PROBLEM TO BE SOLVED: To improve measurement sensitivity to a concentration change in a measurement target constituent included in a measurement target object.SOLUTION: Two of laser diodes 1-1 to 1-3 emit light with two waves different in wavelength while modulating intensity of the light by signals with the same frequency and also a different phase. An acoustic sensor 6 detects photoacoustic signals generated from a measurement target object 11. An information processing device 10 estimates acoustic modes with respect to two time points different in wavelength of light changing the intensity respectively on the basis of a change amount of optical intensity acquired from a result of measurement of the optical intensity when intensity of a measured signal gets lowest and a change amount of optical intensity acquired from a data set, and repeatedly performs a processing while changing at least one of modulation frequency of a plurality of lights emitted to the measurement target object 11 and the shape of a resonator housing the measurement target object 11 until the estimated acoustic mode turns to a predetermined acoustic mode from which desired concentration measurement sensitivity can be acquired.SELECTED DRAWING: Figure 5【課題】被測定物に含まれる測定対象の成分の濃度変化に対する測定感度を向上させる。【解決手段】レーザダイオード1-1~1-3のうちの2つは、異なる波長の2波の光を同一周波数で且つ異なる位相の信号により強度変調して照射する。音響センサ6は、被測定物11から発生する光音響信号を検出する。情報処理装置10は、強度を変化させる光の波長が異なる2つの時点について、それぞれ測定信号の強度が最低となったときの光強度の測定結果から得られる光強度の変化量と、データセットから得られる光強度の変化量に基づいて、音響モードを推定し、推定した音響モードが所要の濃度測定感度が得られる規定の音響モードとなるまで、被測定物11に照射する複数の光の変調周波数および被測定物11を収容する共振器の形状のうち少なくとも一方を変更しながら、処理を繰り返し実行する。【選択図】 図5