JP2000131145A - 分光分析装置 - Google Patents
分光分析装置Info
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- JP2000131145A JP2000131145A JP10302628A JP30262898A JP2000131145A JP 2000131145 A JP2000131145 A JP 2000131145A JP 10302628 A JP10302628 A JP 10302628A JP 30262898 A JP30262898 A JP 30262898A JP 2000131145 A JP2000131145 A JP 2000131145A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、光ファイバとの接続が容
易であると共に、迷光を良好に除去することのできるフ
ィルタ機構を備えた分光分析装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 単色光を出射する光源１０と、該単色光
を試料に導光する照射側光ファイバ１４と、該試料２６
から集光された被測定光を導光する集光側光ファイバ２
０と、該集光側光ファイバ２０により導光された被測定
光を分光分析する分光分析部１８と、を備えた分光分析
装置において、前記照射側光ファイバ１４の光出力端に
設けられ、該光ファイバ１４特有のラマン散乱光を除去
し、前記単色光のみを透過する照射側光ファイバグレー
ティングフィルタ３０を備えたことを特徴とする分光分
析装置。
易であると共に、迷光を良好に除去することのできるフ
ィルタ機構を備えた分光分析装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 単色光を出射する光源１０と、該単色光
を試料に導光する照射側光ファイバ１４と、該試料２６
から集光された被測定光を導光する集光側光ファイバ２
０と、該集光側光ファイバ２０により導光された被測定
光を分光分析する分光分析部１８と、を備えた分光分析
装置において、前記照射側光ファイバ１４の光出力端に
設けられ、該光ファイバ１４特有のラマン散乱光を除去
し、前記単色光のみを透過する照射側光ファイバグレー
ティングフィルタ３０を備えたことを特徴とする分光分
析装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分光分析装置、特
に光源より出射された単色光を照射側光ファイバを介し
て試料に照射し、該試料からの被測定光を集光側光ファ
イバを介して分光分析部に導光する装置の改良に関する
ものである。
に光源より出射された単色光を照射側光ファイバを介し
て試料に照射し、該試料からの被測定光を集光側光ファ
イバを介して分光分析部に導光する装置の改良に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、レーザ光等の波長の短い単色光
を試料に当て、散乱光をレンズで集めて回折格子で分光
すると、散乱光の成分には入射光と同じ波長の光の他
に、波長の異なった光も含まれる。そして、入射光と同
じ波長を持つ散乱光をレーリ散乱光、波長の異なった散
乱光をラマン散乱光といい、このうち、ラマン散乱光は
入射光の振動数に対し、試料固有の振動数が結合したも
のである。
を試料に当て、散乱光をレンズで集めて回折格子で分光
すると、散乱光の成分には入射光と同じ波長の光の他
に、波長の異なった光も含まれる。そして、入射光と同
じ波長を持つ散乱光をレーリ散乱光、波長の異なった散
乱光をラマン散乱光といい、このうち、ラマン散乱光は
入射光の振動数に対し、試料固有の振動数が結合したも
のである。
【０００３】したがって、ラマン分光分析は、古くから
主として有機化合物の分子構造の解析、官能基の分析等
に利用されていたが、最近では半導体、触媒、生体試
料、大気汚染物質等の各種試料についての応用が期待さ
れている。応用範囲の拡大に伴い、各種環境下でのラマ
ン分光分析が必要となり、例えば極低温クライオスタッ
ト中の試料、真空系中の試料、設備据付中の試料等の、
in suit 状態でのラマン分光分析が要求されている。
主として有機化合物の分子構造の解析、官能基の分析等
に利用されていたが、最近では半導体、触媒、生体試
料、大気汚染物質等の各種試料についての応用が期待さ
れている。応用範囲の拡大に伴い、各種環境下でのラマ
ン分光分析が必要となり、例えば極低温クライオスタッ
ト中の試料、真空系中の試料、設備据付中の試料等の、
in suit 状態でのラマン分光分析が要求されている。
【０００４】このような期待に応えるものとしてレーザ
光等の波長の短い単色光を出射する光源と該レーザ光を
試料に照射する試料照射部とを照射側光ファイバにより
接続したラマン分光分析装置が開発されている。また、
試料からラマン散乱光を集光する集光部と該ラマン散乱
光を分光分析する分光分析部とを集光側光ファイバによ
り接続したラマン分光分析装置も開発されている。
光等の波長の短い単色光を出射する光源と該レーザ光を
試料に照射する試料照射部とを照射側光ファイバにより
接続したラマン分光分析装置が開発されている。また、
試料からラマン散乱光を集光する集光部と該ラマン散乱
光を分光分析する分光分析部とを集光側光ファイバによ
り接続したラマン分光分析装置も開発されている。
【０００５】したがって、このような装置によれば、集
光部のみを試料に近づけ、該集光部から充分離隔した位
置でラマン分光分光分析結果を得ることが可能となる。
しかしながら、従来の光ファイバを用いたラマン分光分
析装置では、照射側光ファイバからのレーザ光を直接試
料に導光していたため、光ファイバ特有のラマン散乱光
も試料に照射されてしまうこととなる。
光部のみを試料に近づけ、該集光部から充分離隔した位
置でラマン分光分光分析結果を得ることが可能となる。
しかしながら、従来の光ファイバを用いたラマン分光分
析装置では、照射側光ファイバからのレーザ光を直接試
料に導光していたため、光ファイバ特有のラマン散乱光
も試料に照射されてしまうこととなる。
【０００６】また、従来の光ファイバを用いたラマン分
光分析装置では、集光部でラマン散乱光を集光し、直接
集光側光ファイバに導光していたため、試料から同時に
放射される反射光及びレーリ散乱光も集光側光ファイバ
に導光されてしまうこととなる。
光分析装置では、集光部でラマン散乱光を集光し、直接
集光側光ファイバに導光していたため、試料から同時に
放射される反射光及びレーリ散乱光も集光側光ファイバ
に導光されてしまうこととなる。
【０００７】一般にラマン散乱光は、反射光あるいはレ
ーリ散乱光の１０−６から１０―１２倍と極めて弱い光
であり、前記反射光及びレーリ散乱光に起因して試料か
らのラマン散乱光分析を極めて困難にしてしまうという
課題があった。すなわち、光ファイバに導入された光源
からのレーザ光は光ファイバ自体に対してラマン散乱光
を生じさせる。また、試料からのラマン散乱光と共に光
ファイバに導入された反射光及びレーリ散乱光は光ファ
イバ自体に対してラマン散乱光を生じさせる。
ーリ散乱光の１０−６から１０―１２倍と極めて弱い光
であり、前記反射光及びレーリ散乱光に起因して試料か
らのラマン散乱光分析を極めて困難にしてしまうという
課題があった。すなわち、光ファイバに導入された光源
からのレーザ光は光ファイバ自体に対してラマン散乱光
を生じさせる。また、試料からのラマン散乱光と共に光
ファイバに導入された反射光及びレーリ散乱光は光ファ
イバ自体に対してラマン散乱光を生じさせる。
【０００８】このため、光ファイバ特有のラマン散乱光
が強く射出され、これがバックグラウンドとなって試料
のラマン散乱光が著しく測定しにくくなってしまうので
ある。このような光ファイバに由来するラマン散乱光を
排除するため、照射側光ファイバの光出力端側に、誘導
体多層膜形フィルタ等のバンドパスフィルタを設け、光
ファイバ特有のラマン散乱光を排除し、単色光のみを透
過することも考えられる。
が強く射出され、これがバックグラウンドとなって試料
のラマン散乱光が著しく測定しにくくなってしまうので
ある。このような光ファイバに由来するラマン散乱光を
排除するため、照射側光ファイバの光出力端側に、誘導
体多層膜形フィルタ等のバンドパスフィルタを設け、光
ファイバ特有のラマン散乱光を排除し、単色光のみを透
過することも考えられる。
【０００９】また、集光部と集光側光ファイバの間に誘
導体多層膜形フィルタ等のフィルタ機構を設け、試料か
らの反射光及びレーリ散乱光を排除し、試料からのラマ
ン散乱光等の被測定光のみを透過することも考えられ
る。
導体多層膜形フィルタ等のフィルタ機構を設け、試料か
らの反射光及びレーリ散乱光を排除し、試料からのラマ
ン散乱光等の被測定光のみを透過することも考えられ
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分光分析装置にあっても、光デバイスである光ファイバ
の他に、フィルタ機構として誘導体多層膜形フィルタが
必要となり、必然的に配置空間が必要で、微少な空間に
よる測定が困難となる。したがって、この種の分野で
は、光ファイバとの接続が容易であると共に、迷光を良
好に除去することのできるコンパクトなフィルタ機構の
開発が強く望まれていたものの、従来は、これを解決す
るための適切な技術が存在しなかった。
分光分析装置にあっても、光デバイスである光ファイバ
の他に、フィルタ機構として誘導体多層膜形フィルタが
必要となり、必然的に配置空間が必要で、微少な空間に
よる測定が困難となる。したがって、この種の分野で
は、光ファイバとの接続が容易であると共に、迷光を良
好に除去することのできるコンパクトなフィルタ機構の
開発が強く望まれていたものの、従来は、これを解決す
るための適切な技術が存在しなかった。
【００１１】本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は光ファイバとの接続が容易で
あるとともに、迷光を良好に除去することのできるフィ
ルタ機構を備えた分光分析装置を提供することにある。
たものであり、その目的は光ファイバとの接続が容易で
あるとともに、迷光を良好に除去することのできるフィ
ルタ機構を備えた分光分析装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にかかる分光分析装置は、照射側光ファイバ
の光出力端に設けられ、該照射側光ファイバ特有のラマ
ン散乱光を除去し、光源より出射された単色光のみを透
過する照射側光ファイバグレーティングフィルタを備え
たことを特徴とする。
に、本発明にかかる分光分析装置は、照射側光ファイバ
の光出力端に設けられ、該照射側光ファイバ特有のラマ
ン散乱光を除去し、光源より出射された単色光のみを透
過する照射側光ファイバグレーティングフィルタを備え
たことを特徴とする。
【００１３】また、前記目的を達成するために、本発明
にかかる分光分析装置は、集光側光ファイバの光入力端
に設けられ、試料からの反射光、レーリ散乱光を除去
し、試料からの被測定光のみを透過する集光側光ファイ
バグレーティングフィルタを備えたことを特徴とする。
にかかる分光分析装置は、集光側光ファイバの光入力端
に設けられ、試料からの反射光、レーリ散乱光を除去
し、試料からの被測定光のみを透過する集光側光ファイ
バグレーティングフィルタを備えたことを特徴とする。
【００１４】また、前記目的を達成するために、本発明
にかかる分光分析装置は、前記照射側光ファイバグレー
ティングフィルタと、前記集光側光ファイバグレーティ
ングフィルタと、を備えたことを特徴とする。なお、前
記分光分析装置において、前記被測定光は、極めて弱い
光である、試料からのラマン散乱光であることが好適で
ある。
にかかる分光分析装置は、前記照射側光ファイバグレー
ティングフィルタと、前記集光側光ファイバグレーティ
ングフィルタと、を備えたことを特徴とする。なお、前
記分光分析装置において、前記被測定光は、極めて弱い
光である、試料からのラマン散乱光であることが好適で
ある。
【００１５】ここにいう光ファイバグレーティングフィ
ルタとは、光ファイバのコアの屈折率を周期的に変化さ
せたもので、特定の波長の光を反射して遮断したり、特
定の波長の光を透過するフィルタ機構をいう。
ルタとは、光ファイバのコアの屈折率を周期的に変化さ
せたもので、特定の波長の光を反射して遮断したり、特
定の波長の光を透過するフィルタ機構をいう。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施形態を説明する。図１には本発明にかかる分光
分析装置の概略構成が示されている。なお、本実施形態
においては、分光分析装置としてラマン分光分析装置を
想定し、該ラマン分光分析装置を用いて試料からのラマ
ン散乱光を分光分析する場合について説明する。
適な実施形態を説明する。図１には本発明にかかる分光
分析装置の概略構成が示されている。なお、本実施形態
においては、分光分析装置としてラマン分光分析装置を
想定し、該ラマン分光分析装置を用いて試料からのラマ
ン散乱光を分光分析する場合について説明する。
【００１７】同図に示すラマン分光分析装置は、レーザ
光源１０と、照射側レンズ１２と、照射側光ファイバ１
４と、集光部の集光レンズ１６と、分光分析部１８と、
集光側光ファイバ２０と、を含む。そして、レーザ光源
１０より出射されたレーザ光は、照射側光ファイバ１
４、照射側レンズ１２、反射鏡２２、半透鏡２４、及び
集光部の集光レンズ１６を介して試料の表面２６に照射
される。
光源１０と、照射側レンズ１２と、照射側光ファイバ１
４と、集光部の集光レンズ１６と、分光分析部１８と、
集光側光ファイバ２０と、を含む。そして、レーザ光源
１０より出射されたレーザ光は、照射側光ファイバ１
４、照射側レンズ１２、反射鏡２２、半透鏡２４、及び
集光部の集光レンズ１６を介して試料の表面２６に照射
される。
【００１８】この試料表面２６よりのラマン散乱光が、
集光部の集光レンズ１６により集光される。集光レンズ
１６により集光されたラマン散乱光は、半透鏡２４、レ
ンズ２８、及び集光光ファイバ２０を介して分析分光部
１８に導光される。この分析分光部１８では、所定の分
光分析作用が行われ、ラマンスペクトルを得ることがで
きる。
集光部の集光レンズ１６により集光される。集光レンズ
１６により集光されたラマン散乱光は、半透鏡２４、レ
ンズ２８、及び集光光ファイバ２０を介して分析分光部
１８に導光される。この分析分光部１８では、所定の分
光分析作用が行われ、ラマンスペクトルを得ることがで
きる。
【００１９】ところで、このような光ファイバを用いた
ラマン分光分析装置では、光ファイバに由来するラマン
散乱光を排除する必要がある。このために、従来は、照
射側光ファイバの光出力端側に、フィルタ機構として誘
導体多層膜形フィルタ等のバンドパスフィルタを設け、
光ファイバ特有のラマン散乱光を排除することが考えら
れる。
ラマン分光分析装置では、光ファイバに由来するラマン
散乱光を排除する必要がある。このために、従来は、照
射側光ファイバの光出力端側に、フィルタ機構として誘
導体多層膜形フィルタ等のバンドパスフィルタを設け、
光ファイバ特有のラマン散乱光を排除することが考えら
れる。
【００２０】また、従来は、集光部と集光側光ファイバ
の入力端の間に、フィルタ機構として誘導体多層膜形フ
ィルタを設け、試料表面からの反射光及びレーリ散乱光
を排除することも考えられる。しかしながら、フィルタ
機構として、従来のような誘導体多層膜形フィルタを用
いていたのでは、光デバイスである光ファイバの後ろに
フィルタ機構を新たに設ける必要があった。
の入力端の間に、フィルタ機構として誘導体多層膜形フ
ィルタを設け、試料表面からの反射光及びレーリ散乱光
を排除することも考えられる。しかしながら、フィルタ
機構として、従来のような誘導体多層膜形フィルタを用
いていたのでは、光デバイスである光ファイバの後ろに
フィルタ機構を新たに設ける必要があった。
【００２１】そこで、本発明において特徴的なことは、
前記フィルタ機構として従来の誘導体多層膜形フィルタ
に代えて、光デバイスである光ファイバグレーティング
フィルタを設けたことである。このために本実施形態に
おいては、図２（ａ）に示す照射側光ファイバグレーテ
ィングフィルタ３０を設けている。
前記フィルタ機構として従来の誘導体多層膜形フィルタ
に代えて、光デバイスである光ファイバグレーティング
フィルタを設けたことである。このために本実施形態に
おいては、図２（ａ）に示す照射側光ファイバグレーテ
ィングフィルタ３０を設けている。
【００２２】同図において、本実施形態にかかる照射側
光ファイバグレーティングフィルタ３０は、光ファイバ
のコアの屈折率を周期的に変化させたグレーティング部
３６，３８を、直列に２個設けたものと、その外側に設
けられ、遮光性等を持つチューブ３９よりなり、光ファ
イバ固有のラマン散乱光等の迷光を除去し、光源より出
射されたレーザ光のみを透過させる。
光ファイバグレーティングフィルタ３０は、光ファイバ
のコアの屈折率を周期的に変化させたグレーティング部
３６，３８を、直列に２個設けたものと、その外側に設
けられ、遮光性等を持つチューブ３９よりなり、光ファ
イバ固有のラマン散乱光等の迷光を除去し、光源より出
射されたレーザ光のみを透過させる。
【００２３】すなわち、照射側光ファイバグレーティン
グフィルタ３０に入射した光Ｌ１は、光ファイバの材質
であるガラス固有のラマン散乱光（例えば１／λ２＝８
００ｃｍ−１以下にある）を含んでいる。このために本
実施形態では、先ず第１グレーティング部３６により、
ラマン散乱光の波長（λ２）を含みレーザ光の波長（λ
１）より長波長側の光Ｌ２（同図（ｂ）参照）と、レー
ザ光の波長（λ１）を含み、その波長（λ１）より短波
長側の光Ｌ３（同図（ｃ）参照）とに分離する。
グフィルタ３０に入射した光Ｌ１は、光ファイバの材質
であるガラス固有のラマン散乱光（例えば１／λ２＝８
００ｃｍ−１以下にある）を含んでいる。このために本
実施形態では、先ず第１グレーティング部３６により、
ラマン散乱光の波長（λ２）を含みレーザ光の波長（λ
１）より長波長側の光Ｌ２（同図（ｂ）参照）と、レー
ザ光の波長（λ１）を含み、その波長（λ１）より短波
長側の光Ｌ３（同図（ｃ）参照）とに分離する。
【００２４】そして、第１グレーティング部３６によ
り、光ファイバ固有のラマン散乱光（λ２）を含みレー
ザ光波長（λ１）より長波長側の光Ｌ２は、入射光側へ
完全に反射され、レーザ光の波長（λ１）を含み、その
波長（λ１）より短波長側の光Ｌ３のみを透過し、第２
グレーティング部３８に入射させる。
り、光ファイバ固有のラマン散乱光（λ２）を含みレー
ザ光波長（λ１）より長波長側の光Ｌ２は、入射光側へ
完全に反射され、レーザ光の波長（λ１）を含み、その
波長（λ１）より短波長側の光Ｌ３のみを透過し、第２
グレーティング部３８に入射させる。
【００２５】ここで、第２グレーティング部３８は、入
射光を、同図（ｄ）に示すようなレーザ光の波長（λ
１）より短波長側の光Ｌ４１と、同図（ｅ）に示すよう
なレーザ光の波長（λ１）を含みその波長（λ１）より
長波長側の光Ｌ４２とに分離して、一方のレーザ光の波
長（λ１）より短波長側の光Ｌ４１を入射光側へ完全に
反射し、他方の同図（ｅ）に示すようなレーザ光の波長
（λ１）を含みその波長（λ１）より長波長側の光Ｌ４
２を透過する性質を持つ。
射光を、同図（ｄ）に示すようなレーザ光の波長（λ
１）より短波長側の光Ｌ４１と、同図（ｅ）に示すよう
なレーザ光の波長（λ１）を含みその波長（λ１）より
長波長側の光Ｌ４２とに分離して、一方のレーザ光の波
長（λ１）より短波長側の光Ｌ４１を入射光側へ完全に
反射し、他方の同図（ｅ）に示すようなレーザ光の波長
（λ１）を含みその波長（λ１）より長波長側の光Ｌ４
２を透過する性質を持つ。
【００２６】したがって、第１グレーティング部３６に
より、レーザ光の波長λ１より長波長側の光Ｌ２の除去
された光Ｌ３を、第２グレーティングに入射させること
により、同図（ｆ）に示すようなレーザ光（λ１）のみ
が取り出される。
より、レーザ光の波長λ１より長波長側の光Ｌ２の除去
された光Ｌ３を、第２グレーティングに入射させること
により、同図（ｆ）に示すようなレーザ光（λ１）のみ
が取り出される。
【００２７】つまり、第１のグレーティング部３６と第
２のグレーティング部３８を通過する光Ｌ５は、光ファ
イバ固有のラマン散乱光が良好に除去された、レーザ光
のみとなる。このようにして照射側光ファイバグレーテ
ィングフィルタ３０を出射したレーザ光Ｌ５が、試料表
面に照射されることとなる。
２のグレーティング部３８を通過する光Ｌ５は、光ファ
イバ固有のラマン散乱光が良好に除去された、レーザ光
のみとなる。このようにして照射側光ファイバグレーテ
ィングフィルタ３０を出射したレーザ光Ｌ５が、試料表
面に照射されることとなる。
【００２８】このように本実施形態では、光デバイスで
ある照射側光ファイバグレーティングフィルタ３０によ
り光ファイバ特有のラマン散乱光等の迷光を除去し、レ
ーザ光Ｌ５のみを試料に照射している。また、本発明に
おいて特徴的なことは、集光側光ファイバの光入力端に
も、フィルタ機構として集光側光ファイバグレーティン
グフィルタを設けたことである。このために本実施形態
においては、図３（ａ）に示す集光側光ファイバグレー
ティングフィルタを設けている。
ある照射側光ファイバグレーティングフィルタ３０によ
り光ファイバ特有のラマン散乱光等の迷光を除去し、レ
ーザ光Ｌ５のみを試料に照射している。また、本発明に
おいて特徴的なことは、集光側光ファイバの光入力端に
も、フィルタ機構として集光側光ファイバグレーティン
グフィルタを設けたことである。このために本実施形態
においては、図３（ａ）に示す集光側光ファイバグレー
ティングフィルタを設けている。
【００２９】同図より明らかなように、本実施形態にか
かる集光側光ファイバグレーティングフィルタ３２は、
光ファイバのコアの屈折率を周期的に変化させたグレー
ティング部４２を１個設けたものと、その外側に設けら
れ、遮光性等を持つチューブ４３よりなり、試料からの
反射光及びレーリ散乱光等の迷光を遮断し、被測定光で
ある試料からのラマン散乱光のみを透過させる。
かる集光側光ファイバグレーティングフィルタ３２は、
光ファイバのコアの屈折率を周期的に変化させたグレー
ティング部４２を１個設けたものと、その外側に設けら
れ、遮光性等を持つチューブ４３よりなり、試料からの
反射光及びレーリ散乱光等の迷光を遮断し、被測定光で
ある試料からのラマン散乱光のみを透過させる。
【００３０】すなわち、集光側光ファイバグレーティン
グフィルタ３２に入射した光Ｌ６は、グレーティング部
４２で、レーザ光Ｌ５と同じ波長λ１を持つ、試料から
の反射光及びレーリ散乱光等の迷光Ｌ７（同図（ｂ）参
照）と、該迷光Ｌ７の排除された試料からのラマン散乱
光Ｌ８（同図（ｃ）参照）とに分離される。
グフィルタ３２に入射した光Ｌ６は、グレーティング部
４２で、レーザ光Ｌ５と同じ波長λ１を持つ、試料から
の反射光及びレーリ散乱光等の迷光Ｌ７（同図（ｂ）参
照）と、該迷光Ｌ７の排除された試料からのラマン散乱
光Ｌ８（同図（ｃ）参照）とに分離される。
【００３１】そして、この集光側光ファイバグレーティ
ングフィルタ３２により、試料からの反射光及びレーリ
散乱光等の迷光Ｌ７は入射光側へ完全に反射されるが、
該迷光Ｌ７の排除された試料からのラマン散乱光Ｌ８
は、グレーティング部４２を透過し、集光側光ファイバ
グレーティングフィルタ３２を出射している。
ングフィルタ３２により、試料からの反射光及びレーリ
散乱光等の迷光Ｌ７は入射光側へ完全に反射されるが、
該迷光Ｌ７の排除された試料からのラマン散乱光Ｌ８
は、グレーティング部４２を透過し、集光側光ファイバ
グレーティングフィルタ３２を出射している。
【００３２】このように本実施形態では集光側光ファイ
バグレーティングフィルタ３２により試料からの反射光
及びレーリ散乱光等の迷光Ｌ７を除去し、該迷光Ｌ７の
排除された試料からのラマン散乱光のみＬ８を分光分析
部に導光している。
バグレーティングフィルタ３２により試料からの反射光
及びレーリ散乱光等の迷光Ｌ７を除去し、該迷光Ｌ７の
排除された試料からのラマン散乱光のみＬ８を分光分析
部に導光している。
【００３３】以上のように、本実施形態にかかる分光分
析装置であるラマン分光分析装置によれば、フィルタ機
構として従来の誘電体多層膜形フィルタに代えて、光フ
ァイバのコアを周期的に変化させた光ファイバグレーテ
ィングフィルタ３０，３２を設けることとしたので、光
ファイバ固有のラマン散乱光等の迷光を良好に除去し、
光源より出射されたレーザ光のみを試料に照射すること
ができる。また、試料からの反射光及びレーリ散乱光等
の迷光を良好に除去し、試料からのラマン散乱光のみを
分光分析部へ導光することができる。
析装置であるラマン分光分析装置によれば、フィルタ機
構として従来の誘電体多層膜形フィルタに代えて、光フ
ァイバのコアを周期的に変化させた光ファイバグレーテ
ィングフィルタ３０，３２を設けることとしたので、光
ファイバ固有のラマン散乱光等の迷光を良好に除去し、
光源より出射されたレーザ光のみを試料に照射すること
ができる。また、試料からの反射光及びレーリ散乱光等
の迷光を良好に除去し、試料からのラマン散乱光のみを
分光分析部へ導光することができる。
【００３４】これにより、本実施形態では、試料からの
反射光あるいはレーリ散乱光に比較し、極めて弱い光で
ある、試料からのラマン散乱光の分光分析を極めて高精
度に行うことができる。しかも、本実施形態にかかる光
ファイバグレーティングフィルタ３０，３２は、光デバ
イスであるため、従来の誘導体多層膜形フィルタを用い
たものに比較し、光ファイバとの接続が容易である。
反射光あるいはレーリ散乱光に比較し、極めて弱い光で
ある、試料からのラマン散乱光の分光分析を極めて高精
度に行うことができる。しかも、本実施形態にかかる光
ファイバグレーティングフィルタ３０，３２は、光デバ
イスであるため、従来の誘導体多層膜形フィルタを用い
たものに比較し、光ファイバとの接続が容易である。
【００３５】また、本実施形態では、測定条件、使用装
置等を考慮して、光ファイバグレーティングフィルタの
グレーティング部の中心波長、反射率、バンド幅等の仕
様、個数等を適宜選択することにより、容易にフィルタ
の帯域特性を広げたり狭くすることができる。なお、本
実施形態においてはラマン分析装置として図１に示した
ラマン分光分析装置を用いた例について説明したが、こ
れに限られるものでなく、図４〜５等の他のものにも適
用することができる。
置等を考慮して、光ファイバグレーティングフィルタの
グレーティング部の中心波長、反射率、バンド幅等の仕
様、個数等を適宜選択することにより、容易にフィルタ
の帯域特性を広げたり狭くすることができる。なお、本
実施形態においてはラマン分析装置として図１に示した
ラマン分光分析装置を用いた例について説明したが、こ
れに限られるものでなく、図４〜５等の他のものにも適
用することができる。
【００３６】図４には本発明の第２実施形態にかかる装
置の概略構成が示されている。なお、前記図１と対応す
る部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。同
図に示すラマン分光分析装置では、レーザ光源１１０よ
り出射されたレーザ光が、照射側光ファイバ１１４を介
して、照射側光ファイバグレーティングフィルタ１３０
に導光される。照射側光ファイバグレーティングフィル
タ１３０により光ファイバ固有のラマン散乱光が除去さ
れ、レーザ光のみが照射レンズ１１２を介して試料の表
面１２６に照射される。
置の概略構成が示されている。なお、前記図１と対応す
る部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。同
図に示すラマン分光分析装置では、レーザ光源１１０よ
り出射されたレーザ光が、照射側光ファイバ１１４を介
して、照射側光ファイバグレーティングフィルタ１３０
に導光される。照射側光ファイバグレーティングフィル
タ１３０により光ファイバ固有のラマン散乱光が除去さ
れ、レーザ光のみが照射レンズ１１２を介して試料の表
面１２６に照射される。
【００３７】試料表面１２６よりのラマン散乱光が、集
光部の集光レンズ１１６により集光される。集光レンズ
１１６により集光されたラマン散乱光は、レンズ１２８
を介して集光側光ファイバグレーティングフィルタ１３
２に導光される。集光側光ファイバグレーティングフィ
ルタ１３２により、反射光及びレーリ散乱光が除去され
た試料表面１２６よりのラマン散乱光のみが、集光側光
ファイバ２０を介して分析分光部１１８に導光される。
光部の集光レンズ１１６により集光される。集光レンズ
１１６により集光されたラマン散乱光は、レンズ１２８
を介して集光側光ファイバグレーティングフィルタ１３
２に導光される。集光側光ファイバグレーティングフィ
ルタ１３２により、反射光及びレーリ散乱光が除去され
た試料表面１２６よりのラマン散乱光のみが、集光側光
ファイバ２０を介して分析分光部１１８に導光される。
【００３８】このように本発明の第２実施形態にかかる
装置によれば、フィルタ機構として前記第１実施形態と
同様の光ファイバグレーティングフィルタ１３０，１３
２を用いることとしたので、前記第１実施形態と同様、
ラマン散乱光の分光分析を極めて高精度に行うことがで
きると共に、従来の誘導体多層膜形フィルタを用いたも
のに比較し、光ファイバとの接続が容易である。また、
グレーティング部の種類、個数等を適宜選択することに
より、容易にフィルタの帯域特性を広げたり狭くするこ
とができるので、自由度等の改善を図ることができる。
さらに、図１に示した装置における反射鏡、半透鏡等の
部材を省略することにより、その構成を簡素化すること
ができるので、装置の小型化を図ることができる。
装置によれば、フィルタ機構として前記第１実施形態と
同様の光ファイバグレーティングフィルタ１３０，１３
２を用いることとしたので、前記第１実施形態と同様、
ラマン散乱光の分光分析を極めて高精度に行うことがで
きると共に、従来の誘導体多層膜形フィルタを用いたも
のに比較し、光ファイバとの接続が容易である。また、
グレーティング部の種類、個数等を適宜選択することに
より、容易にフィルタの帯域特性を広げたり狭くするこ
とができるので、自由度等の改善を図ることができる。
さらに、図１に示した装置における反射鏡、半透鏡等の
部材を省略することにより、その構成を簡素化すること
ができるので、装置の小型化を図ることができる。
【００３９】図５には本発明の第３実施形態にかかる装
置の概略構成が示されている。なお、前記図１と対応す
る部分には符号２００を加えて示し説明を省略する。同
図（ａ）より明らかなように、本実施形態では、一の照
射側光ファイバ２１４の周囲に複数個の集光側光ファイ
バ２２０ａ〜２２０ｈを均等に配置している。
置の概略構成が示されている。なお、前記図１と対応す
る部分には符号２００を加えて示し説明を省略する。同
図（ａ）より明らかなように、本実施形態では、一の照
射側光ファイバ２１４の周囲に複数個の集光側光ファイ
バ２２０ａ〜２２０ｈを均等に配置している。
【００４０】また、本実施形態では、同図（ｂ）に示す
ように、照射側光ファイバ２１４の光出力端に、照射側
光ファイバグレーティングフィルタ２３０を設けてい
る。また、集光側光ファイバ２２０ａ〜２２０ｆの光入
力端に、それぞれ集光側光ファイバグレーティングフィ
ルタ２３２ａ〜２３２ｈを設けている。
ように、照射側光ファイバ２１４の光出力端に、照射側
光ファイバグレーティングフィルタ２３０を設けてい
る。また、集光側光ファイバ２２０ａ〜２２０ｆの光入
力端に、それぞれ集光側光ファイバグレーティングフィ
ルタ２３２ａ〜２３２ｈを設けている。
【００４１】そして、これを同図（ｃ）に示すように試
料の表面２２６に近づけ、一の照射側光ファイバグレー
ティングフィルタ２３０からのレーザ光を、集光レンズ
２１６を介して試料表面２２６に照射している。試料表
面２２６よりのラマン散乱光が、集光レンズ２１６によ
り集光され、集光レンズ２１６により集光されたラマン
散乱光は、各集光側光ファイバグレーティングフィルタ
２３２ａ〜２３２ｈに導入されるようにしている。
料の表面２２６に近づけ、一の照射側光ファイバグレー
ティングフィルタ２３０からのレーザ光を、集光レンズ
２１６を介して試料表面２２６に照射している。試料表
面２２６よりのラマン散乱光が、集光レンズ２１６によ
り集光され、集光レンズ２１６により集光されたラマン
散乱光は、各集光側光ファイバグレーティングフィルタ
２３２ａ〜２３２ｈに導入されるようにしている。
【００４２】以上のように、本発明の第３実施形態にか
かる装置によれば、フィルタ機構として前記第１、２実
施形態と同様の光ファイバグレーティングフィルタ２３
０，２３２を用いることとしたので、前記第１、２実施
形態と同様、従来極めて困難であった、試料からのラマ
ン散乱光の分光分析を極めて高精度に行うことができ
る。
かる装置によれば、フィルタ機構として前記第１、２実
施形態と同様の光ファイバグレーティングフィルタ２３
０，２３２を用いることとしたので、前記第１、２実施
形態と同様、従来極めて困難であった、試料からのラマ
ン散乱光の分光分析を極めて高精度に行うことができ
る。
【００４３】また、従来の誘導体多層膜形フィルタを用
いたものに比較し、光ファイバとの接続が容易である。
また、測定条件、使用装置等を考慮して、光ファイバグ
レーティングフィルタのグレーティング部の仕様、個数
等を適宜選択することにより、容易にフィルタの帯域特
性を広げたり狭くすることができるので、自由度等の向
上を図ることができる。
いたものに比較し、光ファイバとの接続が容易である。
また、測定条件、使用装置等を考慮して、光ファイバグ
レーティングフィルタのグレーティング部の仕様、個数
等を適宜選択することにより、容易にフィルタの帯域特
性を広げたり狭くすることができるので、自由度等の向
上を図ることができる。
【００４４】さらに、本実施形態のように集光側光ファ
イバ等を照射側光ファイバ等の周囲に配置することによ
り、これらの光路を省スペース化することができるの
で、装置の小型化を図ることができる。また、本実施形
態においては、分光分析装置としてラマン分光分析装置
を用いた例について説明したが、これに限られるもので
なく、光ファイバを用いた、蛍光分光分析装置等の他の
装置にも適用することができる。
イバ等を照射側光ファイバ等の周囲に配置することによ
り、これらの光路を省スペース化することができるの
で、装置の小型化を図ることができる。また、本実施形
態においては、分光分析装置としてラマン分光分析装置
を用いた例について説明したが、これに限られるもので
なく、光ファイバを用いた、蛍光分光分析装置等の他の
装置にも適用することができる。
【００４５】さらに、本実施形態においては、照射側光
ファイバグレーティングフィルタとして図２に示した第
１グレーティング部３６、第２グレーティング部３８を
用い、また集光側光ファイバグレーティングフィルタと
して図３に示したグレーティング部４２を用いた例につ
いて説明したが、これに限られるものでなく、使用装
置、測定条件等を考慮して、グレーティング部の仕様、
個数等を適宜変更してもよい。
ファイバグレーティングフィルタとして図２に示した第
１グレーティング部３６、第２グレーティング部３８を
用い、また集光側光ファイバグレーティングフィルタと
して図３に示したグレーティング部４２を用いた例につ
いて説明したが、これに限られるものでなく、使用装
置、測定条件等を考慮して、グレーティング部の仕様、
個数等を適宜変更してもよい。
【００４６】ここで、前記光ファイバグレーティングフ
ィルタの仕様としては、例えば中心波長５００〜１６５
０ｎｍ、反射率０．１％〜９９．９％、バンド幅０．１
〜３０ｎｍ等や、その他のものとすることができる。
ィルタの仕様としては、例えば中心波長５００〜１６５
０ｎｍ、反射率０．１％〜９９．９％、バンド幅０．１
〜３０ｎｍ等や、その他のものとすることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる分
光分析装置によれば、フィルタ機構として、照射側光フ
ァイバの光出力端に、光ファイバグレーティングフィル
タを設けることとしたので、試料へはレーザ光等の単色
光以外の光はほとんど照射されないため、極めて高精度
の分光分析を行うことができる。また、本発明にかかる
分光分析装置によれば、フィルタ機構として、集光側光
ファイバの光入力端に、光ファイバグレーティングフィ
ルタを配置することとしたので、光ファイバへはラマン
散乱光以外の反射光あるいはレーリ散乱光等の迷光はほ
とんど導入されず、光ファイバ固有のラマン散乱光が発
生しないため、極めて高精度の分光分析を行うことがで
きる。また、本発明にかかる分光分析装置によれば、反
射光あるいはレーリ散乱光に比較し極めて弱い光であ
る、試料からのラマン散乱光を分光分析する装置に用い
るのに適している。これにより、従来極めて困難であっ
た、高精度なラマン分光分析を行うことができる。
光分析装置によれば、フィルタ機構として、照射側光フ
ァイバの光出力端に、光ファイバグレーティングフィル
タを設けることとしたので、試料へはレーザ光等の単色
光以外の光はほとんど照射されないため、極めて高精度
の分光分析を行うことができる。また、本発明にかかる
分光分析装置によれば、フィルタ機構として、集光側光
ファイバの光入力端に、光ファイバグレーティングフィ
ルタを配置することとしたので、光ファイバへはラマン
散乱光以外の反射光あるいはレーリ散乱光等の迷光はほ
とんど導入されず、光ファイバ固有のラマン散乱光が発
生しないため、極めて高精度の分光分析を行うことがで
きる。また、本発明にかかる分光分析装置によれば、反
射光あるいはレーリ散乱光に比較し極めて弱い光であ
る、試料からのラマン散乱光を分光分析する装置に用い
るのに適している。これにより、従来極めて困難であっ
た、高精度なラマン分光分析を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施形態にかかる分光分析装置の
概略構成の説明図である。
概略構成の説明図である。
【図２】図１に示した装置の照射側光ファイバグレーテ
ィングフィルタ等の説明図である。
ィングフィルタ等の説明図である。
【図３】図１に示した装置の集光側光ファイバグレーテ
ィングフィルタ等の説明図である。
ィングフィルタ等の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる分光分析装置の
概略構成の説明図である。
概略構成の説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる分光分析装置の
概略構成の説明図である。
概略構成の説明図である。
１０…光源 １４…照射側光ファイバ １６…集光レンズ １８…分光分析部 ２０…集光側光ファイバ ３０…照射側光ファイバグレーティングフィルタ ３２…集光側光ファイバグレーティングフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 AA03 AA04 BA03 CA04 CB23 CB42 CB43 CC31 CC49 CD03 2G043 AA01 BA14 CA05 EA03 FA05 GA02 GA03 GA04 JA03 KA01 KA02 KA09 MA01
Claims (4)
- 【請求項１】 単色光を出射する光源と、該光源より出
射された単色光を試料に導光する照射側光ファイバと、
該試料から集光された被測定光を導光する集光側光ファ
イバと、該集光側光ファイバにより導光された被測定光
を分光分析する分光分析部と、を備えた分光分析装置に
おいて、前記照射側光ファイバの光出力端に設けられ、
該導光側光ファイバ特有のラマン散乱光を除去し、前記
単色光のみを透過する導光側光ファイバグレーティング
フィルタを備えたことを特徴とする分光分析装置。 - 【請求項２】 単色光を出射する光源と、該光源より出
射された単色光を試料に導光する照射側光ファイバと、
該試料から集光された被測定光を導光する集光側光ファ
イバと、該集光側光ファイバにより導光された被測定光
を分光分析する分光分析部と、を備えた分光分析装置に
おいて、 前記照射側光ファイバの光入力端に設けられ、前記試料
からの反射光、レーリ散乱光を除去し、前記被測定光の
みを透過する集光側光ファイバグレーティングフィルタ
を備えたことを特徴とする分光分析装置。 - 【請求項３】 単色光を出射する光源と、該光源より出
射された単色光を試料に導光する照射側光ファイバと、
該試料から集光された被測定光を導光する集光側光ファ
イバと、該集光側光ファイバにより導光された被測定光
を分光分析する分光分析部と、を備えた分光分析装置に
おいて、 前記照射側光ファイバの光出力端に設けられ、該照射側
光ファイバ特有のラマン散乱光を除去し、前記単色光の
みを透過する照射側光ファイバグレーティングフィルタ
と、前記集光側光ファイバの光入力端に設けられ、前記
試料からの反射光、レーリ散乱光を除去し、前記被測定
光のみを透過する集光側光ファイバグレーティングフィ
ルタと、を備えたことを特徴とする分光分析装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の分光分
析装置において、前記被測定光は、前記試料からのラマ
ン散乱光であることを特徴とする分光分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302628A JP2000131145A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 分光分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10302628A JP2000131145A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 分光分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131145A true JP2000131145A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17911280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10302628A Pending JP2000131145A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 分光分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000131145A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004294109A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | ラマンプローブ及びそれを用いたラマン散乱計測装置 |
| JP2006508358A (ja) * | 2002-12-02 | 2006-03-09 | エラスムス・ウニベルジテート・ロッテルダム | 組織を測定するための高波数ラマン分光法の使用 |
| JP2016109564A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置及び光測定方法 |
| JP2017156331A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 国立大学法人九州大学 | 光学系構造体、光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2017158808A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社日立製作所 | 光計測装置、光スペクトルフィルタ及び光スペクトルフィルタの製造方法 |
| US10670530B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-06-02 | Olympus Corporation | Raman probe and Raman spectrum measuring device |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP10302628A patent/JP2000131145A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006508358A (ja) * | 2002-12-02 | 2006-03-09 | エラスムス・ウニベルジテート・ロッテルダム | 組織を測定するための高波数ラマン分光法の使用 |
| JP4870356B2 (ja) * | 2002-12-02 | 2012-02-08 | リバー・ダイアグノスティクス・ビー．・ブイ． | 組織を測定するための高波数ラマン分光法の使用 |
| JP2004294109A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Institute Of Physical & Chemical Research | ラマンプローブ及びそれを用いたラマン散乱計測装置 |
| JP2016109564A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置及び光測定方法 |
| JP2017156331A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 国立大学法人九州大学 | 光学系構造体、光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2017150369A1 (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | 国立大学法人九州大学 | 光学系構造体、光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2017158808A1 (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社日立製作所 | 光計測装置、光スペクトルフィルタ及び光スペクトルフィルタの製造方法 |
| US10670530B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-06-02 | Olympus Corporation | Raman probe and Raman spectrum measuring device |
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|---|---|---|---|
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|
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|
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