JP4719879B2 - 和周波発生分光装置及び和周波発生分光法 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の実施形態1に係る和周波発生分光装置および和周波発生分光法について詳細に説明する。図1は、実施形態1の和周波発生分光装置の構成を示している。図1において、1は和周波発生分光装置全体を示している。2は、フェムト秒レベルのレーザー光を発生可能なフェムト秒レーザー光源としての、卓上型のチタン・サファイアレーザー光源を示している。本実施形態のレーザー光源2は、増幅機能まで有するチタン・サファイアレーザー発振器兼再生増幅器で構成されている。このチタン・サファイアレーザー光源2は、たとえば次のようなレーザー光を発振するように構成されている。
このレーザー光源2からのレーザー光の基本波3が、広帯域赤外光と、狭帯域紫外光を作製するための分割波4、5に分割される。たとえば、パルスエネルギーが2.8mJの基本波3が、1mJの広帯域赤外光作製用の分割波4と、残りの1.8mJの狭帯域紫外光作製用の分割波5とに分割される。
以下に、本発明の実施形態2に係る和周波発生分光装置および和周波発生分光法について、図3に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態2の説明では、実施形態1と同じ構成は同じ符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる構成についてのみ説明する。
2 レーザー光源
3 基本波
4 分割波
5 分割波
6 広帯域赤外光作成手段
7 広帯域赤外光
8 狭帯域倍波発生手段
9 狭帯域可視光
10 光パラメトリック発振器
11 波長可変単色可視光パルス
12 紫外光作製手段
13 波長可変単色紫外光パルス
14 試料
15 広帯域和周波光
16 低分散型分光器
17 高分散型分光器
18 マルチチャンネル検出器
Claims (7)
- 単一のレーザー光源と、
上記レーザー光源の基本波の分割波から所定の波数幅、所定のパルス時間幅をもつ広帯域赤外光を作製する広帯域赤外光作製手段と、
上記基本波の残りの分割波を二分し逆方向にチャープさせた後合成して倍波を発生させて狭帯域可視光を作製する狭帯域可視光作製手段と、
上記狭帯域可視光作製手段からの狭帯域可視光を光パラメトリック発振させて狭帯域可視光の波長を可変する波長可変手段と、
上記波長可変手段の狭帯域可視光から非線形光学効果によって狭帯域紫外光を作製する狭帯域紫外光作製手段と、
上記広帯域赤外光作製手段からの広帯域赤外光と狭帯域紫外光作製手段からの狭帯域紫外光を試料の表面または界面に集光させて広帯域和周波光を発生させる和周波光発生手段と、
発生した広帯域和周波光を分光する分光手段と、
分光された和周波光をマルチチャンネルで実質的に同時に計測するマルチプレックス計測手段とを有することを特徴とする和周波発生分光装置。 - 上記分光手段は、プローブ光から迷光を除去する低分散なプリズム分光器と高分散な回析格子分光器とを組み合わせた非対称二段分光器であることを特徴とする請求項1記載の和周波発生分光装置。
- 上記レーザー光源がフェムト秒レーザー光源からなることを特徴とする請求項1又は2記載の和周波発生分光装置。
- 上記波長可変手段が、上記狭帯域可視光作製手段からの狭帯域可視光の波長を実質的に連続的に変化させることが可能な手段からなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の和周波発生分光装置。
- 単一のレーザー光源と、
上記レーザー光源の基本波の分割波から所定の波数幅、所定のパルス時間幅をもつ広帯域赤外光を作製する広帯域赤外光作製手段と、
上記基本波の残りの分割波を二分し逆方向にチャープさせた後合成して倍波を発生させて狭帯域可視光を作製する狭帯域可視光作製手段と、
上記狭帯域可視光作製手段からの狭帯域可視光を光パラメトリック発振させて狭帯域可視光の波長を可変する波長可変手段と、
上記波長可変手段の狭帯域可視光から非線形光学効果によって狭帯域紫外光を作製する狭帯域紫外光作製手段と、
上記波長可変手段からの狭帯域可視光及び狭帯域紫外光作製手段からの狭帯域紫外光の一方を選択する選択手段と、
上記選択手段によって選択された狭帯域可視光及び狭帯域紫外光の一方と、上記広帯域赤外光作製手段からの広帯域赤外光とを試料の表面または界面に集光させて広帯域和周波光を発生させる和周波光発生手段と、
発生した広帯域和周波光を分光する分光手段と、
分光された和周波光をマルチチャンネルで実質的に同時に計測するマルチプレックス計測手段とを有することを特徴とする和周波発生分光装置。 - 上記分光手段は、上記和周波光発生手段の和周波信号光から紫外プローブ光による迷光を除去する低分散なプリズム分光器と、和周波信号光からの可視プローブ光による迷光を除去する可視プローブ光除去フィルタとを並列に備え、
上記和周波光発生手段と、上記低分散なプリズム分光器・上記可視プローブ光除去フィルタとの間に配設され、上記和周波光発生手段の和周波信号光を受けて、該和周波信号光が紫外光または可視光による場合には上記低分散なプリズム分光器に和周波信号光を送り、該和周波信号光が可視光による場合には上記可視プローブ光除去フィルタに和周波信号光を送る選択手段と、
上記低分散なプリズム分光器及び可視プローブ光除去フィルタからの信号を受けて分光する高分散な回析格子分光器とを有することを特徴とする請求項5記載の和周波発生分光装置。 - 単一のレーザー光源からの基本波を、二つの分割波に分割し、一方の分割波から所定の波数幅と所定のパルス時間幅をもつ和周波光発生用の広帯域赤外光を作製するとともに、残りの分割波を二分し逆方向にチャープさせた後合成して倍波の和周波光発生用の狭帯域可視光を作製し、さらにその狭帯域可視光を光パラメトリック発振させて狭帯域可視光の波長を可変し、さらに波長を可変とした狭帯域可視光から波長可変狭帯域紫外光を作製し、作製した広帯域赤外光と波長可変狭帯域紫外光を試料の表面または界面に集光して広帯域和周波光を発生させ、発生した広帯域和周波光を分光手段で分散させ、分散された光をマルチチャンネルで実質的に同時に計測することを特徴とする和周波発生分光法。
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