JP2005070090A - 多波長光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】第１及び第２の光ファイバーから出射される偏光の波長ごとの出力値を、第１及び第２の光ファイバー毎に光源や電源を必要とすることなく、調整できるようにする。
【解決手段】複数の光源１〜４から出射されてダイクロイックミラー１７〜２０によって合波された偏光をｓ偏光とｐ偏光とに分波する偏光子２２と、この偏光子２２により分波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバ２５Ａ及びｐ偏光を入射させる第２の光ファイバ２５Ｂと、前記第１及び第２の光ファイバ２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定器２８と、この測定器２８により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて偏光子２２に入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの偏光比率を調整する調整機構２４とを具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の光源１〜４から出射されてダイクロイックミラー１７〜２０によって合波された偏光をｓ偏光とｐ偏光とに分波する偏光子２２と、この偏光子２２により分波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバ２５Ａ及びｐ偏光を入射させる第２の光ファイバ２５Ｂと、前記第１及び第２の光ファイバ２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定器２８と、この測定器２８により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて偏光子２２に入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの偏光比率を調整する調整機構２４とを具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光によって情報を伝送する光通信技術に係わり、特に、複数の波長光をもつ多波長光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多波長光源装置としては、図４に示すようなものが知られている。
【０００３】
この多波長光源装置は、第１及び第２の光源部１００Ａ，１００Ｂを備えている。これら第１及び第２の光源部１００Ａ，１００Ｂは同様に構成されるため、第１の第１の光源部１００Ａを代表して説明し、同一部分については同一符号を付す。
【０００４】
第１の光源部１００Ａは、並列に配置される第１乃至第４の光源１０１〜１０４を備え、これら第１乃至第４の光源１０１〜１０４にはそれぞれ第１乃至第４の電源１０５〜１０８が接続されている。
【０００５】
第１乃至第４の光源１０１〜１０４の光出射方向には、第１乃至第４のレンズ１０９〜１１２及びダイクロイックミラー１１７〜１２０がそれぞれ配設されている。第１のダイクロイックミラー１１７の光反射方向及び光透過方向には、レンズ１２３Ａ，１２３Ｂを介して第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂが配設されている。
【０００６】
上記した構成において、第１及び第２の電源部１００Ａ，１００Ｂの第１乃至第４の電源１０５〜１０８から第１乃至第４の光源１０１〜１０４に通電されると、第１乃至第４の光源１０１〜１０４からそれぞれ異なる波長λ１〜λ４の偏光が出射され、これら偏光はレンズ１０９〜１１２を介してダイクロイックミラー１１７〜１２０に送られて合波されたのち、レンズ１２３Ａ，１２３Ｂを介して第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂに入射される。
【０００７】
そして、第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂに出射される偏光は、例えば、例えば人体に照射されてその血糖値等の測定に用いられる。
【０００８】
ところで、この血糖値等の測定時おいて、第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂから出射される各波長の偏光の出力値、例えば、第１の光ファイバー１２５Ａから出射される波長λ１の偏光と、第２の光ファイバー１２５Ｂから出射される波長λ１の偏光の出力値が異なると、精度良く血糖値を測定できなくなる。
【０００９】
そこで、波長λ１の偏光の出力値が異なった場合には、第１の光源１０１から第１の電源１０５への通電量を制御することにより波長λ１の偏光の出力値を等しくするようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂから出射される偏光の波長ごとの出力値を調整するためには、第１〜第４の光源１０１〜１０４及び第１〜第４の電源１０５〜１０８を第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂ毎に必要としていたため、構成が複雑化し、装置全体が大型化するとともに、非効率化し、しかも、電源１０５〜１０８による雑音などのリスクも増大するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、第１及び第２の光ファイバーから出射される偏光の出力値を、第１及び第２の光ファイバー毎に光源や電源を必要とすることなく、調整できるようにした多波長光源装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、異なる波長の偏光をそれぞれ出射する複数の光源と、これら複数の光源から出射される偏光を合波する合波手段と、この合波手段によって合波された偏光をｓ偏光とｐ偏光とに分波する分波手段と、この分波手段により分波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバ及びｐ偏光を入射させる第２の光ファイバと、前記第１及び第２の光ファイバから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定手段と、この測定手段により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて前記第１及び第２の光ファイバに入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値を調整する調整手段とを具備する。
【００１３】
請求項５記載のものは、異なる波長の偏光をそれぞれ出射する複数の光源と、これら複数の光源から出射される偏光をそれぞれｓ偏光とｐ偏光とに分波する複数の分波手段と、これら複数の分波手段により分波されたｓ偏光を合波する第１の合波手段と、前記複数の分波手段により分波されたｐ偏光を合波する第２の合波手段と、前記第１の合波手段により合波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバと、前記第２の合波手段により合波されたｐ偏光を入射させる第２の光ファイバと、前記第１及び第２の光ファイバから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定手段と、この測定手段により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて前記第１及び第２の光ファイバに入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値を調整する調整手段とを具備する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態である多波長光源装置を示す構成図である。
【００１６】
この多波長光源装置は、並列に配置されて異なる波長λ１〜λ４の直線偏光を出射する第１乃至第４の光源（ＬＤ）１〜４を備え、これら第１乃至第４の光源１〜４には、それぞれ第１乃至第４の電源５〜８が接続されている。
【００１７】
第１乃至第４の光源５〜８の光出射方向には、第１乃至第４のレンズ９〜１２、出力調整手段としての回転自在なλ／４板１３〜１６及び合波手段としてのダイクロイックミラー１７〜２０がそれぞれ配設されている。
【００１８】
第１のダイクロイックミラー１７の光出射方向には、分波手段としての偏光子２２が設けられ、偏光をｓ偏光とｐ偏光に分波するようになっている。即ち、ｓ偏光は偏光子２２を透過し、ｐ偏光は偏光子２２によって反射される。
【００１９】
ｓ偏光の出射方向には、レンズ２３を介して第１の光ファイバー２５Ａが配設されている。ｐ偏光の反射方向にはｐ偏光を全反射させる全反射ミラー２６が設けられ、この全反射ミラー２６の光反射方向には、レンズ２７を介して第２の光ファイバー２５Ｂが配置されている。
【００２０】
図２は、上記したλ／４板１３〜１６の駆動制御系を示すものである。
【００２１】
図中２８は、第１及び第２の光ファイバー２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長λ１〜λ４ごとに測定する測定手段として測定器である。この測定器２８には測定値送信回路を介して制御装置２９が接続されている。制御装置２９には制御回路を介して駆動機構３０が接続され、この駆動機構３０によってλ／４板１３〜１６が回転されるようになっている。
【００２２】
上記制御手段２９、駆動機構３０及びλ／４板１３〜１６によって調整手段としての調整機構２４が構成されている。
【００２３】
制御装置２９は測定器２８から送信されてくるｓ偏光及びｐ偏光の出力測定値をその波長λ１〜λ４ごとに比較し、出力測定値が異なる場合には、駆動機構３０を動作さてλ／４板１３〜１６を回転させるようになっている。これにより、ｓ偏光とｐ偏光がλ／４板１３〜１６を透過する比率を可変制御し、ｓ偏光及びｐ偏光の出力値がその波長λ１〜λ４ごとに等しくなるようにする。
【００２４】
次に、上記したように構成される多波長光源装置の動作について説明する。
【００２５】
なお、光源１〜４としてＬＤを用いており、ＬＤは直線偏光であるので、λ／４板１３〜１６を透過するｐ偏光とｓ偏光がそれぞれ約１／２になるようにλ／４板１３〜１６を予め、約４５度回転しておく。
【００２６】
第１乃至第４の電源５〜８から第１乃至第４の光源１〜４に通電されると、第１乃至第４の光源１〜４から波長λ１〜λ４の偏光がそれぞれ出射される。この出射される偏光は、レンズ９〜１２及びλ／４板１３〜１６を介してダイクロイックミラー１７〜２０に送られ、このダイクロイックミラー１７〜２０で波長λ１〜λ４の偏光が合波される。この合波された偏光は偏光子２２によりｓ偏光とｐ偏光とに分波される。
【００２７】
分波されたｓ偏光はレンズ２３Ａを介して第１の光ファイバ２５Ａに入射されて出射され、ｐ偏光は全反射ミラー２６及びレンズ２３Ｂを介して第２の光ファイバ２５Ａに入射されて出射される。
【００２８】
第１及び第２の光ファイバ２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光及びｐ偏光は例えば、人体に照射されて血糖値の測定に用いられる。この測定に使用されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値（エネルギー強度）は波長λ１〜λ４ごとに測定器２８によって測定され、その測定値が制御装置２９に送信される。制御装置２９では測定値をｓ偏光とｐ偏光の波長λ１〜λ４ごとに比較し、例えば、波長λ１の出力値のみが異なる場合には、制御装置２９により駆動機構３０を動作させてλ／４板１３のみを回転させ、また、波長λ１〜λ４の全てが異なる場合には、λ／４板１３〜１６の全てを回転する。これにより、偏光子２２におけるｓ偏光とｐ偏光の偏光比が微調整され、ｓ偏光及びｐ偏光の出力値が各波長λ１〜λ４ごとに等しくされることになる。
【００２９】
上記したように、第１乃至第４の光源１〜４から出射される異なる波長λ１〜λ４の偏光をダイクロイックミラー１７〜２０によって合波し、この合波した偏光を偏光子２２によりｓ偏光とｐ偏光とに分波し、これら分波した偏光を第１及び第２の光ファイバー２５Ａ，２５Ｂに入射させる。そして、光ファイバー２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光とｐ偏光の出力値を波長ごとに測定して比較し、出力値が異なる場合には、λ／４板１３〜１６を回転させてｓ偏光とｐ偏光の偏光比を微調整してｓ偏光及びｐ偏光の出力値を各波長λ１〜λ４ごとに等しくする。
【００３０】
従って、従来のように、第１及び第２の光ファイバー２５Ａ，２５Ｂごとに光源、電源、及びダイクロイックミラーを必要とすることがなく、光源、電源、及びダイクロイックミラーの個数を半減することができる。
【００３１】
よって、装置の小型化、及び効率化が可能になるとともに、電源によるノイズなどのリスクも低減でき、Ｓ／Ｎも向上することができる。
【００３２】
図３は本発明の第２の実施の形態である多長波光源装置を示すものである。
【００３３】
この多長波光源装置は、非対向状態で配設される第１及び第２の光源３１，３２及び同じく非対向状態で配設される第３及び第４の光源３３，３４を備えている。第１乃至第４の光源３１〜３４からは異なる波長λ１〜λ４の偏光がそれぞれ出射されるようになっている。
【００３４】
第１の光源３１の光出射方向には、レンズ３６、出力調整手段としてのλ／４板３７、フィルタ３８、及び分波手段としての偏光子３９、及び全反射ミラー４０が順次配設されている。第２の光源３２の光出射方向には、レンズ４２、出力調整手段としてのλ／４板４３、フィルタ４４、及び分波手段としての偏光子４５，フィルタ８０、偏光子４６及び全反射ミラー４７が順次配設されている。
【００３５】
また、上記した全反射ミラー４０によって反射される光の光路中には、上記した偏光子４５及びダイクロイックミラー６４が配設され、偏光子３９によって反射される光路中には、フィルタ７８、及び上記した偏光子４６が設けられている。さらに、上記した全反射ミラー４７によって反射される光の光路中にはダイクロイクミラー６５が設けられている。
【００３６】
上記した全反射ミラー４０，５４，５７及びダイクロイックミラー６４により第１の合波手段が構成されている。
【００３７】
一方、第３の光源３３の光出射方向には、レンズ５０、出力調整手段としてのλ／４板５１、フィルタ５２、及び分波手段としての偏光子５３、及び全反射ミラー５４が順次配設されている。第４の光源３４の光出射方向には、レンズ５６、出力調整手段としてのλ／４板５７、フィルタ５８、及び分波手段としての偏光子５９，フィルタ８１、偏光子６０及び全反射ミラー６１が順次配設されている。
【００３８】
また、上記した全反射ミラー５４によって反射される光の光路中には、上記した偏光子５９及び全反射ミラー５７が配設されている。この全反射ミラー５７によって反射される光の光路中には上記したダイクロイックミラー６４、レンズ６９及び第１の光ファイバー７０Ａが配設されている。
【００３９】
さらに、上記した偏光子５３によって反射される光路中にはフィルタ７９及び上記した偏光子６０が設けられ、また、上記した全反射ミラー６１によって反射される光の光路中には全反射ミラー７２が設けられている。この全反射ミラー７２によって反射される光の光路中には上記したダイクロイックミラー６５、レンズ７３及び第２の光ファイバー７０Ｂが配設されている。
【００４０】
上記した全反射ミラー４７，６１，７２及びダイクロイックミラー６５によって第２の合波手段が構成されている。
【００４１】
次に、上記したように構成される多長波光源装置の動作について説明する。
【００４２】
第１の光源３１から出射される波長λ１の偏光はレンズ３６、λ／４板３７、フィルタ３８を介して偏光子３９に送られ、この偏光子３９でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光は全反射ミラー４０により全反射されて偏光子４５及びダイクロイックミラー６４さらにレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子３９で分波されたｐ偏光はフィルタ７８、偏光子４６を介して全反射ミラー４７に送られ、この全反射ミラー４７により全反射されてダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４３】
また、第２の光源３２から出射される波長λ２の光はレンズ４２、λ／４板４３、フィルタ４４を介して偏光子４５に送られ、この偏光子４５でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光はダイクロイックミラー６４さらにレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子４５で分波されたｐ偏光はフィルタ８０、偏光子４６を介して全反射ミラー４７に送られ、この全反射ミラー４７により全反射されてダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４４】
一方、第３の光源３３から出射される波長λ３の光はレンズ５０、λ／４板５１、フィルタ５２を介して偏光子５３に送られ、この偏光子５３でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光は全反射ミラー５４により全反射されて偏光子５９を介して全反射ミラー５７に送られる。このｓ偏光は全反射ミラー５７で全反射されてダイクロイックミラー６４及びレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子５３で分波されたｐ偏光はフィルタ７９、偏光子６０を介して全反射ミラー６１に送られ、この全反射ミラー６１により全反射される。このｐ偏光は全反射ミラー７２により全反射されダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４５】
また、第４の光源３４から出射される波長λ４の光はレンズ５６、λ／４板５７、フィルタ５８を介して偏光子５９に送られ、この偏光子５９でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光は全反射ミラー５７により全反射されてダイクロイックミラー６４及びレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子５９で分波されたｐ偏光はフィルタ８１、偏光子６０を介して全反射ミラー６１に送られ、この全反射ミラー６１で全反射され、さらに全反射ミラー７２で全反射されてダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４６】
この第２の実施の形態においても上記した第１の実施の形態と同様に光ファイバー７０Ａ，７０Ｂから出射されるｓ偏光とｐ偏光の出力値を波長λ１〜λ４ごとに測定して比較し、出力値が異なる場合には、λ／４板３９，４５，５３，５９を回転させてｓ偏光とｐ偏光の偏光比を微調整してｓ偏光及びｐ偏光の出力値を各波長λ１〜λ４ごとに等しくすることができる。
【００４７】
この第２の実施の形態によっても上記した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４８】
なお、上記した第１の実施の形態では、ｓ偏光及びｐ偏光の出力値をλ／４板１３〜１６を回転させることにより各波長ごとに微調整するようにしたが、これに限られることなく、第１乃至第４の光源１〜４を４５度傾けても良く、また、第１乃至第４の光源１〜４自体を回転させるようにしても良い。第１乃至第４の光源１〜４自体を回転させた場合には、λ／４板１３〜１６を不要とすることができる。
【００４９】
その他、本発明はその要旨の範囲内で種々変形実施可能なことは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の小型化及び効率化が可能となり、しかも、Ｓ／Ｎの向上が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である多波長光源装置を示す概略的構成図。
【図２】同実施の形態のλ／４の駆動制御系を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施の形態である多波長光源装置を示す概略的構成図。
【図４】従来の多波長光源装置を示す概略的構成図。
【符号の説明】
１〜４…第１乃至第４の光源
１７〜２０…ダイクロイックミラー（合波手段）
２２…偏光子（分波手段）
２４…調整機構
２５Ａ…第１の光ファイバ
２５Ｂ…第２の光ファイバ
２８…測定器（測定手段）
１３〜１６…λ／４板
３１〜３４…第１乃至第４の光源
３９，４５，５３，５９…偏光子（分波手段）
４０，５４，５７…全反射ミラー（第１の合波手段）
６４…ダイクロイックミラー（第１の合波手段）
４７，６１，７２…全反射ミラー（第２の合波手段）
６５…ダイクロイックミラー（第２の合波手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光によって情報を伝送する光通信技術に係わり、特に、複数の波長光をもつ多波長光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多波長光源装置としては、図４に示すようなものが知られている。
【０００３】
この多波長光源装置は、第１及び第２の光源部１００Ａ，１００Ｂを備えている。これら第１及び第２の光源部１００Ａ，１００Ｂは同様に構成されるため、第１の第１の光源部１００Ａを代表して説明し、同一部分については同一符号を付す。
【０００４】
第１の光源部１００Ａは、並列に配置される第１乃至第４の光源１０１〜１０４を備え、これら第１乃至第４の光源１０１〜１０４にはそれぞれ第１乃至第４の電源１０５〜１０８が接続されている。
【０００５】
第１乃至第４の光源１０１〜１０４の光出射方向には、第１乃至第４のレンズ１０９〜１１２及びダイクロイックミラー１１７〜１２０がそれぞれ配設されている。第１のダイクロイックミラー１１７の光反射方向及び光透過方向には、レンズ１２３Ａ，１２３Ｂを介して第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂが配設されている。
【０００６】
上記した構成において、第１及び第２の電源部１００Ａ，１００Ｂの第１乃至第４の電源１０５〜１０８から第１乃至第４の光源１０１〜１０４に通電されると、第１乃至第４の光源１０１〜１０４からそれぞれ異なる波長λ１〜λ４の偏光が出射され、これら偏光はレンズ１０９〜１１２を介してダイクロイックミラー１１７〜１２０に送られて合波されたのち、レンズ１２３Ａ，１２３Ｂを介して第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂに入射される。
【０００７】
そして、第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂに出射される偏光は、例えば、例えば人体に照射されてその血糖値等の測定に用いられる。
【０００８】
ところで、この血糖値等の測定時おいて、第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂから出射される各波長の偏光の出力値、例えば、第１の光ファイバー１２５Ａから出射される波長λ１の偏光と、第２の光ファイバー１２５Ｂから出射される波長λ１の偏光の出力値が異なると、精度良く血糖値を測定できなくなる。
【０００９】
そこで、波長λ１の偏光の出力値が異なった場合には、第１の光源１０１から第１の電源１０５への通電量を制御することにより波長λ１の偏光の出力値を等しくするようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂから出射される偏光の波長ごとの出力値を調整するためには、第１〜第４の光源１０１〜１０４及び第１〜第４の電源１０５〜１０８を第１及び第２の光ファイバー１２５Ａ，１２５Ｂ毎に必要としていたため、構成が複雑化し、装置全体が大型化するとともに、非効率化し、しかも、電源１０５〜１０８による雑音などのリスクも増大するという問題があった。
【００１１】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、第１及び第２の光ファイバーから出射される偏光の出力値を、第１及び第２の光ファイバー毎に光源や電源を必要とすることなく、調整できるようにした多波長光源装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、異なる波長の偏光をそれぞれ出射する複数の光源と、これら複数の光源から出射される偏光を合波する合波手段と、この合波手段によって合波された偏光をｓ偏光とｐ偏光とに分波する分波手段と、この分波手段により分波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバ及びｐ偏光を入射させる第２の光ファイバと、前記第１及び第２の光ファイバから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定手段と、この測定手段により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて前記第１及び第２の光ファイバに入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値を調整する調整手段とを具備する。
【００１３】
請求項５記載のものは、異なる波長の偏光をそれぞれ出射する複数の光源と、これら複数の光源から出射される偏光をそれぞれｓ偏光とｐ偏光とに分波する複数の分波手段と、これら複数の分波手段により分波されたｓ偏光を合波する第１の合波手段と、前記複数の分波手段により分波されたｐ偏光を合波する第２の合波手段と、前記第１の合波手段により合波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバと、前記第２の合波手段により合波されたｐ偏光を入射させる第２の光ファイバと、前記第１及び第２の光ファイバから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定手段と、この測定手段により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて前記第１及び第２の光ファイバに入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値を調整する調整手段とを具備する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態である多波長光源装置を示す構成図である。
【００１６】
この多波長光源装置は、並列に配置されて異なる波長λ１〜λ４の直線偏光を出射する第１乃至第４の光源（ＬＤ）１〜４を備え、これら第１乃至第４の光源１〜４には、それぞれ第１乃至第４の電源５〜８が接続されている。
【００１７】
第１乃至第４の光源５〜８の光出射方向には、第１乃至第４のレンズ９〜１２、出力調整手段としての回転自在なλ／４板１３〜１６及び合波手段としてのダイクロイックミラー１７〜２０がそれぞれ配設されている。
【００１８】
第１のダイクロイックミラー１７の光出射方向には、分波手段としての偏光子２２が設けられ、偏光をｓ偏光とｐ偏光に分波するようになっている。即ち、ｓ偏光は偏光子２２を透過し、ｐ偏光は偏光子２２によって反射される。
【００１９】
ｓ偏光の出射方向には、レンズ２３を介して第１の光ファイバー２５Ａが配設されている。ｐ偏光の反射方向にはｐ偏光を全反射させる全反射ミラー２６が設けられ、この全反射ミラー２６の光反射方向には、レンズ２７を介して第２の光ファイバー２５Ｂが配置されている。
【００２０】
図２は、上記したλ／４板１３〜１６の駆動制御系を示すものである。
【００２１】
図中２８は、第１及び第２の光ファイバー２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長λ１〜λ４ごとに測定する測定手段として測定器である。この測定器２８には測定値送信回路を介して制御装置２９が接続されている。制御装置２９には制御回路を介して駆動機構３０が接続され、この駆動機構３０によってλ／４板１３〜１６が回転されるようになっている。
【００２２】
上記制御手段２９、駆動機構３０及びλ／４板１３〜１６によって調整手段としての調整機構２４が構成されている。
【００２３】
制御装置２９は測定器２８から送信されてくるｓ偏光及びｐ偏光の出力測定値をその波長λ１〜λ４ごとに比較し、出力測定値が異なる場合には、駆動機構３０を動作さてλ／４板１３〜１６を回転させるようになっている。これにより、ｓ偏光とｐ偏光がλ／４板１３〜１６を透過する比率を可変制御し、ｓ偏光及びｐ偏光の出力値がその波長λ１〜λ４ごとに等しくなるようにする。
【００２４】
次に、上記したように構成される多波長光源装置の動作について説明する。
【００２５】
なお、光源１〜４としてＬＤを用いており、ＬＤは直線偏光であるので、λ／４板１３〜１６を透過するｐ偏光とｓ偏光がそれぞれ約１／２になるようにλ／４板１３〜１６を予め、約４５度回転しておく。
【００２６】
第１乃至第４の電源５〜８から第１乃至第４の光源１〜４に通電されると、第１乃至第４の光源１〜４から波長λ１〜λ４の偏光がそれぞれ出射される。この出射される偏光は、レンズ９〜１２及びλ／４板１３〜１６を介してダイクロイックミラー１７〜２０に送られ、このダイクロイックミラー１７〜２０で波長λ１〜λ４の偏光が合波される。この合波された偏光は偏光子２２によりｓ偏光とｐ偏光とに分波される。
【００２７】
分波されたｓ偏光はレンズ２３Ａを介して第１の光ファイバ２５Ａに入射されて出射され、ｐ偏光は全反射ミラー２６及びレンズ２３Ｂを介して第２の光ファイバ２５Ａに入射されて出射される。
【００２８】
第１及び第２の光ファイバ２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光及びｐ偏光は例えば、人体に照射されて血糖値の測定に用いられる。この測定に使用されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値（エネルギー強度）は波長λ１〜λ４ごとに測定器２８によって測定され、その測定値が制御装置２９に送信される。制御装置２９では測定値をｓ偏光とｐ偏光の波長λ１〜λ４ごとに比較し、例えば、波長λ１の出力値のみが異なる場合には、制御装置２９により駆動機構３０を動作させてλ／４板１３のみを回転させ、また、波長λ１〜λ４の全てが異なる場合には、λ／４板１３〜１６の全てを回転する。これにより、偏光子２２におけるｓ偏光とｐ偏光の偏光比が微調整され、ｓ偏光及びｐ偏光の出力値が各波長λ１〜λ４ごとに等しくされることになる。
【００２９】
上記したように、第１乃至第４の光源１〜４から出射される異なる波長λ１〜λ４の偏光をダイクロイックミラー１７〜２０によって合波し、この合波した偏光を偏光子２２によりｓ偏光とｐ偏光とに分波し、これら分波した偏光を第１及び第２の光ファイバー２５Ａ，２５Ｂに入射させる。そして、光ファイバー２５Ａ，２５Ｂから出射されるｓ偏光とｐ偏光の出力値を波長ごとに測定して比較し、出力値が異なる場合には、λ／４板１３〜１６を回転させてｓ偏光とｐ偏光の偏光比を微調整してｓ偏光及びｐ偏光の出力値を各波長λ１〜λ４ごとに等しくする。
【００３０】
従って、従来のように、第１及び第２の光ファイバー２５Ａ，２５Ｂごとに光源、電源、及びダイクロイックミラーを必要とすることがなく、光源、電源、及びダイクロイックミラーの個数を半減することができる。
【００３１】
よって、装置の小型化、及び効率化が可能になるとともに、電源によるノイズなどのリスクも低減でき、Ｓ／Ｎも向上することができる。
【００３２】
図３は本発明の第２の実施の形態である多長波光源装置を示すものである。
【００３３】
この多長波光源装置は、非対向状態で配設される第１及び第２の光源３１，３２及び同じく非対向状態で配設される第３及び第４の光源３３，３４を備えている。第１乃至第４の光源３１〜３４からは異なる波長λ１〜λ４の偏光がそれぞれ出射されるようになっている。
【００３４】
第１の光源３１の光出射方向には、レンズ３６、出力調整手段としてのλ／４板３７、フィルタ３８、及び分波手段としての偏光子３９、及び全反射ミラー４０が順次配設されている。第２の光源３２の光出射方向には、レンズ４２、出力調整手段としてのλ／４板４３、フィルタ４４、及び分波手段としての偏光子４５，フィルタ８０、偏光子４６及び全反射ミラー４７が順次配設されている。
【００３５】
また、上記した全反射ミラー４０によって反射される光の光路中には、上記した偏光子４５及びダイクロイックミラー６４が配設され、偏光子３９によって反射される光路中には、フィルタ７８、及び上記した偏光子４６が設けられている。さらに、上記した全反射ミラー４７によって反射される光の光路中にはダイクロイクミラー６５が設けられている。
【００３６】
上記した全反射ミラー４０，５４，５７及びダイクロイックミラー６４により第１の合波手段が構成されている。
【００３７】
一方、第３の光源３３の光出射方向には、レンズ５０、出力調整手段としてのλ／４板５１、フィルタ５２、及び分波手段としての偏光子５３、及び全反射ミラー５４が順次配設されている。第４の光源３４の光出射方向には、レンズ５６、出力調整手段としてのλ／４板５７、フィルタ５８、及び分波手段としての偏光子５９，フィルタ８１、偏光子６０及び全反射ミラー６１が順次配設されている。
【００３８】
また、上記した全反射ミラー５４によって反射される光の光路中には、上記した偏光子５９及び全反射ミラー５７が配設されている。この全反射ミラー５７によって反射される光の光路中には上記したダイクロイックミラー６４、レンズ６９及び第１の光ファイバー７０Ａが配設されている。
【００３９】
さらに、上記した偏光子５３によって反射される光路中にはフィルタ７９及び上記した偏光子６０が設けられ、また、上記した全反射ミラー６１によって反射される光の光路中には全反射ミラー７２が設けられている。この全反射ミラー７２によって反射される光の光路中には上記したダイクロイックミラー６５、レンズ７３及び第２の光ファイバー７０Ｂが配設されている。
【００４０】
上記した全反射ミラー４７，６１，７２及びダイクロイックミラー６５によって第２の合波手段が構成されている。
【００４１】
次に、上記したように構成される多長波光源装置の動作について説明する。
【００４２】
第１の光源３１から出射される波長λ１の偏光はレンズ３６、λ／４板３７、フィルタ３８を介して偏光子３９に送られ、この偏光子３９でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光は全反射ミラー４０により全反射されて偏光子４５及びダイクロイックミラー６４さらにレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子３９で分波されたｐ偏光はフィルタ７８、偏光子４６を介して全反射ミラー４７に送られ、この全反射ミラー４７により全反射されてダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４３】
また、第２の光源３２から出射される波長λ２の光はレンズ４２、λ／４板４３、フィルタ４４を介して偏光子４５に送られ、この偏光子４５でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光はダイクロイックミラー６４さらにレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子４５で分波されたｐ偏光はフィルタ８０、偏光子４６を介して全反射ミラー４７に送られ、この全反射ミラー４７により全反射されてダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４４】
一方、第３の光源３３から出射される波長λ３の光はレンズ５０、λ／４板５１、フィルタ５２を介して偏光子５３に送られ、この偏光子５３でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光は全反射ミラー５４により全反射されて偏光子５９を介して全反射ミラー５７に送られる。このｓ偏光は全反射ミラー５７で全反射されてダイクロイックミラー６４及びレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子５３で分波されたｐ偏光はフィルタ７９、偏光子６０を介して全反射ミラー６１に送られ、この全反射ミラー６１により全反射される。このｐ偏光は全反射ミラー７２により全反射されダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４５】
また、第４の光源３４から出射される波長λ４の光はレンズ５６、λ／４板５７、フィルタ５８を介して偏光子５９に送られ、この偏光子５９でｓ偏光とｐ偏光に分波される。分波されたｓ偏光は全反射ミラー５７により全反射されてダイクロイックミラー６４及びレンズ６９を介して第１の光ファイバー７０Ａに入射される。また、偏光子５９で分波されたｐ偏光はフィルタ８１、偏光子６０を介して全反射ミラー６１に送られ、この全反射ミラー６１で全反射され、さらに全反射ミラー７２で全反射されてダイクロイックミラー６５及びレンズ７３を介して第２の光ファイバー７５Ｂに入射される。
【００４６】
この第２の実施の形態においても上記した第１の実施の形態と同様に光ファイバー７０Ａ，７０Ｂから出射されるｓ偏光とｐ偏光の出力値を波長λ１〜λ４ごとに測定して比較し、出力値が異なる場合には、λ／４板３９，４５，５３，５９を回転させてｓ偏光とｐ偏光の偏光比を微調整してｓ偏光及びｐ偏光の出力値を各波長λ１〜λ４ごとに等しくすることができる。
【００４７】
この第２の実施の形態によっても上記した第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００４８】
なお、上記した第１の実施の形態では、ｓ偏光及びｐ偏光の出力値をλ／４板１３〜１６を回転させることにより各波長ごとに微調整するようにしたが、これに限られることなく、第１乃至第４の光源１〜４を４５度傾けても良く、また、第１乃至第４の光源１〜４自体を回転させるようにしても良い。第１乃至第４の光源１〜４自体を回転させた場合には、λ／４板１３〜１６を不要とすることができる。
【００４９】
その他、本発明はその要旨の範囲内で種々変形実施可能なことは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の小型化及び効率化が可能となり、しかも、Ｓ／Ｎの向上が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である多波長光源装置を示す概略的構成図。
【図２】同実施の形態のλ／４の駆動制御系を示すブロック図。
【図３】本発明の第２の実施の形態である多波長光源装置を示す概略的構成図。
【図４】従来の多波長光源装置を示す概略的構成図。
【符号の説明】
１〜４…第１乃至第４の光源
１７〜２０…ダイクロイックミラー（合波手段）
２２…偏光子（分波手段）
２４…調整機構
２５Ａ…第１の光ファイバ
２５Ｂ…第２の光ファイバ
２８…測定器（測定手段）
１３〜１６…λ／４板
３１〜３４…第１乃至第４の光源
３９，４５，５３，５９…偏光子（分波手段）
４０，５４，５７…全反射ミラー（第１の合波手段）
６４…ダイクロイックミラー（第１の合波手段）
４７，６１，７２…全反射ミラー（第２の合波手段）
６５…ダイクロイックミラー（第２の合波手段）
Claims (8)
- 異なる波長の偏光をそれぞれ出射する複数の光源と、
これら複数の光源から出射される偏光を合波する合波手段と、
この合波手段によって合波された偏光をｓ偏光とｐ偏光とに分波する分波手段と、
この分波手段により分波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバ及びｐ偏光を入射させる第２の光ファイバと、
前記第１及び第２の光ファイバから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定手段と、
この測定手段により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて前記分波手段に入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの偏光比率を調整する調整手段とを具備することを特徴とする多波長光源装置。 - 前記調整手段は、前記複数の光源と前記合波手段との間に配設される複数のλ／４板を有し、これら複数のλ／４板を回転させることにより、前記複数の光源から出射される偏光のｓ偏光とｐ偏光の偏光比率を可変することを特徴とする請求項１記載の多波長光源装置。
- 前記合波手段は、前記複数の光源から出射される異なる波長の偏光毎に配設される複数のダイクロイックミラーを有して構成されることを特徴とする請求項１記載の多波長光源装置。
- 前記分波手段は、偏光子であることを特徴とする請求項１記載の多波長光源装置。
- 異なる波長の偏光をそれぞれ出射する複数の光源と、
これら複数の光源から出射される偏光をそれぞれｓ偏光とｐ偏光とに分波する複数の分波手段と、
これら複数の分波手段により分波されたｓ偏光を合波する第１の合波手段と、
前記複数の分波手段により分波されたｐ偏光を合波する第２の合波手段と、
前記第１の合波手段により合波されたｓ偏光を入射させる第１の光ファイバと、
前記第２の合波手段により合波されたｐ偏光を入射させる第２の光ファイバと、
前記第１及び第２の光ファイバから出射されるｓ偏光及びｐ偏光の出力値をその波長ごとに測定する測定手段と、
この測定手段により測定されたｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの出力値に基づいて前記複数の分波手段に入射するｓ偏光及びｐ偏光の各波長ごとの偏光比率を調整する調整手段とを具備することを特徴とする多波長光源装置。 - 前記調整手段は、前記複数の光源と前記複数の分波手段との間に配設される複数のλ／４板を有し、これら複数のλ／４板を回転させることにより、前記複数の光源から出射される偏光のｓ偏光とｐ偏光の偏光比率を可変することを特徴とする請求項５記載の多波長光源装置。
- 前記第１及び第２の合波手段は、前記複数の分波手段を通過したｓ偏光或いはｐ偏光を所定方向に全反射させる全反射ミラー及びダイクロイックミラーを有して構成されることを特徴とする請求項５記載の多波長光源装置。
- 前記分波手段は、偏光子であることを特徴とする請求項５記載の多波長光源装置。
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|---|---|---|---|
| JP2003208414A JP2005070090A (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 多波長光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003208414A JP2005070090A (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 多波長光源装置 |
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Family Applications (1)
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| JP2003208414A Pending JP2005070090A (ja) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | 多波長光源装置 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130242295A1 (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-19 | Kla-Tencor Corporation | Illumination System with Time Multiplexed Sources for Reticle Inspection |
| JP2019002937A (ja) * | 2013-02-22 | 2019-01-10 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 光計測において照明を提供するためのシステム |
-
2003
- 2003-08-22 JP JP2003208414A patent/JP2005070090A/ja active Pending
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