JP4634956B2 - 光吸収測定装置 - Google Patents
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Description
図3に、本発明の第1の実施形態にかかる光吸収測定装置の構成を示す。半導体レーザ41からレンズ45を介して出力された光は、ガスセル51を通過して、受光器52に入射される。参照光が必要な場合は、レンズ45とガスセル51との間にビームスプリッタ49を挿入して分岐させる。受光器52の出力は、増幅器54を介してオシロスコープ57に入力され、被測定物質の光学吸収特性が測定される。半導体レーザ41には駆動回路55が接続され、オシロスコープ57および駆動回路55に、ランプ波形または三角波形の信号を出力する発振器56が接続されている。
図4に、本発明の第2の実施形態にかかる光吸収測定装置の構成を示す。第2の実施形態では、非線形光学結晶における差周波発生により得られたレーザ光を用いる。レーザ61から出力される信号光とレーザ62から出力される励起光とは、合波器63により合波され、非線形光学結晶64に入射される。非線形光学結晶64における差周波発生により、2μm帯から20μm帯の差周波光が出射される。非線形光学結晶64からレンズ65を介して出力された光は、短波長側を反射し中赤外光を透過する2色ミラー67およびフィルタ68により、差周波光のみが取り出される。差周波光は、ガスセル71を通過して、受光器72に入射される。参照光が必要な場合は、フィルタ68とガスセル71との間にビームスプリッタ69を挿入して分岐させる。
1/λ3=1/λ1−1/λ2
の関係を有する波長λ3=2583nmの変換光を出力する。この波長は、水の吸収線に一致するため、大気の水蒸気濃度を測定することができる。
21,22,61,62,81,82 レーザ
23,63,83 合波器
24,64,84 非線形光学結晶
5,25,45,65,85 レンズ
6,26 回転円盤
27,30,67,87,105,107,113 ミラー
28,68,88 フィルタ
9,29,49,69,89,109 ビームスプリッタ
11,31,51,71 ガスセル
12,32,52,72,92,112 受光器
13,33 ロックインアンプ
54,74,94,114 増幅器
55,75,95,115 駆動回路
56,76,96,116 発振器
57,77,97,117 オシロスコープ
103,110 凹面鏡
111 マルチパスセル
118 減衰器
119 差動増幅器
Claims (3)
- レーザ光出射手段と、該レーザ光出射手段から出射され被測定物質を通過した光を検出するレーザ光検出手段と、オシロスコープとを含み、前記被測定物質の光学吸収特性を測定する光吸収測定装置において、前記レーザ光出射手段は、
波長λ1のレーザ光を発生する第1のレーザと、
波長λ2のレーザ光を発生する第2のレーザと、
前記波長λ1のレーザ光と前記波長λ2のレーザ光とを入力し、1/λ1−1/λ2=1/λ3の関係にある波長λ3の差周波光を出力する非線形光学結晶と、
前記第1のレーザおよび前記第2のレーザの少なくとも一方が電流駆動型の半導体レーザであって、前記半導体レーザを駆動する直流駆動電流をランプ波形または三角波形の変調信号で強度変調することにより、前記半導体レーザの発振周波数を連続的に掃引させる駆動回路とを備え、
前記レーザ光検出手段は、光導電素子または熱型検出素子であり、
前記レーザ光検出手段の出力と前記変調信号とを前記オシロスコープに入力して光学吸収特性を測定することを特徴とする光吸収測定装置。 - 前記非線形光学結晶は、ニオブ酸リチウム(LN)、タンタル酸リチウム(LT)またはその混晶、あるいはZnもしくはMgが添加されているLN、LTまたはその混晶であり、周期的に分極反転構造が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光吸収測定装置。
- 前記非線形光学結晶は、AgGaS2、GaAs、GaP、Te、CdGeAs2、ZnGeP2、GaSe、Tl3AsSe3、AgGaSe3、CdSe、Ag3SbS3、Ag3AsS3またはその混晶であり、周期的に分極反転構造が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光吸収測定装置。
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