JP4581183B2

JP4581183B2 - Fourier spectrometer

Info

Publication number: JP4581183B2
Application number: JP2000169286A
Authority: JP
Inventors: 弘小山; 智昭南光; 実阿久津
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-06-06
Also published as: JP2001349782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フーリエ分光器に関し、特に吸収スペクトルの移動鏡の速度変動に起因する周波数シフトを改善することが可能な分光分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフーリエ分光器は、干渉計を走査して測定光の干渉光を測定し、この測定結果をコンピュータ等の演算制御手段でフーリエ変換することにより測定光のスペクトルを求める。同時に、ＨｅＮｅレーザ等の出力光を干渉計に入射して得られた干渉光から移動鏡の位置情報信号を得てトリガ信号として用いる。
【０００３】
ここで、従来のフーリエ分光では、干渉計の構成要素である移動鏡の移動速度が変動すると得られるインターフェログラム及びトリガ信号との間で位相差が生じる。
【０００４】
すなわち、インターフェログラムはフィルタ回路により前記速度変動の影響により遅延が生じるが、トリガ信号は前記速度変動に即座に応答するので、サンプリングされたインターフェログラムに影響が出て、吸収スペクトルに周波数シフトが生じてしまうと言った問題点があった。
【０００５】
このような問題点を解決するため本願出願人の出願に係る「特願平８−２０５８５４（特開平１０−０４８０４６）」がある。前記出願ではトリガ信号側にも干渉光検出側と同様にフィルタ回路を挿入することにより遅延の影響を相殺している。
【０００６】
ここで、図７はこのような従来のフーリエ分光器の一例を示す構成ブロック図である。図７において１は干渉計、２はビームスプリッタ等の光分岐手段、３は測定セル、４ａ及び４ｂは白色干渉光を検出する光検出器、５ａ、５ｂ及び１１は直流成分を除去するハイパスフィルタ回路、６ａ、６ｂ及び１２は帯域制限用のフィルタ回路、７ａ及び７ｂはＡ／Ｄ変換器、８ａ及び８ｂは記憶回路、９は演算制御回路、１０はレーザ干渉光を検出する光検出器、１３はゼロクロス検出回路である。
【０００７】
また、１００は干渉計１からの出力光である白色干渉光、１０１は測定光、１０２は参照光。１０３は測定セル３を透過した透過光、１０４はレーザ干渉光、１０５はトリガ信号である。
【０００８】
干渉計１からの出力光である白色干渉光１００は光分岐手段２に入射され、光分岐手段２を透過した白色干渉光１００は測定光１０１として測定セル３に入射される。光分岐手段２で反射された白色干渉光１００は参照光１０２として光検出器４ｂに入射される。
【０００９】
また、測定セル３を透過した測定光１０１は透過光１０３として光検出器４ａに入射され、干渉計１からのレーザ干渉光は光検出器１０に入射される。
【００１０】
ちなみに、白色干渉光１００等の各光は特に図示していない光ファイバ等の光伝播部材を介して伝播するものとする。
【００１１】
光検出器４ａの出力はハイパスフィルタ回路５ａ及び帯域制限用のフィルタ回路６ａを順次介してＡ／Ｄ変換器７ａに入力される。同様に、光検出器４ｂの出力はハイパスフィルタ回路５ｂ及び帯域制限用のフィルタ回路６ｂを順次介してＡ／Ｄ変換器７ｂに入力される。
【００１２】
一方、光検出器１０の出力である位置情報信号はハイパスフィルタ回路１１及び帯域制限用のフィルタ回路１２を順次介してゼロクロス検出回路１３に入力され、ゼロクロス検出回路１３の出力であるトリガ信号１０５がＡ／Ｄ変換器７ａ及び７ｂのトリガ入力端子にそれぞれ入力される。
【００１３】
ここで、図７に示す従来例の動作を説明する。フィルタ回路６ａ，６ｂ及び１２はベッセル型フィルタであり、全て同一のカットオフ周波数が設定されている。
【００１４】
ベッセル型フィルタは通過域において周波数に対して位相が直線的に変化するもので、言い換えると、通過域において遅延特性がほぼ一定になるものである。
【００１５】
測定用及び参照用の干渉光の検出信号である光検出器４ａ及び４ｂの出力信号はフィルタ回路６ａ及び６ｂで一定時間遅延されてＡ／Ｄ変換器７ａ及び７ｂにそれぞれ入力される。
【００１６】
一方、干渉計１内の移動鏡の位置情報信号である光検出器１０の出力信号もまたフィルタ回路１２で前記遅延時間と同じだけ遅延を受けて、ゼロクロス検出回路１３に入力されトリガ信号１０５としてＡ／Ｄ変換器７ａ及び７ｂのクロック端子に供給される。
【００１７】
このため、前記各出力信号はベッセル型のフィルタ回路６ａ，６ｂ及び１２において同一時間だけ遅延を受けているため、従来例のような位相差が生じない。
【００１８】
この結果、干渉光検出信号とトリガ信号とをベッセル型フィルタ回路により同一時間遅延させることにより、吸収スペクトルの移動鏡の速度変動に起因する周波数シフトを改善することが可能になる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図７に示す従来例ではトリガ信号側にフィルタ回路１２を設けることによりＡ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路６ａ及び６ｂに起因する干渉光検出信号とトリガ信号との間の遅延は相殺されるものの、光検出器４ａ及び４ｂ、ハイパスフィルタ回路５ａ及び５ｂ、ゼロクロス検出回路１３に起因する遅延を相殺することができないと言った問題点があった。
従って本発明が解決しようとする課題は、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延を相殺することが可能なフーリエ分光器を実現することにある。
【００２１】
請求項１記載の発明は、
干渉計を走査して測定光の干渉光を測定し、この測定結果を演算制御回路でフーリエ変換することにより測定光のスペクトルを求めるフーリエ分光器において、
白色干渉光及びレーザ干渉光を出力する干渉計と、
試料を透過した前記白色干渉光を検出する第１の光検出器と、
前記白色干渉光を直接検出する第２の光検出器と、
前記レーザ干渉光が入射され前記干渉計の構成要素である移動鏡の位置情報信号を出力する第３の光検出器と、
前記第１、第２、第３の光検出器の出力がそれぞれ入力される第１、第２、第３のハイパスフィルタ回路と、
前記第１及び第２のハイパスフィルタ回路の各々の出力信号及び前記位置情報信号を一定時間遅延させる第１、第２及び第３のフィルタ回路と、
この第３のフィルタ回路の出力のゼロクロスのタイミングでトリガ信号を出力するゼロクロス検出回路と、
このゼロクロス検出回路のトリガ信号が供給されて前記第１及び第２のフィルタ回路の出力をディジタル信号に変換する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、
この第１及び第２のＡ／Ｄ変換器の出力を順次取り込んで得られた測定光及び参照光の前記インターフェログラムをフーリエ変換して吸収スペクトルを求める制御回路と、
前記第１及び第２のＡ／Ｄ変換器よりも前段に設けられ、前記第１の光検出器と前記第１のハイパスフィルタ回路と前記第１のフィルタ回路からなる測定系と、前記第２の光検出器と前記第２のハイパスフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路からなる参照系と、前記第３の光検出器と前記第３のハイパスフィルタ回路と前記第３のフィルタ回路と前記ゼロクロス検出回路からなるトリガ信号系の各系毎の遅延量が互いに等しくなるように、前記測定系、前記参照系及び前記トリガ信号系の遅延量をそれぞれ調整する第１、第２及び第３の遅延調整回路とを備えたことにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記第１〜第３の遅延調整回路が、１次位相回路であることにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００２３】
請求項３記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記第１〜第３の遅延調整回路が、振幅特性が１で遅延特性が平坦な２次位相回路であることにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００２４】
請求項４記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記第１〜第３の遅延調整回路が、ゲイン特性と共に位相特性が変化するフィルタ回路であることにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記第１〜第３の遅延調整回路が、波長依存の遅延を相殺することにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００２６】
請求項６記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記第１〜第３の遅延調整回路が、演算増幅器と、一端が接地された容量と、入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の非反転入力端子及び前記容量の他端に接続される第１の抵抗と、入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続される前記第２の抵抗と、一端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続され他端が前記演算増幅器の出力端子に接続される第３の抵抗とから構成されることにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００２７】
請求項７記載の発明は、
請求項１記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記演算制御回路が、前記光検出器の感度切り換えに伴い前記遅延調整回路の遅延量を切り換えることにより、光検出器の感度を切り換えても遅延量が相殺できる。
【００２８】
請求項８記載の発明は、
請求項７記載の発明であるフーリエ分光器において、
前記第１〜第３の遅延調整回路が、演算増幅器と、一端が接地された複数の容量と、この複数の容量の他端にそれぞれ一端が接続された複数のスイッチ回路と、入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の非反転入力端子及び前記複数のスイッチ回路のそれぞれの他端に接続される第１の抵抗と、入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続される前記第２の抵抗と、一端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続され他端が前記演算増幅器の出力端子に接続される第３の抵抗とから構成されることにより、光検出器の感度を切り換えても遅延量が相殺できる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るフーリエ分光器の一実施例を示す構成ブロック図である。図１において１〜１３，１００〜１０４は図７に示す従来例と同一符号を付してあり、１４ａ、１４ｂ及び１５は遅延調整回路、１０６はトリガ信号である。
【００３０】
接続関係に関しても図７に示す従来例とほぼ同一であり、異なる点はハイパスフィルタ回路５ａとフィルタ回路６ａとの間に遅延調整回路１４ａが設けられ、ハイパスフィルタ回路５ｂとフィルタ回路６ｂとの間に遅延調整回路１４ｂが設けられ、ハイパスフィルタ回路１１とフィルタ回路１２との間に遅延調整回路１５が設けられた点である。
【００３１】
ここで、図１に示す実施例の動作を図２及び図３を用いて説明する。図２は遅延調整回路１４ａ等の具体例を示す回路図、図３は測定対象の吸光度及び遅延がある場合と遅延がない場合との吸光度差を示す特性曲線図である。
【００３２】
遅延調整回路１４ａ，１４ｂ及び１５は測定系、参照系及びトリガ信号系のうち一番遅延の大きな信号の遅延に等しくなるように遅延を調整する。
【００３３】
例えば、測定系の遅延を”ｔ１”、参照系の遅延を”ｔ２”、トリガ信号系の遅延を”ｔ３”とし、遅延”ｔ１”が最も大きいとした場合、遅延調整回路１４ａは遅延量を”０”とし、遅延調整回路１４ｂは遅延量を”ｔ１−ｔ２”とし、遅延調整回路１５は遅延量を”ｔ１−ｔ３”とすることにり、全ての系の遅延量を”ｔ１”に調整する。
【００３４】
また、遅延調整回路の具体的な一例としては図２に示すような１次位相回路がある。図２において１６は演算増幅器、１７，１９及び２０は抵抗、１８は容量、１０７は入力信号、１０８は出力信号である。
【００３５】
入力信号１０７は抵抗１７及び１９の一端に入力され、抵抗１７の他端は演算増幅器１６の非反転入力端子及び容量１８の一端にそれぞれ接続され、容量１８の他端は接地される。
【００３６】
抵抗１９の他端は演算増幅器１６の反転入力端子及び抵抗２０の一端にそれぞれ接続され、抵抗２０の他端は演算増幅器１６の出力端子に接続され出力信号１０８を出力する。
【００３７】
図２に示す遅延調整回路では抵抗１７，１９及び２０の抵抗値をそれぞれ”Ｒ１”，”Ｒ２”及び”Ｒ２”、容量１８の値を”Ｃ１”、入力信号１０７及び出力信号１０８を”Ｖin”及び”Ｖout” とした場合に入出力特性は、
Ｖout／Ｖin＝(Ｓ−１／(Ｒ１・Ｃ１))／(Ｓ＋１／(Ｒ１・Ｃ１)) （１）
となる。但し、”Ｓ（＝ｊω）”は複素周波数である。
【００３８】
また、式（１）の利得”Gain”と遅延”Delay”とは、
Gain＝１（２）
Delay＝(１／ω)tan^-1{(２ω・Ｒ１・Ｃ１)／(ω²・Ｒ１²・Ｃ１²−１)}
≒−２・Ｒ１・Ｃ１（３）
となる。但し、”ω”は角周波数である。
【００３９】
式（２）及び式（３）から”Ｒ１”若しくは”Ｃ１”の値を調整することにより、振幅を変えることなく遅延量の調整が可能であることを示している。遅延量は”ω²・Ｒ１²・Ｃ１²≪１”が成立する範囲において一定となる。
【００４０】
また、図３に示す特性曲線図では図３中”ＰＦ０１”に示す測定対象の吸光度に対して、移動鏡の移動速度が正弦波状に”±５％”変動し、トリガ信号系を基準として測定系が”−２００ｎｓｅｃ”、参照系が”−１００ｎｓｅｃ”の遅延量を生じている場合、図３中”ＰＦ０２”に示すように遅延がない場合と比べて”０．１ｍａｂｓ”程度の吸光度差が生じている。
【００４１】
言い換えれば、遅延調整回路が各系毎の遅延量が互いに等しくなるように遅延量を調整すれば、”０．１ｍａｂｓ”程度の誤差を相殺することが可能になり外乱に強いフーリエ分光器を実現できることになる。
【００４２】
この結果、遅延調整回路が各系毎の遅延量が互いに等しくなるように遅延量を調整することにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００４３】
また、図１に示す実施例では光検出器の感度の切り換えを考慮していなかったが、光検出器の感度切り換えに伴い遅延量を調整しても構わない。この場合には、測定セル３での吸収が大きく透過光１０３の光量が小さい場合に光検出器４ａの感度を切り換えても遅延量が相殺できる。
【００４４】
例えば、図４はこのような光検出器の感度の切り換えを考慮したフーリエ分光器の一実施例を示す構成ブロック図である。図４において１〜１５，１００〜１０４及び１０６は図１と同一符号を付してあり、１０９ａ，１０９ｂ，１１０ａ及び１１０ｂは制御信号である。
【００４５】
また、接続関係に関しては図１とほぼ同一であり異なる点は、演算制御回路９から出力された制御信号１０９ａ及び１０９ｂが光検出器４ａ及び遅延調整回路１４ａに接続され、制御信号１１０ａ及び１１０ｂが光検出器４ｂ及び遅延調整回路１４ｂに接続される点である。
【００４６】
ここで、図４に示す実施例の動作を図５及び図６を用いて説明する。図５は光検出器４ａの具体例を示す構成回路図、図６は遅延調整回路１４ａの具体例を示す構成回路図である。
【００４７】
演算制御回路９は制御信号１０９ａ及び１０９ｂにより、光検出器４ａの感度を切り換えると同時に遅延調整回路９ａの遅延量を切り換えられた光検出器４ａの感度に適した値に調整する。
【００４８】
同様に、演算制御回路９は制御信号１１０ａ及び１１０ｂにより、光検出器４ｂの感度を切り換えると同時に遅延調整回路９ｂの遅延量を切り換えられた光検出器４ｂの感度に適した値に調整する。
【００４９】
感度切り換え可能な光検出器４ａとしては、例えば、図５に示すような回路がある。図５において１０９ａ及び１０９ｂは図４と同一符号を付してあり、２１はフォトダイオード等の受光素子、２２は演算増幅器、２３ａ及び２３ｂは容量、２４ａ及び２４ｂは抵抗、２５ａ及び２５ｂはスイッチ回路である。
【００５０】
受光素子２１のカソードは正電圧源に接続され、受光素子２１のアノードは演算増幅器２２の非反転入力端子、容量２３ａ及び２３ｂの一端、抵抗２４ａ及び２４ｂの一端にそれぞれ接続される。また、演算増幅器２２の反転入力端子は接地される。
【００５１】
容量２３ａの他端は抵抗２４ａの他端及びスイッチ回路２５ａの一端に接続され、容量２３ｂの他端は抵抗２４ｂの他端及びスイッチ回路２５ｂの一端に接続される。
【００５２】
最後に、スイッチ回路２５ａ及び２５ｂの他端は演算増幅器２２の出力端子に接続され、スイッチ回路２５ａ及び２５ｂの制御入力端子には制御信号１０９ａ及び１０９ｂがそれぞれ接続される。
【００５３】
一方、遅延量の切り換え可能な遅延調整回路１４ａとしては、例えば、図６に示すような回路がある。図６において１０９ａ及び１０９ｂは図４と同一符号を付してあり、２６は演算増幅器、２７，２８及び２９は抵抗、３０ａ及び３０ｂは容量、３１ａ及び３１ｂはスイッチ回路である。
【００５４】
入力信号（図示せず。）は抵抗２７及び２９の一端に入力され、抵抗２７の他端は演算増幅器２６の反転入力端子及び抵抗２８の一端にそれぞれ接続され、抵抗２８の他端は演算増幅器２６の出力端子に接続される。
【００５５】
抵抗２９の他端は演算増幅器２６の非反転入力端子、スイッチ回路３１ａ及び３１ｂの一端にそれぞれ接続され、スイッチ回路３１ａの他端は容量３０ａの一端に接続され、スイッチ回路３１ｂの他端は容量３０ｂの一端に接続される。
【００５６】
また、容量３０ａ及び３０ｂの他端は接地され、スイッチ回路３１ａ及び３１ｂの制御入力端子には制御信号１０９ａ及び１０９ｂがそれぞれ接続される。
【００５７】
例えば、図５において制御信号１０９ａ及び１０９ｂにより、スイッチ回路２５ａが”ＯＮ”、スイッチ回路２５ｂが”ＯＦＦ”になるように制御された場合には、帰還抵抗である抵抗２４ａの抵抗値により光検出器４ａの感度が決定される。
【００５８】
また、例えば、図５において制御信号１０９ａ及び１０９ｂにより、スイッチ回路２５ａが”ＯＦＦ”、スイッチ回路２５ｂが”ＯＮ”になるように制御された場合には、帰還抵抗である抵抗２４ｂの抵抗値により光検出器４ａの感度が決定される。
【００５９】
すなわち、制御信号１０９ａ及び１０９ｂによりスイッチ回路２５ａ及び２５ｂの”ＯＮ／ＯＦＦ”を制御することにより、光検出器４ａの感度を切り換えることができる。
【００６０】
一方、例えば、図６において制御信号１０９ａ及び１０９ｂにより、スイッチ回路３０ａが”ＯＮ”、スイッチ回路３０ｂが”ＯＦＦ”になるように制御された場合には、容量３０ａの値により遅延調整回路１４ａの遅延量が決定される。
【００６１】
また、例えば、図６において制御信号１０９ａ及び１０９ｂにより、スイッチ回路３０ａが”ＯＦＦ”、スイッチ回路３０ｂが”ＯＮ”になるように制御された場合には、容量３０ｂの値により遅延調整回路１４ａの遅延量が決定される。
【００６２】
すなわち、制御信号１０９ａ及び１０９ｂによりスイッチ回路３０ａ及び３０ｂの”ＯＮ／ＯＦＦ”を制御することにより、光検出器４ａの感度を切り換えに連動して遅延調整回路１４ａの遅延量を調整することができる。
【００６３】
なお、図１に示す実施例ではハイパスフィルタ回路と帯域制限用のフィルタ回路との間に遅延調整回路を設けているが、Ａ／Ｄ変換器よりも前段であればどこであっても構わない。
【００６４】
また、図１に示す実施例では干渉計１からレーザ干渉光を取り出し受光し位置情報信号に変換しているが、干渉計１から直接位置情報信号を取り出しても構わない。
【００６５】
また、図１に示す実施例では参照光を用いたダブルビーム方式のフーリエ分光器を例示しているが。勿論、参照光を用いないシングルビーム方式のフーリエ分光器に適用しても構わない。この場合には、測定系とトリガ信号系との間で遅延の調整を行うことにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延を相殺することが可能になる。
【００６６】
また、シングルビーム方式のフーリエ分光器において光検出器の感度切り換えに伴い遅延量を調整しても構わない。
【００６７】
また、遅延調整回路としては図２に例示したような１次位相回路の他に、振幅特性が”１”で遅延特性が平坦である２次位相回路や、ゲイン特性と共に位相特性が変化するフィルタ回路を用いることが可能である。
【００６８】
また、光学系の波長に依存した遅延が存在する場合には、遅延調整回路によって波長依存の遅延を相殺しても構わない。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。
請求項１乃至請求項６の発明によれば、遅延調整回路が各系毎の遅延量が互いに等しくなるように遅延量を調整することにより、Ａ／Ｄ変換の帯域を制限するフィルタ回路以外の素子に起因する遅延も相殺することが可能になる。
【００７０】
また、請求項７及び請求項８の発明によれば、光検出器の感度切り換えに伴い遅延量を調整することにより光検出器の感度を切り換えても遅延量が相殺できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフーリエ分光器の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】遅延調整回路の具体例を示す回路図である。
【図３】測定対象の吸光度及び遅延がある場合と遅延がない場合との吸光度差を示す特性曲線図である。
【図４】光検出器の感度の切り換えを考慮したフーリエ分光器の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図５】光検出器の具体例を示す構成回路図である。
【図６】遅延調整回路の具体例を示す構成回路図である。
【図７】従来のフーリエ分光器の一例を示す構成ブロック図である。
【符号の説明】
１干渉計
２光分岐手段
３測定セル
４ａ，４ｂ，１０光検出器
５ａ，５ｂ，１１ハイパスフィルタ回路
６ａ，６ｂ，１２フィルタ回路
７ａ，７ｂＡ／Ｄ変換器
８ａ，８ｂ記憶回路
９演算制御回路
１３ゼロクロス検出回路
１４ａ，１４ｂ，１５遅延調整回路
１６，２２，２６演算増幅器
１７，１９，２０，２４ａ，２４ｂ，２７，２８，２９抵抗
１８，２３ａ，２３ｂ，３０ａ，３０ｂ容量
２１受光素子
２５ａ，２５ｂ，３１ａ，３１ｂスイッチ回路
１００白色干渉光
１０１測定光
１０２参照光
１０３透過光
１０４レーザ干渉光
１０５，１０６トリガ信号
１０７入力信号
１０８出力信号
１０９ａ，１０９ｂ，１１０ａ，１１０ｂ制御信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a Fourier spectrometer, and more particularly to a spectroscopic analyzer capable of improving a frequency shift caused by speed fluctuation of a moving mirror of an absorption spectrum.
[0002]
[Prior art]
A conventional Fourier spectrometer scans an interferometer to measure interference light of measurement light, and obtains a spectrum of the measurement light by Fourier transforming the measurement result with an arithmetic control means such as a computer. At the same time, the position information signal of the moving mirror is obtained from the interference light obtained by making the output light from the HeNe laser incident on the interferometer and used as a trigger signal.
[0003]
Here, in the conventional Fourier spectroscopy, a phase difference occurs between the interferogram and the trigger signal obtained when the moving speed of the moving mirror that is a component of the interferometer varies.
[0004]
That is, the interferogram is delayed due to the influence of the speed fluctuation by the filter circuit, but the trigger signal responds immediately to the speed fluctuation, so that the sampled interferogram is affected and the frequency shifts to the absorption spectrum. There was a problem that said that would occur.
[0005]
In order to solve such problems, there is “Japanese Patent Application No. 8-205854 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-048046)” relating to the application of the present applicant. In the application, the influence of delay is canceled by inserting a filter circuit on the trigger signal side as well as on the interference light detection side.
[0006]
Here, FIG. 7 is a block diagram showing an example of such a conventional Fourier spectrometer. In FIG. 7, 1 is an interferometer, 2 is an optical branching means such as a beam splitter, 3 is a measurement cell, 4a and 4b are photodetectors for detecting white interference light, and 5a, 5b and 11 are high-pass filters for removing DC components. Circuits, 6a, 6b and 12 are band limiting filter circuits, 7a and 7b are A / D converters, 8a and 8b are storage circuits, 9 is an arithmetic control circuit, 10 is a photodetector for detecting laser interference light, Reference numeral 13 denotes a zero cross detection circuit.
[0007]
Also, 100 is white interference light that is output light from the interferometer 1, 101 is measurement light, and 102 is reference light. Reference numeral 103 denotes transmitted light transmitted through the measurement cell 3, reference numeral 104 denotes laser interference light, and reference numeral 105 denotes a trigger signal.
[0008]
White interference light 100 that is output light from the interferometer 1 enters the light branching means 2, and the white interference light 100 that has passed through the light branching means 2 enters the measurement cell 3 as the measurement light 101. The white interference light 100 reflected by the light branching means 2 is incident on the photodetector 4b as the reference light 102.
[0009]
The measurement light 101 that has passed through the measurement cell 3 is incident on the photodetector 4 a as transmitted light 103, and the laser interference light from the interferometer 1 is incident on the photodetector 10.
[0010]
Incidentally, it is assumed that each light such as the white interference light 100 propagates through a light propagation member such as an optical fiber (not shown).
[0011]
The output of the photodetector 4a is input to the A / D converter 7a through the high-pass filter circuit 5a and the band limiting filter circuit 6a sequentially. Similarly, the output of the photodetector 4b is input to the A / D converter 7b through the high-pass filter circuit 5b and the band limiting filter circuit 6b sequentially.
[0012]
On the other hand, the position information signal that is the output of the photodetector 10 is sequentially input to the zero-cross detection circuit 13 through the high-pass filter circuit 11 and the band-limiting filter circuit 12, and the trigger signal 105 that is the output of the zero-cross detection circuit 13 is received. The signals are input to trigger input terminals of the A / D converters 7a and 7b, respectively.
[0013]
Here, the operation of the conventional example shown in FIG. 7 will be described. The filter circuits 6a, 6b and 12 are Bessel filters, and all have the same cut-off frequency.
[0014]
The Bessel filter has a phase that changes linearly with respect to frequency in the pass band. In other words, the delay characteristic is substantially constant in the pass band.
[0015]
The output signals of the photodetectors 4a and 4b, which are detection signals of interference light for measurement and reference, are delayed by a predetermined time by the filter circuits 6a and 6b and input to the A / D converters 7a and 7b, respectively.
[0016]
On the other hand, the output signal of the photodetector 10 which is a position information signal of the movable mirror in the interferometer 1 is also delayed by the same amount as the delay time in the filter circuit 12 and input to the zero-cross detection circuit 13 as the trigger signal 105. It is supplied to the clock terminals of the A / D converters 7a and 7b.
[0017]
For this reason, the output signals are delayed by the same time in the Bessel filter circuits 6a, 6b, and 12, so that no phase difference occurs as in the conventional example.
[0018]
As a result, the interference light detection signal and the trigger signal are delayed by the same time by the Bessel filter circuit, so that it is possible to improve the frequency shift caused by the speed fluctuation of the moving mirror in the absorption spectrum.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional example shown in FIG. 7, the delay between the interference light detection signal and the trigger signal caused by the filter circuits 6a and 6b that limits the A / D conversion band by providing the filter circuit 12 on the trigger signal side is Although cancelled, there was a problem that the delay caused by the photodetectors 4a and 4b, the high-pass filter circuits 5a and 5b, and the zero-cross detection circuit 13 could not be canceled.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to realize a Fourier spectrometer capable of canceling a delay caused by an element other than a filter circuit that limits the A / D conversion band.
[0021]
The invention according to claim 1
In a Fourier spectrometer that scans the interferometer to measure the interference light of the measurement light, and obtains the spectrum of the measurement light by Fourier transforming the measurement result with an arithmetic control circuit,
An interferometer that outputs white interference light and laser interference light;
A first photodetector for detecting the white interference light transmitted through the sample;
A second photodetector for directly detecting the white interference light;
A third photodetector that receives the laser interference light and outputs a position information signal of a movable mirror that is a component of the interferometer;
First, second, and third high-pass filter circuits to which outputs of the first, second, and third photodetectors are respectively input;
First, second, and third filter circuits that delay the output signal of each of the first and second high-pass filter circuits and the position information signal for a predetermined time;
A zero-cross detection circuit that outputs a trigger signal at the zero-cross timing of the output of the third filter circuit;
First and second A / D converters which are supplied with a trigger signal of the zero cross detection circuit and convert the outputs of the first and second filter circuits into digital signals;
A control circuit for obtaining an absorption spectrum by Fourier-transforming the interferogram of the measurement light and the reference light obtained by sequentially capturing the outputs of the first and second A / D converters;
A measurement system which is provided before the first and second A / D converters and includes the first photodetector, the first high-pass filter circuit, and the first filter circuit; A reference system including the photodetector, the second high-pass filter circuit, and the second filter circuit, the third photodetector, the third high-pass filter circuit, the third filter circuit, and the zero cross. First, second, and third delays that adjust the delay amounts of the measurement system, the reference system, and the trigger signal system, respectively, so that the delay amounts of the trigger signal systems of the detection circuit are equal to each other. By providing the adjustment circuit, it is possible to cancel the delay caused by elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band.
[0022]
The invention according to claim 2
In the Fourier spectrometer which is the invention according to claim 1 ,
Since the first to third delay adjustment circuits are primary phase circuits, it is possible to cancel delays caused by elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band.
[0023]
The invention described in claim 3
In the Fourier spectrometer which is the invention according to claim 1 ,
Since the first to third delay adjustment circuits are secondary phase circuits having an amplitude characteristic of 1 and a flat delay characteristic, delay caused by elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band is also achieved. It becomes possible to cancel.
[0024]
The invention according to claim 4
In the Fourier spectrometer which is the invention according to claim 1 ,
Since the first to third delay adjustment circuits are filter circuits whose phase characteristics change together with gain characteristics, delays caused by elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band can be canceled out. It becomes possible.
[0025]
The invention according to claim 5
In the Fourier spectrometer which is the invention according to claim 1 ,
Since the first to third delay adjustment circuits cancel out the wavelength-dependent delay, it is possible to cancel out the delay caused by elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band.
[0026]
The invention described in claim 6
In the Fourier spectrometer which is the invention according to claim 1 ,
The first to third delay adjustment circuits include an operational amplifier, a capacitor having one end grounded, an input signal applied to one end, and the other end connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier and the other end of the capacitor. A first resistor connected to the inverting input terminal of the operational amplifier, and the other end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier. Is constituted by the third resistor connected to the output terminal of the operational amplifier, it is possible to cancel the delay caused by the elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band.
[0027]
The invention described in claim 7
In the Fourier spectrometer which is the invention according to claim 1 ,
The arithmetic control circuit switches the delay amount of the delay adjustment circuit in accordance with the sensitivity switching of the photodetector, so that the delay amount can be canceled even when the sensitivity of the photodetector is switched.
[0028]
The invention described in claim 8
In the Fourier spectrometer of the invention according to claim 7 ,
The first to third delay adjustment circuits include an operational amplifier, a plurality of capacitors having one end grounded, a plurality of switch circuits each having one end connected to the other end of the plurality of capacitors, and an input signal having one end A first resistor connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier and the other end of each of the plurality of switch circuits, and an input signal applied to one end and the other end inverted of the operational amplifier. By comprising the second resistor connected to the input terminal and a third resistor having one end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier and the other end connected to the output terminal of the operational amplifier. The delay amount can be canceled even if the sensitivity of the photodetector is switched.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a Fourier spectrometer according to the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 to 13, 100 to 104 are assigned the same reference numerals as in the conventional example shown in FIG. 7, 14a, 14b and 15 are delay adjustment circuits, and 106 is a trigger signal.
[0030]
The connection relationship is almost the same as that of the conventional example shown in FIG. 7 except that a delay adjustment circuit 14a is provided between the high-pass filter circuit 5a and the filter circuit 6a, and between the high-pass filter circuit 5b and the filter circuit 6b. The delay adjustment circuit 14 b is provided, and the delay adjustment circuit 15 is provided between the high-pass filter circuit 11 and the filter circuit 12.
[0031]
The operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of the delay adjustment circuit 14a and the like, and FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing the absorbance of the measurement object and the absorbance difference between when there is a delay and when there is no delay.
[0032]
The delay adjustment circuits 14a, 14b and 15 adjust the delay so as to be equal to the delay of the signal having the largest delay among the measurement system, the reference system and the trigger signal system.
[0033]
For example, when the delay of the measurement system is “t1”, the delay of the reference system is “t2”, the delay of the trigger signal system is “t3”, and the delay “t1” is the largest, the delay adjustment circuit 14a sets the delay amount. By setting “0”, the delay adjustment circuit 14b sets the delay amount to “t1-t2”, and the delay adjustment circuit 15 sets the delay amount to “t1-t3”, thereby setting the delay amounts of all the systems to “t1”. adjust.
[0034]
A specific example of the delay adjustment circuit is a primary phase circuit as shown in FIG. In FIG. 2, 16 is an operational amplifier, 17, 19 and 20 are resistors, 18 is a capacitor, 107 is an input signal, and 108 is an output signal.
[0035]
The input signal 107 is input to one end of resistors 17 and 19, the other end of the resistor 17 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 16 and one end of the capacitor 18, and the other end of the capacitor 18 is grounded.
[0036]
The other end of the resistor 19 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 16 and one end of the resistor 20, and the other end of the resistor 20 is connected to the output terminal of the operational amplifier 16 to output the output signal 108.
[0037]
In the delay adjustment circuit shown in FIG. 2, the resistance values of the resistors 17, 19 and 20 are “R1”, “R2” and “R2”, the capacitance 18 is “C1”, the input signal 107 and the output signal 108 are “Vin”. "And" Vout ", the input / output characteristics are
Vout / Vin = (S−1 / (R1 · C1)) / (S + 1 / (R1 · C1)) (1)
It becomes. However, “S (= jω)” is a complex frequency.
[0038]
Also, the gain “Gain” and delay “Delay” in Equation (1) are
Gain = 1 (2)
Delay = (1 / ω) tan ⁻¹ {(2ω · R1 · C1) / (ω ² · R1 ² · C1 ² −1)}
≒ -2 ・ R1 ・ C1 (3)
It becomes. However, “ω” is an angular frequency.
[0039]
It is shown that the delay amount can be adjusted without changing the amplitude by adjusting the value of “R1” or “C1” from the equations (2) and (3). The delay amount is constant within a range where “ω ² · R1 ² · C1 ² << 1” is satisfied.
[0040]
In the characteristic curve diagram shown in FIG. 3, the moving speed of the moving mirror fluctuates by “± 5%” in a sinusoidal manner with respect to the absorbance of the measurement target indicated by “PF01” in FIG. When the system has a delay amount of “−200 nsec” and the reference system has “−100 nsec”, the difference in absorbance is about “0.1 mabs” as compared to the case of no delay as shown by “PF02” in FIG. Has occurred.
[0041]
In other words, if the delay adjustment circuit adjusts the delay amount so that the delay amount for each system becomes equal to each other, an error of about “0.1 mabs” can be canceled and a Fourier spectrometer that is resistant to disturbance is realized. It will be possible.
[0042]
As a result, the delay adjustment circuit adjusts the delay amount so that the delay amount for each system becomes equal to each other, so that the delay caused by the elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band can be canceled. It becomes possible.
[0043]
In the embodiment shown in FIG. 1, the switching of the sensitivity of the photodetector is not considered, but the delay amount may be adjusted in accordance with the switching of the sensitivity of the photodetector. In this case, even if the sensitivity of the photodetector 4a is switched when the absorption in the measurement cell 3 is large and the amount of the transmitted light 103 is small, the delay amount can be offset.
[0044]
For example, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a Fourier spectrometer that takes into account such sensitivity switching of the photodetector. 4, reference numerals 1 to 15, 100 to 104, and 106 are assigned the same reference numerals as in FIG. 1, and 109a, 109b, 110a, and 110b are control signals.
[0045]
The connection relationship is almost the same as in FIG. 1 except that the control signals 109a and 109b output from the arithmetic control circuit 9 are connected to the photodetector 4a and the delay adjustment circuit 14a, and the control signals 110a and 110b are This is a point connected to the photodetector 4b and the delay adjustment circuit 14b.
[0046]
The operation of the embodiment shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a configuration circuit diagram showing a specific example of the photodetector 4a, and FIG. 6 is a configuration circuit diagram showing a specific example of the delay adjustment circuit 14a.
[0047]
The arithmetic control circuit 9 uses the control signals 109a and 109b to switch the sensitivity of the photodetector 4a and adjust the delay amount of the delay adjustment circuit 9a to a value suitable for the sensitivity of the switched photodetector 4a.
[0048]
Similarly, the arithmetic control circuit 9 switches the sensitivity of the photodetector 4b and adjusts the delay amount of the delay adjustment circuit 9b to a value suitable for the sensitivity of the switched photodetector 4b by the control signals 110a and 110b.
[0049]
As the photodetector 4a capable of switching the sensitivity, for example, there is a circuit as shown in FIG. In FIG. 5, 109a and 109b are assigned the same reference numerals as in FIG. 4, 21 is a light receiving element such as a photodiode, 22 is an operational amplifier, 23a and 23b are capacitors, 24a and 24b are resistors, and 25a and 25b are switch circuits. It is.
[0050]
The cathode of the light receiving element 21 is connected to a positive voltage source, and the anode of the light receiving element 21 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 22, one end of the capacitors 23a and 23b, and one end of the resistors 24a and 24b. The inverting input terminal of the operational amplifier 22 is grounded.
[0051]
The other end of the capacitor 23a is connected to the other end of the resistor 24a and one end of the switch circuit 25a, and the other end of the capacitor 23b is connected to the other end of the resistor 24b and one end of the switch circuit 25b.
[0052]
Finally, the other ends of the switch circuits 25a and 25b are connected to the output terminal of the operational amplifier 22, and control signals 109a and 109b are connected to the control input terminals of the switch circuits 25a and 25b, respectively.
[0053]
On the other hand, as the delay adjustment circuit 14a capable of switching the delay amount, for example, there is a circuit as shown in FIG. 6, 109a and 109b are denoted by the same reference numerals as in FIG. 4, 26 is an operational amplifier, 27, 28 and 29 are resistors, 30a and 30b are capacitors, and 31a and 31b are switch circuits.
[0054]
An input signal (not shown) is input to one end of resistors 27 and 29, the other end of resistor 27 is connected to the inverting input terminal of operational amplifier 26 and one end of resistor 28, and the other end of resistor 28 is an operational amplifier. 26 output terminals.
[0055]
The other end of the resistor 29 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 26 and one end of each of the switch circuits 31a and 31b, the other end of the switch circuit 31a is connected to one end of the capacitor 30a, and the other end of the switch circuit 31b is a capacitor. It is connected to one end of 30b.
[0056]
The other ends of the capacitors 30a and 30b are grounded, and control signals 109a and 109b are connected to the control input terminals of the switch circuits 31a and 31b, respectively.
[0057]
For example, when the control signals 109a and 109b in FIG. 5 are used to control the switch circuit 25a to be “ON” and the switch circuit 25b to be “OFF”, light detection is performed based on the resistance value of the resistor 24a that is a feedback resistor. The sensitivity of the device 4a is determined.
[0058]
Further, for example, in FIG. 5, when the switch circuit 25a is controlled to be “OFF” and the switch circuit 25b is set to “ON” by the control signals 109a and 109b, the resistance value of the resistor 24b which is a feedback resistor is used. The sensitivity of the photodetector 4a is determined.
[0059]
In other words, the sensitivity of the photodetector 4a can be switched by controlling the “ON / OFF” of the switch circuits 25a and 25b with the control signals 109a and 109b.
[0060]
On the other hand, for example, when the control circuit 109a and 109b in FIG. 6 controls the switch circuit 30a to be “ON” and the switch circuit 30b to be “OFF”, the delay adjustment circuit 14a is controlled by the value of the capacitor 30a. The amount of delay is determined.
[0061]
Further, for example, in FIG. 6, when the control signals 109 a and 109 b are used to control the switch circuit 30 a to be “OFF” and the switch circuit 30 b to be “ON”, the delay adjustment circuit 14 a is controlled by the value of the capacitor 30 b. The amount of delay is determined.
[0062]
That is, by controlling “ON / OFF” of the switch circuits 30a and 30b with the control signals 109a and 109b, the delay amount of the delay adjustment circuit 14a can be adjusted in conjunction with the switching of the sensitivity of the photodetector 4a. .
[0063]
In the embodiment shown in FIG. 1, a delay adjustment circuit is provided between the high-pass filter circuit and the band limiting filter circuit. However, the delay adjustment circuit may be provided anywhere before the A / D converter.
[0064]
In the embodiment shown in FIG. 1, the laser interference light is extracted from the interferometer 1 and received and converted into a position information signal. However, the position information signal may be directly extracted from the interferometer 1.
[0065]
In the embodiment shown in FIG. 1, a double beam type Fourier spectrometer using reference light is illustrated. Of course, the present invention may be applied to a single-beam Fourier spectrometer that does not use reference light. In this case, by adjusting the delay between the measurement system and the trigger signal system, it is possible to cancel the delay caused by elements other than the filter circuit that limits the A / D conversion band.
[0066]
Further, in the single beam type Fourier spectrometer, the delay amount may be adjusted in accordance with the sensitivity switching of the photodetector.
[0067]
In addition to the primary phase circuit illustrated in FIG. 2 as the delay adjustment circuit, a secondary phase circuit whose amplitude characteristic is “1” and the delay characteristic is flat, and a filter whose phase characteristic changes with the gain characteristic. A circuit can be used.
[0068]
In addition, when there is a delay depending on the wavelength of the optical system, the wavelength dependent delay may be canceled by a delay adjustment circuit.
[0069]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to the first to sixth aspects of the present invention, the delay adjustment circuit adjusts the delay amount so that the delay amounts for the respective systems become equal to each other, thereby providing a filter other than the filter circuit for limiting the A / D conversion band. It is possible to cancel the delay caused by the element.
[0070]
Further, according to the seventh and eighth aspects of the invention, the delay amount can be offset even if the sensitivity of the photodetector is switched by adjusting the delay amount in accordance with the sensitivity switching of the photodetector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a Fourier spectrometer according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a delay adjustment circuit;
FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing the difference in absorbance between the case where there is an absorbance and the delay of the measurement target and the case where there is no delay.
FIG. 4 is a configuration block diagram showing an embodiment of a Fourier spectroscope considering switching of the sensitivity of a photodetector.
FIG. 5 is a configuration circuit diagram showing a specific example of a photodetector.
FIG. 6 is a configuration circuit diagram showing a specific example of a delay adjustment circuit;
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional Fourier spectrometer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Interferometer 2 Optical branching means 3 Measurement cell 4a, 4b, 10 Photo detector 5a, 5b, 11 High-pass filter circuit 6a, 6b, 12 Filter circuit 7a, 7b A / D converter 8a, 8b Storage circuit 9 Operation control circuit 13 Zero cross detection circuits 14a, 14b, 15 Delay adjustment circuits 16, 22, 26 Operational amplifiers 17, 19, 20, 24a, 24b, 27, 28, 29 Resistors 18, 23a, 23b, 30a, 30b Capacitance 21 Light receiving element 25a, 25b, 31a, 31b Switch circuit 100 White interference light 101 Measurement light 102 Reference light 103 Transmitted light 104 Laser interference light 105, 106 Trigger signal 107 Input signal 108 Output signal 109a, 109b, 110a, 110b Control signal

Claims

干渉計を走査して測定光の干渉光を測定し、この測定結果を演算制御回路でフーリエ変換することにより測定光のスペクトルを求めるフーリエ分光器において、
白色干渉光及びレーザ干渉光を出力する干渉計と、
試料を透過した前記白色干渉光を検出する第１の光検出器と、
前記白色干渉光を直接検出する第２の光検出器と、
前記レーザ干渉光が入射され前記干渉計の構成要素である移動鏡の位置情報信号を出力する第３の光検出器と、
前記第１、第２、第３の光検出器の出力がそれぞれ入力される第１、第２、第３のハイパスフィルタ回路と、
前記第１及び第２のハイパスフィルタ回路の各々の出力信号及び前記位置情報信号を一定時間遅延させる第１、第２及び第３のフィルタ回路と、
この第３のフィルタ回路の出力のゼロクロスのタイミングでトリガ信号を出力するゼロクロス検出回路と、
このゼロクロス検出回路のトリガ信号が供給されて前記第１及び第２のフィルタ回路の出力をディジタル信号に変換する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器と、
この第１及び第２のＡ／Ｄ変換器の出力を順次取り込んで得られた測定光及び参照光の前記インターフェログラムをフーリエ変換して吸収スペクトルを求める制御回路と、
前記第１及び第２のＡ／Ｄ変換器よりも前段に設けられ、前記第１の光検出器と前記第１のハイパスフィルタ回路と前記第１のフィルタ回路からなる測定系と、前記第２の光検出器と前記第２のハイパスフィルタ回路と前記第２のフィルタ回路からなる参照系と、前記第３の光検出器と前記第３のハイパスフィルタ回路と前記第３のフィルタ回路と前記ゼロクロス検出回路からなるトリガ信号系の各系毎の遅延量が互いに等しくなるように、前記測定系、前記参照系及び前記トリガ信号系の遅延量をそれぞれ調整する第１、第２及び第３の遅延調整回路と
を備えたことを特徴とするフーリエ分光器。In a Fourier spectrometer that scans the interferometer to measure the interference light of the measurement light, and obtains the spectrum of the measurement light by Fourier transforming the measurement result with an arithmetic control circuit,
An interferometer that outputs white interference light and laser interference light;
A first photodetector for detecting the white interference light transmitted through the sample;
A second photodetector for directly detecting the white light interference light;
A third photodetector that receives the laser interference light and outputs a position information signal of a movable mirror that is a component of the interferometer;
First, second, and third high-pass filter circuits to which outputs of the first, second, and third photodetectors are respectively input;
First, second, and third filter circuits that delay the output signal of each of the first and second high-pass filter circuits and the position information signal for a predetermined time;
A zero-cross detection circuit that outputs a trigger signal at the zero-cross timing of the output of the third filter circuit;
First and second A / D converters which are supplied with a trigger signal of the zero cross detection circuit and convert the outputs of the first and second filter circuits into digital signals;
A control circuit for obtaining an absorption spectrum by Fourier-transforming the interferogram of the measurement light and the reference light obtained by sequentially capturing the outputs of the first and second A / D converters;
A measurement system that is provided before the first and second A / D converters and includes the first photodetector, the first high-pass filter circuit, and the first filter circuit; A reference system including the photodetector, the second high-pass filter circuit, and the second filter circuit, the third photodetector, the third high-pass filter circuit, the third filter circuit, and the zero cross. First, second, and third delays that adjust the delay amounts of the measurement system, the reference system, and the trigger signal system, respectively, so that the delay amounts of the trigger signal systems of the detection circuit are equal to each other. A Fourier spectrometer comprising an adjustment circuit.

前記第１〜第３の遅延調整回路が、
１次位相回路であることを特徴とする請求項１記載のフーリエ分光器。The first to third delay adjustment circuits include:
The Fourier spectrometer according to claim 1, wherein the Fourier spectrometer is a primary phase circuit.

前記第１〜第３の遅延調整回路が、
振幅特性が１で遅延特性が平坦な２次位相回路であることを特徴とする請求項１記載のフーリエ分光器。The first to third delay adjustment circuits include:
2. The Fourier spectrometer according to claim 1, wherein the Fourier spectrometer is a secondary phase circuit having an amplitude characteristic of 1 and a flat delay characteristic.

前記第１〜第３の遅延調整回路が、
ゲイン特性と共に位相特性が変化するフィルタ回路であることを特徴とする請求項１記載のフーリエ分光器。The first to third delay adjustment circuits include:
2. The Fourier spectrometer according to claim 1, wherein the Fourier spectrometer is a filter circuit whose phase characteristics change with gain characteristics.

前記第１〜第３の遅延調整回路が、
波長依存の遅延を相殺することを特徴とする請求項１記載のフーリエ分光器。The first to third delay adjustment circuits include:
The Fourier spectrometer according to claim 1, wherein the wavelength dependent delay is canceled out.

前記第１〜第３の遅延調整回路が、
演算増幅器と、
一端が接地された容量と、
入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の非反転入力端子及び前記容量の他端に接続される第１の抵抗と、
入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続される前記第２の抵抗と、
一端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続され他端が前記演算増幅器の出力端子に接続される第３の抵抗とから構成されることを特徴とする請求項１記載のフーリエ分光器。The first to third delay adjustment circuits include:
An operational amplifier;
A capacitor with one end grounded;
A first resistor having an input signal applied to one end and the other end connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier and the other end of the capacitor;
The second resistor having an input signal applied to one end and the other end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier;
2. The Fourier spectrometer according to claim 1, further comprising: a third resistor having one end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier and the other end connected to the output terminal of the operational amplifier.

前記演算制御回路が、
前記光検出器の感度切り換えに伴い前記遅延調整回路の遅延量を切り換えることを特徴とする請求項１記載のフーリエ分光器。The arithmetic control circuit is
The Fourier spectrometer according to claim 1, wherein the delay amount of the delay adjustment circuit is switched in accordance with the sensitivity switching of the photodetector.

前記第１〜第３の遅延調整回路が、
演算増幅器と、
一端が接地された複数の容量と、
この複数の容量の他端にそれぞれ一端が接続された複数のスイッチ回路と、
入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の非反転入力端子及び前記複数のスイッチ回路のそれぞれの他端に接続される第１の抵抗と、
入力信号が一端に印加され他端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続される前記第２の抵抗と、
一端が前記演算増幅器の反転入力端子に接続され他端が前記演算増幅器の出力端子に接続される第３の抵抗とから構成されることを特徴とする請求項７記載のフーリエ分光器。The first to third delay adjustment circuits include:
An operational amplifier;
A plurality of capacitors with one end grounded;
A plurality of switch circuits each having one end connected to the other end of the plurality of capacitors;
A first resistor having an input signal applied to one end and the other end connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier and the other end of each of the plurality of switch circuits;
The second resistor having an input signal applied to one end and the other end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier;
8. The Fourier spectrometer according to claim 7, further comprising: a third resistor having one end connected to the inverting input terminal of the operational amplifier and the other end connected to the output terminal of the operational amplifier.