JP2656106B2 - Optical waveform measurement device - Google Patents

Optical waveform measurement device

Info

Publication number
JP2656106B2
JP2656106B2 JP7136189A JP7136189A JP2656106B2 JP 2656106 B2 JP2656106 B2 JP 2656106B2 JP 7136189 A JP7136189 A JP 7136189A JP 7136189 A JP7136189 A JP 7136189A JP 2656106 B2 JP2656106 B2 JP 2656106B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveform
light
drive signal
electric drive
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7136189A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02249932A (en
Inventor
聡 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP7136189A priority Critical patent/JP2656106B2/en
Publication of JPH02249932A publication Critical patent/JPH02249932A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2656106B2 publication Critical patent/JP2656106B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光波形測定装置に関するもので、例えば測定
対象にレーザ光を照射したときに生成される螢光の寿命
測定などに用いられる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical waveform measuring device, and is used, for example, for measuring the lifetime of fluorescent light generated when a measurement object is irradiated with laser light.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

高い時間分解能を有する従来の光波形測定装置とし
て、例えば次のようなものが知られている。第1は時間
相関単一光子計数法と呼ばれるもので、被測定対象に持
続時間の十分に短い光パルスを照射し、この照射によっ
て被測定対象から放出される螢光の光子を検出し、光パ
ルスを照射してから螢光の光子を検出するまでの時間を
計測するようになっている。
As a conventional optical waveform measuring device having a high time resolution, for example, the following is known. The first is a time-correlation single-photon counting method, which irradiates an object to be measured with a light pulse having a sufficiently short duration, detects fluorescent photons emitted from the object by this irradiation, and generates an optical signal. The time from irradiating the pulse to detecting a fluorescent photon is measured.

第2はストリークカメラ装置を用いたもので、光パル
スの照射に同期して電子ビームの掃引動作を行なうスト
リークカメラ管により、被測定対象からの光の波形を測
定するようになっている。これによれば、光パルスの照
射と掃引動作を何度も繰り返すことにより、上記第1の
場合のようなときでも光波形を測定できる。また、1回
のパルス光照射により被測定対象から多数の光子が生成
されるときでも、その光波形を測定することができる。
The second one uses a streak camera device, and measures the waveform of light from the object to be measured by a streak camera tube that performs a sweep operation of an electron beam in synchronization with irradiation of a light pulse. According to this, the light waveform can be measured even in the first case by repeating the light pulse irradiation and the sweep operation many times. Further, even when a large number of photons are generated from the measured object by one pulse light irradiation, the optical waveform can be measured.

光波形の測定装置としては、上記の場合の他に、サン
プリング型ストリーク管を用いたサンプリング型光波形
測定装置や、ピンホトダイオード、アパランシェホトダ
イオードを光検出器に用いたものなどが知られている。
As the optical waveform measuring device, in addition to the above cases, a sampling optical waveform measuring device using a sampling streak tube, a device using a pin photodiode, an avalanche photodiode as a photodetector, and the like are known. .

このような測定に対しては、測定開始の基準となる信
号が与えなければならない。例えば、時間相関単一光子
計数法では時間測定の開始信号(スタート信号)が与え
られなければ測定不能であり、ストリークカメラを用い
るものでは掃引の開始信号(トリガ信号)が与えられな
ければ計測不能である。そこで、測定開始の基準となる
信号を、従来装置では、次のようにして得ている。第1
は、レーザ光源からのパルス光をハーフミラーなどで分
岐し、一方の励起光として試料に照射し、他方を光検出
器に導いて測定開始信号を得るものである。第2は、レ
ーザ光源を構成する半導体レーザの駆動回路に与えられ
る信号自体を取り出し、測定開始信号とするものであ
る。
For such a measurement, a signal serving as a reference for starting the measurement must be given. For example, in the time-correlation single-photon counting method, measurement cannot be performed unless a start signal (start signal) for time measurement is given, and in the case of using a streak camera, measurement is not possible without a start signal (trigger signal) for sweeping. It is. Therefore, the signal which is a reference for starting the measurement is obtained by the conventional device as follows. First
In this technique, a pulse light from a laser light source is branched by a half mirror or the like, one of the excitation light is irradiated to a sample, and the other is guided to a photodetector to obtain a measurement start signal. The second is to take out the signal itself given to the drive circuit of the semiconductor laser constituting the laser light source and use it as a measurement start signal.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、第1の手法によれはば、光パルスを分
岐するための光学系が必要になり、構成が複雑化する。
また、パルス光を分岐するため光量の有効利用が十分で
なくなる。第2の手法によれば、パルス光源の駆動回路
における電気信号とパルス光の出力の間にはドリフトや
ジッタが生じ、測定開始信号とパルス光のタイミングの
間の時間的関係を一定に保てなくなる。このため、特に
複数回の計数を行なう場合などは、計数ごとにタイミン
グがずれて時間分解能を向上させるのが難しくなる。ま
た、検出回路などを設けることになるので、回路構成が
複雑になってしまう。
However, according to the first method, an optical system for splitting an optical pulse is required, and the configuration is complicated.
In addition, since the pulse light is split, the effective use of the light amount is not sufficient. According to the second method, drift and jitter occur between the electric signal and the output of the pulse light in the drive circuit of the pulse light source, and the temporal relationship between the measurement start signal and the timing of the pulse light can be kept constant. Disappears. For this reason, especially when performing a plurality of counts, it is difficult to improve the time resolution because the timing is shifted for each count. In addition, since a detection circuit and the like are provided, the circuit configuration becomes complicated.

そこで本発明は、構成が簡単であって光源からのパル
ス光の光量を有効に利用することができ、しかも時間分
解能を高くすることをできる光波形測定装置を提供する
ことを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an optical waveform measuring apparatus which has a simple configuration, can effectively use the amount of pulsed light from a light source, and can increase the time resolution.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る光波形測定装置は、試料にパルス光を照
射したときに生成される被測定光の光波形を測定する光
波形測定装置において、パルス光を出射する半導体レー
ザの如く発光素子と、この半導体発光素子を駆動するた
めの電気駆動信号を出力する電気信号源と、電気駆動信
号をステップ電圧、パルス電圧あるいは正弦波電圧等と
して電気信号源と半導体発光素子の間で分岐する分岐手
段と、被測定光を検出してえられた光電子を、分岐手段
により分岐された電気駆動信号にもとづき掃引して被測
定光の光波形を測定する測定手段とを備えることを特徴
とする。
An optical waveform measurement device according to the present invention is an optical waveform measurement device that measures an optical waveform of light to be measured generated when a sample is irradiated with pulsed light, and a light emitting element such as a semiconductor laser that emits pulsed light, An electric signal source that outputs an electric drive signal for driving the semiconductor light emitting element; and a branching unit that branches the electric drive signal between the electric signal source and the semiconductor light emitting element as a step voltage, a pulse voltage, a sine wave voltage, or the like. And measuring means for measuring the optical waveform of the light to be measured by sweeping the photoelectrons obtained by detecting the light to be measured based on the electric drive signal branched by the branching means.

〔作用〕[Action]

本発明によれば、被測定光の入射により生成された光
電子を掃引させる信号は、パルス光源としての半導体発
光素子(レーザ)を駆動する電気駆動信号そのものから
分岐して得られるので、駆動回路等のドリフトやジッタ
によってパルス光と光電子の掃引動作のタイミングがず
れることはない。
According to the present invention, the signal for sweeping the photoelectrons generated by the incidence of the light to be measured is obtained by branching from the electric drive signal itself for driving the semiconductor light emitting element (laser) as the pulse light source, so that the drive circuit The timing of the sweep operation of the pulsed light and the photoelectron does not shift due to drift or jitter of the pulse.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の第1実施例に係る光波形測定装置の
構成図である。同図において、電圧発生器1は所定周波
数のパルス電圧、ステップ電圧または正弦波電圧のよう
な電気駆動信号を出力するもので、この電圧発生器1か
らの電気駆動信号は後述の回路要素によって数100Psec
の立ち上りの速い短パルス電流(電気パルス信号)に変
えられ、半導体レーザLDに与えられる。これにより、半
導体レーザLDは公知の電流−光出力(I−L)特性に従
って数10Psecの超短パルス発光をする。半導体レーザLD
から超短パルス光LBは、図示しない光学レンズ系を介し
て測定対象物(試料3)に照射され、これによって試料
3からは螢光PLが生成される。この螢光PLは後に詳述す
るストリークカメラ装置7に受光されて光電子が生成さ
れる。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical waveform measuring device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a voltage generator 1 outputs an electric drive signal such as a pulse voltage, a step voltage or a sine wave voltage of a predetermined frequency. The electric drive signal from the voltage generator 1 100Psec
Is changed to a short-pulse current (electric pulse signal) having a fast rise time and supplied to the semiconductor laser LD. As a result, the semiconductor laser LD emits ultrashort pulses of several tens of Psec in accordance with the known current-light output (IL) characteristics. Semiconductor laser LD
Irradiates the measurement object (sample 3) via an optical lens system (not shown), whereby fluorescent light PL is generated from the sample 3. The fluorescent light PL is received by the streak camera device 7 described later in detail, and photoelectrons are generated.

一方、電圧発生器1からの電気駆動信号の一部はコイ
ルや抵抗などからなる分岐器2で分岐され、遅延線5お
よびフィルタ6を介してストリークカメラ装置7に与え
られる。ここで、遅延線5は螢光PLとストリークカメラ
装置7の掃引動作との間のタイミングを調製するための
トリガディレイとして働き、フィルタ6は電圧発生器1
からの電気駆動信号の立ち上り時間を調製する手段とし
て働き、これによってストリークカメラ装置7の時間レ
ンジが可変にされる。ストリークカメラ装置7によって
得られたストリークカメラ像に関するデータは読出装置
8に読み込まれ、所定の解析処理がされる。
On the other hand, a part of the electric drive signal from the voltage generator 1 is branched by the branch unit 2 including a coil, a resistor, and the like, and provided to the streak camera device 7 via the delay line 5 and the filter 6. Here, the delay line 5 functions as a trigger delay for adjusting the timing between the fluorescent light PL and the sweep operation of the streak camera device 7, and the filter 6 functions as the voltage generator 1
This serves as a means for adjusting the rise time of the electric drive signal from the camera, thereby making the time range of the streak camera device 7 variable. Data relating to the streak camera image obtained by the streak camera device 7 is read into the reading device 8 and subjected to predetermined analysis processing.

このように、半導体レーザLDとストリークカメラ装置
7は電圧発生器1から同一の信号(電気駆動信号)で駆
動されるので、螢光PLの生成タイミングとストリークカ
メラ装置7の掃引タイミングの間にずれを生じることが
ない。このため、ストリーク像の長時間精算を行なった
場合にも、時間分解能の劣化を生じないという効果があ
る。
As described above, since the semiconductor laser LD and the streak camera device 7 are driven by the same signal (electric drive signal) from the voltage generator 1, there is a difference between the generation timing of the fluorescent light PL and the sweep timing of the streak camera device 7. Does not occur. Therefore, there is an effect that the time resolution is not deteriorated even when the streak image is settled for a long time.

第2図は第1図に示す光波形測定装置の詳細な構成図
であり、第3図はその各部の信号波形図である。
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the optical waveform measuring device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a signal waveform diagram of each part thereof.

第2図に示す通り、分岐器2と半導体レーザLDの間に
容量の小さいコンデンサCが設けられ、電圧発生器1か
らのパルス状の電気駆動信号(第3図(a)図示のV1
により立ち上りの非常に速い超短パルス電圧(第3図
(b)図示のV2)が得られるようになっている。このた
め、半導体レーザLDから第3図(c)のような数10Psec
の短パルス幅の波形の超短パルス光LBが出力される。こ
こで、電圧発生器1からの出力電圧は数百[V]である
が、半導体レーザLDを駆動する電圧は数[V]でよく、
コンデンサCの値は少なくてもよい。これにより、電圧
発生器1からの電気駆動信号(パルス電圧V1)のうちの
周波数成分の高い成分(V1の立ち下り部分)だけがV2
して半導体レーザLDに印加される。すなわち、コンデン
サCのインピーダンスZはZ=2π・f・cであるた
め、高周波数成分ほど低インピーダンスとなるからであ
る。
As shown in FIG. 2, a capacitor C having a small capacity is provided between the branching device 2 and the semiconductor laser LD, and a pulse-like electric drive signal from the voltage generator 1 (V 1 shown in FIG. 3A).
As a result, an extremely short pulse voltage (V 2 shown in FIG. 3 (b)) having a very fast rise can be obtained. Therefore, several tens of Psec as shown in FIG.
An ultrashort pulse light LB having a short pulse width is output. Here, the output voltage from the voltage generator 1 is several hundred [V], but the voltage for driving the semiconductor laser LD may be several [V].
The value of the capacitor C may be small. Accordingly, only the electrical drive signal from the voltage generator 1 (falling portion of the V 1) higher component frequency component of (pulse voltage V 1) is applied to the semiconductor laser LD as V 2. That is, since the impedance Z of the capacitor C is Z = 2π · fc, the higher the frequency component, the lower the impedance.

第2図のフィルタ6は抵抗、コンデンサ、インダクタ
などからなる受動素子61を含み、スイッチにより受動素
子61を切り替えてストリークカメラ装置7の掃引速度が
選択可能になっている。ストリークカメラ装置7はスト
リーク管71と、光入力側のレンズ72と、ストリーク像出
力側のレンズ73により構成される。ストリーク管71は螢
光PLを受けて光電子を放出する光電面74と、光電面74か
らの電子を加速する加速電極75と、光電面74から出た電
子ビームをMCP上に結像する集束電極(図示せず)と、
加速された電子EBを偏向させる偏向電極76と、電子EBを
増倍するマイクロチャンネルプレート(MCP)77と、電
子の照射により螢光を発する螢光面78とを有している。
そして、この螢光面78に形成されたストリーク像は、例
えばCCDを有して構成される読出装置8で撮像され、デ
ータとして取り込まれて積算や解析などの処理がされ
る。
The filter 6 shown in FIG. 2 includes a passive element 61 including a resistor, a capacitor, an inductor, and the like, and the sweep speed of the streak camera device 7 can be selected by switching the passive element 61 with a switch. The streak camera device 7 includes a streak tube 71, a lens 72 on the light input side, and a lens 73 on the streak image output side. The streak tube 71 has a photocathode 74 for emitting photoelectrons in response to the fluorescent light PL, an accelerating electrode 75 for accelerating electrons from the photocathode 74, and a focusing electrode for forming an electron beam emitted from the photocathode 74 on the MCP. (Not shown),
It has a deflecting electrode 76 for deflecting the accelerated electrons EB, a microchannel plate (MCP) 77 for multiplying the electrons EB, and a fluorescent screen 78 for emitting fluorescence by irradiation of electrons.
Then, the streak image formed on the fluorescent screen 78 is picked up by the reading device 8 having, for example, a CCD, taken in as data, and subjected to processing such as integration and analysis.

上記の第2図に示す光波形測定装置は、次のように作
用する。
The optical waveform measuring device shown in FIG. 2 operates as follows.

まず、電圧発生器1、分岐器2を経由してコンデンサ
Cで生成された短パルス電流V2が半導体レーザLDに送ら
れると、試料3から螢光PLが生成されてこれがストリー
クカメラ装置7で光電子となって掃引される。ここで、
ストリークカメラ装置7の偏向電極76には、分岐器2で
分岐され遅延等がされた電気駆動信号(パルス電圧)が
ストリーク掃引電圧として送られている。すなわち、掃
引電圧は電圧発生器1から出力される電気駆動信号その
ものにもとづき生成されているため、電圧発生器1など
においてドリフトやジッタがあっても、本発明レーザLD
の発光タイミングとストリーク掃引のタイミングの関係
は一定に保たれる。従って、半導体レーザLDから試料3
に超短パルス光LBが照射されるとの同期して、ストリー
クカメラ装置7の掃引が開始される。
First, when the short pulse current V 2 generated by the capacitor C is sent to the semiconductor laser LD via the voltage generator 1 and the branching device 2, the fluorescent light PL is generated from the sample 3, and the fluorescent light PL is generated by the streak camera device 7. Swept as photoelectrons. here,
To the deflection electrode 76 of the streak camera device 7, an electric drive signal (pulse voltage) branched by the branch unit 2 and subjected to delay or the like is sent as a streak sweep voltage. That is, since the sweep voltage is generated based on the electric drive signal itself output from the voltage generator 1, even if the voltage generator 1 or the like has drift or jitter, the laser LD of the present invention is used.
The relationship between the light emission timing and the streak sweep timing is kept constant. Therefore, the sample 3
In synchronization with the irradiation of the ultrashort pulse light LB, the sweep of the streak camera device 7 is started.

その実施例において、試料3への1回の超短パルスLB
の照射で多数の光子が螢光PLとして放出されるときは、
1回の掃引によって光波形を観測することも可能であ
る。すなわち、ストリーク管71を用いているので、1回
の超短パルス光LBの照射につき複数個の光子が生じてい
てもよい。しかし、多数の光子が一度に放出されないと
きは、上記の半導体レーザLDの発光とストリークカメラ
装置7の掃引を複数個繰り返し、これにより得られるス
トリーク像のデータを蓄積して積算すればよい。
In that embodiment, one ultrashort pulse LB on sample 3
When many photons are emitted as fluorescent PL by irradiation of
It is also possible to observe the optical waveform by one sweep. That is, since the streak tube 71 is used, a plurality of photons may be generated for one irradiation of the ultrashort pulse light LB. However, when a large number of photons are not emitted at once, the light emission of the semiconductor laser LD and the sweeping of the streak camera device 7 may be repeated a plurality of times, and the data of the streak images obtained thereby may be accumulated and integrated.

第4図は第2実施例に係る光波形測定装置の構成図で
ある。この実施例では、電圧発生器1として正弦波発振
器11とアンプ12を有するものが用いられ、この正弦波電
圧は分岐器2で分岐されて一方はコムジェネレータ22に
送られ、他方は共振回路65に送られる。コムジェネレー
タ22は例えばステップカバリダイオードで構成されて波
形整形手段をなし、第4図に示す波形Aのような正弦波
を入力して同図に示す波形Cのようなパルス波を出力す
る。このパルス波形Cは100Psec程度の短いパルスであ
って、入力正弦波Aの周波数と同じ繰り返しを有してい
る。このようなコムジェネレータ22からのパルス波形C
が半導体レーザLDに入力されると、半導体レーザLDから
はパルス幅が数10Psecの超短パルス光LBが出力される。
FIG. 4 is a configuration diagram of an optical waveform measuring device according to a second embodiment. In this embodiment, a voltage generator 1 having a sine-wave oscillator 11 and an amplifier 12 is used. This sine-wave voltage is split by a splitter 2 and one is sent to a comb generator 22 and the other is a resonance circuit 65. Sent to The comb generator 22 is composed of, for example, a step coverage diode and forms a waveform shaping means. The comb generator 22 inputs a sine wave like a waveform A shown in FIG. 4 and outputs a pulse wave like a waveform C shown in FIG. The pulse waveform C is a short pulse of about 100 Psec and has the same repetition as the frequency of the input sine wave A. The pulse waveform C from such a comb generator 22
Is input to the semiconductor laser LD, the semiconductor laser LD outputs an ultrashort pulse light LB having a pulse width of several tens of Psec.

共振回路65は入力正弦波Aの周波数に共振周波数を選
定するもので、偏向電極76のキャパシタとの間で共振さ
せられる。これにより、偏向電極76には高電圧の正弦波
が印加されるので、シンクロスキャンと呼ばれる高速ス
キャンがなされる。この第2実施例においても、試料3
に照射される超短パルス光LBのタイミングと、ストリー
クカメラ装置7における掃引のタイミングが完全に同期
するので、時間分解能の著しい向上が可能になる。
The resonance circuit 65 selects a resonance frequency for the frequency of the input sine wave A, and is resonated between the deflection electrode 76 and a capacitor. As a result, a high-voltage sine wave is applied to the deflection electrode 76, and a high-speed scan called a synchro scan is performed. Also in the second embodiment, the sample 3
Since the timing of the ultrashort pulse light LB irradiated on the streak camera and the timing of the sweep in the streak camera device 7 are completely synchronized, the time resolution can be significantly improved.

なお、第1および第2実施例に示したストリークカメ
ラ装置7の代わりに、サンプリング型光波形観測手段を
用いることもできる。
Note that, instead of the streak camera device 7 shown in the first and second embodiments, a sampling type optical waveform observation unit can be used.

このサンプリング型光波形観測手段の構造例及びその
動作について、第5図を参照して簡単に説明する。第5
図に示したサンプリング型光波形観測手段は、主として
サンプリング型ストリーク管91と、これによって被測定
光PLの一部を抽出して得られる被測定光の光波形に関す
る情報を処理する情報処理部100とから構成されてい
る。試料3から放射され、サンプリング型光波形観測手
段によって観測される被測定光PLは、レンズ92によって
サンプリング型ストリーク管91の光電面93に集光され
る。この入射光は光電面93でその光強度に応じた電子に
変換され、変換された電子は加速電極94によって加速さ
れ、偏向板95の間を通過してスリット板96に導かれる。
電子偏向板95の間を通過するときに、偏向板95の相互間
に印加される掃引電圧によって掃引され、スリット板96
に到達する。
An example of the structure of the sampling type optical waveform observation means and its operation will be briefly described with reference to FIG. Fifth
The sampling type optical waveform observing means shown in the figure is mainly composed of a sampling type streak tube 91 and an information processing unit 100 for processing information relating to the optical waveform of the measured light obtained by extracting a part of the measured light PL. It is composed of The measured light PL radiated from the sample 3 and observed by the sampling optical waveform observation means is focused on the photoelectric surface 93 of the sampling streak tube 91 by the lens 92. This incident light is converted by the photocathode 93 into electrons corresponding to the light intensity, and the converted electrons are accelerated by the accelerating electrode 94, pass between the deflecting plates 95, and are guided to the slit plate 96.
When passing between the electron deflecting plates 95, the slit plate 96 is swept by the sweep voltage applied between the deflecting plates 95,
To reach.

ここで、掃引電圧は電圧発生器1からのステップ電圧
等に所定の遅延等をさせたものであるが、このステップ
電圧を分岐器2で分岐した信号により、試料3を照射す
るための半導体レーザLDが発光させられている。従っ
て、試料3への超短パルス光LBの入射タイミングとサン
プリング型ストリーク管でのストリーク掃引のタイミン
グは、完全に同期がとれている。
Here, the sweep voltage is obtained by delaying the step voltage or the like from the voltage generator 1 by a predetermined delay or the like. A semiconductor laser for irradiating the sample 3 with a signal obtained by branching the step voltage by the branch unit 2 is used. The LD is emitting light. Therefore, the timing of incidence of the ultrashort pulse light LB on the sample 3 and the timing of streak sweeping by the sampling streak tube are completely synchronized.

スリット板96には掃引方向に直角な微小スリットが形
成されているため、スリット板96に達した電子の一部の
みがこのスリットを通過し、その後方の螢光面97に達す
る。螢光面97は電子の衝突によって発光し、ストリーク
像が形成される。この発光強度は光電子増倍管(PMT)9
8によって捕えられ、アンプ99によって増幅され、電気
信号として出力される。このようにして、被測定光PLの
光強度をサンプリングして得られた信号は、情報処理部
100に記憶されるようになっている。
Since a small slit perpendicular to the sweep direction is formed in the slit plate 96, only a part of the electrons that have reached the slit plate 96 pass through this slit and reach the fluorescent surface 97 behind the slit. The fluorescent screen 97 emits light due to the collision of electrons, and a streak image is formed. This emission intensity is based on a photomultiplier tube (PMT) 9
It is caught by 8, amplified by the amplifier 99, and output as an electric signal. The signal obtained by sampling the light intensity of the measured light PL in this manner is output to the information processing unit.
It is stored in 100.

このようなサンプリング操作を、試料3からの被測定
光の入射タイミングに対して、掃引のタイミングを僅か
ずつ順次ずらして繰り返し行ない、得られた情報から第
6図に示した如くに光波形を得ることが出来るようにな
っている。
Such a sampling operation is repeated with the timing of sweeping slightly shifted sequentially with respect to the incident timing of the light to be measured from the sample 3, and an optical waveform is obtained from the obtained information as shown in FIG. You can do it.

なお、半導体レーザの出射面側に波長変換素子を設け
てもよく、試料と測定手段の間に分光器を設けてもよ
い。
Note that a wavelength conversion element may be provided on the emission surface side of the semiconductor laser, or a spectroscope may be provided between the sample and the measuring means.

〔発明の効果〕 以上、詳細に説明した通り本発明によれば、被測定光
による光電子を掃引するための信号は、パルス光源とし
ての半導体発光素子(レーザ)を駆動する電気信号その
ものから得られるので、駆動回路等のドリフトやジッタ
によってパルス光とストリーク掃引のタイミングがずれ
ることはない。また、特別の検出回路を設けることも不
要になる。このため、本発明の光波形観測装置は、構成
が簡単であって光源からのパルス光の光量を有効に利用
することができ、しかも時間分解能を高くすることがで
きる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, a signal for sweeping photoelectrons by light to be measured is obtained from an electric signal itself for driving a semiconductor light emitting element (laser) as a pulse light source. Therefore, the timing of pulse light and streak sweeping does not shift due to drift or jitter of the driving circuit or the like. Further, it is not necessary to provide a special detection circuit. Therefore, the optical waveform observation device of the present invention has a simple configuration, can effectively use the amount of pulsed light from the light source, and can increase the time resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1実施例に係る光波形測定装置の構
成図、第2図は第1実施例の装置の詳細な構成を示す
図、第3図は第2図における各部の信号波形図、第4図
は第2実施例に係る光波形測定装置の構成図、第5図お
よび第6図は他の実施例に係る光波形測定装置の構成お
よび作用の説明図である。 1……電圧発生器、2……分岐器、22……コムジェネレ
ータ、3……試料、5……遅延線、6……フィルタ、7
……ストリークカメラ装置、71……ストリーク管、91…
…サンプリング型ストリーク管、LD……半導体レーザ、
LB……超短パルス光、PL……螢光。
FIG. 1 is a block diagram of an optical waveform measuring device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the device of the first embodiment, and FIG. 3 is a signal of each part in FIG. Waveform diagrams, FIG. 4 is a configuration diagram of an optical waveform measurement device according to a second embodiment, and FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams of a configuration and operation of an optical waveform measurement device according to another embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Voltage generator, 2 ... Divider, 22 ... Com generator, 3 ... Sample, 5 ... Delay line, 6 ... Filter, 7
…… Streak camera device, 71 …… Streak tube, 91…
… Sampling streak tube, LD …… semiconductor laser,
LB: Ultra short pulse light, PL: Fluorescence.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】試料にパルス光を照射したときに生成され
る被測定光の光波形を測定する光波形測定装置におい
て、 前記パルス光を照射する半導体発光素子と、この半導体
発光素子を駆動するための電気駆動信号を出力する電気
信号源と、前記電気駆動信号を前記電気信号源と前記半
導体発光素子の間で分岐する分岐手段と、前記被測定光
を検出してえられた光電子を、前記分岐手段により分岐
された前記電気駆動信号にもとづき掃引して前記被測定
光の光波形を測定する測定手段とを備えることを特徴と
する光波形測定装置。
1. An optical waveform measuring apparatus for measuring an optical waveform of light to be measured generated when a sample is irradiated with pulsed light, wherein the semiconductor light emitting element irradiates the pulsed light and the semiconductor light emitting element is driven. An electric signal source that outputs an electric drive signal for, and a branching unit that branches the electric drive signal between the electric signal source and the semiconductor light emitting element, and a photoelectron obtained by detecting the light to be measured, An optical waveform measuring apparatus, comprising: a measuring unit configured to measure an optical waveform of the measured light by performing a sweep based on the electric drive signal branched by the branching unit.
【請求項2】前記測定手段は前記分岐された電気駆動信
号にもとづいて掃引動作を行なうストリークカメラ装置
で構成されている請求項1記載の光波形測定装置。
2. An optical waveform measuring apparatus according to claim 1, wherein said measuring means comprises a streak camera device for performing a sweeping operation based on said branched electric drive signal.
【請求項3】前記分岐手段と前記半導体発光素子の間に
はステップリカバリダイオードを有する波形整形手段が
介在されている請求項1記載の光波形測定装置。
3. An optical waveform measuring apparatus according to claim 1, wherein a waveform shaping means having a step recovery diode is interposed between said branching means and said semiconductor light emitting device.
【請求項4】前記測定手段は前記分岐された電気駆動信
号にもとづいて掃引動作をするサンプリング型光波形観
測装置で構成される請求項1記載の光波形測定装置。
4. An optical waveform measuring apparatus according to claim 1, wherein said measuring means comprises a sampling type optical waveform observing apparatus which performs a sweeping operation based on the branched electric drive signal.
JP7136189A 1989-03-23 1989-03-23 Optical waveform measurement device Expired - Fee Related JP2656106B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7136189A JP2656106B2 (en) 1989-03-23 1989-03-23 Optical waveform measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7136189A JP2656106B2 (en) 1989-03-23 1989-03-23 Optical waveform measurement device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02249932A JPH02249932A (en) 1990-10-05
JP2656106B2 true JP2656106B2 (en) 1997-09-24

Family

ID=13458282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7136189A Expired - Fee Related JP2656106B2 (en) 1989-03-23 1989-03-23 Optical waveform measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2656106B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02249932A (en) 1990-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4645918A (en) Instruments for measuring light pulses clocked at high repetition rate and electron tube devices therefor
JPH07306140A (en) Optical array detector and ccd camera which are disassembledin time for frequency-region fluorescence measurement and/orphosphorescence measurement
JPH0216983B2 (en)
GB2231958A (en) Measuring fluorescence characteristics
JPH04307510A (en) Proximity field scanning optical microscope
US5032714A (en) Light waveform measuring device including a streak camera
JPS6224737B2 (en)
US4740685A (en) Double sweep streak camera device
WO2003100399A1 (en) Fluorescence lifetime distribution image measuring system and its measuring method
JP2665231B2 (en) Optical waveform measurement device
JPS61239551A (en) Streak tube having in-tube image cut-out device
JPS61182534A (en) Multi-channel simultaneous measuring device of very high speed optical phenomenon
JPH049449B2 (en)
JP2680398B2 (en) Optical waveform measurement device
JP2656106B2 (en) Optical waveform measurement device
JPS62142234A (en) High speed pulse repeating light measuring device
US5071249A (en) Light waveform measuring apparatus
JP2709135B2 (en) Optical signal detector
JPH0262806B2 (en)
JPH056124B2 (en)
US4947031A (en) Sampling streak tube with accelerating electrode plate having an opening
JPH09218155A (en) Two-dimensional fluorescence lifetime measuring method and device
JPH02234050A (en) Light wave measuring device
JPH0230652B2 (en) KOSOKUKURIKAESHIPARUSUHIKARIKEISOKUSOCHI
JPH09210907A (en) Scanning fluorescent sensing device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees