JPH05506723A - 屈折走査干渉計 - Google Patents

屈折走査干渉計

Info

Publication number
JPH05506723A
JPH05506723A JP92508837A JP50883792A JPH05506723A JP H05506723 A JPH05506723 A JP H05506723A JP 92508837 A JP92508837 A JP 92508837A JP 50883792 A JP50883792 A JP 50883792A JP H05506723 A JPH05506723 A JP H05506723A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
interferometer
prism
optical
prisms
coating
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.)
Granted
Application number
JP92508837A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3343347B2 (ja
Inventor
ディブワド,ジェンス・ピーター
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Publication of JPH05506723A publication Critical patent/JPH05506723A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3343347B2 publication Critical patent/JP3343347B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/45Interferometric spectrometry
    • G01J3/453Interferometric spectrometry by correlation of the amplitudes
    • G01J3/4537Devices with refractive scan

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 屈折走査干渉計 発明の背景 本発明は概して屈折走査干渉計/分光計に関し、より特定すると、極めて高い処 理効率のメインテナンスを可能にする唯2つの実質的に同等の光学要素を利用す るフーリエ変換分光計(FTS)内に組み入れられた新規で改良された小型の光 学−機械的ヘッドに関する。
分光学は、現在のところ研究室及び遠隔検知の両方に対して最も使用されている 分析技術である。FTS装置の能力を高めるために、ミヶルソン(Michel son)タイプの及び関連した屈折走査装置の2ビーム干渉計が開発されてきた 。後者のタイプの装置の例としては、1987年3月31日に発行された屈折走 査干渉計に対する本出願人の米国特許第4.654.530号があり、この装置 は、寿命が長くアライメントが安定しており耐振動性がありボータプルな光学構 造を提供し、FTS技術に改良を加え且つ技術分野の情況下における遠隔検知用 途に特に有用であった。しかしながら、依然として改良された輻射線測定技術特 性と結合されたより高い感度、安定性、より小さいサイズ及び重量の装置の必要 性がある。
上記本出願人の特許において指摘したように、屈折走査は、屈折走査によって解 消されない欠点を有する。また、くさび形状の厚みの変化によって比例する光学 的遅延を生じる光路差を形成するための線形走査(さび状伝達ウィンド(窓)は 欠点を有していた。このタイプの公知の装置は設計が複雑で且つ不良環境からの 外力に感応した。このくさび形状はまた、標準的なミヶルソン構造に対する付加 的要素であり、コストを増加し且つ効率を低下させた。
ミケルソンタイプの装置は、高いレベルの効率をもたらすように改良されてきた が、重(且つコストがかかる振動吸収装着機構が設けられない場合には通常は不 良環境において特性に影響を受ける。更に、これらの装置が持つ機械的外乱に対 する感度によって、これらの装置の赤外波長及びミリメートル波長に対しての使 用がほとんど制約を受ける。可視及び紫外スペクトルの短波長に対する利用を広 げるためにいくつかの試みがなされてきた。
装置が大きくなればなるほど及び光学系に多(の部品があればあるほど、アライ メント(光学的整合)及び最終的には精度を維持することがより難しいことが自 明となった。干渉装置の環境の安定性は、おおまかには体積に応じて低下する。
従来技術は、上記した本出願人の米国特許によって明らかにされたような不良環 境にさらされたとしても正確で小さく手で持ち運びでき低廉な装置の製造に向け て進歩してきたけれども、従来技術の問題点を解決すると同時に改良された解決 を達成する干渉計を提供する頑丈で且つ小形の装置は達成が困難であった。正確 な測定のためには大きなサイズの研究室用の装置が必要とされていた。
発明の概要 本発明は、干渉計のキャビティ構造としての役目も果たす改良されたミケルソン タイプのスペクトル干渉計の光学ヘッドのためにただ2つの実質的に同等のプリ ズム要素を利用することを含む。各々の要素は、当該要素に複数の機能を備えさ せるための部品としての構造を含む。本発明によって得られる構造は、多くの利 点を達成し且つこのタイプの装置において望ましい多くの目的を達成する。
従って、本発明の第1の目的は、干渉計/分光計において一対のプリズム部材を @線状に往復動させることによって屈折走査を提供し、一対の異なる長さの光路 を生じさせ、2つのビームが再び結合して干渉縞を生じる点に光の干渉を形成す ることである。
本発明の更に別の目的は、従来公知のものよりも小さく且つ軽く、極めてコンパ クトであるけれども処理量及び分解能を維持しつつ従来技術による装置をしのぐ より高い感度と速度を有するフーリエ変換干渉計/分光光度計として利用できる 干渉計を提供することである。
本発明の更に別の目的は、上記した本願出願人の特許第4.654,530号の 利点を利用し且つ当該特許の10倍の大きさの装置の処理量及び分解能を有する 屈折走査ミケルソンタイプの干渉計を提供することである。
本発明の更に別の目的は、より少ない数の構成部品を有して大きなサイズの装置 と同じ機能を達成し、複数の機能と構造が単一の構成部品内に含まれる干渉計を 提供することである。
本発明の更に別の目的は、極めて近い公差まで等しい必要がない2つのプリズム 部材を利用する、高い光学的形状精度を必要とせず、その結果、製造上の問題が 最少とされた新規な光学ヘッドを提供することである。
本発明の更に別の目的は、種々のスペクトル領域すなわち赤外域、近赤外域、可 視域及び紫外域において使用することができる干渉計/分光光度計を提供するこ とである。
本発明の更に別の目的は、結果的に得られる装置に不良環境の用途に対する適応 性を付与するためにセンサに入力を提供するために、光ファイバを光学キャビテ ィと一体の部分とすることができる干渉計構造を含む。
本発明の更に別の目的は、ミラー、ビームスプリッタ等のような別々の構成部品 の代わりにコーティングした唯2つの極めて堅固な光学的構造部材を含む改良さ れた性能の極めて小さく軽い分光計を提供し、構成部品のためのねじを取り付け ることを排除してそれに伴う不利な点を除去することである。
本発明の更に別の目的は、薄い板状のビームスプリッタが変形を受けるのを避け るために屈折プリズムの一部として形成され且つ測定するスペクトル領域に対し て最も能率的に利用できるビームスプリッタを利用した光学的干渉計用のヘッド を提供することを含む。
本発明の更に別の目的は、光学的構成部品のうちの多くを支持構造体に別々に取 り付けることを要求せず且つ一体化された検知器の取り付けをも組み入れた干渉 計/分光光度計のための光学ヘッドの製造を含む。別々に装着すると、振動及び ミスアライメントに対して敬慕になる。
本発明の別の目的は、光学的構成部品に、空隙、トルク又は応力がかかることの ない容易で且つ恒久的で正確な光学的整合を考慮し且つ検出器をその電子部品と 共に取り付けることを考慮した干渉計を製造することである。
本発明の更に別の目的は、屈折板の動きを設計する際に玉軸受の除去を考慮し、 回転モータの使用を考慮し、干渉計/分光光度計の光学ヘッドに対して薄いオイ ルフィルタによる緩衝を組み入れることである。
本発明の別の目的は、構造的なゆがみがなくそのパラメータを制御することを考 慮してより高い波面の正確さを得るしっがすしたFTS装置を提供することであ る。
本発明の更に別の目的は、視野によって生じるビームの広がりによって光学部品 の直径を広げる必要がないように短い光学空気経路を有する光学ヘッドを提供す ることである。
本発明の別の目的は、ビームの伝達がより少ない唯2つのコーティングされた構 成部品を利用することによって、通常のミケルソンタイプの装置においてビーム が光学的境界を通る毎に生じる約4%の損失を最小にして損失ファクタの減少と 期待される効率の約2.5倍の最終的効率を提供する装置を製造することである 。
本発明の別の目的は、組み合わされた一体の光ファイバと結合して互いに直線状 に往復運動する一対の屈折部材を提供するために半分に分割された六角形のプリ ズムを有する光学/機械ヘッドを提供することである。
本発明の更に別の目的は、標準的な大量生産技術に適する従来の市販されている 材料によって容易に製造でき且つ経済的な干渉計/分光光度計を提供することで ある。
本発明のこれらの及びこの他の利点、特徴及び目的は、添付図面に図示した実施 例に組み合わせた以下の説明によってより明らかになるであろう。
図面の簡単な説明 本発明の干渉計/分光計を原寸で書かれていない添付図面を参照して以下に説明 する。
第1図のLA、IB、ICは、プリズム部材が光路長の違いを提供するために相 対的に異なる位置にある、本発明の干渉計光学ヘッドのプリズム部材の一実施例 を示す図であり、 第2図は、コリメータ光学部材及びフォーカス光学部材をプリズム部材の一部と して含むように改造された第1図の干渉計ヘッドの実施例を示す図であり、第3 図は、入力及び出力のための光ファイバを含むように改造された光学ヘッドプリ ズム部材の別の実施例を示す図であり、第4図は、凹レンズ/凸レンズ対からな る玉連結装置を有するプリズムの正面図であり、 第5図は、回転モータを利用した駆動機構の平面図であり、第6図は、本発明の 概念を取り入れた干渉計/分光計を示す図であり、第7図は、レーザを含む本発 明の光学ヘッドの斜視図である。
好ましい実施例の説明 同様の数字及び文字が同様の部品を示している図面を参照すると、第1A、IB 、IC図には、本発明の小型のFTS走査装置の光学ヘッドのプリズム部材12 が示されている。六角形プリズムが半分に分割されてプリズム部材12が作られ 、このプリズム部材は第1A図の矢印線Sによって示される方向に相対的に直線 状に往復運動するように配列されている。図示するように、プリズム部材内で伝 達され当該プリズム部材の表面に当たるビームを反射するために、プリズム部材 12の表面上には一般的なミラーコーティングMがなされている。第1A、IB 、IC図の上側プリズムにはビームスプリッタコーティングBSが一般的な方法 によりなされており(図参照)、このコーティングは、測定スペクトル領域に対 して最も効率を良(するようになされた部分反射コーティング若しくは多層干渉 コーティングからなる。ビームスプリッタは、当該ビームスプリッタに入射した ビームの50%近くを透過させ、残りを反射する。
プリズムのブランク12のための材料は、当該材料のスペクトル波長特性と所望 のスペクトル波長特性とのマツチングに依存する。利用できるい(っかの材料の 例としては、赤外領域に対してはKBr、KCI及びCaF、であり、可視領域 に対しては適当なガラスであり、紫外領域に対してはCaF、及び水晶である。
プリズムの対の下側の伝達プリズムの面14に入射し、ビームスプリッタコーテ ィングBSによって分割され、ミラーコーティングMの各々によって反射され、 検知器(図示せず)に向かってプリズムの対の上側のプリズム12の面16から 出ていく前にBSにおいて再び結合されて干渉された大きさを有するWの符号を 付した平坦で平行な光学波面を参照すると、異なる位置において光路長があるこ とが理解できる。
例えば、第1A図に示すように、プリズム12がそれら2つの最大位置の一方に ある場合に、光路P1はP2よりも長い。第1B図に示すように、中間の走査位 置においては光路P1とP2とは等しい。2つの最大位置の第2の位置における 第1C図は、第1A図とは逆に光路P2がPlより長い。
屈折率が約1. 5であり第1の大きさの光学ヘッドのパラメータのプリズムを 使用することによる気体のための最も高いスペクトル分解能は約1彼数である。
この値は、上記した本願出願人の特許によって表された構造の約4倍の改良され たファクタである。短波長における最大処理量に対しては4波数の分解能が適当 である。このことは、広いスペクトル範囲に亙って10,000の分解力が達成 できることを意味する。本発明の装置を使用すると、蒸気に対しては4波数が達 成でき、固体に対しては約10波数が達成できる。
上記した本願出願人の特許に図示したように、一般的に干渉計/分光計は、光源 と、ビームを平行にするための光学系と、駆動装置、検知器用光学系、検知器及 び増幅器を含む電子部品からなる干渉計モジュレータ若しくは走査ヘッドとして 公知の高速走査干渉計、ソフトウェアを備えたフーリエ変換コンピュータと、ス ペクトルディスプレイとからなる。干渉計を除く残りの構成要素は、標準的で最 近市販されている構成部品であり、図示していない。
本発明の干渉計は小型なので、上記の補助的な構成部品のいくつかと、レーザの ような有用な他の部品とは、本明細書に記載した有利な目的のための完全な装置 を提示するために、図示しており且つ光学ヘッド構造内に組み入れてるよい。
第2図は、図示したようにコリメータレンズL1及び/又はフォーカスレンズL 2を各々入力源及び検知器と共に機能するように、プリズムと一体と成るように 形成することによって改造した第1図のプリズム12を図示している。
第3図は、第1図の面14及び16と置き換わる球面を被覆することによって形 成された一対の球面ミラー18及び20を含むように設計的に改造した一対のプ リズム12を図示している。更に、図示したように、プリズム部材に光ファイバ による遠隔検知を備えるために、銀メッキした点22及び24が設けられ、これ らの点には光ファイバの束30及び32を受け入れるための小さな穴26及び2 8がつながっている。光ファイバ30および32は、各々それらのための穴若し くは通路26および28にセメントで接合され且つ入力ビーム源及び検知器(図 示せず)に光学的に接続される。銀メツキ点22.24及び穴26.28による 微かな光の損失は約10%である。しかしながら、干渉計ベンチに構成部品を取 り付けないこと、検知器をその電子部品と共に遠隔的に取り付けること、のみな らず有害な環境から入力を提供することができる入力ファイバ30を有すること による利点によって、この小さな損失はより以上に補償される。この実施例にお いては、入力及び出力レンズ並びに検知器は、レンズと共に移動するようにプリ ズムと一体化することができるか(池の実施例と同様に)、又は光ファイバの束 に接続したどのような便利な位置にも置くことができる。
2つのプリズム12の相互の初期の干渉計的なアライメントは、玉連結装置とし て働くレンズの対若しくはダブレット50によってこのプリズムの一方を駆動構 造に接続することによって達成される(第4図参照)。第5図及び第6図に関し て以下に記載するように、摺動部材42若しくは44が、便宜上凹レンズ52と して示されているダブレットの一方に直接取り付けられている。同一の曲面すな わち同じ半径の凸状の相手54がプリズム12の一方に取り付けられている。
レンズダブレットの組となっている部分間に設けられた紫外線で硬化する光学的 エポキシ樹脂のフィルムは、レンズ52と54との間の滑らかにされた相対的な 回転及び傾斜を許容する。最終的なアライメントが達成されると紫外線ランプに 短期間照らすか又は露出させて、取り付は内に空隙を導入することな(、応力を 生じることなく又はねじを必要とすることなく光学部材12を恒久的に固定する 。
ダブレット50のための長い焦点レンズを選択し、それによってレンズに極めて 浅い曲面を生じさせることによって、大きな傾斜を生じることなくかなり大きな 調整動作をなすことができ、その結果、当該ダブレットの組立体がマイクロメー タ調整機構として作用することができる。部品の数を減らしてそれに伴う利点を 得るために、プリズムの底部に一つのレンズ半径を切削により形成することがで きる。このダブレットは、光学的特性が干渉計の光学系に適していないので、適 当で低置で市販されているレンズの対とすることができることはもろろんである 。第6図に示すように、2つのダブレットレンズ系を使用した場合のコストを避 けるために、プリズムに対する摺動部材の対のうちの第2番目のものに対してス ペーサ56と共に紫外線エポキシ樹脂を使用することができる。
アライメントのための玉連結装置は多(の自由度を有する。左右に傾斜すること によってプリズムの屋根の角度の投影が変化し、従って、互いに等しくないプリ ズムの整合が容易にでき、製造上の公差を緩めることによってコストが下がる。
他方、完全にアライメントをとったプリズムの対が、隣接するプリズムがほぼ平 行に対向した干渉計のアライメントの後に、検知器に供給されたときにスペクト ル内に必要としない信号を形成する多重反射を避けるために平行度のくずすこと を必要とする場合があるが、これはあまりありそうにない状況である。
第5図は、回転運動を直線状の往復運動に変換する方法を図示している。一定速 度の回転トルクのモータからの一対のビン60が、その上にプリズム12が取り 付けられ且つ整合されている摺動部材42および44の孔62と係合している。
モータが回転すると、案内部材64間に設けられた直線状に案内された摺動部材 42および44の同期運動が生じる。孔62内のピン60は、うま(嵌合した場 合にひとかたまりの均衡がとれた駆動を生じる。光学的に研磨されたまっすぐで 平坦な通路が使用されると、干渉計的に正確な駆動が形成される。摺動部材およ び通路が光学的な研磨を有し、極めて薄いオイルの膜が使用されると、動いてい る部材間に強い接合が生じる一方で速度に対する駆動力に対する非線形の粘性の 抵抗を提供する。この作用は、振動状の駆動エラーを緩衝し、より高い周波数に 対するセルフサーボとして作用する。
第6図の光学−機械ヘッド10は、入力ビームに対応する波長の光を伝達するこ とが可能な材料の第1A〜IC図に関して述べたようなほぼ同等の2つのプリズ ム12を含む。複数の波長に対して使用するために、プリズムのブランク12は 、はとんどの波長を伝達可能な材料によって作ることができ、測定しようとする 特定の波長での利用を提供するために種々の多層ビームスプリッタ干渉コーティ ングに対して信頼性を有する。
光路は釣り合いがとれているので、補償ウィンドは不要である。どのような(空 間)分散をも除去若しくは少なくとも最少とするために、光学的研磨及び公差の 維持が採用される。ビームスプリブタのコーティングBSは、当該ビームスプリ ッタとそれに隣接するプリズム部材との間の小さな空隙のために摩擦が起こらな い。入力ビーム源は、干渉計の動作に悪影響を及ぼす水蒸気及びその他の物質を 排除するために従来の方法により密封され且つ窒素のような干渉計の動作に影響 を及ぼさない不活性ガスによって気圧を正常に保たれたハウジング若しくは包囲 体70内の開口に入射するように図示されている。ハウジング70はレンズ72 のようなビームを平行にするための光学系を有してもよ(、この光学系は(図示 したように)一般的な光源からのビームを干渉計内プリズムのブランク12の左 側へと指向させる。干渉計ヘッドから分光計90に接続された検知器36へと出 ていくビームを集光させるためのレンズ74は、光学ヘッド10からの出力を受 け取る。第2図に関して既に述べたように、この光学系がプリズムの一部である 場合には、板状のガラスを使用し且つハウジング30内に密封することができる 。
第5図は特定のビン駆動装置を示しているけれども、第6図の実施例は例えば駆 動ベルト76若しくはプーリー構造を利用する他の装置を組み入れることができ る。図示したように、トルクモータ40を一般的な方法で取り付は且つベース4 6の下に位置決めし、ベース46はプラットホーム48を支持しており、プラッ トホーム48の上で摺動部材42および44がトルクモータ40によって互いに 逆方向に一定速度で駆動される。駆動ベルト76が使用される場合には、ベルト はモータの回転運動と摺動部材の直線運動との間で動力を伝えるために若干よじ れる。
ベルトを使用することによってバックラッシュが除去され、装置は、容易に質量 のバランスを取って傾斜若しくは振動による外乱を避けることができる。摺動部 材42および44は共通のテーブルすなわちプラットホーム48に装着され、次 いでプラットホーム48は一般的な応力のかからない取り付は構造によってベー ス46に装着される。
レンズ及び/又はその一部としての取り付は装置を有するプリズムの製造は、ジ グを作ると、ダイヤモンド加工を利用することにより極めて経済的となる。赤外 域での用途のためのCaF、のような高価な材料の節約、アライメント時間の節 約およびレンズのコストの除去は、プリズム構造内における複数の機能の結合お よび紫外線エポキシ樹脂による取り付は装置を本発明の干渉計の経済上の観点に おける重要なファクタとする。
第7図は、内部を見ることができるように破線によって表されたハウジング包囲 体70のカバーを有する本発明の干渉計を示している。この場合のハウジングは 一般的な方法で密封されており且つ窒素のような不活性ガスによって圧力を正常 に保たれている。ハウジング70は、図示するような六角形か又は四角形、矩形 若しくはこの他の貯蔵部分を有する市販の形状のものであってもよい。モジュー ルのための穴、密封された入力及び出力光学系、検知器、サンプリングチャンバ 、光源等のうちのいくつかのためにアライメント用のフランジ82が設けられて いる。ハウジング包囲体70の頂部カバーにはレーザ80がフランジによって取 り付けられており、このレーザは、検知するためにその検知器によって干渉計と して調整された校正目盛り若しくは基準信号を提供する。
動作 これまでに述べてきた装置は、改良されたミケルソンタイプの干渉計を例示して おり、この装置においては、(白熱光又は分析されるサンプルの中の伝達又はサ ンプル若しくは環境からの放射)からの入力ビームが、平行になされたビームを 有し、プリズム12に入射し、適当なビームスプリッタに伝達され、少なくとも 2つの部分に分けられ、この分けられたビームが変調せしめられた後に結合され て強め合う干渉(明るさ)又は弱め合う干渉(相殺する)をする。
本発明のプリズムは、一定速度の直線状の駆動装置と結合されて光学ヘッド若し くは走査干渉計を形成する。走査作用によって2つのプリズム内に常に変化する 光路長の差が生じ、これによって干渉による光学変調がなされる。入力ビーム及 び/又はレーザビームがその光学系によってプリズムの側面に直角に入射され、 当該プリズムを横切って対向面に約30度の角度で当たり、これによって後方へ の反射が避けられる。ビームがこれらの互いに対向する面の一方の上に設けられ たビームスプリッタに投射されると、当該ビームは分割され、その約50%が各 々プリズムのミラー面へと指向される。
一定速度での走査によって異なる周波数によって干渉計的に書き換えられるべき 各波長を生じる。これらの周波数は、光検知器によって同時に電気信号に変換さ れ、次いでフーリエ変換されて光スペクトル表示とされる。ダイオードレーザ源 によって発生され、個々の光検知器への表示として伝達され且つ干渉計的に変調 された狭い単色光のレーザビームは、サンプル入力ビームと平行である。この結 果として得られた周波数は、波長測定及び目盛校正のための基準信号として使用 され且つアナログ−デジタル変換のための基準クロックとして使用される。唯一 つのプリズムが駆動される必要があるが、速度及び口径食の防止、バランス並び に加速度を妨害することに対する抵抗によって双方向の往復運動が指示されるこ とに注目すべきである。例えばサファイヤ若しくはセレン化亜鉛のような材料に 依存する異なる屈折率を有する分割された六角形のプリズムは、ビームの屈折を 吸収するためにその側面のうちのいくつかの間に異なった角度を必要とする。
このように、サイズが小さく重さが軽(正確で精度が高(はぼ同一の一対の固体 の光学部材を有する低コストで頑丈な装置が提供され、この装置においては、ミ ラーとレンズが屈折走査構造と一体化されているので、光学ベンチ上に支持すべ き構成部品が不要である。この結果、容易に得られる固定されたアライメントを 有し、優れた処理量と分解能を有する野外で使用するための持ち運び可能な装置 が得られる。単一の装置内で複数のスペクトル範囲が得られ、これによって複数 の分光計の必要性が排除される。この装置は、プロセス制御、予備火災警報、環 境及び安全保護、危険な物質を含む固体及び気体の能動的及び受動的遠隔検知、 並びに高性能分析実験室の用途に極めて適している。
本発明を、好ましい実施例によって添付図面に図示し且つ上記明細書の中で説明 したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。請求の範囲の真の 精神及び範囲から逸脱することなくある種の変更、変形及び置換を行うことがで きることは当業者に明らかである。
要約書 リズムと一体化されてもよ0゜

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.併置されたときに前記プリズムの各々の対応面が六角形断面の幾何学形状を 生じるようになされた五角形断面のほぼ同等の一対のプリズムと、前記プリズム のどちらかの併置面と隣接していない一つの面からの入力ビームを受け取り且つ 当該入力ビームを伝達されるビームと反射されるビームとに分割るために前記プ リズムのうちの一つの併置面上に設けられた部分反射性のビームスプリッタコー ティングと、 前記ビームスプリッタから反射されたビームを受け取る面であって併置面と隣接 しない面上に設けられたミラーコーティングであって、前記受け取ったビームを 出力面に向けて反射するためのミラーコーティングと、前記ビームスプリッタか ら伝達されたビームを受け取る面であって併置面と隣接しない面上に設けられた ミラーコーティングであって、前記受け取ったビームを出力面に向けて反射する ためのミラーコーティングと、出口ビーム上に形成されるビームの光路長を変更 するために、前記併置面の方向の前記プリズムの相対的な一定速度の往復運動を 生じさせるための直線状の駆動手段と、からなる分光学において使用するための 干渉計。
  2. 2.前記干渉計の動作に悪影響を及ぼす水蒸気及びその他の物質を除去するため に、密封されたハウジングが前記干渉計を囲繞している、請求の範囲第1項に記 載の干渉計。
  3. 3.前記ハウジングが、前記干渉計の光学特性に影響を及ぼさない不活性ガスに よって気圧を正常に保たれている、請求の範囲第2項に記載の干渉計。
  4. 4.前記プリズムが単一のプリズムのブランクから切り取られている、請求の範 囲第1項に記載の干渉計。
  5. 5.前記入力ビームを受け取る面が、そのプリズムの一体部分として形成されて いるコリメータレンズを有する、請求の範囲第1項に記載の干渉計。
  6. 6.前記入力ビームを受け取る面が、そのプリズムの一体部分を形成し前記ビー ムを検知器上に集光させるための集光レンズを有する、請求の範囲第1項に記載 の干渉計。
  7. 7.前記ビームスプリッタコーティングが、単一の干渉計の使用を複数のスペク トル領域の使用に広げるために種々のスペクトル領域を収容するための多層干渉 コーティングである、請求の範囲第1項に記載の干渉計。
  8. 8.前記プリズムが、六角形断面の幾何学形状を形成するように配列され、適当 な面へのビームの屈折を吸収する必要があるときに、互いに等しくない六角形の 隣接する面間の角度を有する、請求の範囲第1項に記載の干渉計。
  9. 9.極めて小さな空隙で併置されたときに前記プリズムの各々の対応面が六角形 断面の幾何学形状を生じるようになされた五角形断面のほぼ同等の一対のプリズ ムと、 前記プリズムのどちらかの併置面と隣接していない一つの面からの入力ビームを 受け取り且つ当該入力ビームを伝達されるビームと反射されるビームとに分割る ために前記プリズムのうちの一つの併置面上に設けられた部分反射性のビームス プリッタコーティングと、 前記ビームスプリッタから反射されたビームを受け取る面であって併置面と隣接 しない面上に設けられたミラーコーティングであって、前記受け取ったビームを 出力面に向けて反射するためのミラーコーティングと、前記ビームスプリッタか ら伝達されたビームを受け取る面であって併置面と隣接しない面上に設けられた ミラーコーティングであって、前記受け取ったビームを出力面に向けて反射する ためのミラーコーティングと、出口ビーム上に形成されるビームの光路長を変更 するために、前記併置面の方向での前記プリズムの椙対的な一定速度の往復運動 を生じさせるための直線状の駆動手段と、からなる分光学において使用するため の小型で軽量の干渉計。
  10. 10.前記干渉計の動作に悪影響を及ぼす水蒸気及びその他の物質を除去するた めに、密封されたハウジングが前記干渉計を囲繞している、請求の範囲第9項に 記載の干渉計。
  11. 11.前記ハウジングが、前記干渉計の光学特性に影響を及ぼさない不活性ガス によって気圧を正常に保たれている、請求の範囲第10項に記載の干渉計。
  12. 12.一方が前記ミラーコーティングの一つの位置において、及び他方が前記ビ ームスプリッタの前記位置と反対側のプリズム上の位置において、前記ミラーコ ーティングの各々に入射する光ファイバ手段を含む、請求の範囲第9項に記載の 干渉計。
  13. 13.前記入力ビームを受け取るための面が、そのプリズムの一体部品として形 成するコリメータレンズを有する、請求の範囲第9項に記載の干渉計。
  14. 14.前記出力ビームを受け取るための面が、そのプリズムの一体部品を形成し 検知器上に前記ビームを集光させるための集光レンズを有する、請求の範囲第9 項に記載の干渉計。
  15. 15.前記ビームスプリッタコーティングが、単一の干渉計の使用を複数のスペ クトル領域の使用に広げるために種々のスペクトル領域を収容するための多層干 渉コーティングである、請求の範囲第9項に記載の干渉計。
  16. 16.前記プリズムが、六角形断面の幾何学形状を形成するように配列されたと きに、適当な面へのビームの屈折を吸収するように、六角形の互いに隣接する面 の間の角度の全てが等しくない、請求の範囲第9項に記載の干渉計。
  17. 17.前記干渉計によって干渉計的に変調されたビームを受け取って分析するた めの分光計を含む、請求の範囲第9項に記載の干渉計。
  18. 18.前記干渉計を透過した後に分析のための分光計の別個の検知器に適用され る狭い単色光ビームを形成するために前記ハウジング内に取り付けられたレーザ を含む、請求の範囲第10項に記載の干渉計。
  19. 19.前記プリズムの光学的アライメントが、当該アライメントを設定するため に対を形成するレンズの組み合わされる面の間に設けられた紫外線硬化エポキシ 樹脂を含むレンズ対を使用することによってなされる、請求の範囲第9項に記載 の干渉計。
JP50883792A 1991-03-21 1992-03-20 屈折走査干渉計 Expired - Fee Related JP3343347B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/672,794 US5173744A (en) 1991-03-21 1991-03-21 Refractively scanned interferometer
US07/672,794 1991-03-21
PCT/US1992/002299 WO1992016863A1 (en) 1991-03-21 1992-03-20 Refractively scanned interferometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05506723A true JPH05506723A (ja) 1993-09-30
JP3343347B2 JP3343347B2 (ja) 2002-11-11

Family

ID=24700023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP50883792A Expired - Fee Related JP3343347B2 (ja) 1991-03-21 1992-03-20 屈折走査干渉計

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5173744A (ja)
JP (1) JP3343347B2 (ja)
AU (1) AU1662692A (ja)
DE (2) DE4290812C2 (ja)
GB (1) GB2261301B (ja)
IL (1) IL101255A (ja)
WO (1) WO1992016863A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863504A (en) * 1995-03-16 1999-01-26 Bio-Rad Laboratories, Inc. Fluorescence imaging instrument utilizing fish
US20080068612A1 (en) * 2000-08-02 2008-03-20 Manning Christopher J Fourier-transform spectrometers
EP1376698A1 (en) * 2002-06-25 2004-01-02 STMicroelectronics S.r.l. Electrically erasable and programable non-volatile memory cell
WO2004065894A2 (en) * 2003-01-15 2004-08-05 Inlight Solutions, Inc. Optical path difference scanning interferometer
GB2427023A (en) * 2005-06-10 2006-12-13 Bookham Technology Plc Light monitoring device
US7630081B2 (en) * 2007-01-12 2009-12-08 Sas Photonics, Llc Interferometer maintaining optical relationship between elements
US9500468B2 (en) 2014-08-25 2016-11-22 Board Of Trustees Of Michigan State University Scanning interferometry technique for through-thickness evaluation in multi-layered transparent structures
US10481408B2 (en) * 2016-09-30 2019-11-19 Christie Digital Systems (Usa), Inc. Apparatus for reducing coherence of a laser beam
US10648863B2 (en) * 2018-05-15 2020-05-12 Leidos, Inc. Standoff trace chemical detection with active infrared spectroscopy

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH541816A (de) * 1972-02-03 1973-09-15 Hasler Ag Anordnung zur Erzeugung und Bestimmung des Amplituden- und/oder Phasenunterschiedes zweier Lichtstrahlen
JPS561608B2 (ja) * 1974-04-27 1981-01-14
US4265540A (en) * 1979-10-01 1981-05-05 Laser Precision Corporation Refractively scanned interferometer
JPS59164925A (ja) * 1983-03-11 1984-09-18 Hitachi Ltd 屈折的走査法を用いた二光束干渉計
US4654530A (en) * 1983-10-31 1987-03-31 Dybwad Jens P Refractively scanned interferometer

Also Published As

Publication number Publication date
GB2261301A (en) 1993-05-12
GB2261301B (en) 1994-06-29
GB9223381D0 (en) 1993-03-10
JP3343347B2 (ja) 2002-11-11
AU1662692A (en) 1992-10-21
US5173744A (en) 1992-12-22
DE4290812C2 (de) 1996-01-04
DE4290812T1 (ja) 1993-04-01
WO1992016863A1 (en) 1992-10-01
IL101255A (en) 1994-08-26
IL101255A0 (en) 1992-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4654530A (en) Refractively scanned interferometer
EP2137487B1 (en) Two-beam interferometer for fourier transform spectroscopy with double pivot scanning mechanism
US7253897B2 (en) Optical spectrum analyzer
JP3119917B2 (ja) ダイオード列型分光分析器
CN103782141A (zh) 发射和透射光谱仪
JPH0231113A (ja) 干渉計センサ及び干渉計装置における該センサの使用
US20100231914A1 (en) Surface plasmon resonance sensor using rotating mirror
JPH05506723A (ja) 屈折走査干渉計
WO1992016863A2 (en) Refractively scanned interferometer
CN1047662C (zh) 基于法布里-珀罗共振腔的光学压力传感器
EP2589940A1 (en) Static fourier spectrometer
GB2264182A (en) Optical beam scanners and systems using same
KR102137053B1 (ko) 타원해석기 및 편광 반사 모듈
US5517032A (en) Thin film thickness measuring system
US4605306A (en) Grating monochromator
Grüger MOEMS and MEMS‐Technology, Benefits & Uses
JP2012107962A (ja) 干渉計およびそれを備えた分光器
EP1411334A2 (en) Residual stress measuring system for optical fibers
Suzuki et al. Compact FTIR engine made through MOEMS technology
Castellini et al. Characterization and calibration of a variable-angle absolute reflectometer
KR100757017B1 (ko) 보상기판을 사용하지 않으면서 단면 코팅된 빔분리기를 사용한 퓨리에 변환 적외선 분광기
CN101261159A (zh) 双猫眼动镜干涉仪
EP1203207B1 (en) Fourier transform spectrometer using an optical block
CN216206068U (zh) 一种光谱共焦内径测量探头
JP2003083811A (ja) 画像分光測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees