JP2022129276A - 分光偏光特性測定装置及び分光偏光特性測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象の偏光状態及びその波長分散を、偏光変調を必要とせず、高速かつ高精度に取得可能な分光偏光特性測定装置を提供する。【解決手段】第一離散スペクトル光源１２からの離散スペクトル光を分割する分割部１４と、分割された離散スペクトル光の偏光をそれぞれ異なる状態に制御する偏光制御部１５，１６、及び時間遅延をそれぞれ異なる状態に制御する時間遅延制御部１７，１８と、複数の離散スペクトル光を重ね合わせる第一重ね合わせ部１９と、偏光状態と時間遅延が異なる複数の離散スペクトル光からなる偏光制御離散スペクトル光列を試料１００に照射する照射部と、第二離散スペクトル光源１３からの離散スペクトル光を試料の情報を含む偏光制御離散スペクトル光列と重ね合わせ干渉信号を生成する第二重ね合わせ部２１と、試料の情報を含む干渉信号の直交偏光成分の光振幅と位相に関するモード分解スペクトルを取得する検出部４０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象の偏光特性を測定する分光偏光特性測定装置及び分光偏光特性測定方法に関する。

従来、分析対象光について楕円率などの偏光状態を測定する方法として、回転検光子法や回転位相子法が用いられてきた（特許文献１）。しかし、回転検光子法では、楕円率が余弦関数で与えられるため、試料の複屈折位相差が０°及び１８０°付近の場合、測定精度が悪くなる。また、複屈折や旋光は波長依存性を有するため、波長毎の評価が必要であるが、回転位相子法では、波長毎に位相子を取り替えて偏光状態を測定する必要があるため、偏光状態の波長分散を効率よく測定することができない。

位相子と検光子とを回転させる２重回転法では、波長毎に位相子を取り替えることなく、偏光状態の波長分散を測定することができる（特許文献２）。しかし、いずれの測定法も、位相子や検光子の回転機構としてモータ等の駆動部を必要とするために装置が大型化し、位相子や検光子を機械的に回転するために測定時間が長くなる。また、電気光学変調器や光弾性変調器（ＰＥＭ）などの光学材料を用いて偏光変調を行う場合には、高い電圧及び消費電力が必要である。

回転する位相子や検光子の代わりに液晶可変位相子を用いて偏光変調を行う装置及び方法が知られている（特許文献３及び特許文献４）。しかし、特許文献３の装置及び方法では、試料の光学特性を測定することはできるが、任意の測定対象の偏光状態を測定することはできない。また、特許文献４の装置及び方法では、波長毎に偏光状態を測定する必要があるため、偏光状態の波長分散を効率よく測定することができない。

特開２００５－２９２０２８号公報 特開２００９－０８５８５３号公報 特開２０１０－１４５３３２号公報 米国特許第６，７４４，５０９号明細書

上記の手法では、時系列な偏光変調を必要とするため、実時間での測定を行うことができず、測定対象が時系列に変化する場合に適さないといった問題点があった。

また、上記の手法では、偏光特性の波長依存性（分光偏光特性）を高精度に計測することができず、測定対象が複雑な分光偏光特性を有する場合に適さないといった問題点があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、測定対象の偏光状態及びその波長分散（分光偏光特性）を、偏光変調を必要とすること無く、高速かつ高精度に取得可能な分光偏光特性測定装置及び分光偏光特性測定方法を提供する。

本発明は、測定対象の分光偏光特性を測定する分光偏光特性測定装置において、互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを二以上含む離散スペクトル光を発する第一離散スペクトル光源（第一の光コム光源）と、前記第一離散スペクトル光源から発せられた離散スペクトル光（パルス光）を空間的に分割する分割部と、前記分割部によって分割された複数の前記離散スペクトル光の偏光状態を独立に制御しそれぞれ異なる偏光状態を持つ複数の偏光制御部と、前記偏光制御部によって偏光制御されたされた複数の前記離散スペクトル光の時間遅延を独立に制御しそれぞれ異なる時間遅延を持つ複数の時間遅延制御部と、前記時間遅延制御部によって時間遅延が制御された複数の前記離散スペクトル光を空間的に重ね合わせる第一重ね合わせ部と、前記重ね合わせ部によって重ね合わされた偏光状態と時間遅延が異なる複数の前記離散スペクトル光からなる偏光制御離散スペクトル光列を試料に照射する照射部と、互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを二以上含む離散スペクトル光を発する第二離散スペクトル光源（第二の光コム光源）と、前記第二離散スペクトル光源から発せられた離散スペクトル光（パルス光）を前記照射部によって前記試料の情報を含む偏光制御離散スペクトル光列と空間的に重ね合わし干渉信号（インターフェログラム列）を生成する第二重ね合わせ部と、前記第二重ね合わせ部によって生成された干渉信号（インターフェログラム列）から前記試料の情報を含む個々のインターフェログラムの直交偏光成分の光振幅と位相に関するモード分解スペクトルを取得する検出部と、を備えていることを特徴とする。
本明細書において、「モード分解スペクトル」とは、離散スペクトル光から個別に分離され得るスペクトルのことを示す。本発明に係る分光偏光特性測定装置は、振幅と位相のモード分解スペクトル（以下、モード分解振幅スペクトル及びモード分解位相スペクトル）とを取得できる。なお、以下では、モード分解振幅スペクトルとモード分解位相スペクトルを区別する必要のない場合には、単に「モード分解スペクトル」と記載することがある。

また、本発明に係る分光偏光特性測定は、測定対象の分光偏光特性を測定する分光偏光特性測定方法であって、離散スペクトル光を複数に分割する工程と空間的に分割された離散スペクトル光の偏光状態を個々に制御する工程と偏光制御された離散スペクトル光の時間遅延を個々に制御する工程と偏光と時間遅延が制御された複数の離散スペクトル光を重ね合わせる行程と個々の偏光制御離散スペクトル光を時間分割して分光偏光計測する行程とを含む。

上記の構成によれば、偏光状態が異なり時間的に分離された複数の離散スペクトル光からなる偏光制御離散スペクトル光列が生成され、試料に照射される。ゆえに、偏光制御離散スペクトル光列を構成する個々の偏光制御離散スペクトル光に、試料の分光偏光特性が付加される。このように試料の分光偏光特性が付加された偏光制御離散スペクトル光を、前記検出部によって検出することができる。

上記の分光偏光特性測定装置では、前記離散スペクトル光源が、前記離散スペクトル光として、周波数軸で周波数の位置が隣り合う前記スペクトルの周波数の間隔である第一隣接周波数間隔が互いに一致している第一の光周波数コムスペクトルを発する第一のコム光源であってもよい。

上記の構成では、前記周波数軸で周波数の位置が隣り合う前記スペクトルの周波数の間隔が前記第一隣接周波数間隔とは異なる第二隣接周波数間隔であり、且つ前記第二隣接周波数間隔が互いに一致している第二の光周波数コムスペクトルを発する第二のコム光源を備え、前記検出部は、前記第一の光周波数コムスペクトルと前記第二の光周波数コムスペクトルとを干渉させて生じる干渉信号（干渉スペクトルもしくはインターフェログラム）に基づいて前記モード分解スペクトルを取得してもよい（デュアル光コム分光法）。この場合、干渉スペクトルは第一の光周波数コムスペクトルが周波数ダウンスケーリングされてなる第一及び第二の光周波数コムスペクトルの光ビートスペクトルである。また、デュアル光コム分光法を用いると、モード分解振幅スペクトル以外に、モード分解位相スペクトルも取得できる。

また、上記の分光偏光特性測定装置では、前記分割部が、入射する光を空間的に分割する分割素子を備え、前記第一離散スペクトル光源から発せられた前記離散スペクトル光を前記分割素子によって複数の離散スペクトル光に空間分割させてもよい。
一方、前記第一重ね合わせ部は、前記偏光制御部と前記時間遅延制御部を透過した複数の離散スペクトル光を空間的に重ね合わせてもよい。

上記の構成によれば、前記偏光制御部が、入射する光の偏光を調整する偏光制御光学系を備え、前記分割部で分割された離散スペクトル光を任意の偏光状態に制御させてもよい。前記偏光制御光学系は、３軸偏光コントローラーで構成されてもよい。
一方、前記時間遅延制御部は、入射する光の時間遅延を調整する時間遅延制御光学系を備え、前記偏光制御部で偏光制御された離散スペクトル光に任意の時間遅延を付加させてもよい。前記時間遅延制御部は、時間遅延ステージで構成されてもよい。

また、上記の分光偏光特性測定装置では、前記第一重ね合わせ部によって、空間的に重ね合わされた２つの離散スペクトル光の偏光状態が、試料の偏光特性が算出できるように設定されてもよい。
一方、前記第一重ね合わせ部によって、空間的に重ね合わされた２つの離散スペクトル光の時間遅延が、試料の分光特性を高分解能計測できるように設定されてもよい。

本発明の分光偏光特性測定装置では、偏光変調を行うことなく、偏光制御離散スペクトル光列の一回の照射で、互いに異なる偏光制御離散スペクトル光に付加された試料の情報（分光偏光特性）を同時取得することが出来る。また、偏光制御離散スペクトル光の直交偏光成分の光振幅と位相に関するモード分解スペクトルを取得することにより、測定対象の偏光特性及びその波長分散を広帯域・高感度・高分解・高速に取得することが出来る。
従って、本発明によれば、測定対象の偏光特性及びその波長分散を、偏光変調を必要とすること無く、高い精度を保ちつつ、高速に取得可能な分光偏光特性測定装置を提供することができる。

本発明を適用した実施形態の分光偏光特性測定装置の模式図である。 本発明における離散スペクトル光について説明するための模式図である。 本発明の実施形態の分光偏光特性測定装置における離散スペクトル光源の第一構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態の分光偏光特性測定装置における離散スペクトル光源の第二構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態の分光偏光特性測定装置における離散スペクトル光源の第三構成例を示す概略図である。 本発明の実施形態の分光偏光特性測定装置における離散スペクトル光源の第四構成例を示す概略図である。 本発明を適用した実施形態の分光偏光特性測定装置における干渉スペクトルの発生過程を説明するための模式図である。 本発明の実施形態の分光偏光特性測定装置における第一離散スペクトル光源、分割部、偏光制御部、時間遅延制御部、第一重ね合わせ部で行われる光の操作（２連偏光制御離散スペクトル光列の生成）を説明するための模式図である。 実施例１で用いた高次1/4波長板に関するインターフェログラム列の時間波形を示すグラフである。 実施例１で用いた高次1/4波長板に関する第一インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いた高次1/4波長板に関する第一インターフェログラムのモード分解位相差（Δ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いた高次1/4波長板に関する第二インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いた高次1/4波長板に関する第二インターフェログラムのモード分解位相差（Δ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いたファラデーローテーターに関するインターフェログラム列の時間波形を示すグラフである。 実施例１で用いたファラデーローテーターに関する第一インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いたファラデーローテーターに関する第一インターフェログラムのモード分解位相差（Δ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いたファラデーローテーターに関する第二インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルを示すグラフである。 実施例１で用いたファラデーローテーターに関する第二インターフェログラムのモード分解位相差（Δ）スペクトルを示すグラフである。

以下、本発明を適用した分光偏光特性測定装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更できる。

（実施形態）
始めに、本発明を適用した透過配置でジョーンズ行列を計測するための分光偏光特性測定装置の実施形態を図１から図１８及び表１から表２に基づいて説明する。図１は本実施形態の分光偏光特性測定装置１０Ａの模式図である。

［分光偏光特性測定装置１０Ａの構成］
図１に示すように、分光偏光特性測定装置１０Ａは試料１００の偏光特性やその波長依存性といった光学的な情報を取得可能な分光偏光特性測定装置であり、第一離散スペクトル光源（第一の光コム光源）１２と、分割部１４と、複数の偏光制御部１５および１６と、複数の時間遅延制御部１７および１８と、第一重ね合わせ部１９と、照射部２０と、第二重ね合わせ部２１と、第二離散スペクトル光源（第二の光コム光源）１３と、離散スペクトル制御部４５と、第三の偏光制御部３６と、検出部４０と、を備えている。

第一離散スペクトル光源１２は、離散スペクトル光ＬＡを発する光源である。

図２は離散スペクトル光ＬＡについて説明するための模式図である。図２に示すように、離散スペクトル光ＬＡは互いに異なる周波数で分布しているスペクトルＭＡを二以上含んでいる。このような離散スペクトル光ＬＡとしては、光周波数コムスペクトルＬＸ０が挙げられる。光周波数コムスペクトルＬＸ０は、例えば周波数軸（図２に示すｆ軸）上で互いに周波数間隔ｆｒをあけて分布するスペクトルＭＡを二以上含んでいる。以降では、スペクトルＭＡの数をｎとする。言い換えれば、周波数軸で周波数の位置が隣り合うスペクトルＭＡ，ＭＡの周波数の間隔が周波数間隔ｆｒである。周波数特性で見ると、ｎ個のスペクトルＭＡがキャリア・エンベロープ・オフセット周波数ｆ０（以下、オフセット周波数ｆ０と記載する）、及び所定の光強度｜Ｅ（ｆ）｜^２の分布を有するスペクトル・エンベロープＮＡを備え、周波数軸上に分布している。
光周波数コムスペクトルＬＸ０の時間特性を見ると、パルスΦ１，Φ２，…，Φｍが複数分布している。隣接したパルスΦ１，Φ２，…，Φｍの間の互いに中心の時間間隔が１／ｆｒである。複数のパルスΦ１，Φ２，…，Φｍの光搬送波電界ＣＡは、複数のスペクトルＭＡを逆フーリエ変換して得られる時間分布を有する。複数のパルスΦ１，Φ２，…，Φｎのパルス包絡線ＷＡはスペクトル・エンベロープＮＡを逆フーリエ変換して得られる時間分布を有する。

キャリア・エンベロープ・オフセット周波数ｆ０と、キャリア・エンベロープ・オフセット周波数ｆ０を有するスペクトルＭＡに対する順番を決めれば、所定の順番のスペクトルＭＡの周波数が決まる。例えば、オフセット周波数ｆ０を有するスペクトルＭＡに対してｎ番目のスペクトルＭＡの周波数νｎは、下記の（１）式のように決められる。

光周波数コムスペクトルＬＸ０では、周波数間隔ｆｒ及びオフセット周波数ｆ０が周波数標準器を基準に安定化されてスペクトルＭＡの周波数が周波数軸上で殆ど変化せず、固定されている。更に、全てのスペクトルＭＡが、等間隔を保ったまま、位相が同期している。

離散スペクトル光源１２としては、上記説明した光周波数コムスペクトルＬＸ０を発することが可能な公知のコム光源を用いることができる。
以下では、離散スペクトル光源１２の構成例について説明する。各例において公知の構成要素については、その詳細な説明を省略する。
なお、離散スペクトル光源１２の構成は下記の各例に限定されるものではない。

図３は離散スペクトル光源１２の第一構成例であるコム光源の概略図である。図３に示すように、コム光源はモード同期ファイバレーザー７７と、増幅器７８と、を備えている。モード同期ファイバレーザー７７は励起用半導体レーザー８２と、光アイソレータ８７Ａを備えた光ファイバ８０Ｇと、光カプラ８４Ａと、イッテルビウム（Ｙｂ）等のドープファイバ８６Ａを備えた光ファイバ８０Ａと、光ファイバ８０Ｂ，８０Ｃと、光アイソレータ８５Ａと、を備えている。増幅器７８は光ファイバ８０Ｂ，８０Ｃの間に配置された光カプラ８４Ｄを介してモード同期ファイバレーザー７７に接続されている。増幅器７８は、光カプラ８４Ｄの出力側に接続された光ファイバ８０Ｄと、光アイソレータ８５Ｂと、励起用半導体レーザー８３と、光アイソレータ８７Ｂを備えた光ファイバ８０Ｆと、光カプラ８４Ｃと、イッテルビウム（Ｙｂ）等のドープファイバ８６Ｂを備えた光ファイバ８０Ｈと、光アイソレータ８５Ｃと、を備えている。

図３に示す構成では、モード同期ファイバレーザー７７から周波数安定度の高いパルスが光アイソレータ８５Ａから光カプラ８４Ａに向かって発振される。発振されたパルスの一部が光カプラ８４Ｄから取り出され、一部のパルスは光ファイバ８０Ｄ内を進み、増幅器７８でその強度を増幅させる。一方、残りのパルスは光ファイバ８０Ｃ内を進み、モード同期ファイバレーザー７７の内部をループする。このような動作原理によって、光アイソレータ８５Ｃから、高出力の光周波数コムスペクトルＬＸ０が出射される。

図４は離散スペクトル光源１２の第二構成例であるコム光源の概略図である。図４に示すように、コム光源は光変調器９０と、マイクロ波発振器９３と、を備えている。光変調器９０は所定距離だけ離間させて配置された鏡９２Ａ，９２Ｂと、二枚の鏡９２Ａ，９２Ｂの間に配置された電気光学結晶９４から構成されている。電気光学結晶９４には、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）が用いられている。

図４に示す構成では、光変調器９０に入射した単一スペクトル光はマイクロ波発振器９３によって外部位相変調される。一方、電気光学結晶９４が上記のように二枚の鏡９２Ａ，９２Ｂからなるファブリ・ペロー共振器内に配置されていることで深い変調がかけられ、約１０００本以上のスペクトルＭＡが発生する。スペクトルＭＡの周波数間隔ｆｒはマイクロ波発振器９３の変調周波数に一致する。また、光変調器９０はパッシブな構成要素で構成されているため、周波数軸上で非常に安定したスペクトルＭＡを二以上含む光周波数コムスペクトルＬＸ０が発生する。スペクトル・エンベロープＮＡの中心周波数は、不図示の入力光源で決定される。

図５は離散スペクトル光源１２の第三構成例であるコム光源の概略図である。図５に示すように、コム光源は導波路型のマッハツェンダ変調器（ＭＺＭ）型超平坦光コム発生器（ＭＺ－ＦＣＧ）９５を備えている。ＭＺ－ＦＣＧ９５には、入力導波路９６Ａと、二つの分岐導波路９６Ｂ，９６Ｃと、出力導波路９６Ｄと、が形成されている。二つの分岐導波路９６Ｂ，９６Ｃのそれぞれには、高周波（ＲＦ）信号と位相変調信号を入力可能とする導波路が結合されている。

図５に示す構成では、ＲＦ信号が所定の条件で二つの分岐導波路９６Ｂ，９６Ｃに入力されると、単一スペクトルから分岐導波路９６Ｂ，９６Ｃのそれぞれで二つの光周波数コムスペクトルが発生する。二つの分岐導波路９６Ｂ，９６Ｃの結合位置において、二つの光周波数コムスペクトルは互いにそれぞれの光強度のアンバランスを補い合う。従って、スペクトル・エンベロープＮＡの平坦性に優れた光周波数コムスペクトルＬＸ０が発生し、出力導波路９６Ｄから取り出される。

図６は離散スペクトル光源１２の第四構成例であるコム光源の概略図である。コム光源はコム光源２２ＣのＭＺ－ＦＣＧ９５を用いた広帯域コム／超短パルス光源である。図６に示すように、コム光源２２Ｄは、励起用半導体レーザー９８と、偏波コントローラ（ＰＣ）９９と、ＭＺＭ１００と、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）１０８と、エルビウム添加ファイバ増幅器１０９と、分散フラット・分散減少ファイバ（ＤＦ－ＤＤＦ）１１０と、を備えている。
図６に示す構成では、ＭＺ－ＦＣＧ９５によって発生した光コム信号は標準的なＳＭＦ１０８に入力された後にＤＦ－ＤＤＦに入力することで、約２０ＴＨｚに及ぶ光周波数コムスペクトルＬＸ０が発生する。

なお上記以外にも、マイクロ光コムや量子カスケードレーザーに基づいた光コム光源も利用可能である。

上記説明した第一離散スペクトル光源１２の出射方向には、図１に示すように、分割部１４が配置されている。分割部１４は、第一離散スペクトル光源１２から発せられた離散スペクトル光ＬＡを第一光路１１Ａと第二光路１１Ｂの２つの光路に空間分離させる光学素子である。従って、分割部１４の各種パラメータは、スペクトルＭＡの周波数νやパワー｜Ｅ（ν）｜²等を勘案して設定され、特に限定されない。分割部１４には、プレート型ビームスプリッターやキューブ型ビームスプリッターなどが使用可能である。

第一光路１１Ａは、分割部１４と第一重ね合わせ部１９の間に配置され、分割部１４を透過した第一離散スペクトル光ＬＡの偏光と時間遅延を制御するための構成である。本実施形態の第一光路１１Ａは、第一偏光制御光学部１５と第一時間遅延制御部１７を備えている。図１では、第一偏光制御部１５は、偏光子２２、1/2波長板２３、1/4波長板２４から構成されている。第一偏光制御部１５は、第一離散スペクトル光ＬＡを既知の偏光状態を任意に制御する機能を有する。このような機能を有する第一偏光制御部１５として、例えば3軸偏光コントローラー、バビネ・ソレイユ補償板等が挙げられる。
図１では、第一時間遅延制御部１７は、ルーフミラー３０、時間遅延ステージ３１、コーナーリフレクター３２から構成されている。時間遅延ステージ３１は、第一離散スペクトル光ＬＡの時間遅延を任意に制御する機能を有する。このような機能を有する第一時間遅延制御部３０として、例えば時間遅延ステージ、時間遅延ファイバー等が挙げられる。
なお、第一偏光制御部１５と第一時間遅延制御部３０が第一光路１１Ａの中において順番が逆でも問題は無い。また、第一光路１１Ａは、第一離散スペクトル光ＬＡの偏光と時間遅延を任意制御することができるのであれば、上記の構成に限定されない。

第二光路１１Ｂは、分割部１４と重ね合わせ部１９の間に配置され、分割部１４を反射した第一離散スペクトル光ＬＡの偏光と時間遅延を制御するための構成である。本実施形態の第二光路１１Ｂは、第二偏光制御部１６と第二時間遅延制御部１８を備えている。図１では、第一偏光制御部１６は、偏光子２５、1/2波長板２６、1/4波長板２７をから構成されている。また、第二時間遅延制御部１８は、ルーフミラー３３、時間遅延ステージ３４、コーナーリフレクター３５から構成されている。第一光路１１Ａと同様、第二偏光制御部１６と第二時間遅延制御部１８は、第一離散スペクトル光ＬＡを第一光路１１Ａとは異なりかつ既知の偏光と時間遅延に任意制御する機能を有する。

第一重ね合わせ部１９は、分割部１４と照射部２０の間に配置され、第一光路１１Ａにおいて偏光と時間遅延が制御された第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと、第二光路１１Ｂにおいて偏光と時間遅延が制御された第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄを、空間的に重ね合わせるための構成である。空間的に重ね合わされた第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと第二偏光制御離散スペクトル光Ｄは、時間的に多重化され、偏光状態の異なる２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅを構成する。２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅの各離散スペクトル光の偏光状態は、後述のジョーンズ行列を算出可能な関係性を有している必要がある。また、２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅの第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄは、第一離散スペクトル光源の繰り返し周期の１／２ほど時間的に分離しているのが望ましい。第一重ね合わせ部１９には、プレート型ビームスプリッターやキューブ型ビームスプリッターなどが使用可能である。

照射部２０は、第一重ね合わせ部１９と試料１００の間に配置され、第一重ね合わせ部１９によって生成された２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅを、試料１００に照射させるための構成である。図１では、透過配置を用いた場合を示しており、透過性の高い試料の計測に適している。また、薄膜試料などでは、透過配置の代わりに、斜入射反射配置を利用することも可能である。

試料１００は、照射部２０と第二重ね合わせ部２１の間に配置されている。試料１００は、透過配置では、例えば光学素子のように２連偏光制御離散スペクトル光列を透過させ、且つ個々の偏光制御離散スペクトル光に振幅や位相の変調等によってその情報を付加し得る物体であればよく、特に制限されない。また、斜入射反射配置では、例えば薄膜材料のように２連偏光制御離散スペクトル光列を膜内で多重反射させ、且つ個々の偏光制御離散スペクトル光に振幅や位相の変調等によってその情報を付加し得る物体であればよく、特に制限されない。

第二重ね合わせ部２１は、照射部２０と検出部４０との間に配置されている。第二重ね合わせ部２１のミラー面は光軸に対して所定の角度で傾斜している。第二重ね合わせ部２１には、プレート型ビームスプリッターやキューブ型ビームスプリッターなどが使用可能である。

第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３は、離散スペクトル光ＬＢを発する光源である。離散スペクトル光ＬＢは互いに異なる周波数で分布しているスペクトルＭＡ２を二以上含んでいる（図７参照）。このような離散スペクトル光ＬＢとしては、光周波数コムスペクトル（第二の光周波数コムスペクトル）ＬＸ２が挙げられる。
第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３の周波数間隔ｆｒ２は、上記説明した第一離散スペクトル光源１２の周波数間隔ｆｒ１に対して、離散スペクトル制御部４５によって、あるオフセット周波数（Δｆｒ＝ｆｒ２―ｆｒ１）を維持するように制御されていることが望ましい。
上記説明した第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３の出射方向には、図１に示すように、第三偏光制御部３６が配置されている。図１では、第三偏光制御部３６は、偏光子３７、1/2波長板３８、1/4波長板３９をから構成されている。
第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３は、離散スペクトル光ＬＢを所定の角度で第二重ね合わせ部２１に入射させるように配置されている。

図７は、試料１００の偏光特性やその波長依存性といった光学的な情報を含む第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃ（もしくは第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄ）の離散スペクトル光と第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３から発せられた離散スペクトル光ＬＢとの干渉スペクトルの発生過程（即ち、デュアル光コム分光法）を説明するための模式図である。
図７に示すように、試料１００の情報を含む離散スペクトル光に関しては、光領域の周波数軸で周波数の位置が隣り合うモード分解スペクトルＭＡ１，ＭＡ１の周波数の間隔が第一隣接周波数間隔ｆｒ１である。第一隣接周波数間隔ｆｒ１は互いに一致している。
一方、離散スペクトル光ＬＢに関しては、光領域の周波数軸で周波数の位置が隣り合うモード分解スペクトルＭＡ２，ＭＡ２の周波数の間隔が、第一隣接周波数間隔ｆｒ１とは異なる第二隣接周波数間隔ｆｒ２である。第二隣接周波数間隔ｆｒ２も互いに一致している。
即ち、離散スペクトル光１１Ｃ，ＬＢはそれぞれ、周波数軸で等間隔に分布するｎ個のスペクトルＭＡ１，ＭＡ２のそれぞれを備えると共に、第一隣接周波数間隔ｆｒ１と第二隣接周波数間隔ｆｒ２とを互いに異ならせている。

前記第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃの離散スペクトル光と第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３から発せられた離散スペクトル光ＬＢとの干渉による第一インターフェログラムと、前記第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄの離散スペクトル光と第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３から発せられた離散スペクトル光ＬＢとの干渉による第二インターフェログラムと、から構成される２連インターフェログラム列が生成される。

検出部４０は、分光偏光特性測定装置１０Ａの最後方に配置されている。検出部４０は、２連インターフェログラム列を直交偏光成分（水平偏光成分、垂直偏光成分）に分離して、光振幅と位相に関するモード分解スペクトルを取得するための構成である。検出部４０はバンドパスフィルター４１と、偏光プリズム４２と、第一検出器４３ａと、第二検出器４３ｂと、信号処理部４４と、を備えている。

バンドパスフィルター４１は、デュアル光コム分光法において、エイリアシングを避けるために、生成された２連インターフェログラム列の光スペクトル帯域を制限する。
偏光プリズム４２は、２連インターフェログラム列を水平偏光成分と垂直偏光成分に分離する光学素子である。偏光プリズム４２の各種パラメータは、インターフェログラムの光周波数（波長）と、試料１００の情報を取得するための所望の消光比等を勘案して設定され、特に限定されない。例えば、偏光プリズム以外に、偏光ビームスプリッター等も利用可能である。
第一検出器４３ａと第二検出器４３ｂは、２連インターフェログラム列の水平偏光成分と垂直偏光成分の時間波形を電気信号に変換して取得する。
信号処理部４４は、取得された２連インターフェログラム列を、第一インターフェログラムと第二インターフェログラムに分割し、個々のインターフェログラムを別々にフーリエ変換することにより、周波数（波長）毎のモード分解振幅スペクトルとモード分解位相スペクトルを得る。
なお、本実施形態では、２連偏光制御離散スペクトル光列を用いたジョーンズ行列の算出を示したが、４連偏光制御離散スペクトル光列を用いれば、ミュラー行列の算出も可能である。

［分光偏光特性測定装置１０Ａを用いた計測］
次いで、図１に示す分光偏光特性測定装置１０Ａを用いた計測の原理について説明する。
第一離散スペクトル光源（第一のコム光源）１２から発せられた第一離散スペクトル光ＬＡは、分割部１４に入射され、第一光路１１Ａの透過された第一離散スペクトル光と、第二光路１１Ｂの反射された第一離散スペクトル光に分割される。

透過された第一離散スペクトル光ＬＡは、第一偏光制御部１５によって、既知の偏光状態に設定される。その後、第一時間遅延制御部１７によって、既知の時間遅延が設定される（第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃ）。
さらに、反射された第一離散スペクトル光ＬＡは、第二偏光制御部１６によって、第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと異なる既知の偏光状態に設定される。その後、第二時間遅延制御部１８によって、第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと異なる既知の時間遅延が設定される（第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄ）。

第一光路１１Ａの第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと、第二光路１１Ｂの第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄは、第一重ね合わせ部１９によって空間的に重ね合わされる。これにより、時間的に分離され、偏光状態の異なる２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅが生成される。
２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅを、照射部１８で試料１００に照射することにより、試料１００の分光偏光特性が、第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄに付加される。

試料１００の情報を含む２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅと、第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３から発せられた離散スペクトル光ＬＢとは、第二重ね合わせ部２１によって空間的に重ね合わされ、干渉信号（２連インターフェログラム列）が生成される。生成された２連インターフェログラム列は、第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃに対応した第一インターフェログラムと、第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄに対応した第二インターフェログラムと、から構成されている。
生成された２連インターフェログラム列は、バンドパスフィルター４１によって光スペクトル帯域を制限した後、偏光プリズム４２によって、垂直偏光成分と水平偏光成分に分離される。
２連インターフェログラム列の水平偏光成分は第一検出器４３ａによって、また垂直偏光成分は第二検出器４３ｂによって、電気信号として取得される。

第一検出器４３ａによって取得された２連インターフェログラム列の水平偏光成分の時間波形は、第一インターフェログラムと第二インターフェログラムの２つに分割された後、各々をフーリエ変換することにより、第一インターフェログラムと第二インターフェログラムの水平偏光成分に関するモード分解振幅スペクトルとモード分解位相スペクトルを得る。あるいは、モード分解振幅比スペクトルとモード分解位相差スペクトルを算出する。
また、第二検出器４３ｂによって取得された２連インターフェログラム列の垂直偏光成分の時間波形は、第一インターフェログラムと第二インターフェログラムによって分割された後、各々をフーリエ変換することにより、第一インターフェログラムと第二インターフェログラムの垂直偏光成分に関するモード分解振幅スペクトルとモード分解位相スペクトルを得る。あるいは、モード分解振幅比スペクトルとモード分解位相差スペクトルを算出する。
これらにより、試料１００を透過後の第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃの偏光状態を決定できる。また、第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄの偏光状態も同様に決定できる。
試料１００を透過後の第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄの偏光状態から、試料１００のジョーンズ行列を算出できる。

次に、試料１００のジョーンズ行列を算出する方法を、数式を用いて説明する。ジョーンズ計算法では、偏光状態はジョーンズベクトルJを用いて記述され、分析対象光の各波長におけるジョーンズベクトルは次式で表される。

ここで E_xおよびE_yは水平偏光成分（ｘ成分）と垂直偏光成分（ｙ成分）の電場振幅、δ_xおよびδ_yは水平偏光成分（ｘ成分）と垂直偏光成分（ｙ成分）の位相を示している。これを振幅比Ψ（＝E_x/E_y）と位相差Δ（＝δ_x- δ_y）を用いて一般化すると、以下のようになる。

例えば、水平偏光、垂直偏光、θ偏光、+45°直線偏光、 -45°直線偏光、右回り円偏光、左回り円偏光に関するジョーンズマトリックスは、以下のようになる。

一方、試料１００の偏光特性は、ジョーンズ行列J_Mで記述される。

ここで、r_ijおよびθ_ijはそれぞれ振幅と位相を示している。

旋光性サンプルのジョーンズ行列J_ORは旋光度θ_rを用いて

と表される。また、複屈折性サンプルのジョーンズ行列J_BRは結晶光学軸の角度θ_bとリターダンスΔ_bを用いて

と表される。

入射偏光のジョーンズベクトルJ_IN、ジョーンズ行列J_M、出射偏光のジョーンズベクトルJ_OUTの関係は、次式のようになる。

ここで、J_outおよびJ_inは出射偏光と入射偏光のジョーンズベクトル、J_{out_x}およびJ_{out_y}は出射偏光のジョーンズベクトルの水平偏光成分（ｘ成分）と垂直偏光成分（ｙ成分）、J_{in_x}およびJ_{in_y}は入射偏光のジョーンズベクトルの水平偏光成分（ｘ成分）と垂直偏光成分（ｙ成分）を示している。

試料１００のジョーンズ行列J_Mは、４つの未知行列成分（J₀₀, J₀₁, J₁₀, J₁₁）を含むので、それを決定するためには、２つの異なる入射偏光１と入射偏光２と、それぞれに対応した出射偏光１と出射偏光２のジョーンズベクトルが必要である。入射偏光１と入射偏光２に対するサンプル透過後の出射偏光１と出射偏光２は、以下のように記述できる。

ここで、J_{out1_x}とJ_{out1_y}は出射偏光１ジョーンズベクトルのx成分とy成分、J_{in1_x}とJ_{in1_y}は入射偏光１ジョーンズベクトルのx成分とy成分、J_{out2_x}とJ_{out2_y}は出射偏光２ジョーンズベクトルのx成分とy成分、J_{in2_x}とJ_{in2_y}は入射偏光２ジョーンズベクトルのx成分とy成分である。
上式を展開して変形すると、以下のようになる。

これら２つの連立方程式から、試料１００のジョーンズ行列J_Mの各要素は、以下のように算出できる。

上述の２つの連立方程式を解くために、行列Ａの逆行列が存在する必要がある。

行列Ａの逆行列が存在する条件は、以下の通りである。

行列Ａの逆行列が存在するように、適切な入射偏光１と入射偏光２を設定する必要がある。例えば、入射偏光１を+45度直線偏光、入射偏光２を-45度直線偏光に設定すれば、上式は以下のようになり、行列Ａの逆行列が存在する。

上記の手順に従って、第一偏光制御離散スペクトル光と第二偏光制御離散スペクトル光の偏光状態を設定し、試料１００を透過後の第一偏光制御離散スペクトル光と第二偏光制御離散スペクトル光の偏光状態を計測することにより、試料１００のジョーンズ行列を算出できる。

［分光偏光特性測定装置１０Ａの作用効果］
次いで、本実施形態の分光偏光特性測定装置１０Ａの作用効果について、図８を参照して説明する。図８は、第一離散スペクトル光源１２、分割部１４、偏光制御部１５および１６、時間遅延制御部１７および１８、第一重ね合わせ部１９で行われる光の操作（２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅの生成）を説明するための模式図である。ここでは、例として、第一離散スペクトル光源１２から出射された、周波数軸上で互いに独立しているスペクトルＭＡを二以上含む離散スペクトル光ＬＡの偏光を0°直線偏光（水平方向直線偏光）とし、+45°直線偏光と-45°直線偏光の２連偏光制御離散スペクトル光列を生成する場合を述べる。
図８に示すように、上記説明した分光偏光特性測定装置１０Ａによれば、第一離散スペクトル光源１２から出射された離散スペクトル光ＬＡを分割部１４に入射させると、第一光路１１Ａの透過された第一離散スペクトル光と、第二光路１１Ｂの反射された第一離散スペクトル光に分割される。これにより、分割された第一離散スペクトル光の偏光と時間遅延を独立に制御することが可能になる。

透過された第一離散スペクトル光ＬＡの0°直線偏光は、第一偏光制御部１５によって、+45°直線偏光に変換される。一方、反射された第一離散スペクトル光ＬＡの0°直線偏光は、第二偏光制御部１６によって、-45°直線偏光に変換される。
続いて、+45°直線偏光に変換された第一離散スペクトル光ＬＡは、第一時間遅延制御部１７によって、既知量の時間遅延が付加される（第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃ）。一方、-45°直線偏光に変換された第一離散スペクトル光ＬＡは、第二時間遅延制御部１８によって、既知量の時間遅延が付加される（第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄ）。ここで、第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄの時間遅延差は、第一離散スペクトル光源１２の繰り返し周期の半分となるように設定する。

偏光と時間遅延が独立に制御された第一偏光制御離散スペクトル光１１Ｃと第二偏光制御離散スペクトル光１１Ｄを、第一重ね合わせ部１９で空間的に重ね合わせることにより、+45°直線偏光と45°直線偏光が時間領域で多重化された２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅを生成できる。従って、数式（２２）の行列Ａに対応した２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅを生成することができる。

また、本実施形態の分光偏光特性測定装置１０Ａによれば、試料１００の情報が付加された２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅと第二離散スペクトル光源（第二のコム光源）１３から発せられた離散スペクトル光ＬＢを、第二重ね合わせ部１９によって空間的に重ね合わされ、干渉信号（２連インターフェログラム列）が生成される。
検出部４０を用いて、２連インターフェログラム列を構成する第一インターフェログラムと第二インターフェログラムの水平偏光成分と垂直偏光成分のモード分解振幅スペクトルとモード分解位相スペクトルを計測することにより、数式（２０）と数式（２１）における出射偏光のジョーンズベクトルを各波長成分毎に一括取得することが出来る。
以上のように、本実施形態の分光偏光特性測定装置１０Ａによれば、高い精度を保ちつつ、試料１００の分光偏光情報を高速に取得することができる。

上述の作用効果を奏する分光偏光特性測定装置１０Ａでは、従来の分光偏光特性測定装置に比べて高速性と高分解能性が大幅に向上し、２連偏光制御離散スペクトル光列の１ショットで多様な偏光情報（複屈折、旋光性、二色性、円二色性など）やそれらの波長依存性を取得することができる。その結果、動的光学特性評価等の工業分野や生命機能解析等のバイオ分野に関する新たな知見を取得することができると考えられる。

本発明を適用した分光偏光特性測定装置によれば、高い精度を保ちつつ、多様な分光偏光情報を超高速で得ることができ、光応用工業製品、光機能性材料、ナノ構造体、医薬品、タンパク質構造などのへの応用が可能になる。従って、本発明を適用した分光偏光特性測定装置は、工業分野、製薬分野、バイオ分野をはじめ広い分野で利用することができる。

次いで、本発明を適用した各実施形態の分光偏光特性測定装置１０Ａの効果を裏付けるために行った実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

第一偏光制御部１５の特性を+45°直線偏光、第二偏光制御部の特性を+135°直線偏光とし、第一時間遅延制御部１７と、第二時間遅延制御部１８の時間遅延差が７．５ナノ秒となるように、時間領域で多重化した２連偏光制御離散スペクトル光列１１Ｅを生成し、試料１００に照射した。試料１００には、複屈折を有する高次1/4波長板(波長1550nm用、複屈折量=λ/4)を用いた。ここで、高次1/4波長板は、光学軸が90°となるように設定して、配置した。

図９は、取得されたインターフェログラム列の時間波形（Ａ）を示しており、（Ｂ）は+45°直線偏光入射に対応した第一インターフェログラム、（Ｃ）は+135°直線偏光入射に対応した第二インターフェログラムがそれぞれ時間的に分離されて観測できることが分かる。
第一インターフェログラムと第二インターフェログラムを時間的に分離し、フーリエ変換を行った後、垂直偏光成分と水平偏光成分のモード分解振幅スペクトルとモード分解位相スペクトルから、第一インターフェログラムと第二インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルとモード分解位相差（Δ）スペクトルを算出した。
第一インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルとモード分解位相差（Δ）スペクトルを図１０と図１１、第二インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルとモード分解位相差（Δ）スペクトルを図１２と図１３にそれぞれ示す。高次1/4波長板の光学軸を、第一偏光制御部１５の偏光角度と第二偏光制御部１６の偏光角度の中間に設定しているので、両者間において同様なモード分解振幅比（φ）スペクトルとモード分解位相差（Δ）スペクトルが得られている。

図１０、図１１、図１２、図１３の測定結果から、高次1/4波長板のジョーンズ行列の波長スペクトル（分光偏光特性）を算出した。表１は、波長1550nmにおけるジョーンズ行列の実験値と理論値の比較を示している。実験値と理論値は、よく一致を示していることが確認できる。

次いで、試料１００として、旋光性を有するファラデーローテーター(波長＝1500～600 nm, 旋光度45±1°)を用いた。ファラデーローテーターは、光学軸を有さないので、任意の角度に設定して配置した。第一偏光制御部１５の特性を+67.5°直線偏光、第二偏光制御部１６の特性を-22.5°直線偏光とし、第一離散スペクトル光ＬＡと、第二離散スペクトル光ＬＡの時間遅延差が４ナノ秒となるように、時間領域で多重化した２連偏光制御離散スペクトル光列を生成し、試料１００に照射した。

図１４は、取得されたインターフェログラム列の時間波形（Ａ）を示しており、（Ｂ）は+67.5°直線偏光入射に対応した第一インターフェログラム、（Ｃ）は-22.5°直線偏光入射に対応した第二インターフェログラムがそれぞれ時間的に分離されて観測できることが分かる。
第一インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルとモード分解位相差（Δ）スペクトルを図１５と図１６、第二インターフェログラムのモード分解振幅比（φ）スペクトルとモード分解位相差（Δ）スペクトルを図１７と図１８にそれぞれ示す。いずれにおいても、ファラデーローテーターの旋光性を反映した結果が得られている。

図１５、図１６、図１７、図１８の測定結果から、ファラデーローテーターのジョーンズ行列の波長スペクトル（分光偏光特性）を算出した。表２は、波長1550nmにおけるジョーンズ行列の実験値と理論値の比較を示している。実験値と理論値は、おおよそ一致を示していることが確認できる。

上記の実施例で示したように、本発明によれば、時間的に多重化された複数の偏光制御離散スペクトル光列から、偏光変調を行うこと無く、試料の光学応答を反映した情報が同時に得られ、高い精度を保ちつつ、試料の分光偏光特性を高速に取得することができる。

１０Ａ…分光偏光特性測定装置
１２…第一離散スペクトラム光源（第一の光コム光源）
１３…第二離散スペクトラム光源（第二の光コム光源）
１４…分割部
１５…第一偏光制御部
１６…第二偏光制御部
１７…第一時間遅延制御部
１８…第二時間遅延制御部
１９…第一重ね合わせ部
２１…第二重ね合わせ部
３６…第三偏光制御部
４０…検出部
１００…試料
１１A…第一光路
１１B…第二光路
１１C…第一偏光制御離散スペクトル光
１１D…第二偏光制御離散スペクトル光
１１E…２連偏光制御離散スペクトル光列
１１F…光ビートスペクトル

Claims (10)

1. 互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを二以上含む離散スペクトル光を発する第一離散スペクトル光源（第一の光コム光源）と、前記第一離散スペクトル光源から発せられた離散スペクトル光（パルス光）を空間的に分割する分割部と、前記分割部によって分割された前記離散スペクトル光の偏光状態を独立に制御しそれぞれ異なる偏光状態を持つ複数の偏光制御部と、
   前記偏光制御部によって偏光制御された前記離散スペクトル光の時間遅延を独立に制御しそれぞれ異なる時間遅延を持つ複数の時間遅延制御部と、前記時間遅延制御部によって時間遅延が制御された複数の前記離散スペクトル光を空間的に重ね合わせる第一重ね合わせ部と、前記重ね合わせ部によって重ね合わされた偏光状態と時間遅延が異なる複数の前記離散スペクトル光からなる偏光制御離散スペクトル光列を試料に照射する照射部と、互いに異なる周波数で分布しているスペクトルを二以上含む離散スペクトル光を発する第二離散スペクトル光源（第二の光コム光源）と、前記第二離散スペクトル光源から発せられた離散スペクトル光（パルス光）を前記照射部によって前記試料の情報を含む偏光制御離散スペクトル光列と空間的に重ね合わし干渉信号（インターフェログラム列）を生成する第二重ね合わせ部と、前記試料の情報を含む個々の干渉信号（インターフェログラム列）の直交偏光成分の光振幅と位相に関するモード分解スペクトルを取得する検出部と、を備えていることを特徴とする分光偏光特性測定装置。
2. 前記第一離散スペクトル光源は、周波数軸で周波数の位置が隣り合う前記スペクトルの周波数の間隔である隣接周波数間隔が互いに一致している第一光周波数コムスペクトルを発する第一のコム光源であることを特徴とする請求項１に記載の分光偏光特性測定装置。
3. 前記第二離散スペクトル光源は、前記スペクトルの周波数の間隔が前記第一隣接周波数間隔とは異なる第二隣接周波数間隔であり、且つ前記第二隣接周波数間隔が互いに一致している第二の光周波数コムスペクトルを発する第二のコム光源であることを特徴とする請求項２に記載の分光偏光特性測定装置。
4. 前記分割部は、入射する光を空間的に分割する分割素子を備え、前記第一離散スペクトル光源から発せられた前記離散スペクトル光を前記分割素子によって複数の離散スペクトル光に空間分割させ、前記第一重ね合わせ部は、前記偏光制御部と前記時間遅延制御部を透過した複数の離散スペクトル光を空間的に重ね合わせることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の分光偏光特性測定装置。
5. 前記偏光制御部は、入射する光の偏光を調整する偏光制御光学系を備え、前記分割部で分割された離散スペクトル光を任意の偏光状態に制御させ、前記時間遅延制御部は、入射する光の時間遅延を調整する時間遅延制御光学系を備え、前記偏光制御部で偏光制御された離散スペクトル光に任意の時間遅延を付加することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の分光偏光特性測定装置。
6. 前記偏光制御光学系は、偏光子と1/2波長板と1/4波長板で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の分光偏光特性測定装置。
7. 前記時間遅延制御光学系は、ルーフミラーと時間遅延ステージとコーナーリフレクターで構成されていることを特徴とする請求項５に記載の分光偏光特性測定装置。
8. 空間的に重ね合わされた複数の離散スペクトル光において、ジョーンズ行列やミュラー行列が逆行列計算によって算出可能となるように偏光状態が設定され、試料の分光偏光特性が計測できることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の分光偏光特性測定装置。
9. 空間的に重ね合わされた複数の離散スペクトル光において、第一離散スペクトル光源の繰り返し周期内で等時間間隔となるように時間遅延が制御され、試料の分光偏光特性が計測できることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の分光偏光特性測定装置。
10. 前記検出部によって取得されたモード分解スペクトルから、前記試料の分光偏光特性を算出することを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の分光偏光特性測定装置。

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