JP5643983B2 - 光学測定装置、光学測定システムおよびファイバ結合器 - Google Patents
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Description
本実施の形態に従う光学測定装置は、半球型の積分器、または、1/4球型の積分器からなるファイバ結合器を分光測定器の入力側に設けることにより、光ファイバから射出される光の配光分布の変動による測定誤差を低減する。
先に、本発明に関連する構成について説明する。
図1は、本発明に関連するファイバ結合器を用いた光学測定装置の一例を示す模式図である。図2は、図1に示すファイバ結合器における配光分布の変動について説明するための図である。図3は、図1に示すファイバ結合器における配光分布の変動についての実験結果を示す図である。
上述のファイバ結合器に代えて、積分球を用いて、入射側ファイバ20と出射側ファイバ30とを光学的に結合することも考えられる。この積分球は、その内面に光拡散反射層を有する球状の部材からなり、入射側ファイバ20および出射側ファイバ30は、当該球状の部材の所定位置を貫通して、積分球内部の積分空間と接続される。
但し、rは積分球の半径、ρは積分球内面の拡散反射率を示す。
本実施の形態に従う光学測定装置においては、上述したファイバ結合器および積分球における課題を解消することを目的とする。
(d1.ファイバ一体型)
図4に示す光学測定装置においては、入射側ファイバ20および出射側ファイバ30をそれぞれ装着するための入射窓5および出射窓6をそれぞれ平面部2に形成した構成を示したが、入射側ファイバ20および出射側ファイバ30を一体化して、平面部2を貫通するように構成してもよい。
図4に示す光学測定装置においては、半球型の積分器を用いたファイバ結合器10を用
いる構成を示したが、1/4球型の積分器を用いてもよい。
<E.アプリケーション>
次に、上述の光学測定装置を用いたアプリケーションの一例について説明する。
図8は、本実施の形態に従う光学測定装置を用いた反射光測定システム100の模式図である。図8に示す反射光測定システム100は、測定対象SMPの表面で生じる反射光を測定することで、測定対象SMPの反射特性や表面特性を評価する。
図9は、本実施の形態に従う光学測定装置を用いた透過光測定システムの模式図である。図9に示す透過光測定システム200は、測定対象SMPで生じる透過光を測定することで、測定対象SMPの透過特性や膜厚などを評価する。透過光測定システム200は、基本的には、図8に示す反射光測定システム100において、光源装置40から基準光の照射方向を測定対象SMPの一方面から照射し、測定対象SMPの他方面から透過光を受光するようにしたものである。
図10は、本実施の形態に従う光学測定装置を用いた光源評価システムの模式図である。図10に示す光源評価システム300は、測定対象SMPとして、LED(Light Emitting Diode)などの光源(発光体)を評価する。光源評価システム300は、基本的には、図9に示す透過光測定システム200において、測定対象SMPおよび測定対象SMPに基準光を照射するための構成に代えて、測定対象SMPである複数のLEDに対応付けて、入射部84−1,84−2,84−3,84−4,84−5を配置した構成に相当する。
本実施の形態に従う光学測定装置は、半球型の積分器、または、1/4球型の積分器からなるファイバ結合器を分光測定器の入力側に設けることにより、光ファイバから射出される光の配光分布の変動による測定誤差を低減できる。
Claims (6)
- 分光測定器と、
測定対象の光を伝搬するための第1の光ファイバと、
内壁に光拡散反射層を有する半球部と、
前記半球部の開口部を塞ぐように配置された、前記半球部の内壁側に鏡面反射層を有する平面部とを備え、前記平面部は、前記第1の光ファイバを通じて射出される光を前記半球部と前記平面部とにより形成される積分空間内へ導くための第1の窓を含み、
前記積分空間内の光を前記平面部の第2の窓を通じて前記分光測定器へ伝搬するための第2の光ファイバを備え、
前記第1の光ファイバおよび前記第2の光ファイバは一体化されて、隣接して形成または一体的に形成された、前記第1の窓および前記第2の窓を通じて前記平面部を貫通するように構成される、光学測定装置。 - 分光測定器と、
測定対象の光を伝搬するための第1の光ファイバと、
内壁に光拡散反射層を有する1/4球部と、
前記1/4球部の開口部を塞ぐように配置された、前記1/4球部の内壁側に鏡面反射層を有する第1および第2の平面部とを備え、前記第1および第2の平面部の一方は、前記第1の光ファイバを通じて射出される光を前記1/4球部と前記第1および第2の平面部とにより形成される積分空間内へ導くための第1の窓を含み、
前記積分空間内の光を前記第1の光ファイバが接続される平面部と同じ平面部の第2の窓を通じて前記分光測定器へ伝搬するための第2の光ファイバを備え、
前記第1の光ファイバおよび前記第2の光ファイバは一体化されて、隣接して形成または一体的に形成された、前記第1の窓および前記第2の窓を通じて前記平面部を貫通するように構成される、光学測定装置。 - 前記第1の光ファイバは、各々が測定対象の光を伝搬する複数の光ファイバ素線を含む、請求項1または2に記載の光学測定装置。
- 光源と、
分光測定器と、
前記光源からの光を複数に分配するための光分配器と、
前記光分配器からの複数の光を測定対象物にそれぞれ照射することで得られる、前記測定対象物の特性を示す複数の光を伝搬するための第1の光ファイバと、
内壁に光拡散反射層を有する半球部と、
前記半球部の開口部を塞ぐように配置された、前記半球部の内壁側に鏡面反射層を有する平面部とを備え、前記平面部は、前記第1の光ファイバを通じて射出される光を前記半球部と前記平面部とにより形成される積分空間内へ導くための第1の窓を含み、
前記積分空間内の光を前記平面部の第2の窓を通じて前記分光測定器へ伝搬するための第2の光ファイバを備え、
前記第1の光ファイバおよび前記第2の光ファイバは一体化されて、隣接して形成または一体的に形成された、前記第1の窓および前記第2の窓を通じて前記平面部を貫通するように構成される、光学測定システム。 - 前記第1の光ファイバは、各々が測定対象の光を伝搬する複数の光ファイバ素線を含む、請求項4に記載の光学測定システム。
- 分光測定器の入力側に接続されるファイバ結合器であって、
内壁に光拡散反射層を有する半球部と、
前記半球部の開口部を塞ぐように配置された、前記半球部の内壁側に鏡面反射層を有する平面部とを備え、
前記平面部は、
測定対象の光を伝搬するための第1の光ファイバと接続されるとともに、当該第1の光ファイバを通じて射出される光を前記半球部と前記平面部とにより形成される積分空間内へ導くための第1の窓と、
前記積分空間内の光を前記分光測定器へ伝搬するための第2の光ファイバと接続される第2の窓とを含み、
前記第1の光ファイバおよび前記第2の光ファイバは一体化されて、隣接して形成または一体的に形成された、前記第1の窓および前記第2の窓を通じて前記平面部を貫通するように構成される、ファイバ結合器。
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