ポンプ・プローブ分光計測のための雑音打消し位相検波法におけるブートストラップ法によるフォトダイオードの接合容量打消しの効果

摘要

誘導ラマン散乱法などのポンプ・プローブ分光計測法では主にプローブ光(Pr)の強度雑音が信号雑音比(S/N)を支配する。我々は白色プローブ光を用いた誘導ラマン分光法を開発してきたが、Prの強度雑音によるS/N劣化が問題になった。そこで、パルス繰り返しの 1/4 周期だけ遅延を与えた参照光(Rf)を用意し、Pr と Rf を重ねて検出した信号(C)の位相検波法による雑音打消し法を開発してきた（図 1）。PrとRfの検出信号の複素振幅を図2に示す。Rfは1/4周期遅延されているので、位相が/2遅れている。試料計測により、Prの強度が変化すると、Cの位相が変調される（図2(a)）。一方、光源の強度雑音はPrとRfで共通なので、Cの位相を変調しない。Cのパルス繰り返し位相検波により、S/Nが向上する。