JPH0315745A - Light waveform measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、試料にレーザ光を照射して、試料から出る被
測定光の光波形を測定する光波形測定装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical waveform measuring device that measures the optical waveform of light to be measured emitted from a sample by irradiating the sample with a laser beam.
試料にレーザ光を照射して、試料から出る被測定光の光
波形を測定する光波形測定装置の一例として、例えば、
時間相関単一光子計数法を用いて螢光寿命を測定するこ
との出来る装置が知られている。As an example of an optical waveform measuring device that measures the optical waveform of the light to be measured emitted from the sample by irradiating the sample with a laser beam, for example,
Devices that can measure fluorescence lifetime using time-correlated single photon counting are known.
この時間相関単一光子計数法を簡単に説明する。This time-correlated single photon counting method will be briefly explained.
試料に持続時間の十分に短い光パルスを照射し、この照
射によって試料から放出される螢光の光子を検出し、光
パルスを照射してから螢光の光子を検出するまでの時間
を計測する。なお、1回の光パルス照射に対して高々1
個の光子が検出される程度に調整されている。そして、
この時間計測を多数回繰り返し(精度の高い結果を得る
には百万回程度の繰り返しを行い)、得られた多数のデ
ータをヒストグラムに表すことにより試料の螢光寿命特
性(光波形)を得る。The sample is irradiated with a light pulse of sufficiently short duration, the photons of fluorescence emitted from the sample are detected by this irradiation, and the time from irradiation of the light pulse to the detection of the photons of fluorescence is measured. . In addition, for one light pulse irradiation, at most 1
It is adjusted to such an extent that only 1 photon can be detected. and,
By repeating this time measurement many times (approximately 1 million times to obtain highly accurate results) and expressing the obtained data in a histogram, the fluorescence lifetime characteristics (light waveform) of the sample can be obtained. .
このような螢光寿命特性を得るための螢光寿命測定装置
を含め、光波形測定装置は、螢光寿命特性等の光波形を
測定するために必要な光源や光検出器を備えている。Optical waveform measuring devices, including fluorescent lifetime measuring devices for obtaining such fluorescent lifetime characteristics, are equipped with light sources and photodetectors necessary to measure optical waveforms such as fluorescent lifetime characteristics.
ところで、これら光波形測定装置の光源として、従来か
らフラッシュランプや気体レーザなどが用いられていた
が、最近では小型で使い勝手のよい半導体レーザが徐々
に用いられるようになってきた。Incidentally, flash lamps, gas lasers, and the like have traditionally been used as light sources for these optical waveform measuring devices, but recently semiconductor lasers, which are small and easy to use, have gradually come to be used.
しかし、現在のところ実用化されている半導体レーザの
波長は、600nm以上であり、これ以下の波長を持つ
光パルスを試料に照射したい場合には、やはり大掛かり
な装置を必要とする気体レーザ等を用いていた。この為
、短波長の光パルスを試料に照射しようとする場合には
、装置が大型化するという課題を有していた。However, the wavelength of semiconductor lasers currently in practical use is 600 nm or more, and if you want to irradiate a sample with a light pulse with a wavelength shorter than this, you can use a gas laser, etc., which also requires large-scale equipment. I was using it. For this reason, when trying to irradiate a sample with a short wavelength light pulse, there was a problem in that the size of the apparatus became large.
上記課題を解決するために、本発明の光波形測定装置は
、光パルス光源として半導体レーザを用い、その半導体
レーザから出力されたレーザ光を短波長化して試料に照
射する波長変換手段を備えている。更に、本発明の光波
形測定装置においては、試料への照射光強度が微弱とな
り過ぎることを防止することを目的として、波長変換手
段を波長変換されることなく透過する基本波レーザ光を
検出する第1の光検出器と、この第1の光検出器の出力
に基づき試料から出る被測定光の光波形を測定する測定
手段とを備えている。In order to solve the above problems, the optical waveform measurement device of the present invention uses a semiconductor laser as an optical pulse light source, and is equipped with a wavelength conversion means that shortens the wavelength of the laser light output from the semiconductor laser and irradiates the sample with the laser light. There is. Furthermore, in the optical waveform measurement device of the present invention, in order to prevent the intensity of the irradiated light onto the sample from becoming too weak, the fundamental laser light that passes through the wavelength conversion means without being wavelength converted is detected. It includes a first photodetector and a measuring means for measuring the optical waveform of the light to be measured emitted from the sample based on the output of the first photodetector.
このような構成とすることによって、半導体レーザから
放射され、波長変換手段によって短波長化された光が試
料に照射されるようになる。この短波長化された光の照
射によって試料から被測定光が放射され、その光波形は
、測定手段によって測定される。一方、波長変換手段を
透過した基本波レーザ光は、短波長化された光と同一タ
イミングで出力され、第1の光検出器によって検出され
る。したがって、この第1の光検出器の検出出力に基づ
いて光波形の測定をすることによって、正確な光波形の
測定が可能となる。With this configuration, the sample is irradiated with light emitted from the semiconductor laser and shortened in wavelength by the wavelength conversion means. The light to be measured is emitted from the sample by the irradiation of the short wavelength light, and the waveform of the light is measured by the measuring means. On the other hand, the fundamental laser beam that has passed through the wavelength conversion means is output at the same timing as the shortened wavelength light, and is detected by the first photodetector. Therefore, by measuring the optical waveform based on the detection output of the first photodetector, it becomes possible to accurately measure the optical waveform.
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
半導体レーザ(レーザダイオード)1は、パルス電源2
から立ち上がりの早い電流パルスによって励起され、持
続時間がins以下の十分に短い光パルス(パルス状の
レーザ光)9を出力する。この半導体レーザ1から出力
される光バルス9は、本実施例では波長が820nmの
赤色のレーザ光であり、波長変換手段10に入射される
。A semiconductor laser (laser diode) 1 is connected to a pulse power source 2
It is excited by a current pulse with a fast rise, and outputs a sufficiently short optical pulse (pulsed laser beam) 9 having a duration of ins or less. In this embodiment, the light pulse 9 output from the semiconductor laser 1 is a red laser beam with a wavelength of 820 nm, and is incident on the wavelength conversion means 10.
波長変換手段10は、非線形光学効果を持つ光学結晶材
料(例えばニオプ酸リチウム[LiNbO3コ)からな
り、入射されるレーザ光9の2分の1の波長を持つレー
ザ光すなわち波長410nmの青色の第2高調波12を
出力する。そして、この第2高調波12の出力方向には
試料3が置かれており、試料3は波長変換手段10から
の第2高調波12を受けて螢光を発する。The wavelength conversion means 10 is made of an optical crystal material (for example, lithium niobate [LiNbO3]) having a nonlinear optical effect, and converts a laser beam having a wavelength of one-half of the incident laser beam 9, that is, a blue laser beam having a wavelength of 410 nm. Outputs 2nd harmonic 12. A sample 3 is placed in the output direction of the second harmonic 12, and the sample 3 receives the second harmonic 12 from the wavelength conversion means 10 and emits fluorescence.
このように、波長変換手段10で短波長化されたレーザ
光を試料3に照射して試料励起用の光として使用するこ
とにより、小型で使い勝手のよい半導体レーザ1を光源
としたままで、それまで半導体レーザでは得られなかっ
た短い波長のレーザ光を試料3に照射することができる
ようになっている。In this way, by irradiating the sample 3 with the laser light whose wavelength has been shortened by the wavelength conversion means 10 and using it as sample excitation light, it is possible to use the small and easy-to-use semiconductor laser 1 as the light source. It is now possible to irradiate the sample 3 with laser light of a short wavelength, which was previously not possible with a semiconductor laser.
ところで、時間相関単一光子計数法を行なうためには、
光パルスを試料に照射してから螢光の光子を検出するま
での時間を正確に検出する必要があり、そのために時間
計測の開始の基準となる計測開始信号を光パルス照射毎
に得る必要がある。By the way, in order to perform the time-correlated single photon counting method,
It is necessary to accurately detect the time from irradiating the sample with a light pulse to detecting a photon of fluorescence, and for this purpose it is necessary to obtain a measurement start signal, which is the reference for starting time measurement, every time a light pulse is irradiated. be.
この計測開始信号を得るために、従来は試料3に対して
照射する光パルスを半透明鏡などで分岐し、この分岐し
た光を光検出器などで検出し、この検出出力を計測開始
信号としていた。このように光学的セットアップの必要
な半透明鏡などを敢えて用いるのは、光パルス光源を駆
動する電気パルスを計測開始信号として直接用いると、
パルス光源部の温度変化などによるドリフトがあるため
に、光パルスの実際の照射時刻と計測開始信号との間の
時間を一定に保つことができないためである。In order to obtain this measurement start signal, conventionally, the light pulse irradiated onto the sample 3 is split using a semi-transparent mirror, the split light is detected by a photodetector, etc., and this detection output is used as the measurement start signal. there was. The purpose of using a translucent mirror that requires an optical setup is that if the electric pulse that drives the optical pulse light source is used directly as the measurement start signal,
This is because the time between the actual irradiation time of the light pulse and the measurement start signal cannot be kept constant due to drift due to temperature changes in the pulsed light source section.
ところが、波長変換手段10から出力される第2高調波
12の光強度は、波長変換手段10に入射するレーザ光
9の光強度の1〜2%であり、かなり微弱である。その
ため、上述のように、試料3に照射する光パルスである
第2高調波12を半透明鏡などで分岐して計測開始信号
を得ようとすると、試料3への照射光強度及び計測開始
信号用に分岐された光の強度は極めて弱いものとなって
しまう。However, the light intensity of the second harmonic 12 output from the wavelength converting means 10 is 1 to 2% of the light intensity of the laser beam 9 incident on the wavelength converting means 10, and is quite weak. Therefore, as mentioned above, when trying to obtain a measurement start signal by branching the second harmonic 12, which is a light pulse irradiated onto the sample 3, using a semi-transparent mirror, etc., the intensity of the irradiation light on the sample 3 and the measurement start signal are The intensity of the branched light becomes extremely weak.
そこで、本発明では波長変換手段10を透過して出力さ
れる基本波11が、第2高調波12と同一のタイミング
であること及びその光強度が強いことに着目し、この基
本波11を利用して計測開始信号を得ている。すなわち
、波長変換手段10の基本波l1が出力される方向には
、例えばホトダイオードなどで構成された第1の光検出
器4が設けられており、その検出出力は、計測開始信号
として、時間電圧変換器(time−to−aIIpl
itudeconverter ; T A C )
5のスタート端子に入力される。Therefore, in the present invention, we focus on the fact that the fundamental wave 11 transmitted through the wavelength conversion means 10 and outputted has the same timing as the second harmonic 12 and has a strong light intensity, and utilizes this fundamental wave 11. The measurement start signal is obtained. That is, in the direction in which the fundamental wave l1 of the wavelength conversion means 10 is output, a first photodetector 4 made of, for example, a photodiode is provided, and its detection output is used as a measurement start signal as a time voltage. Converter (time-to-aIIpl
itudeconverter; TAC)
It is input to the start terminal of 5.
一方、波長変換手段10から放射された第2高調波12
が試料3に照射されると、この試料3から螢光の光子1
3が出力される。第2の光検出器6はこの螢光の光子1
3を検出する手段であり、例えば光電子増倍管などから
なる。この光検出器6の検出出力はTAC5のストップ
端子に入力される。なお、ここでは、試料3が数十回の
光パルスの照射を受けて初めて光子13が1個検出され
るような条件に設定されている。On the other hand, the second harmonic 12 radiated from the wavelength conversion means 10
is irradiated onto the sample 3, one photon of fluorescence is emitted from the sample 3.
3 is output. The second photodetector 6 detects photons 1 of this fluorescence.
3, and is composed of, for example, a photomultiplier tube. The detection output of this photodetector 6 is input to the stop terminal of the TAC 5. Here, conditions are set such that one photon 13 is detected only after the sample 3 is irradiated with several tens of light pulses.
TAC5は、スタート端子に入力された信号とストップ
端子に入力された信号との間の時間差に比例する高さを
持つ電圧パルスを出力する装置である。したがって、そ
の出力は、実際には、レーザ光及び検出出力の伝播時間
分の遅れがあるものの、半導体レーザ1の光パルス照射
から試料3の螢光光子放出までの時間に対応する高さを
持つ電圧パルスとなる。なお、前述したように、数十回
の照射に対して光子l3が1個検出されるような条件に
なっているので、TAC5から電圧パルスが出力される
のは、数十回の計測開始信号を入力した中の1回だけで
ある。The TAC 5 is a device that outputs a voltage pulse having a height proportional to the time difference between the signal input to the start terminal and the signal input to the stop terminal. Therefore, the output actually has a height corresponding to the time from the light pulse irradiation of the semiconductor laser 1 to the fluorescence photon emission of the sample 3, although there is a delay corresponding to the propagation time of the laser light and the detection output. It becomes a voltage pulse. As mentioned above, since the conditions are such that one photon l3 is detected for every tens of irradiations, the voltage pulse is output from the TAC 5 at the measurement start signal of several tens of times. This happens only once in all the times I entered it.
TAC5の出力端子は波高分析器(pulseheig
ht anallzer; P H A ) 7の入力
端子に接続されている。このPHA7は、入力される電
圧パルスの高さをデジタル化して記憶し、パルスの高さ
別にその個数を計数する装置であり、TAC5と共に螢
光寿命特性算出手段8を構成している。The output terminal of TAC5 is connected to a pulse height analyzer (pulseheig).
ht anallzer; P H A ) 7 input terminal. The PHA 7 is a device that digitizes and stores the height of input voltage pulses and counts the number of pulses according to the height of the pulse, and together with the TAC 5 constitutes a fluorescence life characteristic calculation means 8.
第2図は、TAC5から多数回の電圧パルスをPHA7
に与えたときのPHA7での計数結果の一例を図示した
ものであり、横軸を電圧パルスの高さに応じた時間、縦
軸をその電圧パルスの個数としている。この図において
、縦軸はその時刻に光子13が検出される確率を示して
おり、その値はその時刻の螢光強度に比例することとな
る。したがって、この図は、そのまま螢光強度の時間変
化すなわち螢光寿命特性を表すことになる。実際には、
百万から数千万回の光パルス照射を行い、100万個程
度の光子を検出し終えるまで測定を続け、その測定結果
に基づいて螢光寿命特性を算出する。Figure 2 shows how many voltage pulses are applied to PHA7 from TAC5.
This figure shows an example of the counting results of the PHA 7 when given to . In this figure, the vertical axis indicates the probability that a photon 13 will be detected at that time, and its value is proportional to the fluorescence intensity at that time. Therefore, this diagram directly represents the temporal change in fluorescence intensity, that is, the fluorescence lifetime characteristic. in fact,
Light pulses are irradiated one million to tens of millions of times, and measurements are continued until approximately one million photons are detected, and the fluorescence lifetime characteristics are calculated based on the measurement results.
第3図は、上述した実施例と異なる本発明の一実施例の
ブロック図である。なお、上述した実施例と同一の部分
には、同一の符号を付してその説明を省略する。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention different from the embodiment described above. Note that the same parts as in the embodiment described above are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
この実施例においては、TAC5、PHA7及び光検出
器6の代わりにストリークカメラ5oを用いている。こ
のストリークカメラの構造及び動作について、第4図を
参照して簡単に説明しておく。第4図に示したように、
ストリークカメラ50は、ストリーク管52とストリー
ク管によって得られるストリーク像を撮像するカメラ5
3とから構成されている。試料から放射され、ストリー
クカメラによって測定される被測定光51は、スリット
(図示せず)、レンズ(図示せず)等の入力光学系を通
って、ストリーク管52の光電面55に達する。光は光
電面55で電子に変換され、変換された電子は、加速電
極56によって加速され、偏向仮57の間を通過してマ
イクロチャネルプレート(micro channel
plate ; M C P ) 5 8に導かれる
。電子は、偏向板57の間を通過するときに、偏向板5
7相互間に印加される掃引電圧によって掃引され、MC
P58に到達する。MCP58に達した電子は、ここで
増倍され螢光而60を発光させ、ストリーク像を形成す
る。このストリーク像を螢光面60の後方に配置したカ
メラ53によって撮像できるようになっている。ところ
で、掃引電圧を偏向板57に印加するタイミングは、電
子が偏向板57の間を通過するのに合わせる必要がある
。この為、ストリークヵメラ50には、第1の光検出器
4の検出出力が掃引動作開始のためのトリガ信号として
入力されており、この入力に対応して掃引電圧発生器6
2が掃引電圧を発生し、これを偏向板57に印加するよ
うになっている。In this embodiment, a streak camera 5o is used instead of the TAC 5, PHA 7, and photodetector 6. The structure and operation of this streak camera will be briefly explained with reference to FIG. As shown in Figure 4,
The streak camera 50 is a camera 5 that captures a streak image obtained by the streak tube 52 and the streak tube.
It is composed of 3. Measured light 51 emitted from the sample and measured by the streak camera reaches the photocathode 55 of the streak tube 52 through an input optical system such as a slit (not shown) and a lens (not shown). The light is converted into electrons at a photocathode 55, and the converted electrons are accelerated by an accelerating electrode 56 and passed through a deflection plate 57 to a micro channel plate.
plate ; M C P ) 5 8. When the electrons pass between the deflection plates 57, the electrons pass between the deflection plates 57.
7 is swept by a sweep voltage applied between the MC
Reach P58. The electrons that have reached the MCP 58 are multiplied here and cause the fluorescent light 60 to emit light, forming a streak image. This streak image can be captured by a camera 53 placed behind the fluorescent surface 60. Incidentally, the timing at which the sweep voltage is applied to the deflection plates 57 needs to match the timing at which electrons pass between the deflection plates 57. For this reason, the detection output of the first photodetector 4 is input to the streak camera 50 as a trigger signal for starting the sweep operation, and in response to this input, the sweep voltage generator 6
2 generates a sweep voltage and applies it to the deflection plate 57.
そして、波長変換手段10から第2高調波12が試料3
に照射されると、試料3から被測定光51が放射される
。この被測定光51はストリークカメラ50に入射し、
ストリークカメラ50によって、試料3から放射される
被測定光51の光強度の時間的変化(光波形)がストリ
ーク像として測定されるようになっている。Then, the second harmonic 12 is transmitted from the wavelength conversion means 10 to the sample 3.
When the sample 3 is irradiated with the measured light 51, the sample 3 emits the measured light 51. This measured light 51 enters the streak camera 50,
The streak camera 50 measures a temporal change in the light intensity (light waveform) of the light to be measured 51 emitted from the sample 3 as a streak image.
この測定を繰り遍して行ない、得られたストリーク像を
画像処理装置(図示せず)などにより積算して、信号対
雑音比(S/N比)の良いストリーク像すなわち被測定
光の光波形を得ることができるようになっている。This measurement is repeated, and the obtained streak images are integrated by an image processing device (not shown), etc., and a streak image with a good signal-to-noise ratio (S/N ratio), that is, an optical waveform of the light to be measured, is It is now possible to obtain
なお、第3図及び第4図に示したストリークヵメラ50
の代わりに、サンプリング型光波形観測手段を用いるこ
ともできる。Note that the streak camera 50 shown in FIGS. 3 and 4
Instead, a sampling type optical waveform observation means can also be used.
このサンプリング型光波形観測手段の構造例及びその動
作について、第5図を参照して簡単に説明する。第5図
に示したサンプリング型光波形観測手段は、主としてサ
ンプリング型ストリーク管65と、これによって披測定
光51の一部を抽出して得られる被測定光の光波形に関
する情報を処理する情報処理部66とから構成されてい
る。試料から放射され、サンプリング型光波形観測手段
によって観測される被測定光51は、レンズ67によっ
てサンプリング型ストリーク管65の光電面68に集光
される。この入射光は充電面68でその光強度に応じた
電子に変換され、変換された電子は、加速電極70によ
って加速され、偏向板71の間を通過してスリット板7
2に導かれる。An example of the structure and operation of this sampling type optical waveform observation means will be briefly explained with reference to FIG. The sampling type optical waveform observation means shown in FIG. 5 mainly includes a sampling type streak tube 65 and an information processing system that processes information regarding the optical waveform of the measured light obtained by extracting a part of the measured light 51 using the sampling type streak tube 65. 66. The light to be measured 51 emitted from the sample and observed by the sampling type optical waveform observation means is focused by the lens 67 onto the photocathode 68 of the sampling type streak tube 65 . This incident light is converted into electrons according to the light intensity on the charging surface 68, and the converted electrons are accelerated by the accelerating electrode 70, pass between the deflection plates 71, and pass through the slit plate 7.
2.
電子は、偏向板71の間を通過するときに、偏向板71
相互間に印加される掃引電圧によって掃引され、スリッ
ト板72に到達する。スリット板72には、掃引方向に
直角な微小スリットが形成されているため、スリット板
72に達した電子の一部のみがこのスリットを通過し、
その後方の螢光面73に達する。螢光面73は、電子の
衝突によって発光する。この発光強度は光電子増倍管7
5によって捕えられ、アンプ76によって増幅され、電
気信号として出力される。このようにして、被測定光5
1の光強度をサンプリングして得られた信号は、情報処
理部66に記憶されるようになっている。When the electrons pass between the deflection plates 71, the electrons pass between the deflection plates 71
It is swept by the sweep voltage applied between them and reaches the slit plate 72. Since the slit plate 72 has minute slits perpendicular to the sweep direction, only a part of the electrons that have reached the slit plate 72 pass through this slit.
It reaches the fluorescent surface 73 behind it. The fluorescent surface 73 emits light by collision with electrons. This emission intensity is the photomultiplier tube 7
5, amplified by amplifier 76, and output as an electrical signal. In this way, the light to be measured 5
The signal obtained by sampling the light intensity of 1 is stored in the information processing section 66.
このようなサンプリング操作を、被測定光の入射タイミ
ングに対して、掃引のタイミングを僅かずつ順次ずらし
て繰り返し行ない、1qられた情報から第6図に示した
如くに光波形を得ることが出来るようになっている。Such a sampling operation is repeated by sequentially shifting the sweep timing slightly with respect to the incident timing of the light to be measured, so that the optical waveform as shown in Fig. 6 can be obtained from the information obtained by 1q. It has become.
なお、第1の光検出器4の検出出力がサンプリング型ス
トリーク管65に入力されるようになっており、偏向板
71への掃引電圧の印加は第1の光検出器4の検出出力
がサンプリング型ストリーク管65に入力された時点か
ら順次タイミングをずらして行なわれるようになってい
る。Note that the detection output of the first photodetector 4 is input to the sampling streak tube 65, and the application of the sweep voltage to the deflection plate 71 is based on the sampling of the detection output of the first photodetector 4. The timing is sequentially shifted from the time when the data is input to the mold streak tube 65.
以上説明したように、本発明の光波形測定装置によれば
、波長変換手段で短波長化されたレーザ光を試料に照射
して試料励起用の光として使用すると共に、波長変換手
段を透過する基本波レーザ光を検出し、この検出出力に
基づいて光波形の測定をすることとしているので、波長
変換手段から試料に照射されるレーザ光の強度を低下さ
せることなく正確に光パルスの照射時刻を取り出すこと
ができる。As explained above, according to the optical waveform measuring device of the present invention, a laser beam whose wavelength has been shortened by the wavelength conversion means is irradiated onto a sample to be used as sample excitation light, and at the same time, the laser beam is transmitted through the wavelength conversion means. Since the fundamental wave laser beam is detected and the optical waveform is measured based on this detection output, the irradiation time of the optical pulse can be accurately determined without reducing the intensity of the laser beam irradiated onto the sample from the wavelength conversion means. can be taken out.
1・・・半導体レーザ、2・・・パルス電源、3・・・
試料、4・・・第1の光検出器、5・・・時間電圧変換
器(TAC)、6・・・第2の光検出器、7・・・波高
分析器(PHA) 、8・・・螢光寿命特性算出手段、
10・・・波長変換手段、50・・・ストリークカメラ
、65・・・サンプリング型ストリーク管。1... Semiconductor laser, 2... Pulse power supply, 3...
sample, 4... first photodetector, 5... time voltage converter (TAC), 6... second photodetector, 7... pulse height analyzer (PHA), 8...・Method for calculating fluorescence life characteristics;
10... Wavelength conversion means, 50... Streak camera, 65... Sampling type streak tube.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
PHA7の演算結果を示すグラフ、第3図は本発明の一
実施例であって、第1図に示した実施例と異なる実施例
のブロック図、第4図はストリークカメラの構造図、第
5図はサンプリング型光波形観測手段の構造図、第6図
はサンプリング型光波形観測手段を用いて得られた光波
形を示したグラフである。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing calculation results of PHA7, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention, which is different from the embodiment shown in FIG. Block diagrams of different embodiments, FIG. 4 is a structural diagram of a streak camera, FIG. 5 is a structural diagram of a sampling type optical waveform observation means, and FIG. 6 is a diagram of an optical waveform obtained using the sampling type optical waveform observation means. This is the graph shown.
Claims (1)
を測定する光波形測定装置であって、半導体レーザと、
この半導体レーザからのレーザ光を短波長化して試料に
照射する波長変換手段と、前記波長変換手段を透過する
前記半導体レーザの基本波長のレーザ光を検出する第1
の光検出器と、前記第1の光検出器の出力が入力され、
この出力に基づいて前記被測定光の光波形を測定する測
定手段とを備えたことを特徴とする光波形測定装置。 2、前記測定手段は、前記第1の光検出器の出力に基づ
き掃引動作をするストリークカメラであることを特徴と
する請求項1記載の光波形測定装置。 3、前記測定手段は、前記第1の光検出器の出力に基づ
き動作するサンプリング型光波形観測手段であることを
特徴とする請求項1記載の光波形測定装置。 4、前記測定手段は、前記試料からの被側定光の光子を
検出する第2の光検出器と、前記第1の光検出器の出力
から前記第2の光検出器の出力までの時間を複数回計測
し、時間相関単一光子計数法により試料からの光波形を
算出する手段とを備えていることを特徴とする請求項1
記載の光波形測定装置。[Claims] 1. An optical waveform measuring device that measures light to be measured emitted from the sample by irradiating the sample with laser light, the device comprising: a semiconductor laser;
A wavelength conversion means for shortening the wavelength of the laser light from the semiconductor laser and irradiating it onto the sample; and a first wavelength conversion means for detecting the laser light having the fundamental wavelength of the semiconductor laser that passes through the wavelength conversion means.
a photodetector, and the output of the first photodetector is input,
An optical waveform measuring device comprising: a measuring means for measuring the optical waveform of the light to be measured based on this output. 2. The optical waveform measuring device according to claim 1, wherein the measuring means is a streak camera that performs a sweeping operation based on the output of the first photodetector. 3. The optical waveform measuring device according to claim 1, wherein the measuring means is a sampling type optical waveform observing means that operates based on the output of the first photodetector. 4. The measuring means includes a second photodetector that detects photons of constant light from the sample, and a time period from the output of the first photodetector to the output of the second photodetector. Claim 1, further comprising: means for measuring a plurality of times and calculating a light waveform from a sample by a time-correlated single photon counting method.
The optical waveform measuring device described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24284989A JPH0670615B2 (en) | 1988-10-05 | 1989-09-19 | Optical waveform measuring device |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25151788 | 1988-10-05 | ||
| JP1-55531 | 1989-03-08 | ||
| JP63-251517 | 1989-03-08 | ||
| JP5553189 | 1989-03-08 | ||
| JP24284989A JPH0670615B2 (en) | 1988-10-05 | 1989-09-19 | Optical waveform measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315745A true JPH0315745A (en) | 1991-01-24 |
| JPH0670615B2 JPH0670615B2 (en) | 1994-09-07 |
Family
ID=27295613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24284989A Expired - Fee Related JPH0670615B2 (en) | 1988-10-05 | 1989-09-19 | Optical waveform measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670615B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013104876A (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Method for measurement of lifetime of excitation state in sample |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP24284989A patent/JPH0670615B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013104876A (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Method for measurement of lifetime of excitation state in sample |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0670615B2 (en) | 1994-09-07 |
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