回折格子を波面分割素子とするシアリング干渉計の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650056
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 岩田 耕一 大阪府立大学, 工学部, 教授 (20081242)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 隆志 大阪府立大学, 工学部, 助手 (90254432) ; 菊田 久雄 大阪府立大学, 工学部, 助手 (10214743)
• Keywords: 回折格子 / シアリング干渉計 / 光CT

Research Abstract

本年度はまず格子を用いた干渉計を製作し、主としてその有用性を確かめることを行った。並行して、広いスペクトルを持つ光源を用いる場合のシアリング干渉計について光学系の考察を行った。以下にそれらの進展状況と成果を箇条書きで示す。
1.レーザー光の干渉を利用してホログラフイ格子を製作した。後に行う干渉計の実験で、2π以下の位相差を求めるためフーリエ変換法を利用するので、それに適合するように2重周期の回折格子を用いた。この回折格子を用いて、干渉性のよりHe-Neレーザではなく、多モードの半導体レーザでもある空間範囲で干渉縞が得られることが実験的に確かめられた。
2.この格子を用いたシアリング干渉計を製作した。光学部品を用いて、シアリング干渉計を4個製作し、45度の角度間隔で配置し、光CT(Computed Tomography)の光学系を作成した。干渉縞の取り込みにCCDカメラを用いている。
3.CTのための画像処理のアルゴリズムを作成した。その処理にはパソコンを用いている。
4.このシアリング干渉計を用いてろうそくの炎における屈折率分布を測定する実験を行い、その有効性を確かめた。とくに安定して動作することが確認された。
5.格子を用いたシアリング干渉計について、スペクトルの広がりのある光源の場合の光学系の配置を考察した。その結果、2枚の回折格子の微小な間隔を置いて平行に配置するシアリング素子を2組用いるシアリング光学系が有効であろうとの結論に達した。これらの素子と物体、光源などの結像関係に注意を払って光学系を設計すれば、比較的広い波長範囲で干渉縞が得られることが分かった。