JPS62266439A

JPS62266439A - 分光偏光測定装置

Info

Publication number: JPS62266439A
Application number: JP5043087A
Authority: JP
Inventors: フランク　ベルヌー; ジャン−ルイ　ステール
Original assignee: SOPURA
Current assignee: SOPURA
Priority date: 1986-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1987-11-19
Also published as: FR2595471A1; DE3766727D1; EP0237415B1; FR2595471B1; EP0237415A1; JPH0580981B2

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、固体の表面状態に関する測定を行う偏光解析
器に関する。

〔従来の技術と問題点〕

スペシメンに光線が当って反射すると、反射が入射面に
対して平行である（平行反射係数ｒｐ）が垂直である（
垂直反射係数ｒｓ）かによってスペシメンの構造によっ
て左右される偏光状態の変化を生じる。

デルタ位相差と、スペシメンによって反射された光線の
平行偏光と垂直偏光の大きさｔａｎ　ｐｓｉの比という
２つの独立した情報を得ることができる。

この偏光解析パラメータは次のように定義されている。

ここで、ｅは指数関数であり、ｉは複素数の仮想単位ベ
クトルである。

材料の光学的性質は、実指数（屈折率ｎ）と仮想指数（
吸収係数ｋ）とで定義さ扛る。薄い材料の場合は、これ
に厚さＴというもう１つのパラメータが加わる。多層構
造スペシメンの場合は、各層の上の３つのパラメータと
サブストレートの２つの指数が必要である。この場合は
、多層面のすべてのパラメータに関する情報を求めたい
時は、複数の相異なる波長を用いなければならない。ま
た関係者にとって、周期的現象に基づく測定には、層の
光学的周期というあいまいさがあるということは周知で
ある。

したがって、複数の相異なる波長で偏光解析測定を繰返
さなければならない。昔は、レーザ光線と波長別のフィ
ルターを用いてこれを行っていた。

最近、広帯域光源から発生させる光線を利用する分光偏
光解析器が開発された６周波数制御モノクロメータを用
いて、スペクトルに含まれている波長を解析する。

エム・アッシュ・ドブロー（Ｍ、Ｉ（、Ｄｅｂｒｏｕｘ
）およびシェド・ア・ヴアレイユ（Ｇｅｄ、Ａ、Ｖａｒ
ｅｉｌｌｅ）にょるレコー・デ・ルシェルシｘ　（Ｌ’
Ｅｃｈｏ　ｄａｓ　Ｒｅｃｈｅｒｅｈｅｓ）。

第１１３号、３季号（１９８３）における「分光偏光解
析（Ｅ］、ｌｉｐｓｏｍｅｔｒｉｅ　５ｐａｃｔｒｏｓ
ｃｏｐｉｑｕｅ）Ｊ、１９８４年３月１日付、グルノー
プルつ・テ（ＣＮＥＴ）センター・ノルベール・セガール（
ＣＮＥＴ’ｓ　Ｃｅｎｔｒｅ　Ｎｏｒｂｅｒｔ　Ｓｅｇ
ａｒｄ）発行、２０．２。

Ａ版／ＣＭＳのフランス国立遠隔通信研究センター（Ｆ
ｒｅｎｃｈ）Ｃｅｎｔｒｅ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　ｄ’Ｅ
ｔｕｄｅ　ｄｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ
（ＣＮＥＴ）による「分光偏光解析（Ｓｐｅｃｔｒｏｓ
ｃｏｐｉｃ　Ｅｌｌｉｐｓｏａ＋ｅｔｒｙ）Ｊにこのタ
イプの装置が紹介されている。分光偏光解析の詳細につ
いては、これらの技報を参照せよ。

分光偏光解析法はまた，集積回路の製造工程。

特にガス拡散工程やイオン植え付は工程の監視用に特に
適している。また、固体の表面状態の精密測定や，固体
表面に関する現象（例えば化学的吸着、吸収）の解析用
にも用いられる。

既知の分光偏光解析器の構成要素は次のとおりである。

−　光源。

−　偏光器を構成要素として備えており，遮光板で平行
処理した偏光光線をスペシメンに斜め入射照射する第１
光学系、 −　検光器を構成要素として備えており，スペシメンに
よって反射された光線を集光する第２光学系。

−　該第２光学系の出口に取付けられている光検知器。

偏光器と検光器の構成要素としての２つの偏光体の中の
一方が既知の一定速で回転し、それによって光検知器が
受ける光線がこの偏光体の速度の倍周波数で振幅変調す
る。

機能は、光源のレベルまたは光検知器のレベルで単色に
する。すなわち、分光偏光解析器においては，光源の後
または光検知器の前にモノクロメータを置く。

既知の分光偏光器はまた、光検知器が受ける光線の振幅
を偏光角度を基準にして測定し．スペシメン表面の情報
を取出す電子制御／処理手段を構成要素として備えてい
る。

分光偏光解析器の原理は見掛けは簡単である。

しかし、レーザ光線を使用しなくなり、広帯域光源を使
用するようになってその設計は非常に戴しくなった．複
数の個別光学フィルタに代えて、スペクトル全体にわた
って連続的に機能する１つのモノクロメータを使用する
ことになったことも、設計を難しくしている原因になっ
ている。

既知の分光偏光解析器の主な難点を挙げれば次のとおり
である。

−　光源側に位置している偏光器を回転させる場合は，
光源の偏光に少しでも不具合があれば測定が乱される；
逆の場合，すなわち検光器を回転させる場合も同じであ
り、この場合は、光検知器の偏光，特にその入光窓の二
色性に対する鋭敏性が）Ｉｌｌ定を乱す。

−　回転体（偏光器または検光器）は、可変偏光角を生
じるのみならず、光線をわずかに方向変化させ，それに
よって光線が円軌道を描いて回転する。この現象は、１
つだけの波長に対しては補正できるが，広光学帯域で調
節するモノクロメータを使用する場合は補正できない。

本発明は，これらの難点を解消し，既知の分光偏光解析
器にはなかった様々な利点を備えている分光偏光解析器
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の分光偏光解析器においては，第１光学系に回転
偏光器を備える場合は、光源と第１光学系との間に少な
くとも１本の光ファイバーを備え。

光検知器の回転検光器を備える場合は第２光学系と光検
知器との間に，少なくとも１本の光ファイバーを備える
。言い換えれば，回転偏光させる光学系と光源あるいは
光検知器との間に第１光ファイバーを備える。

光ファイバーは、いわゆる多モード型光ファイバーとし
，その内部を複数の光路として偏光攪拌を行う。

かくして、光源の異方性を補正するかまたは光検知器、
特にその入光窓の異方性を補正する。光検知器の入光窓
は水晶である場合が少なくなく、広帯域光源を使用する
光子カウント式光増倍管の場合は複Ａｄ折を起こす。

光ファイバーの寸法条件によって偏光攪拌エフェクトが
左右される。光ファイバーの長さは約１〜１０ｍとしな
ければならない。このモード攪拌ならびに他の必須条件
を考慮すれば、光ファイバーの直径は、数百μｍとする
ことが望ましいことが分る。

発明の分光偏光解析器の１つの特徴としては、さらに、
別の光学系と光検知器あるいは光源との間に、少なくと
も１本の第２光ファイバーを備える。

本発明の分光偏光解析器の利点については後述する。

分光偏光解析器においては、定速回転させない方の偏光
体を例えばステッピング・モータで方向調節する。この
場合は、残留偏光によるエフェクトはそれほど重要では
なくなるが、方向を段階的に調節する時に第２光ファイ
バーの使用による利点が引出される。

本発明の第１実施態様の分光偏光解析器においては、光
源は広帯域光源であり、電子手段で調節するモノクロメ
ータが光検知器の前にある。

この場合は、光源と、定速回転偏光器付き第１光学系と
の間に第１光ファイバーを備える。モノクロメータが光
検知器側にある時は、第１光ファイバーは光源側にある
。

この場合は、第２光学系とモノクロメータとの間にある
第２光ファイバーが、後記の円上の光点の回転の問題の
解決を著しく容易化する。すなわち、この光点の円運動
包絡線の像を第２光ファイバーに入れ、光ファイバーの
出口から出る光線をすべてモノクロメータに入れるだけ
でよい６本発明の第２実施態様の分光偏光解析器におい
ては、広帯域光源と第１光学系との間にモノクロメータ
を備え、回転検光器付き第２光学系と光検知器との間に
第１光ファイバーを備える。この場合も、モノクロメー
タが光源側にある時は、第１光ファイバーは光検知器側
にある。ただし、第１実施態様の分光偏光解析器も、第
２実施態様の分光偏光解析器も、これと異なる配置にす
ることが可能である。

第２実施態様の分光偏光解析器においては、第２光ファ
イバーを、当然モノクロメータと第１光学系との間に備
える。この第２光ファイバーは、モノクロメータの出側
と第１光学系との間の開度整合を行う働きをする。モノ
クロメータをスペクトル掃引（ｂａｌａｙａｇｅ　５ｐ
ｅｃｔｒａｌ）する時は、出光線の方向と出発点が少し
移動する。

本発明の特に好ましい１つの実施態様の分光偏光解析器
においては、光源を、高圧キセノンアーク電球とし、光
検知器を光子カウント式光増倍管とし、モノクロメータ
をダブルプリズム式モノクロメータとする。

分光偏光解析器には、一般的に、スペシメン表面の色々
な点を解析するために、第１、第２光学系との関係にお
いてスペシメンを精密移動させる手段を備えている。

光ファイバーを用いることによって、また、光源、モノ
クロメータ、光検知器ならびに電子制御／処理手段を、
少なくとも部分的に、１つのフレームにおいて、すなわ
ちスペシメンから一定間隔だけ隔てて接続することがで
きる。

さらに、１つのスペシメンと２つの光学系とから成る複
数の集合体を、光ファイバーによって、このフレームを
、すなわち、一般的には、光源。

モノクロメータ、光検知器ならびに電子制御／処理手段
を構成要素として備えている共通部分に時間多重方式で
接続することができる。

従来は、光信号の不可避の減衰という理由から、また信
号を光ファイバーに入れてそこから出すという光学的制
約条件を考慮して１分光偏光解析器の内部で光ファイバ
ーが使用されるということはなかった。また分光偏光解
析器の調節の、複雑さということも、考慮しなければな
らない。

これに対して１本発明の分光偏光解析器においては、少
なくとも１か所において、好ましくは２か所において、
光ファイバーを用い、光ファイ、バーの使用に伴う難点
を相殺して余りある利点を光ファイバーから引出す。

〔実　施　例〕

本発明の前記以外の特徴、利点は、添附図面を。

参照しながら以下に行う発明内容の詳述を通して明らか
になろう。

添附図面は、本明細書本文の不可分の一部であり１発明
内容を理解するうえで参照すべきものである。

既知のタイプの分光偏光解析器の原理図を第１図に示す
。

電源（１）が光源（２）（例えば高圧キセノンアーク電
球）に接続している。第１光学系（１０）に、光源（２
）から発した光線を、好ましくはスペシメンの而に対し
て平行な面内において２つの直交方向に移動自在である
載物台（４０）上に載せたスペシメン（４）を照射する
光線に変換する偏光器（１５）がある。

有効光線は、スペシメン（４）の表面に対する垂線を中
心にして入射光線と対称であるスペシメンからの反射光
線である。

この反射光線が検光器（２５）付き第２光学系（２０）
へ送られ、そこから、モノクロメータ（６）（この実施
態様においてはダブルプリズム式モノクロメータ）の入
光窓へ送られる。モノクロメータ（６）の出光窓から出
た光線は、増幅、器を従えている光増倍管である光検知
器（７）へ送られ、広帯域光子カウンティングが行われ
る。

第１図に示す分光偏光解析器は、基本的には前記ＣＮＥ
Ｔ技報に紹介されている分光偏光解析器と同じである。

偏光器（１５）は、例えば４０＆の周波数に相当する速
度で定速回転する。検光器（２５）は。

ステッピング・モータによって約１／１００度単位の精
度で方向調節する。

電子制御ユニット（８）が。

−偏光器（１５）に働きかけて、これを連続回転させる
。

−載物台（４０）に働きかけて、そのＸ−Ｙ定置を行う
。

−検光器（２５）に働きかけて、ステッピング・モータ
を介してその方向調節を行う、 −モノクロメータ（６）に働きかけて、その波長を設定
する、 −光検知器（７）から出た。信号は回路（８）に印加さ
れる。回路（８）は、偏光器（１５）の回転に関連して
この信号を格納し、またスペシメンの位置、検光器の位
置、測定波長などの他のデータを格納する。

これらの情報が、場合によっては電子制御ユニット（８
）で前処理された後、マイクロコンピュータ（９）へ送
られ、マイクロコンピュータ（９）が同情報から前記の
多ンジェント　ｐｓｉ、ならびにコサイン　デルタ情報
を生成し、続いて、光点が当った位置を基準としたスペ
シメンの表面あるいはまた多層構造の状態の特性曲線を
プロットする。

第１図から、光源から光検知器に至るまでの光学構成要
素は、すべてスペシメン（４）に対して厳密に設定した
位置に配置しなければならないことが分る。場合によっ
ては、炉内部で展開している現象を動的に観察したいと
いうこともある。しかし、前記の位置上の制約条件があ
るために１分光偏光解析器ではこの＃１祭を行うことが
できない。

したがって、スペシメンを炉から取出して載物台の上に
置かなければならない。

さらに、第１図に示す分光偏光解析器は、キセノンアー
ク電球である光源の残留偏光の影響を受ける。また偏光
器（１５）の回転時の光点の円運動の影響を受ける。光
点の円運動は、方向調節自在である検光器（２５）によ
っである程度増幅される。

光源（２）の残留偏光は、電子制御ユニット（８）によ
る実１１１１Ｊ値の処理を乱す。この光点の回転に対処
すべく、光線をモノクロメータ（６）の入光窓に当てる
という妥協策がとられている。

本発明はこのような現状を改善しようとするものである
。本発明の第１実施態様の分光偏光解析器を第２図に示
す。

キセノン電球（２−１）の電源（１）、マイクロプロセ
ッサ（８）、モノクロメータ（６−１）、光増倍管（７
−１）、その増幅器、または場合によってはマイクロコ
ンピュータ（９）が１つのフレームに取付げられている
。本発明の第１実施態様の分光偏光解析器の構成要素は
、その必要性がある場合は数字１を後に添えた番号で示
し、第２実施態様の分光偏光解析器の構成要素は、数字
２を後に添えた番号で示す。

光源（２−１）から発した光線は、レンズ（３）を通し
て光ファイバー（３−１）の入側カプラー（３１）へ送
られ机光ファイバー（３−１）は、光ファイバーの出側カプラ
ー（１１）、レンズ（１２）、平行処理遮光板（１１）
ならびに回転偏光器（１５）から成る光学系（１０−１
）に接続している。

偏光器（Ｉ５）から出た平行光線が、スペシメン（４−
１）（例えば集積回路）が入っている収容体（４１）の
壁面に設けられている入光ｊｔ（４３）に当る。

スペシメン（４−１）から反射された光線は、収容体（
４１）の壁面に設けられている出光窓（４２）を通って
第２光学手段（２０−１）の検光器（２５）に当る。レ
ンズ（２６）が、偏光器（２５）を通過した光線を第２
光ファイバー（５−１）の入側カプラー（２７）に当て
る。

第２光ファイバー（５−１）の出側カプラー（２８）か
ら出た光線は、レンズ（２９）を通り、モノクロメータ
（６−１）の入光窓（６０）に当る。モノクロメータ（
６−１）の構成要素は次のとおりである。第１反射鏡（
６１）、第１プリズム（６２）、第２反射鏡（６３）、
中間窓（６４）、別の反射鏡（６５）、第２プリズム（
６６）、別の反射鏡（６７）、出光窓（６８）。光増倍
管（７１）と増幅器（７６）とで構成されている光検知
器（７−１）が出光窓に対面している。増幅器（７６）
の出力は、マイクロプロセッサを本体とする電子制御ユ
ニット（８）に接続しており、電子制御ユニット（８）
はマイクロコンピュータ（９）に接続している。

この分光偏光解析器は、収容体（４１）があるために現
象の動的観察を行うことができる。これに関連して述べ
れば、光ファイバーは大きな可撓性を備えているために
、熱の影響を受けやすい構成を、前記の１つのフレーム
内において熱源から隔たった位置に配置することができ
る。

光ファイバー（３−１）は、−例として長さ２　ｍ　。

直１）ｋ２００μｍの、５ａｕｔ　ｄ’１ｎｄｉｃｅ型
または屈折率勾配型の１本の多モード光ファイバーであ
る。

この光ファイバーは、キセノン電球（２−１）による偏
光不具合を著しく抑制する。あるいはまた完全に消滅さ
せる。ということが確認された。

光ファイバーのカプラー（３１）、（１１）、（２７）
、（２８）は１例えばフランスのメーカ、アリアンス・
テクニク・インタナジオナル（Ａｌｌｉａｎｃｅ　Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ａ　Ｔ　
Ｉ　））から発売されているコネクタとすることができ
る。

かくして、在来の分光偏光解析器においては難点視され
ていた光ファイバーを備えることによって、光ファイバ
ーによる減衰をそれほど大きくすることなく、光ファイ
バーを利用することによる大きなメリットを確保できる
ということが確認された。在来の分光偏光解析器と違っ
て１本発明の分光偏光解析器においては、光ファイバー
を利用することによって信号対雑音比の面でメリットを
確保することができる。

光ファイバー（５−１）は、検光器（１５）の回転によ
る光点の回転ならびに検光器（２５）による新たな偏光
を計算に入れて、スペシメン（４−１）から反射される
光線を受ける。この光線を光ファイバーの入側カプラー
（２７）に集束させ、この回転現象が関与する領域全体
が、光線が光ファイバー（５−１）に入るのを見れるよ
うにするだけでよい。他端のカプラー（２８）が、レン
ズ（２９）を通してほとんどすべての有効光線を確実に
、あらかじめ設定した方向において入光スリット（６０
）からモノクロメータ（６−１）の中へ送り込む。かよ
うにして、相当な長さの光ファイバーを使用することに
よる減衰が、本発明の設計の効果としての有効信号のレ
ベルの増大によってほとんどが相殺されることになる。

マイクロプロセッサ（８）とマイクロコンピュータ（９
）による信号処理は既知の方式で行うが、本発明の分光
偏光解析器においては、進行中の現象を動的に追従する
信号を得ることができる。

場合によっては、第１図の回路構成を逆にすることがで
きる、すなわち偏光器（１５）をステッピング　モータ
で方向調節し、検光器（２５）を連続回転させることが
できる。

また場合によっては、モノクロメータ（６−１）を光検
知器（７−１）のそばではなく、光源と光ファイバー（
３−１）との間に配置することもできる。

例えば、静的走査するスペシメンのカルトグラフィ（ｃ
ａｒｔｏｇｒａｐｈｙ）の場合がそうである。次に、第
３図を参照しながらこの場合に適用する本発明の第２実
施態様の分光偏光解析器について説明する。

理解しやすくするために、光路は変えず、第２図と第３
図の分光偏光解析器の間の対称性を考慮して、フレーム
とマイクロコンピュータ（９）を第３図の右手に置くの
がよいと考えた。

先の場合と同様に、キセノン光源（２−２）の電源（１
）、モノクロメータ（６−２）、マイクロプロセッサを
本体とする電子制御ユニット（８）ならびに光検知器（
７−２）が１つのフレームに取付けられている。

第１図に示す分光偏光解析器の場合と同様に。

スペシメンの表面に対して平行な面内においてＸ／Ｙ方
向に移動自在な載物台（４０）の上にスペシメン（４）
を置く。

光源（２−２）から発した光線は、レンズ（３０）を通
ってモノクロメータ（１５−２）の入光スリット（６０
）に当る。モノクロメータ（６−２）の構成はモノクロ
メータ（６−１）と同じである。

モノクロメータ（６−１）の出光間隙（６８）から出た
光線はレンズ（２９）に当り、レンズ（２９）が第２光
ファイバー（５−２）の出側カプラー（２８）上に結像
する。

光ファイバーの長さ、直径ならびに構成に関する制約条
件は第１実施態様の分光偏光解析器の場合と同じである
。

光ファイバー（５−２）から出た光線は、カプラー（１
１）を介して第１光学系（１０−２）のレンズ（１２）
に当る。光線は、レンズ（１２）の後ろにある遮光板（
１３）によって平行処理された後ステッピングモータで
方向調節する偏光器（１５）に当る。

スペシメンによって反射された光線は第２光学系の検光
器（２５）に当る。検光器（２５）の後に遮光板（２４
）があり、その次にレンズ（２６）があり、レンズ（２
６）から出た光線が第１光学系（３−２）の入側カプラ
ー（２７）に当る。

光ファイバー（３−２）の出側カプラー（３１）はレン
ズ（３０）に対面しており、レンズ（３０）が光検知器
の入光窓上に結像する。この入光窓は、マイクロプロセ
ッサ（８）に接続している増幅器（７６）を従えている
光増倍管（７１）の入光窓である。

回転検光器（２５）側にある第１光ファイバー（３−２
）が、光増倍管（７１）の水晶製入光窓が起こす可能性
のある偏光不具合による測定にとって都合の悪い作用を
減衰させるかまたは完全に消滅させる働きをする。

第２光ファイバー（５−２）は、モノクロメータ（６−
２）の窓（６８）から出ていく光線の位置や方向のわず
かな変化に難無く対応する。この光線が必ずカプラー（
２８）に当るようにしさえすれば、入射光線（この実施
態様においては単色）がすべて第１光学系（１０−２）
に入り、したがってこの光線がすべて。

予め設定した方向においてスペシメンに当って反射する
。

先述のごとく、光ファイバー、その人／出側カプラーが
存在することによる減衰に起因する様々な不都合に悩ま
されるのではなく、光ファイバーの存在による様々なメ
リットを確保することができる。

一般的に言って、方解石製の偏光器と前記の様々な構成
要素を用いれば、２３０〜９３０ｎｍのスペクトル帯域
、さらにはもっと高く３μｍ　ｍａｘのスペクトル帯域
でこの分光偏光解析器を使用することができる；ただし
、１．１μｍ以上のスペクトル帯域で使用できる光子カ
ウント式光増倍管はまだ開発されていないため、光増倍
管に代えて他の赤外線光検知器を用いる。

先述のとおり、光ファイバーの長さは、少なくとも１ｍ
、好ましくは２〜１０ｍないしそれ以上とすることが望
ましい。

光ファイバーの直径は、好ましくは２００ミクロン程度
とし、モノクロメータの口径が約Ｆ／８の場合は、光フ
ァイバーの口径はＦ／２とする。この時の中間光学系の
倍率は４でなければならない。

直径２００ミクロンの光ファイバーの場合は８００ミク
ロンの光点（ｔａｃｈｅ）が得られ、その大部分がモノ
クロメータの入光間隙に入ることができる。

これに対して、直径２００ミクロンの光ファイバーは、
偏光回転による光点の運動を考慮して、有効信号を完全
に受入れることができる。

光ファイバーの長さに関しては、紫外線を使用する場合
は下限に近くするのがよい。

本発明の分光偏光解析器で確保できる最高精度は、それ
自体だけでは重要ではない。分光偏光解析器の信号を後
で処理して使用するにはモデリングの技術が必要である
、すなわち、スペシメン表面の推定構造のモデルカーブ
をプロットし、このカーブと、スペクトル全体にわたっ
て得られた実測点とを関係づけなければならない。この
ような場合、得られた実測信号の信頼度によってモデリ
ングのクォリティが大きく左右されるということは関係
者にとって周知である。

本発明はさらに、追跡（トラッキング）という、分光偏
光解析器の別の測定方式も容易化する。この測定方式の
場合は、測定中に方向調節自在の検光器あるいは偏光器
固定するのではなく、各波長ごとに理想的測定が行える
位置に移動する。これを在来の装置によって極めて簡単
に行うことができる。

第３図に示す実施態様の分光偏光解析器においては、ス
ペシメン表面の色々な点を載物台（４０）を移動させて
解析する。第２図の実施態様の分光偏光解析器の場合も
同じであるが、この場合は光学系（１０−１）　（２０
−１）を移動させる。光ファイバーによって可能にされ
るこの移動は第１図の実施態様の分光偏光解析器におい
ては行えず、また入射角度を加減することもできない。

分光偏光解析器の基本構成要素を１つのフレーム内にお
いて統合すれば、マイクロコンピュータ（９）を含めて
この基本構成要素を、各々がスペシメンと載物台５ある
いはまた炉内スペシメンならびに２つの光学系（１０）
　（２０）　、光ファイバー（３）（５）から成る複数
の測定集合体に対して共通させて用いることができる。

接続を多重にし、命令を時間多重化し、光ファイバー光
源（２）に多重係合させ、光ファイバーをモノクロメー
タの入光窓の前で並置し、光ファイバーの最大長さをそ
れに合せるだけでよい。これが第２図の実施態様の分光
偏光解析器である。第３図の実施態様の分光偏光解析器
でもそうできることは言うまでもない。

第２図の分光偏光解析器と第３図の分光偏光解析器は光
学的にほぼ対称である。したがって、第２図の実施態様
の分光偏光解析器も第３図の実施態様の分光偏光解析器
も、同時機能設計または多重モード機能設計にすること
ができる。

本発明は、上に紹介した実施態様だけに限られることは
なく、その特許請求の範囲内においてこれ以外にも様々
な実施態様が可能であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、既知の分光偏光解析器の原理図である。第２図は、本発明の第１実施態様の分光偏光解析器であ
る。第３図は１本発明の第２実施態様の分光偏光解析器であ
る。（１）電源　　　　　　　　　（２）光源（ｌＯ）第１
光学系　　　　　　（１５）偏光器（４）スペシメン　
　　　　　（４０）載物台（２０）第２光学系　　　　
　　（２５）検光器（６）モノクロメータ　　　　（７
）光検知器（８）電子制御ユニット　　　（９）マイク
ロコンピュータ（２−１）キセノン電球　　　　（８）
マイクロプロセッサ（６−１）モノクロメータ　　　　
（９）光増倍管（２−１）光源　　　　　　　　（３０
）レンズ（３１）入側カプラー　　　　　（３−１）光
ファイバー（１０−１）光学系　　　　　　　（１１）
光ファイバー（１２）レンズ　　　　　　　　（１３）
平行処理遮光板（４３）入光窓　　　　　　　　（４１
）収容体（４−１）スペシメン　　　　　（４１）出光
窓（２０−１）第２光学手段　　　　（２６）レンズ（
５−１）第２光ファイバー　　（２８）出側カプラー（
２９）レンズ　　　　　　　　（６０）入光窓（６−１
）モノロメータ　　　　　（６１）第１反射鏡（６２）
第１プリズム　　　　　（６３）第２反射鏡（６４）中
間間隙　　　　　　　（６５）別の反射鏡（６６）第２
プリズム　　　　　（６７）別の反射鏡（６８）出側間
Ｈ（７−ｏ光検知器（７１）光増倍管　　　　　　　（７６）増幅器（４１
）収容体　　　　　　　　（３−１）光ファイバー（３
１）　（１１）　（２７）　（２８）光ファイバーカプ
ラー（５−１）光ファイバー　　　　（７−１）光検知
器（２４）遮光板手続補正書彷式）昭和６２年６月λ日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿１、事件の表示昭和６２年特許願第０５０４３０号２、発明の名称分光偏光解析器３、補正をする者事件との関係　　　特許出願人名　称　　　　　　ソプラ４、代理人（発送日　昭和６２年　５月２６日）６、補正の対象　　　（１）「図面の簡単な説明」の欄
（２）明細書

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源（２）と、偏光器を構成要素として備えており、偏光光線をスペシ
メン（４）に斜め入射照射する第１光学系（１０）と、検光器（２５）を構成要素として備えており、スペシメ
ンによって反射された光線を集光する第２光学系（２０
）と、該第２光学系の出口に取付けられている光検知器と、光検知器が受ける光線の強度を偏光角度を基準にして測
定し、スペシメン表面の情報を取出す電子制御／処理手
段とで構成されており、偏光器（１５）あるいは検光器（２５）を構成している
２つの偏光体の一方が既知の速度で回転し、光源あるい
は光検知器を単色にした分光偏光解析器において、回転
偏光する光学系（１０−１）（１０−２）と、光源（２
−１）あるいは光検知器（７−２）との間に少なくとも
１本の第１光ファイバー（３−１）（３−２）があるこ
とを特徴とする分光偏光解析器。
（２）他方の光学系（２０−２）（１０−２）と光検知
器（７−１）あるいは光源（２−２）との間に少なくと
も１本の第２光ファイバーを有することを特徴とする特
許請求の範囲第（１）に記載の分光偏光解析器。
（３）光ファイバー（３）（５）が、多モード光ファイ
バーであることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
又は第（２）項に記載の分光偏光解析器。
（４）光ファイバー（３）（５）の直径が数百μｍであ
り、長さが１〜１０ｍであることを特徴とする特許請求
の範囲第（３）項に記載の分光偏光解析器。
（５）回転しない方の偏光体（２０−１）（１０−２）
を、例えばステッピング・モータによって方向調節する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４
）項のいずれかに記載の分光偏光解析器。
（６）光源（２）が広帯域光源であり、電子手段で調節
するモノクロメータ（６−１）が、光検知器（７−１）
の前にあり、光源（２−１）と回転偏光体付き第１光学
系（１０−１）との間に、第１光ファイバー（３−１）
があることを特徴とする特許請求の範囲（１）項乃至第
（５）項のいずれかに記載の分光偏光解析器。
（７）第２光学系（２０−１）とモノクロメータ（７−
１）との間に第２光ファイバー（５−１）があることを
特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記載の分光偏光
解析器。
（８）光源（２−２）と第１光学系（１０−２）との間
にモノクロメータ（６−２）があり、回転検光器付き第
２光学系（２０−２）と光検知器（７−２）との間に、
第１光ファイバー（２０−２）があることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項乃至第（５）項のいずれかに
記載の分光偏光解析器。
（９）モノクロメータ（６−２）と第１光学系（１０−
２）との間に、第２光ファイバー（５−２）があること
を特徴とする特許請求の範囲（８）項に記載の分光偏光
解析器。
（１０）光源が、キセノンアーク電球であり、光検知器
（７）が、光子カウント式光増倍管であることを特徴と
する特許請求の範囲第（１）項乃至第（９）項のいずれ
かに記載の分光偏光解析器。
（１１）ダブルプリズム式モノクロメータを備えている
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１
０）項のいずれかに記載の分光偏光解析器。
（１２）第１、第２光学系との関係において、スペシメ
ンを精密移動させる手段（４０）を構成要素として備え
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至
第（１１）項のいずれかに記載の分光偏光解析器。
（１３）光源（２）、モノクロメータ（６）、光検知器
（７）ならびに電子制御／処理手段（８）（９）が、１
つのフレームにおいて接続されていることを特徴とする
特許請求の範囲（１）項乃至第（１２）項のいずれかに
記載の分光偏光解析器。
（１４）複数のスペシメン／光学系集合体が、光ファイ
バーによって、光源（２）、モノクロメータ（６）、光
検知器（７）ならびに電子制御／処理手段（８）（９）
から成る共通部分に時間多重方式で接続されていること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（１３）
項のいずれかに記載の分光偏光解析器。