JPH0789083B2 - 山形ミラーを用いた新ホモダイン法による非対称スペクトル分布測定装置 - Google Patents
山形ミラーを用いた新ホモダイン法による非対称スペクトル分布測定装置Info
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- JPH0789083B2 JPH0789083B2 JP8385784A JP8385784A JPH0789083B2 JP H0789083 B2 JPH0789083 B2 JP H0789083B2 JP 8385784 A JP8385784 A JP 8385784A JP 8385784 A JP8385784 A JP 8385784A JP H0789083 B2 JPH0789083 B2 JP H0789083B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
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- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
- G01J3/4412—Scattering spectrometry
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、搬送波を中心にした非対称のスペクトル分布
を有する入射波に対する非対称スペクトル分布測定装置
に関し、特に、光学領域乃至準光学領域の入射波に対し
て簡単な構成により高い信頼性をもつて良好な信号対ノ
イズ比を非対称スペクトル分布測定を行ない得るように
したものである。
を有する入射波に対する非対称スペクトル分布測定装置
に関し、特に、光学領域乃至準光学領域の入射波に対し
て簡単な構成により高い信頼性をもつて良好な信号対ノ
イズ比を非対称スペクトル分布測定を行ない得るように
したものである。
（従来技術） この種非対称スペクトル分布測定装置に関して、本発明
者は、さきに、本発明者の出願に係る特開昭55−55266
号公報記載の「非対称スペクトル分布をもつ受信波のス
ペクトル分布検出方法」により新ホモダイン法と称すべ
き新しい非対称スペクトル分布測定装置を提案した。
者は、さきに、本発明者の出願に係る特開昭55−55266
号公報記載の「非対称スペクトル分布をもつ受信波のス
ペクトル分布検出方法」により新ホモダイン法と称すべ
き新しい非対称スペクトル分布測定装置を提案した。
一般に、核融合プラズマの計測におけるイオン温度の測
定や電子密度揺動の測定には、コヒーレントなミリ波乃
至サブミリ波をプラズマに入射させ、そのコヒーレント
波のプラズマによる散乱波のスペクトル分布を測定する
ことが行なわれている。その際、散乱波のスペクトル
は、一般に、入射コヒーレント波の周波数ωｉを中心に
してその上下に非対称の分布を呈するようになる。
定や電子密度揺動の測定には、コヒーレントなミリ波乃
至サブミリ波をプラズマに入射させ、そのコヒーレント
波のプラズマによる散乱波のスペクトル分布を測定する
ことが行なわれている。その際、散乱波のスペクトル
は、一般に、入射コヒーレント波の周波数ωｉを中心に
してその上下に非対称の分布を呈するようになる。
上述した新ホモダイン法は、かかる場合の非対称スペク
トル分布を測定するためになしたものであり、この新ホ
モダイン法をミリ波領域における散乱波測定に適用した
場合における従来の非対称スペクトル分布測定装置は、
第１図（ａ）に示すように構成してあつた。すなわち、
ミリ波発振器OSCからの入射波の一部は、方向性結合器D
iを介してマジックテイMiに供給され、２径路a,bに２分
岐される。その２分岐径路a.bは、径路ｂの方に90゜移
送器PSを介挿してある他は、全く対称に構成されてお
り、それぞれ方向性結合器D1,D2に接続してある。一
方、方向性結合器Diを通過して送信ホーンPHiから放射
されたコヒーレントミリ波によりプラズマPLを照射して
得られる散乱波Es（ｔ）は、受信ホーンPHsを介してマ
ジックテイMrに導かれ、２分岐して上述した方向性結合
器D1およびD2にそれぞれ導かれる。それらの方向性結合
器D1およびD2においては、上述した径路ａおよびｂによ
り供給されたコヒーレントミリ波を局発波として２分岐
散乱波とそれぞれ合成してダイオードミキサX1およびX3
にそれぞれ印加すると、それぞれホモダイン検波が行な
われて中間周波信号V1（ｔ）およびV2（ｔ）がそれぞれ
出力される。
トル分布を測定するためになしたものであり、この新ホ
モダイン法をミリ波領域における散乱波測定に適用した
場合における従来の非対称スペクトル分布測定装置は、
第１図（ａ）に示すように構成してあつた。すなわち、
ミリ波発振器OSCからの入射波の一部は、方向性結合器D
iを介してマジックテイMiに供給され、２径路a,bに２分
岐される。その２分岐径路a.bは、径路ｂの方に90゜移
送器PSを介挿してある他は、全く対称に構成されてお
り、それぞれ方向性結合器D1,D2に接続してある。一
方、方向性結合器Diを通過して送信ホーンPHiから放射
されたコヒーレントミリ波によりプラズマPLを照射して
得られる散乱波Es（ｔ）は、受信ホーンPHsを介してマ
ジックテイMrに導かれ、２分岐して上述した方向性結合
器D1およびD2にそれぞれ導かれる。それらの方向性結合
器D1およびD2においては、上述した径路ａおよびｂによ
り供給されたコヒーレントミリ波を局発波として２分岐
散乱波とそれぞれ合成してダイオードミキサX1およびX3
にそれぞれ印加すると、それぞれホモダイン検波が行な
われて中間周波信号V1（ｔ）およびV2（ｔ）がそれぞれ
出力される。
しかして、散乱波Es（ｔ）は、一般に、コヒーレントミ
リ波の周波数ωｉを中心にして非対称のスペクトル分布
を呈しているので、つぎのように表わされる。
リ波の周波数ωｉを中心にして非対称のスペクトル分布
を呈しているので、つぎのように表わされる。
ここに、|Eｓ±（ω）｜および±は上（＋）側波帯お
よび下（−）側波帯におけるフーリエ成分の振幅および
位相である。一方、ダイオードミキサX1およびX2にそれ
ぞれ印加される局発波成分はそれぞれつぎのように表わ
される。
よび下（−）側波帯におけるフーリエ成分の振幅および
位相である。一方、ダイオードミキサX1およびX2にそれ
ぞれ印加される局発波成分はそれぞれつぎのように表わ
される。
El1（ｔ）＝El・cos（ωｉ＋ｔ） （3a） El2（ｔ）＝El・sin（ωｉ・ｔ） （3b） ここに、El≫|Eｓ±（ω）｜と仮定すれば、ミキサX1お
よびX2の中間周波出力信号V1（ｔ）およびV2（ｔ）はつ
ぎのように表わされる。
よびX2の中間周波出力信号V1（ｔ）およびV2（ｔ）はつ
ぎのように表わされる。
ただし、|N±（ω）｜はEl・|Eｓ±（ω）｜に比例した
量であり、V1（ｔ）,V2（ｔ）の測定時間Ｔに亘る記録
からつぎのように求めることができる。
量であり、V1（ｔ）,V2（ｔ）の測定時間Ｔに亘る記録
からつぎのように求めることができる。
まず、中間周波出力信号V1（ｔ）,V2（ｔ）の自己およ
び相互のパワー・スペクトル密度ik（ω）を次式によ
つて求める。
び相互のパワー・スペクトル密度ik（ω）を次式によ
つて求める。
この自己および相互のパワー・スペクトル密度
ik（ω）を用いて、上・下両側波帯におけるパワー・ス
ペクトル密度Ｓ±（ω）をつぎのように求めることがで
きる。
ik（ω）を用いて、上・下両側波帯におけるパワー・ス
ペクトル密度Ｓ±（ω）をつぎのように求めることがで
きる。
つぎに、上述のようにミリ波領域における散乱波測定に
新ホモダイン法を適用した場合における非対称スペクト
ル分布測定装置の第１図（ａ）に示した構成を、サブミ
リ波領域すなわち準光学領域に適用した場合における従
来の非対称スペクトル分布測定装置の構成を第１図
（ｂ）に示す。図示の従来構成は、第１図（ａ）示のミ
リ波領域に用いる構成におけるミリ波発振器OSCを準光
学領域における遠赤外レーザFIRに置換し、方向性結合
器ＤおよびマジツクテイＭをビームスプリツタBSに置換
し、さらに、移送器PSを図示のように山形ミラーとの組
合わせにより光路長を延長する光学的移相器PS′に置換
して第１図（ａ）示の構成とほぼ同様に構成したもので
ある。したがつて、図から判るとおり光学系の構成が複
雑となるうえに、ビームスプリツタBS、特に、プラズマ
PLからの散乱光と局発光とを合成するビーム・スプリツ
タBS1,BS2による信号波の損失が大きいので、良好な信
号対ノイズ比が得難く、その改良が望まれている。な
お、ビームスプリツタBS1,BS2を損失の少ないタイプレ
クサに置換することもできるが、光学素子の使用個数が
さらに増大して構成が一層複雑となるので、好ましくな
い、という欠点があつた。
新ホモダイン法を適用した場合における非対称スペクト
ル分布測定装置の第１図（ａ）に示した構成を、サブミ
リ波領域すなわち準光学領域に適用した場合における従
来の非対称スペクトル分布測定装置の構成を第１図
（ｂ）に示す。図示の従来構成は、第１図（ａ）示のミ
リ波領域に用いる構成におけるミリ波発振器OSCを準光
学領域における遠赤外レーザFIRに置換し、方向性結合
器ＤおよびマジツクテイＭをビームスプリツタBSに置換
し、さらに、移送器PSを図示のように山形ミラーとの組
合わせにより光路長を延長する光学的移相器PS′に置換
して第１図（ａ）示の構成とほぼ同様に構成したもので
ある。したがつて、図から判るとおり光学系の構成が複
雑となるうえに、ビームスプリツタBS、特に、プラズマ
PLからの散乱光と局発光とを合成するビーム・スプリツ
タBS1,BS2による信号波の損失が大きいので、良好な信
号対ノイズ比が得難く、その改良が望まれている。な
お、ビームスプリツタBS1,BS2を損失の少ないタイプレ
クサに置換することもできるが、光学素子の使用個数が
さらに増大して構成が一層複雑となるので、好ましくな
い、という欠点があつた。
発明の目的 本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去し、準光学
領域および光学領域における入射波に対し適用可能な簡
単な構成により高い信頼性をもつて良好な信号対ノイズ
比の新ホモダイン検波を行ない得るようにした非対称ス
ペクトル分布測定装置を提供することにある。
領域および光学領域における入射波に対し適用可能な簡
単な構成により高い信頼性をもつて良好な信号対ノイズ
比の新ホモダイン検波を行ない得るようにした非対称ス
ペクトル分布測定装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、核融合プラズマ診断の技術分野に
おける散乱波計測、あるいは、光通信の技術分野におけ
る復調器もしくは検波器として用いるに好適な非対称ス
ペクトル分布測定装置を提供することにある。
おける散乱波計測、あるいは、光通信の技術分野におけ
る復調器もしくは検波器として用いるに好適な非対称ス
ペクトル分布測定装置を提供することにある。
発明の要点 すなわち、本発明非対称スペクトル分布測定装置は、光
学領域もしくは準光学領域のコヒーレント光ビームを放
射する光源と、前記コヒーレント光ビームを２分岐して
局発用コヒーレント光ビームおよび試験用コヒーレント
光ビームを形成する第１のビームスプリツタと、前記局
発用コヒーレント光ビームを２分岐する第２のビームス
プリツタと、前記試験用コヒーレント光ビームにより照
射した試料からの散乱光ビームを２分岐する第８のビー
ムスプリツタと、それぞれ、互いに逆の方向からの２入
射光ビームを平行に反射させる山形ミラー、その山形ミ
ラーからの平行２光ビームを集光するレンズおよび集光
した前記平行２光ビームを受光する光検波器を互いに円
形に配設して前記第２および前記第３のビームスプリツ
タに関し互いに対称に配置するとともに、前記平行２光
ビームに直交して相対的に微動可能に構成した第１およ
び第２のホモダイン光検知器とよりなり、前記第２およ
び前記第３のビームスプリツタによりそれぞれ２分岐し
た前記局発用コヒーレント光ビームおよび前記散乱光ビ
ームを前記第１および前記第２のホモダイン光検知器の
前記山形ミラーにそれぞれ互いに逆の方向から入射させ
るとともに、前記第１および前記第２のホモダイン光検
知器の位置を相対的に微動させることにより、前記散乱
光ビームの搬送周波数を中心とした上側波帯と下側波帯
とに互いに非対称に分布したスペクトルを互いに分離し
て測定し得るようにしたことを特徴とするものである。
学領域もしくは準光学領域のコヒーレント光ビームを放
射する光源と、前記コヒーレント光ビームを２分岐して
局発用コヒーレント光ビームおよび試験用コヒーレント
光ビームを形成する第１のビームスプリツタと、前記局
発用コヒーレント光ビームを２分岐する第２のビームス
プリツタと、前記試験用コヒーレント光ビームにより照
射した試料からの散乱光ビームを２分岐する第８のビー
ムスプリツタと、それぞれ、互いに逆の方向からの２入
射光ビームを平行に反射させる山形ミラー、その山形ミ
ラーからの平行２光ビームを集光するレンズおよび集光
した前記平行２光ビームを受光する光検波器を互いに円
形に配設して前記第２および前記第３のビームスプリツ
タに関し互いに対称に配置するとともに、前記平行２光
ビームに直交して相対的に微動可能に構成した第１およ
び第２のホモダイン光検知器とよりなり、前記第２およ
び前記第３のビームスプリツタによりそれぞれ２分岐し
た前記局発用コヒーレント光ビームおよび前記散乱光ビ
ームを前記第１および前記第２のホモダイン光検知器の
前記山形ミラーにそれぞれ互いに逆の方向から入射させ
るとともに、前記第１および前記第２のホモダイン光検
知器の位置を相対的に微動させることにより、前記散乱
光ビームの搬送周波数を中心とした上側波帯と下側波帯
とに互いに非対称に分布したスペクトルを互いに分離し
て測定し得るようにしたことを特徴とするものである。
実施例 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳細に説明
する。
する。
遠赤外線（Far Infrared Radiation;FIR）領域における
プラズマからの散乱波計測に適用する場合における本発
明非対称スペクトル分布測定装置の構成例を第２図に示
す。図示の構成においては、波数Ki、周波数ωｉの遠赤
外線レーザFIRの出力光ビームをビームスプリツタBS1に
より２分岐し、その一方の主ビームをプラズマPLに入射
させるとともに、他方の副ビームを、ミラーM1を介し、
ビームスプリツタBS2に導いて再度２分岐する。ビーム
スプリツタBS2により２分岐した副ビームは、それぞれ
ミラーM3およびM4を介し、山形ミラーCHM1およびCHM2に
それぞれ導かれる。しかして、山形ミラーCHM1,CHM
2は、いずれも、山形をなして互いに直交する反斜面に
互いに逆の方向からその直交反射面にそれぞれ入射した
光ビームをそれぞれ反射させて平行光ビームに変換する
ものである。かかる山形ミラーCHM1,CHM2にそれぞれ一
方向から副ビームを入射させるとともに、プラズムPLに
より散乱した主レーザ光ビームを、ミラーM2を介し、さ
らに、ビームスプリツタBS3により２分岐して、副ビー
ムとは逆の方向から山形ミラーCHM1,CHM2にそれぞれ入
射させる。
プラズマからの散乱波計測に適用する場合における本発
明非対称スペクトル分布測定装置の構成例を第２図に示
す。図示の構成においては、波数Ki、周波数ωｉの遠赤
外線レーザFIRの出力光ビームをビームスプリツタBS1に
より２分岐し、その一方の主ビームをプラズマPLに入射
させるとともに、他方の副ビームを、ミラーM1を介し、
ビームスプリツタBS2に導いて再度２分岐する。ビーム
スプリツタBS2により２分岐した副ビームは、それぞれ
ミラーM3およびM4を介し、山形ミラーCHM1およびCHM2に
それぞれ導かれる。しかして、山形ミラーCHM1,CHM
2は、いずれも、山形をなして互いに直交する反斜面に
互いに逆の方向からその直交反射面にそれぞれ入射した
光ビームをそれぞれ反射させて平行光ビームに変換する
ものである。かかる山形ミラーCHM1,CHM2にそれぞれ一
方向から副ビームを入射させるとともに、プラズムPLに
より散乱した主レーザ光ビームを、ミラーM2を介し、さ
らに、ビームスプリツタBS3により２分岐して、副ビー
ムとは逆の方向から山形ミラーCHM1,CHM2にそれぞれ入
射させる。
上述のようにして、山形ミラーCHM1,CHM2にそれぞれ互
いに逆の方向から入射した副レーザビームおよび散乱光
ビームは上述したように互いに平行に反射されて、それ
ぞれレンズL1,L2によりホモダイン光検知器DT1,DT2に、
それぞれ、局発光および信号光として集光されて入射す
る。その結果、光検知器DT1,DT2からはホモダイン検波
出力として中間周波出力信号V1（ｔ）,V2（ｔ）が取出
される。それらの中間周波出力信号V1（ｔ）,V2（ｔ）
は、例えばトランジエントレコーダ（図示せず）に送ら
れて記録される。
いに逆の方向から入射した副レーザビームおよび散乱光
ビームは上述したように互いに平行に反射されて、それ
ぞれレンズL1,L2によりホモダイン光検知器DT1,DT2に、
それぞれ、局発光および信号光として集光されて入射す
る。その結果、光検知器DT1,DT2からはホモダイン検波
出力として中間周波出力信号V1（ｔ）,V2（ｔ）が取出
される。それらの中間周波出力信号V1（ｔ）,V2（ｔ）
は、例えばトランジエントレコーダ（図示せず）に送ら
れて記録される。
しかして、第２図において破線により囲んで示す部分
は、ビームスプリツタBS2とBS3とを通る紙面に垂直の平
面に対してほぼ対称に配置して全く同形の２個のホモダ
イン光検知器を構成するようにしてある。また、図中、
一点鎖線により囲んで示す部分、すなわち、山形ミラー
CHM2、レンズL2および光検知器DT2は、共通の基板上に
取付けて、矢印により示す平行光ビームに直交するｘ方
向に、一体にして微動させ得るように構成してある。
は、ビームスプリツタBS2とBS3とを通る紙面に垂直の平
面に対してほぼ対称に配置して全く同形の２個のホモダ
イン光検知器を構成するようにしてある。また、図中、
一点鎖線により囲んで示す部分、すなわち、山形ミラー
CHM2、レンズL2および光検知器DT2は、共通の基板上に
取付けて、矢印により示す平行光ビームに直交するｘ方
向に、一体にして微動させ得るように構成してある。
上述のように構成した本発明非対称スペクトル分布測定
装置においては、光検知器DT2に入射する局発光E
l（ｔ）および散乱光ES（ｔ）は、一般性を失なうこと
なく、つぎにように表わされる。
装置においては、光検知器DT2に入射する局発光E
l（ｔ）および散乱光ES（ｔ）は、一般性を失なうこと
なく、つぎにように表わされる。
El（ｔ）＝Elcos（ωit−kix） （７） ここに、KS＝（ωｉ＋ω）/c,KS′＝（ωｉ−ω）/cで
あり、ｃは光速である。
あり、ｃは光速である。
したがつて、El≫|Eｓ±（ω）｜と仮定すれば、光検知
器DT2からの中間周波出力信号V2（ｔ）はつぎの式によ
つて与えられる。
器DT2からの中間周波出力信号V2（ｔ）はつぎの式によ
つて与えられる。
しかして、光検知器DT1は、上述した光検知器DT2に対し
て対称的位置に置かれているので、光検知器DT1の中間
周波出力信号V1（ｔ）も（９）式とほぼ同様の式によつ
て表わされる。
て対称的位置に置かれているので、光検知器DT1の中間
周波出力信号V1（ｔ）も（９）式とほぼ同様の式によつ
て表わされる。
いま、（９）式においてｘ＝０と置いたときの値を基準
にとり、改めてV1（ｔ）と記すと、つぎの式によつて表
わされる。
にとり、改めてV1（ｔ）と記すと、つぎの式によつて表
わされる。
一方、ω≪ωｉのときにはKsKs′Kiであるから、 となる位置ｘに光検知器DT2を設置すれば、（９）式に
よるV2（ｔ）はつぎの式によつて表わされる。
よるV2（ｔ）はつぎの式によつて表わされる。
しかして、これらの式（10a），（10b）は、前掲の式
（4a），（4b）と同じものであるから、従来技術につき
前述したように、測定時間Ｔに亘る記録から|N+（ω）
|,|N-（ω）｜を計算によつて求めることができる。
（4a），（4b）と同じものであるから、従来技術につき
前述したように、測定時間Ｔに亘る記録から|N+（ω）
|,|N-（ω）｜を計算によつて求めることができる。
なお、以上の説明においては、本発明非対称スペクトル
分布測定装置を核融合におけるプラズマの計測に適用す
るものとして述べて来たが、本発明装置は、その場合の
みに限つて適用し得るものではなく、例えば、光通信技
術にも適用することができる。すなわち、本発明非対称
スペクトル分布測定装置を光通信に適用すれば、搬送波
周波数の上下両側波帯をそれぞれ独立に通信に利用する
ことができ、また、通信波のコヒーレント検波が可能と
なる。例えば、（10b）式による中間周波出力信号V
2（ｔ）に、ヒルベルト変換、すなわち、各周波数成分
の位相をいずれもπ/2だけ進ませるような変換を施した
量を と記述すると、つぎの式が得られる。
分布測定装置を核融合におけるプラズマの計測に適用す
るものとして述べて来たが、本発明装置は、その場合の
みに限つて適用し得るものではなく、例えば、光通信技
術にも適用することができる。すなわち、本発明非対称
スペクトル分布測定装置を光通信に適用すれば、搬送波
周波数の上下両側波帯をそれぞれ独立に通信に利用する
ことができ、また、通信波のコヒーレント検波が可能と
なる。例えば、（10b）式による中間周波出力信号V
2（ｔ）に、ヒルベルト変換、すなわち、各周波数成分
の位相をいずれもπ/2だけ進ませるような変換を施した
量を と記述すると、つぎの式が得られる。
したがつて、（10a）式によるV1（ｔ）とこの式（11）
による とから、つぎの式によつてN+（ω）成分とN-（ω）成分
とを互いに分離して求めることができる。
による とから、つぎの式によつてN+（ω）成分とN-（ω）成分
とを互いに分離して求めることができる。
効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、非対
称なスペクトル分布を有する散乱光の検出計測に用いる
非対称スペクトル分布測定装置についてつぎのような顕
著な効果が得られる。
称なスペクトル分布を有する散乱光の検出計測に用いる
非対称スペクトル分布測定装置についてつぎのような顕
著な効果が得られる。
すなわち、従来は、遠赤外領域におけるプラズマからの
散乱光の検出には、ビームスプリツタを多数用いた通常
のホモダイン検波が行われていたがために、第２図示の
本発明測定装置における一対の光検出器DT1,DT2のいず
れか一方のみの検波出力信号を活用しているに過ぎない
ことになり、したがつて、搬送周波数に対する上下両側
波帯のスペクトルが混合して検出、測定されるに過ぎな
かつた。
散乱光の検出には、ビームスプリツタを多数用いた通常
のホモダイン検波が行われていたがために、第２図示の
本発明測定装置における一対の光検出器DT1,DT2のいず
れか一方のみの検波出力信号を活用しているに過ぎない
ことになり、したがつて、搬送周波数に対する上下両側
波帯のスペクトルが混合して検出、測定されるに過ぎな
かつた。
本発明の非対称スペストル分布測定装置においては一対
の光検出器を対称に配設し、かかる一対の光検出器の相
対的位置をわずかに調節することのみにより、一対の光
検出器による測定の場を可及的対称に構成して一対の光
検出出力にそれぞれ生ずる非対称の成分を確実容易に検
出し得るようにする。その結果、二つの独立した低周波
信号をそれぞれ（10a）式による低周波信号V1（ｔ）お
よび（10b）式による低周波信号V2（ｔ）として取出す
ことができ、さらに、（５）式および（６）式に従つて
上下両側波帯のパワースペクトルＳ±（ω）を互いに分
離して求めることができる。しかも、かかる非対称スペ
クトル分布の測定を、簡単な構成により高い信頼性のも
とに良好な信号対ノイズ比をもつて行なうことができ
る。
の光検出器を対称に配設し、かかる一対の光検出器の相
対的位置をわずかに調節することのみにより、一対の光
検出器による測定の場を可及的対称に構成して一対の光
検出出力にそれぞれ生ずる非対称の成分を確実容易に検
出し得るようにする。その結果、二つの独立した低周波
信号をそれぞれ（10a）式による低周波信号V1（ｔ）お
よび（10b）式による低周波信号V2（ｔ）として取出す
ことができ、さらに、（５）式および（６）式に従つて
上下両側波帯のパワースペクトルＳ±（ω）を互いに分
離して求めることができる。しかも、かかる非対称スペ
クトル分布の測定を、簡単な構成により高い信頼性のも
とに良好な信号対ノイズ比をもつて行なうことができ
る。
第１図（ａ）および（ｂ）はミリ波領域およびサブミリ
波領域すなわち準光学領域における従来の非対称スペク
トル分布測定装置の構成をそれぞれ示すブロツク線図、 第２図は本発明非対称スペクトル分布測定装置の構成例
を示すブロツク線図である。 OSC……ミリ波発振器 Di,D1,D2……方向性結合器 PHi,PHs……電磁ホーン、PL……プラズマ PS……移相器、PS′……光移相器 X1,X2……検波器、M1〜M5……ミラー BS1〜BS5……ビームスプリツタ FIR……遠赤外レーザ、DT1,DT2……光検出器 L1,L2……集光レンズ CHM1,CHM2……山形ミラー。
波領域すなわち準光学領域における従来の非対称スペク
トル分布測定装置の構成をそれぞれ示すブロツク線図、 第２図は本発明非対称スペクトル分布測定装置の構成例
を示すブロツク線図である。 OSC……ミリ波発振器 Di,D1,D2……方向性結合器 PHi,PHs……電磁ホーン、PL……プラズマ PS……移相器、PS′……光移相器 X1,X2……検波器、M1〜M5……ミラー BS1〜BS5……ビームスプリツタ FIR……遠赤外レーザ、DT1,DT2……光検出器 L1,L2……集光レンズ CHM1,CHM2……山形ミラー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/06 10/142 10/152
Claims (1)
- 【請求項１】光学領域もしくは準光学領域のコヒーレン
ト光ビームを放射する光源と、前記コヒーレント光ビー
ムを２分岐して局発用コヒーレント光ビームおよび試験
用コヒーレント光ビームを形成する第１のビームスプリ
ッタと、前記局発用コヒーレント光ビームを２分岐する
第２のビームスプリッタと、前記試験用コヒーレント光
ビームにより照射した試料からの散乱光ビームを２分岐
する第３のビームスピリッタと、それぞれ、互いに逆の
方向からの２入射光ビームを平行に同一方向に反射させ
る山形ミラー、その山形ミラーからの平行２光ビームを
集光するレンズおよび集光した前記平行２光ビームを受
光する光検知器を互いに同形にそれぞれ配設して前記第
２および前記第３のビームスプリッタに関し対称に配置
するとともに、前記平行２光ビームに直交して相対的に
微動可能に構成した第１および第２のホモダイン光検知
器とよりなり、前記第２および前記第３のビームスプリ
ッタによりそれぞれ２分岐した前記局発用コヒーレント
光ビームおよび前記散乱光ビームを前記第１および前記
第２のホモダイン光検知器の前記山形ミラーにそれぞれ
互いに逆の方向から入射させるとともに、前記第１およ
び前記第２のホモダイン光検知器の位置を相対的に微動
させることにより、前記散乱光ビームの搬送周波数を中
心とした上側波帯と下側波帯とに互いに非対称に分布し
たスペクトルを互いに分離して測定し得るようにしたこ
とを特徴とする非対称スペクトル分布測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8385784A JPH0789083B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 山形ミラーを用いた新ホモダイン法による非対称スペクトル分布測定装置 |
| EP19850300283 EP0160352B1 (en) | 1984-04-27 | 1985-01-16 | Dual homodyne detection system to measure asymmetric spectrum by using angle mirrors |
| DE8585300283T DE3581654D1 (de) | 1984-04-27 | 1985-01-16 | Doppel-homodyn-detektorsystem zum messen eines asymmetrischen spektrums unter verwendung von winkelspiegeln. |
| US07/042,622 US4790656A (en) | 1984-04-27 | 1987-04-23 | Dual homodyne detection system to measure asymmetric spectrum by using angle mirrors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8385784A JPH0789083B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 山形ミラーを用いた新ホモダイン法による非対称スペクトル分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228939A JPS60228939A (ja) | 1985-11-14 |
| JPH0789083B2 true JPH0789083B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=13814352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8385784A Expired - Lifetime JPH0789083B2 (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 山形ミラーを用いた新ホモダイン法による非対称スペクトル分布測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4790656A (ja) |
| EP (1) | EP0160352B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0789083B2 (ja) |
| DE (1) | DE3581654D1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5815261A (en) * | 1997-04-16 | 1998-09-29 | General Atomics | Correlation spectrometer with high-resolution, broad-band optical characteristics |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2045386C3 (de) * | 1970-08-07 | 1980-04-03 | Nils Dr.Med. 8035 Gauting Kaiser | Gerät zur Bestimmung des CO2 -Gehaltes einer biologischen Substanz |
| JPS5555266A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-23 | Takashige Chikushima | Spectrum distribution detecting method of receiving wave having asymmetric spectrum distribution |
| FI65332C (fi) * | 1982-06-29 | 1984-04-10 | Labsystems Oy | Foerfarande foer maetning i tvao prov av skillnaden av optiskaegenskaper beroende av ljusets riktning |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8385784A patent/JPH0789083B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-01-16 EP EP19850300283 patent/EP0160352B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-01-16 DE DE8585300283T patent/DE3581654D1/de not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-04-23 US US07/042,622 patent/US4790656A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4790656A (en) | 1988-12-13 |
| DE3581654D1 (de) | 1991-03-14 |
| EP0160352B1 (en) | 1991-02-06 |
| EP0160352A2 (en) | 1985-11-06 |
| EP0160352A3 (en) | 1986-09-17 |
| JPS60228939A (ja) | 1985-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |