縮、伸長）に応じて変化する。
【０００７】
したがって、このＦＢＧの一端に広帯域光を入射し、その一端側に反射してくる光の波長を測定することで、ＦＢＧに印加される外力の測定が可能となる。
【０００８】
また、地震等の測定では、物体が受ける加速度を３次元測定する必要があるが、これを上記ＦＢＧを用いて測定する場合には、複数のＦＢＧによって基準物を上下方向、前後方向および左右方向から支持し、地震の発生で基準物が移動するときに生じる各ＦＢＧの伸長変化に伴う各ブラッグ波長の変化を調べ、その波長変化から各方向における加速度等を調べている。
【０００９】
なお、このように基準物を複数のＦＢＧで支持し、各ＦＢＧで反射される光のブラッグ波長をそれぞれ波長計測手段で計測して、その計測結果を基に地震の解析を行う技術は、次の特許文献１に開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２８１３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記特許文献１のように、複数のＦＢＧによって反射された光の波長計測をそれぞれ独立した波長計測手段で行うものでは、ＦＢＧの数が多い程装置が大型化し、高価になってしまう。
【００１２】
特に、上記したように地震等の自然現象の計測を行うような場合には、多数の測定点を設ける必要があるため、システムコストが膨大になってしまう。
【００１３】
また、これを解決するために、前記特許文献１には、複数のＦＢＧを直列接続し、その一端側から入射した光に対して、各ＦＢＧから反射される光の波長を一つの波長計測手段によって計測する構成も開示されているが、この構成では、各ＦＢＧのブラッグ波長が重複しないように予め選んでおく必要があり、ＦＢＧとして多種類のものが必要となり、装置の製造過程での管理を厳重にしなければならない。
【００１４】
また、波長計測手段として波長測定範囲が非常に広いものが必要となるが、波長測定範囲の広い測定器は一般的に精度が低いか、測定速度が遅いかのどちらかである場合が多く、高精度で且つ高速な測定は望めなかった。
【００１５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の光の波長測定を高速、高精度に行うことができる光スペクトラムアナライザおよびこれを用いたマルチチャンネル測定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】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１の光スペクトラムアナライザは、
回折格子（３２）と、
複数の被測定光を、互いに平行な光軸で且つ前記回折格子の回折溝に直交する向きに入射させる複数の入射部（３１）と、
固定基板（３６、３７）と、該固定基板の縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部（３８、３９）と、前記軸部の先端に自身の縁部で連結されて前記固定基板に対して回転自在に支持され、一面側に前記回折格子からの回折光を反射するための反射面が設けられた反射板（４０）とを有し、前記複数の入射部から入射された複数の被測定光に対して前記回折格子からそれぞれ出射される回折光を前記反射板で受けて前記回折格子へ反射する反射体（３５）と、
前記回折格子の回折溝の長さ方向に沿って並び、前記反射体から出射されたそれぞれの反射光に対して前記回折格子から所定角度で出射される回折光をそれぞれ受けて電気信号に変換する複数の光電変換器（５０）と、
前記反射体の軸部と反射板とからなる部分の固有振動数に対応した周波数の電気信号によって前記反射板に力を与えて、該反射板を前記固有振動数またはそれに近い振動数で往復回転させ、前記複数の光電変換器が受ける光の波長を所定波長範囲内で掃引する反射体駆動手段（４５、４６、４７、５５）とを備えている。
【００１７】
また、本発明の請求項２のマルチチャンネル測定装置は、
測定点における現象変化に応じて波長または強度が変化する光を、複数の測定点について並行出射する光学センサ部（２１）と、
前記光学センサ部から出射される複数の光を被測定光として受けてそのスペクトラム特性を測定するスペクトラム測定部（３０）と、
前記スペクトラム測定部によって測定された各測定点毎のスペクトラム変化に基づいて各測定点の現象変化を解析する解析部（６０）とを有するマルチチャンネル測定装置において、
前記スペクトラム測定部を前記請求項１記載の光スペクトラムアナライザによって構成したことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の請求項３のマルチチャンネル測定装置は、請求項２のマルチチャンネル測定装置において、
前記光学センサ部は、
光源（２２）と、
前記複数の測定点にそれぞれ配置され、前記光源からの光を受けて、それぞれの測定点で受ける歪みの変化に応じて波長が変化する複数の光を出射する複数のファイバブラッググレーティング（２３）とを有していることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項４のマルチチャンネル測定装置は、請求項２のマルチチャンネル測定装置において、
前記光学センサ部は、
光源（２２）と、
前記光源から前記複数の測定点の空間を通過して、該空間のガスの変化に応じて吸収波長または吸収量が変化する複数の光をそれぞれ受けて前記スペクトラム測定部に出射する複数の受光部（２８）とを有している。
【発明の効果】
【００２０】
このように構成されているため、本発明の光スペクトラムアナライザでは、並行して入射される複数の光のスペクトラム特性を高速に同時測定することができる。
【００２１】
また、この光スペクトラムアナライザをスペクトラム測定部として用いたマルチチャンネル測定装置では、各測定点の現象変化を高速に同時測定することができ、また、安価に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、地震計等に適用可能な本発明のマルチチャンネル測定装置２０の構成を示している。
【００２３】
このマルチチャンネル測定装置２０は、測定点における現象変化に応じて波長が変化する光を、複数の測定点について並行出射する光学センサ部２１と、光学センサ部２１から出射される複数の光のスペクトラムを測定するスペクトラム測定部としての光スペクトラムアナライザ３０と、光スペクトラムアナライザ３０によって測定された測定点毎のスペクトラムに基づいて、測定点の現象変化を解析する解析部６０とを有している。
【００２４】
光学センサ部２１は、例えば前記した地震計と同様に基準物（図示せず）を支持し光源２２からの光を受けた複数のＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）が、外力による歪みに応じて波長が変化する光を出射するように構成されている。
【００２５】
即ち、図１に示しているように、光源２２から出射された光を光カプラ２４（１）〜２４（ｎ）によってｎ本のファイバ光路に分岐し、各分岐光Ｐａ（１）〜Ｐａ（ｎ）を光カプラ２５（１）〜２５（ｎ）を介してＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）の一端にそれぞれ入射させ、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）によって反射されたブラッグ波長の光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）を光カプラ２５（１）〜２５（ｎ）からファイバ光路を介して光スペクトラムアナライザ３０の入射部３１（１）〜３１（ｎ）に入射する。
【００２６】
なお、ここで、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）の無歪み状態におけるブラッグ波長はλ０で等しいものとし、光源２２が出射する光の帯域は、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）のブラッグ波長の変化範囲をカバーしているものとする。
【００２７】
光スペクトラムアナライザ３０の複数の入射部３１（１）〜３１（ｎ）は、図２にその具体的構造を示しているように、基台３０ａの平坦な上面に設けられた支持部材３０ｂによって、縦一列に並ぶように支持されている。
【００２８】
各入射部３１（１）〜３１（ｎ）はコリメートレンズを含み、各光カプラ２５（１）〜２５（ｎ）から入射された光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）をビーム幅がほぼ一定な光（コリメート光）Ｐｃ（１）〜Ｐｃ（ｎ）にし、その光軸が基台３０ａの上面と平行で縦に並ぶようにして、基台３０ａ上に直立した状態で設置された回折格子３２の一面（回折面）３２ａに対して所定角度で入射させる。
【００２９】
回折格子３２の一面３２ａには、基台３０ａの上面と直交する回折溝が所定間隔で並んで設けられており、入射された光Ｐｃ（１）〜Ｐｃ（ｎ）に含まれる各波長の光成分をその波長に対応した回折角でそれぞれ出射する。
【００３０】
入射光Ｐｃ（１）〜Ｐｃ（ｎ）に対して回折格子３２が出射する回折光Ｐｄ（１）〜Ｐｄ（ｎ）は、基台３０ａの上に立設された反射体３５に入射する。
【００３１】
この反射体３５は、図２、図３に示しているように、横長矩形で互いに平行に配置された一対の固定基板３６、３７と、両固定基板３６、３７の長辺側縁部の中央から固定基板３６、３７と直交する方向に所定幅、所定長さで延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な一対の軸部３８、３９と、横長矩形で一方の長辺側縁部の中央部で軸部３８の先端に連結され、他方の長辺側縁部の中央部で軸部３８の先端に連結された反射板４０とを有している。
【００３２】
この反射板４０は、捩じれ変形可能な軸部３８、３９に中心部が支持されているので、この軸部３８、３９を結ぶ線を中心軸として固定基板３６、３７に対して回転することができる。また、軸部３８、３９と反射板４０とからなる部分の固有振動数ｆ０は、反射板４０自体の形状や質量および軸部３８、３９のバネ定数によって決まる。
【００３３】
また、反射板４０の一面側には、光を高い反射率で反射する反射面４１が形成されている。この反射面４１は、反射板４０自体を鏡面仕上げして形成したり、反射率の高い膜（図示せず）を蒸着あるいは接着して形成したものであってもよい。なお、この反射体３５は、薄い半導体基板からエッチング処理等により一体的に切り出されたもので、金属膜の蒸着加工により高導電性を有している。
【００３４】
この反射体３５は、基台３０ａの上に直立した状態で固定されている支持基板４５の一面側に支持されている。
【００３５】
支持基板４５は絶縁性を有する材料からなり、その一面側の上部と下部には、前方へ突出する支持台４５ａ、４５ｂが形成されており、反射体３５の固定基板３６、３７は、この上下の支持台４５ａ、４５ｂに接した状態で固定されている。
【００３６】
また、支持基板４５の一面側中央部の両端には、反射体３５の反射板４０の両端にそれぞれ対向する電極板４６、４７がパターン形成されている。
【００３７】
この電極板４６、４７は、後述する駆動信号発生器５５とともに実施形態の反射体駆動手段を構成するものであり、反射板４０の両端部に静電力を交互に且つ周期的に印加して、反射板４０を軸部３８、３９を結ぶ線を中心に往復回転運動させる。なお、反射板４０の回転軸は回折格子３２の回折溝と平行となるように設定されている。
【００３８】
このように構成された反射体３５は、図１、図２に示しているように、回折格子３２からの各回折光Ｐｄ（１）〜Ｐｄ（ｎ）を反射板４０の反射面４１で受けて、その反射光Ｐｅ（１）〜Ｐｅ（ｎ）を回折格子３２へ再入射させて、回折させる。
【００３９】
光電変換器５０（１）〜５０（ｎ）は、基台３０ａの上面に立設された支持部材３０ｃによって縦一列に支持され、反射光Ｐｅ（１）〜Ｐｅ（ｎ）に対して回折格子３２が出射する回折光のうち、回折格子３２の回折面３２ａに対して所定角度で出射される回折光Ｐｆ（１）〜Ｐｆ（ｎ）をそれぞれ受けて、その光の強度に応じた電圧の受光信号Ｅ（１）〜Ｅ（ｎ）をそれぞれ出力する。
【００４０】
このような光学配置を有する光スペクトラムアナライザ３０では、複数の光電変換器５０（１）〜５０（ｎ）が受ける回折光Ｐｆ（１）〜Ｐｆ（ｎ）の波長は、回折格子３２の回折面３２ａに対する反射体３５の反射板４０の角度に応じて変化する。
【００４１】
一方、駆動信号発生器５５は、例えば図４の（ａ）、（ｂ）に示しているように、反射体３５の電位を基準として電極板４６、４７に対して、固有振動数ｆ０に対応した周波数（固有振動数ｆ０あるいはその近傍の周波数）を有し、位相が１８０°ずれた駆動信号Ｄａ、Ｄｂを印加し、電極板４６と反射板４０の一端側との間および電極板４７と反射板４０との間に交互に且つ周期的に静電力（引力）を与え、反射板４０を固有振動数ｆ０あるいはその近傍の振動数で所定角度範囲を往復回転させる。
【００４２】
この角度範囲は、各光電変換器５０（１）〜５０（ｎ）が受ける回折光の波長範囲λａ〜λｂを決定するものであり、この波長範囲（波長掃引範囲）λａ〜λｂは、ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）のブラッグ波長の変化範囲をカバーするように設定されている。
【００４３】
なお、図４では、２つの駆動信号Ｄａ、Ｄｂがデューティ比５０％の矩形波の場合を示しているが、両信号のデューティ比は５０％以下であってもよく、また、波形も矩形波に限らず、正弦波、三角波等であってもよい。
【００４４】
また、この駆動信号発生器５５は、駆動信号Ｄａ、Ｄｄによって掃引される波長に対応した波長データＤ（λ）を後述するスペクトラムデータ記憶手段５７に出力する。
【００４５】
一方、各光電変換器５０（１）〜５０（ｎ）の信号Ｅ（１）〜Ｅ（ｎ）は、Ａ／Ｄ変換器５６（１）〜５６（ｎ）によってそれぞれディジタル値の信号列に変換され、スペクトラムデータ記憶手段５７に入力される。
【００４６】
スペクトラムデータ記憶手段５７は、Ａ／Ｄ変換器５６（１）〜５６（ｎ）によってディジタル値に変換された受光信号Ｅ（１）〜Ｅ（ｎ）を、各入射光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）のスペクトラムデータとして波長データＤ（λ）に対応づけて内部のメモリ（図示せず）に記憶する。
【００４７】
解析部６０は、スペクトラムデータ記憶手段５７に記憶された各入射光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）のスペクトラムデータを解析し、そのスペクトラムの強度がピークとなる波長（ブラッグ波長）を、例えば１掃引毎にそれぞれ求め、その波長の変化Δλを時系列にそれぞれ求める。
【００４８】
そして、この波長変化Δλから、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）の歪みＨ（１）〜Ｈ（ｎ）を算出し、その歪みデータに基づいて、地震に関わる各種の解析を行い、その解析結果等を表示出力したり、必要であればアラーム発生等の処理を行う。
【００４９】
このように構成されたマルチチャンネル測定装置２０の光スペクトラムアナライザ３０は、反射体３５を、一対の固定基板３６、３７と、その縁部から所定幅で所定長さ延設され、その長さ方向に沿って捩じれ変形可能な軸部３８、３９と、軸部３８、３９の先端に自身の縁部が連結され、軸部３８、３９に対して対称な形状に形成され、一面側に反射面４１が形成された反射板４０とによって構成するとともに、反射体３５の軸部３８、３９と反射板４０とからなる部分の固有振動数ｆ０に対応した周波数の電気信号によって反射板４０に力を与えて、反射板４０を固有振動数ｆ０またはその近傍の振動数で往復回転させている。
【００５０】
このため、僅かな電気エネルギーで反射板４０を高速に往復回転させることができ、しかも、その回転中心が反射板４０の内部（この場合、中央部）にあるので、その角度変化に対して、反射板４０の反射面４１への入射光の反射角の変化量が最も大きくなり、波長掃引範囲を格段に広くすることができる。
【００５１】
なお、軸部３８、３９のバネ定数は、軸部３８、３９の長さ、幅、厚み、材質によって決まり、このバネ定数と、反射板４０の形状、厚み、材質等で固有振動数ｆ０が決定され、これらのパラメータを選ぶことにより、固有振動数ｆ０を数１００Ｈｚ〜数１０ＫＨｚの範囲内で設定することができる。
【００５２】
このように、光スペクトラムアナライザ３０は、同時に入射される複数の入射光に対するスペクトラムデータの取得を並行して高速に行えるので、光センサ部２１を含めてマルチチャンネル測定装置２０を小型に構成でき、地震等のような比較的低速な現象であれば、ほぼリアルタイムな測定が可能となる。
【００５３】
したがって、光スペクトラムアナライザ３０の複数の入射部３１（１）〜３１（ｎ）に対して、上記したように各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）から反射された光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）を入射することで、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）が受ける歪みの解析を正確に行うことができる。
【００５４】
例えば、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）に定常的な力が加わっているときの最初の掃引によって図５に示すようなスペクトラムデータが波長範囲λａ〜λｂの範囲で得られたとき、解析部６０は、これらのスペクトラムデータの強度がピークとなる波長（ブラッグ波長）λ（１，１）〜λ（ｎ，１）をそれぞれ求める。
【００５５】
そして、前記無歪みブラッグ波長λ０と初期状態におけるブラッグ波長λ（１，１）〜λ（ｎ，１）との波長差Δλを次のようにして求める。
【００５６】
Δλ（１，１）＝λ（１，１）−λ０
Δλ（２，１）＝λ（２，１）−λ０
Δλ（３，１）＝λ（３，１）−λ０
……
Δλ（ｎ，１）＝λ（ｎ，１）−λ０
【００５７】
これら得られた各波長差は、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）に定常的に加わっている軸方向の歪みによるものであり、その歪みＨは次の演算で求めることができる。
【００５８】
Ｈ（ｉ，ｊ）＝Δλ（ｉ，ｊ）／［λ０・（１−ｐ）］
ここで、ｉは各ＦＢＧを指定する数で１〜ｎの間の値、ｊは１つのＦＢＧについてのブラッグ波長の検出回数（例えば掃引回数）を表す値、ｐはポアソン比（歪みテンソルの成分で定まる定数）である。
【００５９】
解析部６０は、前記得られた最初の波長差Δλ（１，１）〜Δλ（ｎ，１）についての歪みＨ（１，１）〜Ｈ（ｎ，１）を求め、これを図示しない内部のメモリに記憶する。
【００６０】
そして、例えば次の掃引で、図５の点線で示すようなスペクトラムデータが得られた場合、前記同様に、各スペクトラムデータからブラッグ波長λ（１，２）〜λ（ｎ，２）を求め、その無歪みブラッグ波長λ０からの波長変化Δλ（１，２）〜Δλ（ｎ，２）を求め、その波長変化に基づいて、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）の歪みＨ（１，２）〜Ｈ（ｎ，２）を算出する。
【００６１】
以下同様の処理を光スペクトラムアナライザ３０による波長掃引がなされる毎（または複数の波長掃引毎）に行うことで、例えば図６に示すような各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）の歪みＨの経時変化を得ることができる。
【００６２】
この図６に示しているように、ある時刻範囲Ｔｉにおいて、各ＦＢＧ２３（１）〜２３（ｎ）の歪みが大きく且つ激しく変化しており、この様子から地震の発生を認識することができ、その大きさや変化周期、各変化の位相差等から発生した地震の特性を解析することができる。
【００６３】
上記したマルチチャンネル測定装置２０は、その測定対象が地震等による歪みであったが、例えば火山性ガスや、トンネル内の空気の状態等を測定対象とする場合には、ガスによる波長吸収作用を利用することができる。
【００６４】
その場合、図７に示すように光学センサ部２１′を構成すればよい。
図７に示したマルチチャンネル測定装置２０′の光学センサ部２１′は、光源２２（１）〜２２（ｎ）からの出射光Ｐａ（１）〜Ｐａ（ｎ）を各測定点の空間Ｋ（１）〜Ｋ（ｎ）にそれぞれ通過させ、その各通過光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）を受光部２８（１）〜２８（ｎ）の一端側でそれぞれ受けて、光スペクトラムアナライザ３０の入射部３１（１）〜３１（ｎ）に導く。
【００６５】
この場合、各通過光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）は、例えば図８に示しているように、各光源２２（１）〜２２（ｎ）の出射光から、それぞれの空間中に存在するガス固有の波長成分が吸収されたものである。
【００６６】
したがって、光スペクトラムアナライザ３０で各通過光Ｐｂ（１）〜Ｐｂ（ｎ）についてのスペクトラムデータを前記同様に求め、そのスペクトラムのうち吸収により大きく減衰している波長（ディップ波長）を求めることで、各空間Ｋ（１）〜Ｋ（ｎ）に含まれるガス成分と量を把握することができる。
【００６７】
また、図８の点線のＡで示しているように、特定のガスの吸収波長においてディップが深く変化したときにはその波長のガスの量が増加したことが分かり、また、点線のＢで示しているようにそれまでディップしていなかった波長でディップが発生すれば、新たな種類のガスが出現したことが分かる。
【００６８】
また、ガスによる吸収波長は、温度や圧力等によって変動するので、ディップ波長の変化を調べることで、温度や圧力の変化の有無がわかる。
【００６９】
なお、ここでは測定点が離れている場合を想定して複数の光源を用いているが、各測定点が近い場合には、前記マルチチャンネル測定装置２０の光学センサ部２１と同様に共通の光源と複数の光カプラで構成してもよい。また逆に、前記した地震測定の実施例において、このガス測定用の実施例のように光源を複数用いてもよい。
【００７０】
また、前記したマルチチャンネル測定装置２０で用いた光スペクトラムアナライザ３０では、反射体３５を導電性の高い材料で構成していたが、反射体３５を導電性の低い材料で構成した場合には、反射板４０の反射面４１と反対面の両側（全面でもよい）に電極板４６、４７と対向する電極板をそれぞれ設け、さらに固定基板３６、３７の背面側にも電極板を設け、それらの電極板の間をパターン等によって接続する。そして、支持基板４５の支持台４５ａ、４５ｂの表面に、固定基板３６、３７の背面側の電極板と接触する電極板をパターン形成して、その少なくとも一方を基準電位ラインとして前記した駆動信号発生器５５に接続すればよい。
【００７１】
また、固定基板３６、３７の一端側同士の間あるいは両端の間を連結して、固定基板をコの字枠あるいは矩形枠状に形成してもよい。また、反射板４０の形状も任意であり、前記した横長矩形の他に、円形、楕円形、長円形、菱形、正方形、多角形等であってもよい。
【００７２】
また、高速往復回転時の空気抵抗を減らすために、反射板４０の内側に大きな穴あるいは多数の小さな穴を設けてもよい。
【００７３】
また、前記した光スペクトラムアナライザ３０では、反射体３５の反射板４０の両端にそれぞれ対向する２つの電極板４６、４７が設けられていたが、一方側の電極板（例えば電極板４６）だけによって静電力を印加してもよい。
【００７４】
また、駆動方式についても、前記した静電力の他に、電磁力によって反射板４０を往復回転させてもよい。
【００７５】
この場合、例えば、前記した電極板４６、４７の代わりにコイルを用い、反射板４０の両端部に磁性体あるいはコイルを設け、コイル間あるいはコイルと磁性体との間に発生する磁界による吸引力および反発力によって、反射板４０を往復回転させる。
【００７６】
また、前記したように、静電力や電磁力を反射板４０に直接与える方法の他に、超音波振動子等による前記固有振動数ｆ０またはその近傍の振動を反射体３５全体に加えて、その振動を反射板４０に伝達させて往復回転させることも可能である。この場合、振動子を支持基板４５の背面側や支持台４５ａ、４５ｂの部分に設けることで、その振動を反射板４０に効率的に伝達することができる。
【００７７】
また、上記した光スペクトラムアナライザ３０では、回折格子３２から出射される回折光Ｐｆ（ｉ）を光電変換器５０（ｉ）で直接受けていたが、回折格子３２から出射された各回折光Ｐｆ（ｉ）をそれぞれ集光レンズで集光して各光電変換器５０（ｉ）に入射させる構造のものや、回折格子３２から出射された各回折光Ｐｆ（ｉ）を、スリットを介して各光電変換器５０（ｉ）に入射させる構造でもよく、集光レンズとスリットを併用してもよい。
【００７８】
また、前記したマルチチャンネル測定装置２０、２０′では、地震やガス等を測定対象としていたが、本発明は、現象変化を光の波長変化や強度変化としてとらえることができる測定対象について同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明を適用したマルチチャンネル測定装置の全体構成図
【図２】実施例の光スペクトラムアナライザの光学系の構成図
【図３】光スペクトラムアナライザの要部の分解斜視図
【図４】駆動信号図
【図５】実施例の動作を説明するためのスペクトラム図
【図６】地震等による歪みの変化を示す図
【図７】ガス測定用のマルチチャンネル測定装置の全体構成図
【図８】ガス測定の場合のスペクトラム図
【符号の説明】
【００８０】
２０、２０′……マルチチャンネル測定装置、２１、２１′……光学センサ部、２２……光源、２３……ＦＢＧ、２４、２５……光カプラ、２８……受光部、３０……光スペクトラムアナライザ、３１……入射部、３２……回折格子、３５……反射体、３６、３７……固定基板、３８、３９……軸部、４０……反射板、４１……反射面、４５……支持基板、４６、４７……電極板、５０……光電変換器、５５……駆動信号発生器、５６……Ａ／Ｄ変換器、５７……スペクトラムデータ記憶手段、６０……解析部
【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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