【手続補正書】
【提出日】平成26年4月15日(2014.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光を生成する第１の光生成手段と、
前記第１の光とは異なる光周波数を有する第２の光を生成する第２の光生成手段と、
前記第１の光および第２の光を合成して試料に照射する照射光学系と、
前記第１の光および第２の光が前記試料に照射されることで生じる誘導ラマン散乱により強度変調された光を検出する検出手段と、を備え、
前記第１の光生成手段は、入射光を光周波数毎に分離する光分散素子と、該光分散素子に光を導く導光光学系とを有し、前記光分散素子と前記導光光学系に含まれる光学素子との少なくとも一方を駆動して前記入射光の前記光分散素子への入射角を変化させ、前記光分散素子により分離された光の一部を抽出することにより前記第１の光の光周波数を可変とし、
前記第２の光生成手段は、互いに異なる光周波数を有する複数の前記第２の光を生成し、
前記第１の光の光周波数を変化させ、前記複数の第２の光のそれぞれに対して誘導ラマン散乱を生じさせることにより、ラマンスペクトルを取得することを特徴とする誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項２】
前記光分散素子は、回折格子であることを特徴とする請求項１に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項３】
前記第２の光生成手段は、入射光の光周波数帯域を広げる高非線形ファイバーと、該高非線形ファイバーからの光のうち互いに光周波数が異なる複数の光成分の高調波をそれぞれ発生させる複数の高調波発生素子とを有し、前記複数の高調波を用いて前記複数の第２の光を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項４】
前記第２の光同士の光周波数の差をＷＰとするとき、前記第１の光の光周波数の可変幅はＷＰ以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項５】
前記第２の光生成手段は、前記複数の第２の光を同時に射出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記複数の第２の光のそれぞれに対して生じる誘導ラマン散乱により強度変調された光を検出する複数の検出素子を有することを特徴とする請求項５に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記複数の検出素子からの信号のそれぞれに基づいて同期検波を行う複数のロックインアンプを有することを特徴とする請求項６に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項８】
前記第１の光は第１のパルス周期を有する第１のパルス光であり、前記複数の第２の光のそれぞれは前記第１のパルス周期とは異なる第２のパルス周期を有する第２のパルス光であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項９】
前記第２のパルス周期は前記第１のパルス周期よりも短く、前記検出手段は、強度変調された前記複数の第２のパルス光を検出することを特徴とする請求項８に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項１０】
前記第１の光は第１のパルス周期を有する第１のパルス光であり、前記複数の第２の光のそれぞれは前記第１のパルス周期よりも短い第２のパルス周期を有する第２のパルス光であり、前記複数のロックインアンプのそれぞれは、前記第１のパルス周期で同期検波を行うことを特徴とする請求項７に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項１１】
前記導光光学系は、前記光分散素子に平行光を導くことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の誘導ラマン散乱計測装置。
【請求項１２】
第１の光および該第１の光とは異なる光周波数を有する第２の光を合成して試料に照射する照射工程と、
前記第１の光および第２の光が前記試料に照射されることで生じる誘導ラマン散乱により強度変調された光を検出する検出工程と、を有し、
前記照射工程において、導光光学系からの入射光を光分散素子により光周波数に応じて異なる方向に分離し、前記光分散素子と前記導光光学系に含まれる光学素子との少なくとも一方を駆動して前記入射光の前記光分散素子への入射角を変化させ、前記光分散素子により分離された光の一部を抽出することにより前記第１の光の光周波数を可変とし、かつ互いに異なる光周波数を有する複数の前記第２の光を生成し、
前記第１の光の光周波数を変化させ、前記複数の第２の光のそれぞれに対して誘導ラマン散乱を生じさせることにより、ラマンスペクトルを取得することを特徴とする誘導ラマン散乱計測方法。
【請求項１３】
前記照射工程において、光の光周波数帯域を広げ、その光のうち互いに光周波数が異なる複数の光成分の高調波を発生させ、該複数の高調波を用いて前記複数の第２の光を生成することを特徴とする請求項１２に記載の誘導ラマン散乱計測方法。
【請求項１４】
前記第２の光同士の光周波数の差をＷＰとするとき、前記第１の光の光周波数の可変幅はＷＰ以上であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の誘導ラマン散乱計測方法。
【請求項１５】
前記照射工程において、前記複数の第２の光を同時に前記試料に照射することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載の誘導ラマン散乱計測方法。
【請求項１６】
前記検出工程において、強度変調された前記複数の第２の光のそれぞれを同期検波することを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載の誘導ラマン散乱計測方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】誘導ラマン散乱計測装置および誘導ラマン散乱計測方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の一側面としての誘導ラマン散乱計測装置は、第１の光を生成する第１の光生成手段と、第１の光とは異なる光周波数を有する第２の光を生成する第２の光生成手段と、第１の光および第２の光を合成して試料に照射する照射光学系と、第１の光および第２の光が試料に照射されることで生じる誘導ラマン散乱により強度変調された光を検出する検出手段と、を備える。第１の光生成手段は、入射光を光周波数毎に分離する光分散素子と、該光分散素子に光を導く導光光学系とを有し、光分散素子と導光光学系に含まれる光学素子との少なくとも一方を駆動して入射光の光分散素子への入射角を変化させ、光分散素子により分離された光の一部を抽出することにより第１の光の光周波数を可変とする。第２の光生成手段は、互いに異なる光周波数を有する複数の第２の光を生成する。そして、第１の光の光周波数を変化させ、複数の第２の光のそれぞれの光周波数に対して誘導ラマン散乱を生じさせることにより、ラマンスペクトルを計測することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
光検出部３０は、４つの第２のパルス光をそれらの光周波数に応じて分離する３つのダイクロイックミラー３１ａ〜３１ｃと、分離された４つの第２のパルス光をそれぞれの光強度に応じた電気信号に変換する４つのフォトダイオード３２ａ〜３２ｄとを有する。さらに、光検出部３０は、４つのフォトダイオード３２ａ〜３２ｄからの出力信号がそれぞれ入力される４つのロックインアンプ３３ａ〜３３ｄを有する。４つのロックインアンプ３３ａ〜３３ｄは、第１のパルス光生成部１からの周波数参照信号Ｒｅｆに応じたνＳをロックイン周波数として同期検波する。これにより、誘導ラマン散乱によって発生した光（第２のパルス光の強度変調成分）のみが検出される。そして、試料８に対して第１および第２のパルス光の照射領域をスキャンすることで、ロックインアンプ３３ａ〜３３ｄからの出力を取り込んだ演算器３４は、該試料８中の被測定分子の分子振動イメージを取得する。このとき、第１のパルス光の光周波数ωＳ（ωＳ１〜ωＳ２）が、４つの第２のパルス光の光周波数ωｐ１，ωｐ２，ωｐ３，ωｐ４のそれぞれに対して変更（スキャン）されることで、連続した広い周波数範囲での分子振動イメージやラマンスペクトルが得られる。