[發(fā)明專利]偏振狀態(tài)測定裝置以及偏振狀態(tài)測定方法

在審

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• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102914368A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 山田英明;長石道博
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G01J4/00
• 分類號: G01J4/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發(fā)明涉及對線偏振光透過被檢體后的透過光的偏振狀態(tài)進行測定的裝置等。

背景技術

通過測定透過物質后的光，能夠在不直接接觸該物質的情況下，了解物質的狀態(tài)。例如，公知有被稱為旋光性的性質：當線偏振光通過葡萄糖那樣的光學活性物質時，其偏振面發(fā)生旋轉。線偏振光是左右圓偏振光的重合。因為與左右圓偏振光分別對應的折射率不同，所以左右圓偏振光在物質內行進的速度產生差異。因此，在通過被檢體后的左右圓偏振光中產生相位差，將該左右圓偏振光合成后的光的偏振面發(fā)生了旋轉。

此外，當線偏振光入射到對于左右圓偏振光的吸收率不同的物質（手性物質）時，由于稱為圓偏振光二色性（圓二色性）的特性，左右圓偏振光的光振幅（光的大小）發(fā)生變化。由于該旋光性和圓偏振光二色性，通過物質后的透過光成為與入射時相比偏振面發(fā)生了旋轉的橢圓偏振光。例如在專利文獻1～3中公開了關注于圓偏振光二色性和旋光性的偏振狀態(tài)的測定技術。

專利文獻1：國際公開第2007/029652號公報說明書

專利文獻2：日本特開2007-93289號公報

專利文獻3：日本特開2004-340833號公報

例如，在專利文獻2公開的技術中，使通過液晶元件后的光入射到被檢體，控制對該液晶元件的施加電壓，由此使得具有各種相位差的光入射到被檢體。然后，對透過被檢體后的各相位差的光的強度進行檢測，由此測定被檢體的偏振狀態(tài)。但是，產生相位差的液晶元件的溫度依賴性較高，因此存在如下問題：如果不在保持恒溫的狀態(tài)下進行測定，則偏振狀態(tài)的測定精度就會降低。

此外，在專利文獻3公開的技術中，將包含等量的左右圓偏振光成分的光照射到被檢體。然后，將透過被檢體后的透過光垂直分離為左右圓偏振光，對垂直分離后的偏振光的光強度進行檢測，評價被檢體的圓偏振光二色性。但是，專利文獻3的方法是以完全不存在構成光學系統(tǒng)的偏振元件或棱鏡的精度、組裝誤差等與光學系統(tǒng)有關的誤差（以下，統(tǒng)稱為“光學系統(tǒng)誤差”。）的理想狀態(tài)為前提。完全不存在光學系統(tǒng)誤差的狀態(tài)在實際應用中是無法得到的。此外，為了測定偏振狀態(tài)，需要捕捉透過被檢體的透過光的光強度的微小變化，由于微小的光學系統(tǒng)誤差也會影響測定誤差，因此不能忽視光學系統(tǒng)誤差。

發(fā)明內容

本發(fā)明正是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提出一種對透過被檢體的透過光的偏振狀態(tài)進行測定的新穎手法。

用于解決以上課題的第1方式是一種偏振狀態(tài)測定裝置，其具備：檢光部，其對線偏振光透過被檢體后的透過光進行檢測并射出；垂直分離部，其對來自所述檢光部的出射光進行垂直分離；受光部，其接收由所述垂直分離部進行垂直分離后的光；旋轉控制部，其使所述檢光部以旋轉面與所述透過光的光路垂直的方式旋轉；以及偏振狀態(tài)測定部，其使用在所述檢光部的旋轉中由所述受光部接收進行所述垂直分離后的光而得到的強度來測定所述透過光的偏振狀態(tài)。

此外，作為其他方式，可以構成一種偏振狀態(tài)測定方法，該偏振狀態(tài)測定方法對光學裝置進行控制來測定透過光的偏振狀態(tài)，所述光學裝置具備：檢光部，其對線偏振光透過被檢體后的所述透過光進行檢測并射出；垂直分離部，其對來自所述檢光部的出射光進行垂直分離；以及受光部，其接收由所述垂直分離部進行垂直分離后的光，所述偏振狀態(tài)測定方法包含以下步驟：使所述檢光部以旋轉面與所述透過光的光路垂直的方式旋轉，以及使用在所述檢光部的旋轉中由所述受光部接收進行所述垂直分離后的光而得到的強度來測定所述透過光的偏振狀態(tài)。

根據該第1方式等，使檢光部以旋轉面與透過光的光路垂直的方式旋轉。并且，使用在檢光部的旋轉中由受光部接收進行垂直分離后的光而得到的強度來測定透過被檢體的透過光的偏振狀態(tài)。由于被檢體所具有的圓偏振光二色性以及旋光性，線偏振光透過被檢體后的透過光成為偏振面發(fā)生了旋轉的橢圓偏振光。通過觀測在檢光部的旋轉中由受光部接收進行垂直分離后的光而得到的強度所描繪的軌跡，能夠對透過被檢體的透過光的偏振狀態(tài)進行測定。此外，在該結構中，能夠以由受光部接收的光的強度所描繪的軌跡的形式來捕捉因構成光學系統(tǒng)的偏振元件和棱鏡的精度、組裝誤差等引起的光學系統(tǒng)誤差，因此能夠一并對光學系統(tǒng)誤差進行校正。

此外，作為第2方式，偏振狀態(tài)測定裝置可以構成為，第1方式的偏振狀態(tài)測定裝置中的所述旋轉控制部使所述檢光部在規(guī)定的角度范圍內旋轉。