[发明专利]分光装置和分光用光源

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于2012年11月8日向日本特许厅提交的日本专利申请2012-246429号，因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及分光装置和分光用光源。

背景技术

如果向试样（测量对象）照射来自例如激光那样光源的光，则产生包含激励光、荧光或拉曼散射光等的输出光。提出了一种使上述输出光射入显微镜来进行分光和分析的分光装置。由此，能够实现一种光波长计，该光波长计保持波长测量稳定性并使基准光源部的结构简单化。即，能够以低成本得到可靠性高的光波长计。

在此，拉曼散射是通过向物质照射激光等具有单一波长的光而产生的线形或非线形的光学现象。在拉曼散射过程中，产生与照射的单一波长光的波长相比、具有稍许偏移（长波长侧或短波长侧）的波长的散射光。另外，由拉曼散射得到的光的强度是照射光波长的10^-14倍程度的微弱的强度。

因上述波长偏移（拉曼偏移）而得到的拉曼散射光谱是物质所固有的。由此，基于拉曼散射光能够确定试样是何种物质。

因此，以往通过利用分光装置检测从试样发出的拉曼散射光等，来确定试样中包含的物质的化学结构和物理状态。另外，按照以往的分光装置，不论试样是固体、液体或气体都能够进行非破坏下的检测。

此外，SERS（表面增强拉曼散射）是如下现象：通过向试样（测量对象；具有金属纳米结构的试样）照射激光等具有单一波长的光，产生增强的拉曼散射光，所述试样具有存在于纳米尺寸的金属结构周围的物质。具体地说，通过向具有金属纳米结构的试样照射激励光，在金属表面激励作为自由电子粗密波的表面等离子体振子。在激励了表面等离子体振子的区域，光电场增强。

关于SERS，以往的分光装置对在金属纳米结构的周围产生、且由表面等离子体振子增强的拉曼散射光进行测量。在这种领域中使用一种分光装置，该分光装置使用日本专利公开公报特开2002-014043号记载的衍射光栅。但是，如果使用衍射光栅，则装置的部件个数增加。因此，导致装置大型化且价格高。此外，在液晶带通滤光器中具有偏振依存性，光透射效率也低。因此，提出了一种使用可变带通滤光器的分光装置。

作为记载了以往分光装置的文献，例如具有日本专利公开公报特开2007-179002号、日本专利公开公报特开2004-317676号、日本专利公开公报特开2002-014043号、日本专利公开公报特开2011-220700号、以及日本专利公开公报特开2012-127855号。

发明内容

本发明提供一种分光装置，其包括：光学系统，使输出光透过，所述输出光从接收到来自光源的照射光的试样输出；二维阵列光检测器，拍摄透过所述光学系统的光；以及控制器，所述光学系统包括：第一光学器，设置在所述试样和所述二维阵列光检测器之间；第二光学器，设置在所述二维阵列光检测器和所述第一光学器之间；以及可变带通滤光器，设置在所述第一光学器和所述试样之间、以及所述第二光学器和所述二维阵列光检测器之间的至少一个上，所述控制器配合所述二维阵列光检测器的拍摄时机，改变所述可变带通滤光器的光透过波长频带。

附图说明

图1是表示本发明一种实施方式的分光装置的结构图。

图2是可变带通滤光器的入射角的说明图。

图3是表示图1的二维阵列光检测器受光面上的光谱强度的示意图。

图4是可变带通滤光器的透过波长频带的说明图。

图5是说明二维阵列光检测器和可变带通滤光器的动作的时序图。

图6是说明图1的分光装置的动作的流程图。

图7是说明二维阵列光检测器和可变带通滤光器的动作的另一时序图。

图8是表示本发明其他实施方式的分光装置的结构图。

图9是可变带通滤光器5和可变带通滤光器7的透过波长频带的说明图。

图10是说明二维阵列光检测器、可变带通滤光器5和可变带通滤光器7的动作的时序图。

图11是说明图8的分光装置的动作的流程图。

图12是说明二维阵列光检测器、可变带通滤光器5和可变带通滤光器7的动作的另一时序图。

图13是表示本发明其他实施方式的分光装置的结构图。

图14是图13的光轴偏移修正的说明图。

图15是表示本发明其他实施方式的分光装置的结构图。

图16是图15的光轴偏移修正的说明图。

图17A、17B是表示本发明其他实施方式的分光装置的结构图。