MOLECULARSCIENCENew ProductMol.Sc
i.5,NP0012(2011)

オーシャンフォトニクスのファイバマルチチャンネル分光器
Mini
atur
eFi
berOpticSpectrometer
泉宏幸aHiroyu
kiIzumi

1. はじめに98
9年の設立以来，
米国オーシャンオプティクス社は，1多様なアプリケーションを実現可能にする小型ファイバマ
ルチチャンネル分光器，光源，および光学部品を数多く開発しているパイオニアであり，小型分光器の分野において.1のシェアを占めている。
世界 No
この小型ファイバマルチチャンネル分光器は，アプリケーションに応じて光ファイバ，光源，測定マウントなど

図中の番号の説明は下記の通りである。
1．SMAコネクタ：光ファイバと分光器を接続するコネクタ
2．入射スリット：ファイバから分光器へ入射する光の幅を選択し，波長分解能が決定する
3．ロングパスフィルタ：入射する光の波長を選択する
4．コリメートミラー：入射スリットからの入射光を平行光にし，グレーティングへ導くミラーを組み合わせた発光測定，透過率・吸光度測定，反射率測5．グレーティング：コリメートミラーからの反射光

定，照度・色測定などのシステムを構築することができ，を分光する回折格子。刻線数と角度により，波長分研究開発はもちろんのこと，装置組込や，フィールド測定，製造ラインの監視モニタなどでの幅広い用途でスペクトル測定が可能な分光測定装置である。
オーシャンオプティクス社は，同社の分光器に，機械的に安定したツェルニー・ターナー型光学ベンチを採用して解能と波長範囲が決定する
6．フォーカスミラー：グレーティングにより分光された光を波長ごとに結像させる
7．ディテクタ集光レンズ：ディテクタ上に位置し，入射した光を各素子に集光するいる。SMAコネクタに光ファイバを接続し取り込まれた光

8．OFLVフィルタ：2次光や 3次光を抑制する

gure1に示すように，入射スリット→コリメートミは，Fi900–
340nm 付近を．UVディテクタアップデート：2ラー→グレーティング→フォーカスミラー→ディテクタの測定する場合に選択される石英窓オプション（通常経路をたどる。

は BK7窓）10．ディテクタ：分光された光を受光し電気信号に変換する素子

2. ファイバマルチチャンネル分光器
オーシャンオプティクス社製ファイバマルチチャンネル
ble1のよう分光器は，ユーザーの要求する仕様に応じ，Taに複数のモデルがラインナップされている。容易なスペク
048素子 SiCCDモデル USB2000+，
トル測定を可能にした 2000+の焦点距離を延長することで，より高い波
この USB2000+，高感度を要するアプ
長分解能を実現したモデル HR2
リケーション向けに裏面入射型ディテクタを搭載したモデic
a
lpat
hoft
heOc
ea
nOpt
ic
sUSB2000+Spect
roFi
gure1. Opt
photometer.

5000nGa
Asディテクタ搭載の近赤外域向けモデル
ル QE6，INIRQuest
512/
256を提供し，多様なニーズへの対応が可能である。また，下記に紹介するマルチチャンネル分光器のaオーシャンフォトニクス株式会社
0051 東京都新宿区西早稲田 33016 ホリゾン 1ビル
連絡先 〒 169URL htt
p://www.
oc
ea
nphot
oni
cs.
com/
ales
@oc
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oni
cs.
com
電子メール s©Japa
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yf
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arScience

モデルは全てインタフェースに USBを採用しており，簡易な設置が可能である。

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New ProductMol.Sci.5,NP0012(2011)cificati
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Tabl
e1. Spe
USB2000+

HR2000+2048

NIRQue
st
512

2048

NIRQuest
256

InGa
As
2048×64512

256

175～ 1100nm

900～ 2500nm

900～ 2500nm

14種類より選択 14種類より選択 14種類より選択 14種類より選択

900～ 1700nm
900～ 2200nm
900～ 2500nm

900～ 2100nm
900～ 2500nm

3.
1nm～

7.
6nm～

素子数1024×58

200～ 1100nmディテクタ波長範囲

波長分解能

Maya
2000ProSiliconeディテクタ

グレーティング

QE65000

0.
11nm～

0.
07nm～

0.
17nm～

0.
07nm～

SMA905光コネクタ
積算時間

1ms～ 65s

1ms～ 20s

A/
D分解能

16ビット

14ビット

8ms～ 15min

6ms～ 5s

16ビット

PCインタフェース

USB2.
0，RS232C

動作ソフトウェア

OPwave+

3. 多彩な分光器ラインナップ
3.
1 USB2000+（Figure2）

1ms～ 120s
1ms～ 2s
1ms～ 2s
1ms～ 120s
1ms～ 400ms
ec

3.
2 HR2000+
HR2000+は，内部に 2048素子の SiCCD を採用し，USB2000+は，オーシャンオプティクス社製ファイバマ

USB2000+に比較して光路長が長いため，より高分解能でルチチャンネル分光器の中で最も廉価な機種である。2の測定を実現している上位機種となる。波長分解能がMHzの A/Dコンバータを採用したことでデータの高速転送

USB2000+に比べ約 2倍に向上していることで，1ランク上ec（1ms）が可能になり，外部トリガ入力でのオペレーショ

000+同様に，各種アクの測定が可能となった。上記 USB200–ンを必要とする測定に適したモデルとなっている。2セサリを組み合わせてユーザーの測定対象に応じてシステ

1100nm の波長範囲中より，ラインナップされたグレームアップが可能である。

ティングを選択することで，設定波長範囲の容易なスペク
048素子 SiCCDを採用し，またトル測定が可能になる。23.
3 QE65000/Maya2000ProA/
D分解能は 16bit。モードロックレーザの半値全幅モニタ

QE65000は，高量子効率の裏面入射型エリアイメージや，プラズマモニタ，LED，有機 ELなどのディスプレイ向CCDディテクタを採用し，これまでにオーシャンオプティけデバイスの発光測定，また各種光源，光ファイバ，マウクス社が開発した最も高感度の小型ファイバマルチチャン

ントホルダを組み合わせることで，発光測定のみならず，ネル分光器である。

液体，固体サンプルなど各種材料の透過率・吸光度，反射率測定も容易に実現する。

裏面入射型の CCDディテクタの採用で，大幅に紫外域のN比 1000:1
感度を向上させるとともに，1段電子冷却で高 S/D分解を実現。より低ノイズの測定を可能にした。また A/6bit
能も 1。蛍光，DNA塩基配列，天体観測やラマン分光など，高感度を要するアプリケーションに最適である。
また，同じく裏面入射型エリアイメージ CCDディテクタ
ya2000Proも取り扱っている。
を採用した非冷却の廉価版 Ma3.
4 NIRQuest512/NIRQuest256NIRQuest512/256は，赤外分光器としては，画期的な低価12素子（NIRQuest256シリーズは 256格，簡便さである。5nGaAsアレイディテクタを採用し，素子）の温度制御された I
est512シリーズ）
900–
1700nm，900–2200nm（共に NIRQu00–2100nm，900–2500nm（共に NIRQuest256シおよび 9D分解能はリーズ）の波長範囲での測定を実現，また A/ctur
eofOceanOpticsUSB2000+Spectr
ometer.
Figur
e2. Pi16bitと向上。近赤外域に感度を要するアプリケーションに最適である。
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New Pr
oduct

Mol.Sci.5,NP0012(2011)

4. 各種測定システム
4.
1 反射測定システム
上記各種分光器に，タングステンハロゲン光源，反射プローブ，標準反射板などを組み合わせたシステム。半導体，ウェハー薄膜，液層など各種材料の反射スペクトルおよび反射率スペクトルを容易に測定可能。紫外域には重水素光源，キセノン光源も選択可能。
4.
2 透過吸光度測定システム
上記分光器に，タングステンハロゲン光源，フィルタホルダ，キュベットホルダなどを組み合わせたシステム。溶液，フィルム，フィルタなど各種材料の透過スペクトルおには重水素光源，キセノン光源も選択可能。

igurati
onofLED me
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gure3. Confcons
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sus
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df
orc
ali
br
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onoft
hi
ss
ystem.

4.
3 照度・色測定システム

5. ソフトウェア

よび透過率・吸光度スペクトルが容易に測定可能。紫外域

STトレーサブルの標準白色光源を用い上記分光器に，NI弊社が開発した日本語表示オリジナルソフトウェアて感度補正が可能。感度補正を行うことで，各種サンプル

OPwav
e+は，200
7年にリリースした「OPwave」の操作性の絶対強度測定を実現する。

を高め，複数分光器制御を可能にした新バージョン。マルFi
gure3に示すように，小型の積分球を組み合わせ，LEDチタスクベースで開発されているため，旧バージョンのの絶対強度評価および全光束，色測定を実現可能にし，まOPwa
veに 比 べ，各 種 設 定 モ ー ド ／ パ ラ メ ー タ，グ ラ

た各種光源の絶対強度測定にも対応した。

gure4は，上 記
フ ィ ッ ク，操 作 性 が 向 上 し て い る。Fi
gure3「Fi」の構成にて，白色 LEDを計測したソフトウェア画面である。

ve+screenc
apture,whichsho
wsme
asurementofawhi
teLEDint
hec
onfi
gurationi
nt
hefigure3.
Figur
e4. OPwaPa
ge3of4New ProductOPwav
e+は，リアルタイム発光スペクトルモニタ，サン

Mol.Sci.5,NP0012(2011)

6．おわりにプルの反射・透過率・吸光度スペクトルモニタ，パワー測当社では，ここで紹介した小型マルチチャンネル分光器nm），全光束測定（Lumenyz），色測定（XYZ，x），定（mW/のみならず，各種光源，光ファイバ，測定アクセサリを当スペクトル経時変化測定などに対応している。開発するに社デモルームに常時設置している。製品選定の際など，是あたり，容易に設定および測定が行えるように改良を加え，非ご活用頂きたい。また，デモ機の貸出およびサンプル測さらに既存ユーザーから要望のあった機能等を追加した当定など，随時受け付けている。また，製品については，当社の独自開発のソフトウェアである。今後も随時機能を追tp://www.
oceanoptics.
co.
jp社ウェブサイト（ht）にて，より加し，無償でのアップデートを予定している。

詳細にわたる情報を提供している。

本ソフトウェアは，現在リリースされているすべてのオーシャンオプティクス社製分光器に対応している。また（受理日2011年 2月 2日）

OPwav
e+には，ユーザーの要望に合わせた機能をオプションとして追加，カスタマイズすることも可能である。

Pa
ge4of4