[发明专利]偏振状态测定装置以及偏振状态测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及对线偏振光透过被检体后的透过光的偏振状态进行测定的装置等。

背景技术

通过测定透过物质后的光，能够在不直接接触该物质的情况下，了解物质的状态。例如，公知有被称为旋光性的性质：当线偏振光通过葡萄糖那样的光学活性物质时，其偏振面发生旋转。线偏振光是左右圆偏振光的重合。因为与左右圆偏振光分别对应的折射率不同，所以左右圆偏振光在物质内行进的速度产生差异。因此，在通过被检体后的左右圆偏振光中产生相位差，将该左右圆偏振光合成后的光的偏振面发生了旋转。

此外，当线偏振光入射到对于左右圆偏振光的吸收率不同的物质（手性物质）时，由于称为圆偏振光二色性（圆二色性）的特性，左右圆偏振光的光振幅（光的大小）发生变化。由于该旋光性和圆偏振光二色性，通过物质后的透过光成为与入射时相比偏振面发生了旋转的椭圆偏振光。例如在专利文献1～3中公开了关注于圆偏振光二色性和旋光性的偏振状态的测定技术。

专利文献1：国际公开第2007/029652号公报说明书

专利文献2：日本特开2007-93289号公报

专利文献3：日本特开2004-340833号公报

例如，在专利文献2公开的技术中，使通过液晶元件后的光入射到被检体，控制对该液晶元件的施加电压，由此使得具有各种相位差的光入射到被检体。然后，对透过被检体后的各相位差的光的强度进行检测，由此测定被检体的偏振状态。但是，产生相位差的液晶元件的温度依赖性较高，因此存在如下问题：如果不在保持恒温的状态下进行测定，则偏振状态的测定精度就会降低。

此外，在专利文献3公开的技术中，将包含等量的左右圆偏振光成分的光照射到被检体。然后，将透过被检体后的透过光垂直分离为左右圆偏振光，对垂直分离后的偏振光的光强度进行检测，评价被检体的圆偏振光二色性。但是，专利文献3的方法是以完全不存在构成光学系统的偏振元件或棱镜的精度、组装误差等与光学系统有关的误差（以下，统称为“光学系统误差”。）的理想状态为前提。完全不存在光学系统误差的状态在实际应用中是无法得到的。此外，为了测定偏振状态，需要捕捉透过被检体的透过光的光强度的微小变化，由于微小的光学系统误差也会影响测定误差，因此不能忽视光学系统误差。

发明内容

本发明正是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提出一种对透过被检体的透过光的偏振状态进行测定的新颖手法。

用于解决以上课题的第1方式是一种偏振状态测定装置，其具备：检光部，其对线偏振光透过被检体后的透过光进行检测并射出；垂直分离部，其对来自所述检光部的出射光进行垂直分离；受光部，其接收由所述垂直分离部进行垂直分离后的光；旋转控制部，其使所述检光部以旋转面与所述透过光的光路垂直的方式旋转；以及偏振状态测定部，其使用在所述检光部的旋转中由所述受光部接收进行所述垂直分离后的光而得到的强度来测定所述透过光的偏振状态。

此外，作为其他方式，可以构成一种偏振状态测定方法，该偏振状态测定方法对光学装置进行控制来测定透过光的偏振状态，所述光学装置具备：检光部，其对线偏振光透过被检体后的所述透过光进行检测并射出；垂直分离部，其对来自所述检光部的出射光进行垂直分离；以及受光部，其接收由所述垂直分离部进行垂直分离后的光，所述偏振状态测定方法包含以下步骤：使所述检光部以旋转面与所述透过光的光路垂直的方式旋转，以及使用在所述检光部的旋转中由所述受光部接收进行所述垂直分离后的光而得到的强度来测定所述透过光的偏振状态。

根据该第1方式等，使检光部以旋转面与透过光的光路垂直的方式旋转。并且，使用在检光部的旋转中由受光部接收进行垂直分离后的光而得到的强度来测定透过被检体的透过光的偏振状态。由于被检体所具有的圆偏振光二色性以及旋光性，线偏振光透过被检体后的透过光成为偏振面发生了旋转的椭圆偏振光。通过观测在检光部的旋转中由受光部接收进行垂直分离后的光而得到的强度所描绘的轨迹，能够对透过被检体的透过光的偏振状态进行测定。此外，在该结构中，能够以由受光部接收的光的强度所描绘的轨迹的形式来捕捉因构成光学系统的偏振元件和棱镜的精度、组装误差等引起的光学系统误差，因此能够一并对光学系统误差进行校正。

此外，作为第2方式，偏振状态测定装置可以构成为，第1方式的偏振状态测定装置中的所述旋转控制部使所述检光部在规定的角度范围内旋转。