CN116897279A - 圆偏振光照射器、分析装置以及显微镜 - Google Patents

圆偏振光照射器、分析装置以及显微镜 Download PDF

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成岛哲也
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Abstract

提供一种能够以高速且高灵敏度进行圆二色性测定的圆偏振光照射器、以及使用了该圆偏振光照射器的分析装置和显微镜。使用圆偏振光照射器而构成分析装置、显微镜，该圆偏振光照射器具备：光源(20)，其使脉冲光出射；偏振光分离部，其将从光源(20)所出射的脉冲光(L1)或从由光源(20)所出射的脉冲光(L1)中提取到的直线偏振光(L2)分离成x轴方向偏振光成分(L2x)和y轴方向偏振光成分(L2y)；光延迟部(13)，其使所分离出的x轴方向偏振光成分的脉冲(Px)和y轴方向偏振光成分的脉冲(Py)中的任一者相对于另一者延迟；偏振光合成部，其将从光延迟部(13)所出射的X偏振脉冲光束(L2x)和Y偏振脉冲光束(L2y)同轴地合成，而生成具有X偏振光脉冲(Px)与Y偏振光脉冲(Py)交替地重复的调制的直线偏振光束(L3)；以及偏振光转换部，其将从偏振光合成部所出射的直线偏振光转换成圆偏振光。

Description

圆偏振光照射器、分析装置以及显微镜
技术领域
本发明涉及一种出射圆偏振光的光照射器、具备该光照射器的分析装置和显微镜。更详细而言，涉及一种对试样照射圆偏振光、测定圆二色性等光学特性的技术。
背景技术
圆二色性(CD：Circular Dichroism)是吸收在左圆偏振光和右圆偏振光中不同的现象，以左右圆偏振光的吸收的差异表示。该圆二色性是具有光学活性的物质特有的性质，利用于光学活性物质的分析、光学异性体的存在率的测定、生物体分子的构造、状态的分析等。
一般而言，圆二色性分散计利用光弹性调制器等使左圆偏振光和右圆偏振光周期性地产生而向试样照射，使已透过了试样的透射光的强度的频率与调制频率同步而检测该已透过了试样的透射光的强度。图15是表示以往的圆偏振光照射器的结构例的示意图。如图15所示，以往的用于圆二色性测定的圆偏振光照射器使从光源100所出射的光向直线偏振片101入射而提取直线偏振光，利用光弹性调制器102将该直线偏振光调制成左圆偏振光或右圆偏振光。
由光弹性调制器生成的光通常如例如0°和180°这样在特定的相位成为左偏振状态或右偏振状态，在除此之外的相位成为直线偏振光或含有直线偏振光的椭圆偏振状态。因此，在图15所示这样的以往的装置中，无法向试样照射没有直线偏振光的混入的纯粹的左右圆偏振光，难以以高精度测定固体试样、具有宏观的各向异性的试样的圆二色性。
另外，在前述的圆二色性测定中，在试样具有相对于直线偏振光而言的二色性、双折射等除了圆二色性以外的偏振光特性的情况下，若在圆偏振光调制中存在非线性、相位失真，则除了该圆二色性以外的偏振光特性混入圆二色性信号，产生伪影。尤其是，在试样是液晶、结晶等固体的情况下、在试样是膜、胶束以及凝胶等具有宏观的各向异性的试样情况下，针对直线偏振光的伪影的影响较大，因此，例如，研究了如下方法等：使试样旋转而测定或使试样翻过来而测定两面，取其平均值，从而消除针对直线偏振光的伪影(参照专利文献1)。
另一方面，以往，尝试了通过显微的测定来获得固体、膜等试样的圆二色性强度的空间分布，但在这样的显微测定中难以使试样翻过来或旋转。因此，为了确保测定结果的可靠性，提出了如下方法：不使用圆偏振光调制，而是使偏振板相对于1/4波长板的相对的角度变化而生成左圆偏振光或右圆偏振光，根据透过图像相对于在照射了它们之际所获得的各圆偏振光的差分构筑圆二色性图像(参照专利文献2)。
另外，圆二色性与相对于直线偏振光而言的二色性、双折射等其他偏振光特性相比，信号强度极其小，因此，需要使已透过了试样的光的强度的频率与调制频率同步而以高灵敏度检测该已透过了试样的光的强度的技术。对于这点，本发明人提出了如下方法：利用向试样重复且离散地仅照射左圆偏振光或右圆偏振光的“离散圆偏振光调制法”大幅度地抑制起因于直线偏振光的伪影的影响，同时实现微小信号的检测(参照专利文献3)。该专利文献3所记载的离散圆偏振光调制法不会含有任何直线偏振光成分，因此，始终确保圆二色性测定的可靠性，能够在使用了该方法的显微测定(圆二色性显微镜)中实现300nm～400nm这样的亚微米级的较高的空间分辨率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-122477号公报
专利文献2：美国专利申请公开第2005/0134687号说明书
专利文献3：日本特开2017-120255号公报(日本特许第6784396号)
发明内容
发明要解决的问题
然而，在前述的伪影去除技术中存在以下所示的问题点。例如，专利文献1所记载的测定方法无法适用于如前述那样难以使其旋转、翻转的试样、装置。另外，专利文献2所记载的技术根据透过图像分别相对于左圆偏振光和右圆偏振光的差分构筑圆二色性图像，因此，难以利用为了检测信号强度极其小的圆二色性信号所需要的锁定检测(lock-indetection)等高灵敏度的方法。另外，专利文献2所记载的显微镜也存在如下问题点：在不同的时刻进行图像获取，因此，易于产生错位。
另一方面，专利文献3所记载的离散圆偏振光调制法是通过利用机械式光斩波器阻断光来交替地照射左圆偏振光和右圆偏振光的结构，因此，将调制频率的原理上的上限限制在1kHz左右。因此，在专利文献3所记载的方法中，进行试样扫描而获取1张圆二色性图像需要20分钟～1小时程度，为了适用于如生物体物质的动态等这样进行实时观察的领域，需要使测定速度提高。另外，专利文献3所记载的方法也对检测灵敏度要求进一步的提高。
因此，本发明以提供一种能够以高速且高灵敏度进行圆二色性测定的圆偏振光照射器、以及使用了该圆偏振光照射器的分析装置和显微镜为目的。
用于解决问题的方案
本发明的圆偏振光照射器具备：光源，其使脉冲光出射；偏振光分离部，其将从所述光源所出射的脉冲光分离成x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分；光延迟部，其使由所述偏振光分离部分离而得到的x轴方向偏振光成分的脉冲和y轴方向偏振光成分的脉冲中的任一者相对于另一者延迟；偏振光合成部，其将从所述光延迟部所出射的由x轴方向偏振光成分构成的脉冲光束和由y轴方向偏振光成分构成的脉冲光束同轴地合成，而生成具有x轴方向偏振光成分的脉冲与y轴方向偏振光成分的脉冲交替地重复的调制的直线偏振脉冲光束；以及偏振光转换部，其将从所述偏振光合成部所出射的直线偏振光转换成圆偏振光。
本发明的圆偏振光照射器能够设为，从所述偏振光转换部出射具有右圆偏振光脉冲与左圆偏振光脉冲交替地重复的调制的圆偏振脉冲光束。
也可以设为如下结构：所述光延迟部例如使所入射的直线偏振光的x轴方向成分和y轴方向成分中的任一者的光程比另一者的光程长。在该情况下，在所述光延迟部例如设置有由直角棱镜反射镜和后向反射器构成的延长光路。
另外，能够设为，所述光延迟部以在未延迟的成分的一个脉冲与下一脉冲之间出射所延迟的成分的脉冲的方式设定延迟时间。
另一方面，也可以是，所述偏振光分离部具备例如使所述x轴方向偏振光成分和所述y轴方向偏振光成分中的任一者的光轴相对于入射时的光轴移位或角度变化的光学元件。
本发明的分析装置具备前述的圆偏振光照射器，所述分析装置用于向试样照射从所述圆偏振光照射器所出射的圆偏振光，从而测定所述试样的光学特性。
能够设为，本发明的分析装置具备1个或两个以上的光检测器，该光检测器将来自所述试样的透射光、反射光、散射光或发光作为电信号而进行检测。
另外，也可以是，所述分析装置具备基于由所述光检测器检测到的电信号获得圆二色性信号的圆二色性检测部。
在该情况下，能够设为，在所述圆二色性检测部，以从所述光源出射的脉冲光束的重复频率f对由所述光检测器检测到的透射光的电信号进行锁定检测，求出所述透射光中的左圆偏振光与右圆偏振光的相对的强度差，而获得圆二色性信号。
或者，也可以是，在所述圆二色性检测部，使针对由所述光检测器检测到的透射光的右圆偏振光脉冲和左圆偏振光脉冲的响应分别单独积分，独立地求出已照射了右圆偏振光脉冲之际的信号强度和已照射了左圆偏振光脉冲之际的信号强度，根据它们的强度差算出圆二色性信号。
本发明的显微镜具备前述的圆偏振光照射器，所述显微镜用于向观察对象的试样照射从所述圆偏振光照射器所出射的圆偏振光。
本发明的显微镜例如能够设为如下结构：所述显微镜具备：物镜，其用于捕集来自所述试样的透射光；成像透镜，其使从所述物镜所出射的透射光成像；光检测器，其将所述透射光作为电信号而进行检测；以及圆二色性检测部，其基于由所述光检测器检测到的电信号获得圆二色性信号。
在该情况下，也可以是，在所述圆二色性检测部，以从所述光源出射的脉冲光束的重复频率f对由所述光检测器检测到的透射光的电信号进行锁定检测，求出所述透射光中的左圆偏振光与右圆偏振光的相对的强度差，而获得圆二色性信号。
或者，也能够设为，在所述圆二色性检测部，使针对由所述光检测器检测到的透射光的右圆偏振光脉冲和左圆偏振光脉冲的响应分别单独积分，独立地求出已照射了右圆偏振光脉冲之际的信号强度和已照射了左圆偏振光脉冲之际的信号强度，根据它们的强度差算出圆二色性信号。
另外，本发明的显微镜也可以是，将光纤的芯部配置于所述透射光的成像位置，利用所述光纤抽出所述透射光的图像的一部分而向所述光检测部传输。
发明的效果
根据本发明，能够相对于以往使调制频率提高而实现高速且高灵敏度的圆二色性测定。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的圆偏振光照射器的结构的概念图。
图2是表示本发明的第1实施方式的变形例的圆偏振光照射器的结构的概念图。
图3是表示图2所示的圆偏振光照射器的具体的结构例的示意图。
图4是表示使用了光轴角度变更元件来替代光轴移位元件22的情况的光路例的示意图。
图5是表示从本发明的第1实施方式的圆偏振光照射器出射的出射光的偏振光调制图案的图。
图6是表示本发明的第2实施方式的分析装置的结构例的示意图。
图7的A～C是表示检测信号的图，A是试样3不具有圆二色性的情况的检测信号，B、C是试样3具有圆二色性的情况的检测信号。
图8的A～C是表示通过锁定检测求出来的圆二色性信号的图，A是试样3不具有圆二色性的情况的信号，B、C是试样3具有圆二色性的情况的信号。
图9是表示通过Boxcar平均求出来的圆二色性信号的图。
图10是表示本发明的第3实施方式的显微镜的结构例的示意图。
图11是表示在本发明的实施例1中所使用的显微镜的结构的示意图。
图12的A是在本发明的第1实施例中所使用的试样的扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)图像，B是由专利文献3所记载的显微镜所拍摄的该试样的圆二色性图像，C、D是通过Boxcar平均求出来的透过了该试样的光的强度图像，E、F是基于从光强度信号算出来的光强度的总合I和差ΔI的该试样的圆二色性图像。
图13的A是在本发明的第2实施例中所使用的试样的圆二色性图像，B是形成有金纳米构造体的部分的放大图像，C是玻璃基板部分的圆二色性信号的相对强度的谱线轮廓。
图14的A、B是表示激光输出的波动与圆二色性信号之间的关系的图，A是表示圆偏振光调制光的强度变化的图，B是表示脉冲激光光源的强度波动的图。
图15是表示以往的圆偏振光照射器的结构例的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图而详细地说明用于实施本发明的方式。此外，本发明并不限定于以下说明的实施方式。
(第1实施方式)
首先，对本发明的第1实施方式的圆偏振光照射器进行说明。图1是表示本实施方式的圆偏振光照射器的结构的概念图，图2是表示其变形例的圆偏振光照射器的结构的概念图。另外，图3是表示图2所示的圆偏振光照射器2的具体的结构例的示意图。
如图1所示，本实施方式的圆偏振光照射器1用于照射圆偏振光，至少具备光源10、偏振光分离部12、光延迟部13、偏振光合成部14以及偏振光转换部15。另外，本发明也可以如图2所示的变形例的圆偏振光照射器2那样在光源10与偏振光分离部12之间设置有偏振光调整部11、其他光学元件。
[光源10]
光源10是可脉冲发光的光源即可，能够使用例如固体激光器、半导体激光器(LD：Laser Diode)等各种激光器和发光二极管(LED：Light Emitting Diode)等发光元件。光源10能够根据试样的种类、检测光的波长等适当选择，但出于光的利用效率、亮度以及聚光性等观点考虑，优选使用用于出射激光等已准直的光(平行光)的光源。
另一方面，出于圆二色性测定的高灵敏度化、高速化和稳定性以及装置的小型化的观点考虑，在光源10方面优选使用脉冲宽度是亚纳秒以下、且重复频率是50MHz～100MHz程度的高重复脉冲激光器。此外，从光源10出射的脉冲光束L1并不限定于直线偏振光，是包括x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分的光即可，也可以是非偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光等。
[偏振光调整部11]
偏振光调整部11用于针对由光源10出射的脉冲光束L1进行直线偏振光的抽出、脉冲光束L1所包含的偏振光成分的比率的调整、消光比的提高，偏振光调整部11根据需要配置于光源10与偏振光分离部12之间且是脉冲光束L1的光轴上。从光源10出射的脉冲光束L1的x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分的光强度有时并不相同，在该情况下，在由偏振光转换部15生成的圆偏振光的左圆偏振光和右圆偏振光的强度产生差异。并且，若从圆偏振光照射器出射的圆偏振光的左圆偏振光与右圆偏振光失衡，则在用于圆二色性测定等的情况下，有时在所获得的圆二色性信号产生偏置。
因此，在本实施方式的圆偏振光照射器中，将半波长板等光学元件配置于偏振光调整部11，针对脉冲光束L1进行偏振方向的旋转、偏振光成分的比率的调整、消光比的提高，使x轴方向偏振光成分的光强度与y轴方向偏振光成分的光强度相等。由此，能够从圆偏振光照射器出射右圆偏振光脉冲的光强度与左圆偏振光脉冲的光强度一致的圆偏振脉冲光束。
另外，在从光源10出射的脉冲光束L1包含除了直线偏振光以外的成分的情况下，也能够将直线偏振元件等光学元件配置于偏振光调整部11，从脉冲光束L1仅提取直线偏振光成分。作为配置于偏振光调整部11的直线偏振片，可列举出使用了例如双折射晶体的格兰-汤普森棱镜、格兰-泰勒棱镜、格兰激光棱镜等各种棱镜、使用了塑料膜等的吸收型偏振光滤片、薄膜偏振元件、线栅型偏振片等。以下，以从偏振光调整部11提取了直线偏振光L2的情况为例而进行说明，但从偏振光调整部11出射除了直线偏振光以外的光(非偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等)的情况也同样。
[偏振光分离部12]
偏振光分离部12用于将从光源10所出射的脉冲光束L1或由偏振光调整部11所提取的直线偏振光L2分离成x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分，偏振光分离部12配置于脉冲光束L1或直线偏振光L2的光轴上。在该偏振光分离部12中，通过使x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分中的任一者或者这两者的光轴相对于例如脉冲光束L1或直线偏振光L2的入射时的光轴移位或使光轴的角度(行进方向)变化，从而将脉冲光束L1或直线偏振光L2分离成由x轴方向偏振光成分构成的脉冲(X偏振光脉冲)光束L2x和由y轴方向偏振光成分构成的脉冲(Y偏振光脉冲)光束L2y。
作为构成偏振光分离部12的光学元件，可列举出例如使用了方解石的偏振光束偏移器(PBD：Polarizing Beam Displacer)、渥拉斯顿棱镜、格兰-泰勒棱镜、格兰激光棱镜、罗森棱镜、萨伐尔板、偏振分束器(PBS：Polarizing Beam Splitter)等。这些光学元件中的、偏振光束偏移器和萨伐尔板是光轴移位元件22，其他元件是光轴角度变更元件。
此外，构成偏振光分离部12的光学元件是可将脉冲光束L1、直线偏振光L2分离成x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分的光学元件即可，其种类、数量并没有特别限定。例如，即使是组合非偏振分束器和多个直线偏振片而成的结构，也可进行x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分的分离。
另外，在分离直线偏振光L2的光学元件的偏振光消光比较低的情况下，将具有较高的消光比的直线偏振片配置于所分离出的X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y各自的光轴上，从而能够获得与使用了偏振光消光比较高的分离元件的情况的效果同等的效果。不过，出于减少零部件件数等的观点考虑，在构成偏振光分离部12的光学元件方面优选使用以较高的偏振光消光比分离直线偏振光中的成分的光学元件。
[光延迟部13]
光延迟部13配置于由偏振光分离部12所分离出的X偏振脉冲光束L2x和/或Y偏振脉冲光束L2y的光轴上，用于使光轴移位了的或光轴的角度变化了的成分(x轴方向偏振光成分或y轴方向偏振光成分)的脉冲相对于另一个成分(y轴方向偏振光成分或x轴方向偏振光成分)的脉冲延迟。光延迟部13的结构并没有特别限定，例如，能够适用于：设置由直角棱镜反射镜、后向反射器等光学元件构成的延长光路而使x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分中的任一者的光程比另一者的光程长的结构、或者通过使x轴方向偏振光成分或y轴方向偏振光成分经过高折射率的物质来使x轴方向偏振光成分或y轴方向偏振光成分的速度衰减的结构等。
其中，使光轴移位或使光轴的角度变化、并使其延迟的成分的延迟时间优选以在未延迟的(未使光轴移位或未使光轴的角度变化的)成分的一个脉冲与下一个脉冲之间出射所延迟的成分的脉冲的方式设定，更优选设定成从光源10出射的脉冲光束L1的重复周期的1/2。由此，能够在未延迟的(未使光轴移位或未使光轴的角度变化的)成分的一个脉冲与下一个脉冲的中间的时刻，从光延迟部13出射所延迟的(使光轴移位或使光轴的角度变化了的)成分的脉冲，因此，能够使X偏振光脉冲Px与Y偏振光脉冲Py交替地且以等间隔向偏振光合成部14入射。
[偏振光合成部14]
偏振光合成部14用于将从光延迟部13所出射的X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y同轴地合成，由此，可获得直线偏振脉冲光束L3，该直线偏振脉冲光束L3具有x轴方向的直线偏振光脉冲(X偏振光脉冲Px)与y轴方向的直线偏振光脉冲(Y偏振光脉冲Py)交替地重复的调制。该偏振光合成部14配置于从光延迟部13所出射的X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y的光轴上。另外，在偏振光合成部14中，例如，对于所入射的两个脉冲光束中的由光延迟部13所延迟的成分，使光轴移位或使光轴的角度(行进方向)变化，以使其与未延迟的成分同轴。
作为构成偏振光合成部14的光学元件，与前述的偏振光分离部12同样地可列举出例如使用了方解石的偏振光束偏移器(PBD)、渥拉斯顿棱镜、格兰-泰勒棱镜、格兰激光棱镜、罗森棱镜、萨伐尔板、偏振分束器(PBS)等。另外，即使是例如组合非偏振分束器和多个直线偏振片而成的结构，也可将X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y同轴地合成。
此外，偏振光合成部14所使用的光学元件和偏振光分离部12所使用的光学元件优选是同种的成对的光学元件，但也能够组合使用种类不同的光学元件。通过将光学特性与在偏振光分离部12中所使用的光学元件的光学特性相同的光学元件使用于偏振光合成部14，可使分离成两个的直线偏振光成分容易地恢复成1个脉冲光束。
[偏振光转换部15]
偏振光转换部15用于将从偏振光合成部14所出射的直线偏振光转换成圆偏振光，配置于直线偏振脉冲光束L3的光轴上。作为构成该偏振光转换部15的光学元件，能够使用例如1/4波长板26、巴比涅-索列尔的补偿板、液晶可变延迟器等液晶偏振元件。通过利用偏振光转换部15将具有x轴方向的直线偏振光与y轴方向的直线偏振光离散地重复的调制的直线偏振脉冲光束L3转换成圆偏振光，可获得不含有直线偏振光成分、而是具有左圆偏振光与右圆偏振光交替地重复的调制的圆偏振脉冲光束L4。
[其他光学元件]
在将延长光路设置于光延迟部13的情况下，经由了延长光路的光束与其他光束相比，存在光束直径的扩展角(散度：divergence)无法忽视的情况。因此，优选的是，将扩束器等配置于光源10与偏振光分离部12之间，使从光源10所出射的脉冲激光的光束直径扩大，抑制延长光路中的光束的扩展。
或者，也能够在延长光路的前后配置扩束器。在该情况下，在延长光路的跟前使光束直径扩大，以粗的光束直径经过延长光路，在与其他成分汇合之前，反向使用扩束器而使光束直径缩小，恢复成从光源10所出射之际的光束的直径。该方法使光学系统稍微变得复杂，但能够增大向试样照射的圆偏振光的每单位面积的光强度。
[动作]
接着，以图3所示的圆偏振光照射器为例而对本实施方式的圆偏振光照射器的动作进行说明。图3所示的圆偏振光照射器按照激光源20、直线偏振片21、光轴移位元件22、具备直角棱镜反射镜23和后向反射器24的光延迟部13、光轴移位元件25、1/4波长板26的顺序依次配置。
在该圆偏振光照射器中，首先，为了从激光源20所出射的脉冲激光束L1的偏振光一致，而向直线偏振片21入射。然后，在直线偏振片21处，生成相对于x轴或y轴呈45°方向的直线偏振光L2。认为该直线偏振光L2是使在x轴方向和y轴方向上具有相同的强度的两个直线偏振状态合成而成的。
接着，利用光轴移位元件22分离成x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分，而获得X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y这两个平行光束。例如，在将偏振光束偏移器用作光轴移位元件22的情况下，如图3所示，在使直线偏振光L2向光轴移位元件22入射时，x轴方向的直线偏振光成分(X偏振脉冲光束L2x)保持使光轴与入射时的光轴平行的状态不变地移位，并出射。
另一方面，y轴方向的直线偏振光成分(Y偏振脉冲光束L2y)不使光轴移位，而是保持入射时的光轴的状态不变地出射。由此，由x轴方向偏振光成分构成的脉冲(X偏振光脉冲)Px和由y轴方向偏振光成分构成的脉冲(Y偏振光脉冲)Py从光轴移位元件22同时出射。
接着，在光延迟部13，使从光轴移位元件22所出射的X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y中的、一个成分的出射的时刻相对于另一个成分的出射的时刻延迟。例如，在使X偏振脉冲光束L2x延迟的情况下，如图3所示，Y偏振脉冲光束L2y直接出射，仅使X偏振脉冲光束L2x经过由直角棱镜反射镜23和后向反射器24构成的延长光路。
此时，Y偏振脉冲光束L2y的延迟时间优选设定成从激光源20出射的脉冲激光束L1的重复周期的1/2。具体而言，在脉冲激光束L1的重复周期是80MHz的情况下，Y偏振脉冲光束L2y的延迟时间设为6.25ns，延迟距离设为1.875m。由此，可在Y偏振光脉冲Py的脉冲间隔的中间的时刻获得X偏振光脉冲Px出射的平行光束。
接着，使经过了光延迟部13的X偏振脉冲光束L2x和Y偏振脉冲光束L2y这两者向光轴移位元件25入射，这两个平行光束再次恢复成同轴。此时，X偏振光脉冲Px与Y偏振光脉冲Py向光轴移位元件25交替地入射。并且，例如，在将偏振光束偏移器用于光轴移位元件25的情况下，如图3所示，X偏振脉冲光束L2x相对于入射时的光轴以平行方向移位，与未进行光轴移位而保持入射时的光轴不变地行进的Y偏振脉冲光束L2y汇合。
由此，可获得X偏振光脉冲Px与Y偏振光脉冲Py交替地重复的、即、x轴方向偏振光成分与y轴方向偏振光成分离散地重复的直线偏振脉冲光束L3。此外，若将偏振光束偏移器使用于光轴移位元件22、25，则也想到经过元件的时间在x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分中不同的情况，但其差异极其微小且处于可调整的范围内，因此，在将这些成分合成之际不会成为问题。
在本实施方式的圆偏振光照射器中，也能够使用光轴角度变更元件来替代前述的光轴移位元件22、25。图4是表示使用了光轴角度变更元件的情况的光路例的示意图。例如在使用了格兰-泰勒棱镜作为光轴角度变更元件32、35的情况下，如图4所示，在使直线偏振光L2向光轴角度变更元件32入射时，x轴方向的直线偏振光成分(X偏振脉冲光束L2x)使光轴角度变化，变更行进方向而出射。
另一方面，y轴方向的直线偏振光成分(Y偏振脉冲光束L2y)未使光轴的角度变化，保持入射时的光轴不变地出射。由此，由x轴方向偏振光成分构成的脉冲(X偏振光脉冲)Px和由y轴方向偏振光成分构成的脉冲(Y偏振光脉冲)Py从光轴角度变更元件32同时出射。之后，通过使从光轴角度变更元件32所出射的X偏振脉冲光束L2x经过设置到例如光延迟部33的延长光路，从而使出射的时刻相对于Y偏振脉冲光束L2y的出射的时刻延迟。
经过了光延迟部33的X偏振脉冲光束L2x在光轴角度变更元件35中使光轴角度变化，与Y偏振脉冲光束L2y汇合。由此，可获得X偏振光脉冲Px与Y偏振光脉冲Py交替地重复的、即、x轴方向偏振光成分与y轴方向偏振光成分离散地重复的直线偏振脉冲光束L3。
图5是表示从本实施方式的圆偏振光照射器出射的出射光的偏振光调制图案的图。从光轴移位元件25和光轴角度变更元件35所出射的直线偏振光由1/4波长板26转换成圆偏振光。并且，排除直线偏振光的混入，图5所示这样的具有右圆偏振光脉冲RCP与左圆偏振光脉冲LCP交替地重复的偏振光调制图案的圆偏振脉冲光束L4从1/4波长板26连续地出射。
专利文献3所记载的圆偏振光照射器使用机械式斩波器而阻断光，因此，仅能够利用从光源所出射的光的一半以下。相对于此，在本实施方式的圆偏振光照射器中，使从光源所出射的脉冲光束所包含的x轴方向成分和y轴方向成分中的一者相对于另一者延迟，从而生成x轴方向的直线偏振光成分与y轴方向的直线偏振光成分离散地重复的直线偏振光，将该直线偏振光转换成圆偏振光，因此，若无需考虑光学元件处的反射、损耗等，则最大能够利用100％的光。
另外，本实施方式的圆偏振光照射器使用了用于出射以一定周期重复的脉冲光的光源，因此，与使用机械式斩波器的方法相比，能够使右圆偏振光和左圆偏振光的调制高速化。尤其是，在使用了用于产生重复频率较高的脉冲光的光源的情况下，也能够避免来自环境等的各种各样的干扰噪声的影响。而且，本实施方式的圆偏振光照射器未使用光弹性调制器等，因此，在所获得的圆偏振光中没有直线偏振光成分的混入，另外，也未产生由于调制器的非线性、相位失真的影响而使偏振状态从圆偏振光偏离这样的问题。
同样的高速的离散圆偏振光调制也能够使用非偏振分束器、多个直线偏振片来实现，但在使用了这些光学元件的结构中，光利用效率变低，甚至最大也只能成为25％左右。另一方面，若由偏振分束器和波长板构成则就能够实现光利用效率100％，但由于当前并不存在具有较高的消光比的偏振分束器，因此，并不适合于可靠性要求较高的圆二色性测定
根据以上内容，通过使用本实施方式的圆偏振光照射器，可相对于以往以高效率且高速的调制使没有直线偏振光成分的混入的纯粹的圆偏振光向试样照射。其结果，能够以较高的检测灵敏度进行几乎不受伪影的影响的高速的圆二色性测定。
(第2实施方式)
接着，对本发明的第2实施方式的分析装置进行说明。本实施方式的分析装置具备前述的第1实施方式的圆偏振光照射器1或其变形例的圆偏振光照射器2，用于使从圆偏振光照射器1、2所出射的圆偏振光L4向试样照射，测定试样的光学特性。
本实施方式的分析装置也可以具备将透射光、反射光、散射光或荧光等发光作为电信号进行检测的1个或多个检测器。在该情况下，各检测器能够根据所检测的光适当配置。另外，检测器的种类也没有特别限定，能够使用光检测器，该光检测器使用了例如雪崩光电二极管、PMT(Photo-Multiplier Tube；光电倍增管)、CCD(Charge Coupled Device；电荷耦合元件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)等固体拍摄元件。
图6是表示本实施方式的分析装置的结构例的示意图。在利用例如本实施方式的分析装置测定圆二色性的情况下，如图6所示，隔着试样3而配置圆偏振光照射器1、2和用于检测透射光T1的光检测器4。另外，也能够在本实施方式的分析装置设置有基于由检测器4检测到的光信号S1生成圆二色性信号的圆二色性检测部5。
在圆偏振光照射器1、2中，将从脉冲激光光源所出射的直线偏振光或由从脉冲激光光源所出射的光所提取的直线偏振光分离成x轴方向成分和y轴方向成分，在使该一个成分相对于另一个成分延迟了之后，再次合成成一个光束而生成具有X偏振光脉冲与Y偏振光脉冲交替地重复的调制的直线偏振光束。并且，圆偏振光照射器1、2将该直线偏振光束的x轴方向成分(X偏振光脉冲)和y轴方向成分(Y偏振光脉冲)分别转换成左圆偏振光和右圆偏振光，生成右圆偏振光脉冲与左圆偏振光脉冲交替地重复的圆偏振脉冲光束L4，朝向试样3连续地出射。
其中，转换前的直线偏振光束的x轴方向成分的光强度IXLP与y轴方向成分的光强度IYLP相同，因此，圆偏振脉冲光束L4的左圆偏振光成分的光强度ILCP与右圆偏振光成分的光强度IRCP也相同。另外，若将巴比涅-索列尔的补偿板用作光学元件，则可将直线偏振光束的x轴方向成分和y轴方向成分高精度地转换成左圆偏振光或右圆偏振光。
在本实施方式的分析装置中，向试样3照射前述的圆偏振光L4，利用检测器4检测已透过了试样3的光T1。图7的A～C是表示由检测器4检测的光信号S1的图。在试样3不具有圆二色性的情况下，如图7的A所示，由检测器4检测的右圆偏振光脉冲RCP的检测信号强度IRCP与左圆偏振光脉冲LCP的检测信号强度ILCP相同。另一方面，对于入射光的波长，在吸光度在左圆偏振光和右圆偏振光中存在差异(圆二色性)的情况下，如图7的B、C所示，在右圆偏振光脉冲RCP的检测信号强度IRCP和左圆偏振光脉冲LCP的检测信号强度ILCP产生差异。
并且，在圆二色性检测部5中，基于由检测器4检测到的光信号S1生成圆二色性信号。图8的A～C是表示利用锁定检测求出来的圆二色性信号的图，分别与图7的A～C相对应。例如，如图8的A所示，通过以从光源出射的脉冲光束L1的重复频率f的2倍的频率(2f)进行锁定检测，从而求出向试样3照射了右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP之际的光强度之和I(＝ILCP+IRCP)。
另外，如图8的B、C所示，通过以从光源出射的脉冲光束L1的重复频率f进行锁定检测，从而求出向试样3照射了右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP之际的光强度之差ΔI(＝ILCP-IRCP)。不过，利用前述的锁定检测方式求出的值是相对值，因此，需要以利用具有已知的吸光度的试样等方法校正信号强度(T.Narushima，H.Okamoto、“CircularDichroism Microscopy Free from Commingling Linear Dichroism via DiscretelyModulated Circular Polarization”、Scientific Reports、6、Article number：35731、2016年)。
图9是表示利用Boxcar平均求出来的圆二色性信号的图。另一方面，图9所示的Boxcar平均不是使照射了右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP之际的光强度的总合I(＝ILCP+IRCP)、光强度差ΔI(＝ILCP-IRCP)、而是使针对右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP的响应独立地积分，因此，能够分别独立地求出照射了右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP之际的信号强度ILCP、IRCP。
其结果，通过对利用Boxcar平均求出来的右圆偏振光脉冲RCP的信号强度IRCP和左圆偏振光脉冲LCP的信号强度ILCP进行算术运算，可算出光强度的总合I(＝ILCP+IRCP)和相当于圆二色性信号的光强度差ΔI(＝ILCP-IRCP)，并进行评价。
如以上进行了详细论述的那样，本实施方式的分析装置能够以高速且高效率对试样照射没有直线偏振光成分的混入的圆偏振光，因此，不仅可实现分子单体的手征性的评价、跟踪，而且，也可实现由凝聚体、集合体生成导致的手征性变化的过程等的实况观察，并不限于材料领域，能成为医疗、生物等广泛的领域中的新的观察、定量评价方法。此外，本实施方式的分析装置不仅可进行前述的基于透射光的圆二色性测定，也可进行反射光、散射光或发光的测定，与以往的装置相比，能够以高精度进行检测。
(第3实施方式)
接着，对本发明的第3实施方式的显微镜进行说明。本实施方式的显微镜具备前述的第1实施方式的圆偏振光照射器，用于使从圆偏振光照射器1、2所出射的圆偏振光向观察对象的试样照射。图10是表示本实施方式的显微镜的结构例的示意图。
例如，在本实施方式的显微镜是圆二色性显微镜的情况下，如图10所示，具备圆偏振光照射器1、2、物镜6、成像透镜7、光检测器4、圆二色性检测部5等。在利用图10所示的显微镜观察试样3的圆二色性图像的情况下，使从圆偏振光照射器1所出射的圆偏振光向试样3照射，在利用物镜6捕集了来自试样3的透射光之后，利用成像透镜7使其成像，作为电信号由光检测器4检测。
由光检测器4检测到的电信号向圆二色性检测部5发送，在圆二色性检测部5算出圆二色性信号。具体而言，在圆二色性检测部5，使用锁定放大器等而以圆偏振光中的左右圆偏振光调制的相位对由光检测器4检测到的电信号进行锁定检测，求出透射光中的左圆偏振光与右圆偏振光的相对的强度差ΔI(＝ILCP-IRCP)、总合I(＝ILCP+IRCP)。
或者，在圆二色性检测部5，利用Boxcar平均使针对由光检测器4检测到的右圆偏振光脉冲RCP的响应和针对左圆偏振光脉冲LCP的响应分别积分而求出信号强度ILCP和信号强度IRCP，根据它们的值算出光强度的总合I(＝ILCP+IRCP)和/或光强度差ΔI(＝ILCP-IRCP)。由此，可高灵敏度地检测准确性较高的圆二色性信号。
本实施方式的显微镜也可以在透射光的成像位置设置有针孔8。在该情况下，穿过了针孔8的光由光检测器4检测。如此，利用针孔8抽出由物镜6和成像透镜7进行成像而得到的光学图像的一部分，从而能够检测来自试样3的局部的响应。另外，本实施方式的显微镜也可以将光纤(未图示)的芯部分配置于透射光的成像位置，利用光纤的芯部分抽出所成像的光学图像的一部分而向光检测器4传输。
不过，在利用针孔8、光纤的芯部进行了抽出的情况下，由光检测器4获得的信号限定于来自试样的特定的区域的信号。因此，在观察更大范围的区域的情况下，通过利用例如使试样3在X-Y载置台9移动、或者使从圆偏振光照射器1、2照射的照射位置移动等方法，一边使圆偏振光相对地扫描试样3，一边对试样3照射。由此，能够进行局部的光学响应的二维映射，因此，能够获得呈现圆二色性的扫描显微镜图像。
由前述的试样扫描进行的图像的获取是基于试样3上的一点处的测定的方法，但由于所要求的测定条件、检测灵敏度的不同，借助与多通道图像传感器的组合、光纤束、针孔阵列盘的向多通道检测的扩张在原理上也是可能的。
而且，本实施方式的显微镜在光检测器4方面使用高速图像传感器，只要能在各元件中进行前述的锁定检测或Boxcar平均，即使不使圆偏振光一边相对地扫描试样3一边对试样3照射，也能够获得呈现圆二色性的显微镜图像。
本实施方式的显微镜基本上不会使圆偏振光聚光，而是以平行光束的状态向试样照射，但在向例如试样3照射的光的偏振光特性不会产生扰乱的情况下，也可以是，将聚光透镜(未图示)等配置于圆偏振光照射器1与试样3之间，使从圆偏振光照射器1所出射的圆偏振光聚光而向试样3照射。
如以上这样，本实施方式的显微镜不使由圆偏振光照射器所产生的左右圆偏振光离散地重复的圆偏振光调制光束聚光、而是以平行光束的状态使用该圆偏振光调制光束，因此，不会受到由光学系统导致的不需要的扰乱，能够保持着较高的圆偏振光纯度直接向试样照射。本实施方式的显微镜与使用了机械式斩波器的专利文献3的圆二色性显微镜相比，能够使圆偏振光的调制频率提高5位(×105)左右，使圆二色性的检测灵敏度提高1位(×10)左右。
在本实施方式的显微镜中，将左圆偏振光和右圆偏振光作为单一的光束向试样照射，检测来自试样的局部的圆二色性信号，从而针对不均匀的试样也能够以高空间分辨率分析圆二色性的局部分布。而且，本实施方式的显微镜能够获得试样的圆二色性强度的空间分布，因此，不仅可进行例如分子单体的光学活性的评价、跟踪，也可对由凝聚体、集合体生成导致的光学活性的变化的过程等进行实况观察。即、本实施方式的显微镜用于在医疗、生物等广泛的领域中提供新的观察、定量评价方法。
尤其是在固体状态的试样中，出于针对由调制器诱发的直线偏振光的伪影的担心，以往几乎不会使用观察圆二色性的分布状态的成像方法。另一方面，本实施方式的显微镜能够以较高的灵敏度和分辨率高速地实现几乎不受这些伪影的影响的圆二色性的测定，因此，对例如生物体细胞内的不对称分子的手性的转换、输送过程的观察也是有用的。并且，今后，只要确立将圆二色性设为探测信号的图像技术，就能够通过适用本实施方式的显微镜，实现基于基质染色、拉曼散射的分子成像法的后继的新的生物活体成像技术。
只要使用本实施方式的显微镜，就能够在维持灵敏度的同时将在专利文献3所记载的以往的装置中花费了20分钟～1小时程度的圆二色性图像的测定时间缩短到1分钟左右。本实施方式的显微镜的测定时间在现状下被测定用程序和扫描台的响应速度限制，因此，通过改良这些，可进行进一步的测定时间的缩短。此外，本实施方式的显微镜中的除了上述以外的结构和效果与前述的第2实施方式的结构和效果同样。
实施例
以下，表示本发明的实施例和比较例，并具体地说明本发明的效果。
＜第1实施例＞
首先，作为本发明的第1实施例，使用图3所示的圆偏振光照射器而进行了圆二色性图像观察。图11是表示在本实施例中所使用的显微镜的结构的示意图。另外，图12的A是在本实施例中所使用的试样的扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)图像，图12的B是由专利文献3所记载的显微镜拍摄图12A的试样而得到的圆二色性图像，图12的C～F是使用图3的圆偏振光照射器并由图11所示的显微镜拍摄图12的A所示的试样而得到的圆二色性图像。
在本实施例中，为了确认是否能够确保足够作为光学显微镜的空间分辨率并且使圆二色性信号可视化，在试样方面使用了能够选择圆二色性的手性、且可在任意的面积区域中进行试样制作的手性的形状的二维金属纳米构造体。具体而言，将多个风车型的金纳米构造体以1μm间隔形成于图12的A的SEM像所示的玻璃基板上而成的构造体设为试样。另外，对于光学图像的检测，如图11所示，以芯28a位于透射光的成像点的方式将光纤28配置于成像面27，利用光纤28的芯28a抽出所成像的光学图像的一部分而传输到光检测器4。
图12的C、D是以波长700nm对图12的A的试样进行显微镜观察、利用Boxcar平均求出来的光强度图像，图12的C是基于左圆偏振光脉冲LCP照射时的透射光的信号强度ILCP的图像，图12的D是基于右圆偏振光脉冲RCP照射时的透射光的信号强度IRCP的图像。此外，在图中示出了相对应的风车型的金纳米构造体阵列的示意图。在图12的C、D所示的强度图像中，各纳米构造体的中心位于发生了较强的消光的部位。另外，在照射了图12的C所示的左圆偏振光脉冲LCP之际的强度图像中，在纳米构造体的周围的4处观察到透射光强度呈现极大的点状的图案。
图12的E、F是对透过了试样的光的信号强度ILCP、IRCP进行运算处理而求出来的光强度图像，图12的E是基于光强度的总合I(＝ILCP+IRCP)的图像，图12的F是基于光强度差ΔI(＝ILCP-IRCP)的图像，相当于圆二色性图像。图12的F所示的圆二色像与由图12的B所示的以往的装置所测定的圆二色像相比，观察起来更清晰。
对于能够识别两点间的通常的光学显微镜的空间分辨率，若按照瑞利准则根据测定波长700nm和所使用的物镜的性能(倍率：40倍、数值孔径NA：0.75)算出，则估计为570nm。另一方面，在图12的F所示的圆二色性图像中，能够识别250nm左右的大小的呈现极大值的点，因此，作为圆二色性显微镜的特性，在表观上认为具有超过了衍射极限的空间分辨率。
＜第2实施例＞
接着，作为本发明的第2实施例，对利用图11所示的圆二色性显微镜所获得的圆二色性图像和用于图像形成的圆二色性信号的检测灵敏度进行了评价。在本实施例中，在试样方面使用了在玻璃基板的局部形成有多个与前述的第1实施例的试样同样的风车型的金纳米构造体的试样。图13的A是该试样的圆二色性图像(观察波长700nm)，图13的B是形成有金纳米构造体的部分的放大图像，图13的C是玻璃基板部分(由双点划线包围着的部分)的圆二色性信号的相对强度的谱线轮廓。
如图13的A所示，对于在本实施例中所使用的试样，在图像左上的区域形成有纳米构造体，在图像右下的玻璃基板区域中未产生圆二色性信号。因此，右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP交替地照射了之际的光强度之差ΔI(＝ILCP-IRCP)在原理上为0(零)。因此，测定图像右下的玻璃基板区域中的圆二色性信号的相对强度{＝(ILCP-IRCP)/(ILCP+IRCP)×100(％)}的谱线轮廓，基于RMS(均方根：Root Mean Square)估计了检测极限(噪声水平)。
其结果，确认到：在使用了芯的直径是50μm的光纤的测定中，获得图13的C所示的谱线轮廓，在图像获取时间是20分钟左右的情况下，实现了RMS值是0.014％(椭圆率1.98mdeg.)左右的检测灵敏度。相对于此，在利用使用了机械式斩波器的以往的圆二色性显微镜并使用直径100μm的针孔而进行了同样的测定的情况下，在图像获取时间是2小时～4小时程度的情况下，RMS值是0.14％(椭圆率20.1mdeg.)左右。
从这些结果确认到：本发明的圆二色性显微镜尽管测量时间较短，但灵敏度比以往的圆二色性显微镜提高了大致1位数的程度。若实际上与由使用了机械式斩波器的显微镜所拍摄的图12的B的圆二色性图像相比较，则能够视觉上确认由图11所示的本发明的显微镜所拍摄的图12的F的圆二色性图像的灵敏度提高了。其中，图12的B中的由虚线包围着的区域和图12的F中的由虚线包围着的区域是试样上的等效的区域。
对于本发明的圆二色性显微镜，若能够使圆偏振光照射器的光源所使用的激光器的功率增加，则能够期待进一步的检测灵敏度的提高。不过，一般而言，对于在脉冲激光的光强度存在波动的情况，存在该波动限制检测灵敏度的可能性。图14的A、B是表示激光输出的波动与圆二色性信号之间的关系的图，图14的A是表示圆偏振光调制光的强度变化的图，图14的B是表示脉冲激光光源的强度波动的图。
在本实施例中所使用的激光器(NKT Photonics公司制白色光激光器EXR-15)的输出也存在0.5％左右的波动。因此，在图12的C～E的强度图像中，反映其输出波动而沿着横向产生了条纹状的噪声。相对于此，图12的F的圆二色性图像虽然完全没有进行平滑处理等特殊的滤波处理，但未产生条纹状的噪声。
这能够利用图14的A、B进行说明。例如，对于在从脉冲激光光源出射的各脉冲之间存在图14的B所示这样的波动的情况，在圆二色性测定中利用右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP交替地照射了之际的光强度之差ΔI(＝ILCP-IRCP)进行评价，但在采用了图3所示的光学配置的情况下，如图14的A所示，右圆偏振光脉冲RCP和左圆偏振光脉冲LCP由于为同一脉冲的复制(复制品)，因此，激光输出的强度波动不影响圆二色性测定。即、通过使用本发明的圆偏振光照射器，能够获得将起因于激光的波动的噪声消除了的圆二色性图像(强度差分图像)。
此外，在本实施例中所估计的检测极限的值是显微测定条件下的值，是使用芯直径是50μm的光纤和40倍的物镜而对试样上的直径为1.25μm左右的极小的空间区域进行了评价而得到的。因此，若增大例如芯直径而使检测区域扩大，则空间分辨率会降低，但可使检测极限提高。
从以上的结果确认到：若使用本发明的圆偏振光照射器，与以往相比，能够使调制频率提高，实现高速且高灵敏度的圆二色性测定。
附图标记说明
1、2、圆偏振光照射器；3、试样；4、光检测器；5、圆二色性检测部；6、物镜；7、成像透镜；8、针孔；9、X-Y载置台；10、100、光源；11、偏振光调整部；12、偏振光分离部；13、33、光延迟部；14、偏振光合成部；15、偏振光转换部；20、光源；21、101、直线偏振片；22、25、光轴移位元件；23、直角棱镜反射镜；24、后向反射器；26、1/4波长板；27、成像面；28、光纤；28a、芯；32、35、光轴角度变更元件；102、光弹性调制器；L1、脉冲光束；L2、直线偏振光；L3、直线偏振脉冲光束；L2x、X偏振脉冲光束；L2y、Y偏振脉冲光束；L4、圆偏振脉冲光束；LCP、左圆偏振光；RCP、右圆偏振光；Px、X偏振光脉冲；Py、Y偏振光脉冲；S1、光信号；T1、透射光。

Claims (16)

1.一种圆偏振光照射器，其中，
该圆偏振光照射器具备：
光源，其使脉冲光出射；
偏振光分离部，其将从所述光源所出射的脉冲光分离成x轴方向偏振光成分和y轴方向偏振光成分；
光延迟部，其使由所述偏振光分离部分离而得到的x轴方向偏振光成分的脉冲和y轴方向偏振光成分的脉冲中的任一者相对于另一者延迟；
偏振光合成部，其将从所述光延迟部所出射的由x轴方向偏振光成分构成的脉冲光束和由y轴方向偏振光成分构成的脉冲光束同轴地合成，而生成具有x轴方向偏振光成分的脉冲与y轴方向偏振光成分的脉冲交替地重复的调制的直线偏振脉冲光束；以及
偏振光转换部，其将从所述偏振光合成部所出射的直线偏振光转换成圆偏振光。
2.根据权利要求1所述的圆偏振光照射器，其中，
从所述偏振光转换部出射具有右圆偏振光脉冲与左圆偏振光脉冲交替地重复的调制的圆偏振脉冲光束。
3.根据权利要求1或2所述的圆偏振光照射器，其中，
所述光延迟部使所入射的直线偏振光的x轴方向成分和y轴方向成分中的任一者的光程比另一者的光程长。
4.根据权利要求3所述的圆偏振光照射器，其中，
在所述光延迟部设置有由直角棱镜反射镜和后向反射器构成的延长光路。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的圆偏振光照射器，其中，
所述光延迟部以在未延迟的成分的一个脉冲与下一脉冲之间出射所延迟的成分的脉冲的方式设定延迟时间。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的圆偏振光照射器，其中，
所述偏振光分离部具备使所述x轴方向偏振光成分和所述y轴方向偏振光成分中的任一者的光轴相对于入射时的光轴移位或角度变化的光学元件。
7.一种分析装置，其中，
该分析装置具备权利要求1～6中任一项所述的圆偏振光照射器，
所述分析装置用于向试样照射从所述圆偏振光照射器所出射的圆偏振光，从而测定所述试样的光学特性。
8.根据权利要求7所述的分析装置，其中，
所述分析装置具备1个或两个以上的光检测器，该光检测器将来自所述试样的透射光、反射光、散射光或发光作为电信号而进行检测。
9.根据权利要求8所述的分析装置，其中，
所述分析装置具备基于由所述光检测器检测到的电信号获得圆二色性信号的圆二色性检测部。
10.根据权利要求9所述的分析装置，其中，
在所述圆二色性检测部，以从所述光源出射的脉冲光束的重复频率f对由所述光检测器检测到的透射光的电信号进行锁定检测，求出所述透射光中的左圆偏振光与右圆偏振光的相对的强度差，而获得圆二色性信号。
11.根据权利要求9所述的分析装置，其中，
在所述圆二色性检测部，使针对由所述光检测器检测到的透射光的右圆偏振光脉冲和左圆偏振光脉冲的响应分别单独积分，独立地求出已照射了右圆偏振光脉冲之际的信号强度和已照射了左圆偏振光脉冲之际的信号强度，根据它们的强度差算出圆二色性信号。
12.一种显微镜，其中，
该显微镜具备权利要求1～6中任一项所述的圆偏振光照射器，
所述显微镜用于向观察对象的试样照射从所述圆偏振光照射器所出射的圆偏振光。
13.根据权利要求12所述的显微镜，其中，
所述显微镜具备：
物镜，其用于捕集来自所述试样的透射光；
成像透镜，其使从所述物镜所出射的透射光成像；
光检测器，其将所述透射光作为电信号而进行检测；以及
圆二色性检测部，其基于由所述光检测器检测到的电信号获得圆二色性信号。
14.根据权利要求13所述的显微镜，其中，
在所述圆二色性检测部，以从所述光源出射的脉冲光束的重复频率f对由所述光检测器检测到的透射光的电信号进行锁定检测，求出所述透射光中的左圆偏振光与右圆偏振光的相对的强度差，而获得圆二色性信号。
15.根据权利要求13所述的显微镜，其中，
在所述圆二色性检测部，使针对由所述光检测器检测到的透射光的右圆偏振光脉冲和左圆偏振光脉冲的响应分别单独积分，独立地求出已照射了右圆偏振光脉冲之际的信号强度和已照射了左圆偏振光脉冲之际的信号强度，根据它们的强度差算出圆二色性信号。
16.根据权利要求13～15中任一项所述的显微镜，其中，
在所述透射光的成像位置配置有光纤的芯部，利用所述光纤抽出所述透射光的图像的一部分而向所述光检测部传输。
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