JPH0690085B2 - 干渉フィルタ分光装置 - Google Patents
干渉フィルタ分光装置Info
- Publication number
- JPH0690085B2 JPH0690085B2 JP60161720A JP16172085A JPH0690085B2 JP H0690085 B2 JPH0690085 B2 JP H0690085B2 JP 60161720 A JP60161720 A JP 60161720A JP 16172085 A JP16172085 A JP 16172085A JP H0690085 B2 JPH0690085 B2 JP H0690085B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interference filter
- dielectric thin
- cavity layer
- incident angle
- laminated
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は平行光路内にバンドパス干渉フィルタを回動自
在に配置して単色光を選択する干渉フィルタ分光装置に
関する。
在に配置して単色光を選択する干渉フィルタ分光装置に
関する。
種々の光源から単色光を採り出すためにプリズムやグレ
ーティングが採用される。この方式は光軸調整が難しく
高価でもある。平行光路内に既存の干渉フィルタを回動
自在にした所定波長の単色光をえる方式では，入射角度
が大きくなるにつれて透過率は低下し，尖端は二分され
る。急峻でひずみのない単色光が広範囲に渡ってえられ
る干渉フィルタを採用し，入射角度の設定により所望の
単色光をえようとするのが本発明である。
ーティングが採用される。この方式は光軸調整が難しく
高価でもある。平行光路内に既存の干渉フィルタを回動
自在にした所定波長の単色光をえる方式では，入射角度
が大きくなるにつれて透過率は低下し，尖端は二分され
る。急峻でひずみのない単色光が広範囲に渡ってえられ
る干渉フィルタを採用し，入射角度の設定により所望の
単色光をえようとするのが本発明である。
表（１）に示すように300℃に加熱したガラス基板Ｇ上
に，屈折率が2.25の二酸化チタンを光学膜厚（ｎ×ｄ）
が217.2nmの薄膜として真空蒸着し，その上に屈折率が
1.38のフッ化マグネシウムを同じ光学膜厚の薄膜として
同じように蒸着する。透過光の波長の1/4が光学膜厚に
なる。二酸化チタンとフッ化マグネシウムからなるこの
誘電体薄膜を交互に繰り返し11層積層する。生膜順序が
中間の12番目であるキャビティ層は，屈折率が2.25と1.
38のあいだを採るフッ化セリウム（屈折率は1.58）を光
学膜厚が435nmの薄膜として蒸着する。キャビティ層の
光学膜厚は，透過波長の1/2の整数倍である。このキャ
ビティ層の上に二酸化チタンとフッ化マグネシウムを同
じように交互に繰り返して積層し合計23層の誘電体薄膜
を形成する。中間のキャビティ層に対して上下の繰り返
し層は対称関係にある。
に，屈折率が2.25の二酸化チタンを光学膜厚（ｎ×ｄ）
が217.2nmの薄膜として真空蒸着し，その上に屈折率が
1.38のフッ化マグネシウムを同じ光学膜厚の薄膜として
同じように蒸着する。透過光の波長の1/4が光学膜厚に
なる。二酸化チタンとフッ化マグネシウムからなるこの
誘電体薄膜を交互に繰り返し11層積層する。生膜順序が
中間の12番目であるキャビティ層は，屈折率が2.25と1.
38のあいだを採るフッ化セリウム（屈折率は1.58）を光
学膜厚が435nmの薄膜として蒸着する。キャビティ層の
光学膜厚は，透過波長の1/2の整数倍である。このキャ
ビティ層の上に二酸化チタンとフッ化マグネシウムを同
じように交互に繰り返して積層し合計23層の誘電体薄膜
を形成する。中間のキャビティ層に対して上下の繰り返
し層は対称関係にある。
この誘電体多層膜フィルムを第４図のように入射光線に
対して逐一傾けて分光器で測定した結果が第２図であ
る。入射角度（θ°）が0,15.27,21.75,26.85,31.25,3
5.25,38.97,42.53,45.95と変化した時の透過スペクトル
曲線が右側より順番に並んでいる。広範囲な入射角度に
わたって急峻で半値幅の極めて小さい単色光がえられ
る。キャビティ層に交互積層と同じ屈折率の誘電体を採
用した従来のフィルタでは入射角度が大きくなるにつれ
て透過率は低下し尖端が二分されるが，本発明ではキャ
ビティ層（共振層）に交互積層の屈折率のあいだの屈折
率を有する誘電体を採用したため，入射光の偏波成分で
あるＳ波とＰ波に対する透過波長値にずれを生じなくな
り，減衰や尖端ひずみのない安定した透過光スペクトル
が得られる。
対して逐一傾けて分光器で測定した結果が第２図であ
る。入射角度（θ°）が0,15.27,21.75,26.85,31.25,3
5.25,38.97,42.53,45.95と変化した時の透過スペクトル
曲線が右側より順番に並んでいる。広範囲な入射角度に
わたって急峻で半値幅の極めて小さい単色光がえられ
る。キャビティ層に交互積層と同じ屈折率の誘電体を採
用した従来のフィルタでは入射角度が大きくなるにつれ
て透過率は低下し尖端が二分されるが，本発明ではキャ
ビティ層（共振層）に交互積層の屈折率のあいだの屈折
率を有する誘電体を採用したため，入射光の偏波成分で
あるＳ波とＰ波に対する透過波長値にずれを生じなくな
り，減衰や尖端ひずみのない安定した透過光スペクトル
が得られる。
この干渉フィルタ１を平行光路内で傾けた時の分光デー
タをプロットしたのが第３図である。入射角度（θ°）
に対するピーク透過波長（単色光波長）のシフト量（△
λ）の関係が示されている。このデータとは別に光学膜
厚や透過波長との関係等から，θ＝０°の時の透過波長
をλ０,Aが干渉フィルタ固有の定数とすると入射角度θ
の時の透過波長λは式より演算される。
タをプロットしたのが第３図である。入射角度（θ°）
に対するピーク透過波長（単色光波長）のシフト量（△
λ）の関係が示されている。このデータとは別に光学膜
厚や透過波長との関係等から，θ＝０°の時の透過波長
をλ０,Aが干渉フィルタ固有の定数とすると入射角度θ
の時の透過波長λは式より演算される。
λ＝λ０×（１−Ａ×Sin2θ）1/2…… 定数Ａを求めて第３図に描いてみると，恰も×印点を結
んだように両者は合致した。第２図の如き尖端ひずみが
なく半値幅が極めて小さい単色光がえられる本干渉フィ
ルタ採用に起因する。
んだように両者は合致した。第２図の如き尖端ひずみが
なく半値幅が極めて小さい単色光がえられる本干渉フィ
ルタ採用に起因する。
第１図は光源２から所定の透過単色光をえる実施例であ
り，ファイバーコリメータ３からの平行光路内に干渉フ
ィルタ１を回動自在に配置する。干渉フィルタ１の支軸
５にツマミ４と歯車を取付け，この歯車に噛合する歯車
を可変抵抗器６側に設ける。ポテンショメータであるこ
の可変抵抗器６の出力をデジタル変換してコンピュータ
７に接続する。このコンピュータ７は可変抵抗器６から
の入力でまず入射角度（θ）を求め上記理論式により
透過光の波長（λ）演算し、その結果を表示器に表示す
る。同図では850nmの透過単色光が得られている。ツマ
ミ４の代わりにパルスモータを採用し，一定間隔の波長
を順次透過しえるように設けても良い。また，干渉フィ
ルタ１のキャビティ層（共振層）として，アルミナ，一
酸化ケイ素，二酸化ジルコンが採用され，交互に積層す
る誘電体薄膜として，二酸化ケイ素等を採用しても良
い。
り，ファイバーコリメータ３からの平行光路内に干渉フ
ィルタ１を回動自在に配置する。干渉フィルタ１の支軸
５にツマミ４と歯車を取付け，この歯車に噛合する歯車
を可変抵抗器６側に設ける。ポテンショメータであるこ
の可変抵抗器６の出力をデジタル変換してコンピュータ
７に接続する。このコンピュータ７は可変抵抗器６から
の入力でまず入射角度（θ）を求め上記理論式により
透過光の波長（λ）演算し、その結果を表示器に表示す
る。同図では850nmの透過単色光が得られている。ツマ
ミ４の代わりにパルスモータを採用し，一定間隔の波長
を順次透過しえるように設けても良い。また，干渉フィ
ルタ１のキャビティ層（共振層）として，アルミナ，一
酸化ケイ素，二酸化ジルコンが採用され，交互に積層す
る誘電体薄膜として，二酸化ケイ素等を採用しても良
い。
次に作用について説明する。ツマミ４を回して平行光路
内の干渉フィルタ１を所定角度に設定する。この角度は
可変抵抗器６によって検出され，コンピュータ７に入力
されて透過単色光のピーク波長が演算表示される（第１
図）。
内の干渉フィルタ１を所定角度に設定する。この角度は
可変抵抗器６によって検出され，コンピュータ７に入力
されて透過単色光のピーク波長が演算表示される（第１
図）。
分光光度計としての実施例を第５図に示す。標準光源８
とLED光源９を選択的に干渉フィルタ１に入射し，透過
光を受光器10に導く。検出された干渉フィルタ１の傾き
角度と光度情報により分光スペクトル分布を作成する。
まず，標準光源８を分光し，各波長における光度を記憶
する。次にLED光源９を同じ操作で分光し波長における
光度を求め，割算をして各波長における光度を演算す
る。
とLED光源９を選択的に干渉フィルタ１に入射し，透過
光を受光器10に導く。検出された干渉フィルタ１の傾き
角度と光度情報により分光スペクトル分布を作成する。
まず，標準光源８を分光し，各波長における光度を記憶
する。次にLED光源９を同じ操作で分光し波長における
光度を求め，割算をして各波長における光度を演算す
る。
要するに，本発明は屈折率の異なる誘電体薄膜を交互に
繰り返して積層し，両誘電体薄膜の屈折率のあいだの屈
折率を有する誘電体薄膜をこの上に積層してキャビティ
層を形成し，このキャビティ層の上に再び上記屈折率の
異なる誘電体薄膜を同じように繰り返し積層してなる干
渉フィルタと，この干渉フィルタを平行光路内に回動自
在に配置して入射角度を変化させる手段と，この入射角
度から透過波長を演算する手段とを有するため，干渉フ
ィルタの入射角度設定により急峻でひずみの少ない透過
単色光を選択できる。
繰り返して積層し，両誘電体薄膜の屈折率のあいだの屈
折率を有する誘電体薄膜をこの上に積層してキャビティ
層を形成し，このキャビティ層の上に再び上記屈折率の
異なる誘電体薄膜を同じように繰り返し積層してなる干
渉フィルタと，この干渉フィルタを平行光路内に回動自
在に配置して入射角度を変化させる手段と，この入射角
度から透過波長を演算する手段とを有するため，干渉フ
ィルタの入射角度設定により急峻でひずみの少ない透過
単色光を選択できる。
図面は本発明実施例の一例を示すものにして，第１図は
概略説明図，第２図は平行光路内に配置された干渉フィ
ルタの入射角度を順次変化させた時の透過スペクトル
図，第３図は干渉フィルタを徐々に傾けた時のピーク透
過波長の実測値と理論値のグラフ図，第４図は干渉フィ
ルタ内の光の屈折説明図，第５図は分光光度計としての
実施ブロック図である。
概略説明図，第２図は平行光路内に配置された干渉フィ
ルタの入射角度を順次変化させた時の透過スペクトル
図，第３図は干渉フィルタを徐々に傾けた時のピーク透
過波長の実測値と理論値のグラフ図，第４図は干渉フィ
ルタ内の光の屈折説明図，第５図は分光光度計としての
実施ブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項１】屈折率の異なる誘電体薄膜を交互に繰り返
して積層し，両誘電体薄膜の屈折率のあいだの屈折率を
有する誘電体薄膜をこの上に積層してキャビティ層を形
成し，このキャビティ層の上に再び上記屈折率の異なる
誘電体薄膜を同じように繰り返し積層してなる干渉フィ
ルタと，この干渉フィルタを平行光路内に回動自在に配
置して入射角度を変化させる手段と，この入射角度から
透過波長を演算する手段とを有する干渉フィルタ分光装
置。 - 【請求項２】交互に積層する誘電体薄膜として二酸化チ
タン，フッ化マグネシウム，そして二酸化ケイ素の群か
ら二つを採用し，透過波長の半分の整数倍の光学厚さを
有するキャビティ層として，フッ化セリウム，アルミ
ナ，一酸化ケイ素，そし二酸化ジルコンの群から一つを
採用する，特許請求の範囲第１項記載の干渉フィルタ分
光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161720A JPH0690085B2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 干渉フィルタ分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60161720A JPH0690085B2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 干渉フィルタ分光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6222034A JPS6222034A (ja) | 1987-01-30 |
| JPH0690085B2 true JPH0690085B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=15740596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60161720A Expired - Lifetime JPH0690085B2 (ja) | 1985-07-22 | 1985-07-22 | 干渉フィルタ分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690085B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215925A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Shimadzu Corp | エタロン分光器 |
| JP2938881B2 (ja) * | 1988-10-24 | 1999-08-25 | 株式会社ニデック | 照明装置 |
| GB9009132D0 (en) * | 1990-04-24 | 1990-06-20 | Gersan Ets | Method and apparatus for examining an object |
| JPH04113235A (ja) * | 1990-09-04 | 1992-04-14 | Minolta Camera Co Ltd | 光センサー |
| US5225888A (en) * | 1990-12-26 | 1993-07-06 | International Business Machines Corporation | Plasma constituent analysis by interferometric techniques |
| JP2873884B2 (ja) * | 1991-03-22 | 1999-03-24 | 日立ソフトウェアエンジニアリング 株式会社 | 多色泳動パターン読み取り装置 |
| JPH06281813A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-10-07 | Nec Corp | 透過波長可変装置 |
| US8441710B2 (en) * | 2010-01-08 | 2013-05-14 | Semrock, Inc. | Tunable thin-film filter |
| JP5048795B2 (ja) | 2010-01-21 | 2012-10-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分光装置 |
| WO2011155026A1 (ja) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光源装置 |
| JP5633334B2 (ja) | 2010-11-25 | 2014-12-03 | セイコーエプソン株式会社 | 分光測定装置 |
| FR3028051B1 (fr) * | 2014-10-31 | 2016-12-09 | Thales Sa | Systeme de visualisation stereoscopique a multiplexage de longueur d'onde actif |
| JP6684875B2 (ja) * | 2018-09-13 | 2020-04-22 | 株式会社片岡製作所 | 分光分析装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55149023A (en) * | 1979-05-09 | 1980-11-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Infrared ray spectroscopic method |
| JPS55152428A (en) * | 1979-05-17 | 1980-11-27 | Ricoh Co Ltd | Spectroscopic filter and spectrocope provided therewith |
| JPS5831307A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-24 | Tokyo Optical Co Ltd | 干渉フイルタ− |
-
1985
- 1985-07-22 JP JP60161720A patent/JPH0690085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6222034A (ja) | 1987-01-30 |
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