ES2879554T3 - Interferómetro y analizador espectroscópico de transformada de Fourier - Google Patents

Abstract

Un interferómetro (1) que comprende: un sistema óptico de medición (10) en el que la luz de medición se divide por un divisor de haz (BS) en haces de luz, que son guiados a un espejo móvil (16) y a un espejo estacionario (15), respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario se combinan mediante el divisor de haz (BS) en luz de interferencia de medición, que es guiada a un fotodetector de luz de medición (18); y un sistema óptico de referencia (20) en el que la luz de referencia de una fuente de luz de referencia (21) se divide por el divisor de haz (BS) en haces de luz, que son guiados al espejo móvil (16) y al espejo estacionario (15), respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil (16) y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario (15) se combinan mediante el divisor de haz (BS) en luz de interferencia de referencia, que es guiada a un fotodetector de luz de referencia (25), el interferómetro (1) que realiza la medición de la luz de interferencia de medición mientras, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia (25), detecta una posición del espejo móvil (16), caracterizado porque la fuente de luz de referencia (21) está constituida por uno u otro de un láser semiconductor (21a) y un láser semiconductor (21a) acoplado ópticamente a una guía de ondas o una fibra (21b), el sistema óptico de referencia (20) tiene un sistema óptico colimador para la luz de referencia (22) que convierte la luz láser emitida desde la fuente de luz de referencia (21) en luz colimada, y la luz colimada incide oblicuamente sobre una misma superficie plana del espejo estacionario (15) que la luz de medición, de modo que la trayectoria óptica de la luz de medición y la trayectoria óptica de la luz de referencia no son perfectamente coaxiales entre sí e incluso si la luz de referencia reflejada en el espejo estacionario (15) retorna hacia la fuente de luz de referencia (21), se evita la incidencia de la luz de retorno en la fuente de luz de referencia (21).

Description

DESCRIPCIÓN

Interferómetro y analizador espectroscópico de transformada de Fourier

Campo técnico

La presente invención se refiere a un interferómetro de tipo Michelson y un analizador espectroscópico de transformada de Fourier que incluye el interferómetro.

Técnica anterior

Un interferómetro de doble haz de Michelson usado en FTIR (espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier) adopta una configuración en la que la luz infrarroja emitida desde una fuente de luz se divide por un divisor de haz en dos direcciones que son hacia un espejo estacionario y hacia un espejo móvil, respectivamente, y un haz de luz que retorna después de reflejarse en el espejo estacionario y un haz de luz que retorna después de reflejarse en el espejo móvil se combinan mediante el divisor de haz descrito anteriormente en una trayectoria óptica. Cuando el espejo móvil se mueve hacia adelante y hacia atrás (en una dirección del eje óptico de la luz incidente), una diferencia de trayectoria óptica entre dos haces de luz obtenidos por la división varía, de modo que la luz resultante de combinarlos se obtiene como la luz de interferencia de medición (interferograma) cuya intensidad varía con la cantidad de movimiento del espejo móvil. El interferograma así obtenido se muestrea y se somete a una conversión A/D y a una transformada de Fourier, por lo que puede obtenerse una distribución espectral de la luz incidente, y en base a esta distribución espectral, puede determinarse una intensidad de la luz de interferencia de medición por número de onda (1/longitud de onda).

Un interferograma como se describió anteriormente se expresa como una función de una diferencia de fase entre el espejo móvil y el espejo estacionario, es decir, de una diferencia de trayectoria óptica entre la luz reflejada en el espejo móvil y la luz reflejada en el espejo estacionario, y por lo tanto, determinar una intensidad de la luz de interferencia de medición requiere que la posición del espejo móvil sea monitoreada constantemente. Por esta razón, típicamente, además de la fuente de luz que emite luz infrarroja, se usa una fuente de luz de referencia tal como un láser He-Ne o similar con el propósito de monitorear la posición del espejo móvil. Más específicamente, la luz de referencia emitida desde la fuente de luz de referencia se divide por el divisor de haz en haces de luz, que se guían al espejo móvil y al espejo estacionario, respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario se combinan por el divisor de haz y se guían como la luz de interferencia de referencia a un fotodetector de luz de referencia para la detección de posición. La intensidad de la luz de interferencia de referencia varía con la posición del espejo móvil y, por lo tanto, al detectar una variación en la intensidad de la luz de interferencia de referencia en el fotodetector de luz de referencia, puede determinarse una posición del espejo móvil. Los interferómetros que comprenden un haz de referencia se describen en los documentos JPH063192, JPS58727, US4711573 y US2007/087445.

Por cierto, dado que el divisor de haz descrito anteriormente se configura para dividir la luz incidente en dos haces de luz con una relación de división predeterminada (por ejemplo, 50:50), cuando un haz de luz de la luz de referencia obtenida mediante la división por el divisor de haz incide en el espejo estacionario para reflejarse en el mismo y luego incide de nuevo en el divisor de haz, mientras que una parte del haz de luz incidente se refleja en una dirección hacia el fotodetector de luz de referencia, el resto del haz de luz incidente se transmite a través del divisor de haz para convertirse en luz de retorno que retorna hacia la fuente de luz de referencia. Cuando la luz de retorno incide sobre la fuente de luz de referencia, se produce una resonancia armónica para desestabilizar la oscilación del láser, de modo que se produce un fenómeno de salto que provoca una variación en la forma de onda de salida del fotodetector de luz de referencia, lo que finalmente hace imposible determinar una posición del espejo movible. A este respecto, por ejemplo, en el documento de patente 1, en un lado de emisión de luz de una fuente de luz de referencia, se dispone una lente que expande un ángulo de divergencia de un haz de luz incidente. En esta configuración, es posible que la lente de expansión disminuya la cantidad de luz que retorna a la fuente de luz de referencia y, por lo tanto, la influencia de la resonancia armónica se reduce para aumentar la precisión en la detección de una posición de un espejo móvil.

Lista de citas

Literatura de patentes

Documento de patente 1: JP-A-H2-253103 (ver página 3, columna superior derecha, líneas 14 a 17 y página 5, columna inferior izquierda, líneas 14 a 20)

Resumen de la invención

Problema técnico

En el Documento de patente 1, sin embargo, se usa un láser He-Ne como la fuente de luz de referencia. Un láser He-Ne es de gran tamaño y, desde el punto de vista de mantener la estabilidad de la longitud de onda, difícilmente se puede lograr una reducción del tamaño del mismo. Es decir, en una configuración que usa un láser He-Ne como una fuente de luz de referencia como en el Documento de patente 1, el propio aparato tiene un tamaño aumentado. Además, para disminuir la cantidad de luz de retorno, se requiere que la lente de expansión esté dispuesta en el lado de emisión de luz de la fuente de luz de referencia y, por lo tanto, en comparación con una configuración sin una lente de expansión, se incrementa el número de componentes usados. Las sensibilidades a una temperatura y a una vibración de impacto varían de un componente a otro y, por lo tanto, es probable que un aumento en el número de componentes usados conduzca a la aparición de errores en un sistema óptico en su conjunto. Debido a las razones anteriores, existe la demanda de una configuración que, sin usar una lente de expansión (es decir, mediante el uso de luz colimada tal como está), evite la incidencia de luz de retorno sobre una fuente de luz de referencia. La presente invención se ha realizado para resolver los problemas descritos anteriormente y tiene como objeto proporcionar un interferómetro que no use un láser He-Ne como una fuente de luz de referencia, por lo que tiene así una configuración compacta, y sin usar una lente de expansión, puede eliminar la luz de retorno a la fuente de luz de referencia, por lo que es capaz de detectar de manera estable una posición de un espejo móvil basado en un resultado de detección de un fotodetector de luz de referencia y un analizador espectroscópico de transformada de Fourier que incluye el interferómetro.

Solución al problema

Un interferómetro de la presente invención se describe en la reivindicación independiente 1.

El interferómetro realiza la medición de la luz de interferencia de medición mientras, basándose en un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia, detecta una posición del espejo móvil. La fuente de luz de referencia está constituida por un láser semiconductor o una fuente de luz láser que emite luz láser emitida por el láser semiconductor a través de una guía de ondas o una fibra. El sistema óptico de referencia tiene un sistema óptico colimador para luz de referencia que convierte la luz láser emitida por la fuente de luz de referencia en luz colimada, y la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con la presente invención, una fuente de luz de referencia está constituida por un láser semiconductor o una fuente de luz láser que es compacta en comparación con un láser He-Ne, y por lo tanto, incluso en el caso de usar un sistema óptico colimador, el sistema óptico colimador puede ser de un tamaño compacto, de modo que se pueda realizar un interferómetro compacto.

Además, la luz colimada como se describió anteriormente incide oblicuamente en el espejo estacionario y, por lo tanto, incluso si la luz de referencia reflejada en el espejo estacionario retorna hacia la fuente de luz de referencia a través del divisor de haz, puede evitarse la incidencia de la luz de retorno en la fuente de luz de referencia. Por lo tanto, sin usar una lente de expansión como se usa en la técnica convencional, al usar luz colimada como esta, se evita que se desestabilice la oscilación del láser en la fuente de luz de referencia, de modo que la detección de una posición del espejo móvil basada en un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia puede realizarse de forma estable.

Breve descripción de los dibujos

[Figura 1] Una vista explicativa que muestra esquemáticamente una configuración esquemática de un analizador espectroscópico de transformada de Fourier de una modalidad de la presente invención.

[Figura 2] Una vista en planta que muestra una configuración esquemática de un fotodetector de luz de referencia de un interferómetro adoptado en el analizador espectroscópico de transformada de Fourier descrito anteriormente. [Figura 3] Una vista explicativa que muestra las señales de fase emitidas en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia descrito anteriormente.

[Figura 4] Una vista explicativa que muestra esquemáticamente otra configuración del analizador espectroscópico de transformada de Fourier descrito anteriormente.

[Figura 5] La Figura 5(a) es una vista explicativa que muestra esquemáticamente un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición en un caso en el que ambos ejes ópticos descritos anteriormente se cruzan entre sí, y la Figura 5(b) es una vista explicativa que muestra esquemáticamente un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición en un caso en el que ambos ejes ópticos descritos anteriormente no se cruzan entre sí.

[Figura 6] La Figura 6 es una vista explicativa que muestra un espectro obtenido después de una transformada de Fourier de la luz de interferencia de medición en un caso en el que se usa luz que tiene una longitud de onda particular como luz de medición.

Descripción de la modalidad

En base a los dibujos adjuntos, se describirá a continuación una modalidad de la presente invención.

[Configuración del analizador]

La Figura 1 es una vista explicativa que muestra esquemáticamente una configuración esquemática de un analizador espectroscópico de transformada de Fourier de esta modalidad. Este analizador se configura con un interferómetro 1, una parte de cálculo 2 y una parte de salida 3. El interferómetro 1 está constituido por un interferómetro de Michelson de tipo bisector de trayectoria óptica, que se describirá en detalle más adelante. La parte de cálculo 2 realiza un muestreo, una conversión A/D y una transformada de Fourier de una señal emitida por el interferómetro 1 y, por lo tanto, genera un espectro de una longitud de onda contenida en la luz de medición, es decir, un espectro que indica una intensidad de la luz por número de onda (1/longitud de onda). La parte de salida 3 genera (por ejemplo, muestra) un espectro generado en la parte de cálculo 2. A continuación se describe el interferómetro 1 en detalle.

El interferómetro 1 tiene un sistema óptico de medición 10, un sistema óptico de referencia 20 y una unidad de corrección 30, que se describirán a continuación en este orden.

El sistema óptico de medición 10 incluye una fuente de luz 11 para la medición, un sistema óptico colimador 12 para la medición de la luz, un espejo plegable M, un BS (divisor de haz) 13, un compensador 14, un espejo estacionario 15, un espejo móvil 16, un sistema óptico condensador 17, un fotodetector de luz de medición 18 y un mecanismo de accionamiento 19. La relación de posición entre el espejo estacionario 15 y el espejo móvil 16 con respecto al BS 13 puede invertirse.

La fuente de luz 11 para la medición está constituida, por ejemplo, por un sistema óptico de fibra acoplada compuesto por una fuente de luz 11a que emite como luz de medición luz infrarroja cercana o luz infrarroja que contiene una pluralidad de longitudes de onda y una fibra óptica 11b que se acopla a la fuente de luz 11a. La fuente de luz 11 para la medición puede estar constituida únicamente por la fuente de luz 11a. El sistema óptico colimador 12 para la luz de medición es un sistema óptico que convierte la luz de medición emitida desde la fuente de luz 11 para la medición en luz colimada y la guía hacia el BS 13, y está constituido, por ejemplo, por una lente colimadora. La luz colimada descrita en la presente descripción se refiere conceptualmente, además de la luz perfectamente paralela, a la luz sustancialmente paralela (luz algo convergente o divergente). Es decir, el término "colimar" usado en la presente descripción pretende indicar que la luz de una fuente de luz es guiada por un sistema óptico colimador a un sensor a través de un BS y a través de un espejo estacionario o un espejo móvil y, por lo tanto, no se limita a la colimación sobre una distancia infinita. Preferentemente, para obtener una onda plana fácil de manejar, la luz se colima a una distancia de, por ejemplo, no menos de 1 m.

El espejo plegable M se proporciona con el propósito de lograr una configuración compacta del interferómetro 1 al doblar una trayectoria óptica entre el sistema óptico colimador 12 para la luz de medición y la BS 13. En una trayectoria óptica entre el espejo plegable M y el BS 13 (particularmente en una trayectoria óptica entre una trayectoria óptica mencionada anteriormente que combina el espejo 23 y el BS 13), se dispone un tope A1 para restringir el tamaño del haz de luz de la luz de medición.

El BS 13 divide la luz incidente, es decir, la luz emitida desde la fuente de luz 11 para la medición en dos haces de luz y los guía al espejo estacionario 15 y al espejo móvil 16, respectivamente. El BS 13 combina además los haces de luz después de reflejarse en el espejo estacionario 15 y en el espejo móvil 16, respectivamente, y emite la luz resultante de combinarlos como luz de interferencia de medición. El BS 13 está constituida por un medio espejo que tiene una relación de división de 50:50.

El compensador 14 es un sustrato para compensar una longitud de trayectoria óptica correspondiente a un grosor del BS 13 y un cambio de trayectoria óptica debido a que la luz se refracta mientras se transmite a través del BS 13. En dependencia de cómo se ensambla el interferómetro 1, puede eliminarse la necesidad del compensador 14. El sistema óptico condensador 17 es un sistema óptico que condensa la luz resultante de la combinación en el BS 13 y emitida desde la misma y la guía hacia el fotodetector de luz de medición 18, y está constituido, por ejemplo, por una lente de enfoque. El fotodetector de luz de medición 18 recibe la luz de interferencia de medición que incide sobre el mismo desde el BS 13 a través del sistema óptico condensador 17 y detecta un interferograma (patrón de interferencia).

El mecanismo de accionamiento 19 es un mecanismo de movimiento que mueve en paralelo (traslada) el espejo móvil 16 en una dirección de eje óptico para provocar una variación en la diferencia (diferencia en la longitud de la trayectoria óptica) entre una trayectoria óptica de un haz de luz reflejado en el espejo estacionario 15 y una trayectoria óptica de un haz de luz reflejado en el espejo móvil 16 y está constituido, por ejemplo, por un mecanismo de accionamiento de tipo electromagnético que usa un VCM (motor de bobina móvil). El mecanismo de accionamiento 19 puede estar constituido por un mecanismo de accionamiento del tipo de ballesta paralela.

En la configuración descrita anteriormente, la luz de medición emitida desde la fuente de luz 11 para la medición es convertida por el sistema óptico colimador 12 para la luz de medición en luz colimada. La luz colimada luego se refleja en el espejo plegable M y se vuelve incidente sobre el BS 13 para dividirse en dos haces de luz al transmitirse parcialmente a través del BS 13 y reflejarse parcialmente en ella. Uno de los haces de luz obtenidos por la división se refleja en el espejo móvil 16, mientras que el otro se refleja en el espejo estacionario 15, y viajan de regreso a lo largo de sus trayectorias ópticas originales, respectivamente, para superponerse entre sí en el BS 13. La luz resultante de la superposición se transmite como luz de interferencia de medición a través del compensador 14 y luego se usa para irradiar una muestra (no mostrada). En este momento, la muestra se irradia con la luz mientras el espejo móvil 16 se mueve continuamente por el mecanismo de accionamiento 19, y cuando una diferencia entre las longitudes de la trayectoria óptica desde el BS 13 a los espejos (espejo móvil 16, espejo estacionario 15) cae en un múltiplo integral de una longitud de onda, se obtiene una intensidad máxima de la luz resultante de la superposición. Una diferencia entre las dos longitudes de trayectoria óptica debido al movimiento del espejo móvil 16 provoca una variación en la intensidad de la luz resultante de la superposición. La luz, después de transmitirse a través de la muestra, se condensa en el sistema óptico condensador 17 e incide sobre el fotodetector de luz de medición 18, donde se detecta como un interferograma. Es decir, en la Figura 1, la luz de medición viaja a lo largo de una trayectoria óptica indicada por una línea discontinua larga y corta alternativa.

En la parte de cálculo 2, se muestrea una señal de detección (interferograma) del fotodetector de luz de medición 18 y se somete a una conversión A/D y a una transformada de Fourier, por lo que se genera un espectro que indica una intensidad de luz por número de onda. El espectro descrito anteriormente se genera (por ejemplo, se muestra) en la parte de salida 3 y, en base a este espectro, pueden analizarse las características (un material, una estructura, cantidades de ingredientes, etc.) de la muestra.

A continuación, se da una descripción del sistema óptico de referencia 20 y la unidad de corrección 30. El sistema óptico de referencia 20 tiene una configuración parcialmente compartida con el sistema óptico de medición 10 anteriormente descrito y tiene, además del BS 13, el compensador 14, el espejo estacionario 15 y el espejo móvil 16 que se describen anteriormente, una fuente de luz de referencia 21, un sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia, el espejo de combinación de trayectoria óptica 23, un espejo de división de trayectoria óptica 24 y un fotodetector de luz de referencia 25.

La fuente de luz de referencia 21 es una fuente de luz para detectar una posición del espejo móvil 16 y para generar una señal de temporización para el muestreo en la parte de cálculo 2, y está constituida por un sistema óptico de fibra acoplada compuesto por una fuente de luz 21a que es un láser semiconductor y una fibra óptica 21b que se acopla a la fuente de luz 21a. Es decir, la fuente de luz de referencia 21 está constituida por una fuente de luz láser que emite luz láser emitida por un láser semiconductor a través de una fibra o una guía de ondas. El láser semiconductor descrito anteriormente emite, por ejemplo, luz roja y es apropiado que emita luz láser que tenga una longitud de onda más corta que la longitud de onda más corta de la luz de medición (luz infrarroja cercana, luz infrarroja). La fuente de luz de referencia 21 puede estar constituida únicamente por la fuente de luz 21a.

El sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia es un sistema óptico que convierte la luz de referencia (luz láser) emitida desde la fuente de luz de referencia 21 en luz colimada y la guía hacia el BS 13, y está constituido, por ejemplo, por una lente colimadora. En un lado de emisión de luz del sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia, se dispone un tope A2, mediante el cual se restringe el tamaño del haz de luz de la luz colimada. Puede adoptarse una configuración en la que una superficie de la lente que constituye el sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia en un lado de salida de luz del mismo esté pintada de negro, excepto en un área desde la cual se emite luz colimada, de modo que la función del tope A2 se imparte al sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia.

El espejo de combinación de trayectoria óptica 23 es un combinador de haz que transmite luz a través del mismo desde la fuente de luz 11 para medición mientras refleja la luz de la fuente de luz de referencia 21 y, por lo tanto, combina las trayectorias ópticas de las mismas. En esta modalidad, el espejo de combinación de trayectoria óptica 23 se dispone de manera que la luz de referencia incide oblicuamente sobre el espejo estacionario 15. Esto hace que una trayectoria óptica de luz de medición y una trayectoria óptica de luz de referencia no sean perfectamente coaxiales entre sí. En cuanto a la luz de referencia que incide oblicuamente en el espejo estacionario 15, se dará más adelante una descripción detallada. El espejo divisor de trayectoria óptica 24 es un divisor de haz que transmite a través del mismo la luz emitida desde la fuente de luz 11 para su medición y que incide sobre el mismo a través del BS 13 mientras refleja la luz emitida desde la fuente de luz de referencia 21 y se vuelve incidente sobre la misma a través del BS 13 y, por lo tanto, divide sus trayectorias ópticas.

El fotodetector de luz de referencia 25 es un fotodetector que detecta la luz (luz de interferencia de referencia) emitida desde la fuente de luz de referencia 21 para incidir en el espejo divisor de trayectoria óptica 24 a través del BS 13 y reflejarse en el mismo, y está constituido, por ejemplo, por un sensor de cuatro divisiones que tiene una velocidad de respuesta más rápida que la de un CCD. En una trayectoria óptica entre el espejo divisor de trayectoria óptica 24 y el fotodetector de luz de referencia 25, se dispone un tope A3, mediante el cual se restringe el tamaño del haz de luz de la luz de interferencia de referencia que incide sobre el fotodetector de luz de referencia 25.

La descripción se dirige a continuación a la unidad de corrección 30. En la unidad de corrección 30, basado en un resultado de la detección de la luz de interferencia de referencia en el fotodetector de luz de referencia 25, se detecta un error en la inclinación relativa (un error de inclinación, una inclinación entre dos trayectorias ópticas) entre la luz reflejada en el espejo móvil 16 y la luz reflejada en el espejo estacionario 15, y se realiza una corrección del error de inclinación (corrección de inclinación) al inclinar el espejo móvil 16 o el espejo estacionario 15. Si se altera la movilidad de traslación del espejo móvil 16 que se acciona por el mecanismo de accionamiento 19, se produce un error de inclinación como se describió anteriormente que provoca un deterioro en la intensidad de interferencia (contraste) de la luz de interferencia de medición. Debido a esto, mediante la unidad de corrección 30, el espejo móvil 16 o el espejo estacionario 15 se inclina de modo que se corrige un error de inclinación como se describió anteriormente, y así puede evitarse el deterioro en la intensidad de interferencia de la luz de interferencia de medición.

En la presente descripción, en esta modalidad, con el espejo de combinación de trayectoria óptica 23 dispuesto como se describió anteriormente, los ejes ópticos de la luz de medición y la luz de referencia se disponen de manera que sean casi coaxiales entre sí, aunque no perfectamente, y por lo tanto (1) un error de inclinación (también conocido como un primer error de inclinación) entre un haz de luz que viaja a lo largo de una ruta que sigue la fuente de luz 11 para la medición, el BS 13, el espejo móvil 16, el BS 13 y el fotodetector de luz de medición 18 en este orden y un haz de luz que viaja a lo largo de una ruta que sigue la fuente de luz 11 para la medición, el BS 13, el espejo estacionario 15, el BS 13 y el fotodetector de luz de medición 18 en este orden es casi aproximado a (2) un error de inclinación (también conocido como un segundo error de inclinación) entre un haz de luz que viaja a lo largo de una ruta que sigue la fuente de luz de referencia 21, el BS 13, el espejo móvil 16, el BS 13 y el fotodetector de luz de referencia 25 en este orden y un haz de luz que viaja a lo largo de una ruta que sigue la fuente de luz de referencia 21, el BS 13, el espejo estacionario 15, el BS 13 y el fotodetector de luz de referencia 25 en este orden. Mediante la utilización de esto, en base a una señal de recepción de luz de luz de interferencia de referencia del fotodetector de luz de referencia 25, la unidad de corrección 30 detecta y corrige el segundo error de inclinación, permitiendo así que se corrija el primer error de inclinación.

La unidad de corrección 30 descrita anteriormente, más específicamente, se configura como que tiene una parte de procesamiento de señales 31, un mecanismo de corrección de trayectoria óptica 32 y una parte de control 33. La parte de control 33 está constituida, por ejemplo, por una CPU y, en base a un resultado de detección de la parte de procesamiento de señales 31, controla el mecanismo de corrección de trayectoria óptica 32.

En base a la intensidad de la luz de interferencia de referencia detectada en el fotodetector de luz de referencia 25, la parte de procesamiento de señales 31 detecta un error de inclinación. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 2, se supone que cuatro regiones receptoras de luz (elementos que constituyen el sensor de cuatro divisiones) del fotodetector de luz de referencia 25 se indican, en orden contrario al sentido de las manecillas del reloj, como E1 a E4, respectivamente, y un punto óptico D de la luz de interferencia de referencia se coloca en un centro de todas las regiones receptoras de luz. Donde una suma de intensidades de luz detectadas en las regiones receptoras de luz E1 y E2 se indica como A1, y una suma de intensidades de luz detectadas en las regiones receptoras de luz E3 y E4 se indica como A2, asumiendo que las señales que se muestran en la Figura 3 se obtienen como señales de fase que representan variaciones en las intensidades A1 y A2, respectivamente, con respecto a un lapso de tiempo, basado en estas señales, puede detectarse un error de inclinación (particularmente, una dirección y una cantidad de una inclinación relativa de una luz con respecto a la otra luz). En este ejemplo, en una dirección en la que las regiones receptoras de luz E1 y E2 se disponen lado a lado con las regiones receptoras de luz E3 y E4 (una dirección vertical en la Figura 2), se produce un error de inclinación en un ángulo correspondiente a una diferencia de fase A. En la Figura 3, la intensidad trazada en la ordenada se muestra en valores relativos. Cuando las señales de fase obtenidas tienen una frecuencia lenta (baja), puede detectarse una inclinación de la luz entre dos trayectorias ópticas en base a una relación de intensidad en lugar de una comparación de fase.

La parte de procesamiento de señales 31 también detecta, en base a la intensidad de la luz de interferencia de referencia detectada en el fotodetector de luz de referencia 25, una posición del espejo móvil 16 y funciona también como una parte de generación de señales que genera una señal de pulso que representa la sincronización para el muestreo. En el fotodetector de luz de referencia 25, en dependencia de la posición del espejo móvil 16 (diferencia de trayectoria óptica), la intensidad de la luz de interferencia de referencia en su conjunto varía entre brillante y oscura, de modo que en base a tal variación de intensidad, la parte de procesamiento de señales 31 puede detectar una posición del espejo móvil 16. En sincronización con el tiempo de muestreo de la señal de pulso descrita anteriormente, la parte de cálculo 2 realiza el muestreo de una señal de detección (interferograma) del fotodetector de luz de medición 18, seguido de la conversión en datos digitales.

Basado en un error de inclinación detectado en la parte de procesamiento de señales 31, el mecanismo de corrección de trayectoria óptica 32 inclina el espejo móvil 16 o el espejo estacionario 15 para corregir una trayectoria óptica de un haz de luz reflejado en el espejo móvil 16 o el espejo estacionario 15. En esta modalidad, como se muestra en la Figura 1, el mecanismo de corrección de trayectoria óptica 32 se configura como que tiene una pluralidad de (al menos tres) elementos piezoeléctricos 32a, cada uno de los cuales se conecta en un extremo de la punta del mismo a una superficie trasera (una superficie en el lado inverso de una superficie de reflexión) del espejo estacionario 15 y se expande y contrae en una dirección del eje óptico, y una porción de accionamiento 32b que aplica un voltaje a cada uno de los elementos piezoeléctricos 32a para hacer que se expandan y contraigan en base a un resultado de detección de la parte de procesamiento de señales 31, un voltaje que se aplicará a cada uno de los elementos piezoeléctricos 32a se controla y se usa para hacer que se expandan y contraigan en la dirección del eje óptico, permitiendo así que varíe una inclinación del espejo estacionario 15 (una trayectoria óptica de la luz reflejada en el espejo estacionario 15), de modo que se pueda corregir un error de inclinación.

En la configuración descrita anteriormente, la luz emitida desde la fuente de luz de referencia 21 se convierte por el sistema óptico colimador 22 para luz de referencia en luz colimada y luego se refleja en el espejo de combinación de trayectoria óptica 23 para incidir en el BS 13, donde se divide en dos haces de luz. Uno de los haces de luz obtenidos por la división en el BS 13 se refleja en el espejo móvil 16, mientras que el otro se refleja en el espejo estacionario 15, y viajan de regreso a lo largo de sus trayectorias ópticas originales, respectivamente, para superponerse entre sí en el BS 13. La luz resultante de la superposición se transmite a través del compensador 14 para incidir en el espejo divisor de trayectoria óptica 24 y se refleja en el mismo para incidir en el fotodetector de luz de referencia 25. Es decir, en la Figura 1, la luz de referencia viaja a lo largo de una trayectoria óptica indicada por una línea continua.

Como se describió anteriormente, en base a la intensidad de la luz de interferencia de referencia detectada en el fotodetector de luz de referencia 25, la parte de procesamiento de señales 31 de la unidad de corrección 30 detecta un error de inclinación, y bajo el control de la parte de control 33, el mecanismo de corrección de trayectoria óptica 32 ajusta una postura del espejo estacionario 15 (un ángulo con respecto al BS 13) de modo que se corrige una trayectoria óptica de luz reflejada en el espejo estacionario 15. Al realizar un control de retroalimentación en el que se repiten la detección de un error de inclinación y una corrección de una trayectoria óptica de la luz reflejada (corrección de inclinación), un error de inclinación puede reducirse eventualmente a un nivel infinitamente aproximado a cero.

Por cierto, la Figura 4 es una vista explicativa que muestra esquemáticamente otra configuración del analizador espectroscópico de transformada de Fourier. Como se muestra en esta figura, el mecanismo de corrección de trayectoria óptica 32 de la unidad de corrección 30 puede configurarse de modo que, en base a un error de inclinación detectado en la parte de procesamiento de señales 31, corrija una trayectoria óptica de un haz de luz reflejado en el espejo móvil 16. En este caso, cada uno de los elementos piezoeléctricos 32a se conecta en un extremo de punta del mismo a una superficie trasera del espejo móvil 16, y la porción de accionamiento 32b hace que se expandan y contraigan de modo que varía la inclinación del espejo móvil 16, permitiendo así que se corrija una trayectoria óptica de un haz de luz reflejado en el espejo móvil 16. En tal caso, es apropiado que el mecanismo de accionamiento 19 mueva el espejo móvil 16 para que se conecte a una superficie trasera (el lado inverso a los elementos piezoeléctricos 32a) de la porción de accionamiento 32b.

[Respecto a los parámetros]

Las tablas 1 a 4 muestran los valores de los parámetros usados en el interferómetro 1 de esta modalidad. Con referencia a las Tablas 1 a 4, a continuación se describe adicionalmente el interferómetro 1 de esta modalidad. A menos que se indique lo contrario, la luz colimada mencionada en la siguiente descripción se refiere a la luz de referencia colimada.

[Tabla 1]

[Tabla 2]

[Tabla 3]

[Tabla 4]

Primero, en el interferómetro 1 de esta modalidad, como se describió anteriormente, como la fuente de luz de referencia 21, en lugar de usar un láser He-Ne, que se ha usado convencionalmente, se usa una fuente de luz que es un láser semiconductor. Un láser semiconductor es compacto en comparación con un láser He-Ne y, por lo tanto, incluso en el caso de usar un sistema óptico colimador, el sistema óptico colimador puede tener un tamaño compacto. Por lo tanto, puede realizarse el interferómetro 1 de tamaño compacto. Esto es fácilmente comprensible también a partir de la Tabla 3, que muestra que la distancia entre el espejo móvil 16 y el fotodetector de luz de medición 18 es de aproximadamente 5 cm (una suma de los elementos (4), (7), (8) y (9) en la Tabla 3).

Además, en esta modalidad, como se muestra en la Tabla 4, un ángulo de incidencia de la luz colimada en el espejo estacionario 15 es de 2,5 grados y, por lo tanto, la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario 15. El ángulo de incidencia descrito anteriormente de 2,5 grados se establece en consideración con un valor máximo de un ángulo de inclinación (rango de detección de ángulo) del espejo estacionario 15 inclinado por la unidad de corrección 30, que es de 0,1 grados (6 minutos de arco), un ángulo requerido de incidencia oblicua de 2,0 grados, y un margen (cantidad de inclinación adicional) debido, por ejemplo, a un error en el ensamblaje de los miembros, que es de 0,5 grados.

Como se describió anteriormente, la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario 15, de modo que una trayectoria óptica de la luz reflejada en el espejo estacionario 15 se desvía algo de una trayectoria óptica de la luz incidente en el espejo estacionario 15 y, por lo tanto, incluso si un haz de luz reflejado en el espejo estacionario 15 vuelve hacia la fuente de luz de referencia 21 a través del BS 13, puede evitarse la incidencia de la luz de retorno en la fuente de luz de referencia 21 (ver las trayectorias ópticas indicadas por líneas discontinuas en las Figuras 1 y 4). Por lo tanto, sin requerir que se disponga una lente de expansión, que se ha usado convencionalmente, en un lado de emisión de luz de la fuente de luz de referencia 21, mediante el uso de luz colimada como esta, es posible evitar un fenómeno en el que se produce la resonancia armónica para desestabilizar la oscilación del láser. Como resultado, la detección de una posición del espejo móvil 16 basada en un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia 25 puede realizarse de forma estable. Esto permite realizar de forma estable la medición de la luz de interferencia de medición en el fotodetector de luz de medición 18 y, por lo tanto, realizar de forma estable un análisis espectroscópico.

De hecho, con respecto a un tamaño de haz de luz de 2 mm de la luz de referencia (ver elemento (1) en la Tabla 2), en una posición en el lado de salida de luz (el lado inverso de la fuente de luz de referencia 21) del sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia, una cantidad de desplazamiento de la luz de retorno en una dirección perpendicular a un eje óptico es de 2 mm (ver elemento (2) en la Tabla 4), y de esto se entiende que la luz de emisión de la fuente de luz de referencia 21 y la luz de retorno no se cruzan entre sí y, por lo tanto, la luz de retorno no incide sobre la fuente de luz de referencia 21.

Mientras que en esta modalidad, la luz colimada incide oblicuamente sobre el espejo estacionario 15 al ajustar una posición (ángulo) del combinador de trayectoria óptica 23, la luz colimada puede incidir oblicuamente sobre el espejo estacionario 15 al ajustar las posiciones de la fuente de luz de referencia 21 y el sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia. Es decir, la luz colimada puede incidir oblicuamente sobre el espejo estacionario 15 al colocar la fuente de luz de referencia 21 y el sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia en posiciones que se desvían de las posiciones de manera que la luz de referencia incida sobre el combinador de trayectoria óptica 23 de manera que sea coaxial con el sistema óptico de medición 10.

Además, en esta modalidad, como se muestra en la Tabla 4, un ángulo de incidencia (2,5 grados) de luz colimada en el espejo estacionario 15 es mayor que un valor máximo (rango de ángulo de exploración de 0,1 grados) de un ángulo de inclinación por el cual el espejo estacionario 15 puede inclinarse mediante la unidad de corrección 30 en el momento de una corrección de inclinación.

Si la condición descrita anteriormente no se satisface, incluso con la luz colimada que incide oblicuamente en el espejo estacionario 15, cuando el espejo estacionario 15 se inclina para una corrección de inclinación, en dependencia de su ángulo de inclinación, la luz colimada puede tener un ángulo de incidencia de cero, en cuyo caso la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21 no puede evitarse.

Por lo tanto, al satisfacer la condición descrita anteriormente, incluso en una configuración en la que el espejo estacionario 15 se inclina para una corrección de inclinación, la luz colimada siempre puede incidir de forma oblicua sobre el espejo estacionario 15, de modo que la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21 puede evitarse.

Además, en una trayectoria óptica (por ejemplo, en una trayectoria óptica entre el BS 13 y el espejo de combinación de trayectoria óptica 23), un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición es, por ejemplo, 2,5 grados, y en la configuración mostrada en la Figura 4, este ángulo es mayor que un valor máximo (0,1 grados) de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil 16 puede inclinarse mediante la unidad de corrección 30. Un eje óptico de la luz de referencia se refiere a una trayectoria óptica a lo largo de la cual viaja un rayo central de un haz de luz de la luz de referencia, y un eje óptico de la luz de medición se refiere a una trayectoria óptica a lo largo de la cual viaja un rayo central de un haz de luz de la luz de medición.

En la configuración en la que se realiza una corrección de inclinación al inclinar el espejo móvil 16, si no se satisface la condición descrita anteriormente, incluso cuando la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario 15 y en el espejo móvil 16, cuando el espejo móvil 16 se inclina en una dirección particular (una dirección en la que en una posición más lejana posible mencionada a continuación del espejo móvil 16, un centro de haz de la luz de medición y un centro de haz de la luz de referencia están alineados) para una corrección de inclinación, en dependencia de un ángulo de inclinación del mismo, la luz colimada puede tener un ángulo de incidencia de cero, en cuyo caso no puede evitarse la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21. Es decir, la luz de retorno incide sobre la fuente de luz de referencia 21 para provocar un comportamiento caótico, lo que hace imposible detectar una señal en el fotodetector de luz de referencia 25.

Sin embargo, al satisfacer la condición descrita anteriormente, incluso cuando el espejo móvil 16 se inclina en una dirección particular para una corrección de inclinación, puede realizarse una incidencia oblicua de luz colimada en el espejo estacionario 15 y en el espejo móvil 16 y, por lo tanto, puede evitarse la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21.

La Figura 5(a) muestra esquemáticamente un ángulo 0 formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición en un caso donde en una trayectoria óptica entre el BS 13 y el espejo de combinación de trayectoria óptica 23, ambos ejes ópticos descritos anteriormente se cruzan entre sí. En un caso donde el espejo móvil 16 se inclina por la unidad de corrección 30, la Figura 5(a) corresponde a la configuración mostrada en la Figura 4, y en un caso donde el espejo estacionario 15 se inclina por la unidad de corrección 30, esta figura corresponde a la configuración mostrada en la Figura 1. El eje óptico de la luz de referencia y el eje óptico de la luz de medición pueden cruzarse entre sí en la posición del tope A1 o en cualquier otra posición. Además, el eje óptico de la luz de referencia y el eje óptico de la luz de medición pueden estar en una relación posicional en la que se cruzan entre sí en un plano común o en una relación posicional en la que se retuercen entre sí. En el último caso, como un ángulo formado por el eje óptico de la luz de referencia y el eje óptico de la luz de medición, puede considerarse un ángulo en una primera dirección y un ángulo en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección.

Al suponer que, cuando el espejo móvil 16 está en una posición lo más distante posible (también conocida como la posición más lejana posible) del BS 13, una distancia desde un punto de intersección entre ambos ejes ópticos descritos anteriormente hasta la posición más lejana posible del espejo móvil 16 se indica como a (mm), y una distancia en la posición descrita anteriormente entre un centro del haz de luz de la luz de medición y un centro del haz de luz de la luz de referencia se indica como b (mm), ángulo 0 = se establece tan-1 (b/a). En la configuración mostrada en la Figura 4, a = 20 mm y b = 0,87 mm, y el ángulo 0, por lo tanto, se da como ángulo 0 = tan-1 (b/a) = 2,5 grados.

En el caso donde ambos ejes ópticos descritos anteriormente se cruzan entre sí, preferentemente, un ángulo correspondiente a una relación b/a, es decir, tan-1 (b/a) es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil 16 puede inclinarse mediante la unidad de corrección 30. También al satisfacer esta condición, puede realizarse la incidencia oblicua de la luz colimada en el espejo estacionario 15 y en el espejo móvil 16, y así puede obtenerse un efecto de prevenir la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21. En el ejemplo descrito anteriormente, el ángulo (2,5 grados) correspondiente a la relación b/a es mayor que el valor máximo (0,1 grados) de un ángulo de inclinación del espejo móvil 16, y por lo tanto, se satisface la condición descrita anteriormente.

Además, la Figura 5(b) muestra esquemáticamente un ángulo 0' formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición en un caso donde en una trayectoria óptica entre el BS 13 y el espejo de combinación de trayectoria óptica 23, ambos ejes ópticos descritos anteriormente no se cruzan entre sí. En el caso donde los dos ejes ópticos descritos anteriormente no se cruzan entre sí, puede satisfacerse la siguiente condición. Es decir, al asumir que, cuando el espejo móvil 16 está en una posición lo más distante posible (una posición más lejana posible) del BS 13, una distancia desde el sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia a la posición más lejana posible del espejo móvil 16 se indica como a' (mm), y una distancia en la posición descrita anteriormente entre un centro del haz de luz de la luz de medición y un centro del haz de luz de la luz de referencia se indica como b' (mm), es apropiado que un ángulo correspondiente a una relación b'/a', es decir, tan-1 (b'/a') sea mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil 16 puede inclinarse mediante la unidad de corrección 30. También en este caso, puede realizarse la incidencia oblicua de la luz colimada en el espejo estacionario 15 y en el espejo móvil 16, y así puede obtenerse el efecto de prevenir la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21.

Es decir, un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición se expresa en algún caso por tan-1 (b/a) y en algún otro caso por tan-1 (b'/a'), en cualquiera de los casos, cuando el ángulo formado por ambos ejes ópticos descritos anteriormente es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil 16 puede inclinarse mediante la unidad de corrección 30, puede evitarse la incidencia de la luz de retorno en la fuente de luz de referencia 21. Es apropiado que el ángulo formado por ambos ejes ópticos descritos anteriormente se establezca en consideración de un error (0,5 grados) en el ensamblaje de los componentes, y el ángulo puede establecerse en un valor en un intervalo de, por ejemplo, 0,5 a 2,5 grados.

Además, en la configuración mostrada en la Figura 1 en la que se realiza una corrección de inclinación de una manera en la que la unidad de corrección 30 inclina el espejo estacionario 15, es apropiado que, en una trayectoria óptica entre el BS 13 y el espejo de combinación de trayectoria óptica 23, un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición sea mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo estacionario 15 puede inclinarse mediante la unidad de corrección 30. En la configuración mostrada en la Figura 1, el ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición es, por ejemplo, de 2,5 grados, con el valor máximo de un ángulo de inclinación del espejo estacionario 15 que es de 0,1 grados y, por lo tanto, se satisface la condición descrita anteriormente.

En la configuración en la que se realiza una corrección de inclinación al inclinar el espejo estacionario 15, si no se satisface la condición descrita anteriormente, incluso cuando la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario 15, cuando el espejo estacionario 15 se inclina en una dirección particular (una dirección en la que en una posición del espejo estacionario 15, un centro de haz de la luz de medición y un centro de haz de la luz de referencia están alineados) para una corrección de inclinación, en dependencia de un ángulo de inclinación del mismo, la luz colimada puede tener un ángulo de incidencia de cero, en cuyo caso la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21 no puede evitarse, lo que provoca un comportamiento caótico, que hace imposible detectar una señal en el fotodetector de luz de referencia 25.

Sin embargo, al satisfacer la condición descrita anteriormente, incluso cuando el espejo estacionario 15 se inclina en una dirección particular para una corrección de inclinación, puede realizarse una incidencia oblicua de luz colimada en el espejo estacionario 15 y, por lo tanto, puede evitarse una incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia 21.

Además, como resultado de incidir oblicuamente en el espejo estacionario 15, la luz colimada incide oblicuamente también en el espejo móvil 16. En este momento, preferentemente, un ángulo de incidencia de la luz colimada sobre el espejo estacionario 15 no es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual, dentro de un haz de luz de la luz de medición que incide sobre el espejo móvil 16 cuando se posiciona en una posición lo más distante posible (posición más alejada posible) del BS 13, se inclina la luz colimada que incide sobre el espejo móvil 16. Es decir, un límite superior de un ángulo de incidencia de la luz colimada sobre el espejo estacionario 15 es igual al valor máximo de un ángulo por el cual, dentro de un haz de luz de la luz de medición que incide sobre el espejo móvil 16 cuando se coloca en la posición más lejana posible, puede inclinarse la luz colimada.

En un caso donde se satisface la condición descrita anteriormente, incluso cuando la luz colimada (luz de referencia) incide oblicuamente en el espejo estacionario 15 y también incide oblicuamente en el espejo móvil 16, la luz colimada puede propagarse a lo largo de una trayectoria óptica equivalente a una trayectoria óptica de la luz de medición. Por lo tanto, una variación en la posición del espejo móvil 16 en el momento de la medición de la luz de interferencia de medición puede detectarse de forma fiable en el fotodetector de luz de referencia 25.

Cuando el tamaño del haz de luz de la luz de medición es menor de 1 mm, la luz láser diverge por difracción, por lo que difícilmente puede construirse un sistema óptico. Además, cuando el tamaño del haz de luz de la luz de medición es superior a 10 mm, se requiere que el espejo móvil 16 se fabrique para tener una superficie de reflexión con un diámetro efectivo superior a 10 mm. Una superficie de reflexión de gran tamaño difícilmente puede mantenerse con un alto nivel de precisión de la superficie, lo que dificulta la fabricación del espejo móvil 16. En vista de lo anterior, preferentemente, el tamaño del haz de luz de la luz de medición se establece en no menos de 1 mm y no más de 10 mm.

Además, se supone que, cuando el espejo móvil 16 está en una posición lo más distante posible (posición más lejana posible) del BS 13, una distancia desde el sistema óptico colimador 12 para la luz de medición hasta la posición más lejana posible del espejo móvil 16 se indica como f (mm), y un tamaño del haz de luz (diámetro) de la luz colimada en el sistema óptico colimador 12 para la luz de medición se indica como e (mm). La distancia f es igual a la distancia desde el sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia hasta la posición más lejana posible del espejo móvil 16, que tiene un valor de 41,5 mm (una suma de los elementos (1), (2) y (4) en la Tabla 3 la mitad de una cantidad de desplazamiento en el elemento (5) en la Tabla 1), y e = 5 mm (ver el elemento (1) en la Tabla 1). Un ángulo correspondiente a una relación e/f, es decir, tan-1 (e/f), por lo tanto, es de 6,87 grados, y así puede decirse que un ángulo de incidencia (2,5 grados) de luz colimada (luz de referencia) en el espejo estacionario 15 es menor que el ángulo correspondiente a la relación e/f.

En un caso donde, como se describió anteriormente, un ángulo de incidencia de la luz colimada en el espejo estacionario 15 es menor que un ángulo correspondiente a la relación e/f, en la superficie de reflexión (por ejemplo, la superficie de reflexión del espejo estacionario 15), un haz de luz de la luz de referencia incide dentro de una región definida por un tamaño de haz de luz de la luz de medición. Es decir, la luz de medición y la luz de referencia se reflejan dentro de una región común en la superficie de reflexión. Esto permite medir la información sobre la luz de medición mediante el uso de luz de referencia.

Además, el tamaño del haz de luz de la luz de referencia convertida en luz colimada por el sistema óptico colimador 22 para la luz de referencia es de 2 mm (ver el elemento (1) en la Tabla 2) y, por lo tanto, es menor que un tamaño del haz de luz de 5 mm (ver el elemento (1) en la Tabla 1) de la luz de medición convertida en luz colimada por el sistema óptico colimador 12 para la luz de medición.

Cuando el tamaño del haz de luz de la luz de referencia es grande, la sensibilidad del fotodetector de luz de referencia 25 a un error de inclinación aumenta hasta tal punto que, en respuesta incluso a un ligero error de inclinación, aumenta el número de franjas de interferencia generadas debido a lo mismo y detectadas en el fotodetector de luz de referencia 25. Esto hace imposible que la unidad de corrección 30 detecte un error de inclinación en base al resultado de la detección de luz de interferencia de referencia en el fotodetector de luz de referencia 25.

Sin embargo, al establecer un tamaño de haz de luz de la luz de referencia para que sea más pequeño que el tamaño de haz de luz de la luz de medición, la sensibilidad a un error de inclinación puede hacerse menor en el sistema óptico de referencia 20 que en el sistema óptico de medición 10, y por lo tanto puede suprimirse el aumento del número de franjas de interferencia generadas debido a un error de inclinación en el sistema óptico de referencia 20. Así, incluso en el caso de un error de inclinación significativo debido a una vibración externa o un impacto, basado en el resultado de la detección de luz de interferencia de referencia en el fotodetector de luz de referencia 25, la unidad de corrección 30 puede detectar de manera fiable el error de inclinación.

[Con respecto a la corrección del tiempo de muestreo]

En esta modalidad, dado que la luz de referencia incide oblicuamente en el espejo estacionario 15 y en el espejo móvil 16, en comparación con una configuración en la que la luz de referencia incide perpendicularmente sobre ellos, se desvía la posición del espejo móvil 16 en la que se obtiene una intensidad de interferencia máxima de la luz de referencia. Es decir, cuando el espejo móvil está en una posición diferente de una posición en la que una diferencia de trayectoria óptica cae en un múltiplo integral de una longitud de onda de la luz de referencia, se obtiene una intensidad de interferencia máxima de la luz de referencia. De manera equivalente, esto significa que se produce una variación aparente en la longitud de onda de la luz de referencia (longitud de onda de oscilación del láser). Como resultado, un pulso (tiempo de muestreo) de una señal que genera la parte de procesamiento de señales 31 en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia 25 también se desvía de un pulso normal (tiempo en el que una diferencia de trayectoria óptica cae en un múltiplo integral de una longitud de onda de la luz de referencia).

En la presente descripción, en un caso donde la luz que tiene una longitud de onda particular Ao (espectro de línea de emisión) se usa como luz de medición, si el tiempo de muestreo se desvía del tiempo normal, un espectro obtenido al someter un interferograma de luz de interferencia de medición a una transformada de Fourier en la parte de cálculo 2 aparece en un estado donde, como se muestra en la Figura 6, un pico de transmitancia (pico de intensidad) de la longitud de onda particular Ao (número de onda 1/Ao) se desplaza a una longitud de onda A1 (número de onda 1 /A1). Por lo tanto, una desviación en el tiempo de muestreo puede captarse fácilmente al determinar una desviación de la longitud de onda A1 de la longitud de onda particular Ao.

Mediante la utilización de esto, en esta modalidad, en base a una desviación de la longitud de onda A1 de la longitud de onda particular Ao, la parte de cálculo 2 realiza una corrección del tiempo de muestreo. Por lo tanto, incluso en una configuración en la que la luz de referencia incide oblicuamente en el espejo estacionario 15, puede suprimirse una variación aparente en la longitud de onda de oscilación del láser como se describió anteriormente, lo que permite una transformada de Fourier de un interferograma muestreado en el tiempo adecuado, de modo que puede realizarse un análisis espectroscópico con gran precisión.

[Con respecto a las bandas de longitud de onda de la luz de medición y la luz de referencia] Los materiales de muchos tipos a menudo tienen bandas de absorción en una región de luz infrarroja cercana y una región de luz infrarroja que se conocen como una región de huellas dactilares, razón por la cual un análisis espectroscópico a menudo se realiza mediante el uso de luz infrarroja cercana y luz infrarroja. En un análisis espectroscópico de este tipo, a menudo se aplica un recubrimiento antirreflectante (recubrimiento AR) a una superficie de transmisión de luz (por ejemplo, una superficie de transmisión de luz del BS 13) en cada uno del sistema óptico de medición 1o y el sistema óptico de referencia 2o de modo que mejora la eficiencia del uso de la luz.

En este caso, desde el punto de vista del diseño de un recubrimiento antirreflectante, difícilmente se le puede impartir una característica antirreflectante con respecto a una banda ancha. Además, la antirreflexión con respecto a una banda de longitud de onda ancha da como resultado una disminución de la reflectancia con respecto a esa banda de longitud de onda. Por esta razón, en el caso donde se use luz infrarroja cercana o luz infrarroja como luz de medición, la luz roja (luz láser semiconductora roja) se usa como luz de referencia para que la luz de referencia y la luz de medición tengan bandas de longitud de onda aproximadas entre sí, y así puede facilitarse el diseño de un recubrimiento antirreflectante.

Además, aunque desde el punto de vista del diseño óptico, el BS 13 difícilmente puede configurarse para tener una relación de división predeterminada (por ejemplo, 5o:5o) con respecto a un amplio rango de longitud de onda, al configurar la luz de medición y la luz de referencia para que tengan bandas de longitud de onda aproximadas entre sí como se describió anteriormente, puede facilitarse el diseño de un divisor de haz que tenga una relación de división predeterminada.

[Observaciones adicionales]

En cuanto a cómo se realiza el acoplamiento a las fibras, aunque se determina en dependencia de un NA y un diámetro del núcleo de una fibra en un extremo del mismo, la forma más eficiente de acoplamiento es el acoplamiento a tope que proporciona un aumento de acoplamiento de 1:1. Por lo tanto, en el caso de un modelo análogo que usa una lente delgada, se determina una condición bajo la cual la luz no retorna a una abertura de salida de una fuente de luz láser en dependencia de un tamaño de radio del núcleo de fibra d (mm) y una distancia L (mm) desde una posición de punto principal de una lente colimadora y una superficie de reflexión de la misma. Es decir, al hacer que la luz colimada incida oblicuamente sobre un espejo estacionario con un ángulo de incidencia no menor que un ángulo $ (rad) correspondiente a d/L, puede eliminarse la influencia de la luz de retorno a la fuente de luz láser. Por ejemplo, al suponer que la distancia desde la posición del punto principal de la lente a la superficie de reflexión de la misma es L = 3o (mm), y el tamaño del radio de la abertura de salida de la fuente de luz láser es d = 0,012 (mm), un ángulo de inclinación requerido (ángulo de incidencia en el espejo estacionario) $ de la luz colimada en el que puede eliminarse la influencia de la luz de retorno es $ = 0,004 (rad) = 1,37 (min de arco).

En esta modalidad, preferentemente, la fuente de luz de referencia 21 es un láser que incluye un elemento de estrechamiento de banda y tiene una longitud de coherencia larga y cuya variación de longitud de onda con una variación de temperatura es pequeña. En este caso, al realizar un control de temperatura con respecto a la fuente de luz de referencia 21, puede suprimirse una variación de longitud de onda de la misma a un nivel considerablemente bajo para producir estabilidad, y así puede realizarse una fuente de luz coherente compacta y estable. Como resultado, en la medición mediante el uso del interferómetro 1 de esta modalidad, puede obtenerse un resultado de medición estable.

En la presente descripción, como el elemento de estrechamiento de banda descrito anteriormente, se usa preferentemente un elemento que tiene la función de transmitir a través del mismo una parte de la luz emitida por la fuente de luz de referencia 21 y reflejar una parte de la luz al estrechar un ancho de línea espectral, más específicamente, una rejilla de difracción tal como una VHG (rejilla holográfica de volumen), una FBG (rejilla de fibra), o similares. En una rejilla de difracción de este tipo, una parte de la luz coherente que tiene una longitud de onda de emisión se convierte en luz de difracción reflejada, que es guiada a una capa activa del láser semiconductor para provocar una emisión inducida y, por lo tanto, la longitud de onda de emisión puede bloquearse a una longitud de onda de la luz de difracción reflejada. La longitud de onda de la luz de difracción reflejada se restringe a un ancho determinado en dependencia de la rejilla de difracción y, por lo tanto, una línea espectral de una longitud de onda de emisión del láser semiconductor se fija a un modo particular, de modo que se estrecha el ancho de banda.

Si bien esta modalidad describe una configuración en la que el interferómetro 1 incorpora en el mismo la fuente de luz 11 para la medición, y la luz de interferencia de medición se obtiene mediante el uso de la luz de medición emitida por la fuente de luz 11 para la medición, no se requiere necesariamente que el interferómetro 1 de esta modalidad incorpore en el mismo la fuente de luz 11 para la medición. Es decir, la luz de medición usada para obtener la luz de interferencia de medición puede ser luz emitida por una fuente de luz incorporada en un interferómetro o luz que incide desde el exterior de un interferómetro.

Por lo tanto, el interferómetro de esta modalidad es aplicable a cualquiera de, por ejemplo, (1) un caso donde una muestra se irradia con luz fuera del interferómetro, y la luz después de pasar a través de la muestra incide sobre el interferómetro y se usa para un análisis espectroscópico, (2) un caso donde en el interferómetro, la luz de interferencia se genera mediante el uso de luz introducida desde el exterior del interferómetro, y se realiza un análisis espectroscópico al irradiar una muestra con la luz de interferencia, y (3) un caso donde la luz misma que se vuelve incidente desde el exterior del interferómetro se usa como objeto de análisis.

Como se discutió anteriormente, el interferómetro de esta modalidad tiene una configuración que incluye un sistema óptico de medición en el que la luz de medición se divide por un divisor de haz en haces de luz, que son guiados a un espejo móvil y a un espejo estacionario, respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario se combinan mediante el divisor de haz en luz de interferencia de medición, que es guiada a un fotodetector de luz de medición, y un sistema óptico de referencia en el que la luz de referencia de una fuente de luz de referencia se divide por el divisor de haz en haces de luz, que son guiados al espejo móvil y al espejo estacionario, respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario se combinan mediante el divisor de haz en luz de interferencia de referencia, que es guiada a un fotodetector de luz de referencia. El interferómetro realiza la medición de la luz de interferencia de medición mientras, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia, detecta una posición del espejo móvil. La fuente de luz de referencia está constituida por un láser semiconductor o una fuente de luz láser que emite luz láser emitida por el láser semiconductor a través de una guía de ondas o una fibra. El sistema óptico de referencia tiene un sistema óptico colimador para la luz de referencia que convierte la luz láser emitida por la fuente de luz de referencia en luz colimada, y la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario.

De acuerdo con la configuración descrita anteriormente, la fuente de luz de referencia constituida por un láser semiconductor o una fuente de luz láser es compacta en comparación con un láser He-Ne comúnmente usado como fuente de luz de referencia, e incluso en el caso de usar un sistema óptico colimador, el sistema óptico colimador puede tener un tamaño compacto, de modo que puede realizarse un interferómetro compacto.

Además, la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario, de modo que una trayectoria óptica de la luz reflejada en el espejo estacionario se desvía algo de una trayectoria óptica de la luz incidente en el espejo estacionario. Por lo tanto, incluso si la luz de referencia reflejada en el espejo estacionario retorna hacia la fuente de luz de referencia a través del divisor de haz, puede evitarse la incidencia de la luz de retorno en la fuente de luz de referencia (en particular, una porción de salida de luz). Por lo tanto, sin requerir que se disponga una lente de expansión en un lado de emisión de luz de la fuente de luz de referencia (al usar luz colimada como esta), es posible evitar que ocurra un fenómeno de resonancia armónica que desestabilice la oscilación del láser, de modo que puede realizarse de forma estable la detección de una posición del espejo móvil basada en un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia.

Preferentemente, el interferómetro de esta modalidad incluye además una unidad de corrección que, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia, detecta un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil y la luz reflejada en el espejo estacionario y corrige el error al inclinar el espejo móvil o el espejo estacionario. Además, un ángulo de incidencia de la luz colimada sobre el espejo estacionario es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil o el espejo estacionario puede inclinarse mediante la unidad de corrección.

En esta configuración, incluso cuando el espejo móvil o el espejo estacionario se inclina por la unidad de corrección para corregir un error de inclinación entre dos trayectorias ópticas (corrección de inclinación), en ningún caso un ángulo de incidencia de luz colimada sobre el espejo estacionario se vuelve cero (incidencia perpendicular). Por lo tanto, incluso en una configuración en la que la unidad de corrección realiza una corrección de inclinación, la luz colimada siempre puede incidir oblicuamente sobre el espejo estacionario, de modo que puede evitarse la incidencia de la luz de retorno sobre la fuente de luz de referencia.

Preferentemente, en el interferómetro de esta modalidad, la unidad de corrección corrige un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil y la luz reflejada en el espejo estacionario al inclinar el espejo móvil, y un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil puede inclinarse mediante la unidad de corrección.

En una configuración en la que se realiza una corrección de inclinación de una manera en la que el espejo móvil se inclina mediante la unidad de corrección, al satisfacer la condición descrita anteriormente, incluso cuando el espejo móvil se inclina en una dirección particular, puede evitarse la incidencia de luz de retorno en la fuente de luz de referencia.

Preferentemente, en el interferómetro de esta modalidad, la unidad de corrección corrige un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil y la luz reflejada en el espejo estacionario al inclinar el espejo estacionario, y un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo estacionario puede inclinarse mediante la unidad de corrección.

En una configuración en la que se realiza una corrección de inclinación de una manera en la que el espejo estacionario se inclina mediante la unidad de corrección, al satisfacer la condición descrita anteriormente, incluso cuando el espejo estacionario se inclina en una dirección particular, puede evitarse la incidencia de luz de retorno en la fuente de luz de referencia.

Preferentemente, en el interferómetro de esta modalidad, un ángulo de incidencia de la luz colimada sobre el espejo estacionario no es más que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual, dentro de un haz de luz de la luz de medición que incide sobre el espejo móvil cuando se coloca en una posición lo más distante posible del divisor de haz, se inclina la luz colimada que incide sobre el espejo móvil.

En este caso, incluso en una configuración en la que la luz colimada incide oblicuamente en el espejo estacionario, la luz colimada puede propagarse a lo largo de una trayectoria óptica equivalente a una trayectoria óptica de la luz de medición y, por lo tanto, una variación en la posición del espejo móvil en el tiempo de medición de la luz de interferencia de medición puede detectarse de manera fiable en el fotodetector de luz de referencia.

Preferentemente, en el interferómetro de esta modalidad, el sistema óptico de medición tiene un sistema óptico colimador para la luz de medición que convierte la luz de medición en luz colimada. Además, al suponer que, cuando el espejo móvil está en una posición lo más distante posible del divisor de haz, una distancia desde el sistema óptico colimador para la luz de medición hasta la posición del espejo móvil se indica como f, y el tamaño del haz de luz de la luz colimada en el sistema óptico colimador para la luz de medición se indica como e, un ángulo de incidencia de la luz colimada del sistema óptico de referencia en el espejo estacionario es menor que un ángulo correspondiente a una relación e/f.

En un caso donde se satisface la condición descrita anteriormente, en una superficie de reflexión (por ejemplo, una superficie de reflexión del espejo estacionario), un haz de luz de la luz de referencia incide dentro de una región definida por un tamaño de haz de luz de la luz de medición, y la luz de medición y la luz de referencia, por lo tanto, se reflejan dentro de la región común en la superficie de reflexión, de modo que la información en la luz de medición puede medirse mediante el uso de la luz de referencia.

En el interferómetro de esta modalidad, la unidad de corrección puede incluir una parte de procesamiento de señales que, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia, detecta un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil y la luz reflejada en el espejo estacionario, un mecanismo de corrección de trayectoria óptica que corrige una trayectoria óptica de la luz reflejada en el espejo móvil o el espejo estacionario al inclinar el espejo móvil o el espejo estacionario, y una parte de control que, en base al error de inclinación detectado en la parte de procesamiento de señales, controla el mecanismo de corrección de trayectoria óptica.

Basado en un error de inclinación detectado en la parte de procesamiento de señales, la parte de control controla el mecanismo de corrección de trayectoria óptica, y el mecanismo de corrección de trayectoria óptica corrige una trayectoria óptica de la luz reflejada en el espejo móvil o el espejo estacionario, de modo que puede realizarse de forma fiable una corrección de inclinación.

Preferentemente, en el interferómetro de esta modalidad, el fotodetector de luz de referencia está constituido por un sensor de división, y en base a una salida de cada uno de los elementos que constituyen el sensor de división, la unidad de corrección detecta un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada de la luz de medición reflejada en el espejo móvil y la luz reflejada de la luz de medición reflejada en el espejo estacionario.

En base a una salida (por ejemplo, una diferencia de fase) de cada uno de los elementos que constituyen el sensor de división, la unidad de corrección puede detectar una dirección y una cantidad de inclinación de una luz con respecto a la otra luz, y en base a un resultado de la detección, puede realizarse de forma fiable una corrección de inclinación.

Preferentemente, en el interferómetro de esta modalidad, el sistema óptico de medición tiene un sistema óptico colimador para la luz de medición que convierte la luz de medición en luz colimada, y un tamaño de haz de luz de la luz de referencia convertida en luz colimada por el sistema óptico colimador para la luz de referencia es más pequeño que un tamaño de haz de luz de la luz de medición convertida en luz colimada por el sistema óptico colimador para la luz de medición.

En esta configuración, la sensibilidad a un error en la inclinación relativa (error de inclinación) entre la luz reflejada en el espejo estacionario y la luz reflejada en el espejo móvil en el sistema óptico de referencia puede hacerse menor que la sensibilidad a un error de inclinación en el sistema óptico de medición y, por lo tanto, puede suprimirse un aumento en el número de franjas de interferencia generadas debido a un error de inclinación en el fotodetector de luz de referencia. Por lo tanto, incluso en el caso de un error de inclinación significativo debido a una vibración externa o un impacto, basado en un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia en el sistema óptico de referencia, la unidad de corrección puede detectar de manera fiable el error de inclinación.

Preferentemente, el analizador espectroscópico de transformada de Fourier de esta modalidad incluye el interferómetro descrito anteriormente de esta modalidad y una parte de cálculo que realiza el muestreo y una transformada de Fourier de un interferograma obtenido como resultado del fotodetector de luz de medición del interferómetro que recibe la luz de interferencia de medición y de ese modo genera un espectro de una longitud de onda contenida en la luz de medición.

Como se describió anteriormente, de acuerdo con el interferómetro de esta modalidad, se evita que la oscilación del láser se desestabilice debido a la luz de retorno y, por lo tanto, puede realizarse de manera estable la detección de una posición del espejo móvil. Por lo tanto, en un analizador espectroscópico de transformada de Fourier (FTIR) en el que se muestrea un interferograma obtenido en un fotodetector de luz de medición de dicho interferómetro y se somete a una transformada de Fourier en una parte de cálculo, puede realizarse de forma estable un análisis espectroscópico basado en la detección de una posición de un espejo móvil.

Preferentemente, en el analizador espectroscópico de transformada de Fourier de esta modalidad, el interferómetro incluye además una parte de generación de señales que, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia en el sistema óptico de referencia, genera una señal que representa el tiempo para muestrear el interferograma. Además, en base a, con respecto a un interferograma de la luz de interferencia de medición obtenido en un caso donde se usa luz que tiene una longitud de onda particular como la luz de medición, una desviación de la longitud de onda particular de una longitud de onda obtenida al realizar el muestreo del interferograma en el tiempo basado en una señal de la parte de generación de señales, seguido de una transformada de Fourier, la parte de cálculo corrige el tiempo para el muestreo.

En el interferómetro de esta modalidad, dado que la luz de referencia incide oblicuamente en el espejo estacionario (y el espejo móvil), cuando el espejo móvil está en una posición que se desvía de una posición en la que una diferencia de trayectoria óptica cae en un múltiplo integral de una longitud de onda de la luz de referencia, se obtiene una intensidad de interferencia máxima de la luz de referencia. De manera equivalente, esto significa que se produce una variación aparente en la longitud de onda de la luz de referencia. Como resultado, el tiempo de muestreo de una señal generada en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia también se desvía de un tiempo normal.

Sin embargo, tal desviación en el tiempo de muestreo puede captarse fácilmente al determinar una desviación de una longitud de onda particular de una longitud de onda obtenida en un caso donde se usa luz que tiene la longitud de onda particular (espectro de línea de emisión) como la luz de medición, y un interferograma de luz de interferencia de medición se somete a una transformada de Fourier. Por lo tanto, en base a tal desviación de una longitud de onda particular de una longitud de onda obtenida después de una transformada de Fourier, se corrige el tiempo de muestreo y, por lo tanto, incluso en una configuración en la que la luz de referencia incide oblicuamente en el espejo estacionario, se suprime una variación aparente en la longitud de onda de oscilación del láser, de modo que puede realizarse un análisis espectroscópico con alta precisión.

Preferentemente, en el analizador espectroscópico de transformada de Fourier de esta modalidad, la luz de medición es luz infrarroja cercana o luz infrarroja, y la luz de referencia es luz roja.

Dado que la luz de medición y la luz de referencia tienen bandas de longitud de onda aproximadas entre sí, incluso en un caso donde se aplica un recubrimiento antirreflectante a una superficie de transmisión de luz del divisor de haz para mejorar la eficiencia del uso de la luz, puede estrecharse una banda de longitud de onda con respecto a la cual se requiere la antirreflexión, y por lo tanto puede facilitarse el diseño de un recubrimiento antirreflectante.

Aplicabilidad industrial

La presente invención es aplicable a un interferómetro de tipo Michelson y un analizador espectroscópico de transformada de Fourier que realiza un análisis espectroscópico mediante el uso del mismo.

Lista de símbolos de referencia

1 interferómetro

2 parte de cálculo

10 sistema óptico de medición

11 fuente de luz para medición

12 sistema óptico colimador para luz de medición

13 BS (divisor de haz)

15 espejo estacionario

16 espejo móvil

18 fotodetector de luz de medición

20 sistema óptico de referencia

21 fuente de luz de referencia

22 sistema óptico colimador para luz de referencia

25 fotodetector de luz de referencia

30 unidad de corrección

31 parte de procesamiento de señales (unidad de corrección, parte de generación de señales)

32 dispositivo de corrección de trayectoria óptica (unidad de corrección)

33 parte de control (unidad de corrección)

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un interferómetro (1) que comprende:

un sistema óptico de medición (10) en el que la luz de medición se divide por un divisor de haz (BS) en haces de luz, que son guiados a un espejo móvil (16) y a un espejo estacionario (15), respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario se combinan mediante el divisor de haz (BS) en luz de interferencia de medición, que es guiada a un fotodetector de luz de medición (18); y

un sistema óptico de referencia (20) en el que la luz de referencia de una fuente de luz de referencia (21) se divide por el divisor de haz (BS) en haces de luz, que son guiados al espejo móvil (16) y al espejo estacionario (15), respectivamente, y el haz de luz reflejado en el espejo móvil (16) y el haz de luz reflejado en el espejo estacionario (15) se combinan mediante el divisor de haz (BS) en luz de interferencia de referencia, que es guiada a un fotodetector de luz de referencia (25),

el interferómetro (1) que realiza la medición de la luz de interferencia de medición mientras, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia (25), detecta una posición del espejo móvil (16),

caracterizado porque

la fuente de luz de referencia (21) está constituida por uno u otro de un láser semiconductor (21a) y un láser semiconductor (21a) acoplado ópticamente a una guía de ondas o una fibra (21b),

el sistema óptico de referencia (20) tiene un sistema óptico colimador para la luz de referencia (22) que convierte la luz láser emitida desde la fuente de luz de referencia (21) en luz colimada, y

la luz colimada incide oblicuamente sobre una misma superficie plana del espejo estacionario (15) que la luz de medición, de modo que la trayectoria óptica de la luz de medición y la trayectoria óptica de la luz de referencia no son perfectamente coaxiales entre sí e incluso si la luz de referencia reflejada en el espejo estacionario (15) retorna hacia la fuente de luz de referencia (21), se evita la incidencia de la luz de retorno en la fuente de luz de referencia (21).

2. El interferómetro de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado además por:

una unidad de corrección (30) que, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia (25), detecta un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil (16) y la luz reflejada en el espejo estacionario (15) y

corrige el error al inclinar el espejo móvil (16) o el espejo estacionario (15),

en donde un ángulo de incidencia de la luz colimada sobre el espejo estacionario (15) es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil (16) o el espejo estacionario (15) puede inclinarse mediante la unidad de corrección (30).

3. El interferómetro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque

la unidad de corrección (30) corrige un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil (16) y la luz reflejada en el espejo estacionario (15) al inclinar el espejo móvil (16), y

un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo móvil (16) puede inclinarse mediante la unidad de corrección (30).

4. El interferómetro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque

la unidad de corrección (30) corrige un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil (16) y la luz reflejada en el espejo estacionario (15) al inclinar el espejo estacionario (15), y

un ángulo formado por un eje óptico de la luz de referencia y un eje óptico de la luz de medición es mayor que el valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual el espejo estacionario (15) puede inclinarse mediante la unidad de corrección (30).

5. El interferómetro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el ángulo de incidencia de la luz colimada sobre el espejo estacionario (16) no es superior al valor máximo de un ángulo de inclinación por el cual, dentro de un haz de luz de la luz de medición que incide sobre el espejo móvil (16) cuando se coloca en una posición lo más distante posible del divisor de haz (BS), se inclina la luz colimada que incide sobre el espejo móvil (16).

6. El interferómetro de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el sistema óptico de medición (10) tiene un sistema óptico colimador para la luz de medición (12) que convierte la luz de medición en luz colimada, y al suponer que, cuando el espejo móvil (16) está en una posición lo más distante posible del divisor de haz (BS), la distancia desde el sistema óptico colimador para la luz de medición (12) hasta la posición del espejo móvil (16) se indica como f, y un tamaño de haz de luz de la luz colimada en el sistema óptico colimador para la luz de medición (12) se indica como e,

un ángulo de incidencia de la luz colimada del sistema óptico de referencia (20) sobre el espejo estacionario (15) es menor que un ángulo correspondiente a una relación e/f.

7. El interferómetro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de corrección (30) comprende:

una parte de procesamiento de señales (31) que, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia (25), detecta un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada en el espejo móvil (16) y la luz reflejada en el espejo estacionario (15);

un mecanismo de corrección de trayectoria óptica (32) que corrige una trayectoria óptica de la luz reflejada en el espejo móvil (16) o el espejo estacionario (15) al inclinar el espejo móvil (16) o el espejo estacionario (15); y

una parte de control (33) que, en base al error de inclinación detectado en la parte de procesamiento de señales (31), controla el mecanismo de corrección de trayectoria óptica (32).

8. El interferómetro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque

el fotodetector de luz de referencia (25) está constituido por un sensor de división, y

en base a una salida de cada uno de los elementos (E1, E2, E3, E4) que constituyen el sensor de división, la unidad de corrección (30) detecta un error en la inclinación relativa entre la luz reflejada de la luz de medición reflejada en el espejo móvil (16) y luz reflejada de la luz de medición reflejada en el espejo estacionario (15).

9. El interferómetro de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque

el sistema óptico de medición (10) tiene un sistema óptico colimador para la luz de medición (12) que convierte la luz de medición en luz colimada, y

el tamaño del haz de luz de la luz de referencia convertida en luz colimada por el sistema óptico colimador para la luz de referencia (22) es menor que el tamaño del haz de luz de la luz de medición convertida en luz colimada por el sistema óptico colimador para la luz de medición (12).

10. Un analizador espectroscópico de transformada de Fourier, que comprende:

el interferómetro (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9; y

una parte de cálculo (2) que realiza el muestreo y una transformada de Fourier de un interferograma obtenido como resultado de que el fotodetector de luz de medición (18) del interferómetro (1) recibe la luz de interferencia de medición y genera así un espectro de una longitud de onda contenida en la luz de medición.

11. El analizador espectroscópico de transformada de Fourier de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el interferómetro (1) se caracteriza además por una parte de generación de señales (31) que, en base a un resultado de detección del fotodetector de luz de referencia (25) en el sistema óptico de referencia (20), genera una señal que representa el tiempo para muestrear el interferograma, y en base a, con respecto a un interferograma de la luz de interferencia de medición obtenida en un caso donde se usa luz que tiene una longitud de onda particular como la luz de medición, una desviación de la longitud de onda particular de una longitud de onda obtenida al realizar el muestreo del interferograma en el tiempo basado en una señal de la parte de generación de señales (31), seguido de una transformada de Fourier, la parte de cálculo (2) corrige el tiempo de muestreo.

12. El analizador espectroscópico de transformada de Fourier de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en donde la luz de medición es luz infrarroja cercana o luz infrarroja y la luz de referencia es luz roja.