JPH06347327A - 二光束干渉計 - Google Patents

二光束干渉計

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JPH06347327A
JPH06347327A JP16318793A JP16318793A JPH06347327A JP H06347327 A JPH06347327 A JP H06347327A JP 16318793 A JP16318793 A JP 16318793A JP 16318793 A JP16318793 A JP 16318793A JP H06347327 A JPH06347327 A JP H06347327A
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JP
Japan
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mirror
light
aspherical
reflected
beam splitter
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Pending
Application number
JP16318793A
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English (en)
Inventor
Seiji Nishizawa
誠治 西沢
Kikuo Shirowachi
菊雄 白輪地
Kiyoharu Matsuda
喜代春 松田
Toshiyuki Nagoshi
利之 名越
Katsuaki Wakabayashi
克明 若林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jasco Corp
Original Assignee
Jasco Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 点光源12からの光L1を集光距離f1の位置
に集光する非球面集光鏡14、及び前記非球面鏡14に
よる集光位置を焦点位置とし焦点距離f3(<<f2)の非
球面コリメータ鏡16により細平行光束L3を形成す
る。該細平行光束L3をビームスプリッタ18により分
割し、一分割光L5をキューブ型走査鏡22の一反射面
22aで受光し、対向反射面22bで入光方向とは逆方
向に反射する。その反射光束を、第二固定鏡24により
再度前記キューブ型走査鏡22の対向反射面22bに返
光し、前第二記固定鏡24よりの反射光を前記キューブ
型走査鏡22を介して前記ビームスプリッタ18に返光
し、前記第一固定鏡20よりの反射光L4とで細干渉光
L6を形成することを特徴とする二光束干渉計。 【効果】 細光束干渉光を得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は二光束干渉計、特に細光
束の干渉光を形成する二光束干渉計に関する。
【0002】
【従来の技術】赤外分光分析装置等には短時間で多くの
データを得るため、フーリエ変換変換型のものが汎用さ
れる。このようなフーリエ変換赤外分光分析装置にあっ
ては干渉光を必要とするが、この干渉光を得るために通
常は二光束干渉計が用いられる。すなわち、前記二光束
干渉計は光源から出光される光束を平行光束とし、該平
行光束をビームスプリッタにより二分割して一方の分割
光を固定鏡に、他方の分割光を走査鏡によりそれぞれ再
度ビームスプリッタへ返光し、さらに前記ビームスプリ
ッタにより合成・干渉させて所望の干渉光を得るもので
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば小型
のセルに対し、前記干渉光を照射し、その透過光ないし
反射光を得ようとすると、前記干渉光を光束断面径の小
さな平行光束(以下、簡単のために細光束)とすること
が必要である。しかしながら、一般的な二光束干渉計を
用いて細光束を得ることは困難であった。無論、二光束
干渉計から得られる干渉光束をスリット等により細い光
束に絞ることは可能であるが、これでは光量の減少を伴
い、光源放射の利用効率の著しい悪化を招く。本発明は
前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目
的は簡易な構成でしかも効率的に細い干渉光束を得るこ
とのできる二光束干渉計を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる二光束干渉計は、非球面集光鏡と、非
球面コリメータ鏡と、ビームスプリッタと、第一固定鏡
と、キューブ型走査鏡と、第二固定鏡とを備える。そし
て、前記非球面集光鏡は、実質的な点光源からの光を集
光距離f2の位置に集光する。非球面コリメータ鏡は、
前記非球面鏡による集光位置を焦点位置とし、焦点距離
f3(<<f2)を有する。ビームスプリッタは、前記非球
面コリメータ鏡により形成された細光束を二分割する。
第一固定鏡は、前記ビームスプリッタによりの第一分割
光を再度前記ビームスプリッタに返光する。キューブ型
走査鏡は、前記ビームスプリッタよりの第二分割光を一
反射面で受光し、対向反射面で入光方向とは逆方向に反
射する。第二固定鏡は、前記キューブ型走査鏡からの反
射光束を、再度前記キューブ型走査鏡の対向反射面に返
光する。
【0005】そして、前第二記固定鏡よりの反射光を前
記キューブ型走査鏡を介して前記ビームスプリッタに返
光し、前記第一固定鏡よりの反射光とで干渉光を形成す
ることを特徴とする。また、前記凹面鏡は楕円鏡であ
り、該楕円鏡の一焦点位置に光源を配置し、他方の焦点
位置と前記非球面鏡の焦点位置を一致させて配置するこ
とが好適である。また、前記干渉光は量子型半導体検出
器により検出され、該検出器はMCT検知素子と、該検
知素子を冷却状態に保つ冷却用外筒と、該外筒に直接設
置された凸レンズとを備え、該凸レンズにより干渉光を
検知素子上に集光することが好適である。
【0006】
【作用】本発明にかかる二光束干渉計は、前述したよう
に点光源からの光をまず非球面集光鏡で集光し、非球面
コリメータ鏡に照射する。この際、前記非球面集光鏡の
集光位置と非球面コリメータ鏡の焦点位置は一致してい
るため、非球面コリメータ鏡から出光される光は平行光
束となる。しかも非球面集光鏡面からの集光距離f1に
対し、非球面コリメータ鏡の焦点位置f3は小さくなっ
ているため、前記非球面コリメータ鏡より出光される平
行光束は非常に細い光束となる。細平行光束は、ビーム
スプリッタにより二分割され、その一方は一般の二光束
干渉計と同様に第一固定鏡に反射されるが、他方はコー
ナ・キューブ型走査鏡の一面で反射される。そして、さ
らにコーナ・キューブ型走査鏡の対向面で反射されて、
前記入光光束とはやや位置をずらせて平行に出射され
る。該出射光は第二固定鏡により反射され、逆の光路を
たどり、コーナ・キューブ型走査鏡を介して前記ビーム
スプリッタに返光される。従って、コーナ・キューブ型
走査鏡の二反射面を各個別に用いているので、コーナ・
キューブ型走査鏡を極めて小型且つ高精度に形成しなく
ても、細平行光束に十分に対応することができ、しかも
走査鏡の走査に伴い、その走査距離の二倍の光路差を得
ることができる。なお、前記非球面集光鏡を楕円鏡とす
ると、その一焦点位置に点光源を、他方の焦点一に非球
面コリメータ鏡の焦点位置を配置させることで、より偏
差の少ない平行光束を得ることができる。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図1には本発明の一実施例にかかる二光束干
渉計の概略構成が示されている。同図に示す二光束干渉
計10は、実質的な点光源12と、該光源12より出射
された光L1を集光する非球面集光鏡としての楕円集光
鏡14と、前記楕円集光鏡14と対面して配置され該楕
円集光鏡14の反射光L2を受光する非鏡面コリメータ
鏡としての放物面鏡16と、前記放物面鏡16よりの光
束L3を二分割するビームスプリッタ18と、該ビーム
スプリッタ18により反射された第一光束L4を反射し
再度ビームスプリッタ18に返光する第一固定鏡20
と、前記ビームスプリッタ18を透過した第二光束L5
を反射するキューブ型走査鏡22と、該キューブ型走査
鏡22と対向配置された第二固定鏡24とを含む。そし
て、前記点光源12は、前記楕円集光鏡14の一方の焦
点位置に配置されており、このため点光源12から出射
された光L1は楕円集光鏡14に反射されて該楕円集光
鏡14の他方の焦点位置に集光される。なお、この焦点
位置に迷光を除去するアパーチャ26が配置されてい
る。
【0008】一方、前記放物面鏡16の焦点位置も前記
楕円集光鏡14の第二焦点位置に一致しているため、放
物面鏡16からの反射光L3は平行光束となる。しか
も、前記楕円集光鏡14の第二焦点の焦点距離f1を放
物面鏡16の焦点距離f2よりも小さくすると、光束の
幅Wはほぼ前記集光鏡の集光面のf3/f1となり、放物
面鏡16により得られる光束は強くしかも細いものとな
る。前記細平行光束L3はビームスプリッタ18に導光
され、該ビームスプリッタ18により反射された第一分
割光L4は第一固定鏡20により反射され、再度ビーム
スプリッタ18に返光される。これに対し、ビームスプ
リッタ18を透過した第二分割光L5はキューブ型走査
鏡22の図中下側反射面22aに導光され、該下側反射
面22aで反射された第二光束は対向反射面22bで再
度反射され、第二固定鏡24に導光される。そして、第
二固定鏡24で反射された第二光束L5は再度走査鏡2
2の上側反射面22b及び下側面22aに反射されてビ
ームスプリッタ18に返光される。ビームスプリッタ1
8では前記第一固定鏡20よりの反射光L4と、走査鏡
22からの反射光L5を合成・干渉させ、干渉光L6を形
成する。
【0009】本実施例において、干渉光L6はフーリエ
変換赤外分光分析器に用いられており、ガスセル28を
通過し、MCT検知器30に入光される。ここで、前記
干渉光L6は細光束となっているため、ガスセル28自
体の径を前記干渉光L6に合わせて小さくすることがで
き、微量ガスサンプルの連続測定を可能とし、しかも応
答性の向上を図ることができる。前記MCT検出器30
は、液体窒素が充填された冷却器32と、該冷却器32
に密着して設けられたMCT検知素子34と、冷却状態
を保つため内部を真空とされた冷却用外筒36と、該外
筒36に直接設置された凸レンズ38とを備える。そし
て、前記ガスセル28を通過した干渉光束L6は外筒3
6上の凸レンズ38を介してMCT検知素子34上に集
光される。なお、本実施例において、前記凸レンズ38
は赤外域干渉光L6を良好に透過するKBrないしZn
Seにより形成されている。このように本実施例におい
てはガスセル28から出光される赤外域干渉光L6自体
が細光束であるので、MCT検出器30の外筒36に直
接凸レンズ38を設けたのみで十分に集光可能である。
このため、集光鏡等の光学系を別途設ける場合と比較
し、装置自体を小型化することができる。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる二光
束干渉計によれば、凹面集光鏡により集光された光を放
物面鏡により平行光束としたので、細光束干渉光を得る
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる二光束干渉計の概略
構成の説明図である。
【符号の説明】
10 二光束干渉計 14 楕円集光鏡(凹面集光鏡) 16 放物面鏡 18 ビームスプリッタ 20 第一固定鏡 22 走査鏡 24 第二固定鏡
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
フロントページの続き (72)発明者 名越 利之 東京都八王子市石川町2967番地の5 日本 分光株式会社内 (72)発明者 若林 克明 東京都八王子市石川町2967番地の5 日本 分光株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的な有限大の放射面をもつ光源から
    の放射光を所定位置に集光する長及び短焦点距離f1の
    非球面集光鏡と、 前記非球面鏡による集光位置を焦点位置とし、焦点距離
    f3(<<f2)の非球面コリメータ鏡と、 前記非球面コリメータ鏡により形成された光束断面径の
    小さな平行光束を二分割するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタによりの第一分割光を再度前記ビ
    ームスプリッタに返光する第一固定鏡と、 前記ビームスプリッタよりの第二分割光を一反射面で受
    光し、対向反射面で入光方向とは逆方向に反射するコー
    ナ・キューブ型走査鏡と、 前記コーナ・キューブ型走査鏡からの反射光束を、再度
    前記コーナ・キューブ型走査鏡の対向反射面に返光する
    第二固定鏡と、 を備え、前記第二固定鏡よりの反射光を前記コーナ・キ
    ューブ型走査鏡を介して前記ビームスプリッタに返光
    し、前記第一固定鏡よりの反射光とで干渉光を形成する
    ことを特徴とする二光束干渉計。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の干渉計において、非球面
    集光鏡は楕円鏡であり、また非球面コリメータ鏡として
    放物面鏡を用い、該楕円鏡の長焦点位置に光源を配置
    し、他方の短焦点位置と前記非球面鏡の焦点位置を一致
    させて配置したことを特徴とする二光束干渉計。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の干渉計におい
    て、前記干渉光は量子型半導体検出器により検出され、
    該検出器は検知素子と、該検知素子を冷却状態に保つ冷
    却用外筒と、該外筒に直接設置された凸レンズとを備
    え、該凸レンズにより干渉光を検知素子上に集光するこ
    とを特徴とする二光束干渉計。
JP16318793A 1993-06-07 1993-06-07 二光束干渉計 Pending JPH06347327A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003501653A (ja) * 1999-06-08 2003-01-14 ツェー・エス・クリーン・ジステームス・アクチエンゲゼルシャフト 分析装置
JP2012117936A (ja) * 2010-12-01 2012-06-21 Ritsumeikan 赤外顕微鏡、及び赤外顕微鏡システム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003501653A (ja) * 1999-06-08 2003-01-14 ツェー・エス・クリーン・ジステームス・アクチエンゲゼルシャフト 分析装置
JP4790949B2 (ja) * 1999-06-08 2011-10-12 ツェー・エス・クリーン・ジステームス・アクチエンゲゼルシャフト 分析装置
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