【手続補正書】
【提出日】平成25年8月7日(2013.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特許文献１には、一般環境、つまり大気密度の空間分布が存在する環境において高精度に屈折率を補正する方法が開示されている。この方法は、大気の屈折率分散を利用して２つ以上の波長の光路長計測値から屈折率と距離を同時に計測する事から２色法として知られる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
単一周波数スペクトラムを有する光源１を射出した光束（以下では基本波と称す）は、一部の光束を無偏光ビームスプリッタ（ＮＰＢＳ）で分岐し、一部の光束を２倍波生成ユニット２に入射する。２倍波生成ユニット２では非線形光学素子を用いて光源１の１／２の波長を有する光束を生成し射出する（以下では２倍波と称す）。２倍波生成ユニット２としては、周期分極反転ニオブ酸リチウム（ＰＰＬＮ）を使用することで安価かつ省スペース化が可能である。ＰＰＬＮ以外では、外部共振器や、光源１の共振器内部に非線形光学結晶を配置する事で高効率な波長変換が実現可能である。この場合にはＰＰＬＮに対し装置構成が複雑になるがＰＰＬＮの透過波長帯域以下でも使用可能という利点がある。光源１と２倍波生成ユニット２により構成される２波長光源を多波長光源１０とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
多波長光源１０を射出した基本波はＮＰＢＳ６で２つに分割され、一方は周波数シフトユニット３に入射する。以下では周波数シフトユニット３を透過する光束を基本波周波数シフト光束、他方を基本波光束と称す。周波数シフトユニット３では入射光束の周波数をｄｆだけシフトした後、入射成分と直交な成分に偏光回転を行う。周波数シフトは音響光学素子（ＡＯＭ）にて行う。周波数シフト量は図示されない基準発振器により高精度に管理されているものとする。周波数シフトユニット３を射出後の基本波周波数シフト光束は基本波光束とＮＰＢＳ７で合波された後２つに分割される。分割された一方の光束は基本波基準信号検出器１１へ入射し、式（１）で表わされる基本波周波数シフト光束と基本波光束の干渉信号Ｉｒｅｆ（λ１）を生成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
多波長光源１０を射出した２倍波も基本波と同様に２倍波用周波数シフトユニット４を用いることで、式（２）で表わされる干渉信号Ｉｒｅｆ（λ２）を生成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
ＤＩＭ２１で合波後の多波長光源１０と分圧計測光源２０の射出光束はＤＩＭ２１で合波され、その後にＮＰＢＳ２２で２つに分割される。透過光束は分散干渉計３０に入射し、反射光束は測長干渉計５０に入射する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
分散干渉計３０に入射した光束は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３１で２つに分割される。多波長光源１０の射出光束に関しては、基本波光束と２倍波光束がＰＢＳ３１を透過し、基本波周波数シフト光束と２倍波周波数シフト光束はＰＢＳ３１で反射される。分圧計測光源２０の射出光束はＰＢＳ３１で２分割される。以降、ＰＢＳ３１を透過する光束を分散被検光束、反射する光束を分散参照光束と称す。分散参照光束はＰＢＳ３１で反射後、ミラー３２で反射され分散被検光束と平行に伝播した後、真空セル３３に入射する。真空セル３３は長さＬ１で内部が真空封じ切りとなっているため分散参照光束は真空中をＬ１だけ伝搬する事になる。真空セル３３を透過後の光束はコーナーキューブ２９で反射された後再び真空セル３３を透過し、ミラー３５で反射された後ＰＢＳ３６で反射される。一方、分散被検光束は真空セル３３と同一長さＬ１の空気中を伝搬した後、コーナーキューブ２９で反射され、再び空気中を伝搬しＰＢＳ３６で分散参照光束と合波される。本実施例では分散干渉計３０において光路長が１往復となる上記の構成を用いたが、被検光束と参照光束が平行な配置となる差動干渉計の構成であって、且つ参照光束が真空セル内を通る構成であれば他の干渉計構成を用いても構わない。例えば、差動平面干渉計は干渉計の波長補正用途に良く用いられているが、多波長光源１０と分圧計測用光源２０の波長帯域で使用可能な差動平面干渉計を分散干渉計として用いる事ができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
ＤＩＭ６４を反射した分圧計測光源２０の射出光束は第２分圧検出器６０に入射する。第２分圧検出器６０への入射光束は、第１分圧検出器４０と同様にＰＢＳ６１で測長参照光束成分と測長被検光束成分に分離され、それぞれ検出器６２と検出器６３で検出される。検出器６２で検出される光量をＩ２ｒｅｆ、検出器６３で検出される光量をＩ２ｔｅｓｔとすると、測長被検光路の光路上の平均水蒸気分圧をｐｗ２、測長被検光束と測長参照光束の光路差の幾何学的距離をＬ２、として式（６）の関係となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図３は本実施例の解析器７０で実施される計算フローを示している。計算フローは、分散干渉計３０の光路長と水蒸気分圧の検出結果から乾燥空気（水蒸気を除く空気）の分散比を算出する工程Ｓ１０７と、測長干渉計５０の光路長と水蒸気分圧の検出結果と乾燥空気分散比から幾何学的距離を算出する工程Ｓ１１２を有する。点線はデータの流れを示している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
工程Ｓ１０６では水蒸気分圧の算出を行う。分散干渉計における水蒸気の分圧ｐｗ１は、第１分圧検出器４０の計測結果Ｉ１ｒｅｆ，Ｉ１ｔｅｓｔより、式（３）を変形した式（１２）を用いて算出される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
工程Ｓ１０７では光路長計測結果から得られる光路長と水蒸気分圧の算出結果から、水蒸気を除く空気（乾燥空気，または成分気体を除く空気）の分散比を算出する。一般に空気の屈折率式は、
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
工程Ｓ１０８で初期化が必要と判断された場合には工程Ｓ１０９で原点復帰を実施する。原点復帰では、被検体を駆動し、測長基準位置から既知の位置に配置されたフォトスイッチ通過時の測長基準位置からの測長値を用いて干渉次数を決定する。原点復帰の際には測長干渉計周辺の環境計測も同時に実施する。干渉次数の詳細な決定方法は工程Ｓ１１０で詳細を述べる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
周波数シフトユニット１１１は他の周波数シフトユニットと同様に周波数をｄｆだけシフトした後、入射成分と直交な成分に偏光を回転して射出する。周波数シフトユニット１１１を射出した波長走査周波数シフト光束はＮＰＢＳ１１４で波長走査光束と合波された後に２つに分割される。ＮＰＢＳ１１４を通過後、波長走査基準信号検出器１２０に入射する光束を波長走査基準光束、他方を波長走査計測光束と称す。波長走査基準光束は、波長走査基準信号検出器１２０において式（２１）で表わされる干渉信号Ｉｒｅｆ（λ４）を生成する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
同様に、波長走査計測光束による測長干渉計５０における干渉信号は検出器１４０で検出されその干渉信号（波長走査測長信号）は式（２３）で表わされる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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