超高感度光ファイバ干渉計形三次元プロファイリング・システムの試作研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555078
• Research Institution: UNIVERSITY OF TOKYO
• Principal Investigator: 藤井 陽一 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00013110)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾崎 政男 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50194543) ; 荒川 泰彦 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30134638)
• Keywords: 表面形状形測 / 表面粗さ計測 / 光ファイバ干渉センサ / 温度センサ / 光ファイバループ共振器 / 表面プロファイル測定 / マイケルソン干渉計 / 光位相センシング

Research Abstract

本研究の目的は、試料の表面形状を超高精度で計測し、さらには、高精度多点型の光ファイバ温度計測、光へテロダイン効果を用いた物体の高コントラスト3次元計測等へと発展する光ファイバ計測を技術を新たに展開することである。
この表面粗さ計測システムは、単一モード光ファイバカップラにより干渉計を構成、機械走査装置により、試料を三次元に移動し、更に、データ情報処理装置により、計測結果を自動的に出力し、0.3nmの深さ方向分解能、1μmの横方向分解能を持ち、実用的に十分な安定性を有する測定系が得られる。
更に、この研究は、光ファイバ干渉センサの計測応用の実用化をめざすものであって、とくに、単純マイケルソン干渉系と光位相センシングと同期検出システムを用いて、超高感度の表面プロファイル測定システムを実用化することを目的とする。
更に、光ファイバを用いて、多点型の温度センサをつくることができた。これは、光ファイバのループ共振器を多段に接続して得られる光ファイバ回路素子を基本してするものであるが、温度の変化に応じてその共振周波数が変動する。この変動は、光ファイバループ共振器の共振周波数を変動させるので、この情報を検出して、ファイバループの温度、引いては、そのファイバの周囲の温度を計測することだができる。
このほかにも、新たに、光ファイバ共振器を利用した圧力、音響のセンサ等の新しい光ファイバセンサを開発改良する計画が新古している。
このように、この試験研究は、所期の目的を超えて、新しい光ファイバセンサの開発をおこない、その有効性を確かめたものであるということができる。

Research Products

• [Publications] 加藤 考利: "光ファイバリング共振器を用いた多点温度センサ" 電子情報通信学会春季大会. (1993)
• [Publications] Masao Ozaki: "CHARACTERISTICS OF DIFFERENTIAL HETERODYNE LASER MICROSCOPE" THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONFOCAL MICROSCOPY & 3D IMAGE PROCESSING. P02. (1993)
• [Publications] Yoichi Fujii: "OPTIMUM TRANSMISSION OF SOLITON" International Soliton Symposium in Kyoto. (1992)
• [Publications] T.Yamauchi: "Quantum wires with strain effect:Tight-binding analysis" Surf.Sci.267. 291-295 (1992)
• [Publications] Yukio Ohsawa: "Stationary Solution of Nonlinear Propagation of Femtosecond Optical Pulse by Circuit Model" Journal of The Physical Society of Japan. 61. 3977-3983 (1992)
• [Publications] 尾崎 政男: "レーザ顕微鏡" オプトロニクス. 159-163 (1992)