JPH07286902A - フーリエ分光器 - Google Patents

フーリエ分光器

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JPH07286902A
JPH07286902A JP7864694A JP7864694A JPH07286902A JP H07286902 A JPH07286902 A JP H07286902A JP 7864694 A JP7864694 A JP 7864694A JP 7864694 A JP7864694 A JP 7864694A JP H07286902 A JPH07286902 A JP H07286902A
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JP
Japan
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sampling signal
light
output
interference
circuit
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Application number
JP7864694A
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English (en)
Inventor
Tomoaki Nanko
智昭 南光
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 A/D変換に伴うノイズを低減することがで
きるフーリエ分光器を実現する。 【構成】 光源の出力光を干渉計で干渉させ、この干渉
光に基づきサンプリング信号を発生させるフーリエ分光
器において、被測定光を発生させる被測定光源と、光源
と被測定光源との出力光が入射される干渉計と、干渉計
の出力光の内光源の干渉光に基づき干渉周波数よりも周
波数の高いサンプリング信号を出力するサンプリング信
号発生手段と、このサンプリング信号発生手段の出力に
基づき干渉計の出力光の内被測定光源の干渉光を測定演
算するデータ処理手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フーリエ分光器に関
し、特にA/D変換時のノイズを低減したフーリエ分光
器に関する。
【0002】
【従来の技術】フリーエ分光器は、マイケルソン型の干
渉計の移動鏡の位置を走査し、測定光の干渉光を測定
し、この測定結果をコンピュータ等の演算手段によりフ
ーリエ変換することにより測定光のスペクトルを求め
る。
【0003】図4は特開昭60−209123号公報に
記載された従来のフーリエ分光器の一例を示す構成ブロ
ック図である。図4において1はビームスプリッタ2、
固定鏡3及び移動鏡4から構成されるマイケルソン型干
渉計、5は被測定光である赤外線光源、6はヘリウムネ
オンレーザ、7及び8は光検出器、9は増幅器、10は
サンプルホールド回路、11はA/D変換器、12はC
PU、13はNAND回路15及び16とインバータ1
7とから構成される選択回路、14は操作部、18は発
振回路、19は出力インターフェース、20はCRT、
21はチャートレコーダである。
【0004】赤外線光源5及びヘリウムネオンレーザ6
の出力光はマイケルソン型干渉計1にそれぞれ入射さ
れ、赤外線光源5及びヘリウムネオンレーザ6の出力光
に対応するマイケルソン型干渉計1からの干渉光は光検
出器7及び8にそれぞれ入射される。
【0005】光検出器7の出力は増幅器9を介してサン
プルホールド回路10に接続され、サンプルホールド回
路10の出力はA/D変換器11に接続される。一方、
光検出器8の出力は波形整形回路を介して選択回路13
に接続され、選択回路13の出力はサンプリング信号と
してサンプルホールド回路10及びA/D変換器11に
接続される。
【0006】また、操作部14の出力は選択回路13、
発振回路18及び出力インターフェース19にそれぞれ
接続され、発振回路18の出力は選択回路13に接続さ
れる。
【0007】A/D変換器11はCPU12と相互に接
続され、CPU12と出力インターフェース19も相互
に接続される。さらに、出力インターフェース19の2
つの出力はCRT20及びチャートレコーダ21にそれ
ぞれ接続される。
【0008】ここで、図4に示す従来例の動作を図5を
用いて説明する。図5はインターフェログラム、サンプ
リング信号等を示すタイミング図である。
【0009】被測定光である赤外線光源5の出力光はマ
イケルソン型干渉計1において干渉光になり光検出器7
で検出される。一方、ヘリウムネオンレーザ6の出力光
もマイケルソン型干渉計1において干渉光になり光検出
器8で検出される。
【0010】通常測定時には光検出器8で検出した干渉
光に基づきサンプリング信号を発生させ、このサンプリ
ング信号によりサンプルホールド回路10及びA/D変
換器11で光検出器7の出力のサンプリングを行う。
【0011】図5(A)は実際に測定される真のインタ
ーフェログラムであり、図5(C)は上記サンプリング
信号、図5(B)はこのサンプリング信号でサンプリン
グした波形である。
【0012】光学系調整時にはより詳細なインターフェ
ログラムを見ながら光学系を調整する必要があるため発
振回路18により前記サンプリング信号よりも細かいサ
ンプリング信号を発生させ、選択回路13によりサンプ
ルホールド回路10及びA/D変換器11に供給する。
【0013】図5(E)は細かいサンプリング信号であ
り、図5(D)はこのサンプリング信号でサンプリング
した波形である。この結果、図5(B)と比較してより
詳細なインターフェログラムを得ることが可能になる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図4に示す従
来例のA/D変換器11ではA/D変換する際に最小ビ
ット以下の値が切り捨て等に起因してノイズが生じてし
まう。一般に、このノイズはビット数の大きいA/D変
換器を用いるか、多数回測定を行いその結果を平均化処
理すること等によって改善することができる。
【0015】但し、図4に示す従来例では移動鏡4の1
回の走査によって1つのインターフェログラムしか得ら
れない為、前記平均化処理を行う場合には移動鏡4の走
査が数回必要になり、高速測定には適さないと言った問
題点がある。従って本発明の目的は、A/D変換に伴う
ノイズを低減することができるフーリエ分光器を実現す
ることにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、光源の出力光を干渉計で干渉さ
せ、この干渉光に基づきサンプリング信号を発生させる
フーリエ分光器において、被測定光を発生させる被測定
光源と、前記光源と前記被測定光源との出力光が入射さ
れる前記干渉計と、前記干渉計の出力光の内前記光源の
前記干渉光に基づき干渉周波数よりも周波数の高いサン
プリング信号を出力するサンプリング信号発生手段と、
このサンプリング信号発生手段の出力に基づき前記干渉
計の出力光の内前記被測定光源の干渉光を測定演算する
データ処理手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【0017】
【作用】ヘリウムネオンレーザの干渉光に基づき干渉周
波数よりも周波数の高いサンプリング信号を発生させて
サンプリングすることにより、移動鏡の1回の走査で複
数のインターフェログラムが得られる。
【0018】
【実施例】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明に係るフーリエ分光器の一実施例を示す構
成ブロック図である。ここで、2〜4,6〜8,10及
び11は図4と同一符号を付してある。
【0019】図1において5aは光源、22はハイパス
フィルタ、23は絶対値回路、24及び25は比較器、
26は論理和回路、27及び28は記憶回路である。ま
た、2〜4はマイケルソン型干渉計50を、8及び22
〜26はサンプリング信号発生手段51を、7,10,
11,27及び28はデータ処理手段52をそれぞれ構
成している。
【0020】光源5a及びヘリウムネオンレーザ6の出
力光はマイケルソン型干渉計50にそれぞれ入射され、
光源5a及びヘリウムネオンレーザ6の出力光に対応す
るマイケルソン型干渉計50のから干渉光は光検出器7
及び8にそれぞれ入射される。
【0021】光検出器7の出力はサンプルホールド回路
10に接続され、サンプルホールド回路10の出力はA
/D変換器11に接続される。また、A/D変換器11
の出力は記憶回路27及び28に接続される。
【0022】一方、光検出器8の出力はハイパスフィル
タ22及び絶対値回路23を介して比較器24及び25
にそれぞれ接続される。比較器24の出力は論理和回路
26の一方の入力端子及び記憶回路27に、比較器25
の出力は論理和回路26の他方の入力端子及び記憶回路
28にサンプリング信号としてそれぞれ接続される。
【0023】ここで、図1に示す実施例の動作を図2を
用いて説明する。図2は干渉信号等を示すタイミング図
である。
【0024】被測定光である光源5aの出力光はマイケ
ルソン型干渉計1で干渉光となり、光検出器7で電気信
号に変換される。
【0025】一方、ヘリウムネオンレーザ6の出力光は
同様にマイケルソン型干渉計1で干渉光となり、光検出
器8で電気信号に変換される。図2(A)はこの干渉信
号の一例を示すものである。
【0026】図2(A)の干渉信号はハイパスフィルタ
22で直流成分をカットされ図2(B)に示すような波
形になる。さらに、絶対値回路23で負側成分を折り返
されることにより、図2(C)に示すような波形にな
る。
【0027】ここで、比較器24及び25の閾値を図2
中”イ”及び”ロ”に示すように設定することにより、
図2(D)及び(E)に示すようなサンプリング信号が
得られる。
【0028】さらに、論理和回路26により図2(D)
及び(E)に示すサンプリング信号は加算され図2
(F)に示すようなサンプリング信号になる。
【0029】サンプルホールド回路10及びA/D変換
器11は図2(F)に示すサンプリング信号のタイミン
グで光検出器7の出力をサンプリングする。また、サン
プリングされた波形は図2(D)に示すタイミングで記
憶回路27に格納され、図2(E)に示すタイミングで
記憶回路28に格納される。
【0030】この結果、2つの比較器24及び25を用
いて位相の異なる2つのサンプリング信号を発生させ、
これを加算することによりヘリウムネオンレーザ6の干
渉信号よりも高い周波数のサンプリング信号を得ること
ができ、移動鏡4の1回の走査で2つのインターフェロ
グラムを得ることができる。
【0031】さらに、記憶回路27及び28に格納され
たインターフェログラムをデータ処理手段52でフーリ
エ変換し、平均化処理することにより、A/D変換に伴
うノイズを低減することができる。
【0032】また、図3は図1に示すサンプリング信号
発生手段51の他の実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【0033】図3において29は位相比較器、30はロ
ーパスフィルタ、31は増幅器、32は電圧制御発振
器、33はN進カウンタである。100は光検出器8の
出力信号、101はサンプルホールド回路10及びA/
D変換器11に入力されるサンプリング信号である。ま
た、29〜33はサンプリング信号発生手段51aを構
成している。
【0034】出力信号100は位相比較器29の一方の
入力端子に接続され、位相比較器29の出力はローパス
フィルタ30に接続される。ローパスフィルタ30の出
力は増幅器31に接続され、増幅器31の出力は電圧制
御発振器32に接続される。
【0035】電圧制御発振器32の出力はサンプリング
信号101として出力されると共にN進カウンタ33に
接続され、N進カウンタ33の出力は位相比較器29の
他方の入力端子に接続される。
【0036】図3に示すサンプリング信号発生手段51
aはPLL回路を構成しており、周波数逓倍器として動
作する。例えば、N進カウンタ33が2進カウンタであ
れば光検出器8で検出された干渉信号の2倍の周波数が
サンプリング信号101として出力される。
【0037】この結果、2倍の周波数を有するサンプリ
ング信号101でサンプルホールド回路10及びA/D
変換器11を動作させ、交互に記憶回路27及び28に
格納することにより、移動鏡4の1回の走査で2つのイ
ンターフェログラムが得られる。そして、この2つのイ
ンターフェログラムを平均化処理することにより、A/
D変換に伴うノイズを低減することができる。
【0038】なお、図1に示す実施例ではサンプリング
信号発生手段51において2つの比較器24及び25を
用いて位相の異なる2つのサンプリング信号を発生さ
せ、これを加算することにより周波数の高いサンプリン
グ信号を得ているが、複数の比較器を用いることによ
り、移動鏡4の1回の走査で複数のインターフェログラ
ムを得ることができる。
【0039】また、図3に関する上述の説明ではN進カ
ウンタ33を2進カウンタとして用いたが、N進として
用いることにより移動鏡4の1回の走査でN個のインタ
ーフェログラムを得ることができる。
【0040】また、サンプリング用の干渉信号を発生さ
せることができれば光源はヘリウムネオンレーザに限る
分けではなく、DFB半導体レーザ等を用いることも可
能である。
【0041】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。ヘリウムネオン
レーザの干渉光に基づき干渉周波数より高い周波数のサ
ンプリング信号を発生させてサンプリングすることによ
り、移動鏡の1回の走査で複数のインターフェログラム
を得ることができ、この複数のインターフェログラム平
均化処理をすることによりA/D変換に伴うノイズを低
減することができるフーリエ分光器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフーリエ分光器の一実施例を示す
構成ブロック図である。
【図2】干渉信号等を示すタイミング図である。
【図3】サンプリング信号発生手段の他の実施例を示す
構成ブロック図である。
【図4】従来のフーリエ分光器の一例を示す構成ブロッ
ク図である。
【図5】インターフェログラム、サンプリング信号等を
示すタイミング図である。
【符号の説明】
1 マイケルソン型干渉計 2 ビームスプリッタ 3 固定鏡 4 移動鏡 5 赤外線光源 5a 光源 6 ヘリウムネオンレーザ 7,8 光検出器 9,31 増幅器 10 サンプルホールド回路 11 A/D変換器 12 CPU 13 選択回路 14 操作部 15,16 NAND回路 17 インバータ 18 発振回路 19 出力インターフェース 20 CRT 21 チャートレコーダ 22 ハイパスフィルタ 23 絶対値回路 24,25 比較器 26 論理和回路 27,28 記憶回路 29 位相比較器 30 ローパスフィルタ 32 電圧制御発振器 33 N進カウンタ 50 マイケルソン型干渉計 51,51a サンプリング信号発生手段 52 データ処理手段 100 出力信号 101 サンプリング信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源の出力光を干渉計で干渉させ、この干
    渉光に基づきサンプリング信号を発生させるフーリエ分
    光器において、 被測定光を発生させる被測定光源と、 前記光源と前記被測定光源との出力光が入射される前記
    干渉計と、 前記干渉計の出力光の内前記光源の前記干渉光に基づき
    干渉周波数よりも周波数の高いサンプリング信号を出力
    するサンプリング信号発生手段と、 このサンプリング信号発生手段の出力に基づき前記干渉
    計の出力光の内前記被測定光源の干渉光を測定演算する
    データ処理手段とを備えたことを特徴とするフーリエ分
    光器。
JP7864694A 1994-04-18 1994-04-18 フーリエ分光器 Pending JPH07286902A (ja)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1019774A (ja) * 1996-07-09 1998-01-23 Yokogawa Electric Corp 近赤外分光分析計
JP2012505421A (ja) * 2008-10-13 2012-03-01 サントル・ナシオナル・デテュード・スパシアル(セ・エヌ・ウ・エス) 不規則にサンプリングされた狭帯域信号を復元するプロセス及び機器
CN102759402A (zh) * 2012-07-23 2012-10-31 北京理工大学 一种旋转式傅里叶变换干涉成像光谱仪
JP2014523517A (ja) * 2011-05-02 2014-09-11 フォス アナリティカル アグシャセルスガーッブ 分光装置
CN104483022A (zh) * 2014-11-25 2015-04-01 北京工业大学 基于等效相交镜的迈克尔逊干涉仪的傅里叶变换光谱仪
US9261405B2 (en) 2011-07-13 2016-02-16 Konica Minolta, Inc. Interferometer and spectrometer including same
JP2016183957A (ja) * 2015-02-16 2016-10-20 ライトハウス フォトニクス,ピーティーイー.リミテッド. コンパクトな分光計
JP2019052994A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 横河電機株式会社 フーリエ分光分析装置
US10663347B2 (en) 2017-10-25 2020-05-26 Yokogawa Electric Corporation Optical measurement apparatus and recording medium

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1019774A (ja) * 1996-07-09 1998-01-23 Yokogawa Electric Corp 近赤外分光分析計
JP2012505421A (ja) * 2008-10-13 2012-03-01 サントル・ナシオナル・デテュード・スパシアル(セ・エヌ・ウ・エス) 不規則にサンプリングされた狭帯域信号を復元するプロセス及び機器
JP2014523517A (ja) * 2011-05-02 2014-09-11 フォス アナリティカル アグシャセルスガーッブ 分光装置
US9261405B2 (en) 2011-07-13 2016-02-16 Konica Minolta, Inc. Interferometer and spectrometer including same
CN102759402A (zh) * 2012-07-23 2012-10-31 北京理工大学 一种旋转式傅里叶变换干涉成像光谱仪
CN104483022A (zh) * 2014-11-25 2015-04-01 北京工业大学 基于等效相交镜的迈克尔逊干涉仪的傅里叶变换光谱仪
JP2016183957A (ja) * 2015-02-16 2016-10-20 ライトハウス フォトニクス,ピーティーイー.リミテッド. コンパクトな分光計
JP2019052994A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 横河電機株式会社 フーリエ分光分析装置
US10663347B2 (en) 2017-10-25 2020-05-26 Yokogawa Electric Corporation Optical measurement apparatus and recording medium

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