(57)【要約】【課題】  近赤外領域の光を利用した光計測において長波長側への測定範囲の拡大が可能な光計測装置及び広帯域光源装置を提供する。【解決手段】  光計測装置１は、光ファイバ１２及び光ファイバ１２に入力する光を出力する光源部１１を有しており、光源部１１から入力される光のスペクトル幅を光ファイバ１２によって拡大して被測定対象Ｓに照射する照射光を生成する広帯域光源装置１０と、広帯域光源装置１０から出力され被測定対象Ｓと相互作用した照射光を検出する検出器３０とを備え、照射光は、検出器３０の受光感度の波長依存性を補償する強度スペクトルを有する。【選択図】  図１
2007192750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ及び前記光ファイバに入力する光を出力する光源部を有しており、前記光源部から入射される光のスペクトル幅を前記光ファイバによって拡大して被測定対象に照射する照射光を生成する広帯域光源装置と、
前記広帯域光源装置から出力され前記被測定対象と相互作用した前記照射光を検出する検出器と、
を備え、
前記照射光は、前記検出器の受光感度の波長依存性を補償する強度スペクトルを有することを特徴とする光計測装置。
【請求項２】
前記照射光のスペクトルの波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍの少なくとも一部の波長領域で正の値を有することを特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項３】
前記検出器は、１００Ｋ以下に冷却する必要のないものであることを特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項４】
前記照射光は、スーパーコンティニューム光であることを特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項５】
前記広帯域光源装置は、波長領域２μｍ〜３μｍにおいて、スペクトル強度が最大値となる波長より短波長側でのスペクトル強度の最小値よりスペクトル強度の最大値が３ｄＢ以上高い前記照射光を生成することを特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項６】
前記広帯域光源装置は、前記照射光のスペクトル幅をスペクトル強度の最大値の２０ｄＢ低いスペクトル強度での幅で表したとき、前記スペクトル幅が２００ｎｍ以上である前記照射光を生成することを特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項７】
前記広帯域光源装置は、前記光ファイバの後段に配置されており前記光ファイバから出力される光の強度スペクトル特性を変化させて出力する光フィルタを有することを特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項８】
前記検出器は、ＩｎＧａＡｓを少なくとも含む材料を利用したものであること特徴とする請求項１記載の光計測装置。
【請求項９】
被測定対象に照射光を照射し前記被測定対象と相互作用した前記照射光をＩｎＧａＡｓを少なくとも含む材料を利用した検出器によって受光する光計測装置に好適に用いられる、前記照射光を出力する広帯域光源装置であって、
近赤外領域の光を出力する光源部と、
前記光源部に光学的に接続されており、前記光源部から入力される前記近赤外領域の光のスペクトル幅を拡大して前記照射光として出力する光ファイバと
を有し、
前記照射光のスペクトルの波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍの少なくとも一部の波長領域で正の値を有することを特徴とする広帯域光源装置。
【請求項１０】
前記光ファイバは、非線形現象を利用して前記スペクトル幅を拡大することを特徴とする請求項９記載の広帯域光源装置。
【請求項１１】
前記照射光がスーパーコンティニューム光であることを特徴とする請求項９記載の広帯域光源装置。
【請求項１２】
前記照射光における波長領域２μｍ〜３μｍにおいて、スペクトル強度が最大値となる波長より短波長側でのスペクトル強度の最小値よりスペクトル強度の最大値が３ｄＢ以上高いことを特徴とする請求項９記載の広帯域光源装置。
【請求項１３】
前記照射光のスペクトル幅を、スペクトル強度の最大値から２０ｄＢ低いスペクトル強度での幅で表したとき、前記スペクトル幅が２００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項９記載の広帯域光源装置。
【請求項１４】
前記光ファイバの後段に配置されており前記光ファイバから出力される光のスペクトル特性を変化させて出力する光フィルタを有することを特徴とする請求項９記載の広帯域光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外領域の光を利用して光計測を実施する光計測装置及び広帯域光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
分光計測等の光計測では、通常、光源装置から出力される光を被測定対象に照射して、被測定対象と相互作用された光（例えば、反射した光や透過した光）を検出器で検出している。このような光計測では、光源装置から出力される光の波長領域が広いことが望まれている。また、検出器の感度も所望の波長領域において高いことが望まれている。このように、広い波長範囲を有する光を出力する技術として、光源から出力される光のスペクトル幅を拡大して出力する広帯域光源装置がある（特許文献１及び非特許文献１参照）。また、光計測での検出器としては、例えば、ＩｎＧａＡｓを利用したものが使用されている。
【特許文献１】特開平１−１６０７４４号公報
【非特許文献１】奥野俊明他、「光ファイバーの非線形製を応用した広帯域近赤外パルスレーザ光源」、第２１回近赤外フォーラム講演要旨集、近赤外研究会、、２００５年１１月９日〜１１日、ｐ１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、光計測の分野において、例えば、近赤外領域の分光技術は急速にその重要性が再認識されつつある。特に１μｍから３μｍの波長領域では、様々な分子振動の倍音や結合音などが観測されるため計測に重要であるだけでなく、可視や紫外に比べて散乱損失が小さくなることから深部の情報が得られやすくなるなど、様々な形での活用が検討されている。
【０００４】
しかしながら、可視領域で受信感度がよく、低コストなシリコン検出器に対して、近赤外領域で感度のよい検出器は製造が難しく、一般的に高コストである。また、ＩｎＧａＡｓのような従来比較的広く使われている検出器においても、一般的に１．７μｍ程度までの波長領域での適用に限定されており、２μｍを超える波長の光に対しては十分な感度をとれない場合が多い。その結果として、長波長側での計測範囲が制限されることになっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、近赤外領域の光を利用した光計測において長波長側への測定範囲の拡大が可能な光計測装置及び広帯域光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光計測装置は、光ファイバ及びその光ファイバに入力する光を出力する光源部を有しており、光源部から入力される光のスペクトル幅を光ファイバによって拡大して被測定対象に照射する照射光を生成する広帯域光源装置と、広帯域光源装置から出力され被測定対象と相互作用した照射光を検出する検出器と、を備え、照射光は、検出器の受光感度の波長依存性を補償する強度スペクトルを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成では、広帯域光源装置において、光源部から入力される光のスペクトル幅を光ファイバによって拡大することで生成された照射光は、検出器の受光感度の波長依存性を補償する強度スペクトルを有している。この場合、検出器の感度が低くなるより長波長側の領域において受光量が増加することになるので、結果として、測定可能な波長領域を実効的に長波長側に拡大することが可能である。
【０００８】
また、本発明に係る光計測装置では、照射光のスペクトルの波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍの少なくとも一部の波長領域で正の値を有することが好ましい。
【０００９】
これにより、波長領域２μｍ〜３μｍにおいてスペクトル強度が増加する領域があるため、検出器の波長依存性をより確実に補償できるようになる。
【００１０】
更に、本発明に係る光計測装置が有する検出器は、１００Ｋ以下に冷却する必要のないものであることが可能である。
【００１１】
この場合、検出器を冷却するための大掛かりで高額な設備を要しないため、光計測装置の製造コストの低下を図ることが可能である。
【００１２】
また、本発明に係る光計測装置が有する光ファイバは、非線形現象を利用することによってスペクトル幅を拡大することが好適である。この場合、光ファイバの選択や、光源部から光ファイバへの光の入力条件を調整することで照射光の強度スペクトル特性を容易に制御できる。
【００１３】
更に、本発明に係る光計測装置では、照射光はスーパーコンティニューム光であることが好ましい。この場合、広帯域光源装置の構成を簡易化することが可能である。
【００１４】
更にまた、本発明に係る光計測装置が有する広帯域光源装置は、波長領域２μｍ〜３μｍにおいて、スペクトル強度が最大値となる波長より短波長側でのスペクトル強度の最小値よりスペクトル強度の最大値が３ｄＢ以上高い照射光を生成することが好ましい。
【００１５】
この構成では、長波長側でのスペクトル強度が３ｄＢ以上高くなっていることから、測定可能な波長領域の拡大がより確実に可能となっている。
【００１６】
更に、本発明に係る光計測装置が有する広帯域光源装置は、照射光のスペクトル幅をスペクトル強度の最大値の２０ｄＢ低いスペクトル強度での幅で表したとき、スペクトル幅が２００ｎｍ以上である照射光を生成することが好適である。
【００１７】
照射光のスペクトル幅が２００ｎｍ以上あることで、広帯域な波長領域での測定が可能である。
【００１８】
また、本発明に係る光計測装置が有する広帯域光源装置は、光ファイバの後段に配置されており光ファイバから出力される光の強度スペクトル特性を変化させて出力する光フィルタを有することが好適である。
【００１９】
この場合、光フィルタによって容易に照射光の強度スペクトル特性を制御することが可能である。
【００２０】
更に、本発明に係る光計測装置が有する検出器は、ＩｎＧａＡｓを少なくとも含む材料を利用したものであることが好ましい。ＩｎＧａＡｓを利用した検出器は、安価で冷却をしなくても使用可能である。その結果、光計測装置の製造コストの低減を図ることができる。また、光計測装置の信頼性の低下も抑制可能である。
【００２１】
また、本発明に係る広帯域光源装置は、被測定対象に照射光を照射し被測定対象と相互作用した照射光をＩｎＧａＡｓを少なくとも含む材料を利用した検出器によって受光する光計測装置に好適に用いられる、照射光を出力する広帯域光源装置であって、近赤外領域の光を出力する光源部と、光源部に光学的に接続されており、光源部から入力される近赤外領域の光のスペクトル幅を拡大して照射光として出力する光ファイバとを有し、照射光のスペクトルの波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍの少なくとも一部の波長領域で正の値を有することを特徴とする。
【００２２】
この構成では、光源部から入力される光のスペクトル幅を光ファイバによって拡大することで生成された照射光は、波長領域２μｍ〜３μｍにおいてスペクトル強度が増加する領域を有する。そのため、例えば、ＩｎＧａＡｓを少なくとも含む材料を利用した検出器の受光感度が低くなるより長波長領域において受光量が増加することになり、結果として、前記検出器の波長依存性を補償できる。そのため、広帯域光源装置を利用した光計測装置において、測定可能な波長領域を実効的に拡大することが可能であり、被測定対象と相互作用した照射光をＩｎＧａＡｓを少なくとも含む材料を利用した検出器によって受光する光計測装置に好適に利用できる。
【００２３】
また、本発明に係る広帯域光源装置が有する光ファイバは、非線形現象を利用してスペクトル幅を拡大することが好適である。
【００２４】
この場合、光ファイバの選択や、光源部から光ファイバへの光の入力条件を調整することで照射光のスペクトルを容易に制御できる。
【００２５】
更に、本発明に係る広帯域光源装置では、照射光がスーパーコンティニューム光であることが好ましい。この場合、広帯域光源装置の構成を簡易化することが可能である。
【００２６】
更にまた、本発明に係る広帯域光源装置では、照射光における波長領域２μｍ〜３μｍにおいて、スペクトル強度が最大値となる波長より短波長側でのスペクトル強度の最小値よりスペクトル強度の最大値が３ｄＢ以上高いことが好ましい。この構成では、長波長側でのスペクトル強度が３ｄＢ以上高くなっていることから、測定可能な波長領域の拡大がより確実に可能となっている。
【００２７】
また、本発明に係る広帯域光源装置では、照射光のスペクトル幅を、スペクトル強度の最大値から２０ｄＢ低いスペクトル強度での幅と表したとき、スペクトル幅が２００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２８】
照射光のスペクトル幅が２００ｎｍ以上あることで、広帯域な波長領域での計測が可能である。
【００２９】
更に、本発明に係る広帯域光源装置では、光ファイバの後段に配置されており光ファイバから出力される光のスペクトル特性を変化させて出力する光フィルタを有することが好適である。
【００３０】
この場合、光フィルタによって容易に照射光の強度スペクトル特性を制御することが可能である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明による光計測装置及び広帯域光源装置によれば、近赤外領域の光を利用した光計測において長波長側への測定範囲の拡大が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明に係る光計測装置及び広帯域光源装置の実施形態について説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る光計測装置の一実施形態のブロック図である。光計測装置１は、広帯域光源装置１０と、被測定対象Ｓを含む測定部２０と、検出器３０とを有しており、被測定対象Ｓの分光計測に利用される。光計測装置１では、広帯域光源装置１０から出力された照射光を測定部２０の被測定対象Ｓに照射して、被測定対象Ｓと相互作用した後の照射光を検出器３０で検出する。被測定対象Ｓと相互作用した照射光とは、例えば、被測定対象Ｓを透過した光や、被測定対象Ｓによって反射・散乱された光である。
【００３４】
検出器３０は、近赤外領域の波長の光を検出可能で有れば特に限定されないが、例えば、ＩｎＧａＡｓを含むものが安価である点、及び１００Ｋより高い温度で動作可能であることから冷却が不要である点で好ましい。これにより、光計測装置１の製造コスト及び信頼性を改善できるからである。他にも、ＰｂＳ、ＩｎＳｂ、ＨｇＣｄＴｅ等が検出器として使用可能である。例えば、ペルチェ素子を三段に構成することによりこれらの受光素子を−８０度程度以下まで冷却でき、小型で振動を発生しない検出器を実現できる。また、スターリングクーラーで冷却することも可能であり、液体窒素なしで実用レベルでの検出感度の達成も期待される。
【００３５】
光計測装置１は、制御系４０と出力部５０を更に有する。制御系４０は、コンピュータ等からなり広帯域光源装置１０及び検出器３０を制御する。制御系４０は、フィードバック制御やフィードフォワード制御も可能となっている。制御系４０は、後述するように必要に応じて測定部２０も制御する。制御系４０は、検出器３０からの検出結果を処理して出力部５０に入力する。制御系４０で実施される検出結果の処理としては、通常の分光処理である。出力部５０は、制御系４０で処理された検出結果を画面上に表示したり、記憶媒体などに出力する。
【００３６】
光計測装置１は、検出器３０の受光感度の波長依存性（以下、受光感度特性とも称す）を補償する強度スペクトル特性を有する照射光を広帯域光源装置１０が生成することを特徴としている。
【００３７】
図２及び図３を利用して、検出器３０の受光感度の波長依存性と広帯域光源装置１０から出力される照射光の強度スペクトル特性との関係について説明する。
【００３８】
図２は、検出器の受光感度特性を示す図である。図２において、一点鎖線で示した特性は、検出器３０自体の受光感度特性を示しおり、波長λ０において受光感度が最大で、波長２．２μｍ程度から急激に感度が低下している。一方、図２において実線で示した特性は、広帯域光源装置１０から出力される照射光に対する検出器３０の実効的な受光感度特性を示している。
【００３９】
図３は、照射光の強度スペクトル特性を示す図である。前述したように照射光のスペクトル特性は、検出器３０の受光感度の波長依存性を補償するようなものであり、検出器３０において最大の受光感度を有する波長λ０より長波長側において極大値を有している。また、照射光の強度スペクトル特性は、そのスペクトルの波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍの間において正の値を有する、すなわちスペクトル強度が増加傾向の波長領域を有している。
【００４０】
このような強度スペクトル特性を有する照射光を使用することによって、検出器３０の受光感度が低下する波長領域において検出器３０の受光量を多くできる。その結果として、図２の実線で示すように検出器３０の受光感度の波長依存性を補償することができている。例えば、図２に示したように、受光感度の２０％低下分、すなわち、１ｄＢの感度劣化の波長を約１００ｎｍ程度改善することができている。また、受光感度の５０％低下する波長も５０ｎｍ以上長波長側にシフトできており、更に、受光感度の１０％低下、すなわち、１０ｄＢ感度が低下する波長においても、約５０ｎｍ程度拡大できている。その結果として、測定波長の拡張が実現されることになる。
【００４１】
より長波長領域での測定を可能とする観点から、照射光の強度スペクトル特性は、図３に示すように、波長領域２μｍ〜３μｍにおいて、スペクトル強度が最大値ＩＭＡＸとなる波長λ１より短波長側でのスペクトル強度の最小値ＩＭＩＮよりスペクトル強度の最大値ＩＭＡＸが３ｄＢ以上高いことが好ましく、更には、１０ｄＢ以上高いことが好ましい。また、照射光のスペクトル幅Ｓｄをスペクトル強度の最大値より２０ｄＢ低いスペクトル強度の幅で定義したときに、スペクトル幅Ｓｄが２００ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、広帯域な波長領域での測定が可能となるからである。
【００４２】
ところで、従来、図４に示すように、Extended InGaAsと呼ばれる材料を利用した検出器によって、測定可能な領域が波長２μｍ程度まで広げられてきている。図４は、Extended InGaAsを利用した検出器の受光感度を示す図である。図４の一点鎖線と実線とではExtended InGaAsのタイプが異なっている。このような検出器においても、図４に示すように、波長２．５μｍ近傍では急激に感度の低下が生じている。その結果、従来の光計測装置では、波長２μｍ以上で高感度な計測は困難であった。
【００４３】
更に、波長２μｍを超えた波長領域で高感度な検出器を製造することは難しいので、製造コストが増加する傾向にあり、信頼性も低下する傾向にある。また、長波長に感度を有する検出器としては、ＩｎＳｂを利用したものも例示されるが、十分な高感度特性を実現するとなると、検出器をスターリングクーラーや液体窒素等を利用して１００Ｋ以下に冷却する必要がある。そのため、光計測装置の構成が複雑になり、また、製造コストの増加をまねく。
【００４４】
これに対して、図１に示した光計測装置１では、上記のように、広帯域光源装置１０から出力される照射光の強度スペクトル特性を制御して、検出器３０の長波長側での受光感度の低下を補っているので、波長２μｍを超える長波長領域においても高感度に計測が可能である。また、光計測装置１では、前述したように検出器３０としてＩｎＧａＡｓ等を利用したものを使用できるので、光計測装置１の製造コストの低減が図れると共に、信頼性の向上も図られている。
【００４５】
更に、図３に示した照射光の強度スペクトル特性では、スペクトルの波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍにおいて正の値を有する波長領域を有するので、受光感度の波長微分値が波長領域２μｍ〜３μｍの少なくともある波長領域で負の値を有する検出器に対して特に有効である。なお、照射光は、波長領域２μｍ〜３μｍにおいて少なくとも一部の領域においてスペクトルの波長微分値が正の値を有していればよい。
【００４６】
次に、図３に示した強度スペクトル特性を実現するための広帯域光源装置１０の構成について具体的に説明する。
【００４７】
図５は、本発明に係る広帯域光源装置の一実施形態の概略構成図である。広帯域光源装置１０Ａは、いわゆるスーパーコンティニューム光を生成するスーパーコンティニューム光源装置である。広帯域光源装置１０Ａは、光源部１１と光ファイバ１２とを有しており、光源部１１と光ファイバ１２との間には、光源部１１から出力された光を光ファイバ１２に入力するためのコリメータレンズ１３及び集光レンズ１４が配置されている。
【００４８】
光源部１１は、近赤外領域の光を出力する。光源部１１としては、例えば、パルス光源が挙げられる。近赤外領域の光を出力するパルス光源としては、パルス中心周波数が１５５０ｎｍ、パルス繰り返し周波数が５０ＭＨｚ、出力パワーが７０〜８０ｍＷ、パルス幅が３００ｆｓのものが例示される。
【００４９】
また、パルス光源としては、（１）Ｅｒガラス、Ｙｂガラスなどを増幅媒体とした固体レーザ、（２）Ｅｒ添加光ファイバ、Ｙｂ添加光ファイバ、Ｔｍ添加光ファイバ等の希土類添加光ファイバを増幅媒体としたファイバレーザ、（３）ＣＷレーザの出力をＥＡ変調器やニオブ酸リチウム変調器などの外部変調器により変調してパルスを生成するものや、（４）半導体短パルス光源、（５）２台のＣＷレーザ光源のビート波形をパルス圧縮したもの等が挙げられる。
【００５０】
更に、パルス動作についても、半導体可飽和吸収ミラーを利用したものや、カーボンナノチューブを利用したものや、ファイバリング構成によるものや、ニオブ酸リチウム結晶などによる光スイッチをキャビティ内に組み込んだもの等が例示される。なお、ファイバレーザの場合には、コリメータレンズ１３や集光レンズ１４は不要であり、種光源としての光源部１１のファイバの一端に光ファイバ１２の一端が融着などによって直結される構成も可能である。
【００５１】
光ファイバ１２は、光源部１１で出力された光を伝播させながら、非線形現象を利用して光のスペクトル幅を拡大し、いわゆるスーパーコンティニューム光として出力する。光ファイバ１２としては、高非線形光ファイバ、分散フラットファイバ、分散シフトファイバなどが例示され、偏波保持型であることがより好適である。
【００５２】
上記構成では、光源部１１から出力された光は、コリメータレンズ１３により平行光にされた後、集光レンズ１４で集光されて光ファイバ１２に入射される。そして、光ファイバ１２内に入射された光は、非線形現象によってそのスペクトル幅が拡大されてスーパーコンティニューム光として出力される。このスーパーコンティニューム光が、図３に示すように、所定の強度スペクトル特性を有する照射光として利用される。
【００５３】
図５に示した広帯域光源装置１０Ａの構成では、光ファイバ１２から出力される照射光の強度スペクトル特性は、所定の強度スペクトル特性までスペクトル幅を拡大可能な非線形性を有する光ファイバを選択したり、コリメータレンズ１３及び集光レンズ１４の位置の変更による光ファイバ１２への光の入力条件の調整等で容易に制御可能である。そのため、図５に示すように簡易な構成の広帯域光源装置１０Ａによって所定の強度スペクトル特性を実現できる。その結果として、光計測装置１の構成の簡易化及び製造コストの低下を図ることが可能となっている。更に、照射光の強度スペクトル特性の変更が容易であるため、所望の波長領域での測定が可能である。また、光ファイバ１２を利用しているので、光ファイバ１２から出力される照射光の測定部２０への入力が容易になっている。
【００５４】
図６は、広帯域光源装置の他の実施形態の概略構成図である。図６に示す広帯域光源装置１０Ｂの構成は、光ファイバ１２の後段に光フィルタ１５が設けられている点で、図５に示した広帯域光源装置１０Ａの構成と相違する。光フィルタ１５は、照射光のスペクトル形状（強度スペクトル特性）を制御するためのものである。光フィルタ１５の帯域は、半値全幅（ＦＷＨＭ）で２０ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、広帯域な近赤外光を広い波長で同時に利用することが可能だからである。また、光フィルタ１５は、１０ｎｍ以上右上がりの透過特性を有することが、検出器３０の特性を補償する観点から好ましい。
【００５５】
光フィルタ１５は、波長可変型でもよいし、波長固定型でもよい。図６に示すように、光フィルタ１５を波長可変型としている場合には、不要な波長を除去しつつ、広帯域な測定波長域での最適化が図れる他、光フィルタ１５の波長を走査することで波長毎の情報の切り出しも可能である。光フィルタ１５が波長可変型である場合には、手動で操作してもよいし、制御系４０によって制御しても良い。光フィルタ１５が固定型である場合には、安定な光源特性を低コストで実現可能である。
【００５６】
次に、光計測装置１の４つの具体的な構成例について説明する。以下に示す光計測装置１のより具体的な構成において、広帯域光源装置１０は、前述した広帯域光源装置１０Ａ，１０Ｂの何れも適用可能である。
【００５７】
図７は、透過特性計測装置としての光計測装置のブロック図である。この場合には、被測定対象Ｓが測定部２０となっている。図７に示した光計測装置１Ａでは、広帯域光源装置１０から出力された照射光を被測定対象Ｓに照射し、被測定対象Ｓを透過した光を検出器３０で検出する。被測定対象Ｓとしては、ガラス管などに封入されたメタンなどのガスや、アルコール、牛乳などの液体が挙げられる。また、薄くスライスされた生物組織や鉱物等の固体も対象となる。
【００５８】
図８は、図７に示した透過特性計測装置の更に他の実施形態のブロック図である。この構成では、測定部２０は、被測定対象Ｓと、光フィルタ２１とを有する。光フィルタ２１は、被測定対象Ｓと検出器３０との間に配置される。この光フィルタ２１により、被測定対象Ｓと相互作用した照射光において、所望の波長を選択して取り出したり、背景雑音となる余剰成分を除去したりすることができる。
【００５９】
また、光フィルタ２１を波長可変型として、制御系４０で同期制御をかけることによって各波長に応じた受光量を測定することができるため、高感度計測が可能となる。この光フィルタ２１には、半導体多層膜の他、グレーティングやファブリペローフィルタ、ファイバブラッググレーティング、プリズムなどの波長選択素子を適用することができる。
【００６０】
図９は、反射特性計測装置としての光計測装置のブロック図である。この場合にも、被測定対象Ｓが測定部２０である。広帯域光源装置１０から出力された照射光を被測定対象Ｓに照射し、反射してきた光（被測定対象Ｓと相互作用した照射光）を検出器３０で受光する。同様の構成で、被測定対象Ｓからの散乱光を計測することも可能である。
【００６１】
図１０は、反射や散乱計測をより高感度に行うために、マイケルソン干渉法を利用した光計測装置のブロック図である。この場合、測定部２０は、被測定対象Ｓと、通常のビームスプリッタや偏波ビームスプリッタ等のビームスプリッタ２２及び参照ミラー２３を有する。
【００６２】
この構成では、広帯域光源装置１０から出力される照射光をビームスプリッタ２２で分波し、被測定対象Ｓに照射されて戻ってくる光（被測定対象Ｓと相互作用した照射光）と、参照ミラー２３に入力されて反射されてくる参照光とが干渉した干渉光を検出器３０が検出し、干渉結果により被測定対象Ｓの情報を解析する。例えば、参照ミラー２３の位置を制御系４０で制御することにより、被測定対象Ｓの深さ方向の情報が得られる。
【００６３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが本発明は上記実施形態に限定されない。照射光は、検出器３０の受光感度を補償するような強度スペクトル特性をゆうしていればよく、前述したようなスーパーコンティニューム光に限定されない。従って、広帯域光源装置１０（１０Ａ，１０Ｂ）も、スーパーコンティニューム光源装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る光計測装置の一実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示した検出器の受光感度特性を示す図である。
【図３】図２に示した広帯域光源装置から出力される照射光の強度スペクトル特性を示す図である。
【図４】Extended InGaAsを利用した検出器の受光感度特性を示す図である。
【図５】本発明に係る広帯域光源装置の一実施形態の概念図である。
【図６】本発明に係る広帯域光源装置の他の実施形態の概念図である。
【図７】図１に示した光計測装置を透過特性計測装置としたときの一実施形態のブロック図である。
【図８】図１に示した光計測装置を透過特性計測装置としたときの他の実施形態のブロック図である。
【図９】図１に示した光計測装置を反射特性計測装置としたときの一実施形態のブロック図である。
【図１０】図１に示した光計測装置を反射特性計測装置としたときの他の一実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１Ａ〜１Ｄ…光計測装置、１０、１０Ａ，１０Ｂ…広帯域光源装置、１１…光源部、１２…光ファイバ、１３…コリメータレンズ、１４…集光レンズ、１５…光フィルタ、２０…測定部、２１…光フィルタ、２２…ビームスプリッタ、２３…参照ミラー、３０…検出器、４０…制御系、５０…出力部。
【図１】
2007192750.tif 000003
【図２】
2007192750.tif 000004
【図３】
2007192750.tif 000005
【図４】
2007192750.tif 000006
【図５】
2007192750.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007192750.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007192750.tif 000011
【図１０】
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