2019 Fiscal Year Annual Research Report
超高精度光ナノグリッド基準と光絶対スケールコムの創出が拓く精密光計測フロンティア
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15H05759
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高 偉 東北大学, 工学研究科, 教授 (70270816)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 裕樹 東北大学, 工学研究科, 准教授 (70606384)
松隈 啓 東北大学, 工学研究科, 助教 (90728370)
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| Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 超精密計測 / 生産工学 / 加工学 / 角度センサ / フェムト秒レーザ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，独自のマルチビーム干渉光学系と新たな偏光変調制御法の開発によって，サブマイクロメートルピッチ高安定光ナノグリッド基準を従来より一桁高い精度と効率で製作できる2軸光干渉リソグラフィ加工システムを提案する．次に，ナノグリッド基準の平面度と2軸ピッチ誤差を評価用レーザ干渉形状測定機の誤差から分離して短時間で超高精度に評価する誤差分離型一括自律校正法を合わせて提案することによって，光ナノグリッド基準を大面積に渡って高精度に保証する．そして，光ナノグリッド基準を活用して，多軸光計測法を創出することによって，超精密光計測学のフロンティアを拓くことを研究の目的としている．
最終年度となる31年度は，当初計画のとおり，前年度までに開発した光学系内の光学素子裏面反射の影響について理論的・実験的検討を行いセンサS/N比を向上した．また，大面積光ナノグリッド露光光学系の光強度分布平たん化によるパターン均一化を実現するとともに，マトリクス状に配置した複数枚の光ナノグリッド基準でモザイク格子スケールを構成して大面積多軸変位計測実験を行い，外部干渉計との比較でその有効性を実証した．さらに，2軸可変ピッチ回折格子（VLS格子）と光コムレーザを融合した多軸絶対位置計測の原理を創出し，プロトタイプ光学系による実験的検証によりその有効性を明らかにした．
また，ファイバベース光周波数コム光源の開発も検討を継続し，繰り返し周波数，およびキャリアエンベロープオフセット周波数を安定化した光源の試作に成功した．さらに，この光源を用いる光周波数コム共焦点プローブについて，独自のデュアル検出光学系を構築し，独自の差動型信号処理アルゴリズムを組み合わせることで，光周波数コム光源の弱点である不均一スペクトル特性に左右されずに光源スペクトル全域に渡り分解能20nmの高精度Z高さ計測が実現可能であることを実証した．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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