JP2001027509A - マイケルソン干渉計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で光損失も無く、正確な測定が可能
で、全体を薄くて軽量に形成することもでき、また製造
コストも安価なマイケルソン干渉計を提供することを課
題とする。 【解決手段】マイケルソン干渉計１は、光線入射手段２
と、第１プリズム柱体Ａ₁ と、第２プリズム柱体Ｂ
₁ と、光検出手段１４（１３）と、ビームスプリッタ８
と、拡散光を平行光に、かつ、平行光を収束光に変換す
る変換手段５（１２）と、から構成され、前記第１プリ
ズム柱体は、光線入射面４と、変換手段５と、ビームス
プリッタ８に隣接して設けた第１平面７と、第２平面６
とを有し、前記第２プリズム柱体は、前記ビームスプリ
ッタに対面する位置に形成した第３平面９と、第４平面
１０と、変換手段としての反射曲面１２ととを有し、前
記第１プリズム柱体と前記第２プリズム柱体は、その第
１平面と、第３平面とを隣り合わせて光路長変化方向に
移動自在に配置する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光スペクトルの測
定を行うことで被測定物の精密測定を行う分光器に使用
され、試料の分光分析や光通信の波長モニタリングに適
したフーリエ変換分光用干渉計あるいは移動距離測定器
として用いられるマイケルソン干渉計に係り、特に、光
路差の変化に伴って生じる干渉強度の変化からフーリエ
分光法により光スペクトルを求めるために用いるマイケ
ルソン干渉計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光のスペクトルを得るためにマイ
ケルソン干渉計を用いたフーリエ変換分光器は、検出結
果より試料分析等を行っている。従来のフーリエ変換分
光器は、光源からの光をマイケルソン干渉計等に入射
し、ビームスプリッタ等によって可変光路と参照光路に
分岐された光路間の光路長差によって生じるインターフ
ェログラムを得て、このインターフェログラムをフーリ
エ変換することにより、前記光源のスペクトルを得るも
のである。この手法においてマイケルソン干渉計は最重
要部分であり、特に、野外で使用するフーリエ変換赤外
分光器は軽量、小型、耐環境性、堅牢さが求められる。
また、リモートモニタリングにおいては試料からの光を
光ファイバケーブルで受けることが必要となる。

【０００３】このような従来のマイケルソン干渉計の一
例を図２２（ａ），（ｂ）に示す。これはアメリカ合衆
国特許第５１７３７４４号「屈折率走査干渉計(Refract
ive-ly Scanned Interferometer)」Jens R. Dybwad(De
c.22,1992) に掲載されているマイケルソン干渉計の構
成概要面である。図２２（ａ）（ｂ）においてＲ１は入
射平行光、Ｒ２は出射平行光、ＢＳはビームスプリッタ
面、Ｔは透過面、Ｌ１は可変光路、Ｌ２は参照光路、Ｐ
１は可動プリズム、Ｐ２は固定プリズム、Ｍ１は可変光
路用平面鏡、Ｍ２は参照光路用平面鏡を示す。ここで図
２２に示す従来例の動作を説明する。

【０００４】入射平行光Ｒ１は可動プリズムＰ１に入
り、ビームスプリッタ面ＢＳに入射される。ビームスプ
リッタ面ＢＳで反射された光は可動光路Ｌ１上を進み、
平面鏡Ｍ１で反射され、再び可動光路Ｌ１上を進んでビ
ームスプリッタ面ＢＳに入射して透過し、固定プリズム
Ｐ２へ入る。

【０００５】一方、ビームスプリッタ面ＢＳを透過した
入射平行光Ｒ１はプリズムＰ２に入り、参照光路Ｌ２上
を進み、参照光路用平面鏡Ｍ２で反射され、再び参照光
路Ｌ２を進んだ後に透過面Ｔで反射される。このとき、
可変光路Ｌ１と参照光路Ｌ２の２つの径路をたどった光
が同じ光軸上にあってお互いに干渉するため、マイケル
ソン干渉計を構成することができる。光路長を変化させ
るためには、図２２（ｂ）で示すように、可動プリズム
Ｐｌと固定プリズムＰ２を相対的に移動させている。

【０００６】このとき、移動距離をｄ、プリズム材料の
屈折率をｎとすると、図２２（ｂ）に示すように、Ｍ２
の位置はｄ・ｓｉｎθだけ変化し、光路長差は２ｎ・ｄ
・ｓｉｎθとなる。従って、この干渉計の入射用光ファ
イバ束（図示せず）に光源（図示せず）を設置し、出射
用光ファイバ束（図示せず）に光検出器（図示せず）を
設置すれば、相対移動距離に対する光強度の変化である
インターフェログラムを測定でき、このインターフェロ
グラムに対してフーリエ変換を行うことによって光源の
スペクトルを得ることができる。この場合、最大移動距
離をｄ_MAX とすると、波数分解能は１／（２ｎ・ｄ_MAX
・ｓｉｎθ）で表される。

【０００７】しかし、図２２の従来技術においては、プ
リズム内部で光線光軸が移動することになるため、入射
平行光の照射手段または出射平行光の検出手段と干渉計
本体を一体化することはできなかった。このため光軸調
整を必要とし、また、光路が外気を通過しているため、
外部環境変化（湿度の変化等）の影響を受けやすいとい
う欠点があった。この欠点を克服するために、同特許に
おいて実施例として示されている従来技術を図２３
（ａ）（ｂ）に示す。 図２３（ａ）において、Ｆ１は
入射用光ファイバ束、Ｆ２は出射用光ファイバ束、ＰＭ
１、ＰＭ２は平面鏡、ＣＭ１，ＣＭ２は曲面鏡、ＢＳは
ビームスプリッタ面、Ｔは透過面、Ｐ１は平面鏡ＰＭ１
と曲面鏡ＣＭ１とビームスプリッタ面ＢＳをその構成面
としているプリズム、Ｐ２は平面鏡ＰＭ２と、曲面鏡Ｃ
Ｍ２と、透過面Ｔで構成されているプリズムである。

【０００８】これらのプリズムには各光ファイバ束Ｆ
１，Ｆ２を導入し設置するための細孔Ｂ１，Ｂ２と、プ
リズムが近接して並べられた面に設けられ、かつ曲面鏡
ＣＭ１，ＣＭ２の焦点付近にある微小鏡スポットＳ１と
Ｓ２であり、ｄはプリズムの相対移動距離であり、θは
プリズムＰ２における透過面Ｔと平面鏡ＰＭ２間の傾き
角度である。ここで図２３（ｂ）に示す従来例の動作を
説明する。

【０００９】細孔Ｂｌを経由している入射用光ファイバ
束Ｆ１からの光は、発散しながら微小鏡Ｓ１で反射され
た後、曲面鏡ＣＭ１でコリメートされて平行光となり、
ビームスプリッタ面ＢＳに入射される。ビームスプリッ
タ面ＢＳで反射された平行光は平面鏡ＰＭ１で反射さ
れ、再びビームスプリッタ面に入射して透過し、プリズ
ムＰ２へ入る。平行光は曲面鏡ＣＭ２において収束光に
変換され、微小鏡Ｓ２に反射され、出射用光ファイバ束
Ｆ２の端面に集光され、外部に取り出される。

【００１０】一方、ビームスプリッタ面ＢＳを透過した
平行光はプリズムＰ２に入り、平面鏡ＰＭ２で反射され
た後に透過面Ｔで反射されて曲面鏡ＣＭ２に入射し、収
束光に変換されて微小鏡Ｓ２で反射され、出射用光ファ
イバ束Ｆ２の端面に集光され、外部にとりだされる。こ
のように、入射用光ファイバ束Ｆ１から出て２つの径路
をたどった光が出射用光ファイバＦ２に到達し干渉する
ため、マイケルソン干渉計を構成することができる。光
路長を変化させるためにはプリズムＰｌとプリズムＰ２
を相対的に移動させる。このときの移動距離をｄ、プリ
ズム材料の屈折率をｎとすると、図に示すように、この
位置はｄ・ｓｉｎθだけ変化し、光路長差は２ｎ・ｄ・
ｓｉｎθとなる。

【００１１】従って、この干渉計の入射用光ファイバ束
に光源を設置し、出射用光ファイバ束に光検出器を設置
すれば、相対移動距離に対する光強度の変化であるイン
ターフェログラムを測定でき、このインターフェログラ
ムに対してフーリエ変換を行うことによって光源のスペ
クトルを得ることができる。この場合、最大移動距離を
ｄ_MAX とすると、波数分解能は１／（２ｎ・ｄ_MAX ・ｓ
ｉｎθ）で表される。この発明においては入射光と出射
光を光ファイバでやり取りし、外部環境変化の影響を受
けにくく、遠隔測定が可能である構成としている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のマイケ
ルソン干渉計では、つぎのような問題点が発生した。図
２２におけるマイケルソン干渉計においては、最大移動
距離ｄ_MAX に対して光路長差は２ｎ・ｄ_MAX ・ｓｉｎθ
を走査することができるが、波数分解能は光路長差が大
きいほど高くなる。そのため、高分解能を達成するため
には長距離を移動できるプリズム移動手段が必要である
が、従来のマイケルソン干渉計の構成では、大型かつ高
価となってしまった。

【００１３】また、図２３のようなマイケルソン干渉計
については、図２２の従来技術において、平行光線の照
射手段または出射平行光の検出手段と干渉計を一体化で
きなかった欠点を克服し、入射光と出射光を光ファイバ
でやり取りし、外部環境変化の影響を受けにくく、遠隔
測定を可能にしているが、プリズム内部に微小反射鏡
や、光ファイバ導入用細孔等があり、光路を一部遮って
いるために、１０％程度の損失が避けられなかった。ま
た、プリズムの相対移動によって光路を遮蔽している微
小鏡の重なりが変化するために損失の変動が大きく、正
確なインターフェログラムを得るのが困難であった。

【００１４】さらに、図２２の構成ではプリズムの移動
に対して光軸が変化することに起因して、移動距離が大
きい場合には集光位置の変化が無視できなくなり、検出
効率が低下するため、プリズムの移動距離には制限があ
り、結果的に波数分解能に上限があった。さらに、図２
３の構成ではプリズムをほとんど貫通する深い細孔と、
微小鏡を形成するための作業が必要であり、製作コスト
を高めていた。さらに、深い細孔と微小鏡を光路内部に
設置しているため作製する薄さには限界があり、また、
微小鏡や細孔による遮蔽の比率を低く抑えるためにはビ
ームの垂直方向の径を広げざるを得ず、プリズムの厚み
を減らすことには限界があった。

【００１５】さらに、図２２における従来技術と同様
に、図２３の干渉計においても最大移動距離ｄ_MAX に対
して光路長差は２ｎ・ｄ_MAX ・ｓｉｎθを走査すること
ができるが、波数分解能は光路長差が大きいほど高くな
るため、高分解能を達成するためには長距離を移動でき
るプリズム移動手段が必要であり、このマイケルソン干
渉計では、大型かつ高価となっていた。

【００１６】本発明の目的は、このような点に鑑み創案
されたもので、出力される光線の位置を一定とすること
で一体型のマイケルソン干渉計を構成でき、さらに、プ
リズムの移動距離ｄに対する光路長差変化の長距離化に
より高波数分解能を達成し、小型かつ安価な屈折率走査
型マイケルソン干渉計を提供することにある。また、微
小鏡と細孔の作製を不要にして、微小鏡と細孔が光路を
遮蔽することによる損失と、プリズムの相対移動に伴う
遮蔽比率の変化をなくし、プリズムの相対移動距離に対
する光路長変化の長距離化により高波数分解能を達成
し、無損失で正確、安価、薄くて軽量な屈折率走査型マ
イケルソン干渉計を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決する為の手段】前記課題を解決するため、
本発明は、マイケルソン干渉計は、光線を反射光と透過
光に分割するビームスプリッタと、第１プリズム柱体
と、第２プリズム柱体と、光線入射手段と、光検出手段
と、前記光線が拡散光である際にその拡散光を平行光と
し、かつ、前記光線が平行光である際にその平行光を収
束光とする変換手段とを備えている。そして、前記第１
プリズム柱体は、前記光線入射手段を設置する位置に配
置される光線入射面と、前記ビームスプリッタに隣接
し、この光線入射面から入射した光線の光路上に配置さ
れる第１平面と、前記ビームスプリッタからの光線をそ
の光路の方向に反射するように配置される第２平面とを
有している。さらに、前記第２プリズム柱体は、前記第
１平面に沿って前記ビームスプリッタに対面する位置に
配置される第３平面と、前記ビームスプリッタからの光
線をその光路の方向に反射するように配置される第４平
面と、前記光検出手段を設置する位置に配置される光線
出射面とを有している。また、前記光線入射面から第１
平面までの光路中と前記光線入射手段の一方に前記変換
手段を設け、かつ、前記第３平面から前記光線出射面ま
での光路中に反射曲面を設け、さらに、前記第１プリズ
ムおよび前記第２プリズム柱体は、それぞれ前記第１平
面および第３平面に沿って、光線の光路長変更方向に相
対的に移動自在としている。

【００１８】このような構成にすることで、光線入射手
段から第１プリズム柱体およびビームスプリッタを介し
て第２プリズム柱体を経由する光線が、両プリズムの相
対的な移動により参照光路および可変光路を光を損失さ
れることなく変動もなく検出手段に到達することができ
る。また、光線の出力側では、常に一定の位置に平行光
を収束させた光線を反射することができる。なお、前記
光線入射手段に設ける変換手段は、変換レンズであって
も良い。

【００１９】さらには、マイケルソン干渉計は、光線入
射手段と、第１プリズム柱体と、第２プリズム柱体と、
光検出手段とから構成した。そして、前記第１プリズム
柱体は、前記光線入射手段を接続する位置に形成される
光線入射面と、この光線入射面に隣接して形成され、前
記光線入射手段からの入射光を平行光に変えて反射する
第１の曲面（変換手段）と、前記光線入射面に隣接して
形成され、前記平行光を透過光および反射光に分割する
ためのビームスプリッタを有する第１平面と、この第１
平面に所定角度の一内角を介して隣接すると共に、前記
第１の曲面に隣接して形成され、前記反射光を前記第１
平面側に反射する第２反射平面（第２平面）とを有して
いる。さらに、前記第２プリズム柱体は、前記第１平面
に沿って対面する位置に形成される第３平面と、この第
３平面に所定角度の一内角を介して隣接して形成され、
前記透過光を前記第３平面側に反射する第４反射平面
（第４平面）と、この第４反射平面に隣接して形成さ
れ、前記光検出手段を接続する光線射出面と、この光線
射出面に隣接すると共に前記第３平面に隣接して形成さ
れ、前記ビームスプリッタ側からの平行光を前記光検出
手段に集光するための第２の曲面（反射曲面）とを有し
ている。そして、前記第１プリズム柱体の第１平面と、
前記第２プリズム柱体の第３平面とを隣り合わせて移動
自在に配置する構成としても良い。

【００２０】また、マイケルソン干渉計は、コリメート
用レンズ（変換レンズ）を備える光線入射手段と、第１
プリズム柱体と、第２プリズム柱体と、光検出手段とか
ら構成した。そして、前記第１プリズム柱体は、前記光
線入射手段を配置する位置に形成される光線入射面と、
この光線入射面に隣接して形成され、前記光線入射手段
からの平行光を透過光および反射光に分割するためのビ
ームスプリッタを有する第１平面と、この第１平面に所
定角度の一内角を介して隣接して形成され、前記反射光
を前記第１平面側に反射する第２反射平面（第２平面）
とを有している。さらに、前記第２プリズム柱体は、前
記第１平面に沿って対面する位置に形成される第３平面
と、この第３平面に所定角度の一内角を介して隣接して
形成され、前記透過光を前記第３平面側に反射する第４
反射平面（第４平面）と、この第４反射平面に隣接して
形成され、前記光検出手段を接続する光線射出面と、こ
の光線射出面に隣接すると共に、前記第３平面に隣接し
て形成され、前記ビームスプリッタ側からの平行光を前
記光検出手段に集光するための曲面（反射曲面）とを有
している。そして、前記第１プリズム柱体の第１平面
と、前記第２プリズム柱体の第３平面とを隣り合わせて
移動自在に配置する構成としても良い。

【００２１】さらに、マイケルソン干渉計は、光線を反
射光と透過光に分割するビームスプリッタと、第１スラ
ブ型導波路板と、第２スラブ型導波路板と、光線入射手
段と、光検出手段と、前記光線が拡散光である際にその
拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光である際
にその平行光を収束光とする変換手段とを備えている。
そして、前記第１スラブ型導波路板は、前記光線入射手
段を設置する位置に配置される光線入射面と、前記ビー
ムスプリッタに隣接し、この光線入射面から入射した光
線の光路上に配置される第１平面と、前記ビームスプリ
ッタからの光線をその光路の方向に反射するように配置
される第２平面とを有している。さらに、前記第２スラ
ブ型導波路板は、前記第１平面に沿って前記ビームスプ
リッタに対面する位置に配置される第３平面と、前記ビ
ームスプリッタからの光線をその光路の方向に反射する
ように配置される第４平面と、前記光検出手段を設置す
る位置に配置される光線出射面とを有している。また、
前記光線入射面から第１平面までの光路中と、前記第３
平面から前記光線出射面までの光路中の内、少なくとも
一方の光路中に前記変換手段を設けている。そして、前
記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波路
板は、それぞれ前記第１平面および第３平面に沿って、
光線の光路長変更方向に相対的に移動自在としている。

【００２２】このような構成にすることで、光線入射手
段から第１スラブ型導波路板およびビームスプリッタを
介して第２スラブ型導波路板を経由する光線が、両プリ
ズムの相対的な移動により参照光路および可変光路を光
を損失されることなく変動もなく検出手段に到達するこ
とができる。さらに、このように導波路構造にしたこと
によって、プリズムを用いた従来方法と比較して格段の
薄型化および軽量化が可能になる。そして、導波路は通
常リソグラフィー技術を用いて作製されるため大量生産
が可能で、安価となる。なお、スラブ型導波路板を使用
するマイケルソン干渉計は、前記光線入射手段と前記光
検出手段のいずれかに前記変換手段を設けると都合が良
い。そして、前記光線入射手段および光検出手段の前記
変換手段は、変換レンズであっても良い。

【００２３】また、マイケルソン干渉計の厚み寸法を薄
くする際には、光線入射手段と、第１スラブ型導波路板
と、第２スラブ型導波路板と、光検出手段とからマイケ
ルソン干渉計を構成した。そして、前記第１スラブ型導
波路板は、前記光線入射手段を接続する位置に形成され
る光線入射面と、この光線入射面に隣接して形成され、
前記光線入射手段からの入射光を平行光として反射する
第１の曲面（変換手段）と、前記光線入射面に隣接して
形成され、前記平行光を透過光および反射光に分割する
ためのビームスプリッタを有する第１平面と、この第１
平面に所定角度の一内角を介して隣接すると共に、前記
第１の曲面に隣接して形成され、前記反射光を前記第１
平面側に反射する第２反射平面（第２平面）とを有して
いる。さらに、前記第２スラブ型導波路板は、前記第１
平面に沿って対面する位置に形成される第３平面と、こ
の第３平面に所定角度の一内角を介して隣接して形成さ
れ、前記透過光を前記第３平面側に反射する第４反射平
面（第４平面）と、この第４反射平面に隣接して形成さ
れ、前記光検出手段を接続する光線射出面と、この光線
射出面に隣接すると共に、前記第３平面に隣接して形成
され、前記ビームスプリッタ側からの平行光を前記光検
出手段に集光するための第２の曲面（反射曲面）とを有
している。そして、前記第１スラブ型導波路板の第１平
面と、前記第２スラブ型導波路板の第３平面とを隣り合
わせて移動自在に配置する構成としても良い。

【００２４】さらに、マイケルソン干渉計は、コリメー
ト用レンズ（変換レンズ）を備える光線入射手段と、第
１スラブ型導波路板と、第２スラブ型導波路板と、光検
出手段とから構成されている。そして、前記第１スラブ
型導波路板は、前記光線入射手段を接続する位置に形成
される光線入射面と、この光線入射面に隣接して形成さ
れ、前記光線入射手段からの平行光を透過光および反射
光に分割するためのビームスプリッタを有する第１平面
と、この第１平面に所定角度の一内角を介して隣接する
と共に、前記光線入射面に隣接して形成され、前記反射
光を前記第１平面側に反射する第２反射平面（第２平
面）とを有する構成とした。さらに、前記第２スラブ型
導波路板は、前記第１平面に沿って対面する位置に形成
される第３平面と、この第３平面に所定角度の一内角を
介して隣接して形成され、前記透過光を前記第３平面側
に反射する第４反射平面（第４平面）と、この第４反射
平面に隣接して形成され、前記光検出手段を接続する光
線射出面と、この光線射出面に隣接すると共に、前記第
３平面に隣接して形成され、前記ビームスプリッタ側か
らの平行光を前記光検出手段に集光するための曲面（反
射曲面）とを有する構成とした。そして、前記第１スラ
ブ型導波路板の第１平面と、前記第２スラブ型導波路板
の第３平面とを隣り合わせて移動自在に配置する構成と
しても良い。

【００２５】さらに、マイケルソン干渉計は、第１プリ
ズム柱体と、第２プリズム柱体と、第３プリズム柱体
と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッタ
と、屈折率を整合する屈折率整合手段と、光線入射手段
と、光検出手段とを備えている。そして、前記第１プリ
ズム柱体は、前記光線入射手段を設置する位置に配置さ
れる光線入射面と、前記ビームスプリッタに隣接し、こ
の光線入射面から入射した光線の光路上に配置される第
１平面と、前記ビームスプリッタに反射する光線の光路
上に配置される第２平面とを有している。また、前記第
２プリズム柱体は、前記第１平面に沿って前記ビームス
プリッタに対面する位置に配置される第３平面と、前記
ビームスプリッタを透過する光線の光路上でかつ前記第
２平面の延長上に配置される第４平面と、光検出手段を
設置する位置に配置される光線出射面とを有している。
さらに、前記第３プリズム柱体は、前記第１プリズム柱
体の前記第２平面および前記第２プリズム柱体の前記第
４平面と対面する位置に配置される第５平面と、前記第
１平面から前記第２平面および前記第５平面を介して送
られて来る光線をその光路の方向に反射するように配置
される第６平面と、前記第３平面から前記第４平面およ
び前記第５平面を介して送られて来る光線をその光路の
方向に反射するように配置される第７平面とを有してい
る。また、前記屈折率整合手段は、前記第２平面および
前記第４平面と、前記第５平面の間に介在されている。
そして、前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム
柱体と、前記第３プリズム柱体は、前記第２平面および
前記第４平面と、前記第５平面に沿って、光線の光路長
変更方向に相対的に移動自在としている。

【００２６】このように構成することで、各プリズム柱
体を光線の光路長変更方向に相対的に移動させること
で、第３プリズム柱体の両方の第６平面および第７平面
が移動し、光線の光路長差を形成することができるた
め、従来技術に比較して２倍の光路長差を得ることがで
き、第３プリズム柱体の走査において、光軸は不変であ
り集光性能に影響はないので第３プリズム柱体の移動距
離に制限はなく、高分解能スペクトルを得ることができ
る。

【００２７】なお、第３プリズム柱体を用いるマイケル
ソン干渉計は、前記光線入射面から前記第１平面までの
光路中と、前記第３平面から前記光線出射面までの光路
中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
にその拡散光を平行光に、かつ、前記光線が平行光であ
る際にその平行光を収束光に変換する変換手段を設ける
と都合が良い。さらに、第３プリズム柱体を用いるマイ
ケルソン干渉計は、前記光線入射手段と前記光検出手段
のいずれかに前記変換手段を設けても良い。そして、前
記変換手段は、変換レンズであっても良い。

【００２８】また、マイケルソン干渉計は、第１スラブ
型導波路板と、第２スラブ型導波路板と、第３スラブ型
導波路板と、光線を反射光と透過光に分割するビームス
プリッタと、屈折率を整合する屈折率整合手段と、光線
入射手段と、光検出手段とを備えている。そして、前記
第１スラブ型導波路板は、前記光線入射手段を設置する
位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリッタ
に隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路上に
配置される第１平面と、前記ビームスプリッタに反射す
る光線の光路上に配置される第２平面とを有している。
また、前記第２スラブ型導波路板は、前記第１平面に沿
って前記ビームスプリッタに対面する位置に配置される
第３平面と、前記ビームスプリッタを透過する光線の光
路上でかつ前記第２平面の延長上に配置される第４平面
と、前記光検出手段を設置する位置に配置される光線出
射面とを有している。さらに、前記第３スラブ型導波路
板は、前記第１スラブ型導波路板の前記第２平面および
前記第２スラブ型導波路板の前記第４平面と対面する位
置に配置される第５平面と、前記第１平面から前記第２
平面および前記第５平面を介して送られて来る光線をそ
の光路の方向に反射するように配置される第６平面と、
前記第３平面から第４平面および第５平面を介して送ら
れて来る光線をその光路の方向に反射するように配置さ
れる第７平面とを有している。そして、前記屈折率整合
手段は、前記第２平面および前記第４平面と、前記第５
平面の間に介在されている。さらに、前記第１スラブ型
導波路板および前記第２スラブ型導波路板と、前記第３
スラブ型導波路板は、前記第２平面および前記第４平面
と、前記第５平面に沿って、光線の光路長変更方向に相
対的に移動自在としている。

【００２９】このように構成することで、各スラブ型導
波路板を光線の光路長変更方向に相対的に移動させるこ
とで、第３スラブ型導波路板の両方の第６平面および第
７平面が移動し、光線の光路長差を形成することができ
るため、従来技術に比較して２倍の光路長差を得ること
ができ、第３スラブ型導波路板の走査において、光軸は
不変であり集光性能に影響はないので第３スラブ型導波
路板の移動距離に制限はなく、高分解能スペクトルを得
ることができる。さらに、このような導波路構造にした
ことによって、プリズムを用いた従来方法と比較して格
段の薄型化および軽量化が可能になる。そして、導波路
は通常リソグラフィー技術を用いて作製されるため大量
生産が可能で、安価となる。

【００３０】なお、第３スラブ型導波路板を用いるマイ
ケルソン干渉計は、光線入射面から前記第１平面までの
光路中と、前記第３平面から前記光線出射面までの光路
中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光で
ある際にその平行光を収束光とする変換手段を設けると
都合が良い。さらに、前記光線入射手段と前記光検出手
段のいずれかに前記変換手段を設けても良い。そして、
前記光線入射手段と前記光検出手段の前記変換手段は、
変換レンズであっても良い。

【００３１】また、前記マイケルソン干渉計の光路中に
設ける変換手段は、反射曲面であることや、また、透過
曲面であっても良い。さらに、その前記反射曲面および
前記透過曲面は、放物面であることや、トロイダル面で
あることや、球面あるいは、円筒面であっても良いもの
である。

【００３２】なお、前記マイケルソン干渉計の各プリズ
ム柱体あるいは各スラブ型導波路板を、光線の光路長変
更方向に相対的に移動自在にさせとは、光線入射手段か
ら第１プリズム柱体または第１スラブ導波路板に入射さ
れた光線が、可変光路と参照光路とに光路長を変化さ
せ、そのような光路変化に対する干渉強度の変化を光検
出手段により測定できる方向に移動させることをいい、
各プリズム柱体あるいは各スラブ型導波路板の一方また
は他方あるいは両方のどちら側を移動させても良い。

【００３３】また、変換レンズとは、コリメート用レン
ズや、屈折率分布型レンズであるＧＲＩＮレンズなどを
いい、フレネルゾーンプレート（ＦＺＰ）なども含むも
のである。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を詳しく説明する。図１で示すように、マイケル
ソン干渉計１は、第１プリズム柱体Ａ₁ および第２プリ
ズム柱体Ｂ₁ と、第１プリズム柱体Ａ₁ に接続した光線
入射手段としての光ファイバ２および接続部品３と、第
２プリズム柱体Ｂ₁ に接続した光検出手段としての接続
部品１３および光ファイバ１４と、拡散光を平行光に変
換し、平行光を収束光に変換する変換手段としての反射
曲面（コリメート用回転放物面５、集光用回転放物面１
２）から構成されている。

【００３５】第１プリズム柱体Ａ₁ は、上面および下面
ならびに周側面で構成されている。そして、第１プリズ
ム柱体Ａ₁ は、その周側面に形成された光線入射面４
と、この光線入射面４に隣接する反射曲面（第１の曲
面）であるコリメート用回転放物面５と、このコリメー
ト用回転放物面５に隣接する第２反射平面（第２平面）
６と、この第２反射平面６に所定角度θの一内角α₁ を
介して隣接すると共に、光線入射面４に隣接する第１平
面７とから構成されている。なお、第１プリズム柱体Ａ
₁ の上面および下面は、特にその形状を限定されるもの
ではないが、図面では、互いに平行になるように形成さ
れている。

【００３６】光線入射面４は、基準とする水平面に対し
て垂直に形成され、接続部品３が接続されている。接続
部品３に接続されている光ファイバ２の端面の位置は、
コリメート用回転放物面５の焦点位置になるように設定
されている。コリメート用回転放物面５は、光ファイバ
２の端面から送られ発散する入射光ｂ₁ を、平行光ｂ₂
として第１平面７側に反射するように、金属蒸着などの
手段により鏡面が形成されている。

【００３７】また、第２反射平面６は、平行な反射光ｂ
₄ に垂直に形成されている。さらに、この第２反射平面
６は、金属蒸着などの手段により鏡面が形成されてい
る。第１平面７は、第２反射平面６を基準面としたとき
に、所定角度θとして、ここではその一例である４５度
に形成された一内角α₁ を介して、第２反射平面６に対
して４５度の傾斜面となるように形成されている。さら
に、第１平面７には、平行光ｂ₂ を透過光ｂ₃ と、反射
光ｂ₄ とに分割するビームスプリッタ８を有している。
このビームスプリッタ８は、金属または誘電体あるいは
その両方などの薄膜を蒸着するなどの形成手段により、
所定の透過率と反射率をもたせるように第１平面７上に
形成されている。なお、コリメート用回転放物面５は、
照射される入射光ｂ₁ の照射範囲に対して十分大きな反
射面を確保できるように形成されている。第１平面７、
ビームスプリッタ８および第２反射平面６の光処理（分
割、透過、反射）面も、送られてくる平行光ｂ₂ および
反射光ｂ₄ に対して十分な大きさを確保できるように形
成されている。

【００３８】一方、第２プリズム柱体Ｂ₁ は、上面およ
び下面ならびに周側面で構成されている。この第２プリ
ズム柱体Ｂ₁ は、その周側面に形成した光線射出面１１
と、この光線射出面１１に隣接する反射曲面（第２の曲
面）としての集光用回転放物面１２と、この集光用回転
放物面１２に隣接する第３平面９と、この第３平面９に
所定角度θの一内角α₂ を介して隣接すると共に、前記
光線照射面１１に連続（隣接）して形成される第４反射
平面（第４平面）１０とから構成されている。なお、こ
こで一内角α₁ と一内角α₂ の値は等しく傾斜角度θで
ある。

【００３９】光線射出面１１は、基準となる水平面に対
して垂直になるように形成されており、接続部品１３が
接続される位置に配置されている。接続部品１３に接続
される光ファイバ１４の端面の位置は、集光用回転放物
面１２の焦点位置になるように設定されている。また、
この集光用回転放物面１２には、金属蒸着などの手段に
より鏡面が形成されている。さらに、第４反射平面１０
は、光線射出面１１に連続する同一平面上に形成されて
おり、金属などが蒸着されることで鏡面を形成してい
る。そして、この第４反射平面１０は、平行な透過光ｂ
₃ に垂直になるように形成されている。また、第３平面
９は、第４反射平面１０を基準面としたときに、所定角
度θとして、ここではその一例である４５度に形成され
た一内角α ₂ を介して、第４反射平面１０に対して４５
度の傾斜面となるように形成されている。

【００４０】つぎに、集光用回転放物面１２は、透過光
ｂ₃ および反射光ｂ₄ が重ね合わされた所定幅の平行光
ｂ₅ を、光ファイバ１４の端面に集光できるように形成
されている。なお、透過光ｂ₃ 、反射光ｂ₄ および平行
光ｂ₅ の照射範囲に対して十分大きな反射面を確保でき
るように、第３平面９、第４反射平面１０および集光用
回転放物面１２は形成されている。

【００４１】前記のように構成された第１および第２プ
リズム柱体Ａ₁ ，Ｂ₁ は、それぞれの第１平面７と第３
平面９とが対面して隣り合い光路長変更方向に移動自在
に配置されている。両プリズム柱体Ａ₁ ，Ｂ₁ が移動自
在に配置されるとは、隙間を開けて近接させた状態であ
ることや、当接面が摺動して移動できる状態をいう。な
お、両プリズム柱体Ａ₁ ，Ｂ₁ を相対的に移動させる場
合は、ここでは第２プリズム柱体を移動させており、そ
の移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使用
する公知の手段により行われる。

【００４２】つぎに、マイケルソン干渉計１の作用を図
１および図２を参照して説明する。図１および図２
（ａ）で示すように、光ファイバ２からの入射光ｂ
₁ は、発散した状態でコリメート用回転放物面５に到達
し、そのコリメート用回転放物面５によって平行光ｂ₂
となり、ビームスプリッタ８側に反射される。ビームス
プリッタ８では、平行光ｂ₂ が、透過光ｂ₃ （可変光
路）および反射光ｂ₄ （参考光路）に分割される。

【００４３】ビームスプリッタ８で分割され、第３平面
９を透過して第２プリズム柱体Ｂ₁に入射した透過光ｂ
₃ は、第４反射平面１０で反射され、さらに、第３平面
９またはビームスプリッタ８側のどちらか一方または両
方により反射され集光用回転放物面１２側に反射され
る。一方、反射光ｂ₄ は、第２反射平面６で反射されて
ビームスプリッタ８および第３平面９を透過して第２プ
リズム柱体Ｂ₁ に入射する。そして、透過光ｂ₃ は、集
光用回転放物面１２に向かう際に、反射光ｂ₄ と重なり
合い平行光ｂ₅ として集光用回転放物面１２に到達す
る。集光用回転放物面１２は、平行光ｂ₅ を集光して収
束光ｂ₆ を、接続部品１３を介して光線射出面１１に接
続されている光ファイバ１４の端面に入射させる。

【００４４】つぎに、図２（ｂ）で示すように、第２プ
リズム柱体Ｂ₁ を移動距離ｄだけ矢印の方向に移動機構
（図示せず）により平行移動させる。このとき、ビーム
スプリッタ８で分割された反射光ｂ₄ は、第３平面９ま
での到達する光路距離が、第２プリズム柱体Ｂ₁ を移動
させる前の光路距離と変わらない。これに対し、ビーム
スプリッタ８を透過する透過光ｂ₃ は、第４反射平面１
０を介して第３平面９に到達するまでの距離が、ｄ・ｓ
ｉｎθだけ延長される。そのため、光路を連続的に変化
させて干渉強度の測定を行うことが可能である。

【００４５】このように、光ファイバ２の端面から照射
された光線は、射出されて光ファイバ１４に入射される
まで光路中で全く遮蔽されることもなく、遮蔽比が変化
することもない。これらのことにより、正確なインター
フェログラムが測定できる。なお、第２プリズム柱体Ｂ
₁ が移動しても、平行光ｂ₅ が集光用回転放物面１２か
ら集光されて入射する集光点は、回転放物面の幾何学的
性質により、常に同じ位置になるため、光ファイバ１４
に入射される光線は損失することがない。

【００４６】なお、ここで光路長差は、プリズム材料の
屈折率をｎにすると、２ｎ・ｄ・ｓｉｎθとなり、フー
リエ変換分光の波数分解能は１／（２ｎ・ｄ・ｓｉｎ
θ）となる。例えば、具体的な値を用いると、ｎ＝１．
５０、ｄ＝０．３ｃｍ、θ＝４５度の場合、最大光路長
差は０．６４ｃｍである。よって、フーリエ変換分光と
しての波数分解能は、１．６ｃｍ^-1となる。もし波長１
５５０ｎｍの近赤外線を照射光として用いた場合には、
波長分解能は０．４ｎｍとなる。

【００４７】つぎに、本発明の第２の実施の形態を図３
を参照して説明する。図３で示すように、マイケルソン
干渉計１ａは、第１プリズム柱体Ａ₂ および第２プリズ
ム柱体Ｂ₂ と、第１プリズム柱体Ａ₂ に接続した、光線
入射手段として接続部品３ａを介して備える光ファイバ
２ａと、接続部品３ａに設けた変換手段であるコリメー
トレンズ５ａと、第２プリズム柱体Ｂ₂ に接続した光検
出手段としての接続部品１３ａおよび光ファイバ１４ａ
と、平行光を収束光として変換する変換手段としての反
射曲面（集光回転放物面１２ａ）とから構成されてい
る。

【００４８】第１プリズム柱体Ａ₂ は、上面および下面
ならびに周側面で構成されている。そして、第１プリズ
ム柱体Ａ₂ は、その周側面に形成された光線入射面４ａ
と、この光線入射面４ａに隣接する第２反射平面（第２
平面）６ａと、この第２反射平面６ａに所定角度θの一
内角β₁ を介して隣接する共に、光線入射面４ａに隣接
して形成した第１平面７ａとから構成されている。な
お、第１プリズム柱体Ａ ₂ の上面および下面は、特にそ
の形状を特定する必要はないが、図面では、互いに平行
になるように形成されている。

【００４９】光線入射面４ａは、基準とする水平面に対
して垂直に形成され、これに接続部品１３ａが接続され
ている。また、第２反射平面６ａは、平行な反射光ｂ₄
に垂直に形成されている。さらに、この第２反射平面６
ａは、金属等が蒸着などの形成手段により反射面を形成
するように構成されている。

【００５０】第１平面７ａは、第２反射平面６ａを基準
面としたときに、所定角度として、ここではその一例で
ある４５度に形成された一内角β₁ を介して、第２反射
平面６ａに対して４５度の傾斜面となるように形成され
ている。さらに、この第１平面７ａには、平行光ｂ₂ を
透過光ｂ₃ と、反射光ｂ₄ とに分割するビームスプリッ
タ８ａを有している。このビームスプリッタ８ａは、金
属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着することに
よって、所定の透過率と反射率をもたせるように第１平
面７ａ上に形成されている。なお、第１平面７ａ、ビー
ムスプリッタ８ａおよび第２反射平面６ａの光処理（分
割、透過、反射）面は、平行光ｂ₂ および反射光ｂ₄ に
対して十分な大きさを確保できるように形成されてい
る。

【００５１】一方、第２プリズム柱体Ｂ₂ は、上面およ
び下面ならびに周側面で構成されている。この第２プリ
ズム柱体Ｂ₂ は、その周側面に形成した光線射出面１１
ａと、この光線射出面１１ａに隣接する反射曲面（曲
面）としての集光用回転放物面１２ａと、この集光用回
転放物面１２ａに隣接する第３平面９ａと、この第３平
面９ａに所定角度θの一内角β₂ を介して隣接すると共
に、前記光線射出面１１ａに連続（隣接）する第４反射
平面（第４平面）１０ａとから構成されている。なお、
ここで一内角β₁ と一内角β₂ の値は等しく所定角度θ
である。

【００５２】光線射出面１１ａは、基準となる水平面に
対して垂直になるように形成されており、接続部品１３
ａが接続される位置に配置されている。接続部品１３ａ
に接続される光ファイバ１４ａの端面の位置は、集光用
回転放物面１２ａの焦点位置になるように設定されてい
る。また、第４反射平面１０ａは、ここでは光線射出面
１１ａに連続する同一平面上に形成されており、金属等
が蒸着されることで鏡面を形成している。また、集光回
転放物面１２ａも金属等が蒸着されることで鏡面を形成
している。そして、この第４反射平面１０ａは、平行な
透過光ｂ₃ に垂直になるように形成されている。また、
第３平面９ａは、第４反射平面１０ａを基準面としたと
きに、所定角度θとして、ここではその一例である４５
度に形成された一内角β₂ を介して、第４反射平面１０
ａに対して４５度（平行光ｂ₅ に対して４５度）の傾斜
面となるように形成されている。なお、第３平面９ａ、
集光用回転放物面１２ａおよび第４反射平面１０ａの光
処理（分割、透過、反射）面は、透過光ｂ₃ 、反射光ｂ
₄ 、平行光ｂ₅ および収束光ｂ₆ に対して十分な大きさ
を確保できるように形成されている。

【００５３】つぎに、マイケルソン干渉計１ａの作用を
説明する。図３および図４（ａ）で示すように、伝送さ
れて来た光源側からの光は、光ファイバ２ａのコリメー
ト用レンズ５ａを介して平行光ｂ₂ となり、光線入射面
４ａから第１プリズム柱体Ａ ₂ に入射し、ビームスプリ
ッタ８ａにより透過光（可変光路）ｂ₃ と反射光（参照
光路）ｂ₄ に分割される。透過光ｂ₃ は、第２プリズム
柱体Ｂ₂ の第３平面９ａを透過して第４反射平面１０ａ
により第３平面９ａ側に反射され、第３平面９ａおよび
ビームスプリッタ８ａの一方または両方により集光用回
転放物面１２ａ側に反射される。

【００５４】一方、反射光ｂ₄ は、第２反射平面６ａに
より反射され、第１平面７ａ、ビームスプリッタ８ａお
よび第３平面９ａを透過して集光用回転放物面１２ａ側
に進む。そして、第３平面９ａを通過した際に、透過光
ｂ₃ および反射光ｂ₄ は、重なり合わさり、平行光ｂ₅
として集光用回転放物面１２ａに到達し、その集光用回
転放物面１２ａにより集光されて収束光ｂ₆ として光フ
ァイバ１４ａの端面に入光する。

【００５５】つぎに、図４（ａ）の位置から図４（ｂ）
の位置になるように第２プリズムＢ ₂ を移動機構（図示
せず）により平行移動させた場合は以下のようになる。
すなわち、透過光ｂ₃ は、第１平面７ａから第４反射平
面１０ａまでの距離が、ｄ・ｓｉｎθ変化し、光路長が
２ｎ・ｄ・ｓｉｎθ増加する。このような光路変化に対
する干渉強度の変化を連続して測定し、正確なインター
フェログラムを得る。

【００５６】なお、平行光ｂ₅ は、回転放物面の中心線
に平行であるため、回転放物面の幾何学的性質により、
光ファイバ３４の端面に入光する集光点は常に同じであ
り、第２プリズム柱体Ｂ₂ が移動しても、常に光ファイ
バ１４ａへ、集光した光が到達する。このように光の入
射されるファイバから出射されるファイバまですべての
光路について全く遮蔽されず、プリズムの移動とともに
遮蔽率が変化することも当然無い。

【００５７】そして、マイケルソン干渉計１ａは、コリ
メート用レンズ５ａを介して光ファイバ２ａから第１プ
リズム柱体Ａ₂ に入射光を平行光として入射しているた
め、光線入射手段の設置位置は、任意であり、焦点を探
す等の光軸調整の手間が不要となる。よって製作時にお
いて光軸調整が必要なのは、放物面鏡の焦点に光源と光
検出器を設置する時のみであり、一度固定すれば、光フ
ァイバ２ａが外れない限り２度と調整は不要となる。

【００５８】したがって、製作時に光軸調整がほとんど
不要であり、使用開始後の光軸調整は全く不要であるた
め製作時のコストが削減できて安価であるとともに使い
やすいマイケルソン干渉計が実現できる。なお、図１な
いし図４で示す変換手段は、反射曲面として回転放物面
をその一例に説明したが、球面の構成にすることや、ト
ロイダル面（水平方向の曲率と、垂直方向の曲率が異な
る曲面）として構成しても平行光および収束光を得るこ
とが可能となる。さらに、ビームスプリッタ８，８ａ
は、第１平面７，７ａに形成された例を示したが、第１
平面７、７ａと第３平面９，９ａの間に別部材として介
在させることや、第３平面９，９ａに設ける構成として
も良い。

【００５９】つぎに、図５ないし図７を参照して、本発
明の第３の実施形態を詳しく説明する。図５（ａ）は本
発明の第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計の各プ
リズム柱体の配置を示す平面図、図５（ｂ）は第３の実
施形態を示すマイケルソン干渉計の各プリズム柱体の斜
視図、図６は、第３の実施形態を示すマイケルソン干渉
計の作動状態を示す平面図、図７（ａ）は、第３の実施
形態を示すマイケルソン干渉計の全体を示す平面図、図
７（ｂ）は、第３の実施形態を示すマイケルソン干渉計
の全体を示す斜視図である。

【００６０】図５および図７で示すように、マイケルソ
ン干渉計１ｂは、第１プリズム柱体Ａ₃ と、第２プリズ
ム柱体Ｂ₃ と、第３プリズム柱体Ｃ₃ と、光線を反射光
と透過光に分割するビームスプリッタ８ｂと、屈折率を
整合する屈折率整合手段としてのシリコーンオイル３０
ｂと、光線入射手段としての光ファイバ２ｂおよび接続
部品３ｂと、光検出手段としての接続部品１３ｂおよび
光ファイバ１４ｂと、接続部品３ｂ，１３ｂ内に配置し
た変換手段としてのコリメート用レンズ（変換レンズ）
５ｂ、１２ｂとを備えている。

【００６１】図５および図７で示すように、第１プリズ
ム柱体Ａ₃ は、上面および下面ならびに周側面で構成さ
れている。そして、第１プリズム柱体Ａ₃ は、その周側
面に配置され、接続部品３ｂを介して接続される光ファ
イバ２ｂの位置に形成される光線入射面４ｂと、この光
線入射面４ｂからの光線の光路上に形成され、ビームス
プリッタ８ｂが隣接する第１平面７ｂと、ビームスプリ
ッタ８ｂからの反射光の光路上に形成される第２平面６
ｂとを有している。さらに、光ファイバ２ｂの端面（光
線照射面）は、コリメート用レンズ５ｂの焦点位置に設
置されている。なお、ここでは第１プリズム柱体Ａ₃ の
形状は、光線入射面４ｂと、第１平面７ｂと、第２平面
６ｂとからなる三角柱体に形成されており、また、上面
および下面の形状については、図面では平行平面として
記載しているが、特に限定されるものではない。

【００６２】図５および図７で示すように、第２プリズ
ム柱体Ｂ₃ は、上面および下面ならびに周側面で構成さ
れている。そして、第２プリズム柱体Ｂ₃ は、その周側
面に配置され、前記第１平面７ｂに沿ってビームスプリ
ッタ８ｂに対面する位置に形成される第３平面９ｂと、
ビームスプリッタ８ｂからの透過光の光路上で、かつ、
前記第２平面６ｂの延長上に形成される第４平面１０ｂ
と、ビームスプリッタ８ｂおよび第３平面９ｂから送ら
れて来る光線の光路上に形成される光線出射面１１ｂと
を有している。さらに、光ファイバ１４ｂの端面（光入
射面）は、コリメート用レンズ１２ｂの焦点位置に設置
されている。なお、ここでは第２プリズム柱体Ａ₃ の形
状は、光線出射面１１ｂと、第３平面９ｂと、第４平面
１０ｂとからなる三角柱体に形成されており、また、上
面および下面の形状について、図面では平行平面として
記載しているが、特に限定されるものではない。

【００６３】図５および図７で示すように、第３プリズ
ム柱体Ｃ₃ は、上面および下面ならびに周側面で構成さ
れている。そして、第３プリズム柱体Ｃ₃ は、その周側
面に配置され、前記両プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ₃ の第２平
面６ｂおよび第４平面１０ｂとに対面する位置に形成さ
れる第５平面２１ｂと、前記ビームスプリッタ８ｂから
反射され第２平面６ｂおよび第５平面２１ｂを透過して
来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される
第６平面２２ｂと、前記ビームスプリッタ８ｂを透過し
て第４平面１０ｂおよび第６平面２１ｂを透過して来る
光線をその光路に沿って反射する位置に形成される第７
平面２３ｂとを有している。なお、前記第６平面２２ｂ
および第７平面２３ｂは、光線を反射する鏡面状に形成
されている。そして、第３プリズム柱体Ｃ₃ は、図面で
は第５ないし第７平面２１ｂ，２２ｂ，２３ｂからなる
三角柱体に形成されており、また、上面および下面の形
状については平行平面としているが、その形状および上
面と下面の形状については特に限定されるものではな
い。

【００６４】図５および図７で示すように、屈折率整合
手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体層）３
０ｂは、第１プリズム柱体Ａ₃ の第２平面６ｂおよび第
２プリズム柱体Ｂ₃ の第４平面１０ｂと、第３プリズム
柱体Ｃ₃ の第５平面２１ｂの間に設けられている。そし
て、屈折率整合手段は、各プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ₃ ，Ｃ
₃ を形成している部材の屈折率が近いものであれば良
く、その一例として各プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ₃ ，Ｃ₃ を
石英で形成した場合に、ここではシリコーンオイル３０
ｂを使用しており、第３プリズム柱体Ｃ₃ と、第１およ
び第２プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ₃ とが毛細管現象により保
持されるように構成されている。

【００６５】図５ないし図７で示すように、ビームスプ
リッタ８ｂは、第１プリズム柱体Ａ ₃ の第１平面６ｂ
と、第２プリズム柱体Ｂ₃ の第３平面９ｂとの間に接着
材等により固定されており、各プリズム柱体Ａ₃ ，
Ｂ₃ ，Ｃ₃ の材質や、送られてくる光線の角度により透
過率および反射率を所定の割合になるように形成されて
いる。ビームスプリッタ８ｂの一例としては、金属や誘
電体またはその両方の薄膜を介在させることや、また、
透過部材（各プリズム柱体と同質）に蒸着するようにし
て形成している。なお、第１平面７ｂあるいは第３平面
９ｂに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着し
て形成しても良い。

【００６６】つぎに、光線の光路について説明する。図
５および図７で示すように、光ファイバ２ｂからの拡散
光の光線ｒ₁ を、コリメート用レンズ５ｂにより平行光
として入射する光線（平行光）ｒ₂ は、ビームスプリッ
タ８ｂに入射する。そして、ビームスプリッタ８ｂによ
り分割され透過した光線ｒ₃ は、シリコーンオイル３０
ｂを通過して第５平面２１ｂに入射後、第７平面２３ｂ
で反射され再びシリコーンオイル３０ｂを透過してビー
ムスプリッタ８ｂヘ向かう。一方、ビームスプリッタ８
ｂで分割され反射された光線ｒ₄ は、第２平面６ｂ、シ
リコーンオイル３０ｂ、第５平面２１ｂを透過して、第
６平面により反射され、その光路に沿って再びシリコー
ンオイル３０ｂ等を透過してビームスプリッタ８ｂへ向
かう。そして、ビームスプリッタ８ｂ側に送られて来た
光線ｒ₃ ，ｒ₄ は、それぞれ合わされて干渉し、出射す
る光線（平行光）ｒ₅ として光線出射面１１ｂのコリメ
ート用レンズ１２ｂにより収束された光線ｒ₆ として光
ファイバ１４ｂに入射することになる。

【００６７】つぎに本発明の動作について図６を用いて
説明する。なお、第１および第２プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ
₃ および第３プリズム柱体Ｃ₃ を相対的に移動させる場
合、ここでは第３プリズム柱体Ｃ₃ を移動させており、
その移動機構は、リニアガイドや精密送り機構などを使
用する公知の手段により行われる。第３プリズム柱体Ｃ
₃ を光路長変更方向に距離ｄだけ直線移動させた場合を
考える。このとき、シリコーンオイル３０ｂ（屈折率整
合液体層）は第１および第２プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ₃ と
第３プリズム柱体Ｃ₃ の間の狭い間隙に挟まれ、毛細管
現象により保持されている。ビームスプリッタを透過し
た光線ｒ₃ が第７平面２３ｂで反射されるまでに進む距
離はｄ・ｓｉｎθだけ増加し、また、ビームスプリッタ
８ｂに反射された光線ｒ₄ が第６平面２２ｂに反射され
るまでに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ減少する。よって
光が進む距離の変化はそれぞれ２ｄｓｉｎθの増加と２
ｄ・ｓｉｎθの減少となり、第３プリズム柱体Ｃ₃ の屈
折率をｎとして、最大移動距離をｄ_MAX とすると、この
光路における最大光路長差は４ｎ・ｄ_MAX ・ｓｉｎθと
なる。

【００６８】これは従来技術に比較して波数分解能が２
倍に向上したことに相当する。ここで例えば具体的な値
を用いると、プリズム８ｂの材料の屈折率ｎ＝１．５
０、最大移動距離ｄ＝０．３ｃｍ、θ＝４５度の場合、
最大光路長差ｄ_MAX は１．３ｃｍであり、フーリエ変換
分光器としての波数分解能は、０．８ｃｍ^-1となる。例
えば、波長１５５０ｎｍの近赤外線を用いた場合には、
波長分解能は０．２ｎｍとなる。

【００６９】なお、図５ないし図７で使用される光線の
入射光の形成方向は、レンズ系や、ミラー系など特に手
段を問わないが、ここでは、マイケルソン干渉計１ｂに
対して気密にされたレンズ付き光ファイバで入出力を行
っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しない
ため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けな
い。また、従来技術の欠点であった、光学部品による光
路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来
る。

【００７０】つぎに、図８（ａ）（ｂ）で示すように、
本発明に関わる第４の実施の形態を示す。図８（ａ），
（ｂ）で示すように、マイケルソン干渉計１ｃは、第１
プリズム柱体Ａ₄ と、第２プリズム柱体Ｂ₄ と、第３プ
リズム柱体Ｃ₄ と、光線を反射光と透過光に分割するビ
ームスプリッタ８ｃと、屈折率を整合する屈折率整合手
段としてのシリコーンオイル３０ｃと、光線入射手段と
しての光ファイバ２ｃおよび接続部品３ｃと、光検出手
段としての接続部品１３ｃおよび光ファイバ１４ｃと、
拡散光を平行光に、かつ、平行光を収束光に変換する変
換手段としての反射曲面５ｃ，１２ｃとを備えている。

【００７１】第１プリズム柱体Ａ₄ は、上面および下面
ならびに周側面から構成されている。そして、第１プリ
ズム柱体Ａ₄ は、その周側面に配置され、接続部材３ｃ
を介して接続される光ファイバ２ｃの位置に形成される
光線入射面４ｃと、この光線入射面４ｃから入射される
光線の光路上に形成される反射曲面（コリメート用回転
放物面）５ｃと、この反射曲面５ｃからの光線の光路上
に形成される第１平面７ｃと、この第１平面７ｃに隣接
して設けられるビームスプリッタ８ｃからの反射光の光
路上に形成される第２平面６ｃとを有している。そし
て、光ファイバ２ｃの端面（光線照射面）は、反射曲面
５ｃの焦点位置になるように配置されている。なお、第
１プリズム柱体Ａ₄ は、その上面および下面が、図面で
は水平平面に示されているが、特に限定されるものでは
ない。

【００７２】一方、第２プリズム柱体Ｂ₄ は、上面およ
び下面ならびに周側面から構成されている。そして、第
２プリズム柱体Ｂ₄ は、ビームスプリッタ８ｃの対面す
る位置に形成される第３平面９ｃと、ビームスプリッタ
８ｃを透過する光線の光路に形成される第４平面１０ｃ
と、ビームスプリッタ８および第３平面９ｃ側から送ら
れてくる光路上に形成される反射曲面１２ｃと、この反
射曲面１２ｃから送られてくる収束光の光路上に配置さ
れ、接続部品１３ｃおよび光ファイバ１４ｃの設置位置
に形成される光線出射面１１ｃとを有している。また、
光ファイバ１４ｃの端面（光入射面）は、反射曲面１２
ｃの焦点位置になるように設置されている。なお、第１
プリズム柱体Ｂ₄ は、その上面および下面が、図面では
水平平面に示されているが、特に限定されるものではな
い。

【００７３】さらに、第３プリズム柱体Ｃ₄ は、上面お
よび下面ならびに周側面から構成されている。そして、
第３プリズム柱体Ｃ₄ は、その周側面に配置され、前記
両プリズム柱体Ａ₄ ，Ｂ₄ の第２平面６ｃおよび第４平
面１０ｃとに対面する位置に形成される第５平面２１ｃ
と、前記ビームスプリッタ８ｃから反射され第２平面６
ｃおよび第５平面２１ｃを透過して来る光線をその光路
に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｃと、
前記ビームスプリッタ８ｃを透過して第４平面１０ｃお
よび第６平面２１ｃを透過して来る光線をその光路に沿
って反射する位置に形成される第７平面２３ｃとを有し
ている。なお、前記第６平面２２ｃおよび第７平面２３
ｃは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そし
て、第３プリズム柱体Ｃ₄ は、図面では第５ないし第７
平面２１ｃ，２２ｃ，２３ｃからなる三角柱体に形成さ
れており、上面および下面の形状については平行平面と
しているが、その形状および上面と下面の形状について
は特に限定されるものではない。

【００７４】図８（ａ），（ｂ）で示すように、屈折率
整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体
層）３０ｃは、第１プリズム柱体Ａ₄ の第２平面６ｃお
よび第２プリズム柱体Ｂ₄ の第４平面１０ｃと、第３プ
リズム柱体Ｃ₄ の第５平面２１ｃの間に設けられてい
る。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体Ａ₄ ，
Ｂ ₄ ，Ｃ₄ を形成している部材の屈折率が近いものであ
れば良く、その一例として各プリズム柱体Ａ₄ ，Ｂ₄ ，
Ｃ₄ を石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｃ
を使用しており、毛細管現象により保持されるように構
成されている。

【００７５】図８（ａ），（ｂ）で示すように、ビーム
スプリッタ８ｃは、第１プリズム柱体Ａ₄ の第１平面６
ｃと、第２プリズム柱体Ｂ₄ の第３平面９ｃとの間に接
着材等により固定されており、各プリズム柱体Ａ₄ ，Ｂ
₄ ，Ｃ₄ の材質や、送られてくる光線の角度により透過
率および反射率を所定の割合になるように構成されてい
る。ビームスプリッタ８ｃの一例としては、金属や誘電
体またはその両方などの薄膜を介在させることや、ま
た、透過部材（各プリズム柱体と同質）に蒸着するよう
にして形成している。なお、ビームスプリッタ８ｃは、
第１平面７ｃあるいは第３平面９ｃに金属や誘電体また
はその両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段によ
り形成しても良い。

【００７６】つぎに、光線の光路について説明する。図
８（ａ），（ｂ）で示すように、光ファイバ２ｃにより
拡散光として光線入射面４ｃから入射する光線ｒ₁ は、
反射曲面５ｃにより平行光に変換されて反射され光線ｒ
₂ としてビームスプリッタ８ｃに入射される。そして、
ビームスプリッタ８ｃにより分割され透過する光線ｒ ₃
は、第４平面１０ｃおよびシリコーンオイル３０ｃを透
過して第５平面２１ｃに入射後、第７平面２３ｃで反射
され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル
３０ｃを透過してビームスプリッタ８ｃヘ向かう。

【００７７】一方、ビームスプリッタ８ｃで分割され反
射された光線ｒ₄ は、第２平面６ｃ、シリコーンオイル
３０ｃ、第５平面２１ｃを透過して、第６平面により反
射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｃ
等を透過してビームスプリッタ８ｃへ向かう。そして、
ビームスプリッタ８ｃ側に送られて来た光線ｒ₃ ，ｒ ₄
は、そのビームスプリッタ８ｃおよび第３平面により反
射され、それぞれ合わされて干渉し光線ｒ₅ として反射
曲面１２ｃに入射する。さらに、反射曲面１２ｃにより
平行光である光線ｒ₅ は、変換され収束されて光線ｒ₆
として光線出射面１１ｃの光検出手段（接続部品１３、
光ファイバ１４）に出力されることになる。

【００７８】なお、本発明の動作は図６で示す第３の実
施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向
上している。また、この第４の実施形態ではマイケルソ
ン干渉計に対して光ファイバ２ｃ，１４ｃを接続部品３
ｃ，１３ｃにより各プリズム柱体Ａ₄ ，Ｂ₄ に人出力を
行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しな
いため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けな
い。また、従来技術の欠点であった、光学部品による光
路の遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来
る。

【００７９】つぎに、第５の実施形態を図９（ａ）、
（ｂ）を参照して示す。図９（ａ），（ｂ）で示すよう
に、マイケルソン干渉計１ｄは、第１プリズム柱体Ａ₅
と、第２プリズム柱体Ｂ₅ と、第３プリズム柱体Ｃ
₅ と、光線を反射光と透過光に分割するビームスプリッ
タ８ｄと、屈折率を整合する屈折率整合手段としてのシ
リコーンオイル３０ｄと、光線入射手段としての光ファ
イバ２ｄおよび接続部品３ｄと、光検出手段としての接
続部品１３ｄおよび光ファイバ１４ｄと、拡散光を平行
光に、かつ、平行光を収束光に変換する変換手段として
透過曲面５ｄ，１２ｄとを備えている。

【００８０】第１プリズム柱体Ａ₅ は、上面および下面
ならびに周側面から構成されている。そして、第１プリ
ズム柱体Ａ₅ は、その周側面に配置され、接続部材３ｄ
を介して設置される光ファイバ２ｄの位置に形成される
光線入射面４ｄと、この光線入射面４ｄに形成され、光
ファイバ２ｄからの拡散光を平行光として透過させる透
過曲面５ｄと、この透過曲面５ｄからの光線の光路上に
形成される第１平面７ｄと、この第１平面７ｄに隣接し
て設けられるビームスプリッタ８ｄからの反射光の光路
上に形成される第２平面６ｄとを有している。さらに、
光ファイバ２ｄの端面（光照射端面）は、透過曲面５ｄ
の焦点位置になるように設置されている。なお、第１プ
リズム柱体Ａ₅ は、その上面および下面が、図面では水
平平面に示されているが、特に限定されるものではな
い。

【００８１】一方、図９（ａ），（ｂ）で示すように、
第２プリズム柱体Ｂ₅ は、上面および下面ならびに周側
面から構成されている。そして、第２プリズム柱体Ｂ₅
は、ビームスプリッタ８ｄの対面する位置に形成される
第３平面９ｄと、ビームスプリッタ８ｄを透過する光線
の光路に形成される第４平面１０ｄと、ビームスプリッ
タ８および第３平面９ｄ側から送られてくる光路上に配
置され、接続部品１３ｄを介して設置される光ファイバ
１４ｄの配置位置に形成される光線出射面１１ｄと、こ
の光線出射面１１ｄに形成される透過曲面１２ｄとを有
している。さらに、前記光ファイバ１４ｄの端面（光入
射面）は、透過曲面１２ｄの焦点位置になるように設置
されている。なお、第１プリズム柱体Ｂ₅ は、その上面
および下面が、図面では水平平面に示されているが、特
に限定されるものではない。

【００８２】さらに、第３プリズム柱体Ｃ₅ は、上面お
よび下面ならびに周側面から構成されている。そして、
第３プリズム柱体Ｃ₅ は、その周側面に配置され、前記
両プリズム柱体Ａ₅ ，Ｂ₅ の第２平面６ｄおよび第４平
面１０ｄとに対面する位置に形成される第５平面２１ｄ
と、前記ビームスプリッタ８ｄから反射され第２平面６
ｄおよび第５平面２１ｄを透過して来る光線をその光路
に沿って反射する位置に形成される第６平面２２ｄと、
前記ビームスプリッタ８ｄを透過して第４平面１０ｄお
よび第６平面２２ｄを透過して来る光線をその光路に沿
って反射する位置に形成される第７平面２３ｄとを有し
ている。なお、前記第６平面２２ｄおよび第７平面２３
ｄは、光線を反射する鏡面状に形成されている。そし
て、第３プリズム柱体Ｃ₅ は、図面では第５ないし第７
平面２１ｄ，２２ｄ，２３ｄからなる三角柱体に形成さ
れており、また、上面および下面の形状について平行平
面としているが、その形状および上面と下面の形状につ
いては特に限定されるものではない。

【００８３】図９（ａ），（ｂ）で示すように、屈折率
整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体
層）３０ｄは、第１プリズム柱体Ａ₅ の第２平面６ｄお
よび第２プリズム柱体Ｂ₅ の第４平面１０ｄと、第３プ
リズム柱体Ｃ₅ の第５平面２１ｄの間に設けられてい
る。そして、屈折率整合手段は、各プリズム柱体Ａ₅ ，
Ｂ ₅ ，Ｃ₅ を形成している部材も屈折率が近いものであ
れば良く、その一例として各プリズム柱体Ａ₅ ，Ｂ₅ ，
Ｃ₅ を石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｄ
を使用しており、毛細管現象により保持されるように構
成されている。

【００８４】図９（ａ），（ｂ）で示すように、ビーム
スプリッタ８ｄは、第１プリズム柱体Ａ₅ の第１平面６
ｄと、第２プリズム柱体Ｂ₅ の第３平面９ｄとの間に接
着材等により固定されており、各プリズム柱体Ａ₅ ，Ｂ
₅ ，Ｃ₅ の材質や、送られてくる光線の角度により透過
率および反射率を所定の割合になるように構成されてい
る。ビームスプリッタ８ｄの一例としては、金属や誘電
体またはその両方などの薄膜を介在させることや、ま
た、透過部材（プリズム柱体と同質）に蒸着するように
して形成している。なお、第１平面７ｄあるいは第３平
面９ｄに金属や誘電体またはその両方などの薄膜を蒸着
して形成しても良い。

【００８５】つぎに、光線の光路について説明する。図
９（ａ）で示すように、光ファイバ２ｄからの拡散光と
して照射される光線ｒ₁ は、透過曲面５ｄを介して平行
な光線ｒ₂ に変換されビームスプリッタ８ｄに入射され
る。そして、ビームスプリッタ８ｄにより分割され、透
過光となる光線（平行光）ｒ₃ は、第４平面１０ｄおよ
びシリコーンオイル３０ｄを通過して第５平面２１ｄに
入射後、第７平面２３ｄで反射され再びシリコーンオイ
ル３０ｄ等を透過してビームスプリッタ８ｄヘ向かう。

【００８６】一方、ビームスプリッタ８ｄで分割され反
射された光線（平行光）ｒ₄ は、第２平面６ｄ、シリコ
ーンオイル３０ｄ、第５平面２１ｄを透過して、第６平
面により反射され、その光路に沿って再びシリコーンオ
イル３０ｄ等を透過してビームスプリッタ８ｄへ向か
う。そして、送られて来た光線ｒ₃ ，ｒ₄ は、ビームス
プリッタ８ｄおよび第３平面９ｄにより反射されると共
にそれぞれ合わされて干渉し、平行な光線ｒ₅ として光
線出射面１１ｄに形成された透過曲面１２ｄに送られ
る。そして、この透過曲面１２ｄを透過する際に収束さ
れた光線ｒ₆ として光検出手段（接続部品１３により固
定される光ファイバ１４）に出力されることになる。

【００８７】本発明の動作は図６で示す第３の実施形態
と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向上して
いる。また、この第４の実施形態ではマイケルソン干渉
計に対して光ファイバ２ｃ，１４ｃを接続部品３ｃ，１
３ｃにより各プリズム柱体Ａ ₄ ，Ｂ₄ に人出力を行って
おり、干渉計中で光路が自由空間を全く経由しないため
外部環境変化（湿度変化等）の影響を全く受けない。ま
た、従来技術２の欠点であった、光学部品による光路の
遮断が生じないため正確な測定値を得ることが出来る。

【００８８】つぎに、本発明の第６の実施形態を図１０
（ａ），（ｂ）を参照して説明する。マイケルソン干渉
計１Ａは、図１０で示すように、第１スラブ型導波路板
１Ａ ₁ および第２スラブ型導波路板１Ｂ₁ と、第１スラ
ブ型導波路板１Ａ₁ に接続した光線入射手段としての光
ファイバ２ｅおよび接続部品３ｅと、第２スラブ型導波
路板１Ｂ₁ に接続した光検出手段としての接続部品１３
ｅおよび光ファイバ１４ｅとを有している。

【００８９】第１および第２スラブ型導波路板１Ａ₁ ，
１Ｂ₁ は、コア層ｅ₂ と、このコア層ｅ₂ の上面に設け
た上部クラッド層ｅ₁ と、前記コア層ｅ₂ の下面に設け
た下部クラッド層ｅ₃ とから構成されている。

【００９０】そして、第１スラブ型導波路板１Ａ₁ は、
その周側面に形成した前記接続部品３ｅが接続される光
線入射面４ｅと、この光線入射面４ｅに隣接して形成さ
れ、入射光ｃ₁ を平行光ｃ₂ として反射する変更手段
（第１の曲面）としての反射曲面（コリメート用放物
面）５ｅと、このコリメート用放物面５ｅに隣接して形
成される第２反射平面（第２平面）６ｅと、この第２反
射平面６ｅに所定角度θの一内角α₁ を介して隣接する
と共に、光線入射面４ｅに隣接して形成され、平行光ｃ
₂ を透過光ｃ₃ および反射光ｃ₄ に分割するビームスプ
リッタ８ｅを有する第１平面７ｅとから構成されてい
る。

【００９１】一方、第２スラブ型導波路板１Ｂ₁ は、そ
の周側面に形成した光線射出面１１ｅと、この光線射出
面１１ｅに隣接する変換手段（第２の曲面）としての反
射曲面（集光用放物面）１２ｅと、この集光用放物面１
２ｅに隣接し、ビームスピリッタ８ｅに対面する位置に
配置する第３平面９ｅと、この第３平面９ｅに所定角度
θの一内角α₂ を介して隣接すると共に、光線射出面１
１ｅに連続（隣接）する第４反射平面（第４平面）１０
ｅとから構成されている。

【００９２】なお、両スラブ型導波路板１Ａ₁ ，１Ｂ₁
の周側面などの構成と、光ファイバ２ｅの端面から照射
される入射光ｃ₁ （入射光ｂ₁ ）から収束光ｃ₆ （収束
光ｂ ₆ ）までの光の進行する光路は、図１および図２で
示す構成のものと厚みが異なる以外は同じであるため説
明を省略する。また、スラブ型導波路とは、コア層ｅ ₂
に沿って平面的な光が進行できる光路をいう。さらに、
入射光ｃ₁ から収束光ｃ₆ までの各位置での光処理（分
割、透過、反射）面は、十分水平方向の光の幅に対して
大きな光処理面を備えている。

【００９３】つぎに、マイケルソン干渉計１Ａの作用を
説明する。第２スラブ型導波路板１Ｂ₁ を移動機構（図
示せず）により移動距離ｄだけ移動させると、ビームス
プリッタ４８により分割される透過光ｃ₃ の光路長を２
ｎ・ｄ・ｓｉｎθだけ変化させることができる（図２
（ａ），（ｂ）参照）。そして、第２スラブ型導波路板
１Ｂ₁ を固定した状態と、移動した状態で入射した光を
スラブ型導波路を介して検出する場合は、平行光ｃ₅ が
集光用放物面１２ｅの中心線に平行であるため、放物線
（面）の幾何学的性質により、光ファイバ１４ｅの端面
に入射する収束光ｃ₆ の集光点は、常に同じ位置に焦点
を結ぶことになる（図２（ａ），（ｂ）参照）。そのた
め、正確なインターフェログラムが測定可能となる。

【００９４】なお、マイケルソン干渉計１Ａの具体的な
構成をつぎに示す。第１および第２スラブ型導波路板１
Ａ₁ ，１Ｂ₁ を石英材料を用いて構成した場合では、コ
ア層ｅ₂ は８μｍ、上部クラッド層ｅ₁ は１５μｍ、下
部クラッド層ｅ₃ は２０μｍであり、合わせた厚さは５
０μｍ以下となる。このとき入射光の波長は、近赤外線
（一例として１５５０ｎｍ等）を使用する。なおスラブ
型導波路は、リソグラフィー技術を用いて作製すること
ができるため、大量生産が可能である。

【００９５】つぎに、第７の実施形態を図１１（ａ），
（ｂ）を参照して説明する。マイケルソン干渉計２Ａ
は、図１１で示すように、第１スラブ型導波路板１Ａ ₂
および第２スラブ型導波路板１Ａ₂ と、第１スラブ型導
波路板１Ａ₂ に接続した光線入射手段として、コリメー
ト用レンズ５ｆを接続部品３ｆを介して設けた光ファイ
バ２ｆと、第２スラブ型導波路板１Ｂ₂ に接続した光検
出手段としての接続部品１３ｆおよび光ファイバ１４ｆ
とを有している。

【００９６】第１および第２スラブ型導波路板１Ａ₂ ，
１Ｂ₂ は、コア層ｆ₂ と、このコア層ｆ₂ の上面に設け
た上部クラッド層ｆ₁ と、前記コア層ｆ₂ の下面に設け
た下部クラッド層ｆ₃ とから構成されている。

【００９７】そして、第１スラブ型導波路板１Ａ₂ は、
その周側面に形成した前記接続部品３ｆが接続される光
線入射面４ｆと、この光線入射面４ｆに隣接して配置さ
れ、入射される光線の光路に形成される第１平面７ｆ
と、この第１平面７ｆに設けたビームスプリッタ８ｆ
と、このビームスプリッタ８ｆからの反射する光線ｃ₄
の光路上に形成される第２平面６ｆとを有している。な
お、前記第１平面７ｆは、第２平面６ｆに所定角度θの
一内角β₁ を介して隣接している。

【００９８】一方、第２スラブ型導波路板１Ｂ₂ は、そ
の周側面に形成した光線射出面１１ｆと、この光線射出
面１１ｆに隣接する平行光を収束光に変換する変換手段
（曲面）としての反射曲面（集光用放物面）１２ｆと、
この集光用放物面１２ｆに隣接し、前記ビームスプリッ
タ８ｆに対面する位置に形成される第３平面９ｆと、こ
の第３平面９ｆに所定角度θの一内角β₂ を介して隣接
すると共に、光線射出面７１に連続（隣接）して形成さ
れる第４反射平面（第４平面）１０ｆとから構成されて
いる。

【００９９】なお、両スラブ型導波路板１Ａ₂ ，１Ｂ₂
の各平面などの構成と、光ファイバ６２の端面から照射
され、コリメート用レンズ５ｆにより平行となって入射
する平行光ｃ₂ （平行光ｂ₂ ）から収束光ｃ₆ （収束光
ｂ₆ ）までの光の進行する光路は、図３および図４で示
す構成のものと厚みが異なる以外は同じであるため説明
を省略する。また、スラブ型導波路とは、コア層ｆ₂ に
沿って平面的な光が進行できる光路をいう。そして、ス
ラブ型導波路は、リソグラフィー技術を用いて作製して
いる。さらに、平行光ｃ₂ から収束光ｃ₆ までの各位置
の光処理（分割、透過、反射）面は、充分水平方向の光
の幅に対して大きな光処理面を備えている。

【０１００】つぎに、マイケルソン干渉計２Ａの作用を
図４を参照して説明する。第２スラブ型導波路板１Ｂ₂
を移動機構（図示せず）により移動距離ｄだけ移動させ
ると、ビームスプリッタ８ｆにより分割される透過光ｃ
₃ の光路長を２ｎ・ｄ・ｓｉｎθだけ変化させることが
できる（図４（ａ），（ｂ）参照）。そして、第２スラ
ブ型導波路板１Ｂ₂ を固定した状態と、移動した状態で
入射する光をスラブ型導波路を介して検出する場合は、
平行光ｃ₅ が集光用放物面１２ｆの中心線に平行である
ため、放物線（面）の幾何学的性質により、光ファイバ
１４ｆの端面に入射する収束光ｃ₆ の集光点は、常に同
じ位置に焦点を結ぶことになる。そのため、正確なイン
ターフェログラムが測定可能となる。

【０１０１】なお、マイケルソン干渉計２Ａは、コリメ
ート用レンズ５ｆを介して光ファイバ２ｆから第１スラ
ブ型導波路板１Ａ₂ に入射光を平行光として入射してい
るため、光線入射手段の設置位置は、任意であり、焦点
を探す等の光軸調整の手間が不要となる。よって製作時
において光軸調整が必要なのは、放物面鏡の焦点に光源
と光検出器を設置する時のみであり、一度固定すれば、
外れない限り２度と調整は不要となる。したがって、製
作時に光軸調整がほとんど不要であり、使用開始後の光
軸調整は全く不要であるため製作時のコストが削減でき
て安価であるとともに使いやすいマイケルソン干渉計が
実現できる。

【０１０２】また、前記図１０および図１１で示す第１
および第２スラブ型導波路板１Ａ₁，１Ｂ₁ ，１Ｂ₂ の
反射曲面は、放物面として説明したが、円筒面であって
も平行光および収束光を得ることが可能となる。

【０１０３】つぎに、図１２（ａ），（ｂ）および図１
３を参照して、本発明の第８の実施の形態を説明する。
図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示すように、マイ
ケルソン干渉計３Ａは、第１スラブ型導波路板１Ａ
₃ と、第２スラブ型導波路板１Ｂ₃ と、第３スラブ型導
波路板１Ｃ₃ と、光線を反射光と透過光に分割するビー
ムスプリッタ８ｇと、屈折率を整合する屈折率整合手段
としてのシリコーンオイル３０ｇと、光線入射手段とし
ての光ファイバ２ｇおよび接続部品３ｇと、光検出手段
としての接続部品１３ｇおよび光ファイバ１４ｇと、接
続部品３ｇ，１３ｇ内に配置され、拡散光を平行光に、
かつ，平行光を収束光に変換する変換手段としてのコリ
メート用レンズ（変換レンズ）５ｇ、１２ｇとを備えて
いる。

【０１０４】図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示す
ように、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ
₃ は、コア層ｇ₂ と、このコア層ｇ₂ の上面および下面
に設けた上部クラッド層ｇ₁ および下部クラッド層ｇ₃
とから構成されている。そして，第１スラブ型導波路板
１Ａ₃ は、その周側面に配置され、接続部品３ｇを介し
て光ファイバ２ｇを設置する位置に形成される光線入射
面４ｇと、この光線入射面４ｇからの光線の光路上に形
成され、ビームスプリッタ８ｇが隣接する第１平面７ｇ
と、ビームスプリッタ８ｇからの反射光の光路上に形成
される第２平面６ｂとを有している。さらに、光ファイ
バ２ｇの端面（光線照射面）は、はコリメート用レンズ
５ｇの焦点位置に設置されている。

【０１０５】図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示す
ように、第２スラブ型導波路板Ｂ₃は、その周側面に配
置され、前記第１平面７ｇに沿ってビームスプリッタ８
ｇに対面する位置に形成される第３平面と、ビームスプ
リッタ８ｇからの透過光の光路上で、かつ、前記第２平
面の延長上に形成される第４平面１０ｇと、ビームスプ
リッタ８ｇおよび第３平面から送られて来る光線の光路
上に配置され、前記接続部品を介して光ファイバ２ｇを
設置する位置に形成される光線出射面１１ｇとを有して
いる。なお、光ファイバ１４ｇの端面（光入射面）は、
コリメート用レンズ１２ｇの焦点位置に設置されてい
る。

【０１０６】図１２（ａ），（ｂ）および図１３で示す
ように、第３スラブ型導波路板１Ｃ ₃ は、その周側面に
配置され、前記両スラブ型導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ の第
２平面６ｇおよび第４平面１０ｇとに対面する位置に形
成される第５平面２１ｇと、前記ビームスプリッタ８ｇ
から反射され第２平面６ｇおよび第５平面２１ｇを透過
して来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成さ
れる第６平面２２ｇと、前記ビームスプリッタ８ｇを透
過して第４平面１０ｇおよび第６平面２１ｇを透過して
来る光線をその光路に沿って反射する位置に形成される
第７平面２３ｇとを有している。なお、前記第６平面２
２ｂおよび第７平面２３ｂは、光線を反射する鏡面状に
形成されている。

【０１０７】図１２および図１３で示すように、屈折率
整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体
層）３０ｇは、第１スラブ型導波路板１Ａ₃ の第２平面
６ｇおよび第２スラブ型導波路板１Ｂ₃ の第４平面１０
ｇと、第３スラブ型導波路板１Ｃ₃ の第５平面２１ｇの
間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各ス
ラブ型導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ ，１Ｃ₃ を形成している
部材の屈折率が近いものであれば良く、その一例として
各スラブ型導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ ，１Ｃ₃ を石英で形
成した場合に、ここではシリコーンオイル３０ｇを使用
しており、第３スラブ型導波路板１Ｃ₃ と、第１および
第２スラブ型導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ とが毛細管現象に
より保持されるように構成されている。

【０１０８】図１２および図１３で示すように、ビーム
スプリッタ８ｇは、第１スラブ型導波路板１Ａ₃ の第１
平面６ｇと、第２スラブ型導波路板１Ｂ₃ の第３平面９
ｇとの間に接着材等により固定されており、各スラブ型
導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ ，１Ｃ₃ の材質や、送られてく
る光線の角度により透過率および反射率を所定の割合に
なるように形成している。ビームスプリッタ８ｇの一例
としては、金属や誘電体またはその両方の薄膜を介在さ
せるか、また、透過部材（各スラブ型導波路板と同質）
に蒸着するようにして形成している。なお、第１平面７
ｇあるいは第３平面９ｇに金属や誘電体またはその両方
などの薄膜を蒸着して形成しても良い。

【０１０９】つぎに、光線の光路について説明する。図
１２（ａ）および図１３で示すように、光ファイバ２ｇ
からの拡散光の光線ｒ₁ は、コリメート用レンズ５ｂに
より平行光に変換され光線（平行光）ｒ₂ として光線入
射面４ｇより入射する。そして、入射した光線ｒ₂ は、
ビームスプリッタ８ｂに入射して透過する光線ｒ₃ （透
過光）と反射する光線ｒ₄ （反射光）に分割される。そ
して、ビームスプリッタ８ｇにより分割され透過した光
線ｒ₃ は、シリコーンオイル３０ｂを通過して第５平面
２１ｇに入射後、第７平面２３ｇで反射され透過して来
た光路に沿って再びシリコーンオイル３０ｇ等を透過し
てビームスプリッタ８ｇヘ向かう。

【０１１０】一方、ビームスプリッタ８ｇで分割され反
射された光線ｒ₄ は、第２平面６ｇ、シリコーンオイル
３０ｇ、第５平面２１ｇを透過して、第６平面２３ｇに
より反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル
３０ｇ等を透過してビームスプリッタ８ｇへ向かう。そ
して、光線ｒ₃ ，ｒ₄ は、ビームスプリッタ８ｇおよび
第３平面９ｇにより反射させ、それぞれ合わされて干渉
し、光線（平行光）ｒ ₅ として光線出射面１１ｇから出
力される。さらに、光線ｒ₅ は、コリメート用レンズ１
２ｂにより収束され光線ｒ₆ として光ファイバ１４ｂに
入射されることになる。

【０１１１】つぎに本発明の動作については、図６を参
照して説明する。なお、第１および第２スラブ型導波路
板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ および第３スラブ型導波路板１Ｃ₃ を
相対的に移動させる場合、ここでは第３スラブ型導波路
板Ｃ₃ を移動させており、その移動機構は、リニアガイ
ドや精密送り機構などを使用する公知の手段により行わ
れる。

【０１１２】図６を参照して第３スラブ型導波路板１Ｃ
₃ を干渉検出方向に距離ｄだけ直線移動させた場合を考
える。このとき、シリコーンオイル３０ｂ（屈折率整合
液体層）は第１および第２スラブ型導波路板１Ａ₃ ，１
Ｂ₃ と第３スラブ型導波路板１Ｃ₃ の間の狭い間隙に挟
まれ、毛細管現象により保持されている。ビームスプリ
ッタを透過した光線ｒ₃ が第７平面２３ｇで反射される
までに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ増加し、また、ビー
ムスプリッタ８ｇに反射された光線ｒ₄ が第６平面２２
ｇに反射されるまでに進む距離はｄ・ｓｉｎθだけ減少
する。よって光が進む距離の変化はそれぞれ２ｄ・ｓｉ
ｎθの増加と２ｄ・ｓｉｎθの減少となり、第３スラブ
型導波路板Ｃ₃ の屈折率をｎとして、最大移動距離をｄ
_MAX とすると、この光路における最大光路長差は４ｎ・
ｄ_MAX ・ｓｉｎθとなる。

【０１１３】これは従来技術に比較して波数分解能が２
倍に向上したことに相当する。また、スラブ型導波路の
具体的な構造は、入射光の波長を近赤外線（その一例と
して１５５０ｎｍなど）で、石英材料を用いた場合で
は、コア層ｇ₂ を８μｍ，上部クラッド層ｇ₁ を１５μ
ｍ、下部クラッド層ｇ₃ を２０μｍとし、合わせた厚み
は５０μｍ以下となるように構成している。したがっ
て、プリズム型に比べて大幅な薄型化、軽量化が可能と
なると共に、スラブ型導波路はリソグラフィー技術によ
り作成することが可能であるため、大量生産でかつ安価
に干渉計を製造することができる。

【０１１４】つぎに、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で
示すように、本発明の第９の実施の形態を説明する。マ
イケルソン干渉計４Ａは、第１スラブ型導波路板１Ａ₄
と、第２スラブ型導波路板１Ｂ₄ と、第３スラブ型導波
路板１Ｃ₄ と、光線を反射光と透過光に分割するビーム
スプリッタ８ｈと、屈折率を整合する屈折率整合手段と
してのシリコーンオイル３０ｈと、光線入射手段として
の光ファイバ２ｈおよび接続部品３ｈと、光検出手段と
しての接続部品１３ｈおよび光ファイバ１４ｈと、拡散
光を平行光に、かつ，平行光を収束光に変換する変換手
段としての反射曲面（コリメート用放物面，集光用放物
面）５ｈ、１２ｈとを備えている。

【０１１５】図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すよう
に、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ₄ ，１Ｂ
₄ は、コア層ｈ₂ と、このコア層ｈ₂ の上面および下面
に設けた上部クラッド層ｈ₁ および下部クラッド層ｈ₃
とから構成されている。そして，第１スラブ型導波路板
１Ａ₄ は、その周側面に配置され、接続部品３ｈを介し
て光ファイバ２ｈを設置する位置に形成される光線入射
面４ｈと、この光線入射面４ｈからの光線の光路上に形
成される変換手段としての反射曲面（コリメート用放物
面）５ｈと、この反射曲面５ｈから反射して平行光とな
る光線の光路上に配置され、ビームスプリッタ８ｈが隣
接する位置に形成される第１平面７ｈと、ビームスプリ
ッタ８ｈからの反射光の光路上に形成される第２平面６
ｂとを有している。なお、光ファイバ２ｈの端面（光線
照射面）は、はコリメート用放物面５ｈの焦点位置に設
置されている。

【０１１６】一方、第２スラブ型導波路板Ｂ₄ は、その
周側面に配置され、前記第１平面７ｈに沿って、かつ，
ビームスプリッタ８ｈに対面する位置に形成される第３
平面と、ビームスプリッタ８ｈからの透過光の光路上
で、かつ、前記第２平面の延長上に形成される第４平面
１０ｈと、ビームスプリッタ８ｈおよび第３平面９ｈか
ら送られて来る光線の光路上に配置され、変換手段とし
ての反射曲面（集光用放物面）１２ｈと、この反射曲面
１２ｈから反射される光線の光路上に配置され、前記接
続部品１３ｈを介して光ファイバ１４を設置する位置に
形成される光線出射面１１ｈとを有している。なお、光
ファイバ１４ｈの端面（光線入射面）は、反射曲面１２
ｈの焦点位置に設置されている。

【０１１７】また、第３スラブ型導波路板１Ｃ₄ は、そ
の周側面に形成され、前記両スラブ型導波路板１Ａ₄ ，
１Ｂ₄ の第２平面６ｇおよび第４平面１０ｈとに対面す
る位置に配置される第５平面２１ｈと、前記ビームスプ
リッタ８ｈから反射され第２平面６ｈおよび第５平面２
１ｈを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位
置に形成される第６平面２２ｈと、前記ビームスプリッ
タ８ｈを透過して第４平面１０ｈおよび第６平面２１ｈ
を透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に
形成される第７平面２３ｈとを有している。なお、前記
第６平面２２ｈおよび第７平面２３ｈは、光線を反射す
る鏡面状に形成されている。

【０１１８】図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すよう
に、屈折率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率
整合液体層）３０ｈは、第１スラブ型導波路板１Ａ₄ の
第２平面６ｈおよび第２スラブ型導波路板１Ｂ₄ の第４
平面１０ｈと、第３スラブ型導波路板１Ｃ₄ の第５平面
２１ｈの間に設けられている。そして、屈折率整合手段
は、各スラブ型導波路板１Ａ₄ ，１Ｂ₄ ，１Ｃ₄ を形成
している部材も屈折率が近いものであれば良く、その一
例として各スラブ型導波路板１Ａ₄ ，１Ｂ₄ ，１Ｃ₄ を
石英で形成した場合に、シリコーンオイル３０ｈを使用
しており、毛細管現象により保持されるように構成され
ている。

【０１１９】図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すよう
に、ビームスプリッタ８ｈは、第１スラブ型導波路板１
Ａ₄ の第１平面６ｈと、第２スラブ型導波路板１Ｂ₄ の
第３平面９ｈとの間に接着材等により固定されており、
各スラブ型導波路板１Ａ₄ ，１Ｂ₄ ，１Ｃ₄ の材質や、
送られてくる光線の角度により透過率および反射率を所
定の割合になるように構成されている。ビームスプリッ
タ８ｈの一例としては、金属や誘電体またはその両方な
どの薄膜を介在させることや、また、透過部材（各スラ
ブ型導波路板のコア層ｈ₂ と同質）に蒸着するようにし
て形成している。なお、ビームスプリッタ８ｈは、第１
平面７ｈあるいは第３平面９ｈに金属や誘電体またはそ
の両方などの薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形
成しても良い。

【０１２０】つぎに、光線の光路について説明する。図
１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、光ファイバ
２ｈにより拡散光として光線入射面４ｈから入射する光
線ｒ ₁ は、反射曲面５ｈにより平行光に変換され光線ｒ
₂ としてビームスプリッタ８ｈに入射される。そして、
ビームスプリッタ８ｈにより分割され透過する光線ｒ ₃
は、第４平面１０ｈおよびシリコーンオイル３０ｈを透
過して第５平面２１ｈに入射後、第７平面２３ｈで反射
され、透過して来た光路に沿って再びシリコーンオイル
３０ｈ等を透過してビームスプリッタ８ｈヘ向かう。

【０１２１】一方、ビームスプリッタ８ｈで分割され反
射された光線ｒ₄ は、第２平面６ｈ、シリコーンオイル
３０ｈ、第５平面２１ｈを透過して、第６平面２２ｈに
より反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル
３０ｈ等を透過してビームスプリッタ８ｈへ向かう。そ
して、ビームスプリッタ８ｈ側に送られて来た光線
ｒ ₃ ，ｒ₄ は、そのビームスプリッタ８ｈおよび第３平
面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線ｒ₅
（平行光）として反射曲面１２ｈに入射する。さらに、
反射曲面１２ｃにより光線ｒ₅ は、平行光から変換され
収束されて光線ｒ₆として光線出射面１１ｈの光検出手
段（接続部品１３ｈ、光ファイバ１４ｈ）に出力される
ことになる。

【０１２２】なお、本発明の動作は図６で示す第３の実
施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２倍に向
上している。また、この第４の実施形態ではマイケルソ
ン干渉計に対して光ファイバ２ｈ，１４ｈを接続部品３
ｈ，１３ｈにより各スラブ型導波路板１Ａ₄ ，１Ｂ₄ に
入出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間を全く
経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影響を全
く受けない。また、従来技術２の欠点であった、光学部
品による光路の遮断が生じないため正確な測定値を得る
ことが出来る。

【０１２３】つぎに、図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で
示すように、本発明の第１０の実施の形態を説明する。
マイケルソン干渉計５Ａは、第１スラブ型導波路板１Ａ
₅ と、第２スラブ型導波路板１Ｂ₅ と、第３スラブ型導
波路板１Ｃ₅ と、光線を反射光と透過光に分割するビー
ムスプリッタ８ｊと、屈折率を整合する屈折率整合手段
としてのシリコーンオイル３０ｊと、光線入射手段とし
ての光ファイバ２ｊおよび接続部品３ｊと、光検出手段
としての接続部品１３ｊおよび光ファイバ１４ｊと、拡
散光を平行光に、かつ，平行光を収束光に変換する変換
手段としての透過曲面５ｊ、１２ｊとを備えている。

【０１２４】図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すよう
に、第１および第２スラブ型導波路板１Ａ₅ ，１Ｂ
₅ は、コア層ｊ₂ と、このコア層ｊ₂ の上面および下面
に設けた上部クラッド層ｊ₁ および下部クラッド層ｊ₃
とから構成されている。そして，第１スラブ型導波路板
１Ａ₅ は、その周側面に配置され、接続部品３ｊを介し
て光ファイバ２ｊを設置する位置に形成される光線入射
面４ｊと、この光線入射面４ｊ上に形成される透過曲面
５ｊと、この透過曲面５ｈから透過して平行光となる光
線の光路上に配置され、ビームスプリッタ８ｊが隣接す
る位置に形成される第１平面７ｊと、ビームスプリッタ
８ｈからの反射光の光路上に形成される第２平面６ｊと
を有している。なお、光ファイバ２ｈの端面（光線照射
面）は、透過曲面５ｈの焦点位置に設置されている。

【０１２５】一方、第２スラブ型導波路板Ｂ₅ は、その
周側面に配置され、前記第１平面７ｊに沿って、かつ，
ビームスプリッタ８ｊに対面する位置に形成される第３
平面９ｊと、ビームスプリッタ８ｊからの透過光の光路
上で、かつ、前記第２平面６ｊの延長上に形成される第
４平面１０ｊと、ビームスプリッタ８ｊおよび第３平面
９ｊから送られて来る光線の光路上に配置され、前記接
続部品１３ｊを介して光ファイバ１４ｊを設置する位置
に形成される光線出射面１１ｊと、この光線出射面１１
ｊに形成される変換手段としての透過曲面１２ｊとを有
している。なお、光ファイバ１４ｊの端面（光入射面）
は、透過曲面１２ｊの焦点位置に設置されている。

【０１２６】また、第３スラブ型導波路板１Ｃ₅ は、そ
の周側面に形成され、前記両スラブ型導波路板１Ａ₅ ，
１Ｂ₅ の第２平面６ｊおよび第４平面１０ｊとに対面す
る位置に配置される第５平面２１ｊと、前記ビームスプ
リッタ８ｊから反射され第２平面６ｈおよび第５平面２
１ｊを透過して来る光線をその光路に沿って反射する位
置に形成される第６平面２２ｊと、前記ビームスプリッ
タ８ｊを透過して第４平面１０ｊおよび第６平面２１ｊ
を透過して来る光線をその光路に沿って反射する位置に
形成される第７平面２３ｊとを有している。なお、前記
第６平面２２ｊおよび第７平面２３ｊは、光線を反射す
る鏡面状に形成されている。

【０１２７】図１５（ａ），（ｂ）で示すように、屈折
率整合手段としてのシリコーンオイル（屈折率整合液体
層）３０ｊは、第１スラブ型導波路板１Ａ₅ の第２平面
６ｊおよび第２スラブ型導波路板１Ｂ₅ の第４平面１０
ｊと、第３スラブ型導波路板１Ｃ₅ の第５平面２１ｊの
間に設けられている。そして、屈折率整合手段は、各ス
ラブ型導波路板１Ａ₅ ，１Ｂ₅ ，１Ｃ₅ を形成している
部材も屈折率が近いものであれば良く、その一例として
各スラブ型導波路板１Ａ₅ ，１Ｂ₅ ，１Ｃ₅ を石英で形
成した場合に、シリコーンオイル３０ｊを使用してお
り、毛細管現象により保持されるように構成されてい
る。

【０１２８】図１５（ａ），（ｂ）で示すように、ビー
ムスプリッタ８ｊは、第１スラブ型導波路板１Ａ₅ の第
１平面６ｊと、第２スラブ型導波路板１Ｂ₅ の第３平面
９ｊとの間に接着材等により固定されており、各スラブ
型導波路板１Ａ₅ ，１Ｂ₅ ，１Ｃ₅ の材質や、送られて
くる光線の角度により透過率および反射率を所定の割合
になるように構成されている。ビームスプリッタ８ｊの
一例としては、金属や誘電体またはその両方などの薄膜
を介在させるか、または、透過部材（各スラブ型導波路
板のコア層ｊ₂ と同質）に蒸着するようにして形成して
いる。なお、ビームスプリッタ８ｊは、第１平面７ｊあ
るいは第３平面９ｊに金属や誘電体またはその両方など
の薄膜を蒸着などの薄膜の形成手段により形成しても良
い。

【０１２９】つぎに、光線の光路について説明する。図
１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で示すように、光ファイバ
２ｊにより拡散光として光線入射面４ｊから入射する光
線ｒ ₁ は、透過曲面５ｊにより平行光に変換され光線ｒ
₂ としてビームスプリッタ８ｊに入射される。そして、
ビームスプリッタ８ｊにより透過する光線ｒ₃ と、反射
する光線ｒ₄ と分割される。ビームスプリッタ８ｊを透
過した光線ｒ₃ は、第４平面１０ｊおよびシリコーンオ
イル３０ｊを透過して第５平面２１ｊに入射後、第７平
面２３ｊで反射され、透過して来た光路に沿って再びシ
リコーンオイル３０ｊ等を透過してビームスプリッタ８
ｊヘ向かう。

【０１３０】一方、ビームスプリッタ８ｊで分割され反
射された光線ｒ₅ は、第２平面６ｊ、シリコーンオイル
３０ｊ、第５平面２１ｊを透過して、第６平面２２ｊに
より反射され、その光路に沿って再びシリコーンオイル
３０ｊ等を透過してビームスプリッタ８ｊへ向かう。そ
して、ビームスプリッタ８ｊ側に送られて来た光線
ｒ ₃ ，ｒ₄ は、そのビームスプリッタ８ｊおよび第３平
面により反射され、それぞれ合わされて干渉し光線ｒ₅
（平行光）として光線出射面１１ｊの透過曲面１２ｊか
ら出力される。そして、透過曲面１２ｊにより光線ｒ₅
は平行光から収束光に変換されて光線ｒ₆ として光ファ
イバ１４ｊに出力されることになる。

【０１３１】なお、本実施の対応の動作は図６で示す第
３の実施形態と同様であり、波数分解能は従来技術の２
倍に向上している。また、この第６の実施形態ではマイ
ケルソン干渉計に対して光ファイバ２ｊ，１４ｊを接続
部品３ｊ，１３ｊにより各スラブ型導波路板１Ａ₅ ，１
Ｂ₅ に人出力を行っており、干渉計中で光路が自由空間
を全く経由しないため外部環境変化（湿度変化等）の影
響を全く受けない。また、従来技術２の欠点であった、
光学部品による光路の遮断が生じないため正確な測定値
を得ることが出来る。そして、光軸が移動しないため、
接続部品３ｊ，１３ｊを透過曲面５ｊ，１２ｊに取り付
けることなく、離間させた位置に配置しても良い。

【０１３２】つぎに、第３ないし第５および第８ないし
第１０の実施の形態について、マイケルソン干渉計
Ａ₃ ，１Ａ₃ …（第３プリズム柱体および第３スラブ型
導波路板を有するもの）においてプリズム（スラブ型導
波路板）の移動距離を測定する方法について、図１６を
用いて述べる。なお、３２は波長が既知である単色コヒ
ーレント光源、３３は光源３２からの光を本発明の干渉
計へ入射するために用いる合波素子、３４は光源３２か
ら放射される光を検出可能な光検出器、３５はスペクト
ルが未知である測定対象の光源、３６は測定対象の光源
に対して感度を有する光検出器、３７は干渉計からの出
射光から光源３２の光を取り出して検出器３４へ分ける
分波素子であり、３８は本発明の各マイケルソン干渉計
のいずれかを示す。

【０１３３】単色コヒーレント光源３２の発振波長を
λ、プリズムの移動距離をｄ、屈折率をｎとすると、プ
リズムの移動距離に対して干渉計内部の光路の光路長差
は４ｎ・ｄ・ｓｉｎθで表され、波長λを単位とすると
４ｎ・ｄ・ｓｉｎθ／λで表される。よって両方の光路
からの光が干渉して検出器３４上で得られる信号強度の
変動は以下の式で表される。

【０１３４】

【数式１】

【０１３５】この式から、プリズムの移動ｄに関して干
渉信号強度の変動周期はλ／（８ｎ・ｓｉｎθ）とな
り、例えば干渉強度がＮ周期変化したとすると、光路長
差はＮλ／２変化し、プリズムの移動距離はＮλ／（８
ｎ・ｓｉｎθ）であることがわかる。以上のように干渉
信号を計測することによってプリズムの移動距離と光路
長変化を計測できる。ここで具体的な数値を挙げると、
波長λはヘリウムネオンレーザの波長６３２．８ｎｍで
あり、例えば、屈折率ｎが１．５であり、干渉信号強度
が１周期変化した場合は光路長差の変化は３１６．４ｎ
ｍに相当し、プリズムの移動距離７４．６ｎｍに相当す
る。当然、干渉信号強度の変動が１周期に満たない場合
でも信号強度の変化から光路長変化量とプリズム移動距
離は測定可能である。この測定方法は、さらに単色コヒ
ーレント光源２７と光検出器２９と干渉計３２だけ用い
れば独立に移動量計測手段として用いることも可能であ
る。

【０１３６】また、第１および第２の実施の形態および
第６および第７の実施の形態については、前記プリズム
の移動距離に対して干渉計内部の光路の光路長差は２ｎ
・ｄ・ｓｉｎθで表され、波長λを単位とすると２ｎ・
ｄ・ｓｉｎθ／λで表される。そのため、信号強度の変
動は、数式１の左辺では括弧の中の４ｎｄが２ｎｄとな
り、右辺の括弧の中の８ｎが４ｎとして計算することが
できる。その結果、プリズムの移動ｄに関して干渉信号
強度の変動周期はλ／（４ｎ・ｓｉｎθ）となり、例え
ば干渉強度がＮ周期変化したとすると、光路長差はＮλ
／２変化し、プリズムの移動距離はＮλ／（４ｎ・ｓｉ
ｎθ）であることがわかる。以上のように干渉信号を計
測することによってプリズムの移動距離と光路長変化を
計測できる。ここで具体的な数値を挙げると、波長λは
ヘリウムネオンレーザーの波長６３２．８ｎｍであり、
例えば、屈折率ｎが１．５であり干渉信号強度が１周期
変化した場合は光路長差の変化は３１６．４ｎｍに相当
し、プリズムの移動距離１４９．２ｎｍに相当する。こ
の測定方法は、さらに単色コヒーレント光源２７と光検
出器２９と干渉計３２だけ用いれば独立に移動量計測手
段として用いることも可能である。

【０１３７】なお、このプリズム柱体またはスラブ型導
波路板の材料は、すべての実施の態様では石英を用いた
が、これは光を透過する材料であれば種類を問わない。
即ち一般のガラス材料や、シリコンやゲルマニウムやセ
レン化亜鉛等の半導体や、弗化カルシウムや臭化カリウ
ムやニオブ酸リチウム等のイオン性結晶や、ポリイミド
やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリマ
ーや、プラスチック等を用いても、同等の効果を得るこ
とができる。特にプラスチックを材料として金型を用い
て成形する場合は、両プリズム柱体または両スラブ型導
波路板の生産性が容易となり大量生産ができる。そし
て、低価格化が可能である。また、屈折率整合手段は本
実施の態様ではシリコーンオイルを用いたが、これはプ
リズム材料と屈折率が近い液体であればなんでも良い。

【０１３８】また、すべての実施の形態では、入射光と
して近赤外線を用いているが、これは用いる材料を透過
する光であれば波長を問わない。さらに、光ファイバで
光の入出力を行っているが、入射側の光ファイバは、ス
ーパールミネッセンスダイオードや白色光源または発光
ダイオード等の光源を使用しても良い。そして、出射側
の光ファイバはフォトダイオード、または焦電検出器等
の光検出器に置き換えても同様に動作する。

【０１３９】さらに、すべての実施の態様では、各プリ
ズム柱体および各スラブ型導波路板を平行移動させた場
合、収束する光線に対して光検出部の面積を大きくなる
ように構成することで、光検出効率が入射光の角度に依
存しない光検出手段を使用している。また、光ファイバ
の端面が光検出手段であった場合も、光ファイバのＮｕ
ｍｅｒｉｃａｌ Ａｐｅｒｔｕｒｅ（開口数）が光入射
角の変化よりもかなり大きく、光検出効率が入射光の角
度に依存することはない検出手段を使用している。

【０１４０】なお、第１および第２ならびに第６および
第７の実施の形態では、光を入射する側の第１プリズム
柱体または第１スラブ型導波路板を固定し、第２プリズ
ム柱体および第２スラブ型導波路板を移動させている
が、これは一例であって、両プリズム柱体および両スラ
ブ型導波路板の相対位置が変化すればよいので、第２プ
リズム柱体および第２スラブ型導波路板を固定させ、第
１プリズム柱体および第１スラブ型導波路板を移動させ
ることや、両プリズム柱体および両スラブ型導波路板を
移動させる構成としても全く同様に動作する。そして、
第３ないし第５ならびに第８ないし第１０の実施の態様
では、第３プリズム柱体または第３スラブ型導波路板を
移動させているが、第１および第２プリズム柱体または
第１および第２スラブ型導波路を移動させるか、また
は、両方を移動させ、相対的に移動させるようにしても
同様に動作する。

【０１４１】また、第１および第２の実施の形態ならび
に６および７の実施の形態では、第１平面と第２平面と
の間の所定角度θの一内角は、４５度として説明した
が、一内角の設定角度は、図１８（ａ）で示すように３
０度とすることや、図１８（ｂ）で示すように、６０度
とすることなど、任意の所定角度θとして構成しても良
く、所定角度θは、０度＜θ＜９０度の範囲とすること
ができる。なお、一内角の所定角度θが０度および９０
度以上の場合は、一定の幅の光線を透過あるいは反射す
る光路の確保が困難となり干渉計とならない。また、第
１ないし第４の実施の形態では、反射曲面（第１の曲
面、第２の曲面および曲面を含む）を鏡面に形成した
が、全反射の条件を満たすことで、鏡面を形成しなくて
も送られてくる光を反射することが可能である。

【０１４２】そして、第３ないし第５の実施の形態なら
びに第８ないし第１０の実施の形態では、ビームスプリ
ッタ面に対する光線の入射角度θは、４５度の例を示し
たが、図１８で示すように、３０度とすることや６０度
とすることなど、任意の角に設定することが可能とな
る。それに伴って各プリズム柱体Ａ₃ ，Ｂ₃ ，Ｃ₃ （ス
ラブ型導波路板１Ａ₃ ，１Ｂ₃ ，１Ｃ₃ …）…の形状も
変化することになる。

【０１４３】さらに、第３ないし第５の実施の形態なら
びに第８ないし第１０の実施の形態は、光線の入射角度
θ₁ および射出角度θ₂ を４５度、３０度、６０度以外
であっても良く、具体的には、図１９で示すように一定
の条件を満たす範囲で、θ₁，θ₂ ，φ₁ ，φ₂ ，
φ₁₂，φ₂₃は、０度より大きく９０度より小さい範囲
（０度＜（θ₁ …）＜９０度）で任意の値を取ることが
できる。

【０１４４】（１） 屈折率ｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₁ ′，
ｎ₂ ′，ｎ₃ ，ｎ₃ ′≧１ （２） スネルの法則により ｎ₁ ・ｓｉｎθ₁ ＝
ｎ₂ ・ｓｉｎθ₂ ｎ₁ ′・ｓｉｎφ₁ ＝ｎ₃ ・ｓｉｎφ₁₃ ｎ₂ ′・ｓｉｎφ₂ ＝ｎ₃ ′・ｓｉｎφ₂₃ （３） θ₁ ，θ₂ ，φ₁ ，φ₂ の関係式 θ₁ ＋θ₂ ＋φ₁ ＋φ₂ ＝π （４） 移動方向と境界面１と境界面２はそれぞれ互い
に平行である。 （５） 鏡面１と鏡面２は、光軸に対してそれぞれ垂直
である。 （６） ビームスプリッタ面と境界面（移動方向）は平
行でない。 ちなみに、第３ないし第５の実施の形態ならびに第８な
いし第１０の実施の形態では、ｎ₁ ＝ｎ₂ ＝ｎ₁ ′＝ｎ
₂ ′＝ｎ₃ ＝ｎ₃ ′であり、また、θ₁ ＝θ₂、φ₁ ＝
φ₂ 、φ₁₃＝φ₂₃＝（π／２）−θ₁ とし、さらに、ビ
ームスプリッタ面と境界面（移動方向）は垂直である。

【０１４５】なお、第３ないし第５の実施の形態ならび
に第８ないし第１０の実施の形態では、図２０（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）で示すよう
に、マイケルソン干渉計１ｂ（１ｃ…）の各プリズム柱
体（各スラブ型導波路板）の組み合わせは、自由に行っ
ても良い。なお、光路中に変換手段を備えていない構成
では、光線入射手段または光検出手段に変換レンズを備
える構成としている。そして、特に、これらのマイケル
ソン干渉計１ｂ（１ｃ…）では、相対的な移動を行って
も光軸が一定であるため、光線の入射経路および光線の
検出経路をプリズム柱体およびスラブ型導波路板から離
間させた位置に設定しても良い。

【０１４６】さらに、すべての実施の形態では、光路中
に設ける変換手段または光線入射手段および光検出手段
を図２１で示すように構成してもよい。なお、光検出手
段は、光線の方向が反対であり構成は変わらないため、
ここでは光検出手段のみを説明する。図２１（ａ）で示
すように、光ファイバ２ｐの端面を接続部品３ｐを介し
て光線照射面４ｐに設置している。そして、この光線照
射面４ｐから第１平面（図３、図５参照）までの光路に
変換手段としてプリズム柱体（スラブ型導波路板のコア
層）の材質を所定の手段により変化させることで、屈折
率を変える構成としても良い。例えば、銀（Ａｇ）原子
をそのプリズム（コア層）内に拡散させることで、光線
の屈折率分布を拡散光を平行光（平行光を収束光）に変
換する構成にすることができる。

【０１４７】また、図２１（ｂ）で示すように、光線照
射面４ｑに接続部品３ｑを介してＧＲＩＮレンズを設置
し、光ファイバ２ｑからの光線を変換する構成としても
構わない。さらに、図２１（ｃ）で示すように、光線照
射面４ｒに接続部品３ｒを介してフレネルゾーンプレー
ト（ＦＺＰ）を取り付け、光ファイバからの拡散光を平
行光（平行光を収束光）に変換する構成としても良い。

【０１４８】さらに、第１、第２、第６、第７の実施の
形態では、その光線入射面の位置に透過曲面（図５、図
１５参照）を形成する構成であっても良い。また、第
１、第２、第６、第７の実施の形態では、各平面が互い
の隣接関係は、光路長の変化を生じる構成であれば、他
の介在面を有するものであっても良い。さらに、第１な
いし第５の実施の形態では、反射曲面または透過曲面
は、放物面として説明したが、球面や、トロイダル面
（水平方向の曲率と、垂直方向の曲率が異なる曲面）と
して構成しても良い。そして、第６ないし第１０の実施
の形態では、反射曲面または透過曲面は、円筒面であっ
ても良い。

【０１４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ーリエ変換分光等に用いるマイケルソン干渉計は、２つ
のプリズム柱体または２つのスラブ型導波路板の第１平
面および第３平面をそれぞれ対面させ隣り合わせて移動
自在に配置しているため、入射光が光検出手段までに到
達する光路で光が損失されることはなく変動もない。そ
のため、正確なインターフェログラムの測定が可能とな
り、正確なマイケルソン干渉計を構成することができ
る。さらに、反射曲面により光検出手段に光線を収束さ
せて反射することにより、出力される光線の位置が常に
一定になるため、一体型のマイケルソン干渉計として構
成することが可能となる。

【０１５０】また、２つのプリズム柱体または２つのス
ラブ型導波路板からマイケルソン干渉計の主要部分が構
成されることから、軽量で小型な構成にすることを可能
とし、かつ、微細な加工を必要としないことから、耐環
境性にすぐれ堅牢に構成することが可能となる。さら
に、光の入出力を光ファイバで行い、光路が自由空間を
ほとんど通過しないため、外部環境変化（湿度等）の影
響を受けない。さらに、導波路構造を用いることにより
薄型化かつ大量生産を可能とし、小型かつ安価なマイケ
ルソン干渉計を実現することができる。

【０１５１】さらに、光線入射手段に変換レンズとして
コリメート用レンズや、ＧＲＩＮレンズや、フルネルゾ
ーンプレートを設ける構成とすることで、光入射手段の
設定が容易となり干渉計の光軸調整が容易となる。

【０１５２】マイケルソン干渉計のうち、間にビームス
プリッタが形成された２つのプリズム柱体または２つの
スラブ型導波路板と、二つの境を形成した第３プリズム
柱体または第３スラブ型導波路板をそれぞれ接触させ、
境界に屈折率整合手段を介して使用する干渉計におい
て、高分解能で無損失かつ損失の変動がない正確なフー
リエ変換分光器を可能にした。

【０１５３】また、第３プリズム柱体および第３スラブ
型導波路板を使用するマイケルソン干渉計は、光軸が変
化することがないため移動距離に制限がなく高分解能ス
ペクトルを得ることができる。さらに、第６平面および
第７平面の位置で光路長の差を形成できるため、高性能
な検出測定を行うことができる。

【０１５４】もちろん、導波路構造を用いることにより
第３スラブ型導波路板を使用するマイケルソン干渉計で
あっても薄型化かつ大量生産を可能とし、小型かつ安価
なマイケルソン干渉計を実現することができる。

【０１５５】さらに、単色コヒーレント光源とその波長
に対応した光検出器を用い、また、マイケルソン干渉計
を使用するので、インターフェログラムを計測する際に
最も重要な光路長差及びプリズム移動量を計測すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のマイケルソン干渉
計を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態のマイケルソン干渉
計の動作を示す模式図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態のマイケルソン干渉
計を示す斜視図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態のマイケルソン干渉
計の動作を示す模式図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態
のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図および斜視図
である。

【図６】本発明の第３の実施の形態のマイケルソン干渉
計の動作を示す平面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態
のマイケルソン干渉計を示す平面図および斜視図であ
る。

【図８】（ａ），（ｂ）は、本発明の第４の実施の形態
のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図およびマイケ
ルソン干渉計の斜視図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態
のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図およびマイケ
ルソン干渉計の斜視図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明の第６の実施の形
態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導
波路板の拡大図である。

【図１１】（ａ），（ｂ）は、本発明の第７の実施の形
態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導
波路板の拡大図である。

【図１２】（ａ），（ｂ）は、本発明の第８の実施の形
態のマイケルソン干渉計を示す斜視図およびスラブ型導
波路板の拡大図である。

【図１３】本発明の第８の実施の形態のマイケルソン干
渉計を示す斜視図である。

【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第９の
実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面図、
マイケルソン干渉計の斜視図、、スラブ型導波路板の拡
大図である。

【図１５】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の第１０
の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成を示す平面
図、マイケルソン干渉計の斜視図、、スラブ型導波路板
の拡大図である。

【図１６】本発明のマイケルソン干渉計を使用して移動
距離を測定する方法を示す模式図である。

【図１７】本発明の第１、第２および第６、第７の実施
の形態のマイケルソン干渉計の応用例を示す模式図であ
る。

【図１８】（ａ），（ｂ）は、本発明の第３ないし第５
と第８ないし第１０の実施の形態のマイケルソン干渉計
の応用例を示す模式図である。

【図１９】本発明の第３ないし第５と第８ないし第１０
の実施の形態のマイケルソン干渉計の構成原理を示す模
式図である。

【図２０】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は、本発明の第３ないし第５と第８ないし第１０
の実施の形態のマイケルソン干渉計の他の構成を示す模
式図である。

【図２１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、すべてのマイケ
ルソン干渉計の光線入射手段または光検出手段の他の構
成を示す模式図である。

【図２２】従来のフーリエ変換分光用マイケルソン干渉
計の模式図である。

【図２３】従来のフーリエ変挽分光用マイケルソン干渉
計の模式図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ マイケルソ
ン干渉計 １Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａ，５Ａ マイケルソ
ン干渉計 Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ，Ａ₄ ，Ａ₅ 第１プリズ
ム柱体 １Ａ₁ ，１Ａ₂ ，１Ａ₃ ，１Ａ₄ ，１Ａ₅ 第１スラブ
型導波路板 Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ ，Ｂ₅ 第２プリズ
ム柱体 １Ｂ₁ ，１Ｂ₂ ，１Ｂ₃ ，１Ｂ₄ ，１Ｂ₅ 第２スラブ
型導波路板 Ｃ₃ ，Ｃ₄ ，Ｃ₅ 第３プリズ
ム柱体 １Ｃ₃ ，１Ｃ₄ ，１Ｃ₅ 第３スラブ
型導波路板 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２
ｈ，２ｊ 光ファイバ（光線入射手段） ３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３
ｈ，３ｊ 接続部品（光線入射手段） ４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４
ｈ，４ｊ 光線入射面 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 変換手段（反射曲面、
透過曲面、屈折率変換手段、第１の曲面、曲面、コリメ
ート用レンズ（変換レンズ）） ５ｅ，５ｆ，５ｇ，５ｈ，５ｊ 変換手段（反射曲面、
透過曲面、屈折率変換手段、第１の曲面、曲面、コリメ
ート用レンズ（変換レンズ）） ６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６
ｈ，６ｊ 第２平面（第２反射平面） ７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆ，７ｇ，７
ｈ，７ｊ 第１平面 ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ，８ｇ，８
ｈ，８ｊ ビームスピリッタ ９，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９
ｈ，９ｊ 第３平面 １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０
ｆ，１０ｇ，１０ｈ，１０ｊ 第４平面（第４反射平
面） １１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１
ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｊ 光線出射面 １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 変換手段（反
射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第２の曲面、曲
面、集光用放物面、コリメート用レンズ（変換レン
ズ）） １２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｊ 変換手段
（反射曲面、透過曲面、屈折率変換手段、第２の曲面、
曲面、集光用放物面、コリメート用レンズ（変換レン
ズ）） １３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３
ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｊ 接続部品（光検出手
段） １４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４
ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｊ 光ファイバ（光検出手
段） ２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｊ
第５平面 ２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｇ，２２ｈ，２２ｊ
第６平面 ２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｊ
第７平面 ３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｇ，３０ｈ，３０ｊ
屈曲率整合手段 ３２ 波長が既知である単色コヒーレント光源 ３３ 単色コヒーレント光源からの光を本発明の干渉
計へ入射するために用いる合波素子 ３４ 単色コヒーレント光源から放射される光を検出
可能な光検出器 ３５ スペクトルが未知である測定対象の光源 ３６ 測定対象の光源に対して感度を有する光検出器 ３７ 干渉計からの出射光から単色コヒーレント光源
の光を取り出して検出器３４へ分ける分波素子 ３８ 本発明の干渉計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F064 AA03 CC01 CC04 EE01 GG02 GG06 GG13 GG22 GG44 GG51 JJ15 2F065 AA03 DD03 DD04 FF52 JJ01 JJ15 LL02 LL04 LL46 LL47 LL67 QQ16 2G020 AA04 CA12 CB05 CB23 CB43 CC22 CC47 CD16 CD35

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光線を反射光と透過光に分割するビーム
   スプリッタと、第１プリズム柱体と、第２プリズム柱体
   と、光線入射手段と、光検出手段と、前記光線が拡散光
   である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が
   平行光である際にその平行光を収束光とする変換手段と
   を備え、 前記第１プリズム柱体は、前記光線入射手段を設置する
   位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリッタ
   に隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路上に
   配置される第１平面と、前記ビームスプリッタからの光
   線をその光路の方向に反射するように配置される第２平
   面とを有し、 前記第２プリズム柱体は、前記第１平面に沿って前記ビ
   ームスプリッタに対面する位置に配置される第３平面
   と、前記ビームスプリッタからの光線をその光路の方向
   に反射するように配置される第４平面と、前記光検出手
   段を設置する位置に配置される光線出射面とを有し、 前記光線入射面から第１平面までの光路中と、前記光線
   入射手段の一方に前記変換手段を設け、かつ、前記第３
   平面から前記光線出射面までの光路中に反射曲面を設
   け、 前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体は、
   それぞれ前記第１平面および第３平面に沿って、光線の
   光路長変更方向に相対的に移動自在としたことを特徴と
   するマイケルソン干渉計。
2. 【請求項２】 光線を反射光と透過光に分割するビーム
   スプリッタと、第１スラブ型導波路板と、第２スラブ型
   導波路板と、光線入射手段と、光検出手段と、前記光線
   が拡散光である際にその拡散光を平行光とし、かつ、前
   記光線が平行光である際にその平行光を収束光とする変
   換手段とを備え、 前記第１スラブ型導波路板は、前記光線入射手段を設置
   する位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリ
   ッタに隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路
   上に配置される第１平面と、前記ビームスプリッタから
   の光線をその光路の方向に反射するように配置される第
   ２平面とを有し、 前記第２スラブ型導波路板は、前記第１平面に沿って前
   記ビームスプリッタに対面する位置に配置される第３平
   面と、前記ビームスプリッタからの光線をその光路の方
   向に反射するように配置される第４平面と、前記光検出
   手段を設置する位置に配置される光線出射面とを有し、 前記光線入射面から第１平面までの光路中と、前記第３
   平面から前記光線出射面までの光路中の内、少なくとも
   一方の光路中に前記変換手段を設け、 前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波
   路板は、それぞれ前記第１平面および第３平面に沿っ
   て、光線の光路長変更方向に相対的に移動自在としたこ
   とを特徴とするマイケルソン干渉計。
3. 【請求項３】 前記変換手段を、前記光路中に代えて、
   前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくともいずれ
   かに設けたことを特徴とする請求項２に記載のマイケル
   ソン干渉計。
4. 【請求項４】第１プリズム柱体と、第２プリズム柱体
   と、第３プリズム柱体と、光線を反射光と透過光に分割
   するビームスプリッタと、屈折率を整合する屈折率整合
   手段と、光線入射手段と、光検出手段とを備え、 前記第１プリズム柱体は、前記光線入射手段を設置する
   位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリッタ
   に隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路上に
   配置される第１平面と、前記ビームスプリッタから反射
   される光線の光路上に配置される第２平面とを有し、 前記第２プリズム柱体は、前記第１平面に沿って前記ビ
   ームスプリッタに対面する位置に配置される第３平面
   と、前記ビームスプリッタを透過する光線の光路上でか
   つ前記第２平面の延長上に配置される第４平面と、光検
   出手段を設置する位置に配置される光線出射面とを有
   し、 前記第３プリズム柱体は、前記第１プリズム柱体の前記
   第２平面および前記第２プリズム柱体の前記第４平面と
   対面する位置に配置される第５平面と、前記第１平面か
   ら前記第２平面および前記第５平面を介して送られて来
   る光線をその光路の方向に反射するように配置される第
   ６平面と、前記第３平面から前記第４平面および前記第
   ５平面を介して送られて来る光線をその光路の方向に反
   射するように配置される第７平面とを有し、 前記屈折率整合手段は、前記第２平面および前記第４平
   面と、前記第５平面の間に介在され、 前記第１プリズム柱体および前記第２プリズム柱体と、
   前記第３プリズム柱体は、前記第２平面および前記第４
   平面と、前記第５平面に沿って、光線の光路長変更方向
   に相対的に移動自在としたことを特徴とするマイケルソ
   ン干渉計。
5. 【請求項５】 前記光線入射面から前記第１平面までの
   光路中と、前記第３平面から前記光線出射面までの光路
   中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
   にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光で
   ある際にその平行光を収束光とする変換手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項４に記載のマイケルソン干渉計。
6. 【請求項６】 前記変換手段を、前記光路中に代えて、
   前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくともいずれ
   かに設けたことを特徴とする請求項５に記載のマイケル
   ソン干渉計。
7. 【請求項７】 第１スラブ型導波路板と、第２スラブ型
   導波路板と、第３スラブ型導波路板と、光線を反射光と
   透過光に分割するビームスプリッタと、屈折率を整合す
   る屈折率整合手段と、光線入射手段と、光検出手段とを
   備え、 前記第１スラブ型導波路板は、前記光線入射手段を設置
   する位置に配置される光線入射面と、前記ビームスプリ
   ッタに隣接し、この光線入射面から入射した光線の光路
   上に配置される第１平面と、前記ビームスプリッタから
   反射される光線の光路上に配置される第２平面とを有
   し、 前記第２スラブ型導波路板は、前記第１平面に沿って前
   記ビームスプリッタに対面する位置に配置される第３平
   面と、前記ビームスプリッタを透過する光線の光路上で
   かつ前記第２平面の延長上に配置される第４平面と、前
   記光検出手段を設置する位置に配置される光線出射面と
   を有し、 前記第３スラブ型導波路板は、前記第１スラブ型導波路
   板の前記第２平面および前記第２スラブ型導波路板の前
   記第４平面と対面する位置に配置される第５平面と、前
   記第１平面から前記第２平面および前記第５平面を介し
   て送られて来る光線をその光路の方向に反射するように
   配置される第６平面と、前記第３平面から第４平面およ
   び第５平面を介して送られて来る光線をその光路の方向
   に反射するように配置される第７平面とを有し、 前記屈折率整合手段は、前記第２平面および前記第４平
   面と、前記第５平面の間に介在され、 前記第１スラブ型導波路板および前記第２スラブ型導波
   路板と、前記第３スラブ型導波路板は、前記第２平面お
   よび前記第４平面と、前記第５平面に沿って、光線の光
   路長変更方向に相対的に移動自在としたことを特徴とす
   るマイケルソン干渉計。
8. 【請求項８】 前記光線入射面から前記第１平面までの
   光路中と、前記第３平面から前記光線出射面までの光路
   中の少なくとも一方の光路中に、光線が拡散光である際
   にその拡散光を平行光とし、かつ、前記光線が平行光で
   ある際にその平行光を収束光とする変換手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項７に記載のマイケルソン干渉計。
9. 【請求項９】 前記変換手段を、前記光路中に代えて、
   前記光線入射手段と前記光検出手段の少なくともいずれ
   かに設けたことを特徴とする請求項８に記載のマイケル
   ソン干渉計。
10. 【請求項１０】 前記光線入射手段と前記光検出手段の
    いずれかに設ける前記変換手段は、変換レンズであるこ
    とを特徴とする請求項１、３、６または９のいずれか一
    項に記載のマイケルソン干渉計。
11. 【請求項１１】 前記光路中に設ける前記変換手段は、
    反射曲面であることを特徴とする請求項１ないし９のい
    ずれか一項に記載のマイケルソン干渉計。
12. 【請求項１２】 前記反射曲面は、放物面、トロイダル
    面、球面または円筒面のいずれかであることを特徴とす
    る請求項１１に記載のマイケルソン干渉計。
13. 【請求項１３】 前記光路中に設ける前記変換手段は、
    透過曲面であることを特徴とする請求項１または９に記
    載のマイケルソン干渉計。
14. 【請求項１４】 前記透過曲面は、放物面、トロイダル
    面、球面または円筒面のいずれかであることを特徴とす
    る請求項１３に記載のマイケルソン干渉計。