JP5374762B2 - 反射型複屈折率測定装置 - Google Patents
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Description
従来の第2の複屈折率の測定法として、複屈折率分散を測定する方法があり、光源にハロゲンランプなどの白色光源を用い、平行ニコル間にサンプルを置きその透過光が波数に対して余弦状に変化する原理から透過光強度を高速フーリエ変換(FFT)法により複屈折率を解析するものであった。この方法は液晶などの検査に用いられている。
また、糖尿病の検査におけるグルコースを透過する光の旋光性を測定する方法として、下記の非特許文献2に記載されている方法があった。非特許文献2に記載されている方法は、鉛ガラスのベルデ定数を利用し入射偏波状態を変調し検光子を通過する光の変化をロックインアンプで検出するものである。健康な人で0.005度という微小な旋光角の測定が必要であることが記載されている。
また、上記した第2の方法では、分光器を必要としFFT解析装置を必要とする。またこの方法ではミリラディアン以下の微小な複屈折率が測定できない。
すなわち、上記の従来の複屈折率の測定器は、いずれも装置が大掛かりで高価であった。
梶岡、於保「光ファイバジャイロの開発:第3回光波センシング技術研究会、LST3−9,PP55−62,1989年6月」
図1は本発明に係る一発明の実施の形態例の基本光学系を示している。光源1から発せられた光は、カップラ21と偏光子31を経て偏波面保存光ファイバ5に入射される。偏光子31の後段に固有偏波軸を45度捻った部分11を設ける。これによってファイバ5には直交偏波モードが励振される。
21、22:カップラ
31:偏光子
4:位相変調器
5:偏波面保存光ファイバ
61、62:45度ファラデー回転光学素子
7:非相反光学系
8:被測定試料
9:受光器
10:信号処理系
11;捻り部分
111、112,113:コリメートレンズ
12:ミラー
13:4分の1波長板
Claims (4)
- 被測定複屈折試料部分の位相差を検出する信号処理系に光ファイバジャイロの信号処理技術を応用したリング干渉計の信号処理回路を用いた複屈折率測定装置において、
偏波面保存光ファイバから被測定複屈折試料への照射光を出射する端部を照射光出射端、前記照射光出射端から出射された前記照射光が被測定複屈折試料を通り反射ミラーに反射されて再び前記偏波面保存光ファイバに入射する端部を反射光入射端ということにして、前記複屈折率測定装置は、
前記照射光出射端と前記反射光入射端が同一端部であり、かつ、互いに直交する偏光モードの信号光を被測定試料への照射光として伝搬させるとともに被測定試料から反射した反射光を互いに直交する偏光モードの信号光として前記照射光とは逆方向へ伝搬させる1本の偏波面保存光ファイバと、
前記照射光出射端兼前記反射光入射端に配置したコリメート光学系と45度ファラデー回転素子と反射ミラーとで構成する光学系と、
前記45度ファラデー回転素子と前記反射ミラーの間に配置した被測定複屈折試料と
で構成されており、
前記照射光出射端から出射された互いに直交する前記第1の照射光と第2の照射光は、それぞれ前記コリメート光学系と前記45度ファラデー回転素子と前記被測定複屈折試料を経て前記反射ミラーに達し、前記反射ミラーで反射されて再び前記被測定複屈折試料と前記45度ファラデー回転素子と前記コリメート光学系を経て前記反射光入射端に達するようになっており、
前記直交する照射光の偏光モードの一方を第1の偏光モード、他方を第2の偏光モードということにして、前記1本の偏波面保存光ファイバの前記照射光出射端兼前記反射光入射端から出射した第1の偏光モードの第1の照射光は前記光学系を通り第2の偏光モードの第1の反射光として前記照射光出射端兼前記反射光入射端に入射するとともに、前記1本の偏波面保存光ファイバの前記照射光出射端兼前記反射光入射端から出射した第2の偏光モードの第2の照射光は前記光学系を通り第1の偏光モードの第2の反射光として前記照射光出射端兼前記反射光入射端に入射するようになっており、
前記照射光出射端兼反射光入射端に達して前記偏波面保存光ファイバに入射した前記反射光は互いに直交する偏光として前記照射光とは逆方向の同一方向に前記偏波面保存光ファイバを伝搬して、前記光ファイバ部分を往復伝搬する前記直交偏光モード間に位相差が発生しないようにして、前記被測定試料を通過する互いに直交する偏波モードの往復の位相差を測定することによって試料の複屈折率を測定する
ことを特徴とする反射型複屈折率測定装置。 - 請求項1に記載の反射型複屈折率測定装置において、
45度ファラデー回転素子と反射ミラーの間に被測定複屈折試料を配置して信号光が前記被測定複屈折試料を往復して透過できる構成にした
ことを特徴とする反射型複屈折率測定装置。 - 請求項1に記載の反射型複屈折率測定装置において、
前記偏波面保存光ファイバの照射光出射端兼反射光入射端のコリメートレンズと45度ファラデー回転素子の間に4分の1波長板を置き、左右両方向の円偏波成分を被測定複屈折試料に入射させ、前記ミラーで反射させ、再び前記被測定複屈折試料と前記45度ファラデー回転素子と前記4分の1波長板と前記コリメートレンズを経て前記反射光入射端に入射させ、前記被測定複屈折試料を通過する互いに直交する偏波モードの往復の位相差を測定することによって試料の複屈折率を測定する
ことを特徴とする反射型複屈折率測定装置。 - 請求項2または3に記載の反射型複屈折率測定装置において、
前記被測定複屈折試料がレンズの場合、前記被測定複屈折試料としてのレンズの焦点位置に反射ミラーをおく
ことを特徴とする反射型複屈折率測定装置。
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