1990年代初頭から1980年代半ばにかけては、放電ランプ、色素レーザー、光パラメトリック発振器が分光法の主な光源でした。光学技術が進歩し、その応用が拡大するにつれて、新たな光源やレーザーが登場しました。これらの革新の中でも、広帯域光源（BLS）は光分光法において広く普及し、強力なツールとなっています。
このブログ記事では、広帯域光源とは何か、どのように動作するのか、そしてそれが様々な業界の分光学研究者にとってどのような機会を創出するのかを探ります。広帯域光源の定義、動作原理、そして主なメリットについて、ぜひお読みください。
広帯域光源とは何ですか?
広帯域光源（スーパールミネッセント光源とも呼ばれる）は、広い波長範囲（通常700nm～170nm）にわたって光を発するスーパールミネッセントダイオードです。この広いスペクトル出力により、BLSはOEM統合や多波長試験、特に波長分割多重（WDM）コンポーネントの試験に最適です。そのため、広帯域光源は医療診断、通信、センシング、精密測定などのアプリケーションで広く利用されています。
さらに、広帯域光源は、超高解像度光干渉断層撮影（OCT）、受動部品の試験、マルチチャンネルファイバブラッググレーティングの検査に不可欠です。広帯域光源の仕組みを理解することで、これらの分野におけるその価値が明らかになります。
広帯域光源はどのように機能するのでしょうか?
広帯域光源の動作原理は単純でありながら非常に効果的です。プリズムまたは回折格子は、広帯域光源から発せられた光を分散させます。分散された光はスリットを通過し、狭い範囲の波長だけが検出器に到達します。プリズムまたは回折格子を回転させることで、異なる波長が順番にスリットを通過し、包括的なスペクトルスキャンが可能になります。
広帯域光源は、次のような重要な特徴を備えているため、近赤外線 (NIR) 分光法に特に有利です。
- 高い伝送効率:広帯域光源の方向性出力により、光ファイバーケーブルへの優れた光伝送効率が保証されます。
- 狭いスペクトル帯域幅:これらの光源は、限られたスペクトル帯域幅を持つコヒーレント光を生成し、高速データ伝送をサポートします。
- 直接変調:広帯域光源は直接変調できるため、データを光信号に変換するシンプルで効果的な方法を提供します。
これらの特性により、広帯域光源は性能と汎用性の両方を備え、分光法や光ファイバー通信に最適な選択肢となります。
広帯域光源が分光法に革命をもたらす
歴史的に、広帯域光は放電ランプ、プラズマ光源、高温グローバー、あるいは太陽光からのみ得られました。レーザーが登場する以前は、狭帯域線放射は主に水銀ランプやナトリウムランプなどの低圧ガス放電ランプを用いて実現されていました。
今日、スーパーコンティニウムレーザー、レーザー駆動プラズマ光源、高輝度LEDといった新世代の堅牢な広帯域光源が、分光学研究者に高度な機能をもたらしています。これらの最新の広帯域光源は、従来の光源と比較して、性能、効率、そしてコスト効率に優れています。近赤外線（NIR）から紫外線（UV）スペクトルに至るまで、分光法の大きな進歩を牽引しています。
継続的な研究と技術の改良により、広帯域光源の産業用途は拡大し続けています。将来的には、この分野におけるさらなる成長と革新が期待され、科学および産業分光法の新たな可能性を切り開きます。
Inphenixは、米国を拠点とする先進的な光源およびレーザーデバイスの製造・供給企業です。製品には、スウェプトソース、分布帰還型レーザー（DFBレーザー）、半導体光増幅器（SOA）、スーパールミネッセントダイオード（SLD）、ゲインチップなどが含まれます。また、特定の要件に合わせたカスタマイズソリューションも提供し、さまざまな業界のイノベーションを支援しています。
