差動型光ヘテロダインレーザ顕微鏡の研究

本研究者らは、分割型検出器を用いる方法をヘテロダイン方式のレーザ顕微鏡に適用することにより、吸収率・反射率には変化がないが、位相に変化を持つ物体の光路差を検出することにより、位相勾配を持つ物体に対して画像を得ることを目的に、差動型ヘテロダインレーザ顕微鏡を理論的に検討し、実験を行った。分割型検出器は、位相物体を通過した光が偏向するために、2個の光検出器に入る光量が異なることを利用したものである。ヘテロダイン検波では、信号光と参照光とを用い、それらの位相波面が光検出器上で一致しているときのみ差周波数成分(ヘテロダイン成分)が大きくなり、一致していないときは、受光器全体としては打ち消され大きな出力とならない。そして光検出器として、応答速度の及び分解能の要請から光電子増倍管を用いるため通常の分割型検出器のように2分することができないため、ビーム・スプリッタに対して対称な位置にもう一つ光電子増倍管を置いてその各々の面に半円の覆いをつけて面を半分だけ遮蔽するという方法を採用した。但し、覆いをつける位置は、2個の光電子増倍管露出面を足しあわせたときに、1つの光電子増倍管の面になるようにする。2つの光電子増倍管からの出力が試料を置かないときに等しくなるように、増幅器を使い調整し、両者の信号の差を取る。その結果、試料がないときには、この差の出力はほぼ0になっていることが確かめられた。実際に、ガラス光導波路を試料として用いて、画像を得た。このことから、位相物体に対して、本方式が有効であることが確認された。

本研究者らは、分割型検出器を用いる方法をヘテロダイン方式のレーザ顕微鏡に適用することにより、吸収率・反射率には変化がないが、位相に変化を持つ物体の光路差を検出することにより、位相勾配を持つ物体に対して画像を得ることを目的に、差動型ヘテロダインレーザ顕微鏡を理論的に検討し、実験を行った。分割型検出器は、位相物体を通過した光が偏向するために、2個の光検出器に入る光量が異なることを利用したものである。ヘテロダイン検波では、信号光と参照光とを用い、それらの位相波面が光検出器上で一致しているときのみ差周波数成分(ヘテロダイン成分)が大きくなり、一致していないときは、受光器全体としては打ち消され大きな出力とならない。そして光検出器として、応答速度の及び分解能の要請から光電子増倍管を用いるため通常の分割型検出器のように2分することができないため、ビーム・スプリッタに対して対称な位置にもう一つ光電子増倍管を置いてその各々の面に半円の覆いをつけて面を半分だけ遮蔽するという方法を採用した。但し、覆いをつける位置は、2個の光電子増倍管露出面を足しあわせたときに、1つの光電子増倍管の面になるようにする。2つの光電子増倍管からの出力が試料を置かないときに等しくなるように、増幅器を使い調整し、両者の信号の差を取る。その結果、試料がないときには、この差の出力はほぼ0になっていることが確かめられた。実際に、ガラス光導波路を試料として用いて、画像を得た。このことから、位相物体に対して、本方式が有効であることが確認された。