HORIBAでは各種カスタマイズ可能なSD-OCT(Spectral Domain-OCT)向け分光器を提供しています。 ここではまず、OCTの基本原理について説明します。
OCTはOptical Coherence Tomography（光干渉断層撮影）の略で、光の干渉を用いて測定対象の内部構造を非接触かつ非破壊、高分解能に測定することができる3Dイメージング技術です。 数マイクロメートルのイメージング分解能で、数mmまでの表層や深部の構造を測定することができます。 OCTはその非侵襲性を活かして、眼底検査など眼科分野で発展してきました。また、血管や皮膚、細胞などの生体試料にも応用され、近年では非破壊検査技術として工業分野でのインライン検査などにも広がりを見せています。 またSD-OCTは、白色光などの多波長光源を測定対象に入射し、測定対象からの干渉光を分光して得られる波長情報をフーリエ変換することで、測定対象の深さ方向の像を取得する技術です。
光源にはSLD(Super Luminescent Diode)などの低コヒーレンス光源を用います。光源から出た光はビームスプリッタで分割され、一方は測定対象に、もう一方は参照ミラーに進みます。測定対象に入った光は屈折率の異なる各境界や散乱体により、反射または後方散乱光として戻ってきます。この光と参照ミラーからの光を検出器上で重ね合わせ、その光強度を検出します。試料と参照ミラーから返ってきた光の移動時間がおよそ等しい場合にのみ干渉し強め合った信号が得られます。 (SLDは、LEDのようにブロードなスペクトルをもつ低コヒーレンスな光で、かつLDのように高い輝度をもつ広帯域光源です。)
内部構造の測定のためには光軸方向に参照ミラーを動かす必要があります。意図的に参照ミラーからの光の移動時間を変化させながら、各位置での光強度を測定します。測定対象内部から返ってくる光は移動時間に違いがあるため、移動する参照ミラーの異なる位置の時に干渉します。測定された光強度を、横軸に参照ミラーの移動量としてみることで、試料の内部構造を得ることができます。さらに、ガルバノミラーなどを用いてｘｙ方向にスキャンしながら同様の測定をすることで、2Dまたは3Dの画像を取得することができます。
Fourier-domain OCT（FD-OCT）は、上述のTime-domain OCTをさらに高速、高感度に測定することができる手法です。参照ミラーを動かす代わりに、分光器や波長掃引光源を用いて、波長毎に干渉信号の光強度を測定し干渉スペクトルを取得します。得られる干渉スペクトルの周波数は試料の各境界面の位置に対応しているため、フーリエ変換することでTime-domainと同様の測定をすることができます。これにより試料の全ての位置を同時に測定することができ、機械的な可動部のない測定であるため、リアルタイムに近い高速性と不要なノイズのない高感度な測定を実現しています。
