JP2001004447A - 分光器 - Google Patents
分光器Info
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- JP2001004447A JP2001004447A JP11176646A JP17664699A JP2001004447A JP 2001004447 A JP2001004447 A JP 2001004447A JP 11176646 A JP11176646 A JP 11176646A JP 17664699 A JP17664699 A JP 17664699A JP 2001004447 A JP2001004447 A JP 2001004447A
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- Japan
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- diffraction grating
- diffracted
- incident
- spectroscope
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で波長分解能の向上が可能な分光器を実
現する。 【解決手段】 アレイ型の光検出器を用いた分光器にお
いて、入射光を回折させる回折格子と、この回折格子か
らの回折光を回折格子に反射させる反射手段と、この反
射手段からの反射光が回折格子で再び回折した回折光を
集光する凹面鏡と、この凹面鏡からの収束光を検出する
光検出器とを設ける。
現する。 【解決手段】 アレイ型の光検出器を用いた分光器にお
いて、入射光を回折させる回折格子と、この回折格子か
らの回折光を回折格子に反射させる反射手段と、この反
射手段からの反射光が回折格子で再び回折した回折光を
集光する凹面鏡と、この凹面鏡からの収束光を検出する
光検出器とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ型の光検出
器を用いた分光器に関し、特に小型で波長分解能の高い
分光器に関する。
器を用いた分光器に関し、特に小型で波長分解能の高い
分光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアレイ型の光検出器を用いた分光
器は、入射光を回折格子で回折させ、波長毎に分離され
たこの回折光をアレイ型の光検出器の個々の受光素子で
受光することにより入射光の分光を行う。
器は、入射光を回折格子で回折させ、波長毎に分離され
たこの回折光をアレイ型の光検出器の個々の受光素子で
受光することにより入射光の分光を行う。
【０００３】図７はこのような従来の分光器の一例を示
す構成ブロック図である。図７において１は回折格子、
２は凹面鏡、３は光検出器、１００は入射光、１０１は
回折光、１０２は収束光である。
す構成ブロック図である。図７において１は回折格子、
２は凹面鏡、３は光検出器、１００は入射光、１０１は
回折光、１０２は収束光である。
【０００４】入射光１００は回折格子１に入射され、回
折格子１で回折した回折光１０１は凹面鏡２に入射され
る。凹面鏡２に入射された回折光１０１は集光され収束
光１０２として光検出器３に入射される。
折格子１で回折した回折光１０１は凹面鏡２に入射され
る。凹面鏡２に入射された回折光１０１は集光され収束
光１０２として光検出器３に入射される。
【０００５】ここで、図７に示す従来例の動作を説明す
る。入射光１００は回折格子１によりその波長毎に異な
る回折角で回折されて回折光１０１として出射される。
それぞれの波長に対応する回折光１０１は凹面鏡２で反
射されると共に集光され収束光１０２として光検出器３
に入射される。
る。入射光１００は回折格子１によりその波長毎に異な
る回折角で回折されて回折光１０１として出射される。
それぞれの波長に対応する回折光１０１は凹面鏡２で反
射されると共に集光され収束光１０２として光検出器３
に入射される。
【０００６】入射光１００の波長により回折角が異なる
ので光検出器３に入射される収束光１０２の集光位置も
その波長によって異なることになる。一方、アレイ型の
光検出器３はフォトダイオード等の複数個の受光素子が
アレイ状に配置されているので各受光素子の検出出力を
求めることにより入射光１００の波長特性を得ることが
できる。
ので光検出器３に入射される収束光１０２の集光位置も
その波長によって異なることになる。一方、アレイ型の
光検出器３はフォトダイオード等の複数個の受光素子が
アレイ状に配置されているので各受光素子の検出出力を
求めることにより入射光１００の波長特性を得ることが
できる。
【０００７】この結果、入射光１００を回折させてそれ
ぞれの回折光を光検出器３を構成する個々の受光素子で
検出することにより、入射光１００の波長特性を得るこ
とができる。
ぞれの回折光を光検出器３を構成する個々の受光素子で
検出することにより、入射光１００の波長特性を得るこ
とができる。
【０００８】一方、図７に示すような従来例において分
光器の波長分解能を向上させようとした場合、光検出器
３の受光素子の間隔は固定であるので光路長を長くする
必要があった。
光器の波長分解能を向上させようとした場合、光検出器
３の受光素子の間隔は固定であるので光路長を長くする
必要があった。
【０００９】ここで、回折格子１の溝のピッチを”
ｄ”、入射光１００の入射角を”α”、回折光の回折角
を”β”、入射光１００の波長を”λ”とした場合、 ｄ×（sinα+sinβ）＝λ （１） なる関係式が成立つ。
ｄ”、入射光１００の入射角を”α”、回折光の回折角
を”β”、入射光１００の波長を”λ”とした場合、 ｄ×（sinα+sinβ）＝λ （１） なる関係式が成立つ。
【００１０】例えば、回折格子１のピッチを”ｄ＝１．
２μｍ”、波長を”λ＝１０００〜１００１ｎｍ”、入
射角を”α＝０°”とした場合には、図８に示すような
波長と回折角との関係を示す表が成立つ。
２μｍ”、波長を”λ＝１０００〜１００１ｎｍ”、入
射角を”α＝０°”とした場合には、図８に示すような
波長と回折角との関係を示す表が成立つ。
【００１１】図８中に示すような”１ｎｍ”の波長変化
を受光素子が”０．１ｍｍ”ピッチの光検出器３の１つ
の受光素子で受光する場合には”λ＝１０００ｎｍ”
と”λ＝１００１ｎｍ”との間の角度差は”０．０８６
°”であるので、光路長としては”０．０８６°”の角
度差で”０．１ｍｍ”ずれる必要がある。このような条
件を満たすためには回折格子１から光検出器３までの光
路長が”約６６．６ｍｍ”である必要がある。
を受光素子が”０．１ｍｍ”ピッチの光検出器３の１つ
の受光素子で受光する場合には”λ＝１０００ｎｍ”
と”λ＝１００１ｎｍ”との間の角度差は”０．０８６
°”であるので、光路長としては”０．０８６°”の角
度差で”０．１ｍｍ”ずれる必要がある。このような条
件を満たすためには回折格子１から光検出器３までの光
路長が”約６６．６ｍｍ”である必要がある。
【００１２】この状態から波長分解能を２倍に向上させ
ようとした場合、”０．５ｎｍ”の波長変化が”０．１
ｍｍ”ピッチの光検出器３の１つの受光素子で受光しな
ければならない。この場合、光路長としては”０．０４
３°”の角度差で”０．１ｍｍ”ずれる必要があり、こ
の時の回折格子１から光検出器３までの光路長は”約１
３３．２ｍｍ”となる。
ようとした場合、”０．５ｎｍ”の波長変化が”０．１
ｍｍ”ピッチの光検出器３の１つの受光素子で受光しな
ければならない。この場合、光路長としては”０．０４
３°”の角度差で”０．１ｍｍ”ずれる必要があり、こ
の時の回折格子１から光検出器３までの光路長は”約１
３３．２ｍｍ”となる。
【００１３】図９はこのように光路長を長くして波長分
解能を向上させた従来の分光器の一例を示す構成ブロッ
ク図であり、１〜３及び１００は図７と同一符号を付し
てある。図９において１０１ａは回折光、１０２ａは収
束光である。
解能を向上させた従来の分光器の一例を示す構成ブロッ
ク図であり、１〜３及び１００は図７と同一符号を付し
てある。図９において１０１ａは回折光、１０２ａは収
束光である。
【００１４】図９に示すように凹面鏡２の位置をずらし
て収束光１０２ａの伝播距離、言い換えれば、光路長を
長くすることにより、波長分解能を向上させることが可
能になる。
て収束光１０２ａの伝播距離、言い換えれば、光路長を
長くすることにより、波長分解能を向上させることが可
能になる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示す従
来例では光路長を稼ぐために凹面鏡２を光検出器３から
遠ざけなければならないので分光器が大型化してまうと
言った問題点があった。
来例では光路長を稼ぐために凹面鏡２を光検出器３から
遠ざけなければならないので分光器が大型化してまうと
言った問題点があった。
【００１６】逆に言うと、分光器を小型化しようとした
場合には波長分解能が悪化してしまうと言った問題点が
あった。すなわち、小型化と波長分解能向上とはトレー
ドオフの関係にあった。従って本発明が解決しようとす
る課題は、小型で波長分解能の向上が可能な分光器を実
現することにある。
場合には波長分解能が悪化してしまうと言った問題点が
あった。すなわち、小型化と波長分解能向上とはトレー
ドオフの関係にあった。従って本発明が解決しようとす
る課題は、小型で波長分解能の向上が可能な分光器を実
現することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明のうち請求項１記載の発明は、アレイ
型の光検出器を用いた分光器において、入射光を回折さ
せる回折格子と、この回折格子からの回折光を前記回折
格子に反射させる反射手段と、この反射手段からの反射
光が前記回折格子で再び回折した回折光を集光する凹面
鏡と、この凹面鏡からの収束光を検出する光検出器とを
備えたことにより、波長分解能が向上すると共に小型化
が可能になる。
るために、本発明のうち請求項１記載の発明は、アレイ
型の光検出器を用いた分光器において、入射光を回折さ
せる回折格子と、この回折格子からの回折光を前記回折
格子に反射させる反射手段と、この反射手段からの反射
光が前記回折格子で再び回折した回折光を集光する凹面
鏡と、この凹面鏡からの収束光を検出する光検出器とを
備えたことにより、波長分解能が向上すると共に小型化
が可能になる。
【００１８】請求項２記載の発明は、アレイ型の光検出
器を用いた分光器において、入射光を回折させる回折格
子と、この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射
させる第１の反射手段と、この第１の反射手段からの反
射光が前記回折格子で再び回折した回折光を前記回折格
子に反射させる第２の反射手段と、この第２の反射手段
からの反射光が前記回折格子で更に回折した回折光を集
光する凹面鏡と、この凹面鏡からの収束光を検出する光
検出器とを備えたことにより、波長分解能が向上すると
共に小型化が可能になる。
器を用いた分光器において、入射光を回折させる回折格
子と、この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射
させる第１の反射手段と、この第１の反射手段からの反
射光が前記回折格子で再び回折した回折光を前記回折格
子に反射させる第２の反射手段と、この第２の反射手段
からの反射光が前記回折格子で更に回折した回折光を集
光する凹面鏡と、この凹面鏡からの収束光を検出する光
検出器とを備えたことにより、波長分解能が向上すると
共に小型化が可能になる。
【００１９】請求項３記載の発明は、アレイ型の光検出
器を用いた分光器において、入射光を回折させる回折格
子と、この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射
させ、この反射光が前記回折格子で再び回折した回折光
を前記回折格子に再び反射させる反射手段と、この反射
手段からの前記再び反射された反射光が前記回折格子で
更に回折した回折光を集光する凹面鏡と、この凹面鏡か
らの収束光を検出する光検出器とを備えたことにより、
波長分解能が向上すると共に小型化が可能になる。
器を用いた分光器において、入射光を回折させる回折格
子と、この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射
させ、この反射光が前記回折格子で再び回折した回折光
を前記回折格子に再び反射させる反射手段と、この反射
手段からの前記再び反射された反射光が前記回折格子で
更に回折した回折光を集光する凹面鏡と、この凹面鏡か
らの収束光を検出する光検出器とを備えたことにより、
波長分解能が向上すると共に小型化が可能になる。
【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の発明である分光器において、前記反射手段
が、平面鏡であることにより、波長分解能が向上すると
共に小型化が可能になる。
項３記載の発明である分光器において、前記反射手段
が、平面鏡であることにより、波長分解能が向上すると
共に小型化が可能になる。
【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の発明である分光器において、前記反射手段
が、プリズムの反射を利用したことにより、波長分解能
が向上すると共に小型化が可能になる。
項３記載の発明である分光器において、前記反射手段
が、プリズムの反射を利用したことにより、波長分解能
が向上すると共に小型化が可能になる。
【００２２】請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の発明である分光器において、前記反射光の偏
光方向を回転させることにより、回折格子の回折効率の
偏光方向依存性を低減することが可能になる。
項３記載の発明である分光器において、前記反射光の偏
光方向を回転させることにより、回折格子の回折効率の
偏光方向依存性を低減することが可能になる。
【００２３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の発
明である分光器において、前記反射光の偏光方向を偏光
子を用いて回転させることにより、回折格子の回折効率
の偏光方向依存性を低減することが可能になる。
明である分光器において、前記反射光の偏光方向を偏光
子を用いて回転させることにより、回折格子の回折効率
の偏光方向依存性を低減することが可能になる。
【００２４】請求項８記載の発明は、請求項７記載の発
明である分光器において、前記偏光子が、１／２波長板
であることにより、偏光方向が９０°回転して回折格子
の回折効率の偏光方向依存性を低減することが可能にな
る。
明である分光器において、前記偏光子が、１／２波長板
であることにより、偏光方向が９０°回転して回折格子
の回折効率の偏光方向依存性を低減することが可能にな
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係る分光器の一実施例を示す
構成ブロック図である。図１において２，３及び１００
は図８と同一符号を付してあり、１ａは回折格子、４は
反射手段である平面鏡、１０３及び１０５は回折光、１
０４は反射光、１０６は収束光である。
説明する。図１は本発明に係る分光器の一実施例を示す
構成ブロック図である。図１において２，３及び１００
は図８と同一符号を付してあり、１ａは回折格子、４は
反射手段である平面鏡、１０３及び１０５は回折光、１
０４は反射光、１０６は収束光である。
【００２６】入射光１００は回折格子１ａに入射され、
回折格子１ａで回折した回折光１０３は平面鏡４に入射
される。平面鏡４に入射された回折光１０３は反射され
反射光１０４として再び回折格子１ａに入射される。
回折格子１ａで回折した回折光１０３は平面鏡４に入射
される。平面鏡４に入射された回折光１０３は反射され
反射光１０４として再び回折格子１ａに入射される。
【００２７】回折格子１ａで再び回折した回折光１０５
は凹面鏡２に入射される。凹面鏡２に入射された回折光
１０５は集光され収束光１０６として光検出器３に入射
される。
は凹面鏡２に入射される。凹面鏡２に入射された回折光
１０５は集光され収束光１０６として光検出器３に入射
される。
【００２８】ここで、図１に示す実施例の動作を図２及
び図３を用いて説明する。図２及び図３は各波長の回折
光の回折角の状態を示す説明図であり、図２及び図３中
の符号は図１と同一符号を付してある。
び図３を用いて説明する。図２及び図３は各波長の回折
光の回折角の状態を示す説明図であり、図２及び図３中
の符号は図１と同一符号を付してある。
【００２９】図２に示すように入射角”０°”で入射さ
れた入射光１００が回折され、その回折光１０３が平面
鏡４により再び入射角”０°”で回折格子１ａに入射さ
れればその回折光１０５の回折角は回折光１０３の回折
角と等しくなる。
れた入射光１００が回折され、その回折光１０３が平面
鏡４により再び入射角”０°”で回折格子１ａに入射さ
れればその回折光１０５の回折角は回折光１０３の回折
角と等しくなる。
【００３０】すなわち、図２中”ＡＧ０１”に示す回折
光１０３の回折角と、図２中”ＡＧ０２”に示す回折光
１０５の回折角とは等しくなる。
光１０３の回折角と、図２中”ＡＧ０２”に示す回折光
１０５の回折角とは等しくなる。
【００３１】例えば、前述の図９を用いて波長が”λ＝
１０００．０ｎｍ”の場合を考えれば回折光１０３及び
１０５の回折角は”５６．４４３°”となる。
１０００．０ｎｍ”の場合を考えれば回折光１０３及び
１０５の回折角は”５６．４４３°”となる。
【００３２】一方、図３に示すように反射光１０４が入
射角”０°”で入射されない場合には図３中”ＡＧ１
１”に示す回折光１０３の回折角と、図３中”ＡＧ１
２”に示す回折光１０５の回折角とはそれぞれ異なる値
となる。
射角”０°”で入射されない場合には図３中”ＡＧ１
１”に示す回折光１０３の回折角と、図３中”ＡＧ１
２”に示す回折光１０５の回折角とはそれぞれ異なる値
となる。
【００３３】例えば、同様に前述の図９を用いて波長
が”λ＝１０００．５ｎｍ”の場合を考えれば回折光１
０３の回折角は”５６．４８６°”となるものの、反射
光１０４の入射角は”０°”ではなく”−０．０４３
°”となる。
が”λ＝１０００．５ｎｍ”の場合を考えれば回折光１
０３の回折角は”５６．４８６°”となるものの、反射
光１０４の入射角は”０°”ではなく”−０．０４３
°”となる。
【００３４】この反射光１０４が再び回折格子１ａで回
折された場合、回折光１０５の回折角は”５６．５６４
°”となる。このため、”０．５ｎｍ”の波長変化が角
度差”０．１２１°（＝５６．５６４−５６．４４
３）”となり、図８に示す従来例の場合の角度差”０．
０４３°（＝５６．４８６−５６．４４３）”と比較し
て約３倍になる。
折された場合、回折光１０５の回折角は”５６．５６４
°”となる。このため、”０．５ｎｍ”の波長変化が角
度差”０．１２１°（＝５６．５６４−５６．４４
３）”となり、図８に示す従来例の場合の角度差”０．
０４３°（＝５６．４８６−５６．４４３）”と比較し
て約３倍になる。
【００３５】このような”０．５ｎｍ”の波長変化を受
光素子が”０．１ｍｍ”ピッチの光検出器３の１つの受
光素子で受光する場合には”λ＝１０００ｎｍ”と”λ
＝１００１ｎｍ”との間の角度差は”０．１２１°”で
あるので、光路長としては”０．１２１°”の角度差
で”０．１ｍｍ”ずれる必要がある。このような条件を
満たすためには回折格子１ａから光検出器３までの光路
長が”約４７．４ｍｍ”であればよくなる。
光素子が”０．１ｍｍ”ピッチの光検出器３の１つの受
光素子で受光する場合には”λ＝１０００ｎｍ”と”λ
＝１００１ｎｍ”との間の角度差は”０．１２１°”で
あるので、光路長としては”０．１２１°”の角度差
で”０．１ｍｍ”ずれる必要がある。このような条件を
満たすためには回折格子１ａから光検出器３までの光路
長が”約４７．４ｍｍ”であればよくなる。
【００３６】すなわち、図８に示す従来例と比較して波
長分解能を２倍にすると共に光路長を”約４７．４ｍ
ｍ”に短縮できるので、小型で波長分解能が向上したこ
とになる。
長分解能を２倍にすると共に光路長を”約４７．４ｍ
ｍ”に短縮できるので、小型で波長分解能が向上したこ
とになる。
【００３７】この結果、反射手段である平面鏡４により
回折光１０３を再び回折格子１ａに入射して再び回折さ
せることにより、波長分解能が向上すると共に小型化が
可能になる。
回折光１０３を再び回折格子１ａに入射して再び回折さ
せることにより、波長分解能が向上すると共に小型化が
可能になる。
【００３８】なお、図１に示す実施例においては反射手
段である平面鏡４を１つ用いて１回だけ再回折させてい
るが、複数個の反射手段を用いて複数回反射させて再回
折させても構わない。
段である平面鏡４を１つ用いて１回だけ再回折させてい
るが、複数個の反射手段を用いて複数回反射させて再回
折させても構わない。
【００３９】図４はこのような反射手段を２つ用いた場
合の実施例を示す構成ブロック図である。図４において
１ａ，２，３及び１００は図１と同一符号を付してあ
り、４ａ及び４ｂは反射手段である平面鏡、１０３ａ，
１０３ｂ及び１０５ａは回折格子１ａからの各回折光、
１０４ａ及び１０４ｂは平面鏡４ａ及び４ｂからの反射
光，１０６ａは凹面鏡２からの収束光である。
合の実施例を示す構成ブロック図である。図４において
１ａ，２，３及び１００は図１と同一符号を付してあ
り、４ａ及び４ｂは反射手段である平面鏡、１０３ａ，
１０３ｂ及び１０５ａは回折格子１ａからの各回折光、
１０４ａ及び１０４ｂは平面鏡４ａ及び４ｂからの反射
光，１０６ａは凹面鏡２からの収束光である。
【００４０】入射光１００は回折格子１ａに入射され、
回折格子１ａで回折した回折光１０３ａは平面鏡４ａに
入射される。平面鏡４ａに入射された回折光１０３ａは
反射され反射光１０４ａとして再び回折格子１ａに入射
される。
回折格子１ａで回折した回折光１０３ａは平面鏡４ａに
入射される。平面鏡４ａに入射された回折光１０３ａは
反射され反射光１０４ａとして再び回折格子１ａに入射
される。
【００４１】反射光１０４ａは回折格子１ａに入射さ
れ、回折格子１ａで回折した回折光１０３ｂは平面鏡４
ｂに入射される。平面鏡４ｂに入射された回折光１０３
ｂは反射され反射光１０４ｂとして更に回折格子１ａに
入射される。
れ、回折格子１ａで回折した回折光１０３ｂは平面鏡４
ｂに入射される。平面鏡４ｂに入射された回折光１０３
ｂは反射され反射光１０４ｂとして更に回折格子１ａに
入射される。
【００４２】回折格子１ａで更に回折した回折光１０５
ａは凹面鏡２に入射される。凹面鏡２に入射された回折
光１０５ａは集光され収束光１０６ａとして光検出器３
に入射される。
ａは凹面鏡２に入射される。凹面鏡２に入射された回折
光１０５ａは集光され収束光１０６ａとして光検出器３
に入射される。
【００４３】ここで、図４に示す実施例は基本的に図１
に示す実施例の動作と同様の動作となり、入射光１００
の波長変化に対する回折光の角度差が大きくなるので波
長分解能が向上し、小型化が可能になる。
に示す実施例の動作と同様の動作となり、入射光１００
の波長変化に対する回折光の角度差が大きくなるので波
長分解能が向上し、小型化が可能になる。
【００４４】この結果、複数個の反射手段により回折光
１０３を複数回回折格子１ａに反射して再び回折させる
ことにより、波長分解能が向上すると共に小型化が可能
になる。
１０３を複数回回折格子１ａに反射して再び回折させる
ことにより、波長分解能が向上すると共に小型化が可能
になる。
【００４５】また、図４に示す実施例においては複数個
の反射手段を用いて複数回反射させて再回折させている
が、１つの反射手段で複数回の反射を行っても構わな
い。
の反射手段を用いて複数回反射させて再回折させている
が、１つの反射手段で複数回の反射を行っても構わな
い。
【００４６】図５はこのような１つの反射手段を用い複
数回の反射を行う場合の実施例を示す構成ブロック図で
ある。図５において１ａ，２，３及び１００は図１と同
一符号を付してあり、４ｃは反射手段である平面鏡、１
０３ｃ，１０３ｃ及び１０５ｂは回折格子１ａからの各
回折光、１０４ｃ及び１０４ｄは平面鏡４ｃからの反射
光，１０６ｂは凹面鏡２からの収束光である。
数回の反射を行う場合の実施例を示す構成ブロック図で
ある。図５において１ａ，２，３及び１００は図１と同
一符号を付してあり、４ｃは反射手段である平面鏡、１
０３ｃ，１０３ｃ及び１０５ｂは回折格子１ａからの各
回折光、１０４ｃ及び１０４ｄは平面鏡４ｃからの反射
光，１０６ｂは凹面鏡２からの収束光である。
【００４７】入射光１００は回折格子１ａに入射され、
回折格子１ａで回折した回折光１０３ｃは平面鏡４ｃに
入射される。平面鏡４ｃに入射された回折光１０３ｃは
反射され反射光１０４ｃとして再び回折格子１ａに入射
される。
回折格子１ａで回折した回折光１０３ｃは平面鏡４ｃに
入射される。平面鏡４ｃに入射された回折光１０３ｃは
反射され反射光１０４ｃとして再び回折格子１ａに入射
される。
【００４８】反射光１０４ｃは回折格子１ａに入射さ
れ、回折格子１ａで回折した回折光１０３ｄは再び平面
鏡４ｃに入射される。平面鏡４ｃに入射された回折光１
０３ｄは反射され反射光１０４ｄとして更に回折格子１
ａに入射される。
れ、回折格子１ａで回折した回折光１０３ｄは再び平面
鏡４ｃに入射される。平面鏡４ｃに入射された回折光１
０３ｄは反射され反射光１０４ｄとして更に回折格子１
ａに入射される。
【００４９】回折格子１ａで更に回折した回折光１０５
ｂは凹面鏡２に入射される。凹面鏡２に入射された回折
光１０５ｂは集光され収束光１０６ｂとして光検出器３
に入射される。
ｂは凹面鏡２に入射される。凹面鏡２に入射された回折
光１０５ｂは集光され収束光１０６ｂとして光検出器３
に入射される。
【００５０】ここで、図５に示す実施例も基本的に図１
に示す実施例の動作と同様の動作となり、入射光１００
の波長変化に対する回折光の角度差が大きくなるので波
長分解能が向上し、小型化が可能になる。
に示す実施例の動作と同様の動作となり、入射光１００
の波長変化に対する回折光の角度差が大きくなるので波
長分解能が向上し、小型化が可能になる。
【００５１】この結果、１個の反射手段により回折光１
０３を複数回回折格子１ａに反射して再び回折させるこ
とにより、波長分解能が向上すると共に小型化が可能に
なる。
０３を複数回回折格子１ａに反射して再び回折させるこ
とにより、波長分解能が向上すると共に小型化が可能に
なる。
【００５２】また、図１等においては反射手段とし平面
鏡を例示したが、勿論、これに限定される訳ではなくプ
リズムの反射を利用したものであっても良い。
鏡を例示したが、勿論、これに限定される訳ではなくプ
リズムの反射を利用したものであっても良い。
【００５３】また、再び回折格子に入射される反射光の
偏光方向を回転させることにより、回折格子の回折効率
の偏光方向依存性を低減することが可能になる。
偏光方向を回転させることにより、回折格子の回折効率
の偏光方向依存性を低減することが可能になる。
【００５４】図６はこのような反射光の偏光方向を回転
させる場合の実施例を示す構成ブロック図である。図６
において１ａ，２，３，４，１００及び１０３〜１０６
は図１と同一符号を付してあり、５は偏光子である。
させる場合の実施例を示す構成ブロック図である。図６
において１ａ，２，３，４，１００及び１０３〜１０６
は図１と同一符号を付してあり、５は偏光子である。
【００５５】また、基本的は光学系の位置関係もまた図
１に示す実施例と同様であり異なる点は、図６において
は回折光１０３の光路に偏光子５が挿入された点であ
る。
１に示す実施例と同様であり異なる点は、図６において
は回折光１０３の光路に偏光子５が挿入された点であ
る。
【００５６】このように、偏光子５を設けることによ
り、回折格子１ａに再び入射される光の偏光方向が回転
するので回折格子の回折効率の偏光方向依存性を低減す
ることが可能になる。
り、回折格子１ａに再び入射される光の偏光方向が回転
するので回折格子の回折効率の偏光方向依存性を低減す
ることが可能になる。
【００５７】また、偏光子としては”１／２波長板”を
偏光方向を”９０°”回転させることになる。
偏光方向を”９０°”回転させることになる。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。請求項１乃至請
求項５の発明によれば、反射手段により回折光を再び回
折格子に入射して再び回折させることにより、波長分解
能が向上すると共に小型化が可能になる。
本発明によれば次のような効果がある。請求項１乃至請
求項５の発明によれば、反射手段により回折光を再び回
折格子に入射して再び回折させることにより、波長分解
能が向上すると共に小型化が可能になる。
【００５９】また、請求項６乃至請求項８の発明によれ
ば、再び回折格子に入射される反射光の偏光方向を回転
させることにより、回折格子の回折効率の偏光方向依存
性を低減することが可能になる。
ば、再び回折格子に入射される反射光の偏光方向を回転
させることにより、回折格子の回折効率の偏光方向依存
性を低減することが可能になる。
【図１】本発明に係る分光器の一実施例を示す構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】各波長の回折光の回折角の状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】各波長の回折光の回折角の状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】反射手段を２つ用いた場合の実施例を示す構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】１つの反射手段を用い複数回の反射を行う場合
の実施例を示す構成ブロック図である。
の実施例を示す構成ブロック図である。
【図６】反射光の偏光方向を回転させる場合の実施例を
示す構成ブロック図である。
示す構成ブロック図である。
【図７】従来の分光器の一例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図８】波長と回折角との関係を示す表である。
【図９】光路長を長くして波長分解能を向上させた従来
の分光器の一例を示す構成ブロック図である。
の分光器の一例を示す構成ブロック図である。
１，１ａ 回折格子 ２ 凹面鏡 ３ 光検出器 ４，４ａ，４ｂ，４ｃ 平面鏡 ５ 偏光子 １００ 入射光 １０１，１０１ａ，１０３，１０３ａ，１０３ｂ，１０
３ｃ，１０３ｄ，１０５，１０５ａ，１０５ｂ 回折光 １０２，１０２ａ，１０６，１０６ａ，１０６ｂ 収束
光 １０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ 反
射光
３ｃ，１０３ｄ，１０５，１０５ａ，１０５ｂ 回折光 １０２，１０２ａ，１０６，１０６ａ，１０６ｂ 収束
光 １０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄ 反
射光
Claims (8)
- 【請求項１】アレイ型の光検出器を用いた分光器におい
て、 入射光を回折させる回折格子と、 この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射させる
反射手段と、 この反射手段からの反射光が前記回折格子で再び回折し
た回折光を集光する凹面鏡と、 この凹面鏡からの収束光を検出する光検出器とを備えた
ことを特徴とする分光器。 - 【請求項２】アレイ型の光検出器を用いた分光器におい
て、 入射光を回折させる回折格子と、 この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射させる
第１の反射手段と、 この第１の反射手段からの反射光が前記回折格子で再び
回折した回折光を前記回折格子に反射させる第２の反射
手段と、 この第２の反射手段からの反射光が前記回折格子で更に
回折した回折光を集光する凹面鏡と、 この凹面鏡からの収束光を検出する光検出器とを備えた
ことを特徴とする分光器。 - 【請求項３】アレイ型の光検出器を用いた分光器におい
て、 入射光を回折させる回折格子と、 この回折格子からの回折光を前記回折格子に反射させ、
この反射光が前記回折格子で再び回折した回折光を前記
回折格子に再び反射させる反射手段と、 この反射手段からの前記再び反射された反射光が前記回
折格子で更に回折した回折光を集光する凹面鏡と、 この凹面鏡からの収束光を検出する光検出器とを備えた
ことを特徴とする分光器。 - 【請求項４】前記反射手段が、 平面鏡であることを特徴とする請求項１乃至請求項３記
載の分光器。 - 【請求項５】前記反射手段が、 プリズムの反射を利用したことを特徴とする請求項１乃
至請求項３記載の分光器。 - 【請求項６】前記反射光の偏光方向を回転させることを
特徴とする請求項１乃至請求項３記載の分光器。 - 【請求項７】前記反射光の偏光方向を偏光子を用いて回
転させることを特徴とする請求項６記載の分光器。 - 【請求項８】前記偏光子が、 １／２波長板であることを特徴とする請求項７載の分光
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11176646A JP2001004447A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11176646A JP2001004447A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 分光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004447A true JP2001004447A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16017230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11176646A Pending JP2001004447A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | 分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001004447A (ja) |
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