JPH084580Y2 - 吸収分光装置 - Google Patents
吸収分光装置Info
- Publication number
- JPH084580Y2 JPH084580Y2 JP1989143284U JP14328489U JPH084580Y2 JP H084580 Y2 JPH084580 Y2 JP H084580Y2 JP 1989143284 U JP1989143284 U JP 1989143284U JP 14328489 U JP14328489 U JP 14328489U JP H084580 Y2 JPH084580 Y2 JP H084580Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorption
- frequency
- measured
- light
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、レーザを光源とした吸収分光装置の特性の
改善に関する。
改善に関する。
〈従来の技術〉 第２図は従来の吸収分光装置の一例を示す構成ブロッ
ク図である。通常は半導体レーザ光源１の出力光をビー
ムスプリッタ２で２つに分岐して、一方を測定対象のガ
スセル４に通し、他方を波長計９に導いて、波長を測定
しながら吸収線を測定するが、波長計の分解能はせいぜ
い100MHzなので吸収線の線幅等の測定には不十分であ
る。
ク図である。通常は半導体レーザ光源１の出力光をビー
ムスプリッタ２で２つに分岐して、一方を測定対象のガ
スセル４に通し、他方を波長計９に導いて、波長を測定
しながら吸収線を測定するが、波長計の分解能はせいぜ
い100MHzなので吸収線の線幅等の測定には不十分であ
る。
そこでビームスプリッタ２の透過光の一部をビームス
プリッタ３で分岐してエタロン６に通しフォトダイオー
ド７で検出すれば、エタロン６の透過特性のピーク間隔
はエタロン板の間隔で決っているので、その値を基準に
して表示装置８で数MHzまで測定することができる。
プリッタ３で分岐してエタロン６に通しフォトダイオー
ド７で検出すれば、エタロン６の透過特性のピーク間隔
はエタロン板の間隔で決っているので、その値を基準に
して表示装置８で数MHzまで測定することができる。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の装置では次のような問題があ
る。すなわちエタロンの調整に時間がかかる。またエタ
ロンが傾くとFSRが変り、誤差になるので精度を出しに
くい。さらに大型になるという問題があり、例えばFSR
を500MHzとするとエタロンの長さは75cmとなってしま
う。
る。すなわちエタロンの調整に時間がかかる。またエタ
ロンが傾くとFSRが変り、誤差になるので精度を出しに
くい。さらに大型になるという問題があり、例えばFSR
を500MHzとするとエタロンの長さは75cmとなってしま
う。
本考案はこのような課題を解決するためになされたも
ので、小型で高精度の分光が可能な吸収分光装置を実現
することを目的とする。
ので、小型で高精度の分光が可能な吸収分光装置を実現
することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本考案に係る吸収分光装置は周波数可変レーザと、こ
の周波数可変レーザの周波数を掃引する発振器と、前記
周波数可変レーザの出力光を入射する超音波光変調器
と、この超音波光変調器の次数の異なる複数の回折光を
被測定吸収セルに導く光学手段と、前記被測定吸収セル
を透過する複数の光をそれぞれ検出する複数の光検出器
と、これらの光検出器の出力および前記発振器の出力に
基づいて被測定吸収セルの吸収特性を表示する表示装置
とを備え、複数の光検出器の各出力信号間に生じる吸収
ピークのタイミングのずれおよび超音波光変調器の変調
周波数に基づいてレーザ周波数の校正を行うことを特徴
とする。
の周波数可変レーザの周波数を掃引する発振器と、前記
周波数可変レーザの出力光を入射する超音波光変調器
と、この超音波光変調器の次数の異なる複数の回折光を
被測定吸収セルに導く光学手段と、前記被測定吸収セル
を透過する複数の光をそれぞれ検出する複数の光検出器
と、これらの光検出器の出力および前記発振器の出力に
基づいて被測定吸収セルの吸収特性を表示する表示装置
とを備え、複数の光検出器の各出力信号間に生じる吸収
ピークのタイミングのずれおよび超音波光変調器の変調
周波数に基づいてレーザ周波数の校正を行うことを特徴
とする。
〈作用〉 超音波光変調器の次数の異なる複数の回折光は互いに
変調周波数の整数倍だけ周波数がずれているから、被測
定吸収セルの複数の出力光に生じる吸収ピークも掃引信
号に対してタイミングがずれる。このタイミングのずれ
は超音波光変調器の変調周波数に対応するから、これを
基準にしてレーザ周波数を校正することができる。
変調周波数の整数倍だけ周波数がずれているから、被測
定吸収セルの複数の出力光に生じる吸収ピークも掃引信
号に対してタイミングがずれる。このタイミングのずれ
は超音波光変調器の変調周波数に対応するから、これを
基準にしてレーザ周波数を校正することができる。
〈実施例〉 以下本考案を図面を用いて詳しく説明する。
第１図は本考案に係る吸収分光装置の一実施例を示す
構成ブロック図である。本装置は２周波出力光源100,フ
ォトダイオード16,17および表示装置18から構成され
る。２周波出力光源100において、半導体レーザ10は掃
引用発振器11によりランプ状に電流を駆動され、周波数
が掃引される。超音波光変調器（以下AOMと呼ぶ）12は
発振器13により周波数fmで駆動されている。半導体レー
ザ10の出力光はAOM12に入射し、その異なる次数の複数
の回折光はプリズム14で平行光にされ、２周波出力光源
100の出力光としてガスを封入した被測定吸収セル（以
下被測定ガスセルと呼ぶ）15に入射する。フォトダイオ
ード16,17は被測定ガスセル15を透過した複数の光をそ
れぞれ検出する。表示装置18は記録計やオシロスコープ
等からなり、フォトダイオード16,17の出力および掃引
用発振器11の出力を入力して吸収特性を表示する。
構成ブロック図である。本装置は２周波出力光源100,フ
ォトダイオード16,17および表示装置18から構成され
る。２周波出力光源100において、半導体レーザ10は掃
引用発振器11によりランプ状に電流を駆動され、周波数
が掃引される。超音波光変調器（以下AOMと呼ぶ）12は
発振器13により周波数fmで駆動されている。半導体レー
ザ10の出力光はAOM12に入射し、その異なる次数の複数
の回折光はプリズム14で平行光にされ、２周波出力光源
100の出力光としてガスを封入した被測定吸収セル（以
下被測定ガスセルと呼ぶ）15に入射する。フォトダイオ
ード16,17は被測定ガスセル15を透過した複数の光をそ
れぞれ検出する。表示装置18は記録計やオシロスコープ
等からなり、フォトダイオード16,17の出力および掃引
用発振器11の出力を入力して吸収特性を表示する。
上記のような構成の吸収分光装置の動作を次に説明す
る。半導体レーザ10の出射光はブラッグ角でAOM12に入
射する。AOM12からは多数の回折光が出射されるが、こ
こでは最も強い０次回折光と１次回折光をプリズム14で
平行光にする。半導体レーザ10の発振周波数をfoとする
と、AOM12の駆動周波数はfmであるから、AOM12の０次回
折光の周波数はfo、１次回折光の周波数はfo＋fmとな
る。この２周波の出力光は被測定ガス用セル15の封入さ
れたガス物質により特定の吸収周波数で吸収される。表
示装置18はフォトダイオード16,17の出力を縦軸入力と
し、掃引用発振器11からのランプ信号を横軸入力として
２つの吸収特性を表示する。この２つの吸収特性は横軸
方向に互いにずれた吸収線を持つが、このずれは正確に
変調周波数fmに対応し、光軸のアラインメントによらな
いので、これを基準にしてレーザ周波数を校正すれば、
高精度に吸収幅・極微細構造等を測定することができ
る。
る。半導体レーザ10の出射光はブラッグ角でAOM12に入
射する。AOM12からは多数の回折光が出射されるが、こ
こでは最も強い０次回折光と１次回折光をプリズム14で
平行光にする。半導体レーザ10の発振周波数をfoとする
と、AOM12の駆動周波数はfmであるから、AOM12の０次回
折光の周波数はfo、１次回折光の周波数はfo＋fmとな
る。この２周波の出力光は被測定ガス用セル15の封入さ
れたガス物質により特定の吸収周波数で吸収される。表
示装置18はフォトダイオード16,17の出力を縦軸入力と
し、掃引用発振器11からのランプ信号を横軸入力として
２つの吸収特性を表示する。この２つの吸収特性は横軸
方向に互いにずれた吸収線を持つが、このずれは正確に
変調周波数fmに対応し、光軸のアラインメントによらな
いので、これを基準にしてレーザ周波数を校正すれば、
高精度に吸収幅・極微細構造等を測定することができ
る。
このような構成の吸収分光装置によれば、AOMを用い
ているので、エタロンを用いる場合よりも全体を小形化
することができる。
ているので、エタロンを用いる場合よりも全体を小形化
することができる。
また周波数のずれがAOMの駆動周波数のみで決まるの
で、精度が良く、アラインメントが楽である。例えばAO
M駆動周波数を80MHzとし、そのずれの1/100迄測定でき
れば、800kHzの分解能となる。
で、精度が良く、アラインメントが楽である。例えばAO
M駆動周波数を80MHzとし、そのずれの1/100迄測定でき
れば、800kHzの分解能となる。
なお上記の実施例において、レーザ光源は半導体レー
ザに限らず、周波数が可変できる色素レーザでもよい。
ザに限らず、周波数が可変できる色素レーザでもよい。
またAOMの０次回折光および１次回折光だけでなく、
２次,3次あるいは−１次回折光等も利用することができ
る。この場合の吸収線のずれは、それぞれ２fm,3fm，−
fmとなる。
２次,3次あるいは−１次回折光等も利用することができ
る。この場合の吸収線のずれは、それぞれ２fm,3fm，−
fmとなる。
またAOMの出射光をプリズムに通す代りに、両側にミ
ラーを置いて平行光にしてもよく、また光ファイバに入
射して任意の方向へ出射できるように構成することもで
きる。
ラーを置いて平行光にしてもよく、また光ファイバに入
射して任意の方向へ出射できるように構成することもで
きる。
またコンピュータを用いて吸収線のずれと変調周波数
fmからレーザ周波数を校正し、半値幅の演算や吸収特性
のスペクトラム表示を行うこともできる。
fmからレーザ周波数を校正し、半値幅の演算や吸収特性
のスペクトラム表示を行うこともできる。
また被測定吸収セル15は、封入されたガスだけでな
く、他から導かれた被測定ガスを用いるものでもよい。
さらにガスに限らず他の状態（固体，液体等）の物質を
測定することもできる。
く、他から導かれた被測定ガスを用いるものでもよい。
さらにガスに限らず他の状態（固体，液体等）の物質を
測定することもできる。
〈考案の効果〉 以上述べたように本考案によれば、小型で高精度の分
光が可能な吸収分光装置を簡単な構成で実現することが
できる。
光が可能な吸収分光装置を簡単な構成で実現することが
できる。
第１図は本考案に係る吸収分光装置の一実施例を示す構
成ブロック図、第２図は吸収分光装置の従来例を示す構
成ブロック図である。 10…周波数可変レーザ、11…発振器、12…超音波光変調
器、14…光学手段、15…被測定吸収セル、16,17…光検
出器、18…表示装置。
成ブロック図、第２図は吸収分光装置の従来例を示す構
成ブロック図である。 10…周波数可変レーザ、11…発振器、12…超音波光変調
器、14…光学手段、15…被測定吸収セル、16,17…光検
出器、18…表示装置。
Claims (1)
- 【請求項１】周波数可変レーザと、この周波数可変レー
ザの周波数を掃引する発振器と、前記周波数可変レーザ
の出力光を入射する超音波光変調器と、この超音波光変
調器の次数の異なる複数の回折光を被測定吸収セルに導
く光学手段と、前記被測定吸収セルを透過する複数の光
をそれぞれ検出する複数の光検出器と、これらの光検出
器の出力および前記発振器の出力に基づいて被測定吸収
セルの吸収特性を表示する表示装置とを備え、複数の光
検出器の各出力信号間に生じる吸収ピークのタイミング
のずれおよび超音波光変調器の変調周波数に基づいてレ
ーザ周波数の校正を行うことを特徴とする吸収分光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989143284U JPH084580Y2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 吸収分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989143284U JPH084580Y2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 吸収分光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381526U JPH0381526U (ja) | 1991-08-20 |
| JPH084580Y2 true JPH084580Y2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=31690063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989143284U Expired - Lifetime JPH084580Y2 (ja) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | 吸収分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084580Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5365773A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-12 | Nippon Bunko Kogyo Kk | Differentiation spectroscope |
| JPH01156637A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-20 | Fujitsu Ltd | ガス濃度測定装置 |
-
1989
- 1989-12-12 JP JP1989143284U patent/JPH084580Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0381526U (ja) | 1991-08-20 |
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