光源装置以及全息观察装置制造方法及图纸

一种光源装置以及全息观察装置。本发明专利技术提供一种能够容易地进行合波且光的利用效率高的小型的光源装置。光源装置与光纤连接，以从光纤射出光，所述光源装置具备：多个激光光源，所述多个激光光源分别射出波长不同的光；电流源，其向各激光光源供给叠加有交流成分的驱动电流；光源控制部，其控制电流源，来选择性地切换多个激光光源；多个光学系统，所述多个光学系统配置在各激光光源的光路中，使来自各激光光源的光朝向光纤的入射端反射，并且使被入射端反射的返回光朝向各激光光源反射；以及返回光调整部，其调整返回光的光量，以使从光纤射出的光的光谱连续地扩展。

【技术实现步骤摘要】
光源装置以及全息观察装置
本专利技术涉及一种在使用全息术(holography)来观察对象物体的装置等中使用的光源装置以及具备该光源装置的全息观察装置。
技术介绍
以往，作为用于进行iPS细胞或其它细胞的观察的装置，在实用上提供了一种全息观察装置。在这种全息观察装置中，将相位一致的光束(相干光束)分割为两束，将其中一束照射于对象物体来使其穿过对象物体或被对象物体反射，将另一束保持原样，使两个光束在成像面发生干涉，由此得到全息图像(全息图)。而且，由于在所得到的全息图中包含对象物体的三维形状、光学组成等信息，因此通过对其进行各种运算来取出这些信息。在想要使用这种全息观察装置来保持细胞存活地进行观察的情况下，使细胞在容器内漂浮在培养基中或者载置在玻璃板上来进行观察，但由于在光路上除了存在作为观察对象物体的细胞以外还存在容器或玻璃板等，因此相干光束的相移不仅会因观察对象物体而发生，也会因容器或玻璃板等而发生。而且，当由于容器或玻璃板等而发生相移时，由于因容器或玻璃板等发生的相移而产生的干涉对由于因观察对象物体(细胞)发生的相移而产生的干涉图像造成影响(也就是说，使观察对象物体(细胞)的全息图的图像质量劣化)。因此，提出了以下一种技术：使用可干涉距离短的光束，以使得尽量排除因观察对象物体以外的物体(非观察对象物体)而发生的相移的影响，仅检测由于因观察对象物体发生的相移而产生的干涉图像(专利文献1)。在专利文献1中记载了以下一种结构：在具备半导体激光光源的全息观察装置中，通过使从半导体激光光源射出的光的一部分在光所入射的套圈的端面反射而返回到半导体激光光源(即，形成返回光)，并且利用叠加有交流成分的电流来驱动半导体激光光源，由此获得可干涉距离短的、宽光谱的光束(即，相干性低的光束)。另外，记载了以下一种结构：为了以高分辨率获得观察对象物体的图像，使用四种不同波长的半导体激光光源获取四种全息像，来重构观察对象物体的图像。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2017/204013公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据专利文献1的全息观察装置，能够使用通用的半导体激光光源获得宽光谱的光束(即，相干性低的光束)，能够获得劣化少的全息像，另外能够获得高分辨率的观察对象物体的图像。然而，在使用四种不同波长的半导体激光光源的情况下，在需要使各波长的光的出射位置在物理上一致时，在专利文献1的结构中，由于使来自半导体激光光源的光会聚到套圈上并利用光纤进行导光，因此需要利用光纤耦合器等对用各光纤引导的各波长的光进行合波来形成同一光轴的光源。而且，在像这样利用光纤耦合器等进行合波的结构中，光的衰减率大，需要强度高的半导体激光光源或者需要按每个波长构成单独的光学系统并进行调整，因此存在不仅装置结构变得复杂而且无法实现小型化之类的问题。另外，由于光纤耦合器在制作上需要熟练，因此存在制造交货时间长、成本高之类的问题。本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种不使用如以往那样的光纤耦合器就能够容易地进行合波且光的利用效率高的、小型的光源装置，另外提供一种具备这样的光源装置的全息观察装置。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本专利技术的光源装置与光纤连接，以从光纤射出光，所述光源装置具备：多个激光光源，所述多个激光光源分别射出波长不同的光；电流源，其向各激光光源供给叠加有交流成分的驱动电流；光源控制部，其控制电流源，来选择性地切换多个激光光源；多个光学系统，所述多个光学系统配置在各激光光源的光路中，使来自各激光光源的光朝向光纤的入射端反射，并且使被入射端反射的返回光朝向各激光光源反射；以及返回光调整部，其调整返回光的光量，以使从光纤射出的光的光谱连续地扩展。根据这样的结构，利用多个光学系统对来自多个激光光源的光进行合波，不需要使用如以往那样的光纤耦合器，因此实现光的利用效率高、小型且廉价的光源装置。另外，由于设置了返回光调整部，因此能够将从光纤射出的光容易地调整为可干涉距离短的宽光谱的光束(即，相干性低的光束)。另外，各光学系统能够沿着光纤的光轴配置，以使从各光学系统朝向光纤的入射端的光的光路中心与光纤的光轴大致一致。另外，返回光调整部能够设为以下结构：通过变更返回光相对于各激光光源的光轴的角度来调整返回光的光量。另外，返回光调整部能够设为以下结构：通过变更各激光光源的光轴相对于各光学系统的角度来调整返回光的光量。另外，返回光调整部能够设为以下结构：具有多个分光镜，基于由光源控制部选择出的激光光源，将与激光光源对应的分光镜配置在多个光学元件和光纤的入射端之间，其中，多个分光镜与各激光光源的波长对应，其透射率基于返回光的光量进行设定。另外，能够构成为还具备多个聚光透镜，所述多个聚光透镜分别配置在各激光光源与各光学元件之间，使来自各激光光源的光会聚，返回光调整部通过变更各聚光透镜相对于各激光光源的光轴的角度来调整返回光的光量。另外，各光学系统能够由反射型带通滤波器构成，所述反射型带通滤波器具有平面的反射面，使来自与各光学系统对应的激光光源的光反射，并且使来自其它激光光源的光透过。另外，各光学系统能够由反射型带通滤波器构成，所述反射型带通滤波器具有椭圆或抛物面的反射面，使来自与各光学系统对应的激光光源的光反射，并且使来自其它激光光源的光透过。另外，能够构成为交流成分的频率为50kHz～300kHz。另外，能够构成为光纤的入射端成为相对于光纤的光轴倾斜3°～7°的锥形面。另外，各光学系统能够设为具有第一光学元件和第二光学元件的结构，其中，所述第一光学元件配置在各激光光源的光路中，使来自各激光光源的光朝向光纤的入射端反射，所述第二光学元件使被光纤的入射端反射的返回光朝向各激光光源反射。另外，基于其它观点，本专利技术的全息观察装置具备：上述任一项所述的光源装置；照明光学系统，其使从光纤射出的光透过观察对象物体或被观察对象物体反射，使在观察对象物体的不同位置透过或反射的光发生干涉；以及图像传感器，其获取透过观察对象物体的光或被观察对象物体反射的光的干涉图像。专利技术的效果如上所述，根据本专利技术，能够实现不使用如以往那样的光纤耦合器就能够容易地进行合波、且光的利用效率高的小型的光源装置。另外，能够实现具备这样的光源装置的全息观察装置。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式所涉及的全息观察装置的概要结构的图。图2是本专利技术的实施方式所涉及的全息观察装置的光源部的框图。图3是示出本专利技术的实施方式所涉及的全息观察装置的光源组件的结构例的剖视图。图4是说明从本专利技术的实施方式所涉及的全息观察装置的半导体激光二极管射出的光的发光光谱的曲线图。图5是示出本专利技术的实施方式所涉及的全息观察装置的光源组件的第一变形例的剖视图。图6是示出本专利技术的实施方式所涉及的全息观察装置的光源组件的第二变形例的剖视图。附图标记说明1：全息观察装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源装置，与光纤连接，以从该光纤射出光，所述光源装置的特征在于，具备：/n多个激光光源，所述多个激光光源分别射出波长不同的光；/n电流源，其向所述多个激光光源的各激光光源供给叠加有交流成分的驱动电流；/n光源控制部，其控制所述电流源，来选择性地切换所述多个激光光源；/n多个光学系统，所述多个光学系统配置在所述各激光光源的光路中，使来自所述各激光光源的光朝向所述光纤的入射端反射，并且使被该入射端反射的返回光朝向所述各激光光源反射；以及/n返回光调整部，其调整所述返回光的光量，以使从所述光纤射出的光的光谱连续地扩展。/n

【技术特征摘要】
20190207 JP 2019-0209641.一种光源装置，与光纤连接，以从该光纤射出光，所述光源装置的特征在于，具备：
多个激光光源，所述多个激光光源分别射出波长不同的光；
电流源，其向所述多个激光光源的各激光光源供给叠加有交流成分的驱动电流；
光源控制部，其控制所述电流源，来选择性地切换所述多个激光光源；
多个光学系统，所述多个光学系统配置在所述各激光光源的光路中，使来自所述各激光光源的光朝向所述光纤的入射端反射，并且使被该入射端反射的返回光朝向所述各激光光源反射；以及
返回光调整部，其调整所述返回光的光量，以使从所述光纤射出的光的光谱连续地扩展。


2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，
所述多个光学系统的各光学系统沿着所述光纤的光轴配置，以使得从所述各光学系统朝向所述光纤的入射端的光的光路中心与所述光纤的光轴大致一致。


3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，
所述返回光调整部通过变更所述返回光相对于所述各激光光源的光轴的角度来调整所述返回光的光量。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光源装置，其特征在于，
所述返回光调整部通过变更所述各激光光源的光轴相对于所述多个光学系统的各光学系统的角度来调整所述返回光的光量。


5.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，
所述返回光调整部具有多个分光镜，基于由所述光源控制部选择出的激光光源，将与该激光光源对应的分光镜配置在多个光学元件与所述光纤的入射端之间，其中，所述多个分光镜与所述各激光光源的波长对应，其透射率基于所述返回光的光量进行设定。


6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光源装置，其特征在于，
还具备多个聚光透镜，所述多个聚光透镜分别配置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤泰志，市野塚义行，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP