JP3440273B2 - 非線形感受率スペクトル測定法及び非線形感受率スペクトル測定装置 - Google Patents
非線形感受率スペクトル測定法及び非線形感受率スペクトル測定装置Info
- Publication number
- JP3440273B2 JP3440273B2 JP2000042955A JP2000042955A JP3440273B2 JP 3440273 B2 JP3440273 B2 JP 3440273B2 JP 2000042955 A JP2000042955 A JP 2000042955A JP 2000042955 A JP2000042955 A JP 2000042955A JP 3440273 B2 JP3440273 B2 JP 3440273B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nonlinear
- light
- optical
- spectrum
- laser light
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非線形感受率スペ
クトル測定法に関し、さらに詳しくは、第２高調波、パ
ラメトリック変換などの２次非線形光学効果、及び第３
高調波、非線形屈折率などの３次非線形光学効果などの
スペクトル測定に好適に用いることのできる、非線形感
受率スペクトル測定法に関する。
クトル測定法に関し、さらに詳しくは、第２高調波、パ
ラメトリック変換などの２次非線形光学効果、及び第３
高調波、非線形屈折率などの３次非線形光学効果などの
スペクトル測定に好適に用いることのできる、非線形感
受率スペクトル測定法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、非線形感受率の測定には所定
の波長のレーザ光を用い、このレーザ光を測定試料に照
射することにより行っていた。また、非線形感受率の値
は、使用するレーザ光の波長によって異なる。したがっ
て、測定試料の非線形感受率のレーザ光波長依存性を調
べるべく、前記測定試料の非線形感受率スペクトルを測
定するに際しては、波長の異なる複数のレーザ光を用い
て行っていた。例えば、ポリジアセチレンの縮退３次非
線形感受率を測定する場合、一般には、１３００〜２１
００の波長領域でのスペクトルが必要となるため、使用
するレーザ光は、約２０種類にも及んでいた。したがっ
て、使用するレーザ光の種類に応じてレーザ光源をも複
数用いることが必要であった。
の波長のレーザ光を用い、このレーザ光を測定試料に照
射することにより行っていた。また、非線形感受率の値
は、使用するレーザ光の波長によって異なる。したがっ
て、測定試料の非線形感受率のレーザ光波長依存性を調
べるべく、前記測定試料の非線形感受率スペクトルを測
定するに際しては、波長の異なる複数のレーザ光を用い
て行っていた。例えば、ポリジアセチレンの縮退３次非
線形感受率を測定する場合、一般には、１３００〜２１
００の波長領域でのスペクトルが必要となるため、使用
するレーザ光は、約２０種類にも及んでいた。したがっ
て、使用するレーザ光の種類に応じてレーザ光源をも複
数用いることが必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな非線形感受率スペクトルの測定に際して、従来のよ
うに２０個程度の複数のレーザ光源を用いると、レーザ
光源の準備にあって膨大なコストが発生していまうとい
う問題があった。さらに、スペクトル測定に際しては上
記複数のレーザ光源から単独のレーザ光源を選択し、ス
ペクトルを構成する測定点を一点ずつ測定しなければな
らなかった。このため、測定に長時間を要するととも
に、測定点の数も最大で数十点程度しか得ることができ
ないでいた。したがって、十分に連続な非線形感受率ス
ペクトルを得ることができないという問題もあった。
うな非線形感受率スペクトルの測定に際して、従来のよ
うに２０個程度の複数のレーザ光源を用いると、レーザ
光源の準備にあって膨大なコストが発生していまうとい
う問題があった。さらに、スペクトル測定に際しては上
記複数のレーザ光源から単独のレーザ光源を選択し、ス
ペクトルを構成する測定点を一点ずつ測定しなければな
らなかった。このため、測定に長時間を要するととも
に、測定点の数も最大で数十点程度しか得ることができ
ないでいた。したがって、十分に連続な非線形感受率ス
ペクトルを得ることができないという問題もあった。
【０００４】本発明は、単独のレーザ光源のみを用い、
これにより非線形感受率スペクトル測定コストの低減が
可能となるとともに、スペクトル測定時間を短縮化で
き、十分な精度の非線形感受率スペクトルを得ることが
できる、新規な非線形感受率スペクトル測定法を提供す
ることを目的とする。
これにより非線形感受率スペクトル測定コストの低減が
可能となるとともに、スペクトル測定時間を短縮化で
き、十分な精度の非線形感受率スペクトルを得ることが
できる、新規な非線形感受率スペクトル測定法を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の非線形感受率ス
ペクトル測定法は、所定のレーザ光源から発せられたレ
ーザ光を２分割し、分割された一方のレーザ光を透明光
学物質に入射させて白色光を生じさせるとともに、この
白色光を分割された他方のレーザ光とともにこれらの光
軸が一致するようにして光学非線形結晶に入射させるこ
とにより、前記光学非線形結晶内において、前記白色光
と前記他方のレーザ光との周波数差に起因した差周波を
生成させ、前記光学非線形結晶から前記差周波に起因し
た所定の波長領域有する赤外光を発生させ、この赤外光
を測定試料に対して照射することにより、前記測定試料
の非線形感受率スペクトルを測定するようにしたことを
特徴とする。
ペクトル測定法は、所定のレーザ光源から発せられたレ
ーザ光を２分割し、分割された一方のレーザ光を透明光
学物質に入射させて白色光を生じさせるとともに、この
白色光を分割された他方のレーザ光とともにこれらの光
軸が一致するようにして光学非線形結晶に入射させるこ
とにより、前記光学非線形結晶内において、前記白色光
と前記他方のレーザ光との周波数差に起因した差周波を
生成させ、前記光学非線形結晶から前記差周波に起因し
た所定の波長領域有する赤外光を発生させ、この赤外光
を測定試料に対して照射することにより、前記測定試料
の非線形感受率スペクトルを測定するようにしたことを
特徴とする。
【０００６】すなわち、本発明の非線形感受率スペクト
ル測定法においては、従来と異なり、レーザ光源から発
生されたレーザ光をそのまま測定に使用せずに、ビーム
スプリッタなどで２分割する。そして、分割された一方
のレーザ光を透明光学物質に入射させる。すると、前記
レーザ光はこの透明光学物質内において散乱され、多数
の波長の光が混在してなる白色光が得られるようにな
る。そして、この白色光と分割された他方のレーザ光と
をそれらの光軸が一致するようにして光学非線形結晶に
入射させる。すると、この光学非線形結晶内において、
前記分割された他方のレーザ光と前記白色光との周波数
差に対応して差周波が発生する。この結果、前記光学非
線形結晶からは所定の波長領域の赤外光が出射されるよ
うになる。
ル測定法においては、従来と異なり、レーザ光源から発
生されたレーザ光をそのまま測定に使用せずに、ビーム
スプリッタなどで２分割する。そして、分割された一方
のレーザ光を透明光学物質に入射させる。すると、前記
レーザ光はこの透明光学物質内において散乱され、多数
の波長の光が混在してなる白色光が得られるようにな
る。そして、この白色光と分割された他方のレーザ光と
をそれらの光軸が一致するようにして光学非線形結晶に
入射させる。すると、この光学非線形結晶内において、
前記分割された他方のレーザ光と前記白色光との周波数
差に対応して差周波が発生する。この結果、前記光学非
線形結晶からは所定の波長領域の赤外光が出射されるよ
うになる。
【０００７】このようにして得られた所定の波長領域を
有する赤外光を試料に照射することにより、かかる波長
領域内において非線形感受率スペクトルが得られるもの
である。すなわち、単一のレーザ光源から所定の波長領
域の赤外光が得られるため、この単一のレーザを用いる
のみで非線形感受率スペクトルの測定が可能となるもの
である。したがって、従来と異なり、スペクトル測定に
必要な複数のレーザ光源を用いる必要がなく、単独のレ
ーザ光源のみでスペクトルの測定が可能となるため、レ
ーザ光源の準備費用を大きく低減させることができる。
有する赤外光を試料に照射することにより、かかる波長
領域内において非線形感受率スペクトルが得られるもの
である。すなわち、単一のレーザ光源から所定の波長領
域の赤外光が得られるため、この単一のレーザを用いる
のみで非線形感受率スペクトルの測定が可能となるもの
である。したがって、従来と異なり、スペクトル測定に
必要な複数のレーザ光源を用いる必要がなく、単独のレ
ーザ光源のみでスペクトルの測定が可能となるため、レ
ーザ光源の準備費用を大きく低減させることができる。
【０００８】なお、本発明でいう透明光学物質とは、可
視光領域において透明である物質を言い、具体的には、
波長約８００ｎｍにおける吸収が０．０１以下のものを
いう。
視光領域において透明である物質を言い、具体的には、
波長約８００ｎｍにおける吸収が０．０１以下のものを
いう。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の非線形感
受率スペクトル測定法に用いる測定系の一例を示す図で
ある。図１に示す測定系は、レーザ光源１と、透明光学
物質２と、光学非線形結晶３とを具えている。そして、
レーザ光源１と透明光学物質２との間にはビームスプリ
ッタ５が設けられ、透明光学物質２と光学非線形結晶３
との間にはビームスプリッタ６が設けられている。ま
た、ビームスプリッタ５及び６間には、１／２波長板１
３が設けられており、この１／２波長板１３とビームス
プリッタ５との間には、上下方向駆動手段２７に固定さ
れたミラー２３及び２４が設けられている。
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の非線形感
受率スペクトル測定法に用いる測定系の一例を示す図で
ある。図１に示す測定系は、レーザ光源１と、透明光学
物質２と、光学非線形結晶３とを具えている。そして、
レーザ光源１と透明光学物質２との間にはビームスプリ
ッタ５が設けられ、透明光学物質２と光学非線形結晶３
との間にはビームスプリッタ６が設けられている。ま
た、ビームスプリッタ５及び６間には、１／２波長板１
３が設けられており、この１／２波長板１３とビームス
プリッタ５との間には、上下方向駆動手段２７に固定さ
れたミラー２３及び２４が設けられている。
【００１０】レーザ光源１から出射されたレーザ光はビ
ームスプリッタ５に至って２分割される。そして、分割
された一方のレーザ光（以下、「第１のレーザ光」とい
う）は、透明光学物質２に至ってこれを通過する。透明
光学物質２を通過する際、第１のレーザ光はこの物質内
で散乱されるため、出射される光は波長の異なる複数の
光が混在してなる白色光となる。この白色光はミラー２
１及び２２で反射されることによってビームスプリッタ
６に至る。一方、分割された他方のレーザ光（以下、
「第２のレーザ光」という）は、ミラー２３及び２４で
反射された後、１／２波長板１３に至りその偏光面が９
０度回転させられる。その後、ミラー２５に至って反射
された後、ビームスプリッタ６に至る。
ームスプリッタ５に至って２分割される。そして、分割
された一方のレーザ光（以下、「第１のレーザ光」とい
う）は、透明光学物質２に至ってこれを通過する。透明
光学物質２を通過する際、第１のレーザ光はこの物質内
で散乱されるため、出射される光は波長の異なる複数の
光が混在してなる白色光となる。この白色光はミラー２
１及び２２で反射されることによってビームスプリッタ
６に至る。一方、分割された他方のレーザ光（以下、
「第２のレーザ光」という）は、ミラー２３及び２４で
反射された後、１／２波長板１３に至りその偏光面が９
０度回転させられる。その後、ミラー２５に至って反射
された後、ビームスプリッタ６に至る。
【００１１】ビームスプリッタ６において、前記白色光
と第２のレーザ光はこれらの光軸が一致するようにして
合成される。そして、これらの光はレンズ３２で収束さ
れた後、光学非線形結晶３に至る。そして、この結晶内
を通過する際に、前記白色光と第２のレーザ光との周波
数差に基づいて差周波が発生する。この結果、光学非線
形結晶３からは前記差周波に起因して所定の波長領域の
赤外光が発せられる。
と第２のレーザ光はこれらの光軸が一致するようにして
合成される。そして、これらの光はレンズ３２で収束さ
れた後、光学非線形結晶３に至る。そして、この結晶内
を通過する際に、前記白色光と第２のレーザ光との周波
数差に基づいて差周波が発生する。この結果、光学非線
形結晶３からは前記差周波に起因して所定の波長領域の
赤外光が発せられる。
【００１２】この赤外光はレンズ３３によって収束させ
られた後、フィルター７を通過して、ビームスプリッタ
８に至る。このビームスプリッタ８において、前記赤外
光は２分割され、分割された一方の赤外光（以下、「第
１の赤外光」という）はミラー２６で反射され、レンズ
３５で収束されることによって測定試料４に至る。そし
て、所定の波長領域にある第１の赤外光と測定試料との
相互作用によって生じる、非線形光学効果により発せさ
れる所定の波長領域にある非線形光を分光器１１によっ
て分光した後、ＣＣＤカメラ１２で測定するものであ
る。所定の波長領域にある非線形光をＣＣＤカメラで一
括処理するため、これによって測定試料の非線形感受率
スペクトルを得ることができる。すなわち、単一のレー
ザ光源のみによって測定試料の非線形スペクトルを得る
ことができる。
られた後、フィルター７を通過して、ビームスプリッタ
８に至る。このビームスプリッタ８において、前記赤外
光は２分割され、分割された一方の赤外光（以下、「第
１の赤外光」という）はミラー２６で反射され、レンズ
３５で収束されることによって測定試料４に至る。そし
て、所定の波長領域にある第１の赤外光と測定試料との
相互作用によって生じる、非線形光学効果により発せさ
れる所定の波長領域にある非線形光を分光器１１によっ
て分光した後、ＣＣＤカメラ１２で測定するものであ
る。所定の波長領域にある非線形光をＣＣＤカメラで一
括処理するため、これによって測定試料の非線形感受率
スペクトルを得ることができる。すなわち、単一のレー
ザ光源のみによって測定試料の非線形スペクトルを得る
ことができる。
【００１３】なお、フィルター７は、光学非線形結晶３
によって差周波発生に寄与することなく通過してきた前
記白色光及び第２のレーザ光が、得られた赤外光に混入
するのを防止するために設けられているものである。す
なわち、フィルター７は、差周波発生によって得られた
赤外光のみを透過し、白色光及びレーザ光は透過しない
ように構成されている。このようなフィルターには市販
のロングパスフィルタの１．０μｍカット又は１．３μ
ｍカットなどを用いることができる。
によって差周波発生に寄与することなく通過してきた前
記白色光及び第２のレーザ光が、得られた赤外光に混入
するのを防止するために設けられているものである。す
なわち、フィルター７は、差周波発生によって得られた
赤外光のみを透過し、白色光及びレーザ光は透過しない
ように構成されている。このようなフィルターには市販
のロングパスフィルタの１．０μｍカット又は１．３μ
ｍカットなどを用いることができる。
【００１４】図１では、ビームスプリッタ５及び６の間
に１／２波長板１３を設けている。これによって、第２
のレーザ光の偏光面が９０度回転させられるため、ビー
ムスプリッタ６において白色光と合成されて光学非線形
結晶３に入射する際に、両者の偏光面が直交するように
なる。このように互いの偏光面が直交した状態で光学非
線形結晶に入射すると、差周波の発生がより顕著にな
り、所望の波長の赤外光を効率よく発生させることがで
きる。
に１／２波長板１３を設けている。これによって、第２
のレーザ光の偏光面が９０度回転させられるため、ビー
ムスプリッタ６において白色光と合成されて光学非線形
結晶３に入射する際に、両者の偏光面が直交するように
なる。このように互いの偏光面が直交した状態で光学非
線形結晶に入射すると、差周波の発生がより顕著にな
り、所望の波長の赤外光を効率よく発生させることがで
きる。
【００１５】また、実際のレーザ光源においては、レー
ザ光をパルス状に発振させて使用するものが多い。した
がって、図１に示すレーザ光源１としてこのようなレー
ザ光源を用いる場合は、パルス状のレーザ光と第１のレ
ーザ光からの白色光との同期が最適な状態となり、差周
波により発生する赤外光の強度が最大となるように第２
のレーザ光の光路長を変化させることが好ましい。
ザ光をパルス状に発振させて使用するものが多い。した
がって、図１に示すレーザ光源１としてこのようなレー
ザ光源を用いる場合は、パルス状のレーザ光と第１のレ
ーザ光からの白色光との同期が最適な状態となり、差周
波により発生する赤外光の強度が最大となるように第２
のレーザ光の光路長を変化させることが好ましい。
【００１６】図１に示す測定系においては、ミラー２３
及び２４が固定された上下方向駆動手段２７を矢印で示
す方向に上下動させることにより、第２のレーザ光の光
路長を制御できるようになっている。上下方向駆動手段
２７としては、例えば、ミラー２３及び２４をマイクロ
メータに所定の固定部材を用いて固定することにより、
簡易に形成することができる。この場合は、マイクロメ
ータの目盛を調節し、ミラー２３及び２４を矢印方向に
上下動することによって光路長を変化させる。
及び２４が固定された上下方向駆動手段２７を矢印で示
す方向に上下動させることにより、第２のレーザ光の光
路長を制御できるようになっている。上下方向駆動手段
２７としては、例えば、ミラー２３及び２４をマイクロ
メータに所定の固定部材を用いて固定することにより、
簡易に形成することができる。この場合は、マイクロメ
ータの目盛を調節し、ミラー２３及び２４を矢印方向に
上下動することによって光路長を変化させる。
【００１７】さらに、図１に示す測定系においては、ビ
ームスプリッタ８において分割された他方の赤外光（以
下、「第２の赤外光」という）は、レンズ３４で収束さ
せた後分光器９に至り、ＣＣＤカメラ１０で測定される
ように構成されている。第２の赤外光は第１の赤外光と
同じ波長を有する。したがって、この第２の赤外光のス
ペクトルを測定することによって、非線形感受率スペク
トルに対する基本波スペクトルの測定が可能となる。
ームスプリッタ８において分割された他方の赤外光（以
下、「第２の赤外光」という）は、レンズ３４で収束さ
せた後分光器９に至り、ＣＣＤカメラ１０で測定される
ように構成されている。第２の赤外光は第１の赤外光と
同じ波長を有する。したがって、この第２の赤外光のス
ペクトルを測定することによって、非線形感受率スペク
トルに対する基本波スペクトルの測定が可能となる。
【００１８】本発明における透明光学物質は、液体状で
あることが好ましい。液体状の透明光学物質は密である
とともに等方性に優れるため、入射したレーザ光を効率
よく白色光に変換することができる。液体状の透明光学
物質としては、四塩化炭素、純水、及びエチレングリコ
ールを例示することができる。なお、このように液体状
の透明光学物質を用いる場合は、この透明光学物質を光
学セルなどの透明容器に封入することによって使用す
る。
あることが好ましい。液体状の透明光学物質は密である
とともに等方性に優れるため、入射したレーザ光を効率
よく白色光に変換することができる。液体状の透明光学
物質としては、四塩化炭素、純水、及びエチレングリコ
ールを例示することができる。なお、このように液体状
の透明光学物質を用いる場合は、この透明光学物質を光
学セルなどの透明容器に封入することによって使用す
る。
【００１９】また、本発明における光学非線形結晶につ
いても、非線形性を示し前記白色光及び第２のレーザ光
が入射することにより差周波を生じ、所定の波長領域の
赤外光を発生できるものであれば特には限定されない。
しかしながら、ＬｉＢ３Ｏ５及びβ−ＢａＢ２Ｃ４の少
なくとも一方を用いることが好ましい。これによって、
白色光とレーザ光の周波数差に起因した差周波を効率よ
く生じさせることができ、所定波長の赤外光効率よく発
生させることができる。
いても、非線形性を示し前記白色光及び第２のレーザ光
が入射することにより差周波を生じ、所定の波長領域の
赤外光を発生できるものであれば特には限定されない。
しかしながら、ＬｉＢ３Ｏ５及びβ−ＢａＢ２Ｃ４の少
なくとも一方を用いることが好ましい。これによって、
白色光とレーザ光の周波数差に起因した差周波を効率よ
く生じさせることができ、所定波長の赤外光効率よく発
生させることができる。
【００２０】本発明の測定方法を実施するに際しては、
測定系の動作確認を行うために、非線形感受率の高い標
準物質を用いることが好ましい。特に、動作確認を簡易
かつ制御性よく実施するためには、３次の非線形感受率
が１０―９ｅｓｕ以上であることが好ましく、さらには
１０−８〜１０−９ｅｓｕの範囲にあることが好まし
い。このような標準物質としては、ポリジアセチレン、
シリコン系ナフタロシアニン、及びＡｕ微粒子分散Ｔｉ
Ｏ２薄膜を用いることが好ましい。
測定系の動作確認を行うために、非線形感受率の高い標
準物質を用いることが好ましい。特に、動作確認を簡易
かつ制御性よく実施するためには、３次の非線形感受率
が１０―９ｅｓｕ以上であることが好ましく、さらには
１０−８〜１０−９ｅｓｕの範囲にあることが好まし
い。このような標準物質としては、ポリジアセチレン、
シリコン系ナフタロシアニン、及びＡｕ微粒子分散Ｔｉ
Ｏ２薄膜を用いることが好ましい。
【００２１】以上のような本発明の測定方法において、
１０００〜２５００ｎｍの波長領域にある赤外光を得る
ことができ、したがってこの波長領域での非線形感受率
スペルトルを得ることができる。また、この場合におい
て、例えば、チタンーサファイアレーザを用いることが
好ましい。
１０００〜２５００ｎｍの波長領域にある赤外光を得る
ことができ、したがってこの波長領域での非線形感受率
スペルトルを得ることができる。また、この場合におい
て、例えば、チタンーサファイアレーザを用いることが
好ましい。
【００２２】図２は、図１に示すような測定系により、
本発明の測定方法を実施して測定試料であるＤＡＳＴの
３次の非線形感受率スペクトルを測定したものである。
なお、測定においては、レーザ光源１として、チタンー
サファイアレーザ（波長７８０ｎｍ）を用い、透明光学
物質２として四塩化炭素、光学非線形結晶３としてβ−
ＢａＢ２Ｏ４を用いて測定した場合を示している。この
ように本発明の測定方法によれば、単一のレーザ光源を
用いるのみで測定試料の非線形感受率スペクトルを測定
できることが分かる。
本発明の測定方法を実施して測定試料であるＤＡＳＴの
３次の非線形感受率スペクトルを測定したものである。
なお、測定においては、レーザ光源１として、チタンー
サファイアレーザ（波長７８０ｎｍ）を用い、透明光学
物質２として四塩化炭素、光学非線形結晶３としてβ−
ＢａＢ２Ｏ４を用いて測定した場合を示している。この
ように本発明の測定方法によれば、単一のレーザ光源を
用いるのみで測定試料の非線形感受率スペクトルを測定
できることが分かる。
【００２３】なお、上記においては、白色光及び第２の
レーザの光学非線形結晶への入射角度を一定にしている
が、この入射角度を変化させることにより、得られる赤
外光の波長領域が異なるようになる。したがって、この
入射角度を適宜に調節することにより、異なる波長領域
における測定試料の非線形感受率スペクトルを単一のレ
ーザ光源で得ることができる。すなわち、単一のレーザ
光源で複数の非線形感受率スペクトルを得ることができ
る。
レーザの光学非線形結晶への入射角度を一定にしている
が、この入射角度を変化させることにより、得られる赤
外光の波長領域が異なるようになる。したがって、この
入射角度を適宜に調節することにより、異なる波長領域
における測定試料の非線形感受率スペクトルを単一のレ
ーザ光源で得ることができる。すなわち、単一のレーザ
光源で複数の非線形感受率スペクトルを得ることができ
る。
【００２４】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
単一のレーザ光源から波長が連続的に変化した赤外光を
生成し、この赤外光を測定試料に照射することによりこ
の測定試料の非線形感受率スペクトルを測定するように
している。すなわち、単一のレーザ光源のみで測定試料
の非線形感受率スペクトルが測定できる。したがって、
従来のように測定に必要な複数のレーザ光源を準備する
必要がないため、測定コストを大幅に低減できるととも
に、測定時間の短縮化をも達成させることができる。さ
らには、波長を連続的に変化させて測定できるため、十
分な精度で非線形感受率スペクトルを測定することがで
きる。
単一のレーザ光源から波長が連続的に変化した赤外光を
生成し、この赤外光を測定試料に照射することによりこ
の測定試料の非線形感受率スペクトルを測定するように
している。すなわち、単一のレーザ光源のみで測定試料
の非線形感受率スペクトルが測定できる。したがって、
従来のように測定に必要な複数のレーザ光源を準備する
必要がないため、測定コストを大幅に低減できるととも
に、測定時間の短縮化をも達成させることができる。さ
らには、波長を連続的に変化させて測定できるため、十
分な精度で非線形感受率スペクトルを測定することがで
きる。
【図１】 本発明の非線形感受率スペクトル測定法にお
ける測定系の一例を示す概略図である。
ける測定系の一例を示す概略図である。
【図２】 本発明の非線形感受率スペクトル測定法によ
って測定した、ＤＡＳＴの３次非線形感受率スペクトル
のグラフである。
って測定した、ＤＡＳＴの３次非線形感受率スペクトル
のグラフである。
１ レーザ光源
２ 透明光学物質
３ 光学非線形結晶
４ 測定試料
５、６、８ ビームスプリッタ
７ フィルター
９、１１ 分光器
１０、１２ ＣＣＤカメラ
１３ １／２波長板
２１、２２、２３、２４、２５、２６ ミラー
３１、３２、３３、３４、３５、３６ レンズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−33965（ＪＰ，Ａ)
Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ｂ，1996
年，Ｖｏｌ．13，Ｎｏ．９，2075−2083
ＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴＩＣＳ，1987
年，Ｖｏｌ．26，Ｎｏ．14，2877−2880
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/37
G01J 3/10
G01N 21/00
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (12)
- 【請求項１】 所定のレーザ光源から発せられたレーザ
光を２分割し、分割された一方のレーザ光を透明光学物
質に入射させて白色光を生じさせるとともに、この白色
光を分割された他方のレーザ光とともにこれらの光軸が
一致するようにして光学非線形結晶に入射させることに
より、前記光学非線形結晶内において、前記白色光と前
記他方のレーザ光との周波数差に起因した差周波を生成
させ、前記光学非線形結晶から前記差周波に起因した所
定の波長領域有する赤外光を発生させ、この赤外光を測
定試料に対して照射することにより、前記測定試料の非
線形感受率スペクトルを測定するようにしたことを特徴
とする、非線形感受率スペクトル測定法。 - 【請求項２】 前記分割された他方のレーザ光の位相を
９０度回転させ、この分割された他方のレーザ光及び前
記白色光が前記光学非線形結晶に入射する際において、
前記分割された他方のレーザ光の偏光面と前記白色光の
偏光面とが直交するようにしたことを特徴とする、請求
項１に記載の非線形感受率スペクトル測定法。 - 【請求項３】 前記分割された他方のレーザ光の光路長
を変化させることにより、前記赤外光の強度を調節する
ようにしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の
非線形感受率スペクトル測定法。 - 【請求項４】 前記赤外光を２分割し、２分割された一
方の赤外光を前記測定試料に照射して前記測定試料の非
線形感受率スペクトルを測定するとともに、分割された
他方の赤外光は、前記非線形感受率スペクトルに対する
基本波スペクトルとしてのスペクトルを測定するように
したことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記
載の非線形感受率スペクトル測定法。 - 【請求項５】 前記透明光学物質は、液体状であること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の非線
形感受スペクトル測定法。 - 【請求項６】 前記透明光学物質は、四塩化炭素、純
水、及びエチレングリコールから選ばれる少なくとも一
種であることを特徴とする、請求項５に記載の非線形感
受率スペクトル測定法。 - 【請求項７】 前記非線形光学結晶は、ＬｉＢ３Ｏ５及
びβ−ＢａＢ２Ｃ４の少なくとも一方であることを特徴
とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の非線形感受
率スペクトル測定法。 - 【請求項８】 前記非線形感受率スペクトル測定法にお
いて、３次の非線形感受率の値が１０―９ｅｓｕ以上の
物質を標準物質として用いることを特徴とする、請求項
１〜７のいずれか一に記載の非線形感受率スペクトル測
定法。 - 【請求項９】 前記標準物質は、ポリジアセチレン、シ
リコン系ナフタロシニアン、及びＡｕ微粒子分散ＴｉＯ
２薄膜から選ばれる少なくとも一種であることを特徴と
する、請求項８に記載の非線形感受率スペクトル測定
法。 - 【請求項１０】 前記赤外光の波長領域が１０００〜２
５００ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜９のい
ずれか一に記載の非線形感受率スペクトル測定法。 - 【請求項１１】 前記白色光及び前記分割された他方の
レーザ光の前記光学非線形結晶への入射角度を変化させ
ることにより、前記赤外光の波長領域を変化させて、異
なる波長領域での非線形感受率スペクトルを連続的に測
定するようにしたことを特徴とする、請求項１〜１０の
いずれか一に記載の非線形感受率スペクトル測定法。 - 【請求項１２】 所定のレーザ光源から発せられたレー
ザ光を２分割するレーザ光分割手段と、 分割された一方のレーザ光を内部透過させることにより
白色光を生成するための透明光学物質と、 前記白色光と分割された他方のレーザ光とをこれらの光
軸が一致するようにして入射させることにより、前記白
色光と前記他方のレーザ光との周波数差に起因した差周
波を生成させ、この差周波に起因した所定の波長領域を
有する赤外光を発生させるための光学非線形結晶と、 を具えることを特徴とする、非線形感受率スペクトル測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000042955A JP3440273B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 非線形感受率スペクトル測定法及び非線形感受率スペクトル測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000042955A JP3440273B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 非線形感受率スペクトル測定法及び非線形感受率スペクトル測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001235774A JP2001235774A (ja) | 2001-08-31 |
| JP3440273B2 true JP3440273B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=18565950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000042955A Expired - Lifetime JP3440273B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 非線形感受率スペクトル測定法及び非線形感受率スペクトル測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440273B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015084007A (ja) * | 2012-02-13 | 2015-04-30 | 富士電機株式会社 | 波長変換素子の検査方法及び検査装置 |
-
2000
- 2000-02-21 JP JP2000042955A patent/JP3440273B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ＡＰＰＬＩＥＤ ＯＰＴＩＣＳ，１９８７年，Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１４，２８７７−２８８０ |
| Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ｂ，１９９６年，Ｖｏｌ．１３，Ｎｏ．９，２０７５−２０８３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001235774A (ja) | 2001-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tran | Acousto-Optic Devices | |
| Yamaguchi et al. | Convenient method of measuring the chirp structure of femtosecond white-light continuum pulses | |
| CN103487146B (zh) | 一种简便的超宽带受激拉曼光谱显微成像系统 | |
| US8804117B2 (en) | Method for detecting a resonant nonlinear optical signal and device for implementing said method | |
| JP2000214506A (ja) | 放射光線源及び撮像システム | |
| Isaienko et al. | Ultra-broadband sum-frequency vibrational spectrometer of aqueous interfaces based on a non-collinear optical parametric amplifier | |
| US8605285B2 (en) | Apparatus and method for sample analysis | |
| Müller et al. | Invited Article: Coherent Raman and mid-IR microscopy using shaped pulses in a single-beam setup | |
| JP3440273B2 (ja) | 非線形感受率スペクトル測定法及び非線形感受率スペクトル測定装置 | |
| JP3816306B2 (ja) | 超高速時間分解蛍光分光方法 | |
| US9097674B2 (en) | Method for detecting a resonant nonlinear optical signal and device for implementing said method | |
| CN212031303U (zh) | 增强型变频拉曼光谱分析仪器 | |
| JPH10115573A (ja) | ３次非線形感受率測定方法及び装置 | |
| CN107923798B (zh) | 自相关测量装置 | |
| JP3567234B2 (ja) | 分光測定方法及び分光測定装置 | |
| KR100784901B1 (ko) | 제거형 가간섭성 반스토크스 라만 분광법을 이용한 광학장치 | |
| CN220399276U (zh) | 一种单发太赫兹时域光谱仪 | |
| CN113418609B (zh) | 拉曼光谱测试系统 | |
| Xu et al. | Spectral transmittance measurement nonlinearity of a (280-540) nm spectrophotometer based on a tunable femtosecond pulse laser | |
| JPH07280733A (ja) | ラマンスペクトル測定装置 | |
| Barbano | Third-harmonic generation at interfaces with femtosecond pulses: self-focusing contribution and nonlinear microscopy | |
| JP3462518B2 (ja) | 波長測定装置 | |
| Alejandro | The Generation of Terahertz Light and its Applications in the Study of Vibrational Motion | |
| Ning et al. | Broadband ultrafast ultraviolet laser output by using β-BaB2O4 crystal | |
| Gupta | Spectropolarimetric imaging of laser-induced fluorescence |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3440273 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |