JPH0664132U

JPH0664132U - フィルタ評価装置

Info

Publication number: JPH0664132U
Application number: JP499793U
Authority: JP
Inventors: 五輪生中西
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-09-09
Anticipated expiration: 2008-02-17
Also published as: JP2581464Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】低透過率帯域のスペクトルを測定できる装置
を実現する。【構成】白色光源と回折格子を組み合わせてなる単色
光源と、この単色光源の出力光を分岐するハーフミラー
と、このハーフミラーにより分岐された一方の光を検出
する参照光検出系と、他方が入射される被測定フィルタ
および被測定フィルタとは相補的特性を有する光学フィ
ルタと、この被測定フィルタおよび光学フィルタを透過
した光を検出するフォトン・カウンティング法を用いた
透過光検出系と、この透過光検出系から出力される透過
光信号と前記参照光検出系から出力される参照光信号の
比から前記被測定フィルタの透過率を求める信号処理部
を備え、前記単色光源の波長をスキャンすることにより
透過スペクトルを得るようにしたことを特徴とするもの
である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光学フィルタの透過率を測定する装置に関し、特に、１０^-6〜１０ ^-12 の低透過率を測定できる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、光学フィルタの透過率は、自記分光光度計により測定されていた。しかし、この自記分光光度計の透過率の測定限界は、１０^-6程度であるため、１０^-6 より抑制率の優れた光学フィルタの評価は不可能であった。

【０００３】この原因としては、・検出装置が低感度である。・光源（白色光源を回折格子で分光したもの）が、その程度のオーダでは、単色光と見做せない（光源の光のスペクトルがブロードになっている）。の２つの原因がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記従来技術の課題を踏まえて成されたものであり、検出系にフォトン・カウンティング法を用いた検出系と光源からの不純光をカットするための補助の光学フィルタを用いることにより、低透過率帯域のスペクトルを測定できるフィルタ評価装置を提供することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するための本考案の構成は、白色光源と回折格子を組み合わせてなる単色光源と、この単色光源の出力光を分岐するハーフミラーと、このハーフミラーにより分岐された一方の光を検出する参照光検出系と、他方が入射される被測定フィルタおよび被測定フィルタとは相補的特性を有する光学フィルタと、この被測定フィルタおよび光学フィルタを透過した光を検出するフォトン・カウンティング法を用いた透過光検出系と、この透過光検出系から出力される透過光信号と前記参照光検出系から出力される参照光信号の比から前記被測定フィルタの透過率を求める信号処理部を備え、前記単色光源の波長をスキャンすることにより透過スペクトルを得るようにしたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

本考案によれば、透過光検出系にフォトンカウンティング法を用いているため、極微弱光検出が可能であり、１０^-16〜１０^-17Ｗオーダの微弱光まで検出できるため、単色光源に１０^-3〜１０^-4Ｗオーダの光源を用いたとしても、透過率１０^-12〜１０^-13が測定できる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。図１は本考案のフィルタ評価装置の一実施例を示す構成図である。図１において、１は単色光源であり、白色光源１１と回折格子１２からなる。２は単色光源１の出力光を分岐するハーフミラーである。３はハーフミラー２により分岐された一方の光を検出する参照光検出系である。４は被測定フィルタ、５は被測定フィルタ４とは相補的な特性を持つフィルタ、つまり被測定フィルタ４の透過率が高い帯域においては自身の透過率が低く、また、被測定フィルタ４の透過率が従来法では測定できないほど低い帯域では、自身の透過率がほぼ１に近いフィルタである。６は被測定フィルタ４と相補的フィルタ５を透過した光を検出するフォトン・カウンタを用いた透過光検出系である。７は参照光検出系３から得られる参照光信号Ｐ_R（λ）と透過光検出系６から得られる透過光信号Ｐ _i （λ）の比（Ｔ（λ）＝Ｐ_i（λ）／Ｐ_R（λ））を求める信号処理部である。

【０００８】このような構成において、回折格子１２により分光された光は、図２に示すようなスペクトル特性になっており、回折格子１２を動かすことにより、波長λ’ を移動させることができるようになっている。また、一般に単色光源のスペクトル出力Ｓ（λ）は、数式１が成立している。

【０００９】

【数１】ただし、Δλは、スリット幅で決まる光源のバンド幅である。

【００１０】したがって、単色光源の出力パワーＰ_R（λ’）は、数式２で表される。

【００１１】

【数２】

【００１２】しかし、光学フィルタの高抑制領域（例えば、１０^-8〜１０^-10）の透過特性を測定すると、図３に示すように、バックグラウンド光がノイズとなって表れるために、光学フィルタの透過特性を測れなくなる。

【００１３】このため、本考案では、図４（イ）に示すような被測定フィルタ４と相補的な特性を持つフィルタ５を作成し、被測定フィルタ４と重ねることにより、フィルタの透過帯域でのバックグラウンド光を相補フィルタ５でカットするようにしている。この時の透過光検出系６で検出されるスペクトルは、図４（ロ）に示すようになり、透過特性が測定できる。これにより、被測定フィルタ４の遮光域での特性を得ることができる。

【００１４】ここで、被測定フィルタ４の透過率をＴ_S（λ）、相補的フィルタ５の透過率をＴ_C（λ）とすると、透過光検出系６への入力パワーＰ_iは、単色光源１の設定波長λ’のとき、

【００１５】

【数３】

【００１６】であり、（Ａ）≫（Ｂ）となるように、相補的フィルタ５の透過率Ｔ_C（λ）を設定すれば、

【００１７】

【数４】

【００１８】となり、Ｔ_S（λ’）≒０のとき、Ｔ_C（λ’）≒１であるから、Ｐ_i≒Ｔ_S（λ’）・Ｐ_R（λ’）となり、被測定フィルタ４の透過率Ｔ_S（λ’）は、Ｔ_S（λ’）＝Ｐ_i（λ’）／Ｐ_R（λ’）となる。つまり、単色光源１の出力パワー（参照光検出系３から得られる参照光信号列）と透過光検出系６から得られる透過光信号の比から、透過率が求められる。

【００１９】なお、透過光検出系６に用いたフォトン・カウンティング法は、極微弱光検出が可能であり、１０^-16〜１０^-17Ｗオーダの微弱光まで検出できる。このため、単色光源１に１０^-3〜１０^-4Ｗオーダの光源を用いたとして、透過率１０^-12 〜１０^-13が測定できることになる。

【００２０】

【考案の効果】

以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案によれば、１０^-6〜１０ ^-12 といった低透過率の評価ができるフィルタ評価装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のフィルタ評価装置の一実施例を示す構
成図である。

【図２】図１装置の単色光源のスペクトル特性を示す図
である。

【図３】光学フィルタの高抑制領域の透過特性を示す図
である。

【図４】図１装置の相補的フィルタの透過特性および透
過光検出系でのスペクトル特性を示す図である。

【符号の説明】

１単色光源２ハーフミラー３参照光検出系４被測定フィルタ５相補的フィルタ６透過光検出系７信号処理部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】白色光源と回折格子を組み合わせてなる
単色光源と、この単色光源の出力光を分岐するハーフミラーと、このハーフミラーにより分岐された一方の光を検出する
参照光検出系と、他方が入射される被測定フィルタおよび被測定フィルタ
とは相補的特性を有する光学フィルタと、この被測定フィルタおよび光学フィルタを透過した光を
検出するフォトン・カウンティング法を用いた透過光検
出系と、この透過光検出系から出力される透過光信号と前記参照
光検出系から出力される参照光信号の比から前記被測定
フィルタの透過率を求める信号処理部を備え、前記単色光源の波長をスキャンすることにより透過スペ
クトルを得るようにしたことを特徴とするフィルタ評価
装置。