本光学系はFTIRに付属して用い、中赤外領域を透過する中空ファイバーの透過率を測定する装置である。FTIR本体からの赤外光をCaF2レンズにより効率よく導入し、ファイバーを透過した赤外光を第2のCaF2レンズで効率よくMCT検出器に集光、計測する。長さが異なるファイバーを透過した赤外光強度を計測することにより、単位長あたりの透過率を求めることができる。ファイバーを曲げることによる透過率の低下を求めることができる。2.仕様と機能(添付図1.2.3参照)1)FTIR(Anlect製ダイアモンド20)から試料室に導入された赤外光は2枚の平面鏡(M1:40X40X5t及びM2:20X20X3t)により、試料室右奥に焦点を結ぶ。2)この位置に可変ピンホール(駿河精機製F70:0.2、0.4、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、6.0mm)がセットされており、適当なビーム径を選択することができる。3)M1とM2の平面鏡の間にメッシュタイプの減光器を設置し、赤外光を適当な強度に落とすことができるようにする。4)赤外光はファイバーに導入するため、CaF2レンズ(直径25mm)により集光する。ファイバーの内径は0.6mmと細いため、効率よく導入する必要がある。そのため、CaF2レンズは芯出しレンズホルダ(駿河製F512A-25.4、XY軸移動量プラスマイナス2mm)及びZ軸アリ式ステージ(駿河製B08-11、移動量プラスマイナス7mm)を用いXYZ軸で微調する必要がある。CaF2レンズの位置はピンホール位置から90mm、ファイバー入り口から40mmとする。5)CaF2レンズとファイバー入り口の間に切り替え式ビームスプリッタ(BS)を設け、ファイバー入り口の像及びFTIR本体からのHe-Neレーザー光をCCDカメラ(支給品)で観察できるようにする。ファイバーにHe-Ne光が入るようにCaF2レンズの位置を調整する。CCDカメラは結像レンズが付属しており、30mm以上の距離の被写体を観察することができる。測定時はBSを光路から取り除く。6)中空ファイバーは内壁を銀メッキ後、CaF2コートしたもので、外径1mm、内径0.6mmで半径150mmより小さな曲率で曲げると破損する。このファイバーの長さを0,50,100,150,200mmと変えて透過した赤外強度を計測する。7)中空ファイバーの入り口はCaF2レンズの40mmの位置に(ファイバーを破損しないように)固定する。ファイバー出口は入り口と同様に固定する。8)ファイバーからでた赤外光はCaF2レンズによりMCT検出器上に結像するように、CaF2レンズを微調整する。微調整は4)と同様、芯出しレンズホルダ及びZ軸アリ式ステージで行う。CaF2レンズの位置はファイバー出口から60mm、MCT検出器から60mmである。9)調整を効率よく行うため、5)と同様にMCTの検出器中心の像及びHe-Neレーザー光をCCDカメラで観察しながらCaF2レンズの微調整を行う。切り替え式ビームスプリッタを設ける。CCDカメラはファイバー入り口の観察とMCTの観察の両者が容易に行えるように着脱が可能であること10)ファイバーの長さに応じてMCT及び集光用CaF2レンズの位置を変える必要がある。そのため、ファイバーの出口固定用ホルダ、CaF2レンズ及びそのホルダ、切り替えBS、CCDカメラ、MCTブロックをひとつのステージ(検出系ステージと呼ぶ)上に設置し、そのステージを光学ベンチ(駿河製レールA16-400:光軸高さ17mm、長さ400mm)上で動かせるようにする。ステージは光学ベンチ用キャリア(駿河製A17-40)2セットにより保持、移動する。長いファイバーのときは小型ベンチキャリア(駿河製A17-12)を用いて支える。11)ファイバーがない場合の赤外光強度を100%としてファイバー透過率を計測する。ファイバー導入用CaF2レンズにより集光した赤外光をMCT結像用CaF2レンズで集光し計測する。12)ファイバーを曲げると内部反射損失が大きくなるため、透過率は低下する。その変化をとらえるため、ファイバーを一定の曲率で曲げて透過率を測定する。長さ200mmのファイバーを用い、半径200mmに曲げた場合の赤外光強度を計測するため、CaF2及びMCTブロックの検出系ステージを図3のように配置する。開発・試作|フォトサイエンス。