赤外半導体レーザー用波長計の製作

Research Project

Project/Area Number	03554018
Research Category	Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	構造化学
Research Institution	The Graduate University for Advanced Studies
Principal Investigator	廣田榮治総合研究大学院大学, 副学長 (30011464)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	泉順三菱重工, 長崎研究所・化学研究室, 主務坂井淳一 THK(株), メカトロ部, 次長早川一生静岡理工科大学, 機器センター, 技術課長奥西みさき東北大学科学計測研究所, 助手 (80224161) 山田千樫光技術研究開発(株), プロセス研究部, 主任研究員
Project Period (FY)	1991 – 1992
Project Status	Completed (Fiscal Year 1992)
Budget Amount *help	¥10,400,000 (Direct Cost: ¥10,400,000) Fiscal Year 1992: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000) Fiscal Year 1991: ¥7,400,000 (Direct Cost: ¥7,400,000)
Keywords	赤外半導体レーザー / 波長計 / マイケルソン干渉計 / リニア-スケール / 赤外半導体レ-ザ- / リニア-スケ-ル
Research Abstract	前年度の結果に基づく本年度の目標は、(1)赤外レーザー光に対する干渉波形の記録とフーリエ交換、(2)可動鏡駆動部の改良の2点である。このうち(2)については、エアースライドを用い、タコ糸を介したDCモーター駆動を採用することによって機械的な振動を抑えることに成功した。またDCモーターは防震ゴム上に設置し、その振動が干渉計に伝わらないよう配慮した。リニア-エンコーダは、昨年とほぼ同性能のものである。移動距離は5cmで、0.4μmごとに2^<17>点サンプリングした。20μmの基本格子間隔をモアレパターンとして読み取り、2つの正弦波状の信号をえ、これを50分割して0.4μmの位置目盛とした。800cm^<-1>、2000cm^<-1>領域で、フリンジパターンを計数したところ、いずれも0.1cm^<-1>の範囲内で標準スペクトルからえた波数と一致した。今回は前年度と異なって、フリンジのS/N比も良く、赤外半導体レーザーが単一モードで発振している限り、精度、感度ともに問題のない結果がえられた。そこで(1)のフーリエ変換を試みた。サンプリング点が131Kに上り、メモリ容量も2Mバイト必要となるのでFFT専用ボードを使用した。ただしこのボードでは16Kの処理しか行えないので、データの一部を間引きして用いた。フーリエ変換に要した時間は0.5秒である。(16K以上のデータを用いる時はオフラインで計算した。)また必要に応じてスムージングが行えるようにしたが、これに要する時間は131Kのデータに対し2秒程度であった。フーリエ交換の結果は、赤外半導体レーザーの発振波形が良好な場合は満足すべき結果がえられた。しかしレーザーによっては不安定な発振をするものがあり、そのような場合には、フリンジ図形はしばしばFM変調され、フーリエ変換された信号は多くの成分に分裂してしまう。サンプリングにさらに工夫が必要である。