JPS62251627A - 偏光干渉計 - Google Patents

偏光干渉計

Info

Publication number
JPS62251627A
JPS62251627A JP61094528A JP9452886A JPS62251627A JP S62251627 A JPS62251627 A JP S62251627A JP 61094528 A JP61094528 A JP 61094528A JP 9452886 A JP9452886 A JP 9452886A JP S62251627 A JPS62251627 A JP S62251627A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polarizer
polarization
prism
signal
interference fringes
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.)
Pending
Application number
JP61094528A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Matsui
繁 松井
Katsu Inoue
井上 克
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP61094528A priority Critical patent/JPS62251627A/ja
Priority to US07/042,244 priority patent/US4732481A/en
Publication of JPS62251627A publication Critical patent/JPS62251627A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02015Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G01B9/02024Measuring in transmission, i.e. light traverses the object
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02Interferometers
    • G01B9/02055Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02056Passive reduction of errors
    • G01B9/02057Passive reduction of errors by using common path configuration, i.e. reference and object path almost entirely overlapping
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2290/00Aspects of interferometers not specifically covered by any group under G01B9/02
    • G01B2290/70Using polarization in the interferometer

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は偏光干渉計に係り、特に干渉分光器や干渉膜厚
測定装置に使用するのに好適な偏光干渉計に関する。
〔従来の技術〕
従来の装置は、特開昭59−105508号公報に記載
のように、ウオーラストンプリズムをはさんで2個の偏
光子を配置することによって空間的に得られるインター
フェログラムをマルチチャネル光検知器で観測する構成
となっていた。しかし、空間的な光強度分布の不均一性
や検知器各絵素間の不均一性の点については配慮されて
いなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術では、ウオーラストンプリズムによって2
つに分離された各平行平面波の、その進行方向に垂直な
面内での強度分布の不均一性及びマルチチャネル光検知
器の各絵素間での光感度の不均一性について配慮がされ
ておらず、検出されるインターフェログラム信号に歪み
を生じる問題があった。
本発明の目的は、上記のような光強度分布や検知器の絵
素間の光感度に不均一性がある場合においても、歪の無
いインターフェログラム信号の得られる偏光干渉計を提
供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
) 上記目的は・つ、t−5Xhyプリズ4をはさ9で
配置された2個の偏光子の一方の特性を偏光と非偏光の
間で切替可能とし、非偏光状態における検知器信号を記
憶しておき、偏光状態における検知器信号を該記憶信号
で割り算することにより。
達成される。
〔実施例〕
本発明のウオーラストンプリズムを用いた偏光干渉計の
構成を第1図に示す。
被測定光源1を出た光10はコリメータ2によって平行
平面波11となり、第1の偏光子3を経てウオーラスト
ンプリズム4に入射する。ウオーラストンプリズム4は
通常、結晶軸が互いに直交する2個のくさび形に研磨し
た?jt屈折性のプリズムを貼り合わせたものを用いる
。前記偏光子3の偏光面は該ウオーラストンプリズム4
の2つの結晶軸の各々に対し45°の傾角となるように
配置され、該ウオーラストンプリズム4の複屈折作用に
よって2分割される光束の光量を等しくする働きをする
。ウオーラストンプリズム4によって2分割された光束
12及び13は、第2の偏光子5を透過する。該偏光子
5は偏光←非偏光状態を切替えることができ、偏光状態
で該偏光子5の偏光角は前記第1の偏光子3の偏光角に
対し、0゜または90°を成すように配置され、前記2
分割された光束12.13の各々の偏波面に対しては4
5°または一45@となるため、これらの光束を再結合
する働きをする。これにより、干渉縞が前記ウオーラス
トンプリズム4内に局在して形成される。結像レンズ6
はこの干渉縞を適当な倍率で光電検知器7の受光面上に
結像させる。
第1図において1紙面に平行で光束11の進行方向に垂
直にX軸をとり、X軸及び紙面に直交する様y軸をとる
。前記ウオーラストンプリズム4で2分割された平行平
面波12及び13の強度を各々If、Itとし、Iiと
Itの間の位相差をτ(x)とすると、形成される干渉
縞の強度I (X。
y)は、第2の偏光子5を第1の偏光子3に対して90
°に配置した場合、 となるa Ir及び工2は干渉縞を形成する平面上で必
ずしも一定とはならない、そこで各々の(xpy)平面
上での分布をIx(xpy)及びIt(xty)とする
、この時、第1の偏光子3により、これら2つの光束の
強度は等しく分離されているので、Ii (xt y)
=Iz Cxt y)        (第2式)が成
立する。そこで第1式をI 1 (x e y )によ
り、I(xt y)=Is(xt y)・(1+eos
δ(x))  (第3式)と書くことができる。更に、
この干渉縞I  (x。
y)を結像レンズ6で光電検知器7上に結像させて光電
検出する際の検知器感度のD−カリティーも考慮する必
要がある。光電検知器7の受光面上で同様に!−7軸を
とる。結像倍率をに倍、検知器受光面の感度分布をD 
(XI y)とすると、観測されるインターフェログラ
ム信号A (xe y)は A(XI  y)=D(xt  y) ・I(kX@ 
 ky)=D(xe y) ・It(kx、ky) ・
(1+cos6(x))(第4式) 一方、第2の偏光子5を非偏光状態におけるI(!*y
)及びA(xt y)を各々I’ (xt y)tA’
  (x、y)とすると、 I’ (XI y)=Iz(xt y)+Iz(x、 
y)=2・It(xpy)       (第5式)%
式%) =2 ・D(XI y)・If(X、y)(第6式)と
なる、そこで、このA’ (xt y)を記憶部8に記
憶しておき、偏光状態で測定したA(xty)を、割り
算器9により、記憶したA’ (XI y)で割り算す
ると、 A’ (11y)=A(x、y)/A’ (XI y)
=1/2・(1+cosδ(x))   (第7式)の
ように、光強度分布や検知の感度分布の不均一性の除去
されたインターフェログラムA’ (x、y)を得るこ
とができる。
上記の説明は、光の波長が単一の場合について行ったが
、光が複数の波長あるいは連続した波長分布をもつ場合
も、干渉縞は、各波長成分の干渉縞の和として表わされ
るので同様に成立つ。
また、上記においては、第2の偏光子の偏光状態を切替
えたが、これを第1の偏光子で行っても同様の効果が得
られる。
更に、上記においては、光電検知器として2次元像を観
測できるものについて説明したが、1次元光電検知器で
も同様の効果が得られることは明白である。
次に、本発明を干渉分光器に適用した例を第2図により
説明する。
被測定光源1から出た光束10は、コリメーター2によ
って平行平面波11となり、第1の偏光子3を経てウオ
ーラストンプリズム4に入射する。
前記偏光子3の偏光面は該ウオーラストンプリズム4の
2つの結晶軸の各々に対し45°の傾角となるように配
置され、該ウオーラストンプリズム4の被屈折作用によ
って2分割される光束12及び13の光量を等しくする
。該2分割された光束12及び13は第2の偏光子5を
透過する。該偏光子5の偏光面は前記第1の偏光子3の
偏光面に対して90@を成すように配置されている。更
に偏光子5は、偏光子切替機構19によって光路内外に
出入れすることができる。この偏光子5によって、前記
2光束12及び13の偏波面が再結合され、干渉縞が前
記ウオーラストンプリズム4内に局在して形成される。
この干渉縞は結像レンズ6によって、−次元マルチチャ
ネル光検知器20の受光面上に結像され、該−次元マル
チチャネル光検知器20によって光電変換され、干渉縞
を離散的にサンプリングしたインターフェログラム信号
が得られる。このインターフェログラム信号は、増″巾
器21で増10された後、A/D変換器22によってデ
ジタル化されマイクロコンピュータ23に取り込まわる
マイクロコンピュータ23はまず前記偏光子切替機構1
9を制御して第2の偏光子5を光路外に取出し、この状
態で一部元マルチチャネル光検知器20から得られる出
力信号をバックグランド信号としてバックグランド信号
格納メモリー24に記憶する0次に再び偏光子切替機構
19を制御して第2の偏光子5を光路中に差入れ、この
状態で得られるインターフェログラム信号を取込み、こ
の離散的にサンプリングされたインターフェログラム信
号の各点のデータを、前記バックグランド信号の対応す
る点のデータで割り算して補正されたインターフェログ
ラム信号が得られる。この補正されたインターフェログ
ラム信号をフーリエ変換することにより、被測定光R1
の分光スペクトルを得、記録計25に記録する。
第3図(a)に白色光による補正前のインターフェログ
ラム信号の一例を示す。このように周辺部で光量が低下
する現象は空間的に干渉縞を形成する干渉計において一
般的に観察される。また。
マルチチャネル光検知器の各絵素間の感度バラツキによ
り、インターフェログラム信号全体にわたってランダム
ノイズ様のノイズがIl察される。第3図(a)のイン
ターフェログラム信号を直接フーリエ変換して得られる
スペクトルを第4図(a)に示す、第3図(a)のよう
に歪みのあるインターフェログラム信号から得られるス
ペクトルでは、ゼロの浮上りやS/N比の低下が見られ
る。一方、第3図(a)と同一の被測定光源に対して、
第2の偏光子を光路外に取出した状態で得られるバック
グランド信号を第31!I (b)に示す0周辺部での
光量低下や、全体に表われるマルチチャネル光検知器の
各絵素間の感度バラツキによるノイズは。
第3図(a)中のものと等しい、そこで、このバックグ
ランド信号で、第3図(a)のインターフェログラム信
号を割り算すると、第3図(c)のように、これらの不
均一性の除去された歪のない補正インターフェログラム
信号が得られる。この補正されたインターフェログラム
信号をフーリエ変換して得られるスペクトルを第4図(
b)に示す。第4図(a)のスペクトルに比べ、歪みや
ノイズの少ないことがわかる。
このように本実施例によれば、干渉縞を形成する2平行
平面波が各々の進行方向に垂直な面内で不均一な強度分
布を有していても、またマルチチャネル光検知器の各絵
素間に感度のバラツキが存在していても、これらの影響
を除去した歪のないインターフェログラム信号及びそれ
をフーリエ変換することにより、歪みやノイズの少ない
スペクトルが得ら九る効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、干渉縞を形成する2平行平面波が各々
の進行方向に垂直な面内で有する光強度分布の不均一性
や、光電検知器の各絵素間の感度の不均一性による影響
を除去することができ、歪の少ない良好なインターフェ
ログラム信号が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明する図、第2図は本発明の
一実施例である干渉分光器のブロック図第3図は本発明
の一実施例で得られる補正前と補正後のインターフェロ
グラム信号及び補正に用いるバックグランド信号を示す
図、第4図は補正前と補正後の各々のインターフェログ
ラムからフーリエ変換して得られるスペクトルの差異を
示す図である。 1・・・被測定光源、2・・・コリメータ、3・・・第
1の偏光子、4・・・ウオーラストンプリズム、5・・
・第2の偏光子、6・・・結像レンズ、7・・・光電検
知器、8・・・記憶部、9・・・割り算器、10・・・
被測定光源の発する光、11・・・コリメータによる平
行平面波、12゜13・・・ウオーラストンプリズムに
よって分離される2平行平面波、19・・・偏光子切替
機構、20・・・−次元マルチチャネル光検知器、21
・・・増巾器、22・・・A/D変換器、23・・・マ
イクロコンピユーz5  −34 茅 3 目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被測定光源、ウオーラストンプリズム、このウオー
    ラストンプリズムの結晶軸に対し45°の傾角の偏光面
    を有し前記ウオーラストンプリズムをはさむ位置に置か
    れた2個の偏光子、空間的に形成された干渉図形を検出
    する光電検知器から成る偏光干渉計において、前期の一
    方の偏光子の特性を偏光と非偏光の間で切替える手段、
    前記の一方の偏光子が非偏光状態にて検出した光電検知
    器信号を記憶する手段と、前記一方の偏光子が偏光状態
    にて検出した光電検知器信号を前記記憶信号で割り算す
    る手段を設けたことを特徴とする偏光干渉計。 2、特許請求範囲第1項記載において、前記一方の偏光
    子を光路内外に出し入れする機構栓設けたことを特徴と
    する偏光干渉計。 3、特許請求範囲第1項記載において、前記光電検知器
    はマルチチャネル光検知器であることを特徴とする偏光
    干渉計。
JP61094528A 1986-04-25 1986-04-25 偏光干渉計 Pending JPS62251627A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61094528A JPS62251627A (ja) 1986-04-25 1986-04-25 偏光干渉計
US07/042,244 US4732481A (en) 1986-04-25 1987-04-24 Polarization interferometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61094528A JPS62251627A (ja) 1986-04-25 1986-04-25 偏光干渉計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62251627A true JPS62251627A (ja) 1987-11-02

Family

ID=14112830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61094528A Pending JPS62251627A (ja) 1986-04-25 1986-04-25 偏光干渉計

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4732481A (ja)
JP (1) JPS62251627A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002171A1 (en) * 1993-07-10 1995-01-19 Siemens Plc Improved spectrometer
JP2012220843A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光パフォーマンスモニタ
WO2019039421A1 (ja) * 2017-08-21 2019-02-28 興和株式会社 分光スペクトルの測定方法、測定装置および測定プログラム

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01112122A (ja) * 1987-10-26 1989-04-28 Res Dev Corp Of Japan 極微弱光分光装置
DE3820170A1 (de) * 1988-06-14 1989-12-21 Messerschmitt Boelkow Blohm Messgeber zur messung physikalischer groessen
CH683381A5 (fr) * 1990-05-23 1994-02-28 Charles Rheme Procédé de mesure d'un angle d'incidence d'un faisceau lumineux, dispositif de mesure pour la mise en oeuvre du procédé et utilisation du dispositif pour la mesure de distances.
GB2294778B (en) * 1993-07-10 1997-10-22 Siemens Plc Fourier transform spectrometer with birefringent component between polarisers
GB2305257B (en) * 1995-09-12 1999-08-18 Siemens Plc Improvements in or relating to spectrometers
JP2000065531A (ja) * 1998-08-26 2000-03-03 Minolta Co Ltd 複屈折板を用いた干渉像入力装置
US6222632B1 (en) 1999-04-07 2001-04-24 Luxtron Corporation Polarization interferometer spectrometer with rotatable birefringent element
WO2003091765A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-06 International Business Machines Corporation Polarizing beamsplitter
US9347832B2 (en) * 2008-05-15 2016-05-24 Bodkin Design And Engineering Llc Optical systems and methods employing a polarimetric optical filter
CN102680101B (zh) * 2012-05-18 2014-03-19 南京理工大学 干涉光场成像高光谱全偏振探测装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2300998A2 (fr) * 1975-02-11 1976-09-10 Anvar Dispositif pour la spectrometrie interferentielle a modulation selective
US4072422A (en) * 1975-10-27 1978-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus for interferometrically measuring the physical properties of test object

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995002171A1 (en) * 1993-07-10 1995-01-19 Siemens Plc Improved spectrometer
JP2012220843A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 光パフォーマンスモニタ
WO2019039421A1 (ja) * 2017-08-21 2019-02-28 興和株式会社 分光スペクトルの測定方法、測定装置および測定プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US4732481A (en) 1988-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7483145B2 (en) Simultaneous phase shifting module for use in interferometry
JP5264172B2 (ja) 低コヒーレンス干渉法を使用する光センサ
US7564568B2 (en) Phase shifting interferometry with multiple accumulation
US20120268745A1 (en) Ultra-compact snapshot imaging fourier transform spectrometer
JPS62251627A (ja) 偏光干渉計
CN106017683B (zh) 从运动物体获得光谱信息
US4798468A (en) Interference apparatus for detecting state of wave surface
CN111208067A (zh) 光谱-偏振成像测量系统
US7440108B2 (en) Imaging spectrometer including a plurality of polarizing beam splitters
JP3329898B2 (ja) マルチチャンネル型フーリエ変換分光装置
US9671287B2 (en) Hyperspectral imaging
US11346719B2 (en) Fourier-transform hyperspectral imaging system
US20190101380A1 (en) Frequency modulated multiple wavelength parallel phase shift interferometry
US20120026507A1 (en) Interferometric system with reduced vibration sensitivity and related method
RU2313070C2 (ru) Интерференционный спектрометр
KR101198013B1 (ko) 음향광변조필터를 이용한 다중파장 헤테로다인 간섭계
JP7283170B2 (ja) フランコン型サバール板を使用した分光測定装置における特有ノイズの防止方法、分光測定装置及び分光測定方法
JP3795191B2 (ja) 透明薄板測定用干渉計
EP1598647A1 (en) Interferometer and fourier transform spectrometer
JPH0531931B2 (ja)
JP3000518B2 (ja) 偏光波面3分割光学装置
EP4143541B1 (en) Interferometric gas sensor
JP2001281056A (ja) 干渉計及び分光器
JP3964260B2 (ja) 形状測定装置
US11353316B1 (en) Interferometry with pixelated color discriminating elements combined with pixelated polarization masks