JPH02234050A - Light wave measuring device - Google Patents
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an optical waveform measuring device, and is used, for example, to measure the lifetime of fluorescent light generated when a measurement target is irradiated with laser light.
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。As a conventional optical waveform measurement device with high time resolution,
For example, the following are known.
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。なお、1回の
光パルス照射に対しては、高々1個の光子が検出される
程度に調整されている。そして、この時間計測を多数回
繰り返し(精度の高い結果を得るには百万回程度の繰り
返しを行い)、得られた多数のデータをヒストグラムに
表すことにより、被測定対象の螢光寿命特性を得ている
。The first method is called the time-correlated single photon counting method, in which the object to be measured is irradiated with a light pulse of sufficiently short duration, and the fluorescent photons emitted from the object by this irradiation are detected. The device measures the time from when a light pulse is irradiated to when a fluorescent photon is detected. Note that adjustment is made such that at most one photon is detected for one light pulse irradiation. Then, by repeating this time measurement many times (approximately one million times to obtain highly accurate results) and expressing the obtained data in a histogram, the fluorescence lifetime characteristics of the object to be measured can be determined. It has gained.
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 method uses a streak camera device, which measures the waveform of light from an object to be measured using a streak tube that sweeps an electron beam in synchronization with the irradiation of light pulses. According to this, by repeating the light pulse irradiation and the sweeping operation many times, the light waveform can be measured even in the case like the first case. Further, even when a large number of photons are generated from the object to be measured by one pulsed 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
リング型光波形測定装置や、ピンホトダイオード、アバ
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。In addition to the above-mentioned optical waveform measuring devices, known optical waveform measuring devices include sampling type optical waveform measuring devices and devices using a pin photodiode or an avalanche photodiode as a photodetector.
このような測定に対しては、測定開始の基準となる信号
が与えられなければならない。例えば、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、
一方を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。For such measurements, a signal must be given that serves as a reference for starting the measurement. For example, with the single photon counting method, measurement is impossible unless a time measurement start signal (start signal) is given, and with a streak camera, measurement is impossible unless a sweep start signal (trigger signal) is given. . Therefore, in the conventional device, a signal serving as a reference for starting measurement is obtained in the following manner. The first is to split the pulsed light from the laser light source using a half mirror, etc.
One side is used as excitation light to irradiate the sample, and the other side is guided to a photodetector to obtain a measurement start signal.
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。The second method 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.
しかしながら、第1の手法によれば、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
回のサンプリングを行なう場合などは、サンプリングご
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。However, according to the first method, an optical system for branching the optical pulses is required, which complicates the configuration. Furthermore, since the pulsed light is split, the amount of light cannot be used effectively. According to the second method, drift and jitter occur between the electrical signal in the drive circuit of the pulsed light source and the output of the pulsed light, and the temporal relationship between the measurement start signal and the timing of the pulsed light cannot be kept constant. It disappears. For this reason, especially when sampling is performed multiple times, the timing shifts for each sampling, making it difficult to improve the temporal resolution.
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
能を高くすることのできる光波形測定装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an optical waveform measuring device that has a simple configuration, can effectively utilize the amount of pulsed light from a light source, and can increase temporal resolution.
本発明に係る光波形測定装置は、試料に照射されるパル
ス光を出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パルス信号を出力するパルス電源
と、電気パルス信号の電流または電圧を検出するパルス
検出手段と、被測定光を検出する光検出器と、パルス検
出手段の出力を測定開始の基準として光検出器の出力に
より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。ここで、測定手段はパルス検出手段の
出力から光検出器の出力までの時間を複数回サンプリン
グすることにより光波形を測定する手段としてもよく、
パルス検出手段の出力をトリガ信号として掃引動作を行
なうストリークカメラ装置を有する構成としてもよい。The optical waveform measuring device according to the present invention includes a semiconductor light emitting device that emits pulsed light to be irradiated onto a sample, a pulse power source that outputs an electric pulse signal for driving the semiconductor light emitting device, and a current or current of the electric pulse signal. A pulse detection means for detecting voltage, a photodetector for detecting the light to be measured, and a measurement means for measuring the optical waveform of the light to be measured using the output of the photodetector with the output of the pulse detection means as a reference for starting measurement. It is characterized by being prepared. Here, the measurement means may be a means for measuring the optical waveform by sampling the time from the output of the pulse detection means to the output of the photodetector multiple times,
The structure may include a streak camera device that performs a sweeping operation using the output of the pulse detection means as a trigger signal.
本発明によれば、測定開始の基準となる信号は、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
パルス信号その.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測定開始信号のタ
イミングがずれることはない。According to the present invention, the reference signal for starting measurement is an electric pulse signal that drives a semiconductor light emitting device (laser) as a pulse light source. Since the pulsed light is obtained from the same source, the timing of the pulsed light and the measurement start signal will not deviate due to drift or jitter of the drive circuit or the like.
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below 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a定装置の構
成図である。同図において、パルス発生81は所定周波
数の電気的パルスを出力するもので、超短パルス電源2
はこのパルス発生器1からの電気パルスにもとづき、数
100psecの立ち上りの速い短パルス電流(電気パ
ルス信号)を生成して半導体レーザLDに与える。これ
により、半導体レーザLDは数10psecの超短パル
ス発光をする。半導体レーザLDからの超短パルス光L
Bは、図示しない光学レンズ系を介して被測定対象物(
試料3)に照射され、これによって試料3からは螢光P
Lが生成される。この螢光PLは光電子増倍管などから
なる光検出器PMTにより検出され、検出出力は時間電
圧変換器41のストップ端子にSTOP信号として入力
される。FIG. 1 is a block diagram of an optical waveform a constant device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a pulse generator 81 outputs electrical pulses of a predetermined frequency, and an ultra-short pulse power source 22
Based on the electric pulses from the pulse generator 1, a short pulse current (electric pulse signal) with a fast rise of several 100 psec is generated and applied to the semiconductor laser LD. As a result, the semiconductor laser LD emits ultrashort pulses of several tens of psec. Ultrashort pulse light L from semiconductor laser LD
B is the object to be measured (
Sample 3) is irradiated, and as a result, fluorescent light P is emitted from sample 3.
L is generated. This fluorescent light PL is detected by a photodetector PMT consisting of a photomultiplier tube or the like, and the detection output is inputted to the stop terminal of the time-voltage converter 41 as a STOP signal.
一方、超短パルス電源2には検出回路21が付設され、
これによって半導体レーザLDに駆動電流として与えら
れる短パルス電流そのものが検出される。この検出出力
は遅延回路5で所定の遅延がされ、時間電圧変換器41
のスタート端子にSTART信号として与えられる。時
間電圧変換器41は上記のSTOP,START信号に
より動作し、結果を波高分析器42に与える。On the other hand, a detection circuit 21 is attached to the ultra-short pulse power supply 2,
As a result, the short pulse current itself applied to the semiconductor laser LD as a drive current is detected. This detection output is delayed by a predetermined value in a delay circuit 5, and is then transferred to a time-voltage converter 41.
is given as a START signal to the start terminal of. The time-voltage converter 41 is operated by the above-mentioned STOP and START signals, and provides the result to the pulse height analyzer 42.
時間電圧変換器41と波高分析器42は光波形を測定す
るための測定手段4を構成するが、これは次のように作
用する。The time-voltage converter 41 and the pulse height analyzer 42 constitute the measuring means 4 for measuring the optical waveform, which functions as follows.
まず、超短パルス電源2から短パルス電流が出力される
と、これが検出回路21により検出されて時間電圧変換
器41にSTART信号として与えられる。このSTA
RT信号が与えられる時点と試料3に超短バルスLBが
照射される時点は、遅延回路5の働きにより同期がとら
れている。この場合、START信号は半導体レーザL
Dに与えられる超短パルス電源2の出力にもとづいて生
成されているので、超短パルス電源2中の駆動回路のド
リフトやジッタにより上記の同期が乱されることはない
。First, when a short pulse current is output from the ultra-short pulse power source 2, this is detected by the detection circuit 21 and given to the time-voltage converter 41 as a START signal. This STA
The time point at which the RT signal is applied and the time point at which the sample 3 is irradiated with the ultra-short pulse LB are synchronized by the action of the delay circuit 5. In this case, the START signal is the semiconductor laser L
Since it is generated based on the output of the ultra-short pulse power source 2 applied to D, the above-mentioned synchronization will not be disturbed by drift or jitter of the drive circuit in the ultra-short pulse power source 2.
一方、光検出器PMTによって試料3からの螢光PLに
よる光子が検出されると、光検出器PMTの出力がST
OP信号として時間電圧変換器41に入力される。する
と、時間電圧変換器41はSTART信号が人力されて
からSTOP信号が入力されるまでの時間に比例した高
さを持つ電圧パルスを生成し、これを波高分析器42に
与える。波高分析器42は入力された電圧パルスをディ
ジタル化し、パルスの高さ別にその回数(検出された光
子の個数)を計数する。On the other hand, when the photon of the fluorescent light PL from the sample 3 is detected by the photodetector PMT, the output of the photodetector PMT becomes ST
It is input to the time-voltage converter 41 as an OP signal. Then, the time-voltage converter 41 generates a voltage pulse having a height proportional to the time from the input of the START signal until the input of the STOP signal, and supplies this to the pulse height analyzer . The pulse height analyzer 42 digitizes the input voltage pulse and counts the number of pulses (the number of detected photons) for each pulse height.
第2図は、時間電圧変換器41か゜ら多数の電圧パルス
を波高分析器42に与えたときの、波高分析器42での
計数結果の一例を図示したものであり、横軸をパルスの
高さ、縦軸を個数としている。FIG. 2 shows an example of the counting results of the pulse height analyzer 42 when a large number of voltage pulses are applied to the pulse height analyzer 42 from the time-voltage converter 41, and the horizontal axis represents the pulse height. The vertical axis is the number of pieces.
この図において、縦軸はその時刻に光子(螢光PL)が
検出される確率を示しており、その値はその時刻の螢光
強度に比例することとなる。したがって、この図は、そ
のまま螢光強度の時間変化すなわち螢光寿命特性を表す
ことになる。実際には、百万から数千万回の光パルス照
射を行い、100万個程度の光子を検出し終えるまで測
定を続け、その測定結果に基づいて螢光寿命を算出する
。In this figure, the vertical axis indicates the probability that a photon (fluorescence PL) is detected at that time, and its value is proportional to the fluorescence intensity at that time. Therefore, this diagram directly represents the temporal change in fluorescence intensity, that is, the fluorescence lifetime characteristics. In reality, light pulse irradiation is performed one million to several tens of millions of times, measurement is continued until approximately one million photons are detected, and the fluorescence lifetime is calculated based on the measurement results.
第3図は第2実施例に係る光波形測定装置の構成図であ
る。FIG. 3 is a configuration diagram of an optical waveform measuring device according to a second embodiment.
これが前述の第1実施例と異なる点は、超短パルス電源
2から半導体レーザLDに与えられる短パルス電流の検
出が、半導体レーザLDに至る信号線のまわりに生じる
電磁波を、センサ61で検出することによりなされてい
ることである。センサ61は例えば高感度のホール素子
で構成され、増幅回路62で・増幅されてSTART信
号として時間電圧変換器41に与えられる。この実施例
の場合にも、START信号は半導体レー・ザLDへの
短パルス電流そのものにより生成されるので、超短パル
ス電源2中のドリフト、ジッタ等の影響をなくすことが
できる。This differs from the above-described first embodiment in that the detection of the short pulse current given to the semiconductor laser LD from the ultra-short pulse power supply 2 involves the sensor 61 detecting electromagnetic waves generated around the signal line leading to the semiconductor laser LD. This is what is being done. The sensor 61 is composed of, for example, a highly sensitive Hall element, and is amplified by an amplifier circuit 62 and provided to the time-voltage converter 41 as a START signal. In this embodiment as well, since the START signal is generated by the short pulse current itself to the semiconductor laser LD, the influence of drift, jitter, etc. in the ultra-short pulse power supply 2 can be eliminated.
第4図は第3実施例に係る光波形測定装置の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of an optical waveform measuring device according to a third embodiment.
これが前述の第1実施例と異なる点は、n1定手段とし
てストリークカメラ装置7が用いられていることである
。ストリークカメラ装置7はストリーク管71と、掃引
制御回路72と、TVカメラ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を掃
引制御回路72からの制御により偏向させる偏向電極7
6と、電子EBを増倍するマイクロチャネルプレート(
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で構成されるTVカ
メラ73で撮像される。This differs from the first embodiment described above in that a streak camera device 7 is used as the n1 constant means. The streak camera device 7 includes a streak tube 71, a sweep control circuit 72, and a TV camera 73. The streak tube 71 includes a photocathode 74 that emits photoelectrons upon receiving the fluorescent light PL, an acceleration electrode 75 that accelerates the electrons from the photocathode 74, and a focusing electrode (that focuses the electron beam emitted from the photocathode 74 onto the MCP). (not shown) and a deflection electrode 7 that deflects the accelerated electron EB under control from the sweep control circuit 72.
6 and a microchannel plate for multiplying electron EB (
MCP) 77, and a fluorescent surface 78 that emits fluorescent light when irradiated with electrons. The streak image formed on the fluorescent surface 78 is captured by a TV camera 73 composed of, for example, a CCD.
上記の第3実施例の装置は、次のように作用する。The device of the third embodiment described above operates as follows.
まず、超短パルス電源2から短パルス電流が半導体レー
ザLDに送られると、これが検出回路21で検出されて
ストリークカメラ装置7の掃引制御回路72にトリガ信
号(TRG)として送られる。ここで、トリガ信号は超
短パルス電源2から出力される短パルス電流そのものに
もとづき生成されているため、超短パルス電源2でドリ
フトやジッタがあっても、半導体レーザLDの発光タイ
ミングとトリガ信号の入力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が照射されるのと同期して、掃引制御回路7
2の作用によってストリークカメラ装置7の掃引が開始
される。First, when a short pulse current is sent from the ultra-short pulse power source 2 to the semiconductor laser LD, this is detected by the detection circuit 21 and sent to the sweep control circuit 72 of the streak camera device 7 as a trigger signal (TRG). Here, since the trigger signal is generated based on the short pulse current itself output from the ultra-short pulse power source 2, even if there is drift or jitter in the ultra-short pulse power source 2, the emission timing of the semiconductor laser LD and the trigger signal The relationship between the input timings of is kept constant. Therefore, the sweep control circuit 7
2, the streak camera device 7 starts sweeping.
この実施例において、試料3への1回の超短バルス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
、掃引制御回路72による1回の掃引によって第2図の
ような光波形を観1NI1することも可能である。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の発光と掃引制御回路72による掃引を
複数回繰り返し、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。この場合、第1および
第2の実施例では、1回の超短パルスLBの照射により
生じる光子は1個以下である必要があったが、この実施
例ではストリーク管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。In this example, one ultra-short pulse LB to sample 3
When a large number of photons are emitted as fluorescent light PL by irradiation, it is also possible to observe a light waveform as shown in FIG. 2 by one sweep by the sweep control circuit 72. However, when a large number of photons are not emitted at once, the emission of the semiconductor laser LD and the sweep by the sweep control circuit 72 may be repeated multiple times, and the data of the streak image obtained thereby may be accumulated and integrated. In this case, in the first and second embodiments, the number of photons generated by one ultrashort pulse LB irradiation had to be one or less, but in this embodiment, since the streak tube 71 is used, A plurality of photons may be generated per one irradiation of the ultrashort pulse light LB.
第5図は第4実施例に係る光波形測定装置の構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram of an optical waveform measuring device according to a fourth embodiment.
この実施例では、半導体レーザLDに至る信号線のまわ
りにセンサ61を設置し、ここに生じる電磁波から短パ
ルス電流を検出し、この検出出力をストリークカメラ装
置7のトリガ信号としている。この第4実施例について
も、第3実施例と同様の作用を奏する。In this embodiment, a sensor 61 is installed around the signal line leading to the semiconductor laser LD, detects a short pulse current from the electromagnetic waves generated here, and uses this detection output as a trigger signal for the streak camera device 7. This fourth embodiment also has the same effect as the third embodiment.
なお、第4図及び第5図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 a sampling type optical waveform observation means may be used instead of the streak camera device 7 shown in FIGS. 4 and 5.
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6図を参照して簡単に説明する。第6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。An example of the structure and operation of this sampling type optical waveform observation means will be briefly explained with reference to FIG. The sampling-type optical waveform observation means shown in FIG. 6 mainly includes a sampling-type streak tube 91 and information processing that processes information regarding the optical waveform of the measured light obtained by extracting a part of the measured light PL using the sampling-type streak tube 91. 100.
試料から放射され、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。電子は偏向板95の間を通過するときに、偏
向板95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。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する。この発光強度は光電子増倍
管98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。The light to be measured PL emitted from the sample and observed by the sampling type optical waveform observation means is focused onto the photocathode 93 of the sampling type 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, passed between the deflection plates 95, and guided to the slit plate 96. When the electrons pass between the deflection plates 95, they are swept by the sweep voltage applied between the deflection plates 95 and reach the slit plate 96. Since the slit plate 96 has minute slits perpendicular to the sweep direction, only a portion of the electrons that have reached the slit plate 96 pass through this slit and reach the fluorescent surface 97 behind it. The fluorescent surface 97 emits light by collision with electrons. This emission intensity is captured by a photomultiplier tube 98, amplified by an amplifier 99, and output as an electrical signal. In this way, a signal obtained by sampling the light intensity of the light to be measured PL is stored in the information processing section 100.
このようなサンプリング操作を、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7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 by slightly sequentially shifting the sweep timing with respect to the incident timing of the light to be measured, and from the obtained information it is possible to obtain the optical waveform as shown in Figure 7. It has become.
なお、超短パルス電源2はスイッチング速度の速いデバ
イスとして、例えばアバランシェトランジスタ、トンネ
ルダイオード、ステップリカバリダイオードを用いて構
成できる。また、半導体レーザLDの出力側に波長変換
素子を設けることもできる。Note that the ultrashort pulse power supply 2 can be configured using a device with a high switching speed, such as an avalanche transistor, a tunnel diode, or a step recovery diode. Further, a wavelength conversion element can also be provided on the output side of the semiconductor laser LD.
以上、詳細に説明した通り本発明によれば、測定開始の
基準となる信号(START信号、トリガ信号)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
電気パルス信号そのものから得られるので、駆動回路等
のドリフトやジッダによってパルス光と測定開始信号の
タイミングがずれることはない。このため、本発明の装
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。As explained above in detail, according to the present invention, the signal (START signal, trigger signal) that serves as the reference for starting measurement is obtained from the electric pulse signal itself that drives the semiconductor light emitting device (laser) as the pulse light source. The timing of the pulsed light and the measurement start signal will not deviate due to drift or jitter of the drive circuit or the like. Therefore, the device of the present invention has a simple configuration, can effectively utilize the amount of pulsed light from the light source, and can improve temporal resolution.
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実施例の装置による8−1定結果を
示す図、第3図は第2実施例に係る光波形測定装置の構
成図、第4図は第3実施例に係る光波形測定装置の構成
図、第5図は第4実施例に係る光波形測定装置の構成図
、第6図および第7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図である。
1・・・パルス発生器、2・・・超短パルス電源、21
・・・検出回路、3・・・試料、41・・・時間電圧変
換器、42・・・波高分析器、5・・・遅延回路、61
・・・センサ、7・・・ストリークカメラ装置、71・
・・ストリーク管、72・・・掃引制御回路、73・・
・TVカメラ、91・・・サンプリング型ストリーク管
、LD・・・半導体レーザ、PMT・・・光検出器、L
B・・・超短パルス光、PL・・・螢光。
特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士
長谷川 芳 樹;Q!J定特粟
第2図
手
続
補正書
平成
1年6月
日
平成1
年
特許願
第55532号
発明の名称
光波形測定装
置
補正をする者
事件との関係
侍許出願人
浜松ホトニクス株式会社
(郵便番号 101 )
東京都千代田区岩本町三丁目5番地2号フォアサイトビ
ル4階
6 発明の内容
《1》 明細書第5頁第8行目から9行目の「サンプ
リングを行なう場合などは、サンプリングごとに」を「
計数を行なう場合などは、計数ごとに」に補正する。
(2) 第6頁第6行目の「サンプリング」を「計数
」に補正する。
以 上
補正の対象
明細書の「発明の詳細な説明」の欄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 8-1 constant results obtained by the device of the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of the optical waveform measurement device according to the third embodiment, FIG. 5 is a configuration diagram of the optical waveform measurement device according to the fourth embodiment, and FIGS. FIG. 7 is a diagram showing the configuration and operation of an optical waveform measuring device according to another embodiment. 1... Pulse generator, 2... Ultra-short pulse power supply, 21
... detection circuit, 3 ... sample, 41 ... time-voltage converter, 42 ... pulse height analyzer, 5 ... delay circuit, 61
...Sensor, 7...Streak camera device, 71.
...Streak tube, 72...Sweep control circuit, 73...
・TV camera, 91...Sampling type streak tube, LD...Semiconductor laser, PMT...Photodetector, L
B...Ultrashort pulse light, PL...fluorescence. Patent applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. Representative Patent Attorney
Yoshiki Hasegawa; Q! J Specified Patent Applicant Figure 2 Procedure Amendment Date June 1999 1999 Patent Application No. 55532 Name of the invention Person who amends an optical waveform measuring device Relationship to the case Chamber of Commerce Applicant Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (postal code 101) Foresight Building 4th Floor 6, 3-5-2 Iwamoto-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Contents of the Invention <<1>> Page 5 of the specification, lines 8 to 9, ``When sampling, etc., each sampling "to" to "
When counting, etc., correct it to `` for each count. (2) Correct "sampling" in the 6th line of page 6 to "counting". "Detailed Description of the Invention" column of the specification subject to the above amendment
Claims (1)
光の光波形を測定する光波形測定装置において、 前記パルス光を出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パルス信号を出力するパ
ルス電源と、前記電気パルス信号の電流または電圧を検
出するパルス検出手段と、前記被測定光を検出する光検
出器と、前記パルス検出手段の出力を測定開始の基準と
して前記光検出器の出力により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。 2、前記測定手段は前記パルス検出手段の出力から前記
光検出器の出力までの時間を複数回計数することにより
光波形を測定する手段である請求項1記載の光波形測定
装置。 3、被測定光を検出する光検出器はストリークカメラで
あって前記パルス検出手段の出力をトリガ信号として掃
引動作を行ない前記被測定光の光波形を観測する請求項
1記載の光波形測定装置。 4、被測定光を検出する光検出器及び測定手段は、前記
パルス検出手段の出力をトリガ信号として動作を行なう
サンプリング型光波形観測装置を有する請求項1記載の
光波形測定装置。[Claims] 1. An optical waveform measuring device that measures the optical waveform of light to be measured generated when a sample is irradiated with pulsed light, comprising: a semiconductor light-emitting element that emits the pulsed light; and this semiconductor light-emitting element. a pulse power source that outputs an electric pulse signal for driving the electric pulse signal, a pulse detection means that detects the current or voltage of the electric pulse signal, a photodetector that detects the light to be measured, and an output of the pulse detection means. An optical waveform measuring device comprising: a measuring means for measuring the optical waveform of the light to be measured using the output of the photodetector as a reference for starting measurement. 2. The optical waveform measuring device according to claim 1, wherein the measuring means measures the optical waveform by counting the time from the output of the pulse detecting means to the output of the photodetector a plurality of times. 3. The optical waveform measuring device according to claim 1, wherein the photodetector for detecting the light to be measured is a streak camera, and performs a sweeping operation using the output of the pulse detection means as a trigger signal to observe the optical waveform of the light to be measured. . 4. The optical waveform measurement device according to claim 1, wherein the photodetector for detecting the light to be measured and the measurement means include a sampling type optical waveform observation device that operates using the output of the pulse detection means as a trigger signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5553289A JPH02234050A (en) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Light wave measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5553289A JPH02234050A (en) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Light wave measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02234050A true JPH02234050A (en) | 1990-09-17 |
Family
ID=13001340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5553289A Pending JPH02234050A (en) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | Light wave measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02234050A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000500874A (en) * | 1996-08-29 | 2000-01-25 | ロッシュ ディアグノスティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | System for fluorescent molecule group identification using time-resolved fluorescence measurement |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS495083A (en) * | 1972-04-27 | 1974-01-17 | ||
JPS5845524A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Method and device for time-resolved spectroscopy by single photon counting method |
JPS5958745A (en) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Hamamatsu Tv Kk | Observation device for weak luminous phenomenon |
JPS60102517A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Omron Tateisi Electronics Co | Integration type measuring method |
JPS62223644A (en) * | 1986-02-21 | 1987-10-01 | タカン・コーポレーション | Method and device for measuring fluorescent decay time of phosphor |
JPS6353443A (en) * | 1986-08-25 | 1988-03-07 | Hamamatsu Photonics Kk | Measuring apparatus with high spatial/temporal resolution |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP5553289A patent/JPH02234050A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS495083A (en) * | 1972-04-27 | 1974-01-17 | ||
JPS5845524A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-16 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Method and device for time-resolved spectroscopy by single photon counting method |
JPS5958745A (en) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | Hamamatsu Tv Kk | Observation device for weak luminous phenomenon |
JPS60102517A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Omron Tateisi Electronics Co | Integration type measuring method |
JPS62223644A (en) * | 1986-02-21 | 1987-10-01 | タカン・コーポレーション | Method and device for measuring fluorescent decay time of phosphor |
JPS6353443A (en) * | 1986-08-25 | 1988-03-07 | Hamamatsu Photonics Kk | Measuring apparatus with high spatial/temporal resolution |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000500874A (en) * | 1996-08-29 | 2000-01-25 | ロッシュ ディアグノスティクス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | System for fluorescent molecule group identification using time-resolved fluorescence measurement |
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