JP6534064B2 - Light source unit for optical coherence tomography and optical coherence tomography apparatus - Google Patents

Light source unit for optical coherence tomography and optical coherence tomography apparatus Download PDF

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Description

本発明は、光干渉断層撮影用光源ユニット及び光干渉断層撮影装置に関する。   The present invention relates to a light source unit for optical coherence tomography and an optical coherence tomography apparatus.

光干渉断層計（Optical Coherence Tomography；ＯＣＴ）は、光干渉現象を利用した断層撮影技術であり、例えば、網膜の断層撮影等に応用されている。また、近年、撮影のリアルタイム性を高めるために、ＯＣＴの撮影速度の向上が図られている。   Optical coherence tomography (OCT) is a tomography technique using an optical interference phenomenon, and is applied to, for example, tomography of the retina. Further, in recent years, in order to improve the real time property of imaging, the imaging speed of OCT has been improved.

ＯＣＴの撮影速度を向上させる手法の一つとして、ＯＣＴ光源における光周波数掃引（走査）速度の高速化が挙げられる。例えば、ＯＣＴ光源を、広帯域パルス光源と光フィルタと光導波路とを組み合わせて作製し、広帯域パルス光源から出力された広帯域光に含まれる複数の光周波数ごとに異なる光路長を適用することで、光周波数掃引の高速化を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。   One way to improve the imaging speed of OCT is to increase the speed of optical frequency sweep (scanning) in the OCT light source. For example, an OCT light source is manufactured by combining a broadband pulse light source, an optical filter, and an optical waveguide, and light is applied by applying different optical path lengths to a plurality of optical frequencies included in broadband light output from the broadband pulse light source. Speeding up of frequency sweep can be achieved (see, for example, Patent Document 1).

特許第５４６７３４３号公報Patent No. 5467343 gazette

しかしながら、断層撮影における一層の分解能の向上のため、掃引ステップ数の高密度化が求められている。この場合、上述のＯＣＴ光源においては一種の光周波数に対し一本の光導波路を設ける必要がある。そうすると、例えば、光周波数を１０２４段階のステップで掃引しようとする場合、長さがそれぞれ異なる１０２４本の光導波路を用意する必要があるため、装置構成の複雑化、及び、製造コストの増大を招く。   However, in order to further improve the resolution in tomography, densification of the number of sweep steps is required. In this case, in the above-mentioned OCT light source, it is necessary to provide one optical waveguide for one kind of light frequency. Then, for example, when it is intended to sweep the optical frequency in 1024 steps, it is necessary to prepare 1024 optical waveguides having different lengths, which leads to complication of the device configuration and an increase in manufacturing cost. .

本発明が解決しようとする課題は、周波数掃引の高速化が図られながらも、装置構成が比較的簡素な光干渉断層撮影用光源ユニット及び光干渉断層撮影装置を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a light source unit for optical coherence tomography and an optical coherence tomography apparatus whose device configuration is relatively simple while achieving high-speed frequency sweep.

本発明の一態様は、所定の周波数帯域に渡って強度分布が均一な広帯域光をパルス状に出力する広帯域パルス光源と、パルス状の前記広帯域光を上流側入力ポートから入力し、当該広帯域光が分光されてなる複数の第１分光成分を、複数の上流側出力ポートの各々から出力する上流側分光器と、複数の前記上流側出力ポートごとに異なる長さで設けられた上流側光導波路と、前記上流側光導波路を通じて、複数の前記第１分光成分を複数の下流側入力ポートの各々から入力し、当該第１分光成分の各々が更に分光されてなる複数の第２分光成分を、複数の下流側出力ポートの各々から出力する下流側分光器と、複数の前記下流側出力ポートごとに異なる長さで設けられ、先端に光反射板が設けられた下流側光導波路と、を備え、一の前記下流側入力ポートに入力された前記第１分光成分に含まれる複数の前記第２分光成分のうちの一つと、他の前記下流側入力ポートに入力された前記第１分光成分に含まれる複数の前記第２分光成分のうちの一つとは、共通の前記下流側出力ポートから出力される光干渉断層撮影用光源ユニットである。   One aspect of the present invention is a wide band pulse light source for outputting a wide band light having a uniform intensity distribution in a pulse shape over a predetermined frequency band, and the wide band light having the pulse wide band light input from an upstream input port And an upstream optical waveguide provided with different lengths for each of the plurality of upstream output ports, and an upstream spectroscope for outputting the plurality of first spectral components formed by splitting light from each of the plurality of upstream output ports And a plurality of second spectral components formed by further dispersing each of the first spectral components by inputting the plurality of first spectral components from each of the plurality of downstream input ports through the upstream optical waveguide. A downstream spectroscope for outputting from each of a plurality of downstream output ports, and a downstream optical waveguide provided with a light reflecting plate at its tip end provided with a different length for each of the plurality of downstream output ports , One said downstream One of the plurality of second spectral components included in the first spectral component input to the input port, and the plurality of the second spectral components included in the first spectral component input to the other downstream input port One of the two spectral components is a light source unit for optical coherence tomography which is output from the common downstream output port.

また、本発明の一態様によれば、複数の前記第１分光成分の各々は、第１の周波数差で周期的に離散化された複数の周波数帯域を含んでおり、前記下流側分光器は、前記下流側入力ポートの各々に入力された前記第１分光成分を、前記第１の周波数差で周期的に離散化された周波数帯域ごとに分光して複数の前記第２分光成分を生成する。   Further, according to one aspect of the present invention, each of the plurality of first spectral components includes a plurality of frequency bands periodically discretized with a first frequency difference, and the downstream side spectroscope And dividing the first spectral component input to each of the downstream input ports into frequency bands periodically discretized by the first frequency difference to generate a plurality of second spectral components. .

また、本発明の一態様によれば、前記第１の周波数差は、一の前記上流側出力ポートから出力された前記第１分光成分と、他の前記上流側出力ポートから出力された前記第１分光成分との間の周波数差の最小値である第２の周波数差の整数倍とされている。   Further, according to one aspect of the present invention, the first frequency difference may be determined by the first spectral component output from the one upstream output port and the first spectral component output from the other upstream output port. It is taken as an integral multiple of the second frequency difference which is the minimum value of the frequency difference between one spectral component.

また、本発明の一態様によれば、一の前記下流側出力ポートと一の前記下流側入力ポートとの間における通過可能周波数帯域と、当該一の前記下流側出力ポートと他の前記下流側入力ポートとの間における通過可能周波数帯域と、の間の周波数差は、前記第１の周波数差と前記第２の周波数差との差分値、又は、前記第１の周波数差と前記第２の周波数差との加算値とされている。   Further, according to one aspect of the present invention, a passable frequency band between one downstream output port and one downstream input port, one downstream output port, and another downstream side. The frequency difference between the input port and the passable frequency band is determined by the difference between the first frequency difference and the second frequency difference, or the first frequency difference and the second frequency difference. It is an addition value with the frequency difference.

また、本発明の一態様は、上述の光干渉断層撮影用光源ユニットを備える光干渉断層撮影装置である。   One aspect of the present invention is an optical coherence tomography apparatus including the above-described light source unit for optical coherence tomography.

上述の光干渉断層撮影用光源ユニット及び光干渉断層撮影装置によれば、周波数掃引の高速化が図られながらも、装置構成を簡素化することができる。   According to the light source unit for optical coherence tomography and the optical coherence tomography apparatus described above, the apparatus configuration can be simplified while speeding up of the frequency sweep can be achieved.

第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of an optical coherence tomography apparatus according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る光干渉断層撮影用光源ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the light source unit for optical coherence tomography which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る上流側分光器の機能を説明する図である。It is a figure explaining the function of the upstream spectroscope which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る上流側光導波路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the upstream optical waveguide which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第１の図である。It is a 1st figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第２の図である。It is a 2nd figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第３の図である。It is a 3rd figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第４の図である。It is a 4th figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する第１の図である。It is a 1st figure explaining the structure of the downstream optical waveguide which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する第２の図である。It is a 2nd figure explaining the composition of the downstream optical waveguide concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する第１の図である。It is a 1st figure explaining the effect of the optical interference tomography apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する第２の図である。It is a 2nd figure explaining the effect of the optical interference tomography apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係る上流側光導波路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the upstream optical waveguide concerning a 2nd embodiment. 第２の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第１の図である。It is a 1st figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第２の図である。It is a 2nd figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第３の図である。It is a 3rd figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第４の図である。It is a 4th figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 2nd Embodiment. 第２の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the downstream optical waveguide concerning a 2nd embodiment. 第２の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the optical interference tomography apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係る上流側光導波路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the upstream optical waveguide concerning a 3rd embodiment. 第３の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第１の図である。It is a 1st figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第２の図である。It is a 2nd figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第３の図である。It is a 3rd figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第４の図である。It is a 4th figure explaining the function of the downstream spectroscope which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the composition of the downstream optical waveguide concerning a 3rd embodiment. 第３の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of the optical interference tomography apparatus which concerns on 3rd Embodiment.

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置を、図１〜図１２を参照しながら説明する。 First Embodiment
Hereinafter, an optical coherence tomography apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 12.

（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の全体構成を示す図である。
図１に示すように、光干渉断層撮影装置１は、光干渉断層撮影用光源ユニット１０と、光検出器１１と、光カプラ１２と、基準ミラー１３と、を備えている。図１は、光干渉断層撮影装置１が撮影対象物２（例えば、被験者の眼内）の断層画像を取得する様子を示している。 (overall structure)
FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of an optical coherence tomography apparatus according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1, the optical coherence tomography apparatus 1 includes a light source unit 10 for optical coherence tomography, a photodetector 11, an optical coupler 12, and a reference mirror 13. FIG. 1 shows how the optical coherence tomography apparatus 1 acquires a tomographic image of a subject 2 (for example, in the eye of a subject).

光干渉断層撮影用光源ユニット１０は、所定の周波数帯域（波長）に属する光（レーザ）を高速で掃引（走査）可能なレーザ光源である。光干渉断層撮影用光源ユニット１０は、例えば、波長幅１５２５ｎｍ〜１５７５ｎｍ（光周波数２００ＴＨｚ前後）の範囲で、所定周期（例えば、１μ秒）ごとに出力光の周波数掃引を繰り返す。光干渉断層撮影用光源ユニット１０の出力光（周波数掃引光）は、光導波路（光ファイバ）を通って光カプラ１２に入力される。
光カプラ１２は、光干渉断層撮影用光源ユニット１０が出力した周波数掃引光を、所定のパワー比率で基準ミラー１３への経路、及び、撮影対象物２への経路へと分波して出力する。また、光カプラ１２は、基準ミラー１３で反射して戻ってきた光（基準光）と、撮影対象物２で反射して戻ってきた光（観測光）と、を合波して、光検出器１１へと出力する。
光検出器１１は、基準光と観測光とが合波されてなる干渉光のパワー（強度）を検出する。光検出器１１によって取得された検出信号は直ちにコンピュータ等の演算装置に取り込まれる。当該演算装置は、取得された検出信号に対し所定の演算処理（フーリエ変換等）を施すことで撮影対象物２の断層画像を生成し、ディスプレイ等に表示する。 The light source unit 10 for optical coherence tomography is a laser light source capable of sweeping (scanning) light (laser) belonging to a predetermined frequency band (wavelength) at high speed. The light source unit 10 for optical coherence tomography, for example, repeats the frequency sweep of the output light every predetermined cycle (for example, 1 μs) in a range of wavelength widths 1525 nm to 1575 nm (about 200 THz light frequency). The output light (frequency sweeping light) of the light source unit for optical coherence tomography is input to the optical coupler 12 through the optical waveguide (optical fiber).
The optical coupler 12 demultiplexes and outputs the frequency swept light output from the light source unit 10 for optical coherence tomography to a path to the reference mirror 13 and a path to the object 2 at a predetermined power ratio. . The optical coupler 12 combines the light reflected by the reference mirror 13 (reference light) and the light reflected by the object to be photographed 2 (observation light) and combines them to detect light. Output to the control unit 11.
The photodetector 11 detects the power (intensity) of interference light formed by combining the reference light and the observation light. The detection signal acquired by the light detector 11 is immediately taken into an arithmetic device such as a computer. The arithmetic device generates a tomographic image of the object to be imaged 2 by performing predetermined arithmetic processing (Fourier transformation or the like) on the acquired detection signal, and displays the tomographic image on a display or the like.

（光干渉断層撮影用光源ユニットの構成）
図２は、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影用光源ユニットの構成を示す図である。
図２に示すように、光干渉断層撮影用光源ユニット１０は、広帯域パルス光源１００と、光サーキュレータ１０１と、上流側分光器１０２と、上流側光導波路１０３と、下流側分光器１０４と、下流側光導波路１０５と、光反射板１０６と、を備えている。 (Configuration of light source unit for optical coherence tomography)
FIG. 2 is a view showing the configuration of a light source unit for optical coherence tomography according to the first embodiment.
As shown in FIG. 2, the light source unit 10 for optical coherence tomography has a broad band pulse light source 100, an optical circulator 101, an upstream spectroscope 102, an upstream optical waveguide 103, a downstream spectroscope 104, a downstream A side optical waveguide 105 and a light reflection plate 106 are provided.

広帯域パルス光源１００は、所定の周波数帯域に渡って強度分布が均一な広帯域光をパルス状に出力する。広帯域パルス光源１００は、例えば、ＳＣ（Super Continuum）光源等で実現される。
広帯域パルス光源１００は、パルス状の広帯域光を所定の周期（例えば、１μ秒）ごとに繰り返し出力する。 The broadband pulse light source 100 outputs broadband light having a uniform intensity distribution in a pulse shape over a predetermined frequency band. The broadband pulse light source 100 is realized by, for example, a SC (Super Continuum) light source or the like.
The broadband pulsed light source 100 repeatedly outputs pulsed broadband light at predetermined intervals (for example, 1 μs).

光サーキュレータ１０１は、広帯域パルス光源１００が出力した広帯域光を入力して上流側分光器１０２（後述）に向けて出力する。また、光サーキュレータ１０１は、上流側分光器１０２が出力した光（光反射板１０６（後述）で反射して戻ってきた光）を入力して光カプラ１２（図１）に向けて出力する。   The optical circulator 101 inputs the wide band light output from the wide band pulse light source 100 and outputs it to the upstream side spectroscope 102 (described later). Further, the optical circulator 101 inputs the light output from the upstream side spectroscope 102 (the light reflected and returned by the light reflection plate 106 (described later)) and outputs the light toward the optical coupler 12 (FIG. 1).

上流側分光器１０２は、広帯域パルス光源１００が出力したパルス状の広帯域光を上流側入力ポート１０２ａから入力する。上流側分光器１０２は、上流側入力ポート１０２ａに入力された上記広帯域光が分光されてなる複数の第１分光成分を、複数の上流側出力ポート１０２ｂの各々から出力する。上流側分光器１０２は、例えば、多段型マッハツェンダー干渉計等であってよい。多段型マッハツェンダー干渉計の仕組み等については詳細な説明を省略する。   The upstream spectroscope 102 receives the pulsed broadband light output from the broadband pulsed light source 100 from the upstream input port 102 a. The upstream spectroscope 102 outputs, from each of the plurality of upstream output ports 102 b, the plurality of first spectral components formed by the wide band light, which are input to the upstream input port 102 a. The upstream spectroscope 102 may be, for example, a multistage Mach-Zehnder interferometer or the like. The detailed description of the mechanism and the like of the multistage Mach-Zehnder interferometer is omitted.

上流側光導波路１０３は、例えば光ファイバであって、その一端側が、複数の上流側出力ポート１０２ｂの各々に接続されるとともに、他端側が、複数の下流側入力ポート１０４ａに接続されている。上流側光導波路１０３は、それぞれ、複数の上流側出力ポート１０２ｂごと（及び、下流側入力ポート１０４ａごと）に異なる長さで設けられている。   The upstream optical waveguide 103 is, for example, an optical fiber, and one end thereof is connected to each of the plurality of upstream output ports 102b, and the other end is connected to the plurality of downstream input ports 104a. The upstream optical waveguides 103 are provided to have different lengths for each of the plurality of upstream output ports 102b (and for each downstream input port 104a).

下流側分光器１０４は、上流側光導波路１０３を通じて、上流側分光器１０２が出力した複数の第１分光成分を複数の下流側入力ポート１０４ａの各々から入力する。下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａに入力された第１分光成分の各々が更に分光されてなる複数の第２分光成分を、複数の下流側出力ポート１０４ｂの各々から出力する。下流側分光器１０４は、例えば、ＡＷＧ（Arrayed Waveguide Grating）等であってよい。ＡＷＧの仕組み等については詳細な説明を省略する。   The downstream side spectroscope 104 inputs the plurality of first spectral components output from the upstream side spectroscope 102 from each of the plurality of downstream side input ports 104 a through the upstream side optical waveguide 103. The downstream side spectroscope 104 outputs, from each of the plurality of downstream output ports 104b, a plurality of second spectral components formed by further splitting each of the first spectral components input to the downstream input port 104a. The downstream side spectroscope 104 may be, for example, AWG (Arrayed Waveguide Grating). Detailed description of the AWG mechanism etc. is omitted.

下流側光導波路１０５は、例えば光ファイバであって、その一端側が、複数の下流側出力ポート１０４ｂの各々に接続される。また、下流側光導波路１０５の他端側（先端）には、それぞれ、光反射板１０６が設けられている。下流側光導波路１０５は、それぞれ、複数の下流側出力ポート１０４ｂごとに異なる長さで設けられている。   The downstream side optical waveguide 105 is, for example, an optical fiber, and one end side thereof is connected to each of the plurality of downstream side output ports 104 b. A light reflection plate 106 is provided on the other end side (tip) of the downstream side optical waveguide 105. The downstream side optical waveguides 105 are respectively provided with different lengths for the plurality of downstream side output ports 104 b.

以下、上流側分光器１０２は、１チャネルの入力ポート（上流側入力ポート１０２ａ）と４チャネルの出力ポート（上流側出力ポート１０２ｂ）とを備えるものとして説明する。また、以下、下流側分光器１０４は、４チャネルの入力ポート（下流側入力ポート１０４ａ）と４チャネルの出力ポート（下流側出力ポート１０４ｂ）とを備えるものとして説明する。   Hereinafter, the upstream spectroscope 102 will be described as including one channel input port (upstream input port 102a) and four channel output ports (upstream output port 102b). Further, hereinafter, the downstream side spectroscope 104 will be described as provided with a 4-channel input port (downstream-side input port 104a) and a 4-channel output port (downstream-side output port 104b).

（上流側分光器の機能）
図３は、第１の実施形態に係る上流側分光器の機能を説明する図である。
図３に示すように、４段のマッハツェンダー干渉計である上流側分光器１０２は、上流側入力ポート１０２ａからパルス状の広帯域光Ｐを入力する。上流側分光器１０２は、入力された広帯域光Ｐを所定の周波数帯域別に分光して複数の第１分光成分Ｑを生成する。
具体的には、上流側分光器１０２は、上流側出力ポート１０２ｂ０から第１分光成分Ｑ０を出力する。また、上流側分光器１０２は、上流側出力ポート１０２ｂ１から第１分光成分Ｑ１を出力する。また、上流側分光器１０２は、上流側出力ポート１０２ｂ２から第１分光成分Ｑ２を出力する。また、上流側分光器１０２は、上流側出力ポート１０２ｂ３から第１分光成分Ｑ３を出力する。 (Function of upstream spectrometer)
FIG. 3 is a diagram for explaining the function of the upstream spectroscope according to the first embodiment.
As shown in FIG. 3, the upstream spectroscope 102, which is a four-stage Mach-Zehnder interferometer, receives pulsed broadband light P from the upstream input port 102a. The upstream spectroscope 102 splits the input broadband light P into predetermined frequency bands to generate a plurality of first spectral components Q.
Specifically, the upstream spectroscope 102 outputs the first spectral component Q0 from the upstream output port 102b0. Further, the upstream spectroscope 102 outputs the first spectral component Q1 from the upstream output port 102b1. Further, the upstream spectroscope 102 outputs the first spectral component Q2 from the upstream output port 102b2. Further, the upstream spectroscope 102 outputs the first spectral component Q3 from the upstream output port 102b3.

図３に示すように、第１分光成分Ｑの各々は、第１の周波数差Δｆ（例えば、Δｆ＝１００ＧＨｚ）で周期的に離散化された周波数成分を有している。
例えば、第１分光成分Ｑ０は、周波数ｆ００、ｆ１０、ｆ２０、ｆ３０の各々にピークを有する周波数帯域を有している。周波数ｆ００、ｆ１０、ｆ２０、ｆ３０（ｆ００＜ｆ１０＜ｆ２０＜ｆ３０）の各々は、第１の周波数差Δｆの間隔で離散化されている。
同様に、第１分光成分Ｑ１は、周波数ｆ０１、ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１の各々にピークを有する周波数帯域を有しており、周波数ｆ０１、ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１（ｆ０１＜ｆ１１＜ｆ２１＜ｆ３１）の各々は、第１の周波数差Δｆの間隔で離散化されている。
同様に、第１分光成分Ｑ２は、周波数ｆ０２、ｆ１２、ｆ２２、ｆ３２の各々にピークを有する周波数帯域を有しており、周波数ｆ０２、ｆ１２、ｆ２２、ｆ３２（ｆ０２＜ｆ１２＜ｆ２２＜ｆ３２）の各々は、第１の周波数差Δｆの間隔で離散化されている。
同様に、第１分光成分Ｑ３は、周波数ｆ０３、ｆ１３、ｆ２３、ｆ３３の各々にピークを有する周波数帯域を有しており、周波数ｆ０３、ｆ１３、ｆ２３、ｆ３３（ｆ０３＜ｆ１３＜ｆ２３＜ｆ３３）の各々は、第１の周波数差Δｆの間隔で離散化されている。 As shown in FIG. 3, each of the first spectral components Q has frequency components periodically discretized with a first frequency difference Δf (for example, Δf = 100 GHz).
For example, the first spectral component Q0 has a frequency band having peaks at frequencies f00, f10, f20, and f30. Each of the frequencies f00, f10, f20 and f30 (f00 <f10 <f20 <f30) is discretized at intervals of the first frequency difference Δf.
Similarly, the first spectral component Q1 has a frequency band having a peak at each of the frequencies f01, f11, f21 and f31, and the first spectral component Q1 has frequencies f01, f11, f21 and f31 (f01 <f11 <f21 <f31). Each is discretized at intervals of the first frequency difference Δf.
Similarly, the first spectral component Q2 has frequency bands having peaks at frequencies f02, f12, f22 and f32, respectively, of the frequencies f02, f12, f22 and f32 (f02 <f12 <f22 <f32). Each is discretized at intervals of the first frequency difference Δf.
Similarly, the first spectral component Q3 has frequency bands having peaks at frequencies f03, f13, f23 and f33, respectively, and the first spectral component Q3 has frequencies f03, f13, f23 and f33 (f03 <f13 <f23 <f33). Each is discretized at intervals of the first frequency difference Δf.

また、図３に示すように、第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、各々の周波数帯域のピーク周波数が第２の周波数差δｆ（例えば、δｆ＝２５ＧＨｚ）ずつずれている。
例えば、第１分光成分Ｑ１のピーク周波数（周波数ｆ０１、ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１）の各々は、第１分光成分Ｑ０のピーク周波数（周波数ｆ００、ｆ１０、ｆ２０、ｆ３０）の各々よりも第２の周波数差δｆだけ高周波数側にずれている。
また、第１分光成分Ｑ２のピーク周波数（周波数ｆ０２、ｆ１２、ｆ２２、ｆ３２）の各々は、第１分光成分Ｑ１のピーク周波数（周波数ｆ０１、ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１）の各々よりも第２の周波数差δｆだけ高周波数側にずれている。
また、第１分光成分Ｑ３のピーク周波数（周波数ｆ０３、ｆ１３、ｆ２３、ｆ３３）の各々は、第１分光成分Ｑ２のピーク周波数（周波数ｆ０２、ｆ１２、ｆ２２、ｆ３２）の各々よりも第２の周波数差δｆだけ高周波数側にずれている。
即ち、第２の周波数差δｆは、一の上流側出力ポート１０２ｂから出力された第１分光成分Ｑ（例えば、第１分光成分Ｑ０）に含まれる各周波数帯域のピークと、他の上流側出力ポート１０２ｂから出力された第１分光成分Ｑ（例えば、第１分光成分Ｑ１）に含まれる各周波数帯域のピークと、の間の周波数差の最小値である。
第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）は、第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）の整数倍（本実施形態においては４倍）とされている。 Further, as shown in FIG. 3, in the first spectral components Q0, Q1, Q2 and Q3, the peak frequencies of the respective frequency bands are shifted by the second frequency difference δf (for example, δf = 25 GHz).
For example, each of the peak frequencies (frequency f01, f11, f21, f31) of the first spectral component Q1 is a second frequency higher than each of the peak frequencies (frequency f00, f10, f20, f30) of the first spectral component Q0 It is shifted to the high frequency side by the difference δf.
Further, each of the peak frequencies (frequency f02, f12, f22, f32) of the first spectral component Q2 is a second frequency higher than each of the peak frequencies (frequency f01, f11, f21, f31) of the first spectral component Q1. It is shifted to the high frequency side by the difference δf.
Further, each of the peak frequencies (frequency f03, f13, f23, f33) of the first spectral component Q3 is a second frequency higher than each of the peak frequencies (frequency f02, f12, f22, f32) of the first spectral component Q2. It is shifted to the high frequency side by the difference δf.
That is, the second frequency difference δf is the peak of each frequency band included in the first spectral component Q (for example, the first spectral component Q0) output from one upstream output port 102b, and the other upstream output It is the minimum value of the frequency difference between the peak of each frequency band included in the first spectral component Q (for example, the first spectral component Q1) output from the port 102b.
The first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz) is set to be an integral multiple (four times in the present embodiment) of the second frequency difference Δf (Δf = 25 GHz).

（上流側光導波路の構成）
図４は、第１の実施形態に係る上流側光導波路の構成を説明する図である。
図４に示すように、上流側分光器１０２の上流側出力ポート１０２ｂの各々から出力された複数の第１分光成分Ｑ（Ｑ０〜Ｑ３）は、上流側光導波路１０３を伝搬する。ここで、上述したように、各上流側光導波路１０３は、それぞれ、異なる長さで設けられている。
具体的には、上流側出力ポート１０２ｂ１に接続された上流側光導波路１０３１の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ０に接続された上流側光導波路１０３０の長さよりも第１光路長差δＬ１だけ長く設けられている。ここで、第１光路長差δＬ１は、「δＬ１＝（Ｃｏ／２）・δｔ」で与えられている。なお、“Ｃｏ”は、真空中の光速であり、“δｔ”は、周波数掃引光の１ステップごとの時間間隔（ステップ間隔時間δｔ（後述））である。 (Configuration of upstream optical waveguide)
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the upstream side optical waveguide according to the first embodiment.
As shown in FIG. 4, the plurality of first spectral components Q (Q0 to Q3) output from each of the upstream output ports 102b of the upstream spectroscope 102 propagate through the upstream optical waveguide 103. Here, as described above, the upstream optical waveguides 103 are provided with different lengths.
Specifically, the length of the upstream optical waveguide 1031 connected to the upstream output port 102b1 is longer than the length of the upstream optical waveguide 1030 connected to the upstream output port 102b0 by the first optical path difference ΔL1 It is provided. Here, the first optical path length difference δL1 is given by “δL1 = (Co / 2) · δt”. “Co” is the speed of light in vacuum, and “δt” is a time interval for each step of frequency sweep light (step interval time δt (described later)).

同様に、上流側出力ポート１０２ｂ２に接続された上流側光導波路１０３２の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ１に接続された上流側光導波路１０３１の長さよりも第１光路長差δＬ１だけ長く設けられている。更に、上流側出力ポート１０２ｂ３に接続された上流側光導波路１０３３の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ２に接続された上流側光導波路１０３２の長さよりも第１光路長差δＬ１だけ長く設けられている。   Similarly, the length of the upstream optical waveguide 1032 connected to the upstream output port 102b2 is set longer than the length of the upstream optical waveguide 1031 connected to the upstream output port 102b1 by the first optical path length difference ΔL1. ing. Furthermore, the length of the upstream optical waveguide 1033 connected to the upstream output port 102b3 is longer by the first optical path length difference δL1 than the length of the upstream optical waveguide 1032 connected to the upstream output port 102b2 There is.

したがって、図４に示すように、上流側光導波路１０３１を伝搬する第１分光成分Ｑ１は、上流側光導波路１０３０を伝搬する第１分光成分Ｑ０よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ遅れて下流側分光器１０４に到達する。
同様に、上流側光導波路１０３２を伝搬する第１分光成分Ｑ２は、上流側光導波路１０３１を伝搬する第１分光成分Ｑ１よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ遅れて下流側分光器１０４に到達する。更に、上流側光導波路１０３３を伝搬する第１分光成分Ｑ３は、上流側光導波路１０３２を伝搬する第１分光成分Ｑ２よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ遅れて下流側分光器１０４に到達する。
ここで、第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、それぞれ、下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａ０、１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３の各々に入力される。 Therefore, as shown in FIG. 4, the first spectral component Q1 propagating through the upstream optical waveguide 1031 is longer than the first spectral component Q0 propagating through the upstream optical waveguide 1030 by a time corresponding to the first optical path length difference ΔL1. The downstream spectroscope 104 arrives late.
Similarly, the first spectral component Q2 propagating in the upstream side optical waveguide 1032 is delayed by a time corresponding to the first optical path length difference δL1 relative to the first spectral component Q1 propagating in the upstream side optical waveguide 1031 and the downstream side spectroscope It reaches 104. Furthermore, the first spectral component Q3 propagating through the upstream side optical waveguide 1033 is delayed by a time corresponding to the first optical path length difference ΔL1 relative to the first spectral component Q2 propagating through the upstream side optical waveguide 1032, and the downstream side spectroscope 104 To reach.
Here, the first spectral components Q0, Q1, Q2, and Q3 are respectively input to the downstream input ports 104a0, 104a1, 104a2, and 104a3 of the downstream side spectroscope 104.

（下流側分光器の機能）
図５〜図８は、それぞれ、第１の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第１〜第４の図である。
本実施形態に係る下流側分光器１０４は、上述したように、４チャネルの入力ポート（下流側入力ポート１０４ａ）と４チャネルの出力ポート（下流側出力ポート１０４ｂ）とを有するＡＷＧである。
ここで、下流側入力ポート１０４ａの隣接チャネルごとの周波数間隔（いわゆるチャネル間隔）は、第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）とされている。これは、一の下流側出力ポート１０４ｂと一の下流側入力ポート１０４ａとの間における通過可能周波数帯域のピークと、当該一の下流側出力ポート１０４ｂと他の下流側入力ポート１０４ａとの間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差が、第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）であることを意味している。
例えば、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ０との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差が２５ＧＨｚとされている。
同様に、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も２５ＧＨｚとされている。
更に、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ３との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も２５ＧＨｚとされている。
他の下流側出力ポート１０４ｂ１、１０４ｂ２、１０４ｂ３の各々に対する上記４つの下流側入力ポート１０４ａとの関係についても同様とされる。 (Function of downstream spectrometer)
5 to 8 are first to fourth diagrams for explaining the function of the downstream side spectroscope according to the first embodiment, respectively.
As described above, the downstream side spectroscope 104 according to the present embodiment is an AWG having four channel input ports (downstream side input port 104a) and four channel output ports (downstream side output port 104b).
Here, the frequency interval (so-called channel interval) for each adjacent channel of the downstream side input port 104a is taken as the second frequency difference δf (δf = 25 GHz). This is because the peak of the passable frequency band between one downstream output port 104b and one downstream input port 104a, and between the one downstream output port 104b and the other downstream input port 104a. It means that the frequency difference between the peak of the passable frequency band and the second frequency difference δf (δf = 25 GHz).
For example, between the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a0 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a1 The frequency difference of is assumed to be 25 GHz.
Similarly, the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a1 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a2 The frequency difference between them is also 25 GHz.
Furthermore, between the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a2 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a3. The frequency difference between is also 25 GHz.
The same applies to the relationship between the four downstream input ports 104 a for each of the other downstream output ports 104 b 1, 104 b 2, and 104 b 3.

また、下流側出力ポート１０４ｂのチャネル間隔は、第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）とされている。これは、一の下流側入力ポート１０４ａと一の下流側出力ポート１０４ｂとの間における通過可能周波数帯域のピークと、当該一の下流側入力ポート１０４ａと他の下流側出力ポート１０４ｂとの間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差が、第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）であることを意味している。
例えば、下流側入力ポート１０４ａ０と下流側出力ポート１０４ｂ０との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側入力ポート１０４ａ０と下流側出力ポート１０４ｂ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差が１００ＧＨｚとされている。
同様に、下流側入力ポート１０４ａ０と下流側出力ポート１０４ｂ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側入力ポート１０４ａ０と下流側出力ポート１０４ｂ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も１００ＧＨｚとされている。
更に、下流側入力ポート１０４ａ０と下流側出力ポート１０４ｂ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側入力ポート１０４ａ０と下流側出力ポート１０４ｂ３との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も１００ＧＨｚとされている。
他の下流側入力ポート１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３の各々に対する上記４つの下流側出力ポート１０４ｂとの関係についても同様とされる。 Further, the channel spacing of the downstream side output port 104b is set to a first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz). This is because the peak of the passable frequency band between one downstream input port 104a and one downstream output port 104b, and between the one downstream input port 104a and the other downstream output port 104b. This means that the frequency difference between the passable frequency band peak and the frequency difference is the first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz).
For example, between the peak of the passable frequency band between the downstream input port 104a0 and the downstream output port 104b0 and the peak of the passable frequency band between the downstream input port 104a0 and the downstream output port 104b1. Frequency difference of 100 GHz.
Similarly, the peak of the passable frequency band between the downstream input port 104a0 and the downstream output port 104b1 and the peak of the passable frequency band between the downstream input port 104a0 and the downstream output port 104b2 The frequency difference between them is also 100 GHz.
Furthermore, between the peak of the passable frequency band between the downstream input port 104a0 and the downstream output port 104b2 and the peak of the passable frequency band between the downstream input port 104a0 and the downstream output port 104b3. The frequency difference between the two is also 100 GHz.
The same applies to the relationship of the four downstream output ports 104b to the other downstream input ports 104a1, 104a2 and 104a3.

上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ０が下流側入力ポート１０４ａ０に入力された場合、下流側分光器１０４は、図５に示すように、当該第１分光成分Ｑ０を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ０を生成する。ここで、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａ０に入力された第１分光成分Ｑ０を、第１の周波数差Δｆで周期的に離散化された周波数帯域ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ０を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ０に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ００、ｆ１０、ｆ２０、ｆ３０である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ０を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ００の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ００を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１０の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１０を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２０の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２０を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３０の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３０を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 When the first spectral component Q0 is input to the downstream side input port 104a0 in the above-described downstream-side spectrometer 104, the downstream-side spectrometer 104 further determines the first spectral component Q0 as shown in FIG. The spectrum is divided into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R0. Here, the downstream-side spectrometer 104 splits the first spectral component Q0 input to the downstream-side input port 104a0 into frequency bands that are periodically discretized with the first frequency difference Δf Two spectral components R0 are generated.
Specifically, the downstream-side spectroscope 104 is included in the first spectral component Q0, for each frequency band discretized into 100 GHz intervals (frequency bands in which the peak frequencies are the frequencies f00, f10, f20, and f30, respectively). To disperse the first spectral component Q0.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R00 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f00 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R10 whose peak frequency is composed of only the frequency band of the frequency f10. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R20 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f20. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R30 whose peak frequency is composed of only the frequency band of the frequency f30.

また、第１分光成分Ｑ０が下流側入力ポート１０４ａ０に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、続いて、第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力された場合、下流側分光器１０４は、図６に示すように、当該第１分光成分Ｑ１を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ１を生成する。ここで、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａ１に入力された第１分光成分Ｑ１を、第１の周波数差Δｆで周期的に離散化された周波数帯域ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ１を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ１に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ０１、ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ１を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０１を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１１を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２１を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３１を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 Also, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) has elapsed since the first spectral component Q0 is input to the downstream input port 104a0, the first spectral component Q1 is subsequently input to the downstream input port 104a1. Is input to
When the first spectral component Q1 is input to the downstream input port 104a1 in the above-described downstream-side spectrometer 104, the downstream-side spectrometer 104 further determines the first spectral component Q1 as shown in FIG. The spectrum is divided into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R1. Here, the downstream-side spectrometer 104 splits the first spectral component Q1 input to the downstream-side input port 104a1 into frequency bands that are periodically discretized with the first frequency difference Δf Two spectral components R1 are generated.
Specifically, the downstream-side spectroscope 104 is included in the first spectral component Q1 for each of the frequency bands discretized into 100 GHz intervals (frequency bands in which the peak frequencies are the frequencies f01, f11, f21, and f31, respectively). To disperse the first spectral component Q1.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R01 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f01 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R11 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f11. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R21 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f21. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R31 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f31.

また、第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、更に、第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力された場合、下流側分光器１０４は、図７に示すように、当該第１分光成分Ｑ２を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ２を生成する。ここで、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａ２に入力された第１分光成分Ｑ２を、第１の周波数差Δｆで周期的に離散化された周波数帯域ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ２を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ２に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ０２、ｆ１２、ｆ２２、ｆ３２である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ２を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０２を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１２を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２２を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３２を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 In addition, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) elapses after the first spectral component Q1 is input to the downstream input port 104a1, the first spectral component Q2 is further input to the downstream input port 104a2 It is input.
When the first spectral component Q2 is input to the downstream side input port 104a2 in the downstream side spectroscope 104 described above, the downstream side spectroscope 104 further determines the first spectral component Q2 by a predetermined amount, as shown in FIG. The spectrum is divided into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R2. Here, the downstream-side spectrometer 104 splits the first spectral component Q2 input to the downstream-side input port 104a2 into frequency bands periodically discretized by the first frequency difference .DELTA. Two spectral components R2 are generated.
Specifically, the downstream-side spectroscope 104 is included in the first spectral component Q2 for each frequency band discretized into 100 GHz intervals (frequency bands in which the peak frequency is the frequencies f02, f12, f22, and f32, respectively). To disperse the first spectral component Q2.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R02 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f02 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R12 whose peak frequency is composed of only the frequency band of the frequency f12. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R22 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f22. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R32 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f32.

また、第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、更に、第１分光成分Ｑ３が下流側入力ポート１０４ａ３に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ３が下流側入力ポート１０４ａ３に入力された場合、下流側分光器１０４は、図８に示すように、当該第１分光成分Ｑ３を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ３を生成する。ここで、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａ３に入力された第１分光成分Ｑ３を、第１の周波数差Δｆで周期的に離散化された周波数帯域ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ３を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ３に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ０３、ｆ１３、ｆ２３、ｆ３３である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ３を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０３を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１３を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２３を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３３を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 In addition, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) elapses after the first spectral component Q2 is input to the downstream input port 104a2, the first spectral component Q3 is further input to the downstream input port 104a3. It is input.
When the first spectral component Q3 is input to the downstream side input port 104a3 in the downstream side spectroscope 104 described above, the downstream side spectroscope 104 further determines the first spectral component Q3 by a predetermined amount, as shown in FIG. The spectrum is separated into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R3. Here, the downstream-side spectrometer 104 splits the first spectral component Q3 input to the downstream-side input port 104a3 into frequency bands periodically discretized by the first frequency difference .DELTA. Two spectral components R3 are generated.
Specifically, the downstream side spectroscope 104 is included in the first spectral component Q3 for each of the frequency bands discretized into 100 GHz intervals (frequency bands whose peak frequencies are the frequencies f03, f13, f23, and f33, respectively). To disperse the first spectral component Q3.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R03 whose peak frequency consists only of the frequency band of the frequency f03 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R13 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f13. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R23 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f23. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R33 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f33.

以上のように、一の下流側入力ポート１０４ａに入力された第１分光成分Ｑに含まれる複数の第２分光成分のうちの一つと、他の下流側入力ポート１０４ａに入力された第１分光成分Ｑに含まれる複数の第２分光成分のうちの一つとは、共通の下流側出力ポート１０４ｂから出力される。
例えば、下流側入力ポート１０４ａ０に入力された第１分光成分Ｑ０に含まれる複数の第２分光成分Ｒ０のうちの一つである第２分光成分Ｒ００と、下流側入力ポート１０４ａ１に入力された第１分光成分Ｑ１に含まれる複数の第２分光成分Ｒ１のうちの一つである第２分光成分０１とは、共通の下流側出力ポート１０４ｂ０から出力される。
また、下流側入力ポート１０４ａ２に入力された第１分光成分Ｑ２に含まれる複数の第２分光成分Ｒ２のうちの一つである第２分光成分Ｒ３２と、下流側入力ポート１０４ａ３に入力された第１分光成分Ｑ３に含まれる複数の第２分光成分Ｒ３のうちの一つである第２分光成分３３とは、共通の下流側出力ポート１０４ｂ３から出力される。 As described above, one of the plurality of second spectral components included in the first spectral component Q input to one downstream input port 104 a and the first spectral input to the other downstream input port 104 a One of the plurality of second spectral components included in the component Q is output from the common downstream output port 104b.
For example, the second spectral component R00, which is one of the plurality of second spectral components R0 included in the first spectral component Q0 input to the downstream input port 104a0, and the second spectral component R00 input to the downstream input port 104a1 The second spectral component 01, which is one of the plurality of second spectral components R1 included in one spectral component Q1, is output from the common downstream output port 104b0.
The second spectral component R32, which is one of the plurality of second spectral components R2 included in the first spectral component Q2 input to the downstream input port 104a2, and the second spectral component R32 input to the downstream input port 104a3 The second spectral component 33, which is one of the plurality of second spectral components R3 included in one spectral component Q3, is output from the common downstream output port 104b3.

また、上述したように、下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔が第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）とされている。これにより、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａの各々に入力された各第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のうち、第２の周波数差δｆ（２５ＧＨｚ）の間隔にある分光成分（例えば、第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１、Ｒ０２、Ｒ０３）を、共通の下流側出力ポート１０４ｂ（例えば、下流側出力ポート１０４ｂ０）から出力する。   Further, as described above, the channel spacing of the downstream side input port 104a is set to the second frequency difference δf (δf = 25 GHz). As a result, the downstream side spectroscope 104 performs spectroscopy at an interval of the second frequency difference δf (25 GHz) among the first spectral components Q0, Q1, Q2 and Q3 input to each of the downstream side input port 104a. The components (for example, second spectral components R00, R01, R02, R03) are output from the common downstream output port 104b (for example, downstream output port 104b0).

（下流側光導波路の構成）
図９は、第１の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する第１の図である。
また、図１０は、第１の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する第２の図である。
図９に示すように、下流側分光器１０４の下流側出力ポート１０４ｂの各々から出力された複数の第２分光成分Ｒ０（Ｒ００〜Ｒ３０）、Ｒ１（Ｒ０１〜Ｒ３１）、Ｒ２（Ｒ０２〜Ｒ３２）、Ｒ３（Ｒ０３〜Ｒ３３）は、下流側光導波路１０５を伝搬する。第２分光成分Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ、下流側分光器１０４に到達した時間差（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間差）だけずれて、各下流側光導波路１０５を伝搬する。
ここで、上述したように、各下流側光導波路１０５は、それぞれ、異なる長さで設けられている。
具体的には、下流側出力ポート１０４ｂ１に接続された下流側光導波路１０５１の長さは、下流側出力ポート１０４ｂ０に接続された下流側光導波路１０５０の長さよりも第２光路長差δＬ２だけ長い長さとされている。ここで、第２光路長差δＬ２は、「δＬ２＝（Ｃｏ／２）・（４・δｔ）」で与えられている。 (Configuration of downstream optical waveguide)
FIG. 9 is a first diagram illustrating the configuration of the downstream side optical waveguide according to the first embodiment.
FIG. 10 is a second view for explaining the configuration of the downstream side optical waveguide according to the first embodiment.
As shown in FIG. 9, a plurality of second spectral components R0 (R00 to R30), R1 (R01 to R31), R2 (R02 to R32) output from each of the downstream output ports 104b of the downstream side spectroscope 104 , R3 (R03 to R33) propagate through the downstream optical waveguide 105. The second spectral components R0, R1, R2, and R3 propagate in the respective downstream optical waveguides 105 while being shifted by the time difference (the delay time difference corresponding to the first optical path length difference ΔL1) reaching the downstream side spectroscope 104. .
Here, as described above, the respective downstream optical waveguides 105 are provided with different lengths.
Specifically, the length of the downstream optical waveguide 1051 connected to the downstream output port 104b1 is longer than the length of the downstream optical waveguide 1050 connected to the downstream output port 104b0 by the second optical path difference ΔL2 It is considered to be a length. Here, the second optical path length difference δL2 is given by “δL2 = (Co / 2) · (4 · δt)”.

同様に、下流側出力ポート１０４ｂ２に接続された下流側光導波路１０５２の長さは、下流側出力ポート１０４ｂ１に接続された下流側光導波路１０５１の長さよりも第２光路長差δＬ２だけ長い長さとされている。更に、下流側出力ポート１０４ｂ３に接続された下流側光導波路１０５３の長さは、下流側出力ポート１０４ｂ２に接続された下流側光導波路１０５２の長さよりも第２光路長差δＬ２だけ長い長さとされている。   Similarly, the length of the downstream optical waveguide 1052 connected to the downstream output port 104b2 is longer than the length of the downstream optical waveguide 1051 connected to the downstream output port 104b1 by the second optical path difference ΔL2. It is done. Furthermore, the length of the downstream side optical waveguide 1053 connected to the downstream side output port 104b3 is made longer than the length of the downstream side optical waveguide 1052 connected to the downstream side output port 104b2 by the second optical path length difference ΔL2. ing.

したがって、下流側光導波路１０５１を伝搬する第２分光成分Ｒ１０は、下流側光導波路１０５０を伝搬する第２分光成分Ｒ００よりも第２光路長差δＬ２に対応する時間だけ遅れて光反射板１０６に到達する。
同様に、下流側光導波路１０５２を伝搬する第２分光成分Ｒ２０は、下流側光導波路１０５１を伝搬する第２分光成分Ｒ１０よりも第２光路長差δＬ２に対応する時間だけ遅れて光反射板１０６に到達する。更に、下流側光導波路１０５３を伝搬する第２分光成分Ｒ３０は、下流側光導波路１０５２を伝搬する第２分光成分Ｒ２０よりも第２光路長差δＬ２に対応する時間だけ遅れて光反射板１０６に到達する。 Therefore, the second spectral component R10 propagating through the downstream optical waveguide 1051 is delayed by the light reflecting plate 106 by a time corresponding to the second optical path length difference ΔL2 relative to the second spectral component R00 propagating through the downstream optical waveguide 1050. To reach.
Similarly, the second spectral component R20 propagating through the downstream side optical waveguide 1052 is delayed by a time corresponding to the second optical path length difference ΔL2 with respect to the second spectral component R10 propagating through the downstream side optical waveguide 1051. To reach. Furthermore, the second spectral component R30 propagating through the downstream optical waveguide 1053 is delayed by the light reflecting plate 106 by a time corresponding to the second optical path length difference ΔL2 relative to the second spectral component R20 propagating through the downstream optical waveguide 1052 To reach.

この結果、各光反射板１０６で反射した各第２分光成分Ｒ００、Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０は、図１０に示すように、第２光路長差δＬ２の２倍の長さに対応する遅延時間が生じた状態で、下流側分光器１０４に入力される。
なお、下流側光導波路１０５の伝搬中において、同一の下流側光導波路１０５（例えば、下流側光導波路１０５０）を伝搬する複数の第２分光成分（第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１、Ｒ０２、Ｒ０３）の間に生じている遅延時間は変化しない。 As a result, each of the second spectral components R00, R10, R20, and R30 reflected by each of the light reflecting plates 106 has a delay time corresponding to twice the length of the second optical path difference ΔL2, as shown in FIG. In the generated state, the light is input to the downstream side spectroscope 104.
A plurality of second spectral components (second spectral components R00, R01, R02, R03) propagating through the same downstream optical waveguide 105 (for example, the downstream optical waveguide 1050) during propagation of the downstream optical waveguide 105 The delay time occurring during the period does not change.

（作用効果）
図１１は、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する第１の図である。
また、図１２は、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する第２の図である。
光反射板１０６（図１０）で反射した第２分光成分Ｒ０〜Ｒ３は、それぞれ、下流側分光器１０４、上流側光導波路１０３、及び、上流側分光器１０２を逆に伝搬して、最終的に一つに合波されて、上流側入力ポート１０２ａから出力される。
そうすると、広帯域光Ｐが上流側入力ポート１０２ａに入力されてから、第２分光成分Ｒｊｉ（ｉ＝０、１、２、３、ｊ＝０、１、２、３）の各々が上流側入力ポート１０２ａに戻ってくるまでに生じる全光路長差ΔＬは、式「ΔＬ＝（ｉ＋４ｊ）Ｃｏ・δｔ」で表される。
したがって、図１１に示すように、第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１、・・・、Ｒ０３、Ｒ１０、Ｒ１１、・・・は、全て等しい時間間隔（ステップ間隔時間δｔ）で出力される。 (Action effect)
FIG. 11 is a first diagram for explaining the function and the effect of the optical coherence tomography system according to the first embodiment.
FIG. 12 is a second diagram for explaining the operation and effect of the optical coherence tomography system according to the first embodiment.
The second spectral components R0 to R3 reflected by the light reflection plate 106 (FIG. 10) are propagated back through the downstream side spectroscope 104, the upstream side optical waveguide 103, and the upstream side spectroscope 102, respectively, and the final , And output from the upstream input port 102a.
Then, after the broadband light P is input to the upstream input port 102a, each of the second spectral components Rji (i = 0, 1, 2, 3, j = 0, 1, 2, 3) is an upstream input port. The total optical path length difference ΔL occurring before returning to 102 a is expressed by the equation “ΔL = (i + 4j) Co · δt”.
Therefore, as shown in FIG. 11, the second spectral components R00, R01, ..., R03, R10, R11, ... are all output at equal time intervals (step interval time δt).

この結果、図１２に示すように、光干渉断層撮影用光源ユニット１０は、ステップ間隔時間δｔごとに、第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）の間隔で周波数が掃引されてなる周波数掃引光を出力する。   As a result, as shown in FIG. 12, the light source unit 10 for optical coherence tomography has frequency sweep light formed by sweeping the frequency at intervals of the second frequency difference δf (δf = 25 GHz) at every step interval time δt. Output

以上の通り、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置１は、所定の周波数帯域に渡って強度分布が均一な広帯域光をパルス状に出力する広帯域パルス光源１００と、パルス状の広帯域光Ｐを上流側入力ポート１０２ａから入力し、当該広帯域光Ｐが分光されてなる複数の第１分光成分Ｑを、複数の上流側出力ポート１０２ｂの各々から出力する上流側分光器１０２と、を備える。
また、光干渉断層撮影装置１は、複数の上流側出力ポート１０２ｂごとに異なる長さで設けられた上流側光導波路１０３を備える。
また、光干渉断層撮影装置１は、上流側光導波路１０３を通じて、複数の第１分光成分Ｑを複数の下流側入力ポート１０４ａの各々から入力する下流側分光器１０４を備える。下流側分光器１０４は、当該第１分光成分Ｑの各々（例えば、第１分光成分Ｑ０）が更に分光されてなる複数の第２分光成分（例えば、第２分光成分Ｒ００、Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０）を、複数の下流側出力ポート１０４ｂの各々から出力する。
また、光干渉断層撮影装置１は、複数の下流側出力ポート１０４ｂごとに異なる長さで設けられ、先端に光反射板１０６が設けられた下流側光導波路１０５を備える。
そして、一の下流側入力ポート１０４ａに入力された第１分光成分Ｑに含まれる複数の第２分光成分のうちの一つ（例えば、第２分光成分Ｒ００）と、他の下流側入力ポート１０４ａに入力された第１分光成分Ｑに含まれる複数の第２分光成分のうちの一つ（例えば、第２分光成分Ｒ０１）とは、共通の下流側出力ポート１０４ｂ（例えば、下流側出力ポート１０４ｂ０）から出力される。 As described above, the optical coherence tomography apparatus 1 according to the first embodiment includes the wide band pulse light source 100 that outputs the wide band light having uniform intensity distribution in a pulse shape over a predetermined frequency band, and the pulse wide band light An upstream side spectroscope 102 which receives P from the upstream side input port 102a and outputs a plurality of first spectral components Q formed by splitting the wide band light P from each of the plurality of upstream side output ports 102b; .
The optical coherence tomography apparatus 1 also includes upstream optical waveguides 103 provided with different lengths for each of the plurality of upstream output ports 102b.
The optical coherence tomography apparatus 1 further includes the downstream side spectroscope 104 which inputs the plurality of first spectral components Q from the plurality of downstream side input ports 104 a through the upstream side optical waveguide 103. The downstream side spectroscope 104 has a plurality of second spectral components (for example, second spectral components R00, R10, R20, R30) formed by further dispersing each of the first spectral components Q (for example, the first spectral component Q0). ) Are output from each of the plurality of downstream output ports 104b.
The optical coherence tomography apparatus 1 also includes downstream optical waveguides 105 provided with different lengths for each of the plurality of downstream output ports 104 b and provided with a light reflection plate 106 at the tip.
Then, one of the plurality of second spectral components (for example, the second spectral component R00) included in the first spectral component Q input to one downstream input port 104a, and the other downstream input port 104a And one of the plurality of second spectral components (for example, the second spectral component R01) included in the first spectral component Q input to the second spectral component Q is the common downstream output port 104b (for example, the downstream output port 104b0). Output from).

このようにすることで、光干渉断層撮影装置１は、広帯域パルス光源１００から出力されたパルス状の広帯域光Ｐを所望の分光成分（第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１、・・・）に分光するとともに、当該分光成分ごとにそれぞれ異なる光路長を伝搬させる。そうすると、周波数帯域が異なる各分光成分の出力タイミングが、光路長差に応じた時間だけ遅延してずれるため、出力する光の周波数掃引を行うことができる。
この仕組みによれば、光路長差を所望に調整することで、周波数掃引の高速化を容易に実現することができる。また、広帯域光Ｐの周波数帯域をより広帯域化することで、掃引範囲の広帯域化も容易に実現することができる。 By doing this, the optical coherence tomography apparatus 1 splits the pulsed broadband light P output from the broadband pulsed light source 100 into desired spectral components (second spectral components R00, R01,...) In addition, different optical path lengths are propagated for each of the spectral components. Then, the output timing of each spectral component having different frequency bands is shifted by a time corresponding to the optical path length difference, so that frequency sweep of the light to be output can be performed.
According to this mechanism, it is possible to easily realize speeding up of the frequency sweep by adjusting the optical path length difference as desired. Further, by broadening the frequency band of the broadband light P, it is possible to easily realize broadening of the sweep range.

また、本実施形態においては、分光成分ごとに異なる光路長は、上流側光導波路１０３に設けられた光路長差（第１光路長差δＬ１）と下流側光導波路１０５に設けられた光路長差（第２光路長差δＬ２）との組み合わせによって実現されている。したがって、例えば、下流側光導波路１０５に設けられた光路長差のみで光路長差を実現する場合よりも、必要とする光導波路の数を減らすことができる。
例えば、上述の例では、４通りの第１光路長差δＬ１と、４通りの第２光路長差δＬ２と、の組み合わせで１６通りの光路長差を実現することができるが、必要な光導波路の数は、合計で８本である。また、１０２４通りの光路長差を実現しようとする場合は、例えば、３２通りの第１光路長差δＬ１と、３２通りの第２光路長差δＬ２と、の組み合わせで実現することができるが、必要な光導波路の数は、合計で６４本である。このように、従来では１０２４本必要であった光導波路の数を大幅に減らすことができる。 Further, in the present embodiment, the optical path length different for each spectral component is the optical path length difference (first optical path length difference ΔL1) provided in the upstream side optical waveguide 103 and the optical path length difference provided in the downstream side optical waveguide 105 This is realized by the combination with (the second optical path length difference δL2). Therefore, for example, the number of required optical waveguides can be reduced compared to the case where the optical path difference is realized only by the optical path difference provided in the downstream side optical waveguide 105.
For example, in the above example, 16 different optical path lengths can be realized by a combination of 4 types of first optical path length differences δL1 and 4 types of second optical path length differences δL2. The number of is a total of eight. Further, in the case of achieving 1024 different optical path length differences, for example, it can be realized by a combination of 32 first optical path length differences δL1 and 32 second optical path length differences δL2. The number of required optical waveguides is 64 in total. As described above, the number of optical waveguides that were conventionally required 1024 can be significantly reduced.

以上より、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置１によれば、周波数掃引の高速化が図られながらも、装置構成を簡素化することができる。   As mentioned above, according to the optical coherence tomography apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment, although speeding up of a frequency sweep is achieved, an apparatus structure can be simplified.

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態に係る光干渉断層撮影装置を、図１３〜図１９を参照しながら説明する。
なお、第２の実施形態に係る光干渉断層撮影装置及び光干渉断層撮影用光源ユニットの構成は、第１の実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。 Second Embodiment
Hereinafter, an optical coherence tomography apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 13 to 19.
The configurations of the optical coherence tomography apparatus and the light source unit for optical coherence tomography according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and therefore detailed description will be omitted.

（上流側光導波路の構成）
図１３は、第２の実施形態に係る上流側光導波路の構成を説明する図である。
図１３に示すように、第２の実施形態においても、上流側分光器１０２の上流側出力ポート１０２ｂの各々から出力された複数の第１分光成分Ｑ（Ｑ０〜Ｑ３）は、上流側光導波路１０３を伝搬する。
上流側出力ポート１０２ｂ１に接続された上流側光導波路１０３１の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ０に接続された上流側光導波路１０３０の長さよりも第１光路長差δＬ１だけ短い長さとされている。ここで、第２の実施形態において、第１光路長差δＬ１は、「δＬ１＝（Ｃｏ／２）・（−３・δｔ）」で与えられている（“−３・δｔ”におけるマイナスの符号は、ここで基準とする上流側出力ポート１０２ｂ０の長さよりも“短い”ことを表している）。 (Configuration of upstream optical waveguide)
FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the upstream side optical waveguide according to the second embodiment.
As shown in FIG. 13, also in the second embodiment, the plurality of first spectral components Q (Q0 to Q3) output from each of the upstream output ports 102b of the upstream spectroscope 102 are upstream optical waveguides. Propagate 103;
The length of the upstream optical waveguide 1031 connected to the upstream output port 102b1 is shorter than the length of the upstream optical waveguide 1030 connected to the upstream output port 102b0 by the first optical path length difference ΔL1. . Here, in the second embodiment, the first optical path length difference δL1 is given by “δL1 = (Co / 2) · (−3 · δt)” (a minus sign in “−3 · δt” Represents “shorter” than the length of the upstream output port 102b0 referred to here.

同様に、上流側出力ポート１０２ｂ２に接続された上流側光導波路１０３２の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ１に接続された上流側光導波路１０３１の長さよりも第１光路長差δＬ１（δＬ１＝（Ｃｏ／２）・（−３・δｔ））だけ短い長さとされている。更に、上流側出力ポート１０２ｂ３に接続された上流側光導波路１０３３の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ２に接続された上流側光導波路１０３２の長さよりも第１光路長差δＬ１（δＬ１＝（Ｃｏ／２）・（−３・δｔ））だけ短い長さとされている。   Similarly, the length of the upstream optical waveguide 1032 connected to the upstream output port 102b2 is larger than the length of the upstream optical waveguide 1031 connected to the upstream output port 102b1 by the first optical path length difference δL1 (δL1 = ( The length is shortened by Co / 2) · (−3 · δt). Furthermore, the length of the upstream optical waveguide 1033 connected to the upstream output port 102b3 is greater than the length of the upstream optical waveguide 1032 connected to the upstream output port 102b2 by the first optical path length difference δL1 (δL1 = (Co / 2) · · (-3 · δt)) is a short length.

したがって、図１３に示すように、上流側光導波路１０３１を伝搬する第１分光成分Ｑ１は、上流側光導波路１０３０を伝搬する第１分光成分Ｑ０よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ早く下流側分光器１０４に到達する。
同様に、上流側光導波路１０３２を伝搬する第１分光成分Ｑ２は、上流側光導波路１０３１を伝搬する第１分光成分Ｑ１よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ早く下流側分光器１０４に到達する。更に、上流側光導波路１０３３を伝搬する第１分光成分Ｑ３は、上流側光導波路１０３２を伝搬する第１分光成分Ｑ２よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ早く下流側分光器１０４に到達する。
ここで、第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、それぞれ、下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａ０、１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３の各々に入力される。 Therefore, as shown in FIG. 13, the first spectral component Q1 propagating through the upstream optical waveguide 1031 has a time corresponding to the first optical path length difference ΔL1 more than the first spectral component Q0 propagating through the upstream optical waveguide 1030 The downstream side spectroscope 104 is reached early.
Similarly, the first spectral component Q2 propagating through the upstream side optical waveguide 1032 is earlier than the first spectral component Q1 propagating through the upstream side optical waveguide 1031 by a time corresponding to the first optical path length difference δL1. To reach. Furthermore, the first spectral component Q3 propagating through the upstream optical waveguide 1033 is transmitted to the downstream side spectroscope 104 earlier by a time corresponding to the first optical path length difference δL1 than the first spectral component Q2 propagating through the upstream optical waveguide 1032 To reach.
Here, the first spectral components Q0, Q1, Q2, and Q3 are respectively input to the downstream input ports 104a0, 104a1, 104a2, and 104a3 of the downstream side spectroscope 104.

（下流側分光器の機能）
図１４〜図１７は、それぞれ、第２の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第１〜第４の図である。
本実施形態に係る下流側分光器１０４は、第１の実施形態と同様に、４チャネルの入力ポート（下流側入力ポート１０４ａ）と４チャネルの出力ポート（下流側出力ポート１０４ｂ）とを有するＡＷＧである。
そして、本実施形態に係る下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔は、第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）と第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）との差分値（Δｆ−δｆ＝７５ＧＨｚ）とされている。
例えば、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ０との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差が７５ＧＨｚとされている。
同様に、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も７５ＧＨｚとされている。
更に、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ３との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も７５ＧＨｚとされている。
他の下流側出力ポート１０４ｂ１、１０４ｂ２、１０４ｂ３の各々に対する上記４つの下流側入力ポート１０４ａとの関係についても同様とされる。 (Function of downstream spectrometer)
14 to 17 are first to fourth diagrams for explaining the function of the downstream-side spectroscope according to the second embodiment, respectively.
The downstream-side spectroscope 104 according to the present embodiment is an AWG having four-channel input ports (downstream-side input port 104a) and four-channel output ports (downstream-side output port 104b) as in the first embodiment. It is.
The channel spacing of the downstream input port 104a of the downstream side spectroscope 104 according to the present embodiment is the difference value between the first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz) and the second frequency difference δf (Δf = 25 GHz). (.DELTA.f-.delta.f = 75 GHz).
For example, between the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a0 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a1 The frequency difference between the two is 75 GHz.
Similarly, the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a1 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a2 The frequency difference between them is also 75 GHz.
Furthermore, between the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a2 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a3. The frequency difference between the two is also 75 GHz.
The same applies to the relationship between the four downstream input ports 104 a for each of the other downstream output ports 104 b 1, 104 b 2, and 104 b 3.

また、本実施形態に係る下流側分光器１０４の、下流側出力ポート１０４ｂのチャネル間隔は、第１の実施形態と同様に、第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）とされている。   Further, the channel spacing of the downstream side output port 104b of the downstream side spectroscope 104 according to the present embodiment is set to a first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz) as in the first embodiment.

本実施形態においては、上流側光導波路１０３３（図１３）を伝搬する第１分光成分Ｑ３が最初に下流側分光器１０４に到達する。
下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ３が下流側入力ポート１０４ａ３に入力された場合、下流側分光器１０４は、図１４に示すように、当該第１分光成分Ｑ３を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ３を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ３に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ０３、ｆ１３、ｆ２３である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ３を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０３を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１３を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２３を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 In the present embodiment, the first spectral component Q3 propagating through the upstream optical waveguide 1033 (FIG. 13) reaches the downstream spectroscope 104 first.
When the first spectral component Q3 is input to the downstream side input port 104a3 in the downstream side spectroscope 104, the downstream side spectroscope 104 further transmits the first spectral component Q3 to a predetermined frequency band, as shown in FIG. Separately, the light is split to generate a plurality of second spectral components R3.
Specifically, the downstream side spectroscope 104 is arranged for each of the frequency bands discretized into 100 GHz intervals (frequency bands having peak frequencies of f03, f13 and f23 respectively) included in the first spectral component Q3. One spectral component Q3 is dispersed.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R03 whose peak frequency consists of only the frequency band of the frequency f03 from the downstream side output port 104b1. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R13 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f13. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R23 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f23.

また、第１分光成分Ｑ３が下流側入力ポート１０４ａ３に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、続いて、第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力された場合、下流側分光器１０４は、図１５に示すように、当該第１分光成分Ｑ２を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ２を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ２に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ０２、ｆ１２、ｆ２２、ｆ３２である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ２を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０２を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１２を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２２を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３２を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 In addition, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) has elapsed since the first spectral component Q3 is input to the downstream input port 104a3, the first spectral component Q2 is subsequently input to the downstream input port 104a2 Is input to
When the first spectral component Q2 is input to the downstream side input port 104a2 in the above-described downstream side spectroscope 104, the downstream side spectroscope 104 further determines the first spectral component Q2 as shown in FIG. The spectrum is divided into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R2.
Specifically, the downstream-side spectroscope 104 is included in the first spectral component Q2 for each frequency band discretized into 100 GHz intervals (frequency bands in which the peak frequency is the frequencies f02, f12, f22, and f32, respectively). To disperse the first spectral component Q2.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R02 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f02 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R12 whose peak frequency is composed of only the frequency band of the frequency f12. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R22 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f22. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R32 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f32.

また、第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、続いて、第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力された場合、下流側分光器１０４は、図１６に示すように、当該第１分光成分Ｑ１を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ１を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ１に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ１を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１１を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２１を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３１を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。 In addition, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) elapses after the first spectral component Q2 is input to the downstream input port 104a2, the first spectral component Q1 is subsequently input to the downstream input port 104a1. Is input to
When the first spectral component Q1 is input to the downstream side input port 104a1 in the above-described downstream side spectroscope 104, the downstream side spectroscope 104 further determines the first spectral component Q1 as shown in FIG. The spectrum is divided into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R1.
Specifically, the downstream-side spectroscope 104 is arranged in each of the frequency bands (the frequency bands having peak frequencies f11, f21 and f31 respectively) discretely divided into 100 GHz intervals included in the first spectral component Q1. One spectral component Q1 is dispersed.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R11 whose peak frequency consists of only the frequency band of the frequency f11 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R21 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f21. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R31 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f31.

また、第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、続いて、第１分光成分Ｑ０が下流側入力ポート１０４ａ０に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ０が下流側入力ポート１０４ａ０に入力された場合、下流側分光器１０４は、図１７に示すように、当該第１分光成分Ｑ０を、更に所定の周波数帯別に分光して複数の第２分光成分Ｒ０を生成する。
具体的には、下流側分光器１０４は、第１分光成分Ｑ０に含まれる、１００ＧＨｚ間隔に離散化された各周波数帯域（ピーク周波数がそれぞれ周波数ｆ２０、ｆ３０である周波数帯域）ごとに第１分光成分Ｑ０を分光する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２０の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２０を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３０の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３０を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。 Also, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) has elapsed since the first spectral component Q1 is input to the downstream input port 104a1, the first spectral component Q0 is subsequently input to the downstream input port 104a0. Is input to
When the first spectral component Q0 is input to the downstream side input port 104a0 in the downstream side spectroscope 104 described above, the downstream side spectroscope 104 further determines the first spectral component Q0 as shown in FIG. The spectrum is divided into frequency bands to generate a plurality of second spectral components R0.
Specifically, the downstream-side spectroscope 104 performs the first spectroscopy for each of the frequency bands (frequency bands having peak frequencies of f20 and f30 respectively) which are included in the first spectral component Q0 and are discretized into 100 GHz intervals. The component Q0 is dispersed.
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R20 whose peak frequency consists only of the frequency band of the frequency f20 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R30 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f30.

上述したように、下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔が第１の周波数差Δｆと第２の周波数差δｆとの差分値Δｆ−δｆ（Δｆ−δｆ＝７５ＧＨｚ）とされている。これにより、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａの各々に入力された各第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のうち、差分値Δｆ−δｆ（７５ＧＨｚ）の間隔にある分光成分（例えば、第２分光成分Ｒ０３、Ｒ１２、Ｒ２１、Ｒ３０）を、共通の下流側出力ポート１０４ｂ（例えば、下流側出力ポート１０４ｂ１）から出力する。   As described above, the channel spacing of the downstream side input port 104a is set to the difference value Δf−δf (Δf−δf = 75 GHz) between the first frequency difference Δf and the second frequency difference δf. Thereby, the downstream side spectroscope 104 is a spectral component among the first spectral components Q0, Q1, Q2 and Q3 inputted to each of the downstream side input port 104a, which are in the interval of the difference value Δf−δf (75 GHz). (For example, second spectral components R03, R12, R21, R30) are output from the common downstream output port 104b (for example, downstream output port 104b1).

（下流側光導波路の構成）
図１８は、第２の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する図である。
図１８に示すように、下流側分光器１０４の下流側出力ポート１０４ｂの各々から出力された複数の第２分光成分Ｒ２０〜Ｒ３０、Ｒ１１〜Ｒ３１、Ｒ０２〜Ｒ３２、Ｒ０３〜Ｒ２３は、下流側光導波路１０５を伝搬する。第２分光成分Ｒ２０〜Ｒ３０、Ｒ１１〜Ｒ３１、Ｒ０２〜Ｒ３２、Ｒ０３〜Ｒ２３は、それぞれ、下流側分光器１０４に到達した時間差（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間差）だけずれて、各下流側光導波路１０５を伝搬する。 (Configuration of downstream optical waveguide)
FIG. 18 is a view for explaining the configuration of the downstream side optical waveguide according to the second embodiment.
As shown in FIG. 18, the plurality of second spectral components R20 to R30, R11 to R31, R02 to R32, and R03 to R23 output from each of the downstream output ports 104b of the downstream side spectroscope 104 are downstream light waveguides. It propagates through the waveguide 105. The second spectral components R20 to R30, R11 to R31, R02 to R32, and R03 to R23 are each shifted by the time difference (the delay time difference corresponding to the first optical path length difference ΔL1) at the downstream side spectroscope 104. It propagates through the downstream optical waveguide 105.

ここで、上述したように、各下流側光導波路１０５は、それぞれ、異なる長さで設けられている。本実施形態に係る下流側光導波路１０５の各々の長さは、第１の実施形態と同様とされている。即ち、下流側光導波路１０５０、下流側光導波路１０５１、下流側光導波路１０５２、下流側光導波路１０５３の順で、それぞれ、第２光路長差δＬ２（δＬ２＝（Ｃｏ／２）・（４・δｔ））の間隔で長くなるように設けられている。   Here, as described above, the respective downstream optical waveguides 105 are provided with different lengths. The length of each of the downstream side optical waveguides 105 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment. That is, in the order of the downstream side optical waveguide 1050, the downstream side optical waveguide 1051, the downstream side optical waveguide 1052, and the downstream side optical waveguide 1053, the second optical path length difference ΔL2 (ΔL2 = (Co / 2) · (4/2 Δt) It is provided to be long at intervals of).

（作用効果）
図１９は、第２の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する図である。
以上のような構成によれば、光反射板１０６（図１８）で反射した第２分光成分Ｒ２０〜Ｒ３０、Ｒ１１〜Ｒ３１、Ｒ０２〜Ｒ３２、Ｒ０３〜Ｒ２３は、それぞれ、下流側分光器１０４、上流側光導波路１０３、及び、上流側分光器１０２を逆に伝搬して、最終的に一つに合波されて、上流側入力ポート１０２ａから出力される。
そうすると、広帯域光Ｐが上流側入力ポート１０２ａに入力されてから、第２分光成分Ｒｊｉ（ｉ＝０、１、２、３、ｊ＝０、１、２、３）の各々が上流側入力ポート１０２ａに戻ってくるまでに生じる全光路長差ΔＬは、式「ΔＬ＝（−３ｉ＋４ｊ）Ｃｏ・δｔ」で表される。
したがって、図１９に示すように、第２分光成分Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、・・・は、全て等しい時間間隔（ステップ間隔時間δｔ）で出力される。 (Action effect)
FIG. 19 is a diagram for explaining the operation and effect of the optical coherence tomography according to the second embodiment.
According to the configuration as described above, the second spectral components R20 to R30, R11 to R31, R02 to R32, and R03 to R23 reflected by the light reflection plate 106 (FIG. 18) are respectively the downstream side spectroscope 104 and the upstream side. The light is propagated back through the side optical waveguide 103 and the upstream side spectroscope 102 and finally combined into one and output from the upstream side input port 102 a.
Then, after the broadband light P is input to the upstream input port 102a, each of the second spectral components Rji (i = 0, 1, 2, 3, j = 0, 1, 2, 3) is an upstream input port. The total optical path length difference ΔL occurring before returning to 102 a is expressed by the equation “ΔL = (− 3i + 4j) Co · δt”.
Therefore, as shown in FIG. 19, the second spectral components R11, R12, R13,... Are all output at equal time intervals (step interval time δt).

この結果、光干渉断層撮影用光源ユニット１０は、ステップ間隔時間δｔごとに、第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）の間隔で周波数が掃引されてなる周波数掃引光を出力する。   As a result, the optical coherence tomography light source unit 10 outputs frequency sweep light in which the frequency is swept at intervals of the second frequency difference δf (δf = 25 GHz) at every step interval time δt.

以上のように、第２の実施形態に係る下流側分光器１０４は、一の下流側出力ポート１０４ｂと一の下流側入力ポート１０４ａとの間における通過可能周波数帯域と、当該一の下流側出力ポート１０４ｂと他の下流側入力ポート１０４ａとの間における通過可能周波数帯域と、の間の周波数差が、第１の周波数差Δｆと第２の周波数差δｆとの差分値とされている。
即ち、第１の実施形態に係る下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔は、第２の周波数差δｆ（２５ＧＨｚ）であったのに対し、第２の実施形態に係る下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔は、第１の周波数差Δｆと第２の周波数差δｆとの差分値（７５ＧＨｚ）とされている。
このように、ＡＷＧである下流側分光器１０４の入力側の分解能（どの程度の周波数差を有意に分光できるか）を２５ＧＨｚ間隔から７５ＧＨｚ間隔に広げることができるため、下流側分光器１０４の製作に要する労力や製造コストを低減することができる。 As described above, in the downstream side spectroscope 104 according to the second embodiment, the passable frequency band between the one downstream output port 104b and the one downstream input port 104a, and the one downstream output The frequency difference between the port 104 b and the passable frequency band between the other downstream input port 104 a is taken as the difference value between the first frequency difference Δf and the second frequency difference δf.
That is, while the channel spacing of the downstream side input port 104a of the downstream side spectroscope 104 according to the first embodiment is the second frequency difference δf (25 GHz), the downstream side according to the second embodiment The channel spacing of the downstream side input port 104a of the spectroscope 104 is a difference value (75 GHz) between the first frequency difference Δf and the second frequency difference δf.
As described above, since the resolution on the input side of the downstream side spectroscope 104 (which frequency difference can be significantly separated) which is AWG can be expanded from 25 GHz to 75 GHz, the fabrication of the downstream side spectroscope 104 is possible. Labor and manufacturing costs can be reduced.

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態に係る光干渉断層撮影装置を、図２０〜図２６を参照しながら説明する。
なお、第３の実施形態に係る光干渉断層撮影装置及び光干渉断層撮影用光源ユニットの構成は、第１の実施形態、第２の実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。 Third Embodiment
Hereinafter, an optical coherence tomography apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
The configurations of the optical coherence tomography apparatus and the light source unit for optical coherence tomography according to the third embodiment are the same as those of the first embodiment and the second embodiment, and therefore detailed description will be omitted.

（上流側光導波路の構成）
図２０は、第３の実施形態に係る上流側光導波路の構成を説明する図である。
図２０に示すように、第３の実施形態においても、上流側分光器１０２の上流側出力ポート１０２ｂの各々から出力された複数の第１分光成分Ｑ（Ｑ０〜Ｑ３）は、上流側光導波路１０３を伝搬する。
上流側出力ポート１０２ｂ１に接続された上流側光導波路１０３１の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ０に接続された上流側光導波路１０３０の長さよりも第１光路長差δＬ１だけ長い長さとされている。ここで、第３の実施形態において、第１光路長差δＬ１は、「δＬ１＝（Ｃｏ／２）・（５・δｔ）」で与えられている。 (Configuration of upstream optical waveguide)
FIG. 20 is a diagram for explaining the configuration of the upstream side optical waveguide according to the third embodiment.
As shown in FIG. 20, also in the third embodiment, the plurality of first spectral components Q (Q0 to Q3) output from each of the upstream output ports 102b of the upstream spectroscope 102 are upstream optical waveguides. Propagate 103;
The length of the upstream optical waveguide 1031 connected to the upstream output port 102b1 is longer than the length of the upstream optical waveguide 1030 connected to the upstream output port 102b0 by the first optical path difference ΔL1. . Here, in the third embodiment, the first optical path length difference δL1 is given by “δL1 = (Co / 2) · (5 · δt)”.

同様に、上流側出力ポート１０２ｂ２に接続された上流側光導波路１０３２の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ１に接続された上流側光導波路１０３１の長さよりも第１光路長差δＬ１（δＬ１＝（Ｃｏ／２）・（５・δｔ））だけ長い長さとされている。更に、上流側出力ポート１０２ｂ３に接続された上流側光導波路１０３３の長さは、上流側出力ポート１０２ｂ２に接続された上流側光導波路１０３２の長さよりも第１光路長差δＬ１（δＬ１＝（Ｃｏ／２）・（５・δｔ））だけ長い長さとされている。   Similarly, the length of the upstream optical waveguide 1032 connected to the upstream output port 102b2 is larger than the length of the upstream optical waveguide 1031 connected to the upstream output port 102b1 by the first optical path length difference δL1 (δL1 = ( The length is long by Co / 2) · (5 · δt). Furthermore, the length of the upstream optical waveguide 1033 connected to the upstream output port 102b3 is greater than the length of the upstream optical waveguide 1032 connected to the upstream output port 102b2 by the first optical path length difference δL1 (δL1 = (Co / 2) · (5 · δt)) is a long length.

したがって、図２０に示すように、上流側光導波路１０３１を伝搬する第１分光成分Ｑ１は、上流側光導波路１０３０を伝搬する第１分光成分Ｑ０よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ遅く下流側分光器１０４に到達する。
同様に、上流側光導波路１０３２を伝搬する第１分光成分Ｑ２は、上流側光導波路１０３１を伝搬する第１分光成分Ｑ１よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ遅く下流側分光器１０４に到達する。更に、上流側光導波路１０３３を伝搬する第１分光成分Ｑ３は、上流側光導波路１０３２を伝搬する第１分光成分Ｑ２よりも第１光路長差δＬ１に対応する時間だけ遅く下流側分光器１０４に到達する。
ここで、第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、それぞれ、下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａ０、１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３の各々に入力される。 Therefore, as shown in FIG. 20, the first spectral component Q1 propagating through the upstream side optical waveguide 1031 is longer than the first spectral component Q0 propagating through the upstream side optical waveguide 1030 by the time corresponding to the first optical path length difference δL1. The downstream spectroscope 104 arrives late.
Similarly, the first spectral component Q2 propagating through the upstream side optical waveguide 1032 is later than the first spectral component Q1 propagating through the upstream side optical waveguide 1031 by a time corresponding to the first optical path length difference ΔL1. To reach. Furthermore, the first spectral component Q3 propagating in the upstream optical waveguide 1033 is delayed to the downstream side spectroscope 104 by a time corresponding to the first optical path length difference ΔL1 than the first spectral component Q2 propagating in the upstream optical waveguide 1032 To reach.
Here, the first spectral components Q0, Q1, Q2, and Q3 are respectively input to the downstream input ports 104a0, 104a1, 104a2, and 104a3 of the downstream side spectroscope 104.

（下流側分光器の機能）
図２１〜図２４は、それぞれ、第３の実施形態に係る下流側分光器の機能を説明する第１〜第４の図である。
本実施形態に係る下流側分光器１０４は、第１の実施形態、第２の実施形態と同様に、４チャネルの入力ポート（下流側入力ポート１０４ａ）と４チャネルの出力ポート（下流側出力ポート１０４ｂ）とを有するＡＷＧである。
そして、本実施形態に係る下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔は、第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）と第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）との加算値（Δｆ＋δｆ＝１２５ＧＨｚ）とされている。
例えば、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ０との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差が１２５ＧＨｚとされている。
同様に、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ１との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も１２５ＧＨｚとされている。
更に、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ２との間における通過可能周波数帯域のピークと、下流側出力ポート１０４ｂ０と下流側入力ポート１０４ａ３との間における通過可能周波数帯域のピークと、の間の周波数差も１２５ＧＨｚとされている。
他の下流側出力ポート１０４ｂ１、１０４ｂ２、１０４ｂ３の各々に対する上記４つの下流側入力ポート１０４ａとの関係についても同様とされる。 (Function of downstream spectrometer)
21 to 24 are first to fourth diagrams for explaining the function of the downstream-side spectroscope according to the third embodiment, respectively.
The downstream-side spectroscope 104 according to the present embodiment has four-channel input port (downstream-side input port 104a) and four-channel output port (downstream-side output port) as in the first embodiment and the second embodiment. And 104b).
The channel spacing of the downstream input port 104a of the downstream side spectroscope 104 according to the present embodiment is the sum of the first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz) and the second frequency difference δf (Δf = 25 GHz). (.DELTA.f + .delta.f = 125 GHz).
For example, between the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a0 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a1 The frequency difference between the two is 125 GHz.
Similarly, the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a1 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a2 The frequency difference between them is also 125 GHz.
Furthermore, between the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a2 and the peak of the passable frequency band between the downstream output port 104b0 and the downstream input port 104a3. The frequency difference between the two is also 125 GHz.
The same applies to the relationship between the four downstream input ports 104 a for each of the other downstream output ports 104 b 1, 104 b 2, and 104 b 3.

また、本実施形態に係る下流側分光器１０４の、下流側出力ポート１０４ｂのチャネル間隔は、第１の実施形態、第２の実施形態と同様に、第１の周波数差Δｆ（Δｆ＝１００ＧＨｚ）とされている。   Further, the channel spacing of the downstream output port 104b of the downstream side spectroscope 104 according to the present embodiment is the first frequency difference Δf (Δf = 100 GHz) as in the first embodiment and the second embodiment. It is assumed.

上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ０が下流側入力ポート１０４ａ０に入力された場合、下流側分光器１０４は、図２１に示すように、当該第１分光成分Ｑ０を、更に第１の周波数間隔Δｆ（１００ＧＨｚ）ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ０を生成する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ００の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ００を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 When the first spectral component Q0 is input to the downstream side input port 104a0 in the above-described downstream-side spectrometer 104, the downstream-side spectrometer 104 further performs the first spectral component Q0 as shown in FIG. To generate a plurality of second spectral components R0 by performing spectral analysis every frequency interval .DELTA.f (100 GHz).
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R00 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f00 from the downstream side output port 104b3.

また、第１分光成分Ｑ０が下流側入力ポート１０４ａ０に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、続いて、第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力された場合、下流側分光器１０４は、図２２に示すように、当該第１分光成分Ｑ１を、更に第１の周波数間隔Δｆ（１００ＧＨｚ）ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ１を生成する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０１を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１１の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１１を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 Also, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) has elapsed since the first spectral component Q0 is input to the downstream input port 104a0, the first spectral component Q1 is subsequently input to the downstream input port 104a1. Is input to
When the first spectral component Q1 is input to the downstream side input port 104a1 in the downstream side spectroscope 104 described above, the downstream side spectroscope 104 further generates the first spectral component Q1 as shown in FIG. To generate a plurality of second spectral components R <b> 1 by performing spectral analysis every frequency interval Δf (100 GHz) of
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R01 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f01 from the downstream side output port 104b2. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R11 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f11.

また、第１分光成分Ｑ１が下流側入力ポート１０４ａ１に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、更に、第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力された場合、下流側分光器１０４は、図２３に示すように、当該第１分光成分Ｑ２を、更に第１の周波数間隔Δｆ（１００ＧＨｚ）ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ２を生成する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０２を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１２を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２２の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２２を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 In addition, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) elapses after the first spectral component Q1 is input to the downstream input port 104a1, the first spectral component Q2 is further input to the downstream input port 104a2 It is input.
When the first spectral component Q2 is input to the downstream side input port 104a2 in the downstream side spectroscope 104 described above, the downstream side spectroscope 104 further generates the first spectral component Q2 by the first spectral component Q2, as shown in FIG. The plurality of second spectral components R2 are generated by performing the spectral separation every frequency interval Δf (100 GHz) of
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R02 having a peak frequency of only the frequency band of the frequency f02 from the downstream side output port 104b1. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R12 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f12. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R22 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f22.

また、第１分光成分Ｑ２が下流側入力ポート１０４ａ２に入力されてから所定時間（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間）経過後、更に、第１分光成分Ｑ３が下流側入力ポート１０４ａ３に入力される。
上述の下流側分光器１０４において第１分光成分Ｑ３が下流側入力ポート１０４ａ３に入力された場合、下流側分光器１０４は、図２４に示すように、当該第１分光成分Ｑ３を、更に第１の周波数間隔Δｆ（１００ＧＨｚ）ごとに分光して複数の第２分光成分Ｒ３を生成する。
これにより、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ０３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ０３を下流側出力ポート１０４ｂ０から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ１３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ１３を下流側出力ポート１０４ｂ１から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ２３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ２３を下流側出力ポート１０４ｂ２から出力する。また、下流側分光器１０４は、ピーク周波数が周波数ｆ３３の周波数帯域のみからなる第２分光成分Ｒ３３を下流側出力ポート１０４ｂ３から出力する。 In addition, after a predetermined time (delay time corresponding to the first optical path length difference ΔL1) elapses after the first spectral component Q2 is input to the downstream input port 104a2, the first spectral component Q3 is further input to the downstream input port 104a3. It is input.
When the first spectral component Q3 is input to the downstream side input port 104a3 in the downstream side spectroscope 104 described above, the downstream side spectroscope 104 further generates the first spectral component Q3 as shown in FIG. To generate a plurality of second spectral components R3 by performing spectral analysis every frequency interval .DELTA.f (100 GHz).
As a result, the downstream side spectroscope 104 outputs the second spectral component R03 whose peak frequency consists only of the frequency band of the frequency f03 from the downstream side output port 104b0. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b1, a second spectral component R13 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f13. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b2, a second spectral component R23 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f23. Further, the downstream side spectroscope 104 outputs, from the downstream side output port 104b3, a second spectral component R33 whose peak frequency is formed only of the frequency band of the frequency f33.

上述したように、下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔が第１の周波数差Δｆと第２の周波数差δｆとの加算値Δｆ＋δｆ（Δｆ＋δｆ＝１２５ＧＨｚ）とされている。これにより、下流側分光器１０４は、下流側入力ポート１０４ａの各々に入力された各第１分光成分Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３のうち、加算値Δｆ＋δｆ（１２５ＧＨｚ）の間隔にある分光成分（例えば、第２分光成分Ｒ００、Ｒ１１、Ｒ２２、Ｒ３３）を、共通の下流側出力ポート１０４ｂ（例えば、下流側出力ポート１０４ｂ３）から出力する。   As described above, the channel spacing of the downstream side input port 104a is set to the sum Δf + δf (Δf + δf = 125 GHz) of the first frequency difference Δf and the second frequency difference δf. As a result, the downstream side spectroscope 104 selects one of the first spectral components Q0, Q1, Q2 and Q3 input to each of the downstream input ports 104a, for example, a spectral component (for example, a spectral component at an interval of .DELTA.f + .delta.f (125 GHz)) , And outputs the second spectral components R00, R11, R22, and R33 from the common downstream output port 104b (for example, the downstream output port 104b3).

（下流側光導波路の構成）
図２５は、第３の実施形態に係る下流側光導波路の構成を説明する図である。
図２５に示すように、下流側分光器１０４の下流側出力ポート１０４ｂの各々から出力された複数の第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１〜Ｒ１１、Ｒ０２〜Ｒ２２、Ｒ０３〜Ｒ３３は、下流側光導波路１０５を伝搬する。第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１〜Ｒ１１、Ｒ０２〜Ｒ２２、Ｒ０３〜Ｒ３３は、それぞれ、下流側分光器１０４に到達した時間差（第１光路長差δＬ１に対応する遅延時間差）だけずれて、各下流側光導波路１０５を伝搬する。 (Configuration of downstream optical waveguide)
FIG. 25 is a view for explaining the configuration of the downstream side optical waveguide according to the third embodiment.
As shown in FIG. 25, the plurality of second spectral components R00, R01 to R11, R02 to R22, and R03 to R33 output from each of the downstream output ports 104b of the downstream side spectroscope 104 are downstream optical waveguides 105. Propagate. The second spectral components R00, R01 to R11, R02 to R22, and R03 to R33 are respectively shifted by the time difference (the delay time difference corresponding to the first optical path length difference ΔL1) at the downstream side spectroscope 104, It propagates through the optical waveguide 105.

ここで、上述したように、各下流側光導波路１０５は、それぞれ、異なる長さで設けられている。本実施形態に係る下流側光導波路１０５の各々の長さは、第１の実施形態、第２の実施形態と同様とされている。即ち、下流側光導波路１０５０、下流側光導波路１０５１、下流側光導波路１０５２、下流側光導波路１０５３の順で、それぞれ、第２光路長差δＬ２（δＬ２＝（Ｃｏ／２）・（４・δｔ））の間隔で長くなるように設けられている。   Here, as described above, the respective downstream optical waveguides 105 are provided with different lengths. The length of each of the downstream side optical waveguides 105 according to this embodiment is the same as that of the first embodiment and the second embodiment. That is, in the order of the downstream side optical waveguide 1050, the downstream side optical waveguide 1051, the downstream side optical waveguide 1052, and the downstream side optical waveguide 1053, the second optical path length difference ΔL2 (ΔL2 = (Co / 2) · (4/2 Δt) It is provided to be long at intervals of).

（作用効果）
図２６は、第３の実施形態に係る光干渉断層撮影装置の作用効果を説明する図である。
以上のような構成によれば、光反射板１０６（図２５）で反射した第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１〜Ｒ１１、Ｒ０２〜Ｒ２２、Ｒ０３〜Ｒ３３は、それぞれ、下流側分光器１０４、上流側光導波路１０３、及び、上流側分光器１０２を逆に伝搬して、最終的に一つに合波されて、上流側入力ポート１０２ａから出力される。
そうすると、広帯域光Ｐが上流側入力ポート１０２ａに入力されてから、第２分光成分Ｒｊｉ（ｉ＝０、１、２、３、ｊ＝０、１、２、３）の各々が上流側入力ポート１０２ａに戻ってくるまでに生じる全光路長差ΔＬは、式「ΔＬ＝（５ｉ＋４ｊ）Ｃｏ・δｔ」で表される。
したがって、図２６に示すように、第２分光成分Ｒ００、Ｒ０１、Ｒ０２、Ｒ０３は、全て等しい時間間隔（ステップ間隔時間δｔ）で出力される。 (Action effect)
FIG. 26 is a diagram for explaining the operation and effect of the optical coherence tomography according to the third embodiment.
According to the configuration as described above, the second spectral components R00, R01 to R11, R02 to R22, and R03 to R33 reflected by the light reflection plate 106 (FIG. 25) are respectively the downstream side spectroscope 104 and the upstream side light The light is propagated back through the waveguide 103 and the upstream side spectroscope 102 and finally combined into one and output from the upstream side input port 102a.
Then, after the broadband light P is input to the upstream input port 102a, each of the second spectral components Rji (i = 0, 1, 2, 3, j = 0, 1, 2, 3) is an upstream input port. The total optical path length difference ΔL occurring before returning to 102 a is expressed by the equation “ΔL = (5i + 4j) Co · δt”.
Therefore, as shown in FIG. 26, the second spectral components R00, R01, R02, R03 are all output at equal time intervals (step interval time δt).

この結果、光干渉断層撮影用光源ユニット１０は、ステップ間隔時間δｔごとに、第２の周波数差δｆ（δｆ＝２５ＧＨｚ）の間隔で周波数が掃引されてなる周波数掃引光を出力する。   As a result, the optical coherence tomography light source unit 10 outputs frequency sweep light in which the frequency is swept at intervals of the second frequency difference δf (δf = 25 GHz) at every step interval time δt.

以上のように、第３の実施形態に係る下流側分光器１０４は、一の下流側出力ポート１０４ｂと一の下流側入力ポート１０４ａとの間における通過可能周波数帯域と、当該一の下流側出力ポート１０４ｂと他の下流側入力ポート１０４ａとの間における通過可能周波数帯域と、の間の周波数差が、第１の周波数差Δｆと第２の周波数差δｆとの加算値とされている。
即ち、第１の実施形態に係る下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔は、第２の周波数差δｆ（２５ＧＨｚ）であったのに対し、第２の実施形態に係る下流側分光器１０４の下流側入力ポート１０４ａのチャネル間隔は、第１の周波数差Δｆと第２の周波数差δｆとの加算値（１２５ＧＨｚ）とされている。
このように、ＡＷＧである下流側分光器１０４の入力側の分解能を２５ＧＨｚ間隔から１２５ＧＨｚ間隔に広げることができるため、下流側分光器１０４の製作に要する労力や製造コストを低減することができる。 As described above, in the downstream side spectroscope 104 according to the third embodiment, the passable frequency band between the one downstream output port 104b and the one downstream input port 104a, and the one downstream output The frequency difference between the port 104 b and the passable frequency band between the other downstream input port 104 a is taken as the sum of the first frequency difference Δf and the second frequency difference δf.
That is, while the channel spacing of the downstream side input port 104a of the downstream side spectroscope 104 according to the first embodiment is the second frequency difference δf (25 GHz), the downstream side according to the second embodiment The channel spacing of the downstream side input port 104a of the spectroscope 104 is a sum (125 GHz) of the first frequency difference Δf and the second frequency difference δf.
As described above, since the resolution on the input side of the downstream side spectroscope 104 which is an AWG can be expanded from 25 GHz to 125 GHz, labor and manufacturing cost required for manufacturing the downstream side spectroscope 104 can be reduced.

＜他の実施形態＞
以上、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置１について詳細に説明したが、第１の実施形態に係る光干渉断層撮影装置１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
例えば、上述の第１の実施形態〜第３の実施形態においては、光サーキュレータ１０１に近い側（上流側）にマッハツェンダー干渉計である上流側分光器１０２を設け、光サーキュレータ１０１から遠い側（下流側）にＡＷＧである下流側分光器１０４を設ける態様とした。
他の実施形態においては、光サーキュレータ１０１に近い側（上流側）にＡＷＧである下流側分光器１０４を設け、光サーキュレータ１０１から遠い側（下流側）にマッハツェンダー干渉計である上流側分光器１０２を設ける態様としてもよい。 Other Embodiments
As mentioned above, although the optical coherence tomography apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment was demonstrated in detail, the specific aspect of the optical interference tomography apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment is limited to the above-mentioned thing However, various design changes can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the first to third embodiments described above, the upstream spectroscope 102, which is a Mach-Zehnder interferometer, is provided on the side (upstream side) near the optical circulator 101, and the side far from the optical circulator 101 In the downstream side, the downstream side spectroscope 104 which is an AWG is provided.
In another embodiment, the downstream spectroscope 104 which is an AWG is provided on the side (upstream side) near the optical circulator 101, and the upstream spectroscope which is a Mach-Zehnder interferometer on the side (downstream side) remote from the optical circulator 101. It is good also as an aspect which provides 102.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。   While certain embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.

１ 光干渉断層撮影装置
１０ 光干渉断層撮影用光源ユニット
１００ 広帯域パルス光源
１０１ 光サーキュレータ
１０２ 上流側分光器
１０２ａ 上流側入力ポート
１０２ｂ 上流側出力ポート
１０３ 上流側光導波路
１０４ 下流側分光器
１０４ａ 下流側入力ポート
１０４ｂ 下流側出力ポート
１０５ 下流側光導波路
１０６ 光反射板
１１ 光検出器
１２ 光カプラ
１３ 基準ミラー
２ 撮影対象物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 optical coherence tomography apparatus 10 light source unit 100 for optical coherence tomography imaging wide band pulse light source 101 optical circulator 102 upstream side spectroscope 102 a upstream side input port 102 b upstream side output port 103 upstream side optical waveguide 104 downstream side spectroscope 104 a downstream side input Port 104b downstream output port 105 downstream optical waveguide 106 light reflecting plate 11 light detector 12 optical coupler 13 reference mirror 2 object to be photographed

Claims (5)

所定の周波数帯域に渡って強度分布が均一な広帯域光をパルス状に出力する広帯域パルス光源と、
パルス状の前記広帯域光を上流側入力ポートから入力し、当該広帯域光が分光されてなる複数の第１分光成分を、複数の上流側出力ポートの各々から出力する上流側分光器と、
複数の前記上流側出力ポートごとに異なる長さで設けられた上流側光導波路と、
前記上流側光導波路を通じて、複数の前記第１分光成分を複数の下流側入力ポートの各々から入力し、当該第１分光成分の各々が更に分光されてなる複数の第２分光成分を、複数の下流側出力ポートの各々から出力する下流側分光器と、
複数の前記下流側出力ポートごとに異なる長さで設けられ、先端に光反射板が設けられた下流側光導波路と、
を備え、
一の前記下流側入力ポートに入力された前記第１分光成分に含まれる複数の前記第２分光成分のうちの一つと、他の前記下流側入力ポートに入力された前記第１分光成分に含まれる複数の前記第２分光成分のうちの一つとは、共通の前記下流側出力ポートから出力される
光干渉断層撮影用光源ユニット。 A wide band pulse light source which outputs wide band light having a uniform intensity distribution in a pulse shape over a predetermined frequency band;
An upstream spectroscope which inputs the pulsed broadband light from the upstream input port and outputs a plurality of first spectral components formed by dispersing the broadband light from each of the plurality of upstream output ports;
Upstream optical waveguides provided with different lengths for each of the plurality of upstream output ports;
The plurality of first spectral components are input from each of the plurality of downstream input ports through the upstream side optical waveguide, and the plurality of second spectral components formed by further dispersing each of the first spectral components are formed into a plurality of Downstream spectroscopes output from each of the downstream output ports;
A downstream optical waveguide provided with a different length for each of the plurality of downstream output ports, and provided with a light reflecting plate at its tip;
Equipped with
One of the plurality of second spectral components included in the first spectral component input to the one downstream input port and the first spectral component input to the other downstream input port A light source unit for optical coherence tomography, wherein one of the plurality of second spectral components to be output is output from the common downstream output port. 複数の前記第１分光成分の各々は、第１の周波数差で周期的に離散化された複数の周波数帯域を含んでおり、
前記下流側分光器は、前記下流側入力ポートの各々に入力された前記第１分光成分を、前記第１の周波数差で周期的に離散化された周波数帯域ごとに分光して複数の前記第２分光成分を生成する
請求項１に記載の光干渉断層撮影用光源ユニット。 Each of the plurality of first spectral components includes a plurality of frequency bands periodically discretized with a first frequency difference,
The downstream side spectroscope divides the first spectral component input to each of the downstream side input ports into a plurality of the first spectral components for each frequency band periodically discretized by the first frequency difference. The light source unit for optical coherence tomography according to claim 1, which generates two spectral components. 前記第１の周波数差は、一の前記上流側出力ポートから出力された前記第１分光成分と、他の前記上流側出力ポートから出力された前記第１分光成分との間の周波数差の最小値である第２の周波数差の整数倍とされている
請求項２に記載の光干渉断層撮影用光源ユニット。 The first frequency difference is the minimum of the frequency difference between the first spectral component output from the one upstream output port and the first spectral component output from the other upstream output port. The light source unit for optical coherence tomography according to claim 2, wherein the value is an integral multiple of the second frequency difference which is a value. 一の前記下流側出力ポートと一の前記下流側入力ポートとの間における通過可能周波数帯域と、当該一の前記下流側出力ポートと他の前記下流側入力ポートとの間における通過可能周波数帯域と、の間の周波数差は、前記第１の周波数差と前記第２の周波数差との差分値、又は、前記第１の周波数差と前記第２の周波数差との加算値とされている
請求項３に記載の光干渉断層撮影用光源ユニット。 A passable frequency band between the one downstream output port and the one downstream input port, and a passable frequency band between the one downstream output port and the other downstream input port , Is a difference between the first frequency difference and the second frequency difference, or a sum of the first frequency difference and the second frequency difference. Item 4. A light source unit for optical coherence tomography according to item 3. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の光干渉断層撮影用光源ユニットを備える
光干渉断層撮影装置。 An optical coherence tomography apparatus comprising the light source unit for optical coherence tomography according to any one of claims 1 to 4.
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