JPH041861B2 - - Google Patents
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- JPH041861B2 JPH041861B2 JP59049458A JP4945884A JPH041861B2 JP H041861 B2 JPH041861 B2 JP H041861B2 JP 59049458 A JP59049458 A JP 59049458A JP 4945884 A JP4945884 A JP 4945884A JP H041861 B2 JPH041861 B2 JP H041861B2
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Classifications
-
- 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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
- G01J3/433—Modulation spectrometry; Derivative spectrometry
- G01J3/4338—Frequency modulated spectrometry
-
- 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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/447—Polarisation spectrometry
-
- 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
- G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
- G01J9/04—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by beating two waves of a same source but of different frequency and measuring the phase shift of the lower frequency obtained
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/19—Dichroism
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は分光学に関し、より詳細には、試料
中の１又は複数の偏光不等方性スペクトル特性を
検出するために周波数変調−偏光分光学を利用し
た装置及び方法に関する。
中の１又は複数の偏光不等方性スペクトル特性を
検出するために周波数変調−偏光分光学を利用し
た装置及び方法に関する。
偏光分光学は高解像度レーザ分光学にとつて鋭
敏な道具として大変有望である。偏光分光学は、
強局所振動子ビーム（intense local oscillator
beam）が探査ビーム（probe beam）と直角に
偏光しているため、光強度を調整可能にし試料の
最小の摂動という利点を有している。しかしなが
ら、偏光分光学は、ちらつきや１／ｆ雑音による
低周波レーザ出力変動に敏感であること及びバツ
クグランド複屈折に敏感であるという問題点があ
る。
敏な道具として大変有望である。偏光分光学は、
強局所振動子ビーム（intense local oscillator
beam）が探査ビーム（probe beam）と直角に
偏光しているため、光強度を調整可能にし試料の
最小の摂動という利点を有している。しかしなが
ら、偏光分光学は、ちらつきや１／ｆ雑音による
低周波レーザ出力変動に敏感であること及びバツ
クグランド複屈折に敏感であるという問題点があ
る。
また、米国特許第4297035号に記載された周波
数変調（FM）分光学は高解像度レーザ分光学に
とつて鋭敏な道具として大変有望である。FM分
光学のための従来装置が第５図に示されている。
位相変調器６２は第６図に示すように２つの平衡
な側帯波６を与える。側帯波６の偏光は常に搬送
波振動数成分８と平行である。この変調されたビ
ームが試料６３を通過する時、１つの側帯波は狭
いスペクトル特性を探査し、非平衡な側帯波６
A′になる。側帯波間のこの差異は、光検知器６
４により検出され、分析電子回路６５により監視
されるFRビート信号を発生する。
数変調（FM）分光学は高解像度レーザ分光学に
とつて鋭敏な道具として大変有望である。FM分
光学のための従来装置が第５図に示されている。
位相変調器６２は第６図に示すように２つの平衡
な側帯波６を与える。側帯波６の偏光は常に搬送
波振動数成分８と平行である。この変調されたビ
ームが試料６３を通過する時、１つの側帯波は狭
いスペクトル特性を探査し、非平衡な側帯波６
A′になる。側帯波間のこの差異は、光検知器６
４により検出され、分析電子回路６５により監視
されるFRビート信号を発生する。
FM分光学の主な利点はゼロ・バツクグラン
ド、即ち、信号は側帯波が非平衡である時にのみ
現れることである。これに加えて、他のスペクト
ルは零でないバツクグランド、即ち、雑音を与え
るため、この目的には単に１つのFMスペクトル
だけが有効である。しかしながら、FM分光学は
次の３つの欠点を有している。
ド、即ち、信号は側帯波が非平衡である時にのみ
現れることである。これに加えて、他のスペクト
ルは零でないバツクグランド、即ち、雑音を与え
るため、この目的には単に１つのFMスペクトル
だけが有効である。しかしながら、FM分光学は
次の３つの欠点を有している。
１つは位相変調器及び他の光学要素が不完全で
あるため残留振幅変調（AM）が生じ、この結
果、いくらかのバツクグランド雑音を生ずるこ
と。２番目の欠点は、側帯波に比べて搬送波ωc
が強いため、試料の破損を生ずることである。こ
れは特にFM分光学が孔焼成メモリ
（noleburning memory）に用いられる時に重大
な問題である。３番目の欠点を、FM分光学は、
偏光異方性、即ち、複屈折（birefringence）、二
色性（dichroism）及び光学活性
（opticalfctivity）について不感である。
あるため残留振幅変調（AM）が生じ、この結
果、いくらかのバツクグランド雑音を生ずるこ
と。２番目の欠点は、側帯波に比べて搬送波ωc
が強いため、試料の破損を生ずることである。こ
れは特にFM分光学が孔焼成メモリ
（noleburning memory）に用いられる時に重大
な問題である。３番目の欠点を、FM分光学は、
偏光異方性、即ち、複屈折（birefringence）、二
色性（dichroism）及び光学活性
（opticalfctivity）について不感である。
この発明の主な目的は、狭い不等方性スペクト
ル特性を検出するための改良された方法及び装置
を提供することである。
ル特性を検出するための改良された方法及び装置
を提供することである。
この発明の別の目的は、低レベルのバツクグラ
ンド雑音を有する改良された周波数変調分光学方
法及び装置を提供することである。
ンド雑音を有する改良された周波数変調分光学方
法及び装置を提供することである。
この発明のさらに別の目的は、搬送波ωcが破
壊的でない改良された周波数変調分光学方法及び
装置を提供することである。
壊的でない改良された周波数変調分光学方法及び
装置を提供することである。
この発明のさらに別の目的は、複屈折、二色性
及び光学活性に敏感な改良された周波数変調分光
学方法及び装置を提供することである。
及び光学活性に敏感な改良された周波数変調分光
学方法及び装置を提供することである。
これら及び他の目的は、試料中の二色性及び
（又は）複屈性の狭いスペクトル特性を検知する
ためのFM偏光分光学方法及び装置により達成さ
れる。この方法は、狭いスペクトル特性の幅に較
べて狭い光学的振動数帯域幅を有し狭いスペクト
ル特性の近い中心周波数ωcを有する光ビームを
与え、上側及び下側側帯波を有し搬送波又は側帯
波の両方またはどちらか一方が異なる偏光状態で
形成されている純粋なFMスペクトルを与えるた
めに光ビームを一つのRF周波数でもつて偏光位
相変調し、狭いスペクトル特性を有する試料を
FM偏光−変調された光にさらしてFM側帯波で
狭いスペクトル特性を検査し、試料から出る光を
偏光しそして光検出して偏光位相変調に用いられ
た特定のRF周波数に於るRFビートを検出し、そ
して狭いスペクトル特性の強度を表示するため
RFビート信号の振幅を電子的に監視する工程を
有する。装置は試料の両側に置かれた偏光位相変
調器及び偏光分折器を有する。側帯波は搬送波に
対して角度θだけ直接偏光されてよい。ここでθ
は0°から90°までの間の角度である。好ましい実
施例に於ては、偏光位相変調は搬送波に対して正
確に直角（θ＝90°）に偏光された側帯波を持つ
周波数変調された光学スペクトルを生ずる。側帯
波は時計方向又は反時計方向に円偏光されてもよ
い。同様に、搬送波は同様に円偏光されてもよ
い。この発明の他の目的は、この発明の特定の実
施例が示された図面を参照して次の詳細説明から
明らかとなるであろう。
（又は）複屈性の狭いスペクトル特性を検知する
ためのFM偏光分光学方法及び装置により達成さ
れる。この方法は、狭いスペクトル特性の幅に較
べて狭い光学的振動数帯域幅を有し狭いスペクト
ル特性の近い中心周波数ωcを有する光ビームを
与え、上側及び下側側帯波を有し搬送波又は側帯
波の両方またはどちらか一方が異なる偏光状態で
形成されている純粋なFMスペクトルを与えるた
めに光ビームを一つのRF周波数でもつて偏光位
相変調し、狭いスペクトル特性を有する試料を
FM偏光−変調された光にさらしてFM側帯波で
狭いスペクトル特性を検査し、試料から出る光を
偏光しそして光検出して偏光位相変調に用いられ
た特定のRF周波数に於るRFビートを検出し、そ
して狭いスペクトル特性の強度を表示するため
RFビート信号の振幅を電子的に監視する工程を
有する。装置は試料の両側に置かれた偏光位相変
調器及び偏光分折器を有する。側帯波は搬送波に
対して角度θだけ直接偏光されてよい。ここでθ
は0°から90°までの間の角度である。好ましい実
施例に於ては、偏光位相変調は搬送波に対して正
確に直角（θ＝90°）に偏光された側帯波を持つ
周波数変調された光学スペクトルを生ずる。側帯
波は時計方向又は反時計方向に円偏光されてもよ
い。同様に、搬送波は同様に円偏光されてもよ
い。この発明の他の目的は、この発明の特定の実
施例が示された図面を参照して次の詳細説明から
明らかとなるであろう。
実施例は、第２図に示すような試料の不均質吸
収帯域中に焼成された異方性光化学孔
（anisotropic photochemical hole）の存在又は
不存在により符号化された情報を読出すための方
法及び装置について説明する。不均質吸収帯域９
は、Ｘ及びＹ偏光された光の両方に対して同一で
ある。異方性光化学孔１０はＹ偏光された光に対
してのみ影響を与える。FM偏光変調されたレー
ザ・ビームは、Ｘ方向に偏光された光学的振動数
ωcの搬送波成分１１とＹ方向に偏光さされた
各々光学的振動数ωc−ωn及びωc＋ωnの２つの側
帯波１２及び１２Ａから成る。レーザ・ビームは
Ｚ方向（図示せず）に伝播すると仮定する。第１
図に示すように、最初の工程は光学的振動数ωc
を有する直接偏光された狭帯域レーザ２４を与え
ることである。狭帯域レーザの例としては単一振
動数染色レーザ又は固定単一モード振動数ソリツ
ド・ステート・レーザである。
収帯域中に焼成された異方性光化学孔
（anisotropic photochemical hole）の存在又は
不存在により符号化された情報を読出すための方
法及び装置について説明する。不均質吸収帯域９
は、Ｘ及びＹ偏光された光の両方に対して同一で
ある。異方性光化学孔１０はＹ偏光された光に対
してのみ影響を与える。FM偏光変調されたレー
ザ・ビームは、Ｘ方向に偏光された光学的振動数
ωcの搬送波成分１１とＹ方向に偏光さされた
各々光学的振動数ωc−ωn及びωc＋ωnの２つの側
帯波１２及び１２Ａから成る。レーザ・ビームは
Ｚ方向（図示せず）に伝播すると仮定する。第１
図に示すように、最初の工程は光学的振動数ωc
を有する直接偏光された狭帯域レーザ２４を与え
ることである。狭帯域レーザの例としては単一振
動数染色レーザ又は固定単一モード振動数ソリツ
ド・ステート・レーザである。
第３Ａ図中にωcとして示されている搬送波振
動数１５は、試料１６の不均質吸収帯域中にある
ように選ばれている。不等方性孔を持つ不均質吸
収帯域は、その二色性及び（又は）複屈折が光学
的振動数と共に変化するスペクトル特性の一例で
ある。レーザは、情報の所望の解像度及びスペク
トル特性、即ち光化学孔の幅に比較して狭い帯域
を持つ。
動数１５は、試料１６の不均質吸収帯域中にある
ように選ばれている。不等方性孔を持つ不均質吸
収帯域は、その二色性及び（又は）複屈折が光学
的振動数と共に変化するスペクトル特性の一例で
ある。レーザは、情報の所望の解像度及びスペク
トル特性、即ち光化学孔の幅に比較して狭い帯域
を持つ。
レーザは光を偏光位相変調器１７に通す。偏光
位相変調器１７はFM側帯波１３Ａ及び１３Ｂを
与えるためレーザ源からの光を変調し偏光する。
位相変調器１７はFM側帯波１３Ａ及び１３Ｂを
与えるためレーザ源からの光を変調し偏光する。
電子回路手段（RF発振手段）１４は一つのRF
振動数と同時に偏光位相変調器１７を駆動し、搬
送波と異なる偏光状態のFM側帯波を持つた光を
複製する。このような電子回路手段１４の例は
RF発振器である。
振動数と同時に偏光位相変調器１７を駆動し、搬
送波と異なる偏光状態のFM側帯波を持つた光を
複製する。このような電子回路手段１４の例は
RF発振器である。
このレーザ・ビームは、第３Ａ図に示すような
搬送波に対して角度θだけ偏光された側帯波を有
している。第３Ｂ図に示すものは、側帯波１３が
時計回りに円偏光し、第３Ｃ図に示すものは側帯
波１３が反時計回りに円偏光し、第３Ｄ図に示す
ものは側帯波が直接偏光であるが、搬送波１５は
円偏光している。第３Ａ図乃至第３Ｄ図には、偏
光された搬送波と側帯波の４つの異なる組合せが
示されているが、他の組合せを利用してもよいこ
とが理解できる。第３Ａ乃至第３Ｄ図はこの発明
が直線及び円偏光の全てのタイプを含むことを示
している。また、楕円偏光も含む。これらの場
合、偏光分析器１８は、搬送波の一部のみを伝え
側帯波を全く伝えないように、又は、側帯波の一
部のみの伝え搬送波を全く伝えないように、向き
を定めることができる。不等方性スペクトル特性
を持つた共振は、光検出器２０にビート周波数を
発生するためにこれら偏光伝送／拒絶条件を変え
る。
搬送波に対して角度θだけ偏光された側帯波を有
している。第３Ｂ図に示すものは、側帯波１３が
時計回りに円偏光し、第３Ｃ図に示すものは側帯
波１３が反時計回りに円偏光し、第３Ｄ図に示す
ものは側帯波が直接偏光であるが、搬送波１５は
円偏光している。第３Ａ図乃至第３Ｄ図には、偏
光された搬送波と側帯波の４つの異なる組合せが
示されているが、他の組合せを利用してもよいこ
とが理解できる。第３Ａ乃至第３Ｄ図はこの発明
が直線及び円偏光の全てのタイプを含むことを示
している。また、楕円偏光も含む。これらの場
合、偏光分析器１８は、搬送波の一部のみを伝え
側帯波を全く伝えないように、又は、側帯波の一
部のみの伝え搬送波を全く伝えないように、向き
を定めることができる。不等方性スペクトル特性
を持つた共振は、光検出器２０にビート周波数を
発生するためにこれら偏光伝送／拒絶条件を変え
る。
試料１６中の情報のビツトは、特定のFM上側
帯波に対応する位置に於る不等方性孔の存在又は
不存在により符号変される。孔の存在は、孔の位
置に対応する所の上側FM側帯波１３Ａと下側側
帯波１３Ｂとの間に差動偏光変化、吸収又は位相
シフトを生ぜしめる。このような差動分は、偏光
分析器１８を通過した後、光検出器２０に於て相
当するRF信号と共にヘテロダイン増幅されたビ
ート信号を作り出す。もし変化分がなければビー
ト信号は発生しない。
帯波に対応する位置に於る不等方性孔の存在又は
不存在により符号変される。孔の存在は、孔の位
置に対応する所の上側FM側帯波１３Ａと下側側
帯波１３Ｂとの間に差動偏光変化、吸収又は位相
シフトを生ぜしめる。このような差動分は、偏光
分析器１８を通過した後、光検出器２０に於て相
当するRF信号と共にヘテロダイン増幅されたビ
ート信号を作り出す。もし変化分がなければビー
ト信号は発生しない。
光検出器２０の一例としてはソリツド・ステー
トPINダイオードである。電子回路２２の設計は
単純で当該技術でよく知られたものである。電子
回路２２の一例としては、レーザを変調するのに
用いられたRF振動数で局所発振器により駆動さ
れる二重平衡ミキサーである。
トPINダイオードである。電子回路２２の設計は
単純で当該技術でよく知られたものである。電子
回路２２の一例としては、レーザを変調するのに
用いられたRF振動数で局所発振器により駆動さ
れる二重平衡ミキサーである。
分析電子回路２２は、RFビート信号の位相を
変調器１７の相当するRF駆動振動数の位相と比
較することにより、差動位相シフトに起因する信
号から差動吸収に起因する信号を分離する。も
し、多数の孔位置がある場合、差動吸収に起因す
るビート信号の部分のみを用いることは利点を有
する。何故ならば、他の振動数位置に於て存在す
る孔により発生される結合された位相差動は偽り
の差動信号を生ずるからである。読出しに必要な
時間の長さはΔω-1の程度の大きさである。ここ
でΔωは孔位置間の典型的な周波数間隔である。
変調器１７の相当するRF駆動振動数の位相と比
較することにより、差動位相シフトに起因する信
号から差動吸収に起因する信号を分離する。も
し、多数の孔位置がある場合、差動吸収に起因す
るビート信号の部分のみを用いることは利点を有
する。何故ならば、他の振動数位置に於て存在す
る孔により発生される結合された位相差動は偽り
の差動信号を生ずるからである。読出しに必要な
時間の長さはΔω-1の程度の大きさである。ここ
でΔωは孔位置間の典型的な周波数間隔である。
偏光位相変調器１７の一例が第４図に示されて
いる。狭帯域レーザ４２からの直線偏光されたビ
ーム４０は、互いに直交な光学軸（ｃ軸）４８及
び５０を各々有する２つの電気光学位相変調器４
４及び４６に入射する。加えられるRF電界方向
は常に多結晶のｃ軸に平行である。直線偏光され
たビーム４０の偏光方向と第１変調器の光学軸と
の間の角度は45°である。両方の位相変調器は同
じRF源５２により駆動される。しかし、位相シ
フター５４は、結晶を駆動するRF波形の相対的
位相を任意の値に調節することを可能にする。こ
の位相は、２つの結晶により発生される側帯波が
最初の偏光方向に打消されると同時に最初の偏光
方向と直交する方向に構造的に加えられるまで調
節される。このため、出力されるビーム５６は初
めのビームと同じ方向に偏光された搬送波ωcと
搬送波と直交方向に偏光された側帯波とを有す
る。
いる。狭帯域レーザ４２からの直線偏光されたビ
ーム４０は、互いに直交な光学軸（ｃ軸）４８及
び５０を各々有する２つの電気光学位相変調器４
４及び４６に入射する。加えられるRF電界方向
は常に多結晶のｃ軸に平行である。直線偏光され
たビーム４０の偏光方向と第１変調器の光学軸と
の間の角度は45°である。両方の位相変調器は同
じRF源５２により駆動される。しかし、位相シ
フター５４は、結晶を駆動するRF波形の相対的
位相を任意の値に調節することを可能にする。こ
の位相は、２つの結晶により発生される側帯波が
最初の偏光方向に打消されると同時に最初の偏光
方向と直交する方向に構造的に加えられるまで調
節される。このため、出力されるビーム５６は初
めのビームと同じ方向に偏光された搬送波ωcと
搬送波と直交方向に偏光された側帯波とを有す
る。
この方法及び（又は）装置を用いると、FM分
光学装置に於て見出される全ての長所が保持され
る。これに加え、いくつかの従来技術のシステム
の欠点が除去される。例えば、位相変調器及び他
の光学要素が不完全であるため発生してバツクグ
ランド雑音を生ずる残留振幅変調（AM）は、偏
光分析器を試料により摂動されない全ての側帯波
光を完全に除去するように向きを変えることがで
きるためもはや問題ではない。この装置のもう一
つの長所は、搬送波ωcが側帯波により与えられ
た情報を破壊しないことである。一方、搬送波
ωcは試料を摂動できる程度に十分にFM分光学に
おいて強い。この独特の長所は、孔焼成（ホール
バーニング）メモリにとつて特別に有用である。
第三番目の長所は、この方法は偏光不等方性、即
ち、複屈折、二色性又は光学活性に敏感であるこ
とである。上述したFM偏光分光学方法及び装置
はFM分光学の長所を保持しているが、一方、同
時にそれに関連する欠点を有していない。
光学装置に於て見出される全ての長所が保持され
る。これに加え、いくつかの従来技術のシステム
の欠点が除去される。例えば、位相変調器及び他
の光学要素が不完全であるため発生してバツクグ
ランド雑音を生ずる残留振幅変調（AM）は、偏
光分析器を試料により摂動されない全ての側帯波
光を完全に除去するように向きを変えることがで
きるためもはや問題ではない。この装置のもう一
つの長所は、搬送波ωcが側帯波により与えられ
た情報を破壊しないことである。一方、搬送波
ωcは試料を摂動できる程度に十分にFM分光学に
おいて強い。この独特の長所は、孔焼成（ホール
バーニング）メモリにとつて特別に有用である。
第三番目の長所は、この方法は偏光不等方性、即
ち、複屈折、二色性又は光学活性に敏感であるこ
とである。上述したFM偏光分光学方法及び装置
はFM分光学の長所を保持しているが、一方、同
時にそれに関連する欠点を有していない。
この発明の方法及び装置は、偏光分光学が今ま
で用いられて来た応用分野にも有用である。特
に、気体の高解像度分光法（サチユレーシヨン分
光法）に於て、直交搬送波偏光は出力を大きくせ
ずに又は光をシフトせずに不等方性の光ヘテロダ
イン検出を可能にする。RF周波数での光ヘテロ
ダイン検出は、楕円偏光法又は他の古典的な分光
法技術に於て感度を増加させる。FM偏光スペク
トルの使用はさもなければ厄介な雑音信号を抑制
する。
で用いられて来た応用分野にも有用である。特
に、気体の高解像度分光法（サチユレーシヨン分
光法）に於て、直交搬送波偏光は出力を大きくせ
ずに又は光をシフトせずに不等方性の光ヘテロダ
イン検出を可能にする。RF周波数での光ヘテロ
ダイン検出は、楕円偏光法又は他の古典的な分光
法技術に於て感度を増加させる。FM偏光スペク
トルの使用はさもなければ厄介な雑音信号を抑制
する。
この発明は、例えば、気相化学反応又は分子線
エピタキシのための分光写真診断装置の基礎を与
える。この発明は２色性及び（又は）複屈折スペ
クトル特性を検出するための方法を開示する。こ
の方法の第１の工程は、吸収線帯よりも狭い光学
周波数帯域幅と中心周波数ωcとを有する狭い光
ビームを発生することである。次の工程は、側帯
波が搬送波と互いに異なるように偏光されている
上側側帯波と下側側帯波とを有する純粋なFMス
ペクトルを与えるため単一のRF周波数でもつて
光ビームを偏光位相変調する。FM側帯波の１つ
だけが吸収線を探査するように試料を変調された
光にあてる。試料から出た光は分光偏析器を経て
光検出器に至り、位相変調に使用された特定の
RF周波数においてRFビートを検出される。吸収
線の強さを示すために側帯波周波数が変化される
に従つて、RFビート信号の振幅は電気的に監視
される。
エピタキシのための分光写真診断装置の基礎を与
える。この発明は２色性及び（又は）複屈折スペ
クトル特性を検出するための方法を開示する。こ
の方法の第１の工程は、吸収線帯よりも狭い光学
周波数帯域幅と中心周波数ωcとを有する狭い光
ビームを発生することである。次の工程は、側帯
波が搬送波と互いに異なるように偏光されている
上側側帯波と下側側帯波とを有する純粋なFMス
ペクトルを与えるため単一のRF周波数でもつて
光ビームを偏光位相変調する。FM側帯波の１つ
だけが吸収線を探査するように試料を変調された
光にあてる。試料から出た光は分光偏析器を経て
光検出器に至り、位相変調に使用された特定の
RF周波数においてRFビートを検出される。吸収
線の強さを示すために側帯波周波数が変化される
に従つて、RFビート信号の振幅は電気的に監視
される。
この発明は、また異なる光学周波数にそれぞれ
存在する多数の偏光不等方性スペクトル特性の多
重検出のための基礎を与える。このような多数の
スペクトル特性の一例としては、吸収帯中に焼込
まれた多数の不等方性光化学孔（photochemical
hole）である。多重検出は、スペクトル特性の幅
よりも狭くそして中心周波数ωcとを有する光学
周波数帯域幅を持つ狭ビームの光を与えることに
より達成される。次の工程は側帯波が搬送波と異
なる偏光状態にある多数の上側及び下側側帯波を
持つ純粋なFM光学スペクトルを与えるため多数
のRF周波数でもつてビーム光を偏光位相変調す
る。上側FM側帯波の１つがそれぞれスペクトル
特性の１つを探査するように変調された光を試料
にあてる。そして試料から出た光は偏光分析器を
経て光検出器に達し、多数のRFビートを偏光位
相変調のために用いられた特定のRF周波数にお
いて検出する。多数の不等方性スペクトル特性の
それぞれの強さを示すためにRFビート信号の振
幅を多重方法で電子的に監視する。
存在する多数の偏光不等方性スペクトル特性の多
重検出のための基礎を与える。このような多数の
スペクトル特性の一例としては、吸収帯中に焼込
まれた多数の不等方性光化学孔（photochemical
hole）である。多重検出は、スペクトル特性の幅
よりも狭くそして中心周波数ωcとを有する光学
周波数帯域幅を持つ狭ビームの光を与えることに
より達成される。次の工程は側帯波が搬送波と異
なる偏光状態にある多数の上側及び下側側帯波を
持つ純粋なFM光学スペクトルを与えるため多数
のRF周波数でもつてビーム光を偏光位相変調す
る。上側FM側帯波の１つがそれぞれスペクトル
特性の１つを探査するように変調された光を試料
にあてる。そして試料から出た光は偏光分析器を
経て光検出器に達し、多数のRFビートを偏光位
相変調のために用いられた特定のRF周波数にお
いて検出する。多数の不等方性スペクトル特性の
それぞれの強さを示すためにRFビート信号の振
幅を多重方法で電子的に監視する。
前述した様に、この発明の方法及び（又は）装
置を用いると、FM分光学装置に於て見出される
全ての長所が保持される。これに加え、いくつか
の従来技術のシステムの欠点が除去される。例え
ば、位相変調器および他の光学要素が不完全であ
るため発生してバツクグラント雑音を生ずる残留
振幅変調は、偏光分析器を試料により摂動されな
い全ての側帯波光を完全に除去する様に向きを変
えることができるため、もはや問題ではない。こ
の装置のもう１つの長所は、搬送波ωcが側帯波
により与えられた情報を破壊しないことである。
一方、搬送波ωcは試料を摂動できる程度に十分
にFM分光学において強い。この独特の長所は、
孔焼成（ホールバーニング）メモリにとつて特別
に有用である。第三番目の長所は、この方法は偏
光不等方性、即ち、複屈折、二色性又は光学活性
に対して敏感であることである。上述したFM偏
光分光学方法及び装置はFM分光学の長所を保持
しているが、一方同時にそれに関連する欠点を有
していない。
置を用いると、FM分光学装置に於て見出される
全ての長所が保持される。これに加え、いくつか
の従来技術のシステムの欠点が除去される。例え
ば、位相変調器および他の光学要素が不完全であ
るため発生してバツクグラント雑音を生ずる残留
振幅変調は、偏光分析器を試料により摂動されな
い全ての側帯波光を完全に除去する様に向きを変
えることができるため、もはや問題ではない。こ
の装置のもう１つの長所は、搬送波ωcが側帯波
により与えられた情報を破壊しないことである。
一方、搬送波ωcは試料を摂動できる程度に十分
にFM分光学において強い。この独特の長所は、
孔焼成（ホールバーニング）メモリにとつて特別
に有用である。第三番目の長所は、この方法は偏
光不等方性、即ち、複屈折、二色性又は光学活性
に対して敏感であることである。上述したFM偏
光分光学方法及び装置はFM分光学の長所を保持
しているが、一方同時にそれに関連する欠点を有
していない。
第１図はこの発明の一実施例によるスペクトル
特性を検出するための周波数変調−偏光分光学装
置を示すブロツク図、第２図は試料の不均質吸収
帯中に焼成された不等方性光化学孔を示すグラフ
図、第３Ａ乃至３Ｄ図は第１図に示す装置により
得られたFM側帯波及び搬送波の偏光状態の例を
示す図、第４図は第３Ａ図のθ＝90°の偏光状態
を形成することができる偏光位相変調器の一例を
示す図、第５図は従来のFM分光学装置を示すブ
ロツク図、第６図は第５図に示す従来の装置の搬
送波とFM側帯波の状態を示すグラフ図である。 １４……RF発振手段、１６……試料、１７…
…偏光位相変調器、１８……偏光分析器、２０…
…光検出器、２２……分析回路、２４……偏光さ
れた狭帯域レーザ。
特性を検出するための周波数変調−偏光分光学装
置を示すブロツク図、第２図は試料の不均質吸収
帯中に焼成された不等方性光化学孔を示すグラフ
図、第３Ａ乃至３Ｄ図は第１図に示す装置により
得られたFM側帯波及び搬送波の偏光状態の例を
示す図、第４図は第３Ａ図のθ＝90°の偏光状態
を形成することができる偏光位相変調器の一例を
示す図、第５図は従来のFM分光学装置を示すブ
ロツク図、第６図は第５図に示す従来の装置の搬
送波とFM側帯波の状態を示すグラフ図である。 １４……RF発振手段、１６……試料、１７…
…偏光位相変調器、１８……偏光分析器、２０…
…光検出器、２２……分析回路、２４……偏光さ
れた狭帯域レーザ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料の狭い偏光不等方性スペクトル特性を検
出するための方法に於て、 試料の狭いスペクトル特性の幅に比較して狭く
且つ前記スペクトル特性の近くにある中心振動数
を有する光学的振動数帯域を持つ光ビームを与え
る工程と、 搬送波振動数と上側及び下側側帯波とを有し搬
送波と側帯波とが異なる偏光状態にある純粋な
FMスペクトルを与えるためにRF振動数でもつ
て光ビームを偏光位相変調する工程と、 前記狭いスペクトル特性を含む試料を偏光変調
された光にあててFM側帯波が前記狭いスペクト
ル特性を探査する工程と、 試料から出た光を偏光分析する工程と、 偏光位相変調に用いられた特定のRF振動数に
おけるビートを検出するために偏光分析された光
を光検出する工程と、 前記狭いスペクトル特性の強さを示すために
RFビート信号の振幅を電子的に監視する工程と、 を含むスペクトル特性を検出するための周波数変
調−偏光分光学方法。 ２ 試料の狭い偏光不等方性スペクトル特性を検
出するための装置に於て、 試料の狭いスペクトル特性の幅よりも狭い帯域
幅と前記狭いスペクトル特性の近くに搬送波中心
振動数ωcとを有するレーザ源と、 レーザ源からの光を上側及び下側側帯波を有す
る純粋なFMスペクトルに変調するための偏光位
相変調手段と、 試料の前記狭いスペクトル特性を探査するFM
側帯波を発生するためにRF振動数でもつて前記
変調手段を駆動する手段と、 試料から出た光を分析するための偏光手段と、 前記偏光手段を通過した後の光を受光するため
の光検出手段と、 前記狭いスペクトル特性の強さを示すため前記
光検出手段からのRF電気信号の強度を監視可能
な電子回路手段と、 を有するスペクトル特性を検出するための周波数
変調−偏光分光学装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US511593 | 1983-07-07 | ||
| US06/511,593 US4523847A (en) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | Frequency modulation-polarization spectroscopy method and device for detecting spectral features |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6025423A JPS6025423A (ja) | 1985-02-08 |
| JPH041861B2 true JPH041861B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=24035584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59049458A Granted JPS6025423A (ja) | 1983-07-07 | 1984-03-16 | スペクトル特性を検出するための周波数変調−偏光分光学方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4523847A (ja) |
| EP (1) | EP0131183B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6025423A (ja) |
| CA (1) | CA1208930A (ja) |
| DE (1) | DE3475225D1 (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4614116A (en) * | 1985-02-04 | 1986-09-30 | International Business Machines Corporation | Phase sensitive ultrasonic modulation method for the detection of strain-sensitive spectral features |
| US4594511A (en) * | 1985-03-29 | 1986-06-10 | Sri International | Method and apparatus for double modulation spectroscopy |
| JPS61293972A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-24 | Nisshin Flour Milling Co Ltd | １，４−ジヒドロピリジンスルホン誘導体およびその製法 |
| US4856899A (en) * | 1985-12-20 | 1989-08-15 | Yokogawa Electric Corporation | Optical frequency analyzer using a local oscillator heterodyne detection of incident light |
| GB8612221D0 (en) * | 1986-05-20 | 1986-06-25 | Amersham Int Plc | Assaying species in sample |
| US5036204A (en) * | 1989-07-24 | 1991-07-30 | Philip Morris, Inc. | Continuous concentration monitoring by circular dichroism |
| US5124635A (en) * | 1990-02-15 | 1992-06-23 | Photon Dynamics, Inc. | Voltage imaging system using electro-optics |
| US5097201A (en) * | 1990-02-15 | 1992-03-17 | Photon Dynamics, Inc. | Voltage imaging system using electro-optics |
| US4983911A (en) * | 1990-02-15 | 1991-01-08 | Photon Dynamics, Inc. | Voltage imaging system using electro-optics |
| US5170127A (en) * | 1991-02-19 | 1992-12-08 | Photon Dynamics, Inc. | Capacitance imaging system using electro-optics |
| US5432461A (en) * | 1991-06-28 | 1995-07-11 | Photon Dynamics, Inc. | Method of testing active matrix liquid crystal display substrates |
| JPH0772700B2 (ja) * | 1991-07-05 | 1995-08-02 | 日本分光株式会社 | 位相差制御装置及び方法 |
| US5459409A (en) * | 1991-09-10 | 1995-10-17 | Photon Dynamics, Inc. | Testing device for liquid crystal display base plate |
| US5504438A (en) * | 1991-09-10 | 1996-04-02 | Photon Dynamics, Inc. | Testing method for imaging defects in a liquid crystal display substrate |
| US5543729A (en) * | 1991-09-10 | 1996-08-06 | Photon Dynamics, Inc. | Testing apparatus and connector for liquid crystal display substrates |
| US5406213A (en) * | 1991-09-10 | 1995-04-11 | Photon Dynamics, Inc. | Instrument for testing liquid crystal display base plates |
| US5465052A (en) * | 1991-09-10 | 1995-11-07 | Photon Dynamics, Inc. | Method of testing liquid crystal display substrates |
| US5444385A (en) * | 1991-09-10 | 1995-08-22 | Photon Dynamics, Inc. | Testing apparatus for liquid crystal display substrates |
| TW342447B (en) * | 1996-11-11 | 1998-10-11 | Cherng Jou | Noninvasive polarized common path optical heterodyne glucose monitoring system |
| US5949480A (en) * | 1997-03-03 | 1999-09-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Broad band imaging spectroradiometer |
| US6064488A (en) * | 1997-06-06 | 2000-05-16 | Monitor Labs, Inc. | Method and apparatus for in situ gas concentration measurement |
| US6040914A (en) * | 1997-06-10 | 2000-03-21 | New Focus, Inc. | Simple, low cost, laser absorption sensor system |
| DE19827638A1 (de) * | 1998-06-20 | 1999-12-23 | Alcatel Sa | Methode zur Messung von Störungseffekten auf Glasfaserübertragungsstrecken sowie Übertragungssystem |
| ES2211004T3 (es) * | 1998-06-22 | 2004-07-01 | Saint-Gobain Glass France | Medicion de las tensiones de forma en un material transparente, tal como un acristalamiento. |
| US6323950B1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-11-27 | Lucent Technologies, Inc. | Chromatic dispersion measurement for optical components |
| US6856398B2 (en) * | 2001-10-24 | 2005-02-15 | Exfo Electro-Optical Engineering Inc. | Method of and apparatus for making wavelength-resolved polarimetric measurements |
| US7230712B2 (en) * | 2003-11-03 | 2007-06-12 | Battelle Memorial Institute | Reduction of residual amplitude modulation in frequency-modulated signals |
| FR2922307B1 (fr) * | 2007-10-10 | 2017-03-24 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif de caracterisation d'elements microscopiques |
| TWI456184B (zh) * | 2011-12-19 | 2014-10-11 | Ind Tech Res Inst | 光譜檢測裝置及光譜檢測方法 |
| KR102506803B1 (ko) * | 2018-11-23 | 2023-03-07 | 삼성전자주식회사 | 배선 기판 테스트 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 |
| CN120593896B (zh) * | 2025-08-05 | 2025-11-21 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 堆叠集成偏振光谱调制器、制备方法、成像系统及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3239671A (en) * | 1962-05-21 | 1966-03-08 | Gen Telephone & Elect | Single-sideband light modulator |
| US4297035A (en) * | 1979-09-14 | 1981-10-27 | International Business Machines Corporation | Method and device for detecting a specific spectral feature |
-
1983
- 1983-07-07 US US06/511,593 patent/US4523847A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59049458A patent/JPS6025423A/ja active Granted
- 1984-06-20 DE DE8484107044T patent/DE3475225D1/de not_active Expired
- 1984-06-20 EP EP84107044A patent/EP0131183B1/en not_active Expired
- 1984-06-20 CA CA000457031A patent/CA1208930A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0131183A2 (en) | 1985-01-16 |
| JPS6025423A (ja) | 1985-02-08 |
| EP0131183B1 (en) | 1988-11-17 |
| EP0131183A3 (en) | 1986-04-30 |
| DE3475225D1 (en) | 1988-12-22 |
| CA1208930A (en) | 1986-08-05 |
| US4523847A (en) | 1985-06-18 |
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