JP2015064228A - Fourier interference spectrometer and spectral intensity measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、入射された光束の分光スペクトルを光の干渉作用を利用して計測するフーリエ干渉型分光器に関し、特に時間的に強度が変化する光束を測定するフーリエ干渉型分光器及び分光強度計測方法に関するものである。 The present invention relates to a Fourier interferometer that measures a spectral spectrum of an incident light beam by utilizing the interference action of light, and more particularly, a Fourier interferometer that measures a light beam whose intensity changes with time and a spectral intensity measurement. It is about the method.
以下の特許文献1には、入射光束を長さの差が時間的に変化する2つの光路に分岐し、2つの光路を通った光束を合成して得られる干渉信号の強度から分光透過率などを計測するフーリエ干渉型分光器が開示されている。
干渉信号の強度は、2つの光路の光路長差に対して、光線の波長と等しい周期で増減を繰り返すため、光路長差に対する強度変化を解析することで、波長毎の強度に分解することができる。
In Patent Document 1 below, an incident light beam is branched into two optical paths whose length difference changes with time, and a spectral transmittance is calculated from the intensity of an interference signal obtained by combining the light beams that have passed through the two optical paths. A Fourier interferometer spectrometer that measures the above is disclosed.
The intensity of the interference signal repeatedly increases and decreases with respect to the optical path length difference between the two optical paths at a period equal to the wavelength of the light beam. it can.
従来のフーリエ干渉型分光器は以上のように構成されているので、入射光束の強度が常に一定であれば、干渉信号の強度から分光透過率などを計測することができる。しかし、入射光束の強度が時間によって変化すると、干渉信号の強度変化として現われ、この干渉信号の強度変化が、2つの光路の光路長差の変化として誤って解析される。その結果、入射光束の強度の時間変化が誤差として現れて測定精度が低下してしまう課題があった。
特に、堅固に固定されていない測定対象の分光特性の測定、屋外などで強度が制御されていない光源を用いた測定、移動体などから観測することで視軸が僅かに変化する状態での測定、測定対象までの距離の変化やその間の領域での透過率の変化を伴う測定などが行われる場合、分光特性は時間的に変化しないが、強度は時間的に変化し易いため、測定精度が低下してしまう課題があった。
Since the conventional Fourier interferometer is configured as described above, if the intensity of the incident light beam is always constant, the spectral transmittance and the like can be measured from the intensity of the interference signal. However, if the intensity of the incident light beam changes with time, it appears as an intensity change of the interference signal, and this intensity change of the interference signal is erroneously analyzed as a change in the optical path length difference between the two optical paths. As a result, there is a problem that a change in the intensity of the incident light beam appears as an error and the measurement accuracy is lowered.
In particular, measurement of spectral characteristics of measurement objects that are not firmly fixed, measurement using a light source whose intensity is not controlled outdoors, etc., measurement in a state where the visual axis changes slightly by observing from a moving object, etc. When measuring with a change in the distance to the measurement object or a change in transmittance in the area in between, the spectral characteristics do not change with time, but the intensity easily changes with time, so the measurement accuracy is There was a problem that would decrease.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、入射光束の強度が時間的に変化する場合でも、高精度に入射光束の分光強度を計測することができるフーリエ干渉型分光器及び分光強度計測方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. A Fourier interferometer that can measure the spectral intensity of an incident light beam with high accuracy even when the intensity of the incident light beam changes with time. And to obtain a spectral intensity measurement method.
この発明に係るフーリエ干渉型分光器は、入射光束を長さの差が時間的に変化する2つの光路に分岐し、2つの光路を通った光束を合成する光束干渉手段と、光束干渉手段により合成された光束の強度を検出する光束強度検出手段と、光束干渉手段の光軸と平行な方向に光軸を有し、その入射光束の強度を測定する光束強度測定手段と、光束強度測定手段により測定された入射光束の強度の逆数をゲイン係数に設定し、そのゲイン係数を光束強度検出手段により検出された強度に乗算するゲイン調整手段と、ゲイン調整手段によりゲイン係数が乗算された強度から、その強度の平均値を減算する平均値減算手段とを設け、分光強度変換手段が、平均値減算手段の減算結果をフーリエ変換によって入射光束の分光強度に変換するようにしたものである。 A Fourier interferometer according to the present invention includes a light beam interference unit that splits an incident light beam into two optical paths whose length difference changes with time, and combines the light beams passing through the two optical paths, and the light beam interference unit. Luminous intensity detecting means for detecting the intensity of the synthesized luminous flux, luminous intensity measuring means for measuring the intensity of the incident luminous flux having an optical axis in a direction parallel to the optical axis of the luminous flux interference means, and luminous intensity measuring means A gain adjusting means for setting the reciprocal of the intensity of the incident light beam measured by the gain coefficient, multiplying the gain coefficient by the intensity detected by the light beam intensity detecting means, and the intensity multiplied by the gain coefficient by the gain adjusting means. The average intensity subtracting means for subtracting the average value of the intensity is provided, and the spectral intensity converting means converts the subtraction result of the average value subtracting means to the spectral intensity of the incident light beam by Fourier transform. A.
この発明によれば、光束干渉手段の光軸と平行な方向に光軸を有し、入射光束の強度を測定する光束強度測定手段と、光束強度測定手段により測定された入射光束の強度の逆数をゲイン係数に設定し、そのゲイン係数を光束強度検出手段により検出された強度に乗算するゲイン調整手段とを備えるように構成したので、入射光束の強度が時間的に変化する場合でも、高精度に入射光束の分光強度を計測することができる効果がある。 According to the present invention, the light beam intensity measuring means having the optical axis in the direction parallel to the optical axis of the light beam interference means and measuring the intensity of the incident light flux, and the reciprocal of the intensity of the incident light flux measured by the light flux intensity measuring means. Is set as a gain coefficient, and gain adjustment means for multiplying the gain coefficient detected by the light flux intensity detection means is provided, so that even when the intensity of the incident light flux changes with time, high accuracy There is an effect that the spectral intensity of the incident light beam can be measured.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるフーリエ干渉型分光器を示す構成図である。
図1において、光束干渉部1は長さの差が時間的に変化する2つの光路を備えており、入射光束を2つの光路に分岐して、2つの光束に時間的に連続的な光路長差を与えたのち、2つの光束を合成する処理を実施する。なお、光束干渉部1は光束干渉手段を構成している。
光束強度検出部2は例えば光検出器などから構成されており、光束干渉部1により合成された光束の強度を検出し、その強度を示す合成光束強度信号Iobs(x)をゲイン調整部4に出力する処理を実施する。
ただし、入射光束の強度が時間的に変化する場合、光束強度検出部2から出力される合成光束強度信号は、Iobs(x)からI’obs(x)に変化する。
なお、光束強度検出部2は光束強度検出手段を構成している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a Fourier interferometer according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, a light beam interference unit 1 includes two optical paths whose length difference changes with time. The incident light beam is branched into two optical paths, and the optical path length is temporally continuous with the two light beams. After giving the difference, a process of combining the two light beams is performed. The light beam interference section 1 constitutes a light beam interference means.
The light beam
However, when the intensity of the incident light beam changes with time, the combined light beam intensity signal output from the light
The
強度モニタ部3は例えば光束干渉部1の光軸と平行な方向に光軸を有する輝度センサなどから構成されており、入射光束の強度を測定して、その強度を示す入射光束測定強度信号Irad(x)をゲイン調整部4に出力する処理を実施する。なお、強度モニタ部3は光束強度測定手段を構成している。
ゲイン調整部4は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、強度モニタ部3から出力された入射光束測定強度信号Irad(x)の逆数をゲイン係数に設定し、そのゲイン係数を光束強度検出部2から出力された合成光束強度信号I’obs(x)に乗算することで入射光束の強度変動を補正し、ゲイン係数乗算後の合成光束強度信号であるIsup(x)をハイパスフィルタ部5に出力する処理を実施する。なお、ゲイン調整部4はゲイン調整手段を構成している。
The
The gain adjusting
ハイパスフィルタ部5は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、ゲイン調整部4から出力されたゲイン係数乗算後の合成光束強度信号Isup(x)の平均値を算出し、その合成光束強度信号Isup(x)から当該平均値を減算する処理を実施する。なお、ハイパスフィルタ部5は平均値減算手段を構成している。
フーリエ変換部6は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、ハイパスフィルタ部5の減算結果をフーリエ変換によって入射光束の分光強度B(σ)に変換する処理を実施する。なお、フーリエ変換部6は分光強度変換手段を構成している。
The high-
The Fourier
図1の例では、フーリエ干渉型分光器の構成要素である光束干渉部1、光束強度検出部2、強度モニタ部3、ゲイン調整部4、ハイパスフィルタ部5及びフーリエ変換部6のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、フーリエ干渉型分光器の全部又は一部がコンピュータで構成されていてもよい。
例えば、フーリエ干渉型分光器の一部(例えば、ゲイン調整部4、ハイパスフィルタ部5、フーリエ変換部6)がコンピュータで構成されている場合、ゲイン調整部4、ハイパスフィルタ部5及びフーリエ変換部6の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図2はこの発明の実施の形態1によるフーリエ干渉型分光器の処理内容(分光強度計測方法)を示すフローチャートである。
In the example of FIG. 1, each of the light beam interference unit 1, the light beam
For example, when a part of the Fourier interferometer (for example, the
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents (spectral intensity measurement method) of the Fourier interferometer spectrometer according to the first embodiment of the present invention.
次に動作について説明する。
光束干渉部1は、光束を入射すると、その入射光束を2つの光路に分岐することで、2つの光束に時間的に連続的な光路長差を与える。
光束干渉部1は、2つの光束がそれぞれの光路を通過すると、それらの光束を合成して、合成後の光束を光束強度検出部2に出力する(ステップST1)。
Next, the operation will be described.
When a light beam is incident, the light beam interference unit 1 branches the incident light beam into two optical paths, thereby giving a temporally continuous optical path length difference between the two light beams.
When the two light beams pass through the respective optical paths, the light beam interference unit 1 combines the light beams and outputs the combined light beam to the light beam intensity detection unit 2 (step ST1).
光束強度検出部2は、光束干渉部1から合成後の光束を受けると、その光束の強度を検出し、その強度を示す合成光束強度信号Iobs(x)をゲイン調整部4に出力する(ステップST2)。
光束の強度を示す合成光束強度信号Iobs(x)は、光の干渉作用によって、下記の式(1)のように表される。
式(1)において、σは光線波数であり、B(σ)は光線波数σにおける光束の分光強度である。
Upon receiving the combined light beam from the light beam interference unit 1, the light beam
The combined luminous intensity signal I obs (x) indicating the intensity of the luminous flux is expressed by the following equation (1) by the interference action of light.
In equation (1), σ is the ray wave number, and B (σ) is the spectral intensity of the light beam at the ray wave number σ.
ここで、入射光束の強度の平均値Iobs(x)バー(明細書の文書中では、電子出願の関係上、文字の上に“−”を記述することができないので、Iobs(x)バーのように表記している)は、下記の式(2)のように表すことができる。
Here, the average value I obs (x) bar of the intensity of the incident luminous flux (in the document of the specification, “−” cannot be written on the character because of the electronic application, so I obs (x) (Expressed as a bar) can be expressed as the following equation (2).
そして、合成光束強度信号Iobs(x)から平均値Iobs(x)バーを減算し(式(3)を参照)、その減算結果を2倍してフーリエ余弦変換(あるいは、負の空間に拡張して通常のフーリエ変換)すると、入射光束の分光強度B(σ)が得られる。
Then, the average value I obs (x) bar is subtracted from the combined luminous intensity signal I obs (x) (see equation (3)), and the subtraction result is doubled to obtain a Fourier cosine transform (or to a negative space). When extended and normal Fourier transform), the spectral intensity B (σ) of the incident light beam is obtained.
ただし、測定対象の分光特性が変化しなくても、強度だけが時間的に変化する場合には、光束強度検出部2から出力される合成光束強度信号Iobs(x)は、下記の式(5)に示すようにI’obs(x)に変化する。
式(5)において、S(x)は、下記の式(6)に示すように、光路長差がxである場合の入射光束の強度比(光路長差が0である場合の入射光束強度と、光路長差がxである場合の入射光束強度との比)であり、光路長差が0である場合の入射光束強度で正規化している。即ち、S(0)=1としている。
However, even if the spectral characteristic of the measurement object does not change, if only the intensity changes with time, the combined light intensity signal I obs (x) output from the
In equation (5), S (x) is the intensity ratio of the incident light beam when the optical path length difference is x (incident light beam intensity when the optical path length difference is 0), as shown in the following equation (6). And the ratio of the incident light beam intensity when the optical path length difference is x), and is normalized by the incident light beam intensity when the optical path length difference is zero. That is, S (0) = 1.
このように、光束強度検出部2から出力される合成光束強度信号がIobs(x)からI’obs(x)に変化すると、式(4)からは正確な入射光束の分光強度B(σ)が得られなくなる。
そこで、この実施の形態1では、入射光束の強度が時間的に変化しても、正確な入射光束の分光強度B(σ)が得られるようにするために、強度モニタ部3及びゲイン調整部4を備えている。
As described above, when the combined light intensity signal output from the
Therefore, in the first embodiment, in order to obtain an accurate spectral intensity B (σ) of the incident light beam even if the intensity of the incident light beam changes with time, the
強度モニタ部3は、光束干渉部1と同じ光束を入射すると、その入射光束の強度を測定して、その強度を示す入射光束測定強度信号Irad(x)をゲイン調整部4に出力する(ステップST3)。
ゲイン調整部4は、強度モニタ部3から入射光束測定強度信号Irad(x)を受けると、その入射光束測定強度信号Irad(x)の逆数をゲイン係数1/Irad(x)に設定する。
ゲイン調整部4は、ゲイン係数1/Irad(x)を設定すると、下記の式(7)に示すように、そのゲイン係数1/Irad(x)を光束強度検出部2から出力された合成光束強度信号I’obs(x)に乗算することで入射光束の強度変動を補正し、ゲイン係数乗算後の合成光束強度信号であるIsup(x)をハイパスフィルタ部5に出力する(ステップST4)。
式(6)において、Irad(0)は光路長差が0である場合の入射光束の強度であり、式(6)は光路長差が0である場合を基準にしている。
When the same light beam as the light beam interference unit 1 is incident, the
Upon receiving the incident light beam measurement intensity signal I rad (x) from the
When the
In equation (6), I rad (0) is the intensity of the incident light beam when the optical path length difference is zero, and equation (6) is based on the case where the optical path length difference is zero.
ここで、S(x)は、上述したように、入射光束の強度比であり、式(6)で表されるため、式(5)及び式(6)を式(7)に代入すると、ゲイン係数乗算後の合成光束強度信号Isup(x)は、下記の式(8)に示すように、合成光束強度信号Iobs(x)と一致する。
これにより、ゲイン調整部4から出力される合成光束強度信号Isup(x)は、時間的に変化していない場合の入射光束の強度として取り扱うことができる。
Here, as described above, S (x) is the intensity ratio of the incident light beam and is expressed by Expression (6). Therefore, when Expression (5) and Expression (6) are substituted into Expression (7), The combined light intensity signal I sup (x) after multiplication by the gain coefficient coincides with the combined light intensity signal I obs (x) as shown in the following equation (8).
Thereby, the synthetic light beam intensity signal I sup (x) output from the
ハイパスフィルタ部5は、ゲイン調整部4からゲイン係数乗算後の合成光束強度信号Isup(x)を受けると、下記の式(9)に示すように、その合成光束強度信号Isup(x)の平均値Isup(x)バー(明細書の文書中では、電子出願の関係上、文字の上に“−”を記述することができないので、Isup(x)バーのように表記している)を算出する。
When the high-
ハイパスフィルタ部5は、合成光束強度信号Isup(x)の平均値Isup(x)バーを算出すると、下記の式(10)に示すように、その合成光束強度信号Isup(x)から平均値Isup(x)バーを減算する(ステップST5)。
When the high
フーリエ変換部6は、ハイパスフィルタ部5が合成光束強度信号Isup(x)から平均値Isup(x)バーを減算すると、下記の式(11)に示すように、その減算結果を2倍してフーリエ余弦変換(あるいは、負の空間に拡張して通常のフーリエ変換)することで、入射光束の分光強度B(σ)を算出する(ステップST6)。
When the high-
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、光束干渉部1の光軸と平行な方向に光軸を有し、入射光束の強度を測定する強度モニタ部3と、強度モニタ部3により測定された入射光束の強度の逆数をゲイン係数に設定し、そのゲイン係数を光束強度検出部2により検出された合成光束の強度に乗算するゲイン調整部4とを備えるように構成したので、入射光束の強度が時間的に変化する場合でも、高精度に入射光束の分光強度を計測することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2によるフーリエ干渉型分光器を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号補正部7は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、ハイパスフィルタ部5が合成光束強度信号Isup(x)から平均値Isup(x)バーを減算する処理をN回実施している場合、初めからn(n=1,2,・・・,N)番目の減算結果と、終わりからn番目の減算結果との平均値を算出し、初めからn番目の減算結果及び終わりからn番目の減算結果を前記平均値に置き換える処理を実施する。なお、信号補正部7は補正手段を構成している。
FIG. 3 is a block diagram showing a Fourier interferometer according to
The semiconductor integrated circuit
上記実施の形態1では、入射光束の強度が時間的に変化しても、正確な入射光束の分光強度B(σ)が得られるようにするために、強度モニタ部3及びゲイン調整部4を備えて、ゲイン調整部4が入射光束の強度変動を補正するものを示したが、補正残差が生じると、その補正残差が測定誤差につながる。
即ち、光路長差を正負両方向に変化させるフーリエ干渉型分光器では、絶対値が等しい位置にある時に観測されると、光束干渉部1による合成後の入射光線の強度が等しくなり、出力に時間的な対称性が発生するが、補正残差が存在する場合には、その時間的な対称性が失われる。
そこで、この実施の形態2では、ハイパスフィルタ部5とフーリエ変換部6の間に、信号補正部7を実装して、ゲイン調整部4による補正残差を低減するようにしている。
In the first embodiment, the
That is, in a Fourier interferometer that changes the optical path length difference in both positive and negative directions, when observed when the absolute values are at the same position, the intensity of the incident light beam synthesized by the light beam interference unit 1 becomes equal, and time is required for output. However, if there is a correction residual, the temporal symmetry is lost.
Therefore, in the second embodiment, a
信号補正部7は、ハイパスフィルタ部5が合成光束強度信号Isup(x)から平均値Isup(x)バーを減算する処理をN回実施している場合、初めからn番目の減算結果と、終わりからn番目の減算結果との平均値を算出し、初めからn番目の減算結果及び終わりからn番目の減算結果を前記平均値に置き換える処理を実施する。
これにより、初めからn番目の減算結果と、終わりからn番目の減算結果は、同じ平均値に置き換えられる。
その結果、出力信号は完全に対称になり、補正残差によって発生していた非対称成分は除去される。
When the high-
Thereby, the n-th subtraction result from the beginning and the n-th subtraction result from the end are replaced with the same average value.
As a result, the output signal becomes completely symmetric, and the asymmetric component generated by the correction residual is removed.
実施の形態3.
図4はこの発明の実施の形態3によるフーリエ干渉型分光器を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
信号積算部8は例えばCPUを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、光束強度検出部2から出力された合成光束強度信号I’obs(x)を積算し、その積算した合成光束強度信号I’obs(x)をゲイン調整部4に出力する処理を実施する。なお、信号積算部8は強度積算手段を構成している。
図4のフーリエ干渉型分光器は、図1のフーリエ干渉型分光器に信号積算部8を適用している例を示しているが、図3のフーリエ干渉型分光器に信号積算部8を適用するようにしてもよい。
4 is a block diagram showing a Fourier interferometer according to
The signal integrating unit 8 is constituted by, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and integrates the combined luminous intensity signal I ′ obs (x) output from the
The Fourier interferometer of FIG. 4 shows an example in which the signal integrator 8 is applied to the Fourier interferometer of FIG. 1, but the signal integrator 8 is applied to the Fourier interferometer of FIG. You may make it do.
光束強度検出部2は、検出器としての感度、雑音の有無、帯域などによって、有意な信号範囲として扱うことが可能なダイナミックレンジが決まる。
信号積算部8は、光束強度検出部2から出力された任意の時間分の合成光束強度信号I’obs(x)を積算し、その積算した合成光束強度信号I’obs(x)をゲイン調整部4に出力するものであるが、信号積算部8の出力信号に含まれている信号量は、積算分に応じて増加する一方、雑音の増加は、信号量の増加より抑えられる。例えば、白色雑音の場合、その増加分は信号量の増加分の1/1.41倍である。
このため、信号積算部8が合成光束強度信号I’obs(x)を積算することで信号のSN比が増加する。
SN比が増加するということは、微小な信号であっても検出することが可能になり、有意な信号として扱える範囲が拡大して、ダイナミックレンジも拡大する効果が得られる。
The
The signal integrating unit 8 integrates the combined luminous intensity signal I ′ obs (x) for an arbitrary time output from the
For this reason, the signal integration unit 8 integrates the combined luminous intensity signal I ′ obs (x), so that the signal-to-noise ratio of the signal increases.
An increase in the S / N ratio makes it possible to detect even a minute signal, so that the range that can be handled as a significant signal is expanded and the dynamic range is expanded.
実施の形態4.
上記実施の形態1〜3では、強度モニタ部3が光束干渉部1の光軸と平行な方向に光軸を有しているものを示したが、強度モニタ部3の光軸が光束干渉部1の光軸と同一であってもよい。
強度モニタ部3の光軸が光束干渉部1の光軸と同一である場合、入射光束を光束干渉部1と強度モニタ部3に分配する必要がある。
入射光束を光束干渉部1と強度モニタ部3に分配する方法としては、例えば、光軸上に測定対象の波長帯の入射光束を透過する一方、非測定対象の波長帯の入射光束を反射するダイクロイックミラーを配置し、そのダイクロイックミラーを透過する入射光束を光束干渉部1に与えて、そのダイクロイックミラーを反射する入射光束を強度モニタ部3に与える方法が考えられる。
このような方法であれば、測定対象の波長帯では、信号を減少させずに強度変化を取得することができる。
このとき、例えば、SN比が比較的高い波長の光束を強度モニタ部3に与えることで、SN比が低い波長の信号を減少させずに、強度変化を取得することができる。
In the first to third embodiments, the
When the optical axis of the
As a method for distributing the incident light beam to the light beam interference unit 1 and the
With such a method, the intensity change can be acquired without decreasing the signal in the wavelength band to be measured.
At this time, for example, by providing the
この実施の形態4では、強度モニタ部3と光束干渉部1の光軸を同一の光軸にしているので、強度モニタ部3では、光束干渉部1に入射される光束の強度自体を測定することになるため、ゲイン調整部4における信号のゲイン補正の精度を高めることができる効果を奏する。
In the fourth embodiment, since the optical axes of the
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 光束干渉部(光束干渉手段)、2 光束強度検出部(光束強度検出手段)、3 強度モニタ部(光束強度測定手段)、4 ゲイン調整部(ゲイン調整手段)、5 ハイパスフィルタ部(平均値減算手段)、6 フーリエ変換部(分光強度変換手段)、7 信号補正部(補正手段)、8 信号積算部(強度積算手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light beam interference part (light beam interference means), 2 Light beam intensity detection part (light beam intensity detection means), 3 Intensity monitor part (light beam intensity measurement means), 4 Gain adjustment part (gain adjustment means), 5 High pass filter part (Average value) Subtraction unit), 6 Fourier transform unit (spectral intensity conversion unit), 7 signal correction unit (correction unit), 8 signal integration unit (intensity integration unit).
Claims (5)
前記光束干渉手段により合成された光束の強度を検出する光束強度検出手段と、
前記光束干渉手段の光軸と平行な方向に光軸を有し、前記入射光束の強度を測定する光束強度測定手段と、
前記光束強度測定手段により測定された入射光束の強度の逆数をゲイン係数に設定し、前記ゲイン係数を前記光束強度検出手段により検出された強度に乗算するゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整手段によりゲイン係数が乗算された強度から、前記乗算された強度の平均値を減算する平均値減算手段と、
前記平均値減算手段の減算結果をフーリエ変換によって前記入射光束の分光強度に変換する分光強度変換手段と
を備えたフーリエ干渉型分光器。 A light beam interference means for branching an incident light beam into two optical paths in which the difference in length changes with time, and combining the light beams passing through the two optical paths;
Luminous flux intensity detection means for detecting the intensity of the luminous flux synthesized by the luminous flux interference means;
A luminous intensity measuring means having an optical axis in a direction parallel to the optical axis of the luminous flux interference means and measuring the intensity of the incident luminous flux;
A gain adjusting unit that sets a reciprocal of the intensity of the incident light beam measured by the light beam intensity measuring unit as a gain coefficient, and multiplies the gain coefficient detected by the light beam intensity detecting unit;
Average value subtracting means for subtracting the average value of the multiplied intensity from the intensity multiplied by the gain coefficient by the gain adjusting means;
Spectral intensity converting means for converting the subtraction result of the average value subtracting means into the spectral intensity of the incident light beam by Fourier transform.
前記分光強度変換手段は、前記補正手段により平均値に置き換えられた減算結果をフーリエ変換によって前記入射光束の分光強度に変換することを特徴とする請求項1記載のフーリエ干渉型分光器。 Of the subtraction results of the average value subtracting means, the average value of the n (n = 1, 2,..., N) -th subtraction result from the beginning and the n-th subtraction result from the end is calculated. correction means for replacing the n-th subtraction result and the n-th subtraction result from the end with the average value of the calculated subtraction result;
2. The Fourier interference type spectroscope according to claim 1, wherein the spectral intensity converting means converts the subtraction result replaced by the average value by the correcting means into the spectral intensity of the incident light beam by Fourier transform.
光束強度検出手段が、前記光束干渉処理ステップで合成された光束の強度を検出する光束強度検出処理ステップと、
前記光束干渉手段の光軸と平行な方向に光軸を有する光束強度測定手段が、前記入射光束の強度を測定する光束強度測定処理ステップと、
ゲイン調整手段が、前記光束強度測定処理ステップで測定された入射光束の強度の逆数をゲイン係数に設定し、前記ゲイン係数を前記光束強度検出処理ステップで検出された強度に乗算するゲイン調整処理ステップと、
平均値減算手段が、前記ゲイン調整処理ステップでゲイン係数が乗算された強度から、前記乗算された強度の平均値を減算する平均値減算処理ステップと、
分光強度変換手段が、前記平均値減算処理ステップでの減算結果をフーリエ変換によって前記入射光束の分光強度に変換する分光強度変換処理ステップと
を備えた分光強度計測方法。 A light beam interference processing step in which the light beam interference means branches the incident light beam into two optical paths in which the difference in length changes with time, and combines the light beams passing through the two optical paths;
A light beam intensity detecting means for detecting the intensity of the light beam synthesized in the light beam interference processing step;
A light beam intensity measuring unit having a light beam intensity measuring unit having an optical axis in a direction parallel to the optical axis of the light beam interfering unit, and measuring the intensity of the incident light beam; and
A gain adjustment processing step in which the gain adjustment means sets a reciprocal of the intensity of the incident light beam measured in the light beam intensity measurement processing step as a gain coefficient, and multiplies the gain coefficient detected by the light beam intensity detection processing step. When,
An average value subtracting means for subtracting an average value of the multiplied intensity from the intensity multiplied by the gain coefficient in the gain adjustment process step;
A spectral intensity measurement method comprising: a spectral intensity conversion step in which spectral intensity conversion means converts the subtraction result in the average value subtraction processing step into a spectral intensity of the incident light beam by Fourier transform.
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